目前對氣態污染物的處理(li)方(fang)法(fa)一般可(ke)分為濕(shi)法(fa)和干(gan)法(fa)兩(liang)大類,具體需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)化學實(shi)驗室廢(fei)氣的特點來選擇高效率、低(di)成本的方(fang)法(fa)。
(1)濕法(fa)廢氣(qi)(qi)處(chu)(chu)理(li)。濕法(fa)廢氣(qi)(qi)處(chu)(chu)理(li)采用酸霧(wu)(wu)凈(jing)化(hua)塔進行廢氣(qi)(qi)處(chu)(chu)理(li),適(shi)于凈(jing)化(hua)氯化(hua)氫氣(qi)(qi)體(HCI)、氟化(hua)氫氣(qi)(qi)體(HF)氨氣(qi)(qi)(NH3)、硫酸霧(wu)(wu)(H2SO4)、鉻酸霧(wu)(wu)(CrO3)、氰化(hua)氫酸氣(qi)(qi)體(HCN)、硫化(hua)氫氣(qi)(qi)體(H2S)、低濃度的NOx廢氣(qi)(qi)等(deng)水溶(rong)性氣(qi)(qi)體,具備(bei)凈(jing)化(hua)效果(guo)好(hao)、結構(gou)(gou)緊湊、占(zhan)地面積小、耐腐蝕(shi)、抗老化(hua)性能(neng)好(hao)、安裝、運輸、維(wei)修管理(li)方便、設備(bei)結構(gou)(gou)較為簡單、一(yi)次性投資(zi)少等(deng)特點,因而廣泛應用于對奇臺污染(ran)物的處(chu)(chu)理(li)。
酸(suan)(suan)霧(wu)凈(jing)(jing)化(hua)塔適(shi)應于高層(ceng)建(jian)筑屋面上安裝,工作(zuo)原理是酸(suan)(suan)霧(wu)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)由風機壓入凈(jing)(jing)化(hua)塔,經(jing)過(guo)噴霧(wu)及填料層(ceng),廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)與氫氧化(hua)鈉吸(xi)收(shou)中和液(ye)進(jin)行氣(qi)(qi)(qi)液(ye)兩相充分接觸(chu)吸(xi)收(shou)中和反應,酸(suan)(suan)霧(wu)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)經(jing)過(guo)凈(jing)(jing)化(hua)后(hou),在經(jing)脫(tuo)液(ye)層(ceng)脫(tuo)液(ye)處理,然后(hou)排入大氣(qi)(qi)(qi)。凈(jing)(jing)化(hua)后(hou)的酸(suan)(suan)霧(wu)廢(fei)氣(qi)(qi)(qi)可(ke)低于國家排放標準。
(2)干(gan)法廢(fei)氣(qi)處理。干(gan)法廢(fei)氣(qi)處理是指氣(qi)體(ti)混合物與多孔性固(gu)體(ti)接觸(chu)時(shi),
利用(yong)(yong)固體(ti)表面存在的(de)(de)未(wei)平(ping)衡的(de)(de)分(fen)(fen)子引力(li)或(huo)者化(hua)(hua)學鍵力(li),把混合(he)物(wu)中(zhong)某一組(zu)分(fen)(fen)或(huo)某些組(zu)分(fen)(fen)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)在固體(ti)表面上(shang)的(de)(de)過(guo)程。具有(you)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)作用(yong)(yong)的(de)(de)固體(ti)稱為吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji),該方法的(de)(de)優點(dian)是設備簡單(dan),操(cao)作方便(bian),易于(yu)實(shi)現自動控制。但是因吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)物(wu)化(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)不(bu)(bu)同,具有(you)較強的(de)(de)針對性(xing),所以(yi)處理(li)含(han)(han)不(bu)(bu)同有(you)害(hai)物(wu)質的(de)(de)廢(fei)(fei)氣(qi)須配置(zhi)不(bu)(bu)同理(li)化(hua)(hua)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji),才(cai)(cai)能(neng)(neng)起到良好的(de)(de)氣(qi)體(ti)凈化(hua)(hua)作用(yong)(yong);如果(guo)廢(fei)(fei)氣(qi)通過(guo)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)的(de)(de)時間較短,廢(fei)(fei)氣(qi)中(zhong)有(you)害(hai)物(wu)質的(de)(de)含(han)(han)量過(guo)高,廢(fei)(fei)氣(qi)凈化(hua)(hua)的(de)(de)效果(guo)就會不(bu)(bu)理(li)想(xiang);在廢(fei)(fei)氣(qi)通過(guo)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)介(jie)質時,由于(yu)氣(qi)流(liu)受固體(ti)介(jie)質的(de)(de)阻擋作用(yong)(yong),須增加風機的(de)(de)功率才(cai)(cai)能(neng)(neng)保證通風系(xi)統的(de)(de)正常風速。吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)需要定(ding)期更換或(huo)作再(zai)生處理(li)才(cai)(cai)能(neng)(neng)保證吸(xi)(xi)收裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)正常運(yun)行。所以(yi),該方法在實(shi)際應用(yong)(yong)中(zhong)需要投入一定(ding)的(de)(de)費(fei)用(yong)(yong)和人力(li),此(ci)種方法一般(ban)用(yong)(yong)于(yu)廢(fei)(fei)氣(qi)中(zhong)有(you)害(hai)物(wu)質的(de)(de)種類(lei)相對穩定(ding)且含(han)(han)量較低的(de)(de)廢(fei)(fei)氣(qi)處理(li),這(zhe)樣便(bian)于(yu)采用(yong)(yong)一種有(you)針對性(xing)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)。
干法廢(fei)氣(qi)處理一般(ban)采用(yong)有(you)機(ji)氣(qi)體活性(xing)炭(tan)吸附裝置,其原理時活性(xing)炭(tan)具有(you)很多微孔及很大的表(biao)面(mian)積(ji),依靠分(fen)子引(yin)力(li)和滿(man)習(xi)慣作(zuo)用(yong),能(neng)使溶劑(ji)蒸(zheng)汽和揮發性(xing)物質吸附于其表(biao)面(mian),又根(gen)據不同物質沸點,用(yong)蒸(zheng)汽將吸附物質析(xi)出(chu)。當采用(yong)蒸(zheng)汽為解(jie)除吸介質時,析(xi)出(chu)的有(you)機(ji)溶劑(ji)蒸(zheng)汽與水蒸(zheng)氣(qi)儀器通過(guo)冷凝器凝結,進入分(fen)離(li)桶經分(fen)離(li)后(hou)回收有(you)機(ji)溶劑(ji)。
對(dui)有機廢氣采(cai)用(yong)活性炭(tan)吸附法,其吸收效率(lv)可高達90%以上。
(1).活(huo)性炭吸附原理(li)
活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)是(shi)一(yi)(yi)種主(zhu)要由含碳材(cai)(cai)料(liao)制(zhi)成的(de)(de)外觀呈黑色,內(nei)(nei)(nei)部(bu)(bu)空(kong)隙結(jie)構發達、比(bi)表(biao)面(mian)(mian)積大(da)(da)、吸(xi)附(fu)能(neng)力(li)(li)強(qiang)的(de)(de)一(yi)(yi)類微(wei)晶質碳素材(cai)(cai)料(liao)。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)中(zhong)有大(da)(da)量肉眼(yan)看不見(jian)的(de)(de)微(wei)孔,1克活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)材(cai)(cai)料(liao)中(zhong)微(wei)孔,將其展開后表(biao)面(mian)(mian)積可(ke)高達800-1500平方米(mi),特(te)殊(shu)的(de)(de)更(geng)高。也(ye)就是(shi)說,在(zai)一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)米(mi)粒大(da)(da)小的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)顆粒中(zhong),微(wei)孔的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)表(biao)面(mian)(mian)積可(ke)能(neng)相當于一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)客廳面(mian)(mian)積的(de)(de)大(da)(da)小。正(zheng)是(shi)這些高度發達,如人體毛細血管般的(de)(de)空(kong)隙結(jie)構,使活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)擁有了優良的(de)(de)吸(xi)附(fu)性(xing)(xing)(xing)能(neng)。分(fen)(fen)子(zi)之(zhi)間(jian)相互吸(xi)附(fu)的(de)(de)作用(yong)力(li)(li)即“范(fan)德華(hua)力(li)(li)”。雖然(ran)分(fen)(fen)子(zi)運(yun)動速度受溫度和材(cai)(cai)質等原因的(de)(de)影響,但它(ta)在(zai)微(wei)環境(jing)下始終是(shi)不停運(yun)動的(de)(de)。由于分(fen)(fen)子(zi)之(zhi)間(jian)擁有相互吸(xi)引的(de)(de)作用(yong)力(li)(li),當一(yi)(yi)個(ge)(ge)(ge)分(fen)(fen)子(zi)被(bei)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)內(nei)(nei)(nei)孔捕捉進入到活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)內(nei)(nei)(nei)空(kong)隙中(zhong)后,由于分(fen)(fen)子(zi)之(zhi)間(jian)相互吸(xi)引的(de)(de)原因,會導致更(geng)多的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)不斷(duan)被(bei)吸(xi)引,直到填滿活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)內(nei)(nei)(nei)部(bu)(bu)空(kong)隙為止。
(2).活性(xing)炭脫附方法
1.當活性炭內(nei)部空隙被(bei)有機廢氣(qi)即(ji)被(bei)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)物質(zhi)填滿而達到飽和時(shi),污染物便開始被(bei)釋放(fang)出來(lai),這(zhe)種現象稱(cheng)(cheng)為穿透。達到飽和的(de)(de)活性炭吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)床需要進行(xing)再(zai)生,一(yi)般采用(yong)加熱(re)的(de)(de)氣(qi)體對吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)床進行(xing)脫附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu),一(yi)方面使(shi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)床再(zai)生重新具有活性,一(yi)方面是(shi)污染物被(bei)解脫出來(lai)進行(xing)回收或分解處理。這(zhe)種脫附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)方法稱(cheng)(cheng)為升溫脫附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)。物質(zhi)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)量是(shi)隨(sui)溫度的(de)(de)升高而減小(xiao)的(de)(de),將吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)溫度升高,可(ke)以使(shi)已被(bei)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)組分脫附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)下(xia)來(lai),這(zhe)種方法也稱(cheng)(cheng)為變溫脫附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu),整個過程中的(de)(de)溫度是(shi)周(zhou)期變化的(de)(de)。
2.液(ye)體吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)法是無機氣(qi)體凈(jing)化(hua)(hua)的常(chang)用處理(li)工(gong)藝(yi),工(gong)藝(yi)技術相當成熟(shu),且(qie)穩定可靠。以液(ye)體為吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)劑,通過洗滌收(shou)(shou)(shou)(shou)集裝置使(shi)廢(fei)氣(qi)中(zhong)的有害成分(fen)被(bei)(bei)液(ye)體吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou),從而(er)達到凈(jing)化(hua)(hua)的目的。該吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)系統屬于氣(qi)膜(mo)控制吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)過程,采用液(ye)相分(fen)散型裝置,即噴淋填(tian)(tian)料塔。其工(gong)作時吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)液(ye)通過填(tian)(tian)料塔頂部(bu)(bu)的噴淋裝置被(bei)(bei)均(jun)勻的噴灑在(zai)(zai)填(tian)(tian)料層頂部(bu)(bu),并沿著填(tian)(tian)料層自(zi)上而(er)下(xia)呈膜(mo)狀(zhuang)流動,而(er)廢(fei)氣(qi)則自(zi)塔下(xia)部(bu)(bu)進入,穿(chuan)過填(tian)(tian)料層從塔頂排出。在(zai)(zai)此過程中(zhong),廢(fei)氣(qi)被(bei)(bei)迫(po)多次改變方向、速度(du)與(yu)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)液(ye)不斷碰撞、觸,使(shi)廢(fei)氣(qi)與(yu)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)液(ye)在(zai)(zai)填(tian)(tian)料層中(zhong)有充分(fen)接(jie)觸反應時間,令廢(fei)氣(qi)中(zhong)有害成分(fen)能夠被(bei)(bei)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)液(ye)充分(fen)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)凈(jing)化(hua)(hua)。凈(jing)化(hua)(hua)后的氣(qi)體經(jing)塔內除霧后可達標(biao)排放。
3. 針對本實驗室(shi)所產生廢氣的種(zhong)類,治(zhi)理(li)方案采(cai)用活性炭吸附和組合的方式(shi)進(jin)行(xing)處理(li)。先進(jin)行(xing)活性炭吸附有(you)機污(wu)染物(wu)、再進(jin)行(xing)填(tian)料(liao)噴淋塔吸收無機污(wu)染物(wu)。