實(shí)驗(yàn)室廢氣處理系統(tǒng)工程
1、廢氣的組成與危害
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)空氣污染物的種類很多，成分復(fù)雜，排放具間歇性，主要空氣污染物包括有機(jī)氣體和無機(jī)氣體兩大類。有機(jī)氣體包括四氯化碳、甲烷、乙醚、乙硫醇、苯、醛類等。無機(jī)氣體包括一氧化氮、二氧化氮、鹵化氫、硫化氫、二氧化硫等。
這些氣體直接排放到大氣中，會(huì)加劇酸雨的形成，構(gòu)成嚴(yán)重的社會(huì)公害，人如果吸入較多會(huì)造成直接傷害。
2、實(shí)驗(yàn)室廢氣處理方法
目前對(duì)氣態(tài)污染物的處理方法一般可分為濕法、干法和光觸媒廢氣處理三大類，具體需要根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣的特點(diǎn)來選擇高效率、低成本的方法。
A、濕法廢氣處理
濕法廢氣處理采用酸霧凈化塔進(jìn)行廢氣處理，適于凈化氯化氫氣體（HCl）、氟化氫氣體（HF）、氨氣（NH3）、硫酸霧（H2SO4）、鉻酸霧（CrO3）、氰化氫酸氣體（HCN）、硫化氫氣體（H2S）、低濃度的NOx廢氣等水溶性氣體，具備凈化效果好、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、耐腐蝕、抗老化性能好、安裝、運(yùn)輸、維修管理方便、設(shè)備結(jié)構(gòu)較為簡單、一次性投資少等特點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于對(duì)氣態(tài)污染物的處理。
酸霧凈化塔適應(yīng)于高層建筑屋面上安裝，工作原理是酸霧廢氣由風(fēng)機(jī)壓入凈化塔，經(jīng)過噴霧及填料層，廢氣與氫氧化鈉吸收中和液進(jìn)行氣液兩相充分接觸吸收中和反應(yīng)，酸霧廢氣經(jīng)過凈化后，再經(jīng)脫液層脫液處理，然后排入大氣。凈化后的酸霧廢氣可低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。
B、干法廢氣處理
干法廢氣處理是指氣體混合物與多孔性固體接觸時(shí)，利用固體表面存在的未平衡的分子引力或者化學(xué)鍵力，把混合物中某一組分或某些組分吸附在固體表面上的過程。具有吸附作用的固體稱為吸附劑，該方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但是因吸附劑的物化性能不同，具有較強(qiáng)的針對(duì)性，所以處理含不同有害物質(zhì)的廢氣須配置不同理化性能的吸附劑，才能起到良好的氣體凈化作用；如果廢氣通過吸附劑的時(shí)間較短，廢氣中有害物質(zhì)的含量過高，廢氣凈化的效果就會(huì)不理想；在廢氣通過吸附介質(zhì)時(shí)，由于氣流受固體介質(zhì)的阻擋作用，須增加風(fēng)機(jī)的功率才能保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常風(fēng)速。吸附劑需要定期更換或作再生處理才能保證吸收裝置的正常運(yùn)行。所以該方法在實(shí)際應(yīng)用中需要投入一定的費(fèi)用和人力，此種方法一般用于廢氣中有害物質(zhì)的種類相對(duì)穩(wěn)定且含量較低的廢氣處理，這樣便于采用一種有針對(duì)性的吸附劑。
干法廢氣處理一般采用有機(jī)氣體活性炭吸附裝置，其原理是活性炭具有很多微孔及很大的比表面積，依靠分子引力和毛細(xì)管作用，能使溶劑蒸汽和揮發(fā)性物質(zhì)吸附于其表面，又根據(jù)不同物質(zhì)的沸點(diǎn)，用蒸汽將吸附物質(zhì)析出。當(dāng)采用蒸汽為解除吸介質(zhì)時(shí)，析出的有機(jī)溶劑蒸汽與水蒸汽一起通過冷凝器凝結(jié)，進(jìn)入分離桶經(jīng)分離后回收有機(jī)溶劑。
C、光觸媒廢氣處理
光觸媒是在光參與下發(fā)生反應(yīng)的催化劑。在光照下二氧化鈦的表面形成電穴和游離電子，結(jié)合空氣中的水和氧氣，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，表面形成強(qiáng)氧化性的氫氧自由基（ OH）及超氧陰離子自由基（O2ˉ），能分解在空氣中的有害氣體和部分無機(jī)化合物，將有機(jī)物分解成CO2和水，并抑制細(xì)菌生長和病毒的活性，達(dá)到殺菌、空氣凈化、除臭、防霉。
光觸媒在由太陽光或燈光照射下，使觸媒表面的電子吸收足夠能量而脫離，而在電子脫離的位置便形成帶正電的電洞，電洞會(huì)將附近水分子游離出的氫氧離子(OH-)氧化(即奪取其電子)，使其成為活性極大的氫氧自由基(
OH)；氫氧自由基一旦遇上有機(jī)物質(zhì)，便會(huì)將電子奪回，有機(jī)物分子因鍵結(jié)的潰散而分崩離析。一般的污染物或病源體多半是碳水化合物，分解后大部份會(huì)變成無害的水及二氧化碳，可達(dá)到除污及抑菌的目標(biāo)。
催化劑：是化學(xué)反應(yīng)中可在其反應(yīng)系數(shù)內(nèi)，降低原反應(yīng)所需的能量，也能達(dá)到相同的反應(yīng)結(jié)果，以提高反應(yīng)速度，但其本身卻不因化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生變化或破壞其本體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。通常用于化學(xué)或熱力學(xué)反應(yīng)
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