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化学实验室废气处理方案

时间:2023-11-27 10:11:00 点击:279次


伴随着社会经济的快速发展,各行各业都需要建设相应的实验室,这些实验室产生的废气虽然含量小,但成分复杂,对环境和人身的危害无法估量。因此,早在2004年,环保总局就发布了《关于加强实验室污染环境监管的通知》(环境办公室[2004]15号)。今后,实验室的标准化建设将通过当地环境保护部门的审查和验收。某企业新建的物理化学实验室有五层,是该公司检测机构的橡胶、塑料、涂料等新材料物理化学实验室。每个实验室排放的废气包括甲苯、丁二烯、甲基六氢苯酐、己内酰胺、二氯甲烷、卤代烃、甲苯等有机废气和HCL、HF、H2S等无机废气,这些有毒有害物质,虽然含量小,但如果直接排放,会对周围环境产生很大影响,因此排放前必须达到净化标准。因此,我们设计了理化实验室的废气处理系统,废气处理后可以满足相关标准的要求,可以为类似实验室的建设提供指导。


根据大气污染物综合排放标准GB16297,实验室内各类废气的排放浓度必须符合相应的要求,其中几种主要有机废气的允许浓度如表1所示。经处理后,物理和化学实验室的废气排放必须符合这一标准。


理化实验室废气处理系统设计


根据实验室废气处理系统的设计,应遵循通风、防火、环保、节能等标准和规范,包括:GBJ19-87-2003(GBJ19-87-2003)、GBJ304-2002(GBJ304-2002)、GB50194-2002(GB50194)、JBJ29-2002(JBJ29-2002)《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》、GB50254-96(GB50254-96)《电气设备安装工程低压电气施工及验收规范》、GB16297-1996(GB16297)、GB3095-1996(GB3095)、GB3096-93(GB3096-93)、建筑物设计防火规范(GB50016-2006)、GB50189-2005等公共建筑节能设计标准。


二是废气净化机制


1、有机废气净化采用常用、成熟的活性炭吸附法净化理化实验室排出的有机废气。活性炭吸附法的本质是利用活性炭过滤的特点,将低浓度、大风量废气中的有机溶剂和有机废气吸附到活性炭中并浓缩,活性炭过滤净化后的气体直接排出,即吸附浓缩过程。吸附过程是可逆的,容易脱附再生。由于固体表面存在不平衡和不饱和的分子引力或离子键力,当废气与大表面积的多孔固体物质接触时,废气中的污染物被吸附在固体表面,如活性炭。


2、无机废气净化用于净化有害无机气体,目前常用的酸雾喷雾法。酸雾喷雾法根据酸碱中和原理选择碱液作为喷雾介质,与废气充分接触,能有效处理HCL。、HF、H2SO4、HCN、水溶性气体,如H2S,效率高达98%。


废气净化装置对有机废气:选用活性炭过滤净化箱,对无机废气:选用玻璃钢防腐酸雾喷淋塔。


2.2防腐风机防腐风机采用耐酸碱玻璃钢材质,噪音低,基础采用减振装置,基础采用软连接方式与废气净化装置。


2.3通风管道通风管道根据实际情况选择矩形或圆形管道,选择阻燃聚氯乙烯管道或不锈钢管道。所选通风管道具有耐酸碱、耐腐蚀、防水、耐火、耐磨、耐热等特点,所有管道施工压力小于1500Pa。


2.4根据每个实验室的特点,建筑实验室的通风终端分为以下几种方式,如表2所示。表2通风末端的形式和应用场合


2.5电动风阀电动风阀根据实际情况选择矩形或圆形,由室内开关控制,可调节阀门开度。阀体采用冷轧钢板表面喷塑,驱动器采用优质低噪声磁滞同步电机。


2.6防火阀根据消防要求,在通风管道的实验室风道上设置防火阀,当风道内温度达到70℃时,自动切断与其他实验室的管道连接。


2.7变频控制系统选择整体性能的负压传感变频控制系统,以达到节能经济运行的目的。每个通风尾端设备的风量可以通过负压传感器控制变频调节。控制系统稳定,线路布局简单,成本适中。


3、废气处理系统布局


3.1布局设计思路充分考虑了每个实验室排放的废气性质和房间的结构。根据经济性和适用性并重的原则,尽量减少系统噪声,力求布局美观。基于这一思路,一个可以组合在一起进行净化处理的实验室合并成一个单独的排气系统;为了保证系统终端的噪声≤60dB,选用的风扇功率尽量低;此外,风扇和净化装置集中放置在屋顶上,废气经过净化后高空排放。


3.2布局设计方案理化实验室废气处理系统设计充分利用建筑物预留的四个通风井。一楼至五楼实验室共设计19套排气系统:16套活性炭吸附箱净化有机废气,2套酸雾喷淋塔净化无机废气,1套无需净化。排气系统采用通风柜局部排气与顶吸式排气罩相结合的方式进行排气,或采用顶排气百叶与万向排气罩相结合的定点排气方式进行排气。为保证高质量的控制性能和安全系数,所有排气系统均采用负压传感自动变频变风控制系统。例如,其废气处理系统在燃烧性能试验室中如图1所示。防腐风机酸雾喷淋塔通风管燃烧性能室3燃烧性能室1燃烧性能室2通风机排污口通风机排污口连接设备预留口1燃烧性能实验室废气处理系统图燃烧性能三个实验室产生的废气采用通风机与设备局部排气相结合的方式收集,屋顶风机通过通风管抽吸至酸雾喷淋塔净化后高空排放。


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