導(dǎo)讀：實(shí)驗(yàn)室廢氣處理中常用的干吸附原理是通過(guò)干吸附介質(zhì)將有害物質(zhì)吸附到介質(zhì)中，使凈化氣體與有害物質(zhì)分離，達(dá)到氣體凈化的目的。

一、實(shí)驗(yàn)室廢氣危害

中國(guó)有相當(dāng)多的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，主要分布在各種學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)，分布非常廣泛，一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)室由于歷史原因，或在市中心，或居民密集，酸處理樣品不時(shí)排放大量有害氣體，不僅污染空氣，而且對(duì)周?chē)巳?、植被造成?yán)重危害，對(duì)人群有潛在危害。雨天、低壓氣候，廢氣難以及時(shí)擴(kuò)散，加劇局部環(huán)境污染程度，造成局部嚴(yán)重酸雨形成，構(gòu)成嚴(yán)重的社會(huì)公共危害。

國(guó)內(nèi)實(shí)驗(yàn)室廢氣排放現(xiàn)狀：絕大多數(shù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室廢氣排放采用直接排放方式，一般實(shí)驗(yàn)室管道集中在屋頂，風(fēng)扇直接排放，部分實(shí)驗(yàn)室采用分散排氣扇直接排放，基本不做廢氣處理，實(shí)驗(yàn)室廢氣處理后排放較多。雖然集中直接排放在一定程度上改善了操作人員的工作環(huán)境，但仍直接污染大氣，嚴(yán)重影響了周邊地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，其損失無(wú)法用貨幣來(lái)衡量。

二、實(shí)驗(yàn)室廢氣處理方法

由于各化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的工作性質(zhì)不同，相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室排放的有害氣體的處理方法進(jìn)行了比較和討論，總結(jié)了以下四種實(shí)驗(yàn)室廢氣處理方法。

1.燃燒法

包括高溫燃燒和催化燃燒，前者需要額外的燃料燃燒，因此應(yīng)考慮熱能的回收利用；催化燃燒能耗低，但在工作初期，廢氣需要用電加熱到起燃溫度，不適合頻繁停車(chē)?？紤]到高溫燃燒法回收的熱量超過(guò)了生產(chǎn)所需的熱能，這是不合適的。直接使用催化燃燒的投資太大了。

2.冷凝法

高溫有機(jī)廢氣蒸汽主要采用冷介質(zhì)處理，溶劑可有效回收。處理效果與制冷劑的溫度有關(guān)，處理效率相對(duì)低于其他方法，適用于高濃度廢氣的處理。

3.吸收法

吸收法是利用氣體混合物中不同成分在吸收劑中的不同溶解度，或與吸收劑發(fā)生選擇性化學(xué)反應(yīng)，將有害成分從氣流中分離出來(lái)的過(guò)程。

該方法具有采集效率高、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、一次性投資低、占地面積小、安裝調(diào)試方便等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于氣體污染物的處理，特別是無(wú)機(jī)氣體污染物的控制。例如，HC1、HF、S02、HC10等污染物的廢氣可以通過(guò)濕法吸收和凈化。具體來(lái)說(shuō)，以稀堿液或水為吸收劑，利用噴霧系統(tǒng)充分霧化吸收劑，與容器內(nèi)的廢氣均勻混合，達(dá)到良好的吸收效果。濕法常用的設(shè)備有填料塔、板塔、噴霧塔、文丘里洗滌器和旋轉(zhuǎn)噴霧塔。目前，實(shí)驗(yàn)室廢氣處理有兩種常用的吸收方法。

(1)泵水霧吸收法

泵水霧吸收法應(yīng)用較早，廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)。其原理是利用耐酸泵通過(guò)管道和末端霧化噴嘴將循環(huán)池中的液體噴入吸收腔，使吸收腔中充滿大量的水霧顆粒?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室的有害氣體通過(guò)風(fēng)管引入吸收裝置。通過(guò)吸收腔，大量的水霧顆粒利用其表面積與有害氣體充分接觸，相互碰撞。在此過(guò)程中，水霧顆粒不僅溶解了有害體中的各種化學(xué)物質(zhì)，而且通過(guò)相互碰撞逐漸增加了水霧的顆粒體積。通過(guò)擋風(fēng)板的阻隔功能，水霧進(jìn)一步積聚成較大的水滴，起到氣液分離的作用。水滴zui最終依靠自身重力克服吸收腔內(nèi)風(fēng)速的作用力，落入收集盤(pán)，流入循環(huán)水箱。

該方法的特點(diǎn)是水霧吸收裝置簡(jiǎn)單，加工尺寸精度低，安裝調(diào)試方便。但在運(yùn)行過(guò)程中，耐酸泵需要連續(xù)工作。由于各種因素，噴嘴容易改變噴霧狀態(tài)，影響霧化效果，降低整個(gè)裝置對(duì)廢氣的凈化效果。同時(shí)，由于泵的連續(xù)工作，旋轉(zhuǎn)部件磨損，容易發(fā)生液體泄漏，造成二次污染。因此，為了保持吸收裝置的良好工作狀態(tài)，除了定期維護(hù)外，還需要隨時(shí)更換霧化不良噴嘴和耐酸泵中磨損的密封件。因此，在運(yùn)行中需要投入一定的維護(hù)成本和耐酸泵的能耗成本。

(2)無(wú)泵水幕式吸收法

無(wú)泵水幕式吸收法的實(shí)際應(yīng)用時(shí)間遠(yuǎn)晚于泵水霧吸收法，近年來(lái)逐漸應(yīng)用于實(shí)際。雖然該方法應(yīng)用較晚，但其顯著優(yōu)勢(shì)使該方法的應(yīng)用迅速發(fā)展。其原理是在吸收裝置中垂直分為兩個(gè)區(qū)域：氣液混合和氣液分離。廢氣通過(guò)管道輸送到裝置后，先通過(guò)循環(huán)水幕的沖洗和水幕的過(guò)濾，然后沿泛水板的下緣通過(guò)水箱的液位進(jìn)入流行的水通道。水箱中的水在氣流引射的作用下霧化成水霧，通過(guò)氣水通道提升到集水板。集水板中的水霧通過(guò)擋水板收集，然后流入溢流槽。溢流槽溢出的水沿泛水板流回水箱，廢氣在氣水通道中與水霧劇烈沖擊混合，使廢氣中的有害物質(zhì)被吸收到水中，水霧通過(guò)擋水板分離，通過(guò)出口排出。

該方法的特點(diǎn)是吸收裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，對(duì)加工精度有一定的要求。但該方法在運(yùn)行中不需要任何維護(hù)工作和能耗支出，占地面積小，二次污染現(xiàn)象元，無(wú)噪聲。運(yùn)行中，水氣接觸充分，廢氣中有害物質(zhì)吸收效率高，值得進(jìn)一步討論和推廣。

4.吸附法

吸附凈化是指氣體混合物與適當(dāng)?shù)亩嘧覮固體接觸時(shí)，利用固體表面不平衡的分子引力或化學(xué)鍵力將混合物中的某一組分或某些組分吸收到固體表面的過(guò)程。具有吸附作用的固體稱為吸附劑，被吸附的物質(zhì)稱為吸附質(zhì)。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可回收有用成分，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。但由于吸附劑物化性能不同，針對(duì)性強(qiáng)，含有不同有害物質(zhì)的廢氣必須配備不同理化性能的吸附劑，才能起到良好的氣體凈化作用；由于廢氣通過(guò)吸附劑時(shí)間短，吸附劑吸附能力強(qiáng)；而且對(duì)廢氣中有害物質(zhì)的含量有一定的要求。如果廢氣中有害物質(zhì)含量過(guò)高，廢氣凈化效果不理想；當(dāng)廢氣通過(guò)吸附介質(zhì)時(shí)，必須增加風(fēng)扇的功率，以確保通風(fēng)系統(tǒng)的正常風(fēng)速。吸附容量一般不高(約40%)，吸附劑需要定期更換或再生，以保證吸收裝置的正常運(yùn)行。因此，該方法在實(shí)際應(yīng)用中需要投入一定的成本和人力，在更換吸附劑或再生吸附劑時(shí)容易造成二次污染。該方法一般用于廢氣中有害物質(zhì)種類相對(duì)穩(wěn)定、含量低的廢氣處理，便于使用有針對(duì)性的吸附劑。

實(shí)驗(yàn)室廢氣處理中常用的干吸附原理是通過(guò)干吸附介質(zhì)將有害物質(zhì)吸附到介質(zhì)中，使凈化氣體與有害物質(zhì)分離，達(dá)到氣體凈化的目的。

該方法的吸附裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但由于其物化性能不同，吸附介質(zhì)具有很強(qiáng)的針對(duì)性。因此，含有不同有害物質(zhì)的廢氣處理必須配備具有不同理化性能的吸附介質(zhì)，才能起到很好的氣體凈化作用，因此選擇吸附介質(zhì)非常重要。由于廢氣通過(guò)吸附介質(zhì)的時(shí)間較短，這就要求吸附介質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附能力。而且對(duì)廢氣中有害物質(zhì)的含量有一定的要求，廢氣中有害物質(zhì)的含量過(guò)高，廢氣的凈化效果不理想。當(dāng)廢氣通過(guò)吸附介質(zhì)時(shí)，由于氣流被固體介質(zhì)阻擋，必須增加風(fēng)扇的功率，以保證通風(fēng)系統(tǒng)的正常風(fēng)速。需要強(qiáng)調(diào)的是，任何吸附介質(zhì)的吸附能力都是有限的。吸附介質(zhì)需要定期更換或再生，以保證吸收裝置的正常運(yùn)行。因此，該方法在實(shí)際應(yīng)用中需要投入一定的成本和人力，在更換吸附介質(zhì)或再生吸附介質(zhì)時(shí)容易造成二次污染。該方法一般用于廢氣中有害物質(zhì)種類相對(duì)穩(wěn)定、含量較低的廢氣處理，便于使用有針對(duì)性的吸附介質(zhì)。

5.實(shí)驗(yàn)室排放危害

因此，我國(guó)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室相當(dāng)多，主要分布在各類學(xué)校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)，分布廣泛。由于歷史原因，一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)室要么在市中心，要么在居民密集的地方。酸處理樣品時(shí)，大量有害氣體不時(shí)排放，不僅污染大氣，而且對(duì)周?chē)巳汉椭脖辉斐蓢?yán)重危害，對(duì)人群造成潛在危害。如果是陰的，