实验室废气净化工艺设计开题报告

 2020-02-10 11:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1、目的及意义

某科研楼(共4层)产生大量的实验室气体污染,主要成分包括粉尘(1层)、有机废气(2层)、无机废气(3层)等污染物,极大的影响了周边的大气环境及居民的身体健康。。

本设计就是针对理科楼(1~3层)产生的有机和无机废气,设计出一套行之有效的工艺,使理科楼排放的实验室废气能够得到有效的控制,达到治理污染物、改善环境质量的目的。

2、国内外研究现状分析

目前化学实验室废气排放绝大多数采用直接排放的方式,一般实验室采用管道集中到楼顶,风机直接排放的方式,也有的实验室采用分散式排风扇直接排放,基本上未作废气处理,只有少数国家重点实验室进行废气处理后排放。集中直接排放虽在某种程度上局部改善了操作人员的工作环境,但仍直接对大气造成了污染,严重地影响了周边地区的生态环境,其损失无法用货币来衡量。

目前针对无机类化学物产生的废气处理方法可分为两大类:第一类处理方法的原理相同,主要靠水雾或水幕来捕捉含HCL、NHO、HF、SOO、CLO等微粒,使有害物溶于水,经水雾或水幕净化、气液分离后所排放的气体中有害物的含量降到国家环保允许排放标准,也可以根据实际情况采用碱液来代替水对废气进行处理;第二类处理方法的原理为干式吸收法,主要靠具有较强吸附性能的吸附介质在与废气接触的过程中,利用其强大的吸附功能截住废气中的各种有害物,使排放气体中的有害物的含量降到国家环保允许排放标准。

有机废气种类繁多,来源广泛,治理难度大,一次性投资和操作费用高,基本上无回收利用价值。

早在1925年欧洲就开发出固定床活性碳吸附装置,1958年8本也开始使用该项技术。这是一种非常经典、成熟的方法,可用于治理任何浓度的常温有机废气,但处理低浓度、大风量有机废气时,设备庞大,不经济。对于排气温度较高的高浓度有机废气的治理,首先由美国于1950年开发成功以天然气为燃料的直接燃烧技术。1965年日本与美国合作,将该项技术引入日本。该法需将有机废气加热到760℃,方可将有机溶剂氧化分解为无害的CO2和H2O,其缺点是燃料费高,故在欧美等天然气便宜的地区应用广泛。后来人们开发出催化燃烧技术,由于催化剂的作用可在300~350℃的低温下将有机溶剂氧化分解,因此大大降低了燃料费并且产生的NOX量非常少。其缺点是需对废气中易引起催化剂中毒的物质和粉尘进行前处理,另外,在催化燃烧装置中使用的热交换器换热效率较低,约在50%。为了提高热效率,降低运行成本,美国于1975年开发出换热效率在90%以上的蓄热式燃烧装置。由于其运行费用的降低,因此,可用于治理中等浓度有机废气。随后欧洲也开展了该项技术的开发。

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