laboratory-exhaust-gas

Laboratórny odpadový plyn má rôzne zložky (ako sú kyslé a alkalické plyny, prchavé organické rozpúšťadlá a malé množstvá toxických plynov). Liečba si vyžaduje cielené, oddelené čistenie. Nasleduje typický vývojový diagram procesu:

Proces spracovania odpadových plynov v laboratóriu
1. Separácia a zber odpadových plynov
- Univerzálne odsávače pár, digestory a špeciálne kanály na zber plynov sa používajú na separáciu odpadových plynov podľa ich vlastností (napr. separujú kyslé, alkalické a organické odpadové plyny, aby sa predišlo zmiešaným tokom a reakciám).
- Ventilátory poskytujú podtlak na prepravu každého typu odpadového plynu do príslušnej jednotky predúpravy.
2. Separácia a predúprava
- Kyslý odpadový plyn vstupuje do práčky kyslej hmly, kde reaguje s alkalickým roztokom (ako je roztok NaOH) rozprašovaným do práčky, aby sa odstránili kyslé látky, ako je HCl a SO₂.
- Alkalický odpadový plyn vstupuje do práčky alkalickej hmly, kde reaguje s kyslým roztokom (ako je zriedená H2SO4), aby sa odstránili alkalické plyny, ako je NH3. - Organický odpadový plyn: Predbežná filtrácia cez filter s aktívnym uhlím odstraňuje veľké častice, aby sa zabránilo upchávaniu následného zariadenia.
3. Čistenie jadra
- Po predbežnej úprave vstupuje zmesový odpadový plyn (alebo samostatný organický odpadový plyn) do jednotky čistenia aktívnej zóny:
- Nízkokoncentrovaný organický odpadový plyn: Zariadenie na fotokatalytickú oxidáciu využíva UV svetlo na rozklad molekúl VOC a ozón pomáha pri oxidácii týchto molekúl na neškodné látky.
- Stredne a vysoko koncentrovaný organický odpadový plyn: Prepnite na adsorpčnú vežu s aktívnym uhlím (naplnenú granulovaným aktívnym uhlím), aby ste mohli efektívne adsorbovať organické rozpúšťadlá ako benzén, toluén a acetón.
- Toxické plyny (ako Cl2 a H2S): Pridajte špeciálnu chemickú absorpčnú vežu (napr. Cl2 je absorbovaný roztokom Na2S2O3).
4. Hĺbkové čistenie a vybitie
- Po úprave jadra odpadový plyn vstupuje do vysokoúčinného odhmlievača na odstránenie zvyškov vodnej pary a kvapiek hmly.
- Nakoniec sa vypustí cez výfukový komín vysoký najmenej 15 metrov. Niektoré laboratóriá možno budú musieť nainštalovať online monitorovacie nástroje (na monitorovanie VOC a koncentrácií kyselín a zásad), aby sa zabezpečil súlad s normami.

Kľúčom k tomuto procesu je „klasifikované spracovanie založené na kvalite zberu“, aby sa zabránilo sekundárnemu znečisteniu spôsobenému zmiešaním rôznych výfukových plynov. Viacstupňové čistenie sa tiež prispôsobuje charakteristikám laboratórnych výfukových plynov: nízky objem vzduchu, viac komponentov a prerušované emisie.

Nízkokoncentrované výfukové plyny z univerzitných laboratórií je možné upravovať pomocou dvojstupňovej adsorpčnej komory s aktívnym uhlím. Toto dvojstupňové kaskádové adsorpčné zariadenie je navrhnuté pre nízkokoncentrované viaczložkové laboratórne výfukové plyny (ako sú malé množstvá VOC, prchavé organické rozpúšťadlá a malé množstvá kyslých/alkalických plynov). Jeho hlavnou funkciou je využiť fyzikálne adsorpčné vlastnosti aktívneho uhlia na čistenie výfukových plynov krok za krokom, čím sa zabezpečí súlad s emisnými normami. Jeho vlastnosti a prispôsobivosť sú nasledovné:

Základné vlastnosti
- Postupné čistenie pre spoľahlivejšiu účinnosť:
Primárna adsorpčná komora najskôr absorbuje väčšinu škodlivín vo výfukových plynoch (najmä tie s relatívne vysokou koncentráciou). Zvyšné stopové nečistoty potom vstupujú do sekundárnej adsorpčnej komory na hlbšie čistenie. Tento duálny adsorpčný proces výrazne znižuje riziko zlyhania saturácie v jedinej adsorpčnej komore. Celková účinnosť čistenia zvyčajne dosahuje 85 % - 95 %, pričom spĺňa prísne laboratórne normy pre emisie výfukových plynov (ako je GB 16297). - Prispôsobiteľné charakteristikám laboratórnych výfukových plynov:
Laboratórne výfukové plyny sú často vypúšťané prerušovane (napr. počas experimentálnych operácií, nie nepretržite) a majú zložité zložky (prípadne obsahujúce etanol, acetón, formaldehyd atď.). Dvojstupňový adsorpčný dizajn sa dokáže vyrovnať s touto nestálosťou – aj keď je momentálna koncentrácia konkrétnej znečisťujúcej látky mierne zvýšená, dvojstupňový adsorpčný systém môže poskytnúť bezpečnostnú sieť na zabránenie nadmerným emisiám.
- Flexibilná údržba a zvládnuteľné náklady:
Aktívne uhlie v dvojstupňovej adsorpčnej komore je možné vymieňať samostatne (prvý stupeň má vyššiu adsorpčnú záťaž a vyžaduje častejšiu výmenu), čím sa eliminuje potreba úplnej výmeny, čím sa znižuje plytvanie spotrebným materiálom. Okrem toho je objem náplne aktívneho uhlia zvyčajne malý (vhodný pre nízkoobjemové laboratórne výfukové plyny), čo má za následok nižšie náklady na údržbu ako pri veľkých priemyselných zariadeniach, vďaka čomu je vhodné pre rozpočty školských laboratórií.

Uplatniteľné scenáre a preventívne opatrenia
- Vhodné pre laboratóriá chémie, biológie a materiálovej vedy, na úpravu organických odpadových plynov, ktoré nie sú vysoko koncentrované alebo korozívne (napríklad silné kyslé plyny vyžadujú predchádzajúcu neutralizáciu).
- Vyžaduje sa pravidelné monitorovanie adsorpčného výkonu (napr. pomocou detektorov zápachu a VOC) a nasýtené aktívne uhlie by sa malo okamžite vymeniť, aby sa zabránilo prenikaniu znečisťujúcich látok po nasýtení. Ak výfukové plyny obsahujú prach alebo častice, pred adsorpčnú komoru by malo byť nainštalované zariadenie na predbežnú úpravu (napríklad filter), aby sa zabránilo upchávaniu pórov aktívneho uhlia a ovplyvnila sa účinnosť adsorpcie.

Tento dizajn vyvažuje účinnosť čistenia so skutočnými potrebami laboratória a je bežným riešením pre decentralizovanú úpravu výfukových plynov v malom meradle, čím sa účinne znižuje vplyv laboratórnych výfukových plynov na okolité prostredie.