laboratory-exhaust-gas

Laboratuvar atık gazının çeşitli bileşenleri vardır (asidik ve alkali gazlar, organik çözücü uçucuları ve az miktarda toksik gazlar gibi). Tedavi hedefe yönelik, ayrı bir saflaştırma gerektirir. Tipik bir süreç akış şeması aşağıdadır:

Laboratuvar Atık Gaz Arıtma Prosesi
1. Atık Gazın Ayrıştırılması ve Toplanması
- Atık gazları özelliklerine göre ayırmak için evrensel egzoz davlumbazları, çeker ocaklar ve özel gaz toplama kanalları kullanılır (örneğin karışık akışları ve reaksiyonları önlemek için asidik, alkalin ve organik atık gazları ayırmak).
- Fanlar, her türlü atık gazın ilgili ön arıtma ünitesine taşınması için negatif basınç sağlar.
2. Ayırma ve Ön Arıtma
- Asidik atık gaz, asit sisi temizleyiciye girer ve burada HCl ve SO₂ gibi asidik maddeleri çıkarmak için temizleyiciye püskürtülen alkalin bir çözeltiyle (NaOH çözeltisi gibi) reaksiyona girer.
- Alkali atık gaz, alkalin sis temizleyiciye girer ve burada NH₃ gibi alkalin gazları çıkarmak için asidik bir çözeltiyle (seyreltik H₂SO₄ gibi) reaksiyona girer. - Organik atık gaz: Aktif karbon filtreden yapılan ön filtreleme, sonraki ekipmanın tıkanmasını önlemek için büyük parçacıkları giderir.
3. Çekirdek Arıtma
- Ön arıtmadan sonra karışık atık gaz (veya tek organik atık gaz) çekirdek arıtma ünitesine girer:
- Düşük konsantrasyonlu organik atık gaz: Fotokatalitik oksidasyon ekipmanı, VOC moleküllerini ayrıştırmak için UV ışığı kullanır ve ozon, bu moleküllerin zararsız maddelere oksidasyonuna yardımcı olur.
- Orta ve yüksek konsantrasyonlu organik atık gaz: Benzen, toluen ve aseton gibi organik çözücüleri verimli bir şekilde adsorbe etmek için aktif karbon adsorpsiyon kulesine (granüler aktif karbonla doldurulmuş) geçin.
- Zehirli gazlar (Cl₂ ve H₂S gibi): Özel bir kimyasal emme kulesi ekleyin (örn. Cl₂, bir Na₂S₂O₃ çözeltisi ile emilir).
4. Derin Arıtma ve Deşarj
- Çekirdek arıtımından sonra atık gaz, kalan su buharını ve sis damlacıklarını gidermek için yüksek verimli bir buğu çözücüye girer.
- Son olarak en az 15 metre yüksekliğindeki bir egzoz bacasından boşaltılır. Bazı laboratuvarların standartlara uygunluğu sağlamak için çevrimiçi izleme araçları (VOC'leri ve asit ve baz konsantrasyonlarını izlemek için) kurması gerekebilir.

Bu sürecin anahtarı, farklı egzoz gazlarının karışmasından kaynaklanan ikincil kirliliği önlemek için "sınıflandırılmış toplama kalitesine dayalı arıtma"dır. Çok aşamalı arıtma aynı zamanda laboratuvar egzoz gazlarının özelliklerine de uyum sağlar: düşük hava hacmi, çoklu bileşenler ve aralıklı emisyonlar.

Üniversite laboratuvarlarından çıkan düşük konsantrasyonlu egzoz gazları, iki aşamalı aktif karbon adsorpsiyon odasıyla arıtılabilir. Bu iki aşamalı kademeli adsorpsiyon cihazı, düşük konsantrasyonlu, çok bileşenli laboratuvar egzoz gazları (küçük miktarlarda VOC'ler, organik solvent uçucuları ve az miktarda asidik/alkali gazlar gibi) için tasarlanmıştır. Temel işlevi, egzoz gazlarını adım adım arıtmak için aktif karbonun fiziksel adsorpsiyon özelliklerinden faydalanarak emisyon standartlarına uygunluğu sağlamaktır. Özellikleri ve uyarlanabilirliği aşağıdaki gibidir:

Temel Özellikler
- Daha güvenilir verimlilik için aşamalı arıtma:
Birincil adsorpsiyon odası ilk önce egzoz gazındaki kirleticilerin çoğunu (özellikle nispeten yüksek konsantrasyonlu olanları) emer. Geriye kalan eser kirleticiler daha sonra daha derin bir saflaştırma için ikincil adsorpsiyon odasına girer. Bu ikili adsorpsiyon işlemi, tek bir adsorpsiyon odasında doyma hatası riskini önemli ölçüde azaltır. Genel arıtma verimliliği tipik olarak %85-%95'e ulaşır ve katı laboratuvar egzoz emisyon standartlarını (GB 16297 gibi) karşılar. - Laboratuvar egzoz özelliklerine uyarlanabilir:
Laboratuvar egzozu sıklıkla aralıklı olarak yayılır (örneğin, sürekli değil, deneysel işlemler sırasında) ve karmaşık bileşenlere sahiptir (muhtemelen etanol, aseton, formaldehit vb. içerir). İki aşamalı adsorpsiyon tasarımı bu uçuculukla başa çıkabilir; belirli bir kirleticinin anlık konsantrasyonu biraz yükselse bile, iki aşamalı adsorpsiyon sistemi aşırı emisyonları önlemek için bir güvenlik ağı sağlayabilir.
- Esnek bakım ve yönetilebilir maliyetler:
İki aşamalı adsorpsiyon odasındaki aktif karbon ayrı olarak değiştirilebilir (ilk aşama daha yüksek adsorpsiyon yüküne sahiptir ve daha sık değiştirme gerektirir), bu da komple değiştirme ihtiyacını ortadan kaldırır ve sarf malzemesi israfını azaltır. Ayrıca, aktif karbon yükleme hacmi genellikle küçüktür (düşük hacimli laboratuvar egzozu için uygundur), bu da büyük endüstriyel ekipmanlara göre daha düşük bakım maliyetlerine neden olur ve bu da onu okul laboratuvarlarının bütçelerine uygun hale getirir.

Geçerli Senaryolar ve Önlemler
- Yüksek konsantrasyonlu veya aşındırıcı olmayan (örneğin güçlü asidik gazlar, önceden nötralizasyon gerektirir) organik atık gazların arıtıldığı kimya, biyoloji ve malzeme bilimi laboratuvarları için uygundur.
- Adsorpsiyon performansının düzenli olarak izlenmesi (örneğin, koku ve VOC dedektörlerinin kullanılması) gereklidir ve doymuş aktif karbon, doygunluktan sonra kirletici nüfuzunu önlemek için derhal değiştirilmelidir. Egzoz gazı toz veya partikül madde içeriyorsa, aktif karbon gözeneklerinin tıkanmasını önlemek ve adsorpsiyon verimliliğini etkilemek için adsorpsiyon odasından önce bir ön arıtma cihazı (filtre gibi) kurulmalıdır.

Bu tasarım, arıtma etkinliğini laboratuvarın gerçek ihtiyaçları ile dengeler ve küçük ölçekli merkezi olmayan egzoz gazı arıtımı için ortak bir çözüm olup laboratuvar egzoz gazının çevre üzerindeki etkisini etkili bir şekilde azaltır.