7.3 有害气体净化

7.3.1 本条规定了有害气体净化的要求，为新增条文。
    有害气体的净化方法很多，需从工程情况、净化工艺的技术经济性出发，选择适用的废气净化工艺。废气净化最终产物应以回收有害物质、生成其他产品、生成无害化物质为处理目标，应避免二次污染：避免污染物向水系统转移，避免生成大量的固体废物。
7.3.2 本条规定了有害气体净化吸收设备的基本要求，为新增条文。
    有害气体净化吸收设备的基本要求，目的是为了强化吸收过程，降低设备的投资和运行费用。
    1～3 气、液两相的界面状态对吸收过程有着决定性的影响，吸收设备的主要功能就在于建立最大的相接触面积，有一定的接触时间，并使其迅速更新。由于用吸收法净化处理的通风排气量大都是低浓度、大风量，因而大都选用气相为连续相、紊流程度高、相界面大的吸收设备。适宜的液气比是保证净化效率、控制运行费用的关键。通过溶液泵变频调速、溶液泵运行台数控制可实现液气比的调节。常用的吸收装置运行参数见表5。

表5 吸收装置运行参数

    4～6 与生产工艺的排气相比，通风排气中所含有害气体的浓度一般都比较低，回收利用价值小。因此用于通风排气系统的吸收设备与工艺流程应尽量简单，维护管理方便。
7.3.3 本条规定了吸收剂的选择，为新增条文。
    1 为了提高吸收速度，增大对有害组分的吸收率，减少吸收剂用量和设备尺寸，要求对被吸收组分的溶解度尽量高，吸收速率尽量快。
    2 为了减少吸收剂的耗损，其蒸汽压应尽量低，防止吸收剂挥发后随排风排出。
    3 化学稳定性差会造成吸收剂失效，吸收剂补充量增加，失效的吸收剂是新的污染物。
    4、5 在可能的条件下，应尽量采用工厂的废液(如废酸、废碱液)作为吸收剂。常用的吸收剂及其性能如下。
    1) 水。比较易溶于水的气体可用水作吸收剂，吸收效率与温度有关，一般随着温度的增高吸收效率下降。当气相中吸收质浓度较低时，吸收效率较低。应设法回收利用水吸收有害气体形成的酸液或碱液，减少新水的使用量。确无利用价值时，废液应交由污酸污水系统集中处理。
    2) 碱性吸收剂。通常用于吸收能与碱起化学反应的有害组分，如二氧化硫、氮氧化物、硫化氢、氯化氢、氯气等。常用的碱性吸收剂有氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钙、氨水等。
    3) 酸性吸收剂。如稀硝酸吸收一氧化氮或二氧化氮，醋酸可用于吸收铅烟等。
    4) 有机吸收剂。有机吸收剂一般可用于吸收有机气体，如汽油吸收苯类气体，用柴油吸收有机溶剂蒸气等。涂装行业的有机废气是涂料中的有机溶剂挥发造成的，对人体危害较大的有甲苯、二甲苯等。苯和二甲苯能溶解于柴油和煤油。目前我国涂装行业常用0#柴油作为吸收剂，净化效率可达95％以上。柴油是快速吸收型吸收剂，要考虑从柴油中分离有机溶剂，使柴油再生后循环使用。
    5) 氧化剂吸收剂。用次氯酸钠、臭氧、过氧化氢等可以氧化分解恶臭类物质，用高锰酸钾溶液吸收汞蒸气等。
7.3.4 吸附法可应用于大多数废气的净化，吸附法可达到90％以上的净化效率。
    吸附过程是由于气相分子和吸附剂表面分子之间的吸引力使气相分子吸附在吸附剂表面的。用作吸附剂的物质都是松散的多孔状结构，具有巨大的表面积。如工业上应用较多的活性炭，其比表面积为700㎡/g～1500㎡/g。吸附过程分为物理吸附和化学吸附两种。物理吸附单纯依靠分子间的吸引力(称为范德华力)把吸附质吸附在吸附剂表面。物理吸附是可逆的，吸附过程是一个放热过程，吸附热约是同类气体凝结热的2倍～3倍。化学吸附的作用力是吸附剂与吸附质之间的化学反应，它大大超过物理吸附的范德华力。化学吸附具有很高的选择特性。一种吸附剂只对特定的物质有吸附作用。化学吸附比较稳定，确实需要在高温下才能解吸。化学吸附是不可逆的。
    进入吸附装置的有机废气的浓度应低于其爆炸下限的25％，否则应采用冷凝的方式进行预处理或混风稀释；进入吸附装置的颗粒物含量宜低于1mg/m³；进入吸附装置的废气温度宜低于40℃，否则应进行换热冷却或混风稀释；难脱附的气态污染物以及能造成吸附剂中毒的成分应采用吸收或预吸附的方法去除。
7.3.5 本条规定了吸附装置的几项重要参数，为新增条文。
    为避免频繁更换吸附剂，吸附剂不再生时其连续工作时间不应少于3个月。
    平衡吸附量是指在一定的温度、压力(25℃、101.3kPa)下污染空气通过一定量的吸附剂时，吸附剂所能吸附的最大气体量，通常以吸附剂的质量百分数表示。平衡保持量是指已吸附饱和的吸附剂让同温度的清洁干空气连续6h通过该吸附层后，在吸附层内仍保留的污染气体量。
    对吸附剂再生利用的场合，吸附能力以平衡吸附量和平衡保持量的差计算。对吸附剂不再生利用的场合，吸附能力按平衡保持量计算。对吸附剂不进行再生的吸附器，吸附剂的连续工作时间按下式计算。

    式中：t——吸附剂的连续工作时间；
              W——吸附层内吸附剂的质量(kg)；
              S——平衡保持量；
              η——吸附效率，通常取η＝1.0；
              L——通风量(m³ /h)；
              y₁——吸附器进口处有害气体浓度(mg/m³ )；
              E——动活性与静活性之比，近似取E＝0.8～0.9。
7.3.6 本条规定了吸附剂选用要求，为新增条文。
    常用的吸附剂有活性炭、硅胶、活性氧化铝或分子筛等。活性炭是应用较广泛的一种吸附剂，特别是经浸渍处理后，应用更加广泛。硅胶等吸附剂称为亲水性吸附剂，用于吸附水蒸气和气体干燥。各种吸附剂可去除的有害气体见表6。

表6 各种吸附剂可去除的有害气体

7.3.7 本条规定了吸附剂脱附方式，为新增条文。
    为防止对吸附剂造成破坏，采用活性炭作吸附剂时，脱附气的温度宜控制在120℃以下；脱附气冷凝回收有机溶剂时，冷却水温度与有机溶剂沸点温度差越大，回收效果越好，根据有机溶剂的物理性质确定冷却水温度，一般的冷却水温度达不到要求时，采用冷冻水。