工業(yè)毒物的通風(fēng)排毒與凈化吸收.doc

工業(yè)毒物的通風(fēng)排毒與凈化吸收一、通風(fēng)排毒措施通風(fēng)按其動(dòng)力分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)；按其范圍又可分為局部通風(fēng)和全面通風(fēng)?；ば袠I(yè)除塵排毒多系機(jī)械通風(fēng)。這一部分將著重介紹機(jī)械通風(fēng)除塵與排毒。1局部通風(fēng)局部通風(fēng)是指毒物比較集中，或工作人員經(jīng)?；顒?dòng)的局部地區(qū)的通風(fēng)。局部通風(fēng)有局部排風(fēng)、局部送風(fēng)和局部送、排風(fēng)三種類型。(1)局部排風(fēng)局部排風(fēng)是用于減少工藝設(shè)備毒物泄漏對環(huán)境的直接影響，采用各種局部排氣罩或通風(fēng)櫥。有害物產(chǎn)生時(shí)，會(huì)立即隨空氣排至室外。為了防止污染環(huán)境或損害風(fēng)機(jī)，有害物質(zhì)應(yīng)經(jīng)過凈化、除塵或回收處理后方能向大氣排放。(2)局部送風(fēng)對于廠房面積很大，工作地點(diǎn)比較固定的作業(yè)場所，在改善整個(gè)廠房的空氣環(huán)境有困難時(shí)，可采用局部送風(fēng)的方法，使工作場所的溫度、濕度、清潔度等局部空氣環(huán)境條件合于衛(wèi)生要求。局部送風(fēng)最好是設(shè)有隔離操作室，將風(fēng)送人室內(nèi)，以免效果不顯著。距送風(fēng)口三倍直徑遠(yuǎn)處70是混入的周圍空氣，五倍直徑遠(yuǎn)處80是混入的周圍空氣，所以空氣污染的程度會(huì)隨操作室空間的增加而加大。(3)局部送、排風(fēng)有時(shí)采用既有送風(fēng)又有排風(fēng)的通風(fēng)設(shè)施，既有新鮮空氣的送入，又有污染空氣的排出。這樣，可以在局部地區(qū)形成一片風(fēng)幕，阻止有害氣體進(jìn)入室內(nèi)。這是一種比單純排風(fēng)更有效的通風(fēng)方式。2全面通風(fēng)全面通風(fēng)是用大量新鮮空氣將作業(yè)場所的有毒氣體沖淡至符合衛(wèi)生要求的通風(fēng)方式。全面通風(fēng)多用于毒源不固定，毒物擴(kuò)散面積較大，或雖實(shí)行了局部通風(fēng)，但仍有毒物散逸點(diǎn)的車間或場所。全面通風(fēng)只適用于低毒有害氣體、有害氣體散發(fā)量不大或操作人員離毒源比較遠(yuǎn)的情形。全面通風(fēng)不適用于產(chǎn)生粉塵、煙塵、煙霧的場所。(1)全面排風(fēng)為了使室內(nèi)產(chǎn)生的有害氣體盡可能不擴(kuò)散到鄰室或其他區(qū)域，可以在毒物集中產(chǎn)生區(qū)域或房間采用全面排風(fēng)。使含毒空氣排出，較清潔的空氣從外部補(bǔ)充進(jìn)來，從而沖淡有毒氣體。(2)全面送風(fēng)為了防止外部污染空氣進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)室內(nèi)有害氣體又得到送入的經(jīng)過濾處理的空氣的沖淡，可采用全面送風(fēng)的方法。這時(shí)室內(nèi)處于正壓，室內(nèi)空氣通過門窗被壓出室外。(3)全面送、排風(fēng)在不少情況下，采用全面送風(fēng)與全面排風(fēng)相結(jié)合的通風(fēng)系統(tǒng)。這往往用在門窗密閉、自行排風(fēng)、進(jìn)風(fēng)比較困難的場所。3混合通風(fēng)混合通風(fēng)是既有局部通風(fēng)又有全面通風(fēng)的通風(fēng)方式。如，局部排風(fēng)，室內(nèi)空氣是靠門窗大量補(bǔ)入的。在冬季大量補(bǔ)入冷空氣，會(huì)使房間過冷，往往要采用一套空氣預(yù)熱的全面送風(fēng)系統(tǒng)。二、燃燒凈化方法有害氣體、蒸氣或煙塵，通過焚燒使之變?yōu)闊o害物質(zhì)，稱為燃燒凈化方法。燃燒凈化方法僅適用于可燃或在高溫下可分解的有害氣體或煙塵。燃燒凈化法廣泛用于碳?xì)浠衔锖陀袡C(jī)溶劑蒸氣的凈化處理。這些物質(zhì)在燃燒過程中被氧化為二氧化碳和水蒸氣。常用的燃燒凈化法有直接燃燒、熱力燃燒及催化燃燒等。1直接燃燒對于有害廢氣中可燃組分濃度較高的情形，可采用直接燃燒的方法做凈化處理。在直接燃燒中，有害廢氣是作為燃料來燃燒的，燃燒溫度一般在1100以上。完全燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳、水蒸氣和氮?dú)?。直接燃燒的條件是有害廢氣中可燃組分的濃度應(yīng)在燃燒極限濃度范圍之內(nèi)。如果有害廢氣中可燃組分濃度高于燃燒上限，則需另外補(bǔ)充空氣再燃燒；如果可燃組分濃度低于燃燒下限，則需補(bǔ)充一定數(shù)量的其他輔助燃料，以維持燃燒。2熱力燃燒熱力燃燒一般用于處理可燃組分濃度較低的廢氣。如果有害廢氣的本底是空氣，即含有足夠的氧時(shí)，廢氣的一部分可作為輔助燃料的助燃?xì)怏w；如果廢氣中的氧含量低于16，廢氣只是被焚燒的對象，而不能作為助燃?xì)怏w。有害組分經(jīng)燃燒氧化為二氧化碳和水蒸氣。廢氣中可燃組分的焚燒是在一定的溫度范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi)，不同的溫度有不同的凈化率。在熱力燃燒中，多數(shù)物質(zhì)的反應(yīng)溫度為760820。熱力燃燒中輔助燃料的消耗量，就是把全部廢氣升溫至反應(yīng)溫度所需的輔助燃料量。熱力燃燒需要輔助燃料燃燒提供熱量，這就需要部分廢氣作為助燃?xì)怏w，其余部分廢氣則稱為旁通廢氣。旁通廢氣與高溫燃?xì)馔牧骰旌?，以達(dá)到反應(yīng)溫度。為了使廢氣完全燃燒，廢氣在此高溫下，要有一定的駐留時(shí)間。如果把全部廢氣與所需輔助燃料混合，輔助燃料的燃燒熱得不到充分利用。所以，務(wù)必分流出旁通廢氣，使之與高溫燃?xì)饣旌稀?催化燃燒催化燃燒是用催化劑使廢氣中可燃組分在較低溫度下氧化分解的方法。適用于含有可燃?xì)怏w、蒸氣的廢氣的凈化，而不適于含有大量塵粒霧滴的廢氣的凈化，也不適于含有催化活性較差的可燃組分的廢氣的凈化。催化燃燒也要先將廢氣預(yù)熱，由于反應(yīng)溫度較低，所需輔助燃料也較少。催化燃燒的燃燒產(chǎn)物與熱力燃燒完全相同。在工業(yè)上，只有鉑、鈀等少數(shù)幾種催化劑可用于催化燃燒。催化燃燒不僅依賴于操作條件，而且依賴于催化劑的活性。在催化燃燒爐內(nèi)，并不是所有的氧化反應(yīng)都發(fā)生在催化劑床層，有相當(dāng)一部分是發(fā)生在混合預(yù)熱階段。這兩部分氧化所占的比例與廢氣預(yù)熱溫度、廢氣中可燃組分的物性、廢氣流速、催化劑活性、混合預(yù)熱室的設(shè)計(jì)有關(guān)。廢氣中可燃有害組分在催化燃燒爐內(nèi)氧化的總轉(zhuǎn)化率工總，由上述兩部分氧化的轉(zhuǎn)化率x預(yù)和x催決定，可表示為x總x預(yù)+x催(1x預(yù))應(yīng)用燃燒凈化方法，特別是熱力燃燒法，必須考慮熱量的回收利用問題。另外要注意防火、防爆及防止回火，采取相應(yīng)的安全措施。如控制廢氣中可燃組分濃度不超過爆炸下限的25，安裝阻火器、防爆膜等。三、冷凝凈化方法冷凝凈化法只適用于蒸氣狀態(tài)的有害物質(zhì)，多用于回收空氣中的有機(jī)溶劑蒸氣。只有空氣中蒸氣濃度較高時(shí)，冷凝凈化法才實(shí)用有效。冷凝凈化法還適用于處理含大量水蒸氣的高濕廢氣，水蒸氣凝結(jié)，可有部分有害物溶于凝液中，減少了有害物的濃度。因此，冷凝凈化法常用作燃燒、吸附等凈化方法的前處理措施。冷凝凈化法是把蒸汽從空氣中冷卻凝結(jié)為液體，收集起來加以利用。用冷卻法把空氣中的蒸汽冷凝為液體，其限度是冷卻溫度下飽和蒸氣壓的濃度，而蒸氣壓隨溫度的降低而變小，蒸氣濃度亦隨之變小。所以，氣體混合物只有冷卻到其露點(diǎn)以下，部分蒸氣才會(huì)冷凝液化。冷凝凈化后，仍有冷卻溫度下飽和蒸氣壓濃度的有害蒸氣殘留在空氣中。冷凝凈化法有直接法和間接法兩種方法。直接法采用接觸冷凝器，冷卻劑和蒸氣直接接觸，冷卻劑、蒸氣、冷凝液混合在一起。接觸冷凝器適用于含大量水蒸氣的高濕廢氣，也多用于不回收有害物或含污冷卻水不需另行處理的情況。但其用水量大，仍存在廢水處理的問題。間接法采用表面冷凝器。表面冷凝器常用的有列管冷凝器、螺旋板冷凝器、淋灑式冷凝器等。表面冷凝器處理量比接觸冷凝器小，但耗能小，回收的凝液也純凈。四、吸收和吸附凈化方法在第二章“化工操作原理與安全”中，已對吸收作過簡略介紹。吸收是在化學(xué)工業(yè)中用得較多的單元操作，在防毒技術(shù)中也有重要應(yīng)用。氣相混合物中的溶質(zhì)不同程度地溶解于液體，從而被液體所吸收。氣相混合物主要由不溶的“惰性氣體”和溶質(zhì)所組成，這樣就可以實(shí)現(xiàn)氣相混合物各組元的選擇性溶解。液體溶劑與氣相基本上不混溶，即液體揮發(fā)性較小，氣化到氣相中的量很少。一個(gè)典型的例子是用水從空氣中吸收氨，吸收后再用蒸餾的方法從溶液中回收溶質(zhì)。廢氣的吸收凈化，是應(yīng)用吸收操作除去廢氣中的一種或幾種有害組分，以防危害人體及污染環(huán)境。在吸收操作中，常應(yīng)用板式塔使氣液更有效地接觸，最普通的塔板形式是泡罩板。氣體從板上的升氣管上升，進(jìn)入位于升氣管上方的泡帽，再從泡帽邊沿的槽口流出并鼓泡上升穿過流動(dòng)的液體。泡罩板可以在很寬的氣液流量范圍高效率地操作，是一種很常用的氣液接觸設(shè)備，技術(shù)上也比較成熟。還有其他形式的鼓泡塔板，如篩板塔板、浮閥塔板、噴淋式塔板等。另外，填料塔也常用于氣體和液體連續(xù)逆流接觸的吸收過程。吸附操作是利用多孔性的固體處理流體混合物，使其中一種或數(shù)種組分被吸附在固體表面上，達(dá)到流體中組元分離的目的。吸附分離可用于氣體的干燥、溶劑蒸氣的回收、清除廢氣中某些有害組分、產(chǎn)品的脫色、水的凈化等。吸附是一種固體表面現(xiàn)象，是在相界面的擴(kuò)散過程。具有較大內(nèi)表面的固體才具有吸附功能。當(dāng)被吸附物的分子與固體表面分子間的作用力為分子引力時(shí)，稱為物理吸附；其作用力為化學(xué)反應(yīng)力