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Les gaz résiduaires de laboratoire contiennent divers composants (tels que des gaz acides et alcalins, des solvants organiques volatils et de petites quantités de gaz toxiques). Le traitement nécessite une purification ciblée et séparée. Voici un organigramme de processus typique :

Processus de traitement des gaz résiduaires en laboratoire
1. Séparation et collecte des gaz résiduaires
- Des hottes aspirantes universelles, des sorbonnes et des conduits de collecte de gaz dédiés sont utilisés pour séparer les gaz résiduaires en fonction de leurs propriétés (par exemple, séparer les gaz résiduaires acides, alcalins et organiques pour éviter les flux et réactions mixtes).
- Les ventilateurs fournissent une pression négative pour transporter chaque type de gaz résiduaire vers l'unité de prétraitement correspondante.
2. séparation et prétraitement
- Les gaz résiduaires acides pénètrent dans l'épurateur à brouillard acide, où ils réagissent avec une solution alcaline (telle qu'une solution de NaOH) pulvérisée dans l'épurateur pour éliminer les substances acides telles que HCl et SO₂.
- Les gaz résiduaires alcalins entrent dans l'épurateur à brouillard alcalin, où ils réagissent avec une solution acide (telle que du H₂SO₄ dilué) pour éliminer les gaz alcalins tels que le NH₃. - Gaz résiduaires organiques : Une filtration préliminaire à travers un filtre à charbon actif élimine les grosses particules pour éviter le colmatage des équipements ultérieurs.
3. Purification du noyau
- Après prétraitement, les gaz résiduaires mixtes (ou gaz résiduaires organiques uniques) entrent dans l'unité de purification du cœur :
- Gaz résiduaires organiques à faible concentration : l'équipement d'oxydation photocatalytique utilise la lumière UV pour décomposer les molécules de COV, et l'ozone contribue à l'oxydation de ces molécules en substances inoffensives.
- Gaz résiduaires organiques à concentration moyenne et élevée : passez à une tour d'adsorption sur charbon actif (remplie de charbon actif granulaire) pour adsorber efficacement les solvants organiques tels que le benzène, le toluène et l'acétone.
- Gaz toxiques (tels que Cl₂ et H₂S) : Ajoutez une tour d'absorption chimique dédiée (par exemple, le Cl₂ est absorbé avec une solution de Na₂S₂O₃).
4. Purification et décharge en profondeur
- Après le traitement du cœur, les gaz résiduaires entrent dans un dévésiculeur à haute efficacité pour éliminer la vapeur d'eau résiduelle et les gouttelettes de brouillard.
- Enfin, il est évacué par une cheminée d'échappement d'au moins 15 mètres de hauteur. Certains laboratoires peuvent avoir besoin d'installer des instruments de surveillance en ligne (pour surveiller les COV et les concentrations d'acides et de bases) afin de garantir le respect des normes.

La clé de ce procédé est le « traitement qualité des collectes classées » pour éviter la pollution secondaire causée par le mélange des différents gaz d'échappement. La purification en plusieurs étapes s'adapte également aux caractéristiques des gaz d'échappement des laboratoires : faible volume d'air, composants multiples et émissions intermittentes.

Les gaz d'échappement à faible concentration provenant des laboratoires universitaires peuvent être traités avec une chambre d'adsorption sur charbon actif à deux étages. Ce dispositif d'adsorption en cascade à deux étages est conçu pour les gaz d'échappement de laboratoire multi-composants à faible concentration (tels que de petites quantités de COV, de solvants organiques volatils et de petites quantités de gaz acides/alcalins). Sa fonction principale est d'utiliser les propriétés physiques d'adsorption du charbon actif pour purifier les gaz d'échappement étape par étape, garantissant ainsi le respect des normes d'émission. Ses caractéristiques et son adaptabilité sont les suivantes :

Fonctionnalités principales
- Purification par étapes pour une efficacité plus fiable :
La chambre d'adsorption primaire absorbe d'abord la majorité des polluants présents dans les gaz d'échappement (en particulier ceux dont les concentrations sont relativement élevées). Les traces de polluants restantes pénètrent ensuite dans la chambre d'adsorption secondaire pour une purification plus profonde. Ce double processus d'adsorption réduit considérablement le risque de défaillance de saturation dans une seule chambre d'adsorption. L'efficacité globale de la purification atteint généralement 85 % à 95 %, répondant aux normes strictes en matière d'émissions de gaz d'échappement des laboratoires (telles que GB 16297). - Adaptable aux caractéristiques des gaz d'échappement du laboratoire :
Les gaz d'échappement des laboratoires sont souvent émis de manière intermittente (par exemple, lors d'opérations expérimentales, et non en continu) et comportent des composants complexes (contenant éventuellement de l'éthanol, de l'acétone, du formaldéhyde, etc.). La conception d'adsorption en deux étapes peut faire face à cette volatilité : même si la concentration momentanée d'un polluant particulier est légèrement élevée, le système d'adsorption en deux étapes peut fournir un filet de sécurité pour empêcher les émissions excessives.
- Maintenance flexible et coûts gérables :
Le charbon actif dans la chambre d'adsorption à deux étages peut être remplacé séparément (le premier étage a une charge d'adsorption plus élevée et nécessite un remplacement plus fréquent), éliminant ainsi le besoin d'un remplacement complet, réduisant ainsi le gaspillage de consommables. De plus, le volume de chargement de charbon actif est généralement faible (adapté aux gaz d'échappement de laboratoire à faible volume), ce qui entraîne des coûts de maintenance inférieurs à ceux des gros équipements industriels, ce qui le rend adapté aux budgets des laboratoires scolaires.

Scénarios et précautions applicables
- Convient aux laboratoires de chimie, de biologie et de science des matériaux, traitant des gaz résiduaires organiques peu concentrés ou corrosifs (les gaz fortement acides, par exemple, nécessitent une neutralisation préalable).
- Une surveillance régulière des performances d'adsorption (par exemple à l'aide de détecteurs d'odeurs et de COV) est nécessaire, et le charbon actif saturé doit être remplacé rapidement pour empêcher la pénétration des polluants après saturation. Si les gaz d'échappement contiennent de la poussière ou des particules, un dispositif de prétraitement (tel qu'un filtre) doit être installé avant la chambre d'adsorption pour éviter le colmatage des pores du charbon actif et affecter l'efficacité de l'adsorption.

Cette conception équilibre l'efficacité de la purification avec les besoins réels du laboratoire et constitue une solution courante pour le traitement décentralisé des gaz d'échappement à petite échelle, réduisant efficacement l'impact des gaz d'échappement du laboratoire sur l'environnement.