[发明专利]一种实验室废气处理方法与装置

说明书

本发明涉及一种实验室废气处理方法与装置，实验室废气依次经过碱洗、酸洗和干燥等预处理单元，首先去除酸性和碱性气体。然后干燥废气进入填放负载纳米TiO₂的大孔吸附树脂层，在紫外光的催化作用下，发生吸附和氧化反应，高效地去除废气中的有机污染物，实现实验室废气的达标排放。本发明所涉及的工艺与设备简单、操作方便、净化效率高、运行成本低。

技术领域

本发明涉及一种实验室废气处理方法与装置，属于废气处理的技术领域。

背景技术

实验室废气具有成分复杂、间歇排放等特点，主要包括无机废气和有机废气两大类。无机废气主要包括：氮氧化物、硫酸雾、氯化氢、氟化氢、硫化氢、二氧化硫、氨气等。而有机废气主要包括芳香类：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等；醛酮类：甲醛、乙醛、戊二醛、丁醛、丙酮、环己酮、甲乙酮、苯乙酮等；酯类：醋酸异丁酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸甲酯、香蕉水等；醇类：甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、乙二醇等。这些气体直接排放到大气中，会加剧酸雨的形成，促进O₃和PM_2.5的产生，严重危害人体健康。

目前实验室为了保护实验人员的健康，一般采用通风橱抽负压，将实验废气经过通风管道排到室外，但未经处理过的废气直接排入大气，势必会对外界环境造成不利影响。目前常用的实验室废气处理方法为喷淋+活性炭吸附工艺，但鉴于活性炭难以再生，其吸附有机废气之后成为危废，需要进一步处理，增加了该工艺的运行成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种实验室废气处理方法与装置。通过在大孔吸附树脂表面负载纳米TiO₂的方法，耦合了吸附与氧化技术，提高了UV/nmTiO₂/大孔吸附树脂体系对实验室有机废气的处理效果，实现了有机废气的高效去除和树脂的自动再生。本发明所涉及的工艺设备简单、操作方便、净化效率高、运行成本低。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种实验室废气处理光催化剂，其制备方法包括以下步骤：

1)称取一定量的大孔吸附树脂，用无水乙醇在索氏抽提器中回流洗涤8h以上，去除杂质，而后置于60℃下烘干至恒重，放于干燥器中备用；

2)室温下称取一定量抽提后的树脂进行活化，先用3％NaOH溶液浸泡8h，用蒸熘水洗至中性；再用5％HC1溶液浸泡8h，用蒸熘水洗至中性；上述过程重复3次、干燥，得到活化后的树脂；

3)室温下称取一定量步骤2)活化后的树脂,加入纳米TiO₂溶液，超声20min，而后用蒸熘水洗涤催化剂5次、干燥，得到负载纳米TiO₂的大孔吸附树脂光催化剂。

所述纳米TiO₂溶液的浓度为0.5g·L^-1。

所述活化后的树脂与纳米TiO₂溶液的比例为：每100mg活化后的树脂加入120mL纳米TiO₂溶液。

步骤3)中，超声波频率为55KHz。

本发明的方法采用一种实验室废气处理装置，包括碱洗单元、酸洗单元和干燥单元前处理装置，去除酸性和碱性气体；然后干燥废气进入填放负载纳米TiO₂的大孔吸附树脂光催化剂层，在紫外光的催化作用下，发生吸附和氧化反应，高效地去除废气中的有机污染物，实现实验室废气的达标排放。

所述碱洗单元包括第一喷淋填料塔、第一回流系统、第一不锈钢水泵和循环碱液池；所述酸洗单元包括第二喷淋填料塔、第二回流系统、第二不锈钢水泵和循环酸液池。