[发明专利]一种节能型废气处理方法及其装置

说明书

技术领域

本发明是一种废气处理的方法，具体涉及一种节能型附装在通风柜上的实验室废气处理的方法及装置。 

背景技术

在社会发展中，科技起着越来越重要的作用，科技是决定生产力的关键因素。目前不仅仅科研单位和学校在从事科研，企业也把越来越多的资金投入到科研中。在实验过程中，经常会碰到对身体有害物质，常见的比如硝酸，盐酸，高氯酸，胺类，甲醛，苯系列，有害病菌等。甚至有些实验涉及到毒性很强的化学物质，比如氰化物等。为了保护科研人员安全，这些实验必须在通风柜中进行。但普通的通风柜不具备废气处理功能，这些废气如果直接排放，会污染周围环境。目前很多科研大楼都是高层建筑，要把这些废气用风机抽到屋顶进行处理，管道安装费用很高，设备投资大，由于管程长，阻力大，导致能耗大。且在管道运输中，如果出现泄漏还会对周围产生污染。另外，对于一些有毒物质，容易挥发的物质，一般都存放在通风柜或者毒品柜中，这必须保证通风柜的风机一直在运行，导致动力费用很高。 

目前处理实验室废气的主要方法有水喷淋法，活性炭干吸附法，纳米光催化法，低温等离子方法。这些设备占用的空间大，重量大，对楼层建筑的承重有很大的要求。另外，一般高层建筑楼顶往往会放置空调冷却水系统，自来水供水系统，供热系统，太阳能回收系统等。如果在楼顶再放上大量的实验室废气处理装置、风机，整个楼顶的沉重压力将很大，并会导致交叉污染，影响冷却水或者供热系统等。在传统的实验室废气处理方法中，为了保证通风柜内的气体不向实验室内扩散，必须保证足够的风速，导致排出的风量很大，一般一台通风柜的风量都是在1200～2100m³/h，风量大，在同样的管道中，阻力就大，能耗就高。 

如何在实验室通风柜使用中建立低碳经济、降低能耗、减少设备投资并减 少楼顶设备承重的废气处理装置是本发明所要解决的。 

发明内容

为解决现有实验室废气处理方法所存在的上述缺陷，本发明的首要目的是提供一种节能型废气处理方法。 

本发明的另一目的是实现上述方法的节能型废气处理装置。 

上述方法及装置可用于各类实验室废水处理中和安装在各种通风柜中。 

本发明的目的通过以下技术方案实现： 

附装在通风柜的实验室废气处理是将实验室废气依次经过离子交换树脂膜、活性炭纤维、纳米光催化装置的光分解处理，处理过程伴随气体导流，使得气体均匀分布，不会在通风柜内形成涡流；并对处理后的实验室净化气进行回用，并利用回用装置的在线检测系统，通过电子调控阀，控制废气回用比例。从而降低能耗和节约管道建设成本，并能保证废气处理干净，不污染环境，也不影响实验。在实验过程产生的废水从排水系统流出。具体操作是实验室废气在风机的动力作用下，经过导流板，使得风有组织的均匀通过两个半球型的离子交换树脂膜。在离子交换树脂膜中，实验室产生的废酸，水滴被离子交换树脂膜里的打孔吸附树脂吸附，使得废气中的酸碱气被吸附。在实验中产生的有机气体，部分会继续通过活性炭纤维层吸附和过滤，并保护纳米光催化装置的催化剂，延长催化剂的寿命。经过处理酸和过滤的实验室气体再经过窝状的装载有光催化材料的陶瓷膜，在陶瓷膜中发生光催化分解，把废气中的有机物分解成小分子物质，从而使得气体得到净化。经过净化的气体排入通风柜顶部的风管中，风管中设有酸碱探头和VOC探头。通过可编程控制系统，控制排风阀和回用电子控制阀，使得部分气体回用。以减少排放气体的大距离输送。输送的气体被送到通风柜中重复使用 

为更好实现上述方法，所述离子交换树脂膜装置包括两个半球形离子交换树脂层，所述的离子交换树脂膜是大孔吸酸和吸水弱碱性树脂组成，优选CLEAN-Q 501树脂膜。所述的纳米光催化材料由纳米钒酸铋和氧化铼组成，优选按照钒酸铋∶氧化铼质量比100∶3混合组成。 

本发明还提供了一种附装在通风柜上的废气处理装置，包括电控系统、废气处理单元和处理后实验室净化气回用系统。所述废气处理单元包括依次连接的离子交换树脂膜、活性炭纤维层、纳米光催化装置；所述离子交换树脂膜、 活性炭纤维和纳米光催化装置均设有导风系统；所述实验室净化回用系统包括在线检测系统，增压排气泵，导风回送系统。 

所述实验室净化气回用系统，放置在通风柜顶部，回风在通风柜的角落均匀分布，避免形成有组织的气流。 

当实验过程生成水滴或者离子交换树脂膜再生时，产生的水可以通过排水系统排走，不影响通风柜的使用。 

本发明的方法及其装置与现有技术相比具有以下有益效果：