阶段。
[0043]1.6包括除酸阶段和除溶剂阶段的新型空气过滤器的其它方面因此，将看出的是，本发明在许多方面是独特的，包括:(i)空气过滤器的两个阶段复合结构，其结合了除酸阶段和除溶剂阶段，(ii)在空气过滤器中使用了碳酸氢钠，以及
(iii)碳酸氢钠负载在空气过滤器中的方式(例如，负载在诸如玻璃纤维、开孔聚氨酯泡沫等等的透气骨架上)。此外，本发明可在无需使用有毒添加剂(例如，稀土金属、金属催化剂等等)的情况下，从空气中清除酸。
[0044]而且本发明在不减小空气过滤器从空气中清除溶剂的能力的情况下，从空气中清除不需要的酸。
[0045]同样，本发明利用了便宜的除酸物质(例如碳酸氢钠)来从空气中清除酸。
[0046]另外，本发明提供除酸粉末至纤维和/或开孔泡沫的粘合，其能够以便宜的方式进行工业化。
[0047]而且本发明提供一种新型空气过滤器，其特别有利于过滤(无管式的和/或管道式的)通风柜中的空气。
[0048]尽管如此，考虑到本公开，对本领域技术人员来说，前述的空气过滤器的其它优点将变得显而易见的。
[0049]2.从空气中清除氨和/或其它目标化学物质
2-1使用浸渍的活性炭颗粒过滤器从空气中清除氨和/或其它目标化学物质的困难氨是实验室中存在的最麻烦的化学物质之一。除了其它方面，氨是高度易挥发的，具有非常低的嗅觉限制，并对人体健康非常有害。同时，氨还是实验室中所发现的12种最常见化学物质之一。由于这个原因，存在用于保护实验室人员(例如，化学工作者等等)免受氨的有害影响的有效的方法和设备是重要的。
[0050]如上所提及的，由于氨的有害特性，保护实验室人员避免呼吸暴露于氨是重要的。为此目的，实验室人员常常使用过滤通风柜来保护他们自己远离氨。在过滤通风柜(也称作再循环通风柜和/或过滤通风柜和/或无管式通风柜)中，浸渍的活性炭颗粒过滤器(为此特定用途设计)通常用于捕获氨蒸气。更具体地，在这些活性炭颗粒过滤器中，活性炭颗粒浸渍有由于其与氨反应的特定选择的化学物质(例如，硫酸、ZnCl2等等)。有必要用除氨反应剂浸渍活性炭颗粒，因为“经典的”(即，无浸渍的)活性炭颗粒并不有效地从空气中清除氨。因此，有必要用除氨反应剂浸渍活性炭颗粒，以便吸收且中和氨蒸气。
[0051]浸渍的活性炭颗粒过滤器的此现有技术的一个方面在于，活性炭颗粒的组合特性，以及浸渍在活性炭颗粒中的除氨反应剂，允许按照浸渍活性炭颗粒的数量使得小浓度的氨被高效地中和(即，大于99%，如果正确设计过滤器)。然而，浸渍的活性炭颗粒过滤器的现有技术的一个限制是，用于浸渍的化学物质(即，除氨反应剂)负载活性炭颗粒的多孔网状结构，由此使得将在浸渍的活性炭颗粒过滤器中添加其它中和和/或清除物质变得不切实际。因此，在反应剂被选择来中和氨时，浸渍的活性炭颗粒过滤器被有效地局限于中和氨(以及高度相关化学物质)。
[0052]对于使用用于从空气中清除不同于氨的化学物质的其它反应剂(例如，用于清除无机酸的碳酸钾等等)的浸渍的活性炭颗粒过滤器而言，趋向于发生此同样的问题。
[0053]因此，将看出的是，在浸渍的活性炭颗粒过滤器中，每个过滤器被有效地局限于处理少数种类的化学物质。因此，过滤通风柜的用户必须根据他们将在通风柜中所处理的化学物质为他们的通风柜选择具体的浸渍的活性炭颗粒过滤器，例如，当处理氨时，使用浸渍有硫酸的活性炭颗粒过滤器，当处理无机酸时，使用浸渍有碳酸钾的活性炭颗粒过滤器等等。这会是存在问题的，因为当通风柜中处理不同的材料时，其会要求改变过滤器。
[0054]此外，在一些情况下，没有适当的用于中和用户将会在特定时间在通风柜中所处理的一套完整的化学物质的过滤器。借助于示例而非限制性的，需要处理大量酸、碱和溶剂的化学工作者目前无法轻易地找到能够同时保护其免受所有化学物质损害的单个通风柜过滤器。
[0055]因此，需要一种新的和改良的过滤器，其能够有效地处理需要由实验室人员安全处理的范围广泛的化学物质。
[0056]2.2用于从空气中清除氨和/或其它目标化学物质的新型过滤器
本发明还包括提供和使用用于化学中和(且优选地用于氨蒸气中和)的新型过滤器，其中，该新型过滤器包括开孔泡沫、设置在开孔泡沫的表面上的反应剂(例如，用于中和氨的柠檬酸)和将该反应剂(例如，柠檬酸)保持在开孔泡沫的表面上的胶。
[0057]开孔泡沫优选地由聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)、硅树脂、橡胶、聚氯乙烯(PVC)或其它对待清除的目标化学物质(例如，氨)有耐受性的材料组成。开孔泡沫具有如下孔尺寸，其Ca)允许开孔泡沫呈现大的表面积，以及(b)能够易于使空气通过，而不用在通过该过滤器的空气流上承受明显的压降，例如，开孔泡沫的孔尺寸可以是每英寸20个孔(PPI)。
[0058]反应剂被浸渍在开孔泡沫的表面上，使得反应剂呈现给通过该开孔泡沫的空气，由此使得该反应剂与空气中的目标化学物质有效地反应，并且由此凭借反应剂与目标化学物质的化学反应来中和该目标化学物质。
[0059]在本发明的一种优选形式中，目标化学物质是氨，且反应剂是柠檬酸。
[0060]在本发明的一个尤其优选的形式中，柠檬酸是颗粒的形式，并且柠檬酸晶体(小颗粒)是直接喷洒在开孔泡沫的表面上，无需为了部署在开孔泡沫上而将柠檬酸放入液体溶液内(柠檬酸晶体的直接喷洒消耗更少能量，因为它无需干燥，并且允许更大量的柠檬酸沉积在开孔泡沫上)。在本发明的一种优选形式中，柠檬酸晶体具有大多数包括在25ASTM筛目和50ASTM筛目之间的平均颗粒尺寸。
[0061]胶被使用来保持在开孔泡沫的表面上的反应剂(例如，柠檬酸晶体)。选择胶使得其不会与开孔泡沫和/或与反应剂(例如，柠檬酸)，和/或与空气中的待过滤的目标化学物质(例如，氨)消极地互相作用。在本发明的一种优选形式中，胶包括聚醋酸乙烯酯或乙烯醋酸乙烯酯共聚物或丙烯酸共聚物或其它乳剂。
[0062]在制造期间，首先将胶施加到(例如，通过涂刷、喷射等等)开孔泡沫，以及然后将反应剂(例如，柠檬酸晶体)施加到(例如，通过喷洒、吹送等等)承载胶的开孔泡沫的表面上。
[0063]参见图6，其是显示一块开孔聚氨酯(PU)泡沫50在浸渍柠檬酸晶体之前的照片；以及图7，其是一块开孔聚氨酯(PU)泡沫在其表面上已经沉积颗粒柠檬酸55之后的照片，由此形成从空气中清除氨和/或其它目标化学物质的过滤器60。
[0064]在使用期间，在开孔泡沫的表面上，空气流中的目标化学物质(例如，氨)在与开孔泡沫携带的反应剂(例如，柠檬酸)的反应后被中和。在氨蒸气和柠檬酸的情况下，这是经典的酸-碱反应，其引起柠檬酸铵盐的产生。此柠檬酸铵盐是固体，并且由于柠檬酸晶体附着到开孔泡沫的表面，柠檬酸铵盐被保留在开孔泡沫的表面上。
[0065]使用不同于柠檬酸的反应剂来形成新的过滤器也是可能的，其用于从空气中清除氨蒸气和/或其它目标化学物质的过滤器。借助于示例而非限制性的，能使用下面的可替代的酸代替前述的柠檬酸:草酸、酒石酸(tartric acid)、马来酸、抗坏血酸、琥珀酸、无水磷酸等等。在此方面，应当领会的是，反应剂(即柠檬酸或可替代的酸)可以是强酸或弱酸。此外，还应当领会的是，除了它的酸的性质之外，在常温和常压下，由开孔泡沫携带的反应剂是固体。
[0066]明显地，并且有别于现有技术过滤器利用活性炭颗粒，本发明的开孔泡沫能够携带多种用于从空气中清除多种目标化学物质的反应剂。因此，通过使用本发明，没有必要使用仅仅限于一种目标化学物质的过滤器。
[0067]2.3用于从空气中清除氨和/或其它目标化学物质的新型过滤器与其它过滤器阶段的结合使用
应当领会的是，用于从空气中清除氨和/或其它目标化学物质的新型过滤器能够单独使用(例如，用于清除氨和/或其它目标化学物质)，或它能够与其它过滤器(或者在其上游，或者在其下游，或者与其并行)结合使用来进一步扩大能够从空气中清除的目标化学物质的范围。
[0068]借助于示例而非限制性的，本发明的用于清除氨和/或其它目标化学物质的新型过滤器能够用作多阶段过滤器的一个阶段，其中，多阶段过滤器的另一阶段可包括活性炭颗粒过滤器(其可浸渍有或者可以不浸渍有反应剂)。
[0069]进一步借助于示例而非限制性的，本发明的用于清除氨和/或其它目标化学物质的新型过滤器可形成三阶段过滤器的一个阶段，即，三阶段过滤器可包括除酸阶段(例如，包括携带有碳酸氢钠的开孔泡沫)，包括活性炭颗粒的除溶剂阶段，和包括携带有柠檬酸(或可替代反应剂)的开孔泡沫的除氨阶段。在本发明的此形式中，除氨阶段优选地放置在除溶剂阶段之前，并且，如果需要，可以放置在除酸阶段之前。
[0070]3.包括非热等离子体反应器阶段，随后是催化剂阶段的新型两阶段空气处理装置 3.1概论
在前述段落中，公开了在从空气中清除不期望的物质方面所使用的新型过滤器。这些新型过滤器可以单独使用或彼此结合使用(例如，作为多阶段过滤器中的单独阶段)，并且可以用于从空气中清除酸，或从空气中清除溶剂，或从空气中清除酸和溶剂二者，包括从空气中清除氨。这些新型过滤器尤其很好地适合用于从通风柜的空气中在空气被排放之前清除不期望的物质，例如，被排放至大气中(在管道式通风柜的情况下)，或被排放到容纳通风柜的实验室的环境空气中(在无管式通风柜的情况下)。
[0071]根据本发明，现在公开了另一种适用于从空气中清除不期望的物质的新型装置。此新型装置可以单独使用，或可以与一个或更多个在上文公开的过滤器结合使用，或者它可以与一个或更多个其它过滤器或一个或更多个其它空气处理装置一起使用。明显地，在下文公开的新型装置尤其很好地适合用于从通风柜的空气中在空气被排放前清除不期望的物质，例如，被排放到大气中(在管道式通风柜的情况下)，或被排放到容纳通风柜的实验室的环境空气中(在无管式通风柜的情况下)。
[0072]根据本发明，以及现在参见图8-10，提供了新型两阶段空气处理装置65，其包括非热等离子体反应器阶段70，随后是催化剂阶段75。在本发明的一种形式中，非热等离子体反应器阶段70和催化剂阶段75容纳在单个壳体80中(例如，壳体被调整尺寸和配置来适于安装在通风柜中，例如，无管式通风柜中)。因此，在本发明的此形式中，两阶段空气处理装置65包括一个组件，该组件包括非热等离子体反应器阶段70和催化剂阶段75。为了在空气进入空气处理装置65之前处理空气，如果需要，可在空气处理装置65的上游设置另一个空气处理装置85 (例如，过滤器)，和/或为了在空气离开空气处理装置65之后处理空气，可在空气处理装置65的下游布置另一个空气处理装置90 (例如，过滤器)。借助于示例而非限制性的，空气处理装置85可包括前述的空气过滤器5的一个或两个阶段(例如，它的除酸阶段10和/或它的除溶剂阶段15)和/或前述的用于从空气中清除氨和/或其它目标化学物质的新型过滤器60。进一步借