一种石墨烯过滤器治理实验室通风柜废气系统的制作方法

本专利涉及一种治理实验室通风柜废气的技术领域，具体涉及一种石墨烯过滤器治理实验室通风柜废气系统。

背景技术：

本专利是在申请人的“一种简洁型自净式通风柜废气处理系统”（ 专利号201611038773.4）基础上的改进与完善，虽然该专利针对现有通风柜废气处理系统存在的缺陷，从过滤器、风机、通风管合理匹配与布局入手，而开发的一种消除风机振动与噪音，配伍承受高温、高湿、强腐蚀过滤器的简洁型自净式通风柜废气处理系统，经持续研究，仍有改进空间；据此，在该专利基础上，开发的一种石墨烯过滤器治理通风柜废气系统，与其相比，在保持原有处理废气系统基本不变的基础上，将前段光催化过滤器和后段活性炭过滤器合并为一种石墨烯过滤器，废气由前、后二次处理改为或前或后一次处理，不仅实现系统的简洁自净、而且净化效率提高、使用寿命延长，适用范围扩大。

技术实现要素：

为解决上述技术问题与实现上述技术效果，采取的技术方案是：一种石墨烯过滤器治理实验室通风柜废气系统，由通风柜柜体、竖向支通风管、横向主通风管、带防震隔音屏蔽箱风机、石墨烯过滤器组成，其特征在于，所述石墨烯过滤器由石墨烯TiO2光催化层与石墨烯活性炭吸附层叠加制成的方体或圆柱体过滤器，依废气排出走向，石墨烯TiO2光催化层放置在下层或后层，石墨烯活性炭吸附层放置在上层或前层，废气先流入石墨烯TiO2光催化层，吸附并降解废气中的有机和无机污染物，再流入石墨烯活性炭吸附层进一步吸附废气中有毒有害气体与微粒污染物，实现达到废气排放标准的自净效果；其中石墨烯过滤器安装对接位置，依实验室通风柜的台数而定，1台通风柜的实验室（一台一室），石墨烯过滤器对接在实验室内竖向支通风管与通风柜柜体吸风罩的连接处，多台通风柜的实验室，石墨烯过滤器对接在实验室外风机出口的横向主通风管与废气排出口的连接处；其中石墨烯过滤器处理量，依竖向支通风管/横向主通风管管径、风机功率、废气浓度及其对环境和人的危害程度，经具体设计而定；其中石墨烯过滤器的容积由竖向支通风管/横向主通风管横切面积、石墨烯TiO2光催化层厚度与石墨烯活性炭吸附层厚度测算确定，据相关试验的测定，石墨烯TiO2光催化层厚度为5-10mm，石墨烯活性炭吸附层厚度为5-25mm。

石墨烯过滤器与现有TiO2光催化过滤器与活性炭过滤器相比，具有以下技术效果：

一是治理通风柜废气系统的结构简化，特别是多台通风柜的实验室，只须在实验室外风机出口对接一台石墨烯过滤器，就能实现治理通风柜废气达标排放的环保要求；

二是将现有TiO2光催化剂与单一活性炭用石墨烯复合改性，使其催化和吸附性能显著提高；经相关试验测定，石墨烯活性炭层吸附、去除有害物质的能力是单一活性炭过滤层的10~20倍，而且不会产生二次污染；石墨烯TiO2光催化层与单一TiO2光催化层相比，不仅光催化性能极大提高，而且不需配置专用的紫外光灯具，直接利用通风柜内的自然光（白天）或照明灯（夜晚），就能实现有机及无机污染物完全或者部分降解；

三是石墨烯过滤器具有高活性、高吸附性，制备方法简单、适用范围广泛、环保安全、循环使用寿命长系列特点，具有双重功能，不仅解决了现有技术中吸附饱和、光催化寿命短、催化活性不高等瓶颈问题，而且能在吸附的同时进行降解，直到有毒气体被吸附完全，达到迅速净化废气的目的；石墨烯过滤器的使用将大大推进实验室废气治理行业的发展，同时也为广大实验人员改善工作环境带来福音。

附图说明

图1为石墨烯过滤器治理实验室通风柜废气系统的一柜一室结构示意图；

图2为石墨烯过滤器治理实验室通风柜废气系统的多柜一室结构示意图；

附图1、2中1是通风柜柜体，2是竖向支通风管，3是横向主通风管，4是带防震隔音屏蔽箱风机，5是石墨烯过滤器，1-1是吸风罩，5-1是石墨烯TiO2光催化层， 5-2是石墨烯活性炭吸附层。

具体实施方式

结合附图所示，具体实施的方式是：一种石墨烯过滤器治理实验室通风柜废气系统，由通风柜柜体1、竖向支通风管2、横向主通风管3、带防震隔音屏蔽箱风机4、石墨烯过滤器5组成，其特征在于，所述石墨烯过滤器5由石墨烯TiO2光催化层 5-1与石墨烯活性炭吸附层5-2叠加制成方体或圆柱体过滤器，依废气排出走向，石墨烯TiO2光催化层5-1放置在下层或后层，石墨烯活性炭吸附层5-2放置在上层或前层，废气先流入石墨烯TiO2光催化层5-1，吸附并降解废气中的有机和无机污染物，再流入石墨烯活性炭吸附层5-2，进一步吸附废气中有毒有害气体与微粒污染物，实现达到废气排放标准的自净效果；其中石墨烯过滤器5安装对接位置，依实验室通风柜的台数而定，1台通风柜的实验室（一台一室），石墨烯过滤器5对接在实验室内竖向支通风管2与通风柜柜体吸风罩1-1的连接处，多台通风柜的实验室，石墨烯过滤器5对接在实验室外风机出口的横向主通风管3与废气排出口的连接处；其中石墨烯过滤器5的处理量，依竖向支通风管2/横向主通风管3管径、风机4功率、废气浓度及其对环境和人的危害程度，经具体设计而定；其中石墨烯过滤器5的容积由竖向支通风管2/横向主通风管3横切面积、石墨烯TiO2光催化层5-1厚度与石墨烯活性炭吸附层5-2厚度测算确定，据相关试验的测定，石墨烯TiO2光催化层5-1厚度为5-10mm，石墨烯活性炭吸附层5-2厚度为5-25mm。