一种实验室通风柜直排式化学废气处理装置的制作方法

本发明涉及空气净化设备技术领域，具体涉及一种实验室通风柜直排式化学废气处理装置。

背景技术：

近年来日益严重的实验室废气污染，尤其是具有排放的化学类实验室废气污染，目前普遍通过管道通风柜将实验产生的有害气体直接排到室外，这将严重影响工作人员及周边居民的健康。高层实验室配置通风柜时需要安装通风管，安装过程中不利于工人的人身安全及影响楼层外围的美观性。

实验室通风柜直排式化学废气处理模块，是一种用于实验室的通风柜将试验用到的有害排放化学试剂所挥发出来的气体和微生物试剂挥发出来的颗粒微生物过滤后的值，远低于国家室内空气要求的标准值，是一种高效、安全的环境友好型环境净化技术，对通风柜的升级及排风质量的改善已得到国际学术界的认可。并不需要像传统通风柜那样需要安装排风风管，大大强化了使用性，缩短了安装工期，尤其是高层的实验室，更加的便捷。

现有通风柜的技术，均需在楼顶安装一个大的离心风机，通风柜和离心风机通过排风管连接，通过离心风机将试验时产生的废气排走，而较多的通风柜均是直接排走，仅是将污染物转移到室外的环境中，污染周围环境，影响居民的健康。即使有少数的通风柜带有过滤装置，但也是中高效过滤器和常规的活性炭过滤器，对大部分化学污染物废气还是不能达到过滤效果。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出了一种实验室通风柜直排式化学废气处理装置，可高效净化实验室通风柜内化学试剂所挥发出来的气体和微生物试剂挥发出来的有害颗粒。

为实现上述技术方案，本发明提供了一种实验室通风柜直排式化学废气处理装置，包括：封闭的壳体，所述壳体的左侧面上设置有单向出风口，所述壳体的底面中心设置有与通风柜风管对接的进风口；安装在壳体内且与进风口对接的离心风机，所述离心风机安装在密闭的空间内且右侧开设排风口；安装在离心风机右侧的tvoc有机气体处理模块，所述tvoc有机气体处理模块靠近离心风机一侧安装有初效过滤器；安装在tvoc有机气体处理模块右侧的杀菌抗病毒过滤模块，所述杀菌抗病毒过滤模块的出风口出设置有内部迂回风道；安装在离心风机左侧的风道隔板，所述风道隔板的左侧安装有整流片，所述整流片上均匀开设有整流孔，内部迂回风道的出风口延伸至整流片与风道隔板之间；所述整流片上均匀开设有整流孔，内部迂回风道的出风口延伸至整流片的进风口处；安装在整流片左侧的酸性气体处理模块；以及安装在酸性气体处理模块左侧的高效过滤器，所述高效过滤器的出风口与壳体左侧面上设置的单向出风口对接。

优选的，所述杀菌抗病毒过滤模块包括框体，所述框体内安装有银铜离子杀菌纤维板，所述银铜离子杀菌纤维板包括活性炭纤维基板，所述活性炭纤维基板表面均匀涂覆有银铜离子混合层。

优选的，所述银铜离子杀菌纤维板通过如下方法制得：首先将含碳纤维在800-1200℃的温度下进行活化，使得含碳纤维表面产生纳米级的孔径；然后将活化后的含碳纤维压制成活性炭纤维基板；然后将活性炭纤维基板浸泡在摩尔质量比为1:1-3、摩尔浓度为0.1-0.5mol/l的ag⁺和cu²⁺混合金属离子溶液中30-60min，通过吸附和化学反应在活性炭纤维基板上覆载ag⁺和cu²⁺；最后将活性炭纤维基板从ag⁺和cu²⁺混合金属离子溶液中取出烘干。

优选的，所述酸性气体处理模块包括外壳，所述外壳内安装有呈“w”状形状拼接的过滤板，所述过滤板均匀开设过滤孔，所述过滤孔内填充以活性氧化铝为基材并浸泡在高锰酸钾或者高锰酸钠溶液活性化处理后的填料。

优选的，所述tvoc有机气体处理模块包括外壳，所述外壳内安装有呈“w”状形状拼接的过滤板，所述过滤板均匀开设过滤孔，所述过滤孔内填充精细活化后的活性炭及氧化铝组合滤料。

优选的，所述初效过滤器为折叠式无隔板初效过滤器，所述高效过滤器为折叠式无隔板高效过滤器。

优选的，所述壳体的前侧面上设置有可拆卸的外盖，所述外盖与壳体内壁接触处安装有密封条。

本发明提供的一种实验室通风柜直排式化学废气处理装置的有益效果在于：

1)本实验室通风柜直排式化学废气处理装置采用模块化设计，初效过滤器、高效过滤器，tvoc有机气体处理模块、酸性气体处理模块、杀菌抗病毒过滤模块及离心风机均采用模块化安装，离心风机可与通风柜排风口快速连接，可免安装室外风机及排风风管，安装简单，可以即插即用，大大提高安装维护的方便性；

2)本实验室通风柜直排式化学废气处理装置设置有杀菌抗病毒过滤模块，对散发在排风空气中的细菌和病毒细胞具有良好的灭杀作用，使得本装置具有良好的杀菌和抗病毒作用，可以增强空气净化效果；

3)本实验室通风柜直排式化学废气处理装置中设置有酸性气体处理模块，能将h2s、so2、hcl、hf、no2等多种无机酸性气体和乙酸等多种有机酸吸附，经过化学反应分解成co2、h2o、盐类等无害物质；

4)本实验室通风柜直排式化学废气处理装置中设置有tvoc有机气体处理模块，可以吸附tvoc有机气体经过化学反应分解成co2、h2o等无害物质，被转化成无害的固体颗粒后通过内部迂回风道输送至酸性气体处理模块和高效过滤器进行二次净化，消除了固体颗粒解吸和重新释放进入环境可能性。

5)本实验室通风柜直排式化学废气处理装置结构简单、安装方便，通过离心风机、初效过滤器、tvoc有机气体处理模块、杀菌抗病毒过滤模块、酸性气体处理模块以及高效过滤器之间的配合，可以高效净化实验室通风柜内化学试剂所挥发出来的气体和微生物试剂挥发出来的有害颗粒。

附图说明

图1为本发明的内部结构剖视图。

图2为本发明的立体结构爆炸示意图。

图3为本发明中酸性气体处理模块的立体结构示意图。

图4为本发明中酸性气体处理模块的剖视图。

图5为本发明的杀菌抗病毒过滤模块的立体结构示意图。

图中：1、出风口；2、壳体；3、酸性气体处理模块；31、外壳；32、过滤板；4、整流片；5、离心风机；6、内部迂回风道；7、tvoc有机气体处理模块；8、杀菌抗病毒过滤模块；81、框体；82、银铜离子杀菌纤维板；9、密封条；10、初效过滤器；11、进风口；12、高效过滤器；13、外盖；14、风道隔板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本发明的保护范围。

实施例：一种实验室通风柜直排式化学废气处理装置。

参照图1至图5所示，一种实验室通风柜直排式化学废气处理装置，包括：

封闭的壳体2，所述壳体2的左侧面上设置有单向出风口1，所述壳体2的底面中心设置有与通风柜风管对接的进风口11，壳体2由喷涂冷轧钢板焊接而成，壳体2的前侧面上设置有可拆卸的外盖13，并且外盖13与壳体2内壁接触处安装有密封条9，设置外盖13可以便于壳体2各个模块的安装和维修，通过密封条9可以确保外盖13与壳体2接触处的密封性；

安装在壳体2内且与进风口11对接的离心风机5，所述离心风机5安装在密闭的空间内且右侧开设排风口，本实施例中选用ec离心风机，ec离心风机5的电源线和控制线分别接口通风柜上的接入端子，固定并绝缘，离心风机5通电后通过进风口11将需要净化的气体抽入至可以内，并通过排风口向外扩散；

安装在离心风机5右侧的tvoc有机气体处理模块7，所述tvoc有机气体处理模块7靠近离心风机5一侧安装有初效过滤器10，其中初效过滤器10采用折叠式无隔板初效过滤器，可以有效地过滤初始空气中较大的颗粒物，能较好地保护后面的过滤模块不被颗粒物影响，所述tvoc有机气体处理模块7包括外壳，所述外壳内安装有呈“w”状形状拼接的过滤板，所述过滤板均匀开设过滤孔，所述过滤孔内填充精细活化后的活性炭及氧化铝组合滤料，将过滤板设计成“w”状形可以在一定风量下降低过滤风速，让化学气体更容易吸附，其与填料的接触时间更长，可以确保足够的化学反应时间，同时也满足了通风柜大风量小阻力的特点，tvoc有机气体处理模块7可以将tvoc有机气体经过化学反应分解成co2、h2o等无害物质；

安装在tvoc有机气体处理模块7右侧的杀菌抗病毒过滤模块8，所述杀菌抗病毒过滤模块8的出风口出设置有内部迂回风道6，所述杀菌抗病毒过滤模块8包括框体81，所述框体81内安装有银铜离子杀菌纤维板82，所述银铜离子杀菌纤维板82包括活性炭纤维基板，所述活性炭纤维基板表面均匀涂覆有银铜离子混合层，并且银铜离子杀菌纤维板82通过如下方法制得：首先将pan基含碳纤维在1000℃的温度下进行活化，使得pan基含碳纤维表面产生纳米级的孔径；然后将活化后的pan基含碳纤维压制成活性炭纤维基板；然后将活性炭纤维基板浸泡在摩尔质量比为1:2、摩尔浓度为0.2mol/l的ag⁺和cu²⁺混合金属离子溶液中50min，通过吸附和化学反应在活性炭纤维基板上覆载ag⁺和cu²⁺；最后将活性炭纤维基板从ag⁺和cu²⁺混合金属离子溶液中取出烘干；本银铜离子杀菌纤维板82具有天然、持续、安全、无污染、风阻小、吸附性及较强抗菌作用等优点，同时具有对细菌以及病毒的细胞发起联合攻击的功效，铜离子精于攻击细胞壁的蛋白质/氨基酸，以便银离子轻松侵入细胞，银进入细胞质后，便会与基因组的dna发生反应，使与呼吸功能相关的关键酶失效，使与细胞壁养分透过功能相关的关键酶失效，从而实现极高的杀菌抗病毒效果，

安装在离心风机5左侧的风道隔板14，所述风道隔板14的左侧安装有整流片4，所述整流片4上均匀开设有整流孔，内部迂回风道6的出风口延伸至整流片4与风道隔板14之间，在实际的工作过程中，离心风机5部分向外扩算的污染空气首先经过初效过滤器10去除部分大的颗粒物，然后经过tvoc有机气体处理模块7将tvoc有机气体经过化学反应分解成co2、h2o等无害物质，然后在经过杀菌抗病毒过滤模块8进行高效杀菌灭病毒，最后再通过内部迂回风道6输送至整流片4进行整流进行后续的净化操作；

安装在整流片4左侧的酸性气体处理模块3，所述酸性气体处理模块3包括外壳31，所述外壳31内安装有呈“w”状形状拼接的过滤板32，所述过滤板32均匀开设过滤孔，所述过滤孔内填充以活性氧化铝为基材并浸泡在高锰酸钾或者高锰酸钠溶液活性化处理后的填料，在实际的操作过程中，污染气体中的h2s、so2、hcl、hf、no2等多种无机酸性气体和乙酸等多种有机酸经过高锰酸钾或者高锰酸钠填料的氧化吸附，可以分解成co2、h2o等无害物质；

安装在酸性气体处理模块3左侧的高效过滤器12，所述高效过滤器12为折叠式无隔板高效过滤器，所述高效过滤器12的出风口与壳体2左侧面上设置的单向出风口1对接，通过tvoc有机气体处理模块7可以吸附tvoc有机气体经过化学反应分解成co2、h2o等无害物质，被转化成无害的固体颗粒后通过内部迂回风道6输送至酸性气体处理模块3和高效过滤12进行二次净化，消除了固体颗粒解吸和重新释放进入环境可能性，并且将折叠式无隔板高效过滤器12设置安装在出风口1末端，可有效降地降低空气中的pm2.5值，提高室内空气质量。

本实施例中，具体安装时，只需将本实验室通风柜直排式化学废气处理装置块放在通风柜的顶上，通风柜排放化学气体的排气管与本装置中的进风口11通过管道连接，并且通过密封条9进行密封，确保本装置与通风柜接触密封，亦可减少风机的震动而影响通风柜台面；然后将外盖13拆下来后，从左往右依次装入高效过滤器12、酸性气体处理模块3、初效过滤器10、tvoc有机气体处理模块7和杀菌抗病毒过滤模块8，然后将外盖13装上固定好，就可以使用了，无需安装室外排风机和排风管道，其中初效过滤器10、高效过滤器12、tvoc有机气体处理模块7、酸性气体处理模块3、杀菌抗病毒过滤模块8及离心风机5均采用模块化安装，安装简单，可以即插即用，大大提高安装维护的方便性。

本实验室通风柜直排式化学废气处理装置具体工作原理如下：实验室内需要净化的气体首先通过离心风机5将通风柜内的污染气体吸入至壳体2内，然后通过离心风机5的离心作用力，使得污染气体进入至初效过滤器10内滤除大颗粒杂质，较好地保护后面的过滤模块不被颗粒物影响，经过初效过滤器10过滤后的气体随后进入tvoc有机气体处理模块7，通过tvoc有机气体处理模块7可以将tvoc有机气体经过化学反应分解成co2、h2o等无害物质，然后进入至杀菌抗病毒过滤模块8，通过杀菌抗病毒过滤模块8可以有效灭杀病毒细菌微生物，然后污染空气通过内部迂回风道6输送至整流片4进行整流后输送至酸性气体处理模块3，酸性气体处理模块3可以将污染气体中的h2s、so2、hcl、hf、no2等多种无机酸性气体和乙酸等多种有机酸氧化吸附，分解成co2、h2o等无害物质，经过上述模块处理后的空气最后进入高效过滤器12，可有效降地降低空气中的pm2.5值，提高室内空气质量，经过高效过滤器12处理后的空气最后经由单向出风口1排出。

本实验室通风柜直排式化学废气处理装置结构简单、安装方便，通过离心风机5、初效过滤器10、tvoc有机气体处理模块7、杀菌抗病毒过滤模块8、酸性气体处理模块3以及高效过滤器12之间的配合，并采用了迂回式风道设计，在有限的空间里使排放化学气体污染物经过更多的过滤模块；可去除有机酸性气体和无机酸性气体，tvoc有机气体，如去除臭氧、碳氢化合物、氨和其他腐蚀性化合物等异臭味气体、硫氧化物、硫化氢、有机酸和甲醛等，并可以灭杀病毒细菌微生物。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，但本发明不应局限于该实施例和附图所公开的内容，所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。