CN108421398A - 一种实验室废气处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实验室废气处理系统，其特征在于：包括加热装置、废气净化塔、过滤装置、引风机以及气体排出部。它们通过管道依次连接。废气净化塔内部，由下至上依次设置有储液部、填料层、喷淋系统、除雾层。储液部通过循环管道及循环泵与喷淋系统相连接。废气净化塔还通过管道和加药装置相连接。在引风机和循环泵上分别设置有变频装置，在与加热装置相连的实验室废气收集管道上设置有风压变送器。本系统设置了加热装置有利于促进废气与吸收处理液的反应，提高了净化效果。设置风压变送器及变频装置。根据风压变送器调整引风机以及循环泵的供电频率，在保证废气吸收具有良好效果的同时，最大限度地节省了能源，起到节能减排的作用。

Description

一种实验室废气处理系统

技术领域

本发明涉及废气处理领域，尤其涉及一种实验室废气处理系统。

背景技术

在实验室中，化学实验会产生酸气、毒气等有害的废气，单纯的通风设备只能促进实验室内外环境的对流，将没有经过净化处理的有害气体直接排到大气中，对环境造成了不利的影响。目前实验室废气处理设备往往未根据实验室废气“不定时、不定量”的特点进行设计，因此存在能源浪费的问题，同时气体净化效果也有提高的空间。因此提供一种结构简单、节能、净化效果好的实验室废气处理系统是本发明所要解决的问题。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种结构简单、节能、净化效果好的实验室废气处理系统。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：提供了一种实验室废气处理系统，其特征在于：包括加热装置、废气净化塔、过滤装置以及气体排出部；所述加热装置设有实验室废气入口以及实验室废气出口，所述实验室废气入口与实验室废气收集管道相连接，实验室废气出口通过管道与废气净化塔的入气口相连接，所述入气口设置在吸收塔侧壁上；所述废气净化塔的出气口通过管道与过滤装置的入气口相连接，所述出气口设置在吸收塔顶部；所述过滤装置的出气口通过管道与气体排出部相连接；

在所述过滤装置与气体排出部之间的管道上还设置有引风机，所述引风机上设置有变频装置；

所述废气净化塔内部，在入气口上方，由下至上依次设置有填料层、喷淋系统、除雾层；所述废气净化塔内部，在入气口下方设置有储液部；所述储液部通过循环管道与喷淋系统相连接，所述循环管道上设置有循环泵；所述循环泵上设置有变频装置；

所述废气净化塔通过管道和加药装置相连接；废气净化塔与加药装置之间的管道上设置有加药泵；

所述实验室废气收集管道上设置有风压变送器。

作为一种优选方案，所述储液部中设置有若干个搅拌装置。

作为一种优选方案，所述循环管道分叉出辅助管道，一头与循环管道相连接，一头通入废气净化塔内部；所述辅助管道上设置有pH指示器。

作为一种更优选方案，所述pH指示器前后的管道上均设置球阀。

作为一种更优选方案，所述循环管道上设置有压力计。

作为一种优选方案，所述废气净化塔内部，在入气口上方，填料层下方还设置有格栅层。

作为一种优选方案，所述填料层上方设有液体均匀分布器。

作为一种更优选方案，所述喷淋系统设有旋转式喷头。

作为一种更优选方案，所述储液部设置液位指示器；所述废气净化塔塔壁设置补液孔，排液孔以及溢液孔。

作为一种优选方案，所述过滤装置中设置有活性炭吸收层。

本系统设置加热装置，在废气进入废气净化塔之前先将废气进行加热。该设置的目的在于通过加热促进废气的分子运动、增加了废气分子的反应活度，从而促进了废气在进入废气净化塔后与吸收处理液的反应，使废气的吸收更加彻底，提高了净化效果。同时加热增加了废气气流的上升运动，从而减轻引风机的工作负担，节省了能耗。其中根据废气的不同可选择不同的废气处理液。

本系统在实验室废气收集管道上设置有风压变送器，同时分别在引风机和循环泵上设置有变频装置。相比于工矿企业，实验室的废气排放具有不定时、不定量的特点，时常会出现某一天排放量很大，而第二天有几乎没有排放的现象。引风机和循环泵均是按照最大工况来设计的。而实际应用中，实验室的废气排放绝大多数时间均远小于最大工况的需求，且排放量波动很大。如果一有排放，引风机和循环泵就满负荷运转必然造成不必要的浪费。同时也会造成室内气压的不平衡。因此本系统设置变频装置与风压变送器，并做联动运行。根据风压变送器的数值，调整引风机以及循环泵的供电频率，从而调整它们的输出。在保证废气吸收具有良好效果的同时，最大限度地节省了能源，同时平衡了室内的风量和风压，起到节能减排的作用。变频装置与风压变送器的联动可以通过人工的方式即操作人员根据风压变送器的数值，手动调整变频装置，也可以将风压变送器、变频装置连接到控制器上。当风压变送器测到数值后发出指令，变频装置根据指令自动调整供电频率，从而调整输出值。

本系统废气净化塔储液部中设置有若干个搅拌装置。其作用在于：由于废气净化塔的储液部体积较大，加药或者与废气反应后的吸收处理液回到储液部时，尽管有循环泵进行液体的循环，还是不免在一些时段产生储液部液体成分的不均匀，从而影响了对废气吸收处理的效果。因此设置有若干个搅拌装置进行搅拌，使储液部中的吸收处理液成分持续保持均一，有利于提高吸收处理的效率，提高废气净化的效果。

本系统将pH指示器设置在与废气吸收处理液的循环管道相连但相对独立的辅助管道上，用于检测废气吸收处理液的pH值，以便确定是否需要添加化学药剂。相比于直接将pH计插入储液部的设计，由于储液部体积较大，其内部的液体成分可能会在一定时间内存在分布不均的现象，故本设计所测得的pH值更加贴近喷淋系统喷淋出的废气吸收处理液的pH值。而相比直接将pH计接在循环管道的设计，本设计将pH指示器设置在了一条独立的管道上，前后均设置球阀。只有当需要检测时才开启球阀，使pH指示器接触废气吸收处理液进行检测，检测结束后即将液体排入废气净化塔，减少了pH指示器与废气吸收处理液接触的机会。从而避免了pH指示器因长期接触废气吸收处理液而产生的使用寿命缩短的问题，提高了pH指示器的使用时限。

由于在实际应用中，当处理量大时多采用板式塔，而当处理量较小时多采用填料塔。实验室产生的废气量相对不大，故本发明的废气净化塔采用填料塔。在填料层上方设有液体均匀分布器，从而使废气吸收处理液进入填料层时分布更加均匀，使吸收更加充分。喷淋系统设有旋转式喷头同样起到使废气吸收处理液进入填料层时分布更加均匀，使吸收更加充分的作用。另外本系统的设置的格栅层是为了对气流进行整流，使流场分布更加均匀。同时也可以过滤废气中的一些颗粒杂质。

过滤装置中设置有活性炭吸收层，可以在废气净化塔对废气进行吸收处理后，进一步净化气体，提高气体的洁净度。

另外系统各部分均为封闭设备，实验室废气从进入系统到最后排出均在密闭的环境下进行，防止了废气的泄露对环境的污染。

本发明的有益技术效果主要在于：提供一种结构简单、节能、净化效果好的实验室废气处理系统。

（1）相比于常规设计，本系统设置了加热装置，有利于增加废气分子的反应活度，从而促进了废气与吸收处理液的反应，使废气的吸收更加彻底，提高了净化效果。同时增加了废气气流的上升运动，从而减轻引风机的工作负担，节省了能耗。

（2）本系统考虑到实验室的废气排放具有不定时、不定量的特点，在在实验室废气收集管道上设置风压变送器，同时分别在引风机和循环泵上设置有变频装置。并设置变频装置与风压变送器联动运行。根据风压变送器的数值，调整引风机以及循环泵的供电频率，从而调整它们的输出。在保证废气吸收具有良好效果的同时，最大限度地节省了能源，同时平衡了室内的风量和风压，起到节能减排的作用。

（3）本系统废气净化塔储液部中设置有若干个搅拌装置。保证了储液部中的吸收处理液成分持续保持均一，有利于提高吸收处理的效率，提高废气净化的效果。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例的结构示意图。

图中：1为加热装置、11为实验室废气入口、12为实验室废气出口、2为废气净化塔、21为废气净化塔入气口、22为废气净化塔的出气口、23为填料层、231为液体均匀分布器、24为喷淋系统、241为喷头、25为除雾层、26为储液部、261为搅拌装置、262为液位指示器、263为补液孔、264为排液孔、265为溢液孔、27为循环管道、271为辅助管道、272为pH指示器、273为球阀、274为压力计、275为止回阀、28为循环泵、281为循环泵变频装置、29为格栅层、3为过滤装置、31为过滤装置入气口、32为过滤装置出气口、33为活性炭吸收层、4为气体排出部、5为实验室废气收集管道、51为风压变送器、6为引风机、61为引风机变频装置、7为加药装置、8为加药泵。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种实验室废气处理系统，其特征在于：包括加热装置1、废气净化塔2、过滤装置3以及气体排出部4。它们通过管道依次连接。

其中加热装置1设有实验室废气入口11以及实验室废气出口12。实验室废气入口11与实验室废气收集管道5相连接。实验室废气出口12通过管道与废气净化塔2设置在侧壁的入气口21相连接；废气净化塔2的出气口22设置在塔顶，通过管道与过滤装置3的入气口31相连接；而过滤装置3的出气口32通过管道与气体排出部4相连接，在过滤装置3与气体排出部4之间的管道上设置引风机6。

加热装置1的作用在于通过加热增加废气的分子运动，促进了废气与吸收处理液的反应，从而使过滤吸收更加彻底，同时增加气流的上升运动，减轻引风机6的工作负担。

废气净化塔2内部，在入气口21上方，由下至上依次设置有格栅层29，填料层23，喷淋系统24以及除雾层25；其中设置格栅层29是为了对气流进行整流，使流场分布更加均匀。同时也可以过滤废气中的一些颗粒杂质。填料层23采用具有比表面积大、压降小、流体分均匀、传质传热效率高等优点规整填料，更加有利于废气吸收处理液对废气有害成分的吸收，提高废气净化的效果。在填料层23上方设有液体均匀分布器231，从而使废气吸收处理液进入填料层23时分布更加均匀，使吸收更加充分。喷淋系统24设有旋转式喷头241同样起到使废气吸收处理液进入填料层23时分布更加均匀，使吸收更加充分的作用。

废气净化塔2内部，在入气口21下方设置有储液部26。储液部26通过循环管道27与喷淋系统24相连接，循环管道27上设置有循环泵28将储液部26中的废气吸收处理液输送到喷淋系统24。在循环管道27上分叉出辅助管道271，其一头与循环管道27相连接，一头通入废气净化塔2内部。辅助管道271上设置有pH指示器272。将pH指示器272设置在与循环管道27相连但相对独立的辅助管道271上，且前后均设置球阀273。不仅精确地检测废气吸收处理液的pH值，同时还有效保护pH指示器272，提高pH指示器272的使用寿命。另外循环管道27上设置有压力计274有利于对喷淋过程进行有效地控制。同时在循环泵28前后的管道上也设置了球阀273有利于对液体循环及喷淋过程进行操控。而在循环泵28液体流出方向的管道上设置止回阀275，避免了液体倒灌，对于循环泵28是很好的保护。

废气净化塔2在储液部26的位置通过管道和加药装置7相连接，两者之间在的管道上设置有加药泵8。从而在废气吸收处理液有效成分消耗减少之后给予必要补充。在加药泵8前后的管道上也设置了球阀273有利于加药过程进行操控。储液部26中设置有若干个搅拌装置261进行搅拌，使储液部26中的吸收处理液成分持续保持均一，提高吸收处理的效率。另外储液部26设置液位指示器262，在废气净化塔2塔壁设置补液孔263，排液孔264以及溢液孔265，保证储液部26中的吸收处理液量的稳定。同时通过排液孔264也可以将废液排出设备之外。

在实验室废气收集管道5上设置有风压变送器51、在引风机6上设置有变频装置61、所述循环泵28上设置有变频装置281。变频装置61及281根据风压变送器51的数值，调整引风机6以及循环泵28的供电频率。在保证废气吸收具有良好效果的同时，最大限度地节省了能源，同时平衡了室内的风量和风压，起到节能减排的作用。

过滤装置3中设置有活性炭吸收层33，可以在废气净化塔2对废气进行吸收处理后，进一步净化气体，提高气体的洁净度。活性炭吸收层33可以拆卸替换。

气体排出部5可以是排气管也可以是烟囱，或本领域其他常规装置。

另外系统各部分均为封闭设备，实验室废气从进入系统到最后排出均在密闭的环境下进行，防止了废气的泄露对环境的污染。

下面结合实施例，介绍一下本系统的工作原理：

实验室产生的废气（包括酸气、碱气、毒气等）通过实验室废气收集管道5进入系统，设置在实验室废气收集管道5上的风压变送器51对废气的量进行检测，引风机6以及循环泵28根据风压变送器51的检测结果做相应调整并运行。

废气首先经过加热装置1，气体被加热，气体分子活性提高，气体上升趋势增加；之后进入废气净化塔2，由于自身以及引风机6的作用由下向上运动；同时废气吸收处理液由废气净化塔2底部的储液部26通过循环管道27及循环泵28输送到喷淋系统24中喷淋出来，由上向下运动；实验室废气和废气吸收处理液在填料层23的位置逆流接触，废气中的有害物质与废气吸收处理液中的有效成分发生反应，废气中的有害成分被中和或者吸收，随吸收处理液一同回落到储液部26，进行进一步的回收处理。而被净化后的气体通过除雾层25除去水汽后从废气净化塔2顶部排出，进入过滤装置3中进行进一步净化，以提高气体的洁净度。最后净化后的气体通过气体排出部4排出。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种实验室废气处理系统，其特征在于：包括加热装置、废气净化塔、过滤装置以及气体排出部；所述加热装置设有实验室废气入口以及实验室废气出口，所述实验室废气入口与实验室废气收集管道相连接，实验室废气出口通过管道与废气净化塔的入气口相连接，所述入气口设置在吸收塔侧壁上；所述废气净化塔的出气口通过管道与过滤装置的入气口相连接，所述出气口设置在吸收塔顶部；所述过滤装置的出气口通过管道与气体排出部相连接；

在所述过滤装置与气体排出部之间的管道上还设置有引风机，所述引风机上设置有变频装置；

所述废气净化塔内部，在入气口上方，由下至上依次设置有填料层、喷淋系统、除雾层；所述废气净化塔内部，在入气口下方设置有储液部；所述储液部通过循环管道与喷淋系统相连接，所述循环管道上设置有循环泵；所述循环泵上设置有变频装置；

所述废气净化塔通过管道和加药装置相连接；废气净化塔与加药装置之间的管道上设置有加药泵；

所述实验室废气收集管道上设置有风压变送器。

2.根据权利要求1所述的实验室废气处理系统，其特征在于：所述储液部中设置有若干个搅拌装置。

3.根据权利要求1或2所述的实验室废气处理系统，其特征在于：所述循环管道分叉出辅助管道，一头与循环管道相连接，一头通入废气净化塔内部；所述辅助管道上设置有pH指示器。

4.根据权利要求3所述的实验室废气处理系统，其特征在于：所述pH指示器前后的管道上均设置球阀。

5.根据权利要求4所述的实验室废气处理系统，其特征在于：所述循环管道上设置有压力计。

6.根据权利要求1或2所述的实验室废气处理系统，其特征在于：所述废气净化塔内部，在入气口上方，填料层下方还设置有格栅层。

7.根据权利要求1或2所述的实验室废气处理系统，其特征在于：所述填料层上方设有液体均匀分布器。

8.根据权利要求7所述的实验室废气处理系统，其特征在于：所述喷淋系统设有旋转式喷头。

9.根据权利要求8所述的实验室废气处理系统，其特征在于：所述储液部设置液位指示器；所述废气净化塔塔壁设置补液孔，排液孔以及溢液孔。

10.根据权利要求1或2所述的实验室废气处理系统，其特征在于：所述过滤装置中设置有活性炭吸收层。