CN112827338B - 一种绿色环保实验室废气处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种绿色环保实验室废气处理方法，该方法以碱洗塔内下段酸碱中和效率和中段酸碱中和效率为基准，将导入碱洗塔内的酸碱废气划分为高度酸碱废气和轻度酸碱废气，并将高度酸碱废气和轻度酸碱废气分别导入至碱洗塔的下段和中段，进行分别处理；本发明还公开了一种应用上述废气处理方法的废气处理装置，将轻度废气导入至中段的填料区内，以使得更好的对其进行处理。本发明的实验室废气处理方法及装置，通过根据导入碱洗塔内的废气的酸碱度，对废气进行区分并分别处理，提高了废气处理效率。

Description

一种绿色环保实验室废气处理方法及装置

技术领域

本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种绿色环保实验室废气处理方法及装置。

背景技术

实验室废气的组成与危害化学实验室室内空气污染物的种类很多，成分复杂，排放具间歇性，主要空气污染物包括有机气体和无机气体两大类。这些气体直接排放到大气中，会加剧酸雨的形成，构成严重的社会公害，人如果吸入较多会造成直接伤害。

其中，无机废气主要包括：氮氧化物、硫酸雾、氯化氢、氟化氢、硫化氢、二氧化硫等无机废气。

有机废气主要包括芳香类：苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等；醛酮类：甲醛、乙醛、戊二醛、丁醛、环己酮、甲乙酮、苯乙酮等；酯类：醋酸异丁酯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、醋酸甲酯、香蕉水等；醇类：甲醇、乙醇、丁醇、异丙醇、乙二醇等。

废气在经过一系列的处理工序之后，需要经过碱洗塔进行酸碱中和处理，以排放至环境中的空气酸碱度超标，影响大气环境，造成酸雨的形成。

目前，碱洗塔的常规结构较为雷同，其内部由下至上划分为下段、中段和上段，其中，下段和中段均设置喷淋和填料，采用同样的中和溶液对废气进行喷淋处理，使得废气与喷淋出的中和溶液进行反应，实现废气酸碱中和处理，在酸碱中和处理之后的废气经过上段内的除水之后，才可被排出环境中，此时，碱洗塔的常规设计是直接将废气导入至下段的空间内，让所有废气均依次被下段和中段进行中和处理，而在实际的工厂实验室的运作过程中，不同的时间段内产生的废气酸碱度以及浓度均各有差异，因此，现有的废气处理方法中碱洗塔未能根据导入废气的pH 值具体情况，而是不作区分的将所有废气都导入至下段空间内，导致无法对废气进行分类处理，降低了废气处理效果，尤其是高度酸碱废气中残渣轻度酸碱废气，在对高度酸碱废气处理时，下段的喷淋部喷出的中和容易一部分与轻度酸碱废气中和，影响到度高度酸碱废气的处理效果，因此，需要对此进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种绿色环保实验室废气处理方法及装置，旨在对废气处理过程中，导入碱洗塔内的废气进行pH 值检测，并依据检测的结果，将酸碱废气中高度酸碱废气和轻度酸碱废气分别导入至碱洗塔的下段和中段，以此，实现碱洗塔对不同程度的酸碱废气进行分别处理，提高废气处理效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种绿色环保实验室废气处理方法，该方法先将废气导入至活性炭箱内进行吸附处理，再通过活性炭箱与碱洗塔之间的废气导管将经过活性炭箱处理后的废气导入至碱洗塔内进行处理，废气经过碱洗塔处理之后排放至环境中；

以碱洗塔内下段酸碱中和效率和中段酸碱中和效率为基准，将导入碱洗塔内的酸碱废气划分为高度酸碱废气和轻度酸碱废气；

在活性炭箱与碱洗塔之间的废气导管的出气端连接废气接入管一和废气接入管二，废气接入管一的出气端连接在碱洗塔的下段，用于向碱洗塔内导入高度酸碱废气，废气接入管二的出气端连接在碱洗塔的中段，用于向碱洗塔内导入轻度酸碱废气，且废气接入管一和废气接入管二的进气端分别设置电磁阀一和电磁阀二；

在废气导管的出气端设置进气端pH 值传感器，用于检测废气导管出气端的废气的pH 值，且进气端pH 值传感器同时与电磁阀一和电磁阀二电性连接，以通过废气导管内的废气的pH 值控制电磁阀一和电磁阀二的开/关状态，在电磁阀一和电磁阀二中，当其中一个处于开启状态时，另一个处于关闭状态。

在废气接入管二的出气端连接有位于碱洗塔中部的填料区内的散气管，散气管呈环形，固定在碱洗塔内壁上，其内表面等间隔设置散气孔，散气管外通过设置隔网将填料区内的填料与散气孔隔开。

优选地，碱洗塔的出气端设置排气管，排气管的输出端连接烟囱管和回流管，回流管的出气端连接在废气接入管一的出气端，在烟囱管和回流管的进气端分别设置电磁阀三和电磁阀四，在排气管的出气端设置排气端pH 值传感器，并将排气端pH 值传感器同时与电磁阀三和电磁阀四电性连接，以控制电磁阀三和电磁阀四的开/闭状态。

优选地，碱洗塔的出气端设置离心风机，离心风机设置在碱洗塔的出气端与排气管之间。

优选地，在废气接入管一和废气接入管二之间设置通气管，通气管的两端均设置阀门。

一种应用上述废气处理方法的绿色环保实验室废气处理装置，碱洗塔的中段和下段均设置有喷淋部，且中段和下段的喷淋部的下方均设置填料区，碱洗塔的下段底部为溶液室，废气接入管一的出气端在高度方向位于溶液室以及下段内的填料区之间。

优选地，散气管的两端均连接在废气接入管二的出气端，且将废气接入管二的出气端分为左右分布的两个尺寸相同的部分。

优选地，散气管的一端为封闭，另一端与废气接入管二的出气端连通。

优选地，散气管的内表面等间隔的设置若干个散气支管，散气 孔一一对应于的形成于散气 支管远离散气 管的一端。

优选地，溶液室连接有循环泵，两个喷淋部的喷淋管共同连接在循环泵的输出管道上。

本发明提供的绿色环保实验室废气处理方法，通过对导入碱洗塔内的废气进行pH值检测，并将高度酸碱废气和轻度酸碱废气分别导入至碱洗塔的下段和中段，使得高度酸碱废气和轻度酸碱废气互不干扰，并利用轻度酸碱废气更易被有效处理的性质，使得其只在碱洗塔中段进行中和处理即可，而在对高度酸碱废气进行处理时，引入至碱洗塔下段的废气含量中，含有的轻度酸碱废气量少，提高碱洗塔对高度酸碱废气的处理效果，进而，整体上提高碱洗塔对废气的处理效率，相比于现有技术中，对引入碱洗塔内的废气不作区分，导致高度酸碱废气和轻度酸碱废气掺杂在一起，并同时经过碱洗塔下段和中段的处理，不仅影响到碱洗塔对高度酸碱废气的处理效果，同时本可经过中段处理即可的轻度酸碱废气，进行了两次的处理，极大的降低了碱洗塔的工作效率，影响废气处理的效率，经过对比之后，不难获知，本申请的废气处理方法对废气的处理效果更好、效率更高、优点突出。

本申请的绿色环保实验室废气处理装置，在结合了本申请的废气处理方法之后，将轻度酸碱废气引入至碱洗塔中段的填料区内，使得轻度酸碱废气能够更好的被处理，进而有利的确保了对高度酸碱废气和轻度酸碱废气有效区分的导入碱洗塔内并进行处理的效果。

附图说明

图1为本发明一实施例的示意图。

图2为本发明另一实施例的示意图。

图3为本发明散气管一端呈封闭状态时的示意图。

图4为本发明图3中散气管上设置散气支管的示意图。

图5为本发明散气管两端均连接废气接入管二时的示意图。

图6为本发明图5中散气管上设置散气支管的示意图。

图7为本发明图5的剖视图。

附图标号说明：

活性炭箱1、废气导管2、碱洗塔3、下段31、中段32、喷淋部33、填料区34、溶液室35、废气接入管一4、电磁阀一41、废气接入管二5、电磁阀二51、进气端pH 值传感器6、排气管7、烟囱管8、电磁阀三81、回流管9、电磁阀四91、排气端pH 值传感器10、离心风机11、通气管12、阀门13、散气管14、散气支管15、循环泵16。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图7所示，本发明提出一种绿色环保实验室废气处理方法，该方法先将废气导入至活性炭箱1内进行吸附处理，再通过活性炭箱1与碱洗塔3之间的废气导管2将经过活性炭箱1处理后的废气导入至碱洗塔3内进行处理，废气经过碱洗塔3处理之后排放至环境中，该方法旨在废气导入碱洗塔3之间对废气的pH 值进行检测，并依据碱洗塔3内中段32和下段31对酸碱废气的中和效率为基准，将导入碱洗塔3内的酸碱废气进行划分，具体的，将经过单独的中段32酸碱中和即可实现对废气进行有效中和的酸碱废气定义成轻度酸碱废气，而将需要经过下段31酸碱中和和中段32酸碱中和两次的酸碱中和才实现有效中和的酸碱废气定位为高度酸碱废气，并通过分别将轻度酸碱废气和高度酸碱废气分别导入至碱洗塔3的中段32和下段31内，以分别提高碱洗塔3中段32和下段31的工作效率，进而提高碱洗塔3的工作效率，提高实验室废气的处理效率，具体的：

在活性炭箱1与碱洗塔3之间的废气导管2的出气端连接废气接入管一4和废气接入管二5，废气接入管一4的出气端连接在碱洗塔3的下段31，废气接入管二5的出气端连接在碱洗塔3的中段32，且废气接入管一4和废气接入管二5的进气端分别设置电磁阀一41和电磁阀二51；

在废气导管2的出气端设置进气端pH 值传感器6，用于检测废气导管2出气端的废气的pH 值，且进气端pH 值传感器6同时与电磁阀一41和电磁阀二51电性连接，以通过废气导管2内的废气的pH 值控制电磁阀一41和电磁阀二51的开/关状态，在电磁阀一41和电磁阀二51中，当其中一个处于开启状态时，另一个处于关闭状态。

当废气经过活性炭箱1的吸附处理之后，从废气导管2进入碱洗塔3之间，废气会经过废气导管2出气端的进气端pH 值传感器6，此时，进气端pH 值传感器6能够对经过的废气的pH 值进行测定，以判断废气属于高度酸碱废气还是轻度酸碱废气，当进气端pH 值传感器6检测出废气导管2内的废气为高度酸碱废气时，废气接入管一4内的电磁阀一41打开，且废气接入管二5内的电磁阀二51关闭，使得废气导管2将废气导入废气接入管一4内，并由废气导入管一导入至碱洗塔3下段31内，使得，高度酸碱废气依次经过下段31和中段32的中和作用，实现对高度酸碱废气的有效处理，确保废气处理效果；当进气端pH 值传感器6检测出废气导管2内的废气为轻度酸碱废气时，废气接入管一4内的电磁阀一41关闭，且废气接入管二5内的电磁阀二51打开，使得废气导管2将废气导入废气接入管二5内，并由废气导入管二导入至碱洗塔3的中段32内，使得，轻度酸碱废气直接经过碱洗塔3的中段32即可，无需导入至碱洗塔3的下段31，使得依次经过碱洗塔3下段31和中段32的中和，导致增加了碱洗塔3下段31的工作负载，影响碱洗塔3的工作效率。

碱洗塔3的出气端设置排气管7，排气管7的作用是将经过处理并达标的废气排放至环境中，排气管7的输出端连接烟囱管8和回流管9，回流管9的出气端连接在废气接入管一4的出气端，当回流管9导通时，能够将从排气管7获得的废气导入至废气接入管一4内，使得废气再次进行碱洗塔3下段31和中段32的酸碱中和，直至废气被处理达标之后，废气才能够从烟囱管8内排出至外界环境中，在烟囱管8和回流管9的进气端分别设置电磁阀三81和电磁阀四91，在排气管7的出气端设置排气端pH 值传感器10，并将排气端pH 值传感器10同时与电磁阀三81和电磁阀四91电性连接，以控制电磁阀三81和电磁阀四91的开/闭状态，本方案中，通过对经过处理并即将排出外界环境中的废气进行实时检测，当排气端pH 值传感器10检测到排气管7内的废气未达到排放标准时，电磁阀三81会关闭，且电磁阀四91会打开，使得排气管7将废气导致至回流管9，并经过回流管9和废气接入管一4将废气重新导入至碱洗塔3内，让废气重新经过碱洗塔3内下段31和中段32的中和，直至排气管7内的排出端pH 值传感器检测到排气管7内的废气的pH 值符合排放标准之后，电磁阀三81关闭，且电磁阀四91打开，进而使得达标后的废气能够被排放至外界环境中，采用本方案之后，能够在碱洗塔3的排气端增加一道防护，更好的提高环保效果。

碱洗塔3的出气端设置离心风机11，离心风机11设置在碱洗塔3的出气端与排气管7之间，通过如此设置离心风机11，使得离心风机11能够对废气保持有效的输送效果。

在废气接入管一4和废气接入管二5之间设置通气管12，通气管12的两端均设置阀门13，利用通气管12将废气接入管一4和废气接入管二5连通，并通过其两端阀门13的控制，可使得废气接入管一4和废气接入管二5能够在相互连通和单独运行的两种状态间进行切换，采用该方案，主要可用于防止，当进气端pH 值传感器6产生故障或电磁阀二51产生故障呈常开状态时，为了防止高度酸碱废气无法被有效的中和，可将废气接入管二5的出气端阀门13关闭，并将通气管12内的两个阀门13打开，使得进入废气接入管二5内的废气会被导回至废气接入管一4内，进而使得废气进入碱洗塔3之后，能够被碱洗塔3的下段31和中段32依次中和处理，确保废气的有效处理。

针对上述的废气处理方法，本发明还提供了一种绿色环保实验室废气处理装置，其应用了上述的废气处理方法，具体的，碱洗塔3的中段32和下段31均设置有喷淋部33，且中段32和下段31的喷淋部33的下方均设置填料区34，碱洗塔3的下段31底部为溶液室35，废气接入管一4的出气端在高度方向位于溶液室35以及下段31内的填料区34之间，废气接入管二5的出气端连接有位于中部的填料区34内的散气管14，散气管14呈环形，固定在碱洗塔3内壁上，其内表面等间隔设置散气孔，散气管14外通过设置隔网（未视出）将填料区34内的填料与散气孔隔开，使得被废气接入管二5导入至碱洗塔3内的轻度酸碱废气，直接被导入至碱洗塔3中段32的填料区34内，之后从填料区34上升，在离开填料区34之后，被喷淋部33喷淋的中和溶液进行处理，采用该方式，相对于直接将废气导入至碱洗塔3中段32的填料是与喷淋部33之间，能够提高对轻度酸碱废气的处理效果，确保废气的处理最终效果，尽可能的降低回流管9内流通的废气量，以此，又提高了碱洗塔3下段31对废气的处理效果。

散气管14的两端均连接在废气接入管二5的出气端，且将废气接入管二5的出气端分为左右分布的两个尺寸相同的部分，采用该种方式，使得废气从废气接入管二5内导出之后，同时从散气管14的两端进入散气管14，废气接入管二5导出的废气能够更加高效的从散气管14排出，提高轻度酸碱废气的导出效率，以此，提高废气处理的效率。

散气管14的一端为封闭，另一端与废气接入管二5的出气端连通，采用该种方式，使得废气在进入散气管14之后，从一端运动至另一端，并在此过程中，从散气孔内排出至碱洗塔3中段32的填料区34中，散气管14的一端与废气接入管连接，结构更加简单，设备的搭建以及设计和组装都较为方便。

散气管14的内表面等间隔的设置若干个散气支管15，散气 孔一一对应于的形成于散气 支管远离散气 管的一端，若干个散气 孔位于碱洗塔3中段32填料区34的同一水平面上，在实际实施过程中，散气 孔尽量位于碱洗塔3中段32填料区34的靠近底部的位置，同时，以填料区34的中心为圆心，散气 孔位于不同的圆周线上，即，各个散气 孔与填料区34的中心距离不同。

溶液室35连接有循环泵16，两个喷淋部33的喷淋管共同连接在循环泵16的输出管道上。

综上可知，本发明提供了一种实验室废气处理方法，通过在废气导入碱洗塔3之间，对废气的pH 值进行检测，并根据检测的结果，针对高度酸碱废气和轻度酸碱废气，分别二者导入至间隙他下段31和中段32，使得高度酸碱废气依次经过碱洗塔3下段31和中段32的酸碱中和，而轻度酸碱废气直接进行碱洗塔3中段32的酸碱中和，以此，通过对被处理的废气进行区分，提高碱洗塔3的工作效率，尤其是将高度酸碱废气和轻度酸碱废气单独引入至碱洗塔3的下段31和中段32，使得碱洗塔3在对高度酸碱废气进行处理时，下段31内的喷淋部33喷出的中和溶液对高度酸碱废气具有更高的处理效果，相对于现有技术中对引入碱洗塔3内的酸碱废气不作区分，且直接全部引入至碱洗塔3的下段31，必然导致碱洗塔3的下段31在对高度酸碱废气进行中和处理时，下段31的喷淋部33中一部分中和溶液被高度酸碱废气中的轻度酸碱废气利用，影响了碱洗塔3下段31对高度酸碱废气的处理，而在下段31内经过处理的轻度酸碱废气极大的可能已经符合了排放需求，只需直接除水并排放即可，但是，由于现有技术不做区分，导致经过碱洗塔3下段31处理后并已经达到排放标准的轻度酸碱废气会跟随被处理后的高度酸碱废气同时进入至碱洗塔3的中段32，而在经过下段31处理后的高度酸碱废气在碱洗塔3中段32被处理的过程中，已经达到排放标准的废气依然会占用一部分从中段32喷淋部33喷出的中和溶液，最终影响到被下段31处理后的高度酸碱废气在中段32被处理的效果，整体上会直接影响到碱洗塔3对废气的处理效果，经过上述对比之后，本申请的废气处理方法更加优越、性能更好，值得推广。

同时，本申请针对上述的废气处理方法，还提供了一种绿色环保实验室废气处理装置，该装置在应用了上述废气处理方法之后，并结合散气管14的设计，可进一步提高废气处理的效果。

采用本申请提供的环保实验室废气处理方法后，针对该实验室废气处理装置，还可将中段32和下段31对应的喷淋部33分别连接在两台循环泵16上，并将该两台循环泵16分别与电磁阀一41和电磁阀二51电性连接，使得电磁阀一41与其对应的循环泵16具有同步的开/关状态，电磁阀二51与其对应的循环泵16具有同步的开/关状态，进而，当导入碱洗塔3内的废气只是单纯的高度酸碱废气或轻度酸碱废气时，只有一个循环泵16动作，相对于现有技术中，中段32和下段31内的喷淋部33始终同步喷淋而言，更加节约电能以及降低设备损耗，效果更加突出。

同时，随着工厂实验室设备的改进和优化，以及特定时期的废气酸碱度均处于轻度酸碱废气的情况下，采用本申请的实验室废气处理装置之后，可利用通气管12的作用，使得碱洗塔3中段32和下段31可分别切换使用。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种绿色环保实验室废气处理方法，该方法先将废气导入至活性炭箱（1）内进行吸附处理，再通过活性炭箱（1）与碱洗塔（3）之间的废气导管（2）将经过活性炭箱（1）处理后的废气导入至碱洗塔（3）内进行处理，废气经过碱洗塔（3）处理之后排放至环境中，其特征在于：

以碱洗塔（3）内下段（31）酸碱中和效率和中段（32）酸碱中和效率为基准，将导入碱洗塔（3）内的酸碱废气划分为高度酸碱废气和轻度酸碱废气；

在活性炭箱（1）与碱洗塔（3）之间的废气导管（2）的出气端连接废气接入管一（4）和废气接入管二（5），废气接入管一（4）的出气端连接在碱洗塔（3）的下段（31），用于向碱洗塔（3）内导入高度酸碱废气，废气接入管二（5）的出气端连接在碱洗塔（3）的中段（32），用于向碱洗塔（3）内导入轻度酸碱废气，且废气接入管一（4）和废气接入管二（5）的进气端分别设置电磁阀一（41）和电磁阀二（51）；

在废气导管（2）的出气端设置进气端pH 值传感器（6），用于检测废气导管（2）出气端的废气的pH 值，且进气端pH 值传感器（6）同时与电磁阀一（41）和电磁阀二（51）电性连接，以通过废气导管（2）内的废气的pH 值控制电磁阀一（41）和电磁阀二（51）的开/关状态，在电磁阀一（41）和电磁阀二（51）中，当其中一个处于开启状态时，另一个处于关闭状态；

在废气接入管二（5）的出气端连接有位于碱洗塔（3）中部的填料区（34）内的散气管（14），散气管（14）呈环形，固定在碱洗塔（3）内壁上，其内表面等间隔设置散气孔，散气管（14）外通过设置隔网将填料区（34）内的填料与散气孔隔开。

2.如权利要求1所述的绿色环保实验室废气处理方法，其特征在于，碱洗塔（3）的出气端设置排气管（7），排气管（7）的输出端连接烟囱管（8）和回流管（9），回流管（9）的出气端连接在废气接入管一（4）的出气端，在烟囱管（8）和回流管（9）的进气端分别设置电磁阀三（81）和电磁阀四（91），在排气管（7）的出气端设置排气端pH 值传感器（10），并将排气端pH值传感器（10）同时与电磁阀三（81）和电磁阀四（91）电性连接，以控制电磁阀三（81）和电磁阀四（91）的开/闭状态。

3.如权利要求2所述的绿色环保实验室废气处理方法，其特征在于，碱洗塔（3）的出气端设置离心风机（11），离心风机（11）设置在碱洗塔（3）的出气端与排气管（7）之间。

4.如权利要求3所述的绿色环保实验室废气处理方法，其特征在于，在废气接入管一（4）和废气接入管二（5）之间设置通气管（12），通气管（12）的两端均设置阀门（13）。

5.一种应用上述权利要求1-4任一项所述的废气处理方法的绿色环保实验室废气处理装置，其特征在于，碱洗塔（3）的中段（32）和下段（31）均设置有喷淋部（33），且中段（32）和下段（31）的喷淋部（33）的下方均设置填料区（34），碱洗塔（3）的下段（31）底部为溶液室（35），废气接入管一（4）的出气端在高度方向位于溶液室（35）以及下段（31）内的填料区（34）之间。

6.如权利要求5所述的绿色环保实验室废气处理装置，其特征在于，散气管（14）的两端均连接在废气接入管二（5）的出气端，且将废气接入管二（5）的出气端分为左右分布的两个尺寸相同的部分。

7.如权利要求5所述的绿色环保实验室废气处理装置，其特征在于，散气管（14）的一端为封闭，另一端与废气接入管二（5）的出气端连通。

8.如权利要求6或7所述的绿色环保实验室废气处理装置，其特征在于，散气管（14）的内表面等间隔的设置若干个散气支管（15），散气 孔一一对应于的形成于散气 支管远离散气 管的一端。

9.如权利要求8所述的绿色环保实验室废气处理装置，其特征在于，溶液室（35）连接有循环泵（16），两个喷淋部（33）的喷淋管共同连接在循环泵（16）的输出管道上。

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