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技术导航|实验室废气处理系统设计

时间:2023-02-23点击次数:85信息来源:


理化实验室排放的有机废气采用较常用、较成熟的活性炭吸附法进行净化。活性炭吸附法的本质是利用活性炭吸附的特性,将低浓度大风量废气中的有机溶剂和有机废气吸附到活性炭中并浓缩。活性炭吸附净化后的气体直接排空,即吸附浓缩过程。吸附过程可逆,易脱附再生。由于固体表面有不平衡和不饱和的分子重力或化学键力,当废气与大表面积多孔固体物质接触时,废气中的污染物会被吸附在固体表面,从而与气体混合物分离,达到净化的目的。吸附装置以活性炭为吸附剂,对有机废气(烃类、卤烃、酮类、酯类、乙醚类、醇类、重合单分子物体等有机物质)的净化率高达95%。

无机废气净化

目前常用的酸雾喷雾法用于净化有害无机气体。根据酸碱中和原理,酸喷法采用碱液作为喷雾介质,与废气充分接触,能有效处理HCL、HF、H2SO4、HCN、水溶性气体,如H2S,效率高达98%。3.3废气处理系统由废气净化装置、防腐风机、电动风阀、防火阀、通风终端、通风管道和变频控制系统组成。废气经净化处理后,可满足国家规定的排放要求,系统噪声控制在国家规定的允许范围内。

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废气净化装置

有机废气:活性炭吸附净化箱,无机废气:FRP防腐酸喷雾塔。

防腐风机

防腐风机采用耐酸碱FRP材料,噪音低,基础采用减振装置,基础与废气净化装置采用软连接形式。

通风管道

根据实际情况选择矩形或圆形管道,选择阻燃聚氯乙烯管或不锈钢管。所选通风管具有耐酸碱、耐腐蚀、防水、防火、耐磨、耐热等特点,所有管道设计压力小于1500Pa。

通风末端

根据各实验室的特点,建筑实验室的通风终端分为以下方式,如表所示


电动风阀

电动风阀根据实际情况选择矩形或圆形,由室内开关控制开关,可调节阀门开度。阀体采用冷轧钢板表面喷涂,驱动器采用优质低噪声磁滞同步电机。

防火阀

根据消防要求,安装通风管道的实验室风道上安装防火阀,当风管内温度达到70℃时,自动切断与其他实验室的管道连接。

变频控制系统

为了达到节能经济运行的目的,通风系统采用综合性能较好的静压传感变频控制系统,通过静压传感器可以控制各通风终端装置的风量,控制系统稳定,线路布局简单,成本适中。

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废气处理系统布局

布局设计理念

综合考虑各实验室排放废气的性质和房间的结构,根据经济适用性的原则,尽量减少系统噪声,力求布局美观。基于此思路,可结合净化处理的实验室合并为独立通风系统;确保系统终端噪声≤60db,选用的风机功率尽可能低;此外,风机和净化装置集中放置在屋顶上,净化后废气高空排放。

例子:布局设计方案

实验室废气处理系统的设计充分利用了建筑预留的四个通风井。一至五楼实验室共设计19套通风系统:16套活性炭吸附箱净化有机废气,2套酸喷雾塔净化无机废气,1套无需净化。排气系统采用通风柜局部排气与顶吸式排气罩相结合的方式进行排气,或采用顶排气百叶窗与通用排气罩相结合的定点排气方式进行排气。所有通风系统均采用静压传感自动变频风量控制系统,以保证高质量的控制性能和安全性能。以燃烧性能实验室为例,废气处理系统如图所示。


燃烧性能三个实验室产生的废气采用通风柜与设备局部排气相结合的方式收集,屋顶风机经通风管道泵至酸喷雾塔净化后高空排放。

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计算废气处理系统

废气处理系统的计算是根据系统的风量和风压要求设计或选择系统的各个组成部分。

以下因素主要考虑在风量计算中:

(1)通风系统支管内风速5~8m/s,在干管内取8个风速~10m/s。

(2)单台1500mm×800mm×2350mm通风柜设计风量12000~1500m3/h。

(3)顶部排气百叶设计风量3000~500m3/h。(4)原子排气罩设计排气量350~500m3/h(特指通风截面积400mmm×400mm)。

(5)万向排气罩排气量1600~300m3/h(特指通风截面积300mmm×300mm)。

(6)实验室总排气通风量:6~12次/h。

风压计算主要考虑以下因素:

(2)万向排气罩阻力约100Pa。

(3)顶部排气百叶的阻力约为40Pa。

(4)根据所选型号查询酸雾喷淋塔、活性炭吸附箱、电动风阀等标准部件的阻力。


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