摘要：从工业实验室通风净化系统设计出发，介绍了某项目设计中中央试验室采用的整体通风净化系统。论述了整体通风净化系统中通风柜、万向罩、湿式净化器等设备的使用特点，和普通实验室通风净化处理的不同之处，以及实验室通风系统设计中存在的一些问题，为该类建筑的通风净化设计提供参考。
关键词：工业实验室；通风净化系统；应用
目前工业实验室的废气大多数都是采用直接排放方式：一般实验室均采用风管集中到楼顶，用风机直接排放，也有的实验室采用分散式排风扇直接排放，基本上未作废气处理或只进行了简单的处理。进行化学试验时排放的污染物的量相对于工业排污量来说虽然很小，但是累积后产生的效应不容小视。人如果吸入过多的H2S，轻者会头疼恶心，重者会休克。另外这些废气中有很多都是含硫化合物、含氮化合物、氮氧化合物及卤素化合物，这些气体直接排放到大气中，会加剧酸雨的形成，构成严重的社会环境问题。随着人们环保意识的增强和国家对于实验室废气排放的要求不断提高，工业试验室废气集中处理后达标排放是今后新建实验室和旧实验室改造项目的发展方向。本文中所论述的昆明有色冶金技术中心实验研究基地建设项目即采用了实验室整体通风，废气集中净化后达标排放的设计思想。
1工业试验室特点及通风设计介绍
工业试验室在冶金企业中是改进产品质量、提高工艺水平的一一个技术辅助部门。实验室的组成就其试验内容来讲分为无机试验室、有机实验室、物理化学试验室，各类试验室较之生产车间相比有如下特点。
（1）试验性：试验室多为多层建筑，承担一定的生产和研究试验任务，但试验过程不像生产车间那样量大而连续。
（2）独立性：各试验室均属于独立性质的专业，彼此的联系不密切，各种试验均为单独间歇进行往往又不同时工作。
（3）繁杂性：不仅试验种类多，还由于产品的多变和新工艺的研究导致试验品种多变以及试验室和设备经常调整和改变。
（4）产生有害物的多样性及间歇性：由于试验种类多，故产生的有害物是多种多样的，如有极强腐蚀性的三酸（盐、硫、硝酸）、有机溶剂、汞蒸汽、臭氧、金属粉尘、油烟、热等。
由于其_上的各种特性，故在设计试验室通风净化系统时，应根据工艺条件和实验室环境要求有针对性的设置通风系统。其通风系统主要包括通风柜送排风、分析台送排风、暗室（光谱实验室等）通风等内容。净化系统主要包括通风柜、万向罩排出废气净化。
2整体通风净化系统总结
2.1通风柜和万向罩
通风柜和万向罩是在有害气体产生点直接把它们控制并捕集起来排至室外。在设计通风柜排风系统时应充分考虑到工艺特点、工艺流程、产生有害气体的过程适宜地选用不同类型的通风柜，使排风效率最好。首先要保证操作区速度场的均匀；影响该均匀的原因主要有两点：（1）不符合工艺特点的通风柜排气口位置，如热试验过程中采用下部排气口，而冷试验过程采用上部排气口。（2）不适当的通风柜布置位置，如通风柜布置经常开启的门与窗口附近。在第（1）种情况下，由于化学试验室的试验过程常是不定的，所以宜选用上下同时吸气的通风柜。在第（2）种情况时应与土建工种密切配合，以满足通风的需要。
通风柜操作口入口风速也是设置通风柜排风系统的重要参数，它与工艺过程及类型有着密切的联系，所以在设计之前应摸清工艺类型；采用适当的入口风速。如采用风速过低则有可能不能完全排除有害气体，过高则会加大能耗，影响柜内工艺操作，如影响电炉的正常加热，溶剂蒸发加快等。通风柜应根据不同种类试验划分系统。一般每个系统所带的通风柜不宜超过四个，且要注意不要把强酸、强氧化剂、易燃易爆系统混同到一个系统里。尽量采用补风型通风柜，它可减少大约70%排风热损耗（本文中实验楼设计即使用了补风型通风柜）。
万向罩在设计和使用中应该注意：（1）工作区域内的横向风速。这是万向罩排风系统成功与否的重要因素，这是由于横向气流会将有害气体流柱吹偏万向罩中心轴线，使其达不到捕集有害气体的目的。并且横向气流可使有害气流柱变型，使其在未到达万向罩口时就已经被大大地扩散了。（2）万向罩罩口面积与有害气体源面积比应在1.0-5.1之间，同时应考虑在罩口设置50-200的法兰边，万向罩顶角a≤60°，有害气柱横断面为圆形，所以万向罩口形状宜采用圆形。
2.2净化系统
目前对气态污染物的处理方法一般可分为湿法和干法两大类，具体需要根据化学实验室废气特点来选择效率高、成本低的方法。本文中的设计是采用了湿法处理。
湿法应用时间较早，在化工行业中应用较多。该法在净化有害气体的同时也可以有效地处理高温、高湿的含尘气体及粘性较大的尘粒。从方法上来讲，湿法属于吸收净化范畴，是利用气体混合物中不同分组在吸收剂中溶解度的不同，或者与吸收剂发生选择性化学反应，从而将有害组分从气流中分离出来的过程。此种方法具有捕集率高、设备结构简单、一次性投资低、占地面积少、安装调试方便等特点，因而广泛应用于对气态污染物的处理，特别是对无机类气态污染物（HCI HF、SO2、HCIO）的控制。
干法属于吸附净化的范畴，而吸附净化是指气体混合物与适当的多孔性固体接触时，利用固体表面存在的为平衡的分子引力或者化学键力，把混合物中某一组分或者某些组分留在固体表面上的过程。该方法的优点是能回收有用组分、设备简单、操作方便、易实现自动控制。但因吸附剂的物化性能不同，具有较强的针对性。
工业试验室中，以酸性废气为主。采用不同吸收剂的吸收率如表1。
2种吸收剂均可使酸雾达标排放，从吸收效果的角度考虑以选择稀碱液为宜。实验室在正常生产试验的用酸情况下，生成的废气含酸雾浓度-般较小，以自来水为吸收剂即可满足处理需求，以便降低运行成本。
3结语
从上述整体通风净化系统在化学实验室中的应用可以看出，整体通风净化系统和原来普通实验室通风相比即将化学试验室废气处理与室内通风有机结合起来，在进行废气处理的同时，有效改善室内通风环境。整体化设计可以避免重复建设，节约成本，集中控制可以有效节能，对于环保和节能减排都有益处。
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论文作者:桑金霞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
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