自净型通风橱(无管道通风橱）简介

nanotech9

2021-05-11 环球过滤分离技术网   nanotech9



Ductless Fume Hoods have a place in laboratory planning and design.

无管通风柜在实验室设计中占一片天地



一、什么是无管通风柜？

What is a Ductless Fume Hood?

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Since inception, in the most basic concept a ductless fume hood is:

A box

With filtration

And a blower for airflow



无管通风柜最基础的概念：

一个盒子

带过滤系统

和一个风机来控制风速



Also Known As: Ductless Self-Filtration Vented Enclosure

也可以叫做：自净型通风柜



A ductless fume hood should be considered as a compliment to traditional total exhaust hoods but never as a full replacement.

无管通风柜应该被视为传统通风柜的合作产品，但是永远不会完全取代有管通风柜



The “Box” should be constructed from materials that meet the customer’s application requirements; ie. chemical resistant, flame resistant or a combination of both when possible.

外壳应该根据不同的客户实验需求选择不同的材质， 比如：防化学腐蚀，防爆，或者两者兼顾。



The filtration package should be designed to adsorb and/or neutralize the target chemicals with a reliable method for saturation detection.

过滤组合应该是设计成吸附或者中和目标化学样本，同时必须  加上可靠的过滤器饱和侦测器。



The airflow should be effective to provide operator protection by properly capturing any generated chemical vapors.

有效的气流要达到通过持续捕捉化学蒸汽或粒子来保护操作者。



二、21世纪实验室无管通风柜的安全解决方案

Ductless Fume Hoods-Engineered Safety Solutions for the 21st Century Laboratory


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Ductless fume hoods provide laboratories added flexibility and benefits.

无管通风柜为实验室增加了可移动性以及更多的经济效益



Why go ductless?

为什么要无管？

•        Economical & Low Maintenance  经济&低维护成本

•        Portable    可移动

•        Safe           安全

•        Minimal Installation Cost   最小的安装成本

•        Environmentally Friendly    对环境的保护



It is important to remember that not ALL ductless fume hood manufacturers build ductless hoods to the same quality standard or follow the same safety standards.

非常重要的一点需要牢记， 不是所有的无管通风柜制造商按照安全标准制造无管通风柜！！！



1、经济的&非常低的维护成本

Economical & Low Maintenance



•        无管通风柜的安装和营运成本比传统通风柜的费用低很多。

•        一旦无管通风柜安装完毕，唯一的每年支出就是更换过滤器，能耗的使用在无管通风柜上是可以忽略不计的。

•        无管通风柜没有传统通风柜的冷暖控制支出。

•        传统通风柜，持续的向室内提供暖气或者冷气最终被排放回室外。 因为传统通风柜需要不断的抽取干净的空气。



2、可移动性

Portable



•        无管通风柜除了电源连接线之外没有任何外界设备口需要连接至任何地方。这点大大的提高了实验室设计灵活性，以及为实验室改造提供了便捷。



•        常见的有管通风柜在安装前需要第三方安装或者移动排风管道。



•        无管通风柜可以在几分钟内完成移动并且投入重新使用，但传统通风柜可能需要停止工作几周时间来完成这项任务。



3、安全

Safe



•        无管通风柜需要持续的可靠的监测系统，来实时监测面风速和过滤器饱和程度。



•        通过先进的微处理控制器可以通知用户面风速情况以及过滤器情况。



•        每一台无管通风柜都应该有一个持续监控碳过滤器过滤化学气体的装置。警报应该是带声音和可视的来通知用户过滤器状态。



•        气流监测器应该可以通过显示器持续读出面风速的状态。



•        实时面风速监测和过滤器监测是为无管通风柜提供安全可靠的唯一标准。



Filtration Monitoring and Gas Detection Methods
过滤器监测和气体监测方法

目前的四种监测方法有

•     PID气体分析仪

•     金属氧化物阵列

•     酸阵列

•     比色气体取样管



PID气体分析仪可以读出准确的气体浓度。

比色气体取样管提供过滤器饱和状态以及监测。

酸类监测器可以读出PH浓度，根据设定浓度值来提供警报。

金属氧数组对碳氢氧化物有非常敏感的侦测性。



4、安装成本

Installation Cost



•        无管通风柜只需非常低的安装成本，因为它是运到即用型的。

•        无管通风柜只需拆开包装即可投入使用。

•        无管通风柜应该被制造商校准和测试使用。

•        传统通风柜需要安装风机，管道，组装通风柜整体结构。



5、环境保护

Environmentally Friendly



•        无管通风柜循环使用被过滤后的室内气体

•        有害气体不会被实验室排放至我们的大气中

•        气相键合碳过滤器可以在饱和后被安全的处理掉

•        实验室里其他有害气体也会被过滤器捕捉



Points of evaluation

需要验证的几点：

Material of construction and material compatibility with application

通风柜建造材质应根据实验需求



Access to fume hood area and range of motion offered to operator at point of access

过滤器安装位置保证操作人员可以方便进入和移动



Blower capacity and control to maintain containment

风机控制来维持气体不会外流



Monitoring and indication of filtration bed

监测过滤床装置



Face velocity monitoring and control

面风速实时监测和控制



The type of gas phase filtration is used to capture toxic vapors

气体过滤器可以吸附有毒蒸汽



The method of user indication when adverse events are presented, i.e. filter break through, low airflow, high airflow, high humidity, and high temperature for example

不同的用户有不同的需求需要另外注意，比如，过滤器漏点监测，低风速，高风速，高湿度，高温警报装置等。



三、怎么样才是安全的无管通风柜？
A Safe Ductless Fume Hood is?


•        使用不同的气体和粒子过滤技术来捕捉通风柜中的有害气体，蒸汽，粒子来达到保护操作者和实验环境的需求



•        内置可靠的实时气体监测器和实时风速监测器来保证这个产品是在一个安全的环境下持续使用



•        监控系统提供可听可视，出现不安全情形警报马上响起



•        建造材质，包括基座都应满足每天被批准的实验的正常运行



厂商责任

Manufacturer’s Role



Consultation and review of proposed scientific application with customer– Application Validation

咨询和复查客户实验的可操作性（客户的实验是否可以在无管通风柜内使用）



Provide evidence that design meets performance requirement of application

为实验的要求提供可靠的证据，证明通风柜的设计可以满足需求



Review, confirm and validate installed filtration will properly handle chemical application

复查，确认和确保安装的过滤器可以正常解决化学实验



限制

Limitations



用户和厂商必须审核被客户提议的实验，确保无管通风柜可以满足安全标准，不是左右的化学试剂都可以在无管通风柜中使用。



化学试剂举例：高氯酸和军用毒气

实验种类举例：酸性试剂沸腾实验



It is important to note that as technology improves so will the capability of a ductless hood.

非常重要的一点， 当科技在不断发展的今天，无管通风柜的技术也在不断发展。



四、为什么要咨询和探讨？

Why Consult and Discuss?


多种因素会影响碳吸附的能力

在蒸汽的实验中，最重要的影响原因有：

•        化学试剂的分子结构

•        浓度

•        竞争吸附

•        相对湿度

•        气压

•        湿度



无管通风柜的过滤级别

Filtration Categories for Ductless Hood



DH I

Non-toxic chemicals, nuisance

无毒害化学物质            



DH II

Designed to filter manufacturer approved toxic contaminants up to filter break through only.

被过滤器生产商批准使用有毒害物质，但不能产生过滤器穿透情况



Not designed to provide secondary containment beyond primary filter break through.

在没有二级过滤器的情况下不会发生主过滤器穿透的情况



DH III

Capable of meeting all DH II requirements and equipped with a filtration device designed to filter manufacturer approved toxic contaminants beyond primary filter break through by providing secondary back-up protection.

能够满足所有DH II 要求，化学物质不会穿透主过滤器，同时具备二级过滤器



DH III should be designed to provide a period of time to continue and end an ongoing experiment with its secondary back-up filter system.

DH III应该被设计为提供有效的后备过滤器系统的设计



一台传统通风柜的运营成本

Cost to Operate A Traditional Hood



Cost range: US $6.00 – US $17.00 per CFM

支出范围： 立方英尺每米 6美元-17美元



Typical 4’ Hood with 18” sash opening

正常的4英尺宽， 18英寸开口



Consumption:  650 CFM

能耗： 650 立方英尺每米



$3,900.00 to $11,050.00 per hood per year

每台机器每年3900美金到11050美金



http://fumehoodcalculator.lbl.gov/

Source: Lawrence Berkeley National Laboratory (California-USA)



无管通风柜的运营成本

Cost to Operate A Ductless Hood



Cost will vary by hood size and chemical(s) to be contained:

支出取决于通风柜尺寸以及化学试剂的选择



Example:  4 foot ductless fume hood

举例说明： 4英尺宽的无管通风柜



Chemicals to be contained:  Isopropyl Alcohol, Acetone, Acetonitrile, Toluene and Methanol

化学试剂包含： 异丙醇，丙酮，氰化甲烷，甲苯和甲醇



Evaporation:  25 ml or less per day per chemical

蒸发量： 每天每种试剂蒸发25毫升



Cost of Filters Required:  US $  1,750.00

过滤器费用： 1750美金



Expected Life:  Annual replacement

预计寿命： 每年更换过滤器



Energy consumption cost:  US $ 38.00 annually

能耗使用： 38美元/年



五、总结
Conclusion


Ductless Fume Hoods or Ductless Self-Filtration Vented Enclosures have a place in today’s laboratories. Consultation and Application Assessment will allow for wide acceptance and the safe placement within the laboratory.



无管通风柜或者自净型通风柜在今天的实验室整体解决方案中有一席之地。有效的咨询和实验评估可以创造无管通风柜更广泛的使用的和维护实验室操作人员的安全。



“Reserve the right to change your mind about Ductless Fume Hoods.”

在您的思想中为无管通风柜留下一片天地.

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