本实用新型专利技术公开了一种酸雾模拟、检测和抑雾效果评价装置，其包括箱体、工件悬挂固定架、酸度计、酸雾吸收器、气体导出管、线性导轨Ⅰ、线性导轨Ⅱ、加热器、温度控制器、气体钢瓶、往复运动头；该装置通过调节酸液类型、酸液温度、气泡直径、气泡流速、气泡的纵向和横向运动速度参数，可以有效地模拟电解、电镀、酸洗、金属涂装等多种生产工艺过程中酸雾的生成方式，并对酸雾产生方式和酸雾量进行分析和评价；可在实验室中对各种生产条件下酸雾的产生与演变过程进行细致的分析，并可对所采取的酸雾抑制措施抑雾效能进行客观和科学的评价，解决了目前在实验室中无法对酸雾抑制效能评价的难题，有广泛用于酸雾环境监测与评价等相关领域的前景。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种酸雾模拟、检测和抑雾效果评价装置，属于环境监测与评价领域。
技术介绍
金属及其制品是人们日常生活和生产活动中必不可少的重要物资。在采用湿法冶金电解精炼、电镀、金属涂装等方法制备这些金属或对其进行加工过程中，不可避免地需要采用电解、除锈和电镀等工艺进行处理，必须要使用含酸电解液或酸液（硫酸、盐酸、磷酸或铬酸等），当发生阳极氧化或置换反应时产生的氧气和氢气气泡在浮力的作用下，从电解液（或酸液）中加速上升至液体表面并爆裂，可以使酸液以10m/s左右的速度喷射进入大气，导致酸液以微小液滴（10～200μm）的形式稳定分散于周围的空气中形成酸雾。由于人们对各种金属制品的需求量极大，由此产生的酸雾已成为大气中最重要的酸性污染源之一。目前酸雾的检测方法主要有：美国ASTM D4856−11（Standard Test Method for Determination of Sulfuric Acid Mist in Workplace Atmospheres Collected on Mixed Cellulose Ester Filters），在最少取样量为60L时，对工作场所大气环境中的H2SO4酸雾进行检测，检测下限为0.017 mg/m3。美国菲士德公司采用交流耦合技术测量工作场所中粉尘的排放量，该法主要用于测量大气中固体粉尘颗粒，也适用于酸雾测量。中华人民共和国国家环境保护标准（HJ 544—2009，固定污染源废气硫酸雾的测定离子色谱法(暂行)），可以对废气中的H2SO4含量进行测定，需要取样量为400L，测定下限为 0.3mg/m3，测定上限为 500mg/m3。中华人民共和国国家职业卫生标准（GBZ/T 160.33－2004工作场所空气有毒物质测定硫化物），则是通过分别对工作场所空气中各种硫氧化物含量的测定，间接对酸雾的含量进行检测。此外，目前文献报道了酸雾检测方法主要集中在利用真空泵将待检测空气抽取并通过硝化纤维素滤膜，纤维素滤膜捕获酸雾液滴，分析检测捕获酸雾液滴滤膜的酸度，从而得到对酸雾含量的定量分析（Reza Al Shakarji, Yinghe He, Simon Gregory, Statistical analysis of the effect of operating parameters on acid mist generation in copper electrowinning, Hydrometallurgy, Volume 106, Issues 1–2, February 2011, Pages 113-118；Reza Al Shakarji, Yinghe He, Simon Gregory, Performance evaluation of acid mist reduction techniques in copper electrowinning, Hydrometallurgy, Volumes 131–132, January 2013, Pages 76-80）。酸雾，由于其具有极强的腐蚀性和毒害性，对环境和人的身体伤害极大，必须予以防治和处理。实现对酸雾的防治和处理的前提是，需要对酸雾生成的原因及生成量进行检测和分析，此外还需要对各种酸雾抑制方法的抑雾效果进行客观科学的评价。目前对酸雾的检测与抑雾效果的评价主要是通过大量收集工作场所上方的气体，然后对气体进行定量分析并根据测量结果对抑雾效果做出评价，这样的评价方法只能在生产现场进行，对于不同的生产工艺，由于工件的锈蚀程度、酸液的浓度和温度、生成气泡在酸液池中所处的位置（高度）等参数的不同，产生的氢气或氧气的气泡直径不同，上升至酸液液面的速率（动量）也不同，因此，对不同的生产工艺必须逐个条件分别进行评价，不能进行有效的预判，会严重影响生产的正常进行，且对酸雾抑制效果评价的周期长成本高。本技术克服了现有方法存在的只能检测结果不能模拟过程的问题，即可以有效模拟各种生产工艺条件下氢气和氧气的生成过程，又可以同时进行检测和评价。更为重要的是，本方法可以在实验室中完成对各种电解、电镀、金属涂装等生产工艺过程中，气泡尺寸、上升速率、表面冲量、气泡区域等的全程模拟与调控，可以从理论上研究酸雾的形成过程、主要影响因素、以及各种影响因素的影响程度等，可在应用于工业生产前对各种酸雾抑制剂的抑制酸雾效能进行客观和定量的评价，避免目前必须在工厂直接试用的方法，提高了效率，极大地降低了成本，可被广泛用于酸雾环境监测与评价等相关领域。
技术实现思路
本技术提供了一种在实验室对酸雾的形成过程进行全程模拟、实时监控和对酸雾抑制效果进行客观评价的装置；本装置包括箱体1、工件悬挂固定架4、酸度计5、酸雾吸收器6、气体导出管7、线性导轨Ⅰ8、线性导轨Ⅱ9、加热器10、温度控制器11、气体钢瓶12、往复运动头15，箱体1包括密封的酸液池3和位于酸液池两侧的导出管箱体，酸液池3两侧壁上开有导气管运动槽17，酸液池3顶端设置有可开启的密封盖2，工件悬挂固定架4设置在酸液池3内上部，酸液池3上部安装有酸度计5和酸雾吸收器6且位于酸液面之上，线性导轨Ⅰ8和线性导轨Ⅱ9设置在酸液池两侧的导出管箱体的顶端面上并相互垂直，线性导轨Ⅰ8和线性导轨Ⅱ9上分别安装有往复运动头15，线性导轨Ⅰ8和线性导轨Ⅱ9的一端分别安装有调速电机16，通过调速电机16带动线性导轨Ⅰ8和线性导轨Ⅱ9的螺杆旋转，通过调速电机的转动速率和转动方向使往复运动头15在线性导轨上以不同的速度往复运动，气体导出管7一端与往复运动头15连接，另一端穿过酸液池3侧壁上的导气管运动槽17设置在酸液池中，气体导出管7上开有孔，加热器10设置在箱体1底部并与温度控制器11连接，气体钢瓶12通过气体流量调节阀13、气体流量计14与气体导出管7连通。所述酸雾吸收器6包括密封端和吸收腔，密封端通过密封垫设置在吸收腔上方，吸收腔包括网状外壳和设置在网状外壳内的滤布层，滤布层内放置常规酸雾吸收剂。网状外壳利于内部吸收剂与酸雾气体交换，可以使酸雾被吸收剂有效吸附，滤布内放置常规酸雾吸收剂，吸收剂上部盖有密封垫（防止吸收剂外溢）；滤布为耐酸滤布，可为50目聚丙烯滤布，防治吸收剂外溢。所述气体导出管7上孔直径为0.1~1000µm，孔与孔间的间距为1~100mm；通过对气体导出管出口的直径、气体流量、纵向和横向运动速度、温度参数的设定，可以对不同的电解、电镀、酸洗、金属涂装、除锈工艺所产生的氢气和氧气气泡进行模拟。上述装置的使用方法，按如下具体步骤进行：（1）开启箱体密封盖，向酸液池中加入待测酸液，使酸液液面位于酸液池高度1/3~2/3处，按所需模拟的生产工艺条件，在工件悬挂固定架上放置好工件，固定并安装好酸度计和酸雾吸收器，盖好密封盖；选择0.1~1000µm孔径和1~100mm孔间距的气体导出管并与往复运动头连接固定，开启温度控制器使酸液的温度保持在需要模拟的测试温度20~100℃，当温度达到平衡后，开启气体钢瓶的阀门，调节气体流量调节阀使气体以1.0~1000mL/min的流速从气体导出管流出并产生气泡，维持气泡持续产生，分别开启调速电机并设定好运动速度本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种酸雾模拟、检测和抑雾效果评价装置，其特征在于：包括箱体（1）、工件悬挂固定架（4）、酸度计（5）、酸雾吸收器（6）、气体导出管（7）、线性导轨Ⅰ（8）、线性导轨Ⅱ（9）、加热器（10）、温度控制器（11）、气体钢瓶（12）、往复运动头（15），箱体（1）包括密封的酸液池（3）和位于酸液池两侧的导出管箱体，酸液池（3）两侧壁上开有导气管运动槽（17），酸液池（3）顶端设置有可开启的密封盖（2），工件悬挂固定架（4）设置在酸液池（3）内上部，酸液池（3）上部安装有酸度计（5）和酸雾吸收器（6）且位于酸液面之上，线性导轨Ⅰ（8）和线性导轨Ⅱ（9）设置在酸液池两侧的导出管箱体的顶端面上并相互垂直，线性导轨Ⅰ（8）和线性导轨Ⅱ（9）上分别安装有往复运动头（15），线性导轨Ⅰ（8）和线性导轨Ⅱ（9）的一端分别安装有调速电机（16），气体导出管（7）一端与往复运动头（15）连接，另一端穿过酸液池（3）侧壁上的导气管运动槽（17）设置在酸液池中，气体导出管（7）上开有孔，加热器（10）设置在箱体（1）底部并与温度控制器（11）连接，气体钢瓶（12）通过气体流量调节阀（13）、气体流量计（14）与气体导出管连通。...
【技术特征摘要】
1.一种酸雾模拟、检测和抑雾效果评价装置，其特征在于：包括箱体（1）、工件悬挂固定架（4）、酸度计（5）、酸雾吸收器（6）、气体导出管（7）、线性导轨Ⅰ（8）、线性导轨Ⅱ（9）、加热器（10）、温度控制器（11）、气体钢瓶（12）、往复运动头（15），箱体（1）包括密封的酸液池（3）和位于酸液池两侧的导出管箱体，酸液池（3）两侧壁上开有导气管运动槽（17），酸液池（3）顶端设置有可开启的密封盖（2），工件悬挂固定架（4）设置在酸液池（3）内上部，酸液池（3）上部安装有酸度计（5）和酸雾吸收器（6）且位于酸液面之上，线性导轨Ⅰ（8）和线性导轨Ⅱ（9）设置在酸液池两侧的导出管箱体的顶端面上并相互垂直，线性导轨Ⅰ（8）和线性导轨Ⅱ（9）上分别安装有往复运动头（15），线性导轨Ⅰ（8）和线性导轨Ⅱ（9）的一端分别安装有调速电机（16），气体导出管（7）一端与往复...
【专利技术属性】
技术研发人员：王红，孙彦琳，何艳萍，郭荣鑫，祝琳华，司甜，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南;53
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