酸雾产生工艺过程的实验室模拟与聚合物微球抑制酸雾机理研究

Acid mist not only poses a serious health hazard to human but also causes air pollution and accelerates corrosion of equipments. Suppression of acid mist by using polymer microspheres is a new method which is totally different from the conventional methods. The merits include the repeated and long-term usage of polymer microspheres with a high efficiency on acid mist suppression, additionally without secondary pollution. It is expected that the new method can overcome the limitations of the conventional methods available, either with low efficiency or with secondary pollution. Based on the previous research on relationship between microsphere structure and effectiveness of acid mist suppression, this work will focus on: 1) simulation of industrial processes of electrolysis, electroplating and acid picking in bench-scale and then establishment of a new and scientific methodology to evaluate the performance of acid mist suppression; 2) investigation of the mechanism of acid mist suppression by using polymer microspheres through simulation experiments and statistical analysis; 3) and further study on the effects of structure and functional modification of microspheres on acid mist suppression. Systematic and scientific evaluations on suppression efficiency, major features, applicability and limitations can be obtained theoretically and experimentally. Furthermore, the establishment of the new method for evaluating acid mist suppressing performance has important reference value and scientific significance for developing new ways to inhibit acid mist and related theoretical research.

酸雾严重损害人类身体健康，对大气环境和生产设备等的危害极大，必须予以防治。用聚合物微球抑制酸雾是一种与现有方法完全不同的新方法。该方法具有抑雾效率高、可长期重复使用且无二次污染等显著特点，能从根本上克服现有方法在抑雾效果和对环境造成二次污染两方面不可兼顾的严重缺陷。本项目拟在聚合物微球结构与抑雾效率之间构效关系研究工作的基础上，进一步开展：在实验室实现对电解、电镀和酸洗等不同生产工艺过程的有效模拟，建立对酸雾抑制效果进行科学评价的新方法；通过模拟实验和统计分析，对聚合物微球抑制酸雾的机理进行解析；深入研究聚合物微球的结构和功能化改性与抑雾效率之间的协同作用关系。从理论和实验两个方面对聚合物微球抑制酸雾方法的酸雾抑制效果、主要特点、适用性和限制条件等做出系统和科学的评价。此外，酸雾抑制效果评价的新方法的建立，对酸雾抑制领域新方法的开发和理论研究的深入开展都具有重要的借鉴价值和科学意义。

酸雾严重损害人类身体健康，对大气环境和生产设备等的危害极大，必须予以防治。用聚合物微球抑制酸雾是一种与现有方法完全不同的新方法。该方法具有抑雾效率高、可长期重复使用且无二次污染等显著特点，能从根本上克服现有方法在抑雾效果和对环境造成二次污染两方面不可兼顾的严重缺陷。本项目在聚合物微球结构与抑雾效率之间构效关系研究工作的基础上，进一步开展：在实验室实现对电解、电镀和酸洗等不同生产工艺过程的有效模拟，建立对酸雾抑制效果进行科学评价的新方法；通过模拟实验和统计分析，对聚合物微球抑制酸雾的机理进行解析。从理论和实验两个方面对聚合物微球抑制酸雾方法的酸雾抑制效果、主要特点、适用性和限制条件等做出系统和科学的评价。此外，酸雾抑制效果评价的新方法的建立，对酸雾抑制领域新方法的开发和理论研究的深入开展都具有重要的借鉴价值和科学意义。.重要结果：.1）发明了酸雾抑制模拟实验室装置。实现了对酸洗、电解和电镀等生产工艺过程中酸雾的产生、形成进程、关键影响因素在实验室中进行模拟，并可以进行实时定性和定量分析。.2）建立了操作方法规范。该实验装置对硫酸酸雾的检测下限可达0.10mg/m3，检测误差±0.7%。同时可根据有关数据进行系统分析，对各种工艺条件下的酸雾抑制效果做出较科学客观评价，制定抑制酸雾产生的策略。.3）再次认识了酸雾的生成过程。证明酸雾的形成主要经历了气泡产生—气泡增长—气泡脱离—气泡融合与分裂—气泡液面炸裂—酸雾形成6个阶段。发现酸雾存在溅射区和扩散区两种不同的分布。.4）证明本课题组发明的用聚合物微球抑制酸雾的方法十分有效。当选用不同粒径（0.45 mm～1.25mm，1.25 mm ～2.0mm和2.0 mm～2.5mm）和密度（比酸液密度小0.1g/cm3和比酸液密度大0.2g/cm3）的聚合物微球进行复配时，覆层厚度为10cm可保持抑雾率在98%以上，若覆层厚度为15cm其抑雾率最高可达100%。.5）对聚合物微球的表面进行亲水或疏水改性，可以在较低的覆层厚度下进一步提高抑雾效率。