锌电解工艺中酸雾的产生及分布规律

屈成建，赵 佳，李 凯，孙大力，孙彦琳

(昆明理工大学 化学工程学院，云南昆明 650504)

酸雾是电解过程中电极板上的电子转移，H+或OH-得失电子后生成H2或O2，这些气体在电解液中形成气泡[1-2]，因浮力上升到液面后，气泡破裂形成稳定的飘散在空中的微液滴。酸雾具有强烈的腐蚀性，会危害工人、腐蚀设备、污染环境[3-4]。《大气污染物综合排放标准》[5]中规定，硫酸酸雾的排放标准为45 mg/m3。目前，对于酸雾的分析仅仅是集中于某段时间内固定空间下酸雾总量的分析[6-11]，而对酸雾在空间的分布状态及分布规律研究尚未见有报道。

微液滴有2种：膜液滴和溅射液滴。膜液滴是上升气泡在空气介质中的液泡膜由重力作用而导致塌陷、破裂产生；溅射液滴是膜破裂后形成凹陷，由于膜自身表面张力和气液相压力差而导致周围液体涌入并发生冲击，最终形成向上的激流，激流顶部在表面张力作用下断裂形成。试验采用实验室自制的酸雾模拟装置研究了锌电解过程中酸雾的形成及在空间的分布状态及分布规律。

1 试验部分

1.1 试验材料

硫酸锌溶液(MgSO416～18 g/L，ZnSO438～40 g/L，H2SO4155～165 g/L，Mn2+3～5 g/L，F-40～50 mg/L，Cl-400～500 g/L，有机物)，N2(昆明鹏翼达气体有限公司)，双圈定性滤纸(通用电气生物科技有限公司)，0.1 mol/L NaOH溶液，0.1%甲基橙溶液。

1.2 试验装置

实验室酸雾模拟装置如图1所示。

图1 酸雾模拟装置

通过导气管向盛有酸液的内箱通入氮气，调节电动机控制导轨运行速度，达到酸雾全方位覆盖；在外箱一定高度处悬挂润湿滤纸采集酸雾，最后进行检测。

1.3 酸雾的产生、收集及浓度测定

1)设定酸液高度(h)15 cm，导气孔间距2.5 cm，气孔直径200 μm，导轨运行速度1.56 cm/s，装置体积0.18 m3，通气压力0.1 MPa。……