CN114682323A - 一种用于化学分析试验的酸碱中和工作台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于化学分析试验的酸碱中和工作台,中和柜设于工作台面下方,集气罩设于工作台面上方且与风机进风口连接,酸碱液箱设于中和柜下部,风管一端与风机连接且另一端延伸到酸碱液箱中,碱液管中部设有阀门Ⅰ且一端与中和柜内的碱液箱下部连通、另一端连通酸碱液箱上部,排液管上设有阀门Ⅱ且一端与酸碱液箱底部连通,酸碱液箱设有pH自动检测装置或pH手动检测口。本发明通过台面上方的集气罩将酸雾导入工作台下的酸碱液箱中和,并设置碱液箱调节酸碱液箱中的pH值至排放、存储要求,从而消除检验量增加时大批次酸碱试剂配存分布不合理造成的安全隐患及酸雾污染等问题,具有结构简单、易于操作、稳定可靠、环保节能的特点。
Description
技术领域
本发明属于试验分析器具技术领域,具体涉及一种结构简单、易于操作、稳定可靠、环保节能的用于化学分析试验的酸碱中和工作台。
背景技术
在检验分析实验中,需要对部分样品进行化学分析,而酸碱滴定法是以酸、碱之间质子传递反应为基础的一种滴定分析法,其基本反应为H++OH-=H2O,是化学分析的基础。因此,标准溶液的配制及试验过程中酸碱液存储、试验环境的维护就显得尤为重要。由于在酸碱滴定法操作过程中,往往需要对样品进行加热,而酸液具有挥发性质,在样品的加热消解过程中会产生大量具有毒害和腐蚀性的酸雾,且在试剂配置过程中也会产生酸雾,如果酸雾直接扩散到空气中不仅会对实验操作人员产生不良伤害,而且其较强的腐蚀性也会对酸、碱液的存储及试验样品造成不良影响。
由于在化学分析与检验过程中容易出现污染及其它情况,而质量分析与检验需要构建标准场所保障工作环境,并根据实际质检标准对环境进行调整、配置相关设施及方法。
目前,实验室中对于标准溶液的配制及高腐蚀性化学分析一般在通风橱中进行,然后通过风机将酸雾抽走,部分进行集中净化处理,而大多仅做简单的液化储存后直接外排,从而会对环境以及人员存在着一定的不利影响;对于常规化学分析,产生的酸雾一般仅通过抽排风系统排出。此外,传统的酸碱滴定法分析、试剂配制场所中的酸碱试剂分布位置不合理,不仅影响分析实验的工作效率和工作周期;而且当检验量增加时大批次的酸碱试剂配存在较大的安全隐患。
当前,对于化学分析试验用工作台一般仅有简单的台面,部分设置有下置的收纳柜,而酸雾吸收处理则需要单独配置专门的设备,不仅占用空间大,而且相互分离的结构也造成难以根据需要灵活的移动。现有技术中,酸雾吸收装置一般采用喷淋吸收结构,即通过连续进水、排水对酸雾进行吸收,然后对分离形成的酸液直接排放至水处理站进行酸碱中和处理,不仅连续的进出水浪费了大量的水资源,增加了处理成本,而且大量的酸雾吸收废液也给后续的水站处理带来了困难。为此,也有将酸雾泵入碱性溶液中进行中和,然后根据检测的pH值添加片碱或碱性溶液达到排放要求的方法,但将含酸雾的气体直接导入碱性溶液中难以有效吸收,排出的气体中仍然含有少量的酸雾或碱雾,对环境还有一定的无害。此外,还有采用将含酸雾气体依次导入多个碱性溶液中,以便快速有效的充分吸收酸雾,但也存在着结构复杂、后期碱性溶液的调整和排出处理工作量大的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、易于操作、稳定可靠、环保节能的用于化学分析试验的酸碱中和工作台。
本发明是这样实现的:包括中和柜、集气罩、风管、酸碱液箱、碱液箱、碱液管、排液管,所述中和柜设置于实验台的工作台面下方,所述集气罩设置于工作台面的上方且与风机的进风口连接,所述酸碱液箱设置于中和柜的下部,所述风管一端与风机的出风口连接且另一端延伸到酸碱液箱中,所述碱液箱设置于中和柜内,所述碱液管中部设置有阀门Ⅰ且一端延伸到碱液箱的下部、另一端连通酸碱液箱的上部,所述排液管上设置有阀门Ⅱ且一端与酸碱液箱的底部连通,所述酸碱液箱设置有pH自动检测装置或pH手动检测口。
本发明的有益效果:
1、本发明通过在工作台面的上方设置集气罩,将工作台面上化学分析及试剂配制时产生的酸雾导入工作台面下方的酸碱液箱中进行中和,并设置碱液箱以调节酸碱液箱中溶液的pH值至排放、存储要求,从而不仅消除酸雾对工作人员及环境的污染,且工作台面下集成可中和酸雾的中和柜使得占地空间小,而且可通过调整集气罩的位置使之能够根据使用需要灵活移动,还能消除检验量增加时大批次酸碱试剂配存分布不合理造成的安全隐患问题。
2、本发明根据化学分析及试剂配制酸雾产出量小的实际,将酸雾导入到碱性溶液直接吸收,无需现有喷淋吸收时的大量水资源消耗和大量酸雾吸收废液的处理,因此能耗及后期处理成本较低。特别是通过将酸雾导入到酸碱液箱的均风管中,或者在酸碱液箱5上设置有搅拌装置,都能够使酸雾与酸碱液箱中的酸碱溶液充分反应而中和,从而有效减少排出的气体中的酸雾或碱雾含量,使得排放更加环保。
3、本发明通过在中和柜内设置可向酸碱液箱中添加碱液的碱液箱,配合酸碱液箱上设置的pH自动检测装置或pH手动检测口,可及时、准确的调整酸碱液箱中的酸碱液的pH值,从而可避免酸雾不能有效吸收中和而排出酸雾或酸碱液的碱性过强而排出碱雾污染环境。特别是通过在酸碱液箱顶部的排气管上设置过滤装置,滤网可过滤排气中所携带的大部分酸雾或碱雾及水蒸气,而后置的碱性过滤层还能进一步滤除剩余的酸雾和水蒸气,从而有效减少排气所携带的酸雾对操作员及环境的不利影响。
4、本发明仅需要使用时打开集气罩所连接的风机,然后根据pH值及时从碱液箱中向酸碱液箱注入碱液,必要时排出酸碱液及添加碱液即可,因此操作较为简单且稳定可靠。
综上所述,本发明具有结构简单、易于操作、稳定可靠、环保节能的特点。
附图说明
图1为本发明结构示意图之一;
图2为本发明结构示意图之二;
图3为图2之过滤装置结构示意图;
图4为本发明结构示意图之三;
图5为图4之过滤装置结构示意图;
图中:1-工作台面,2-中和柜,3-集气罩,4-风管,5-酸碱液箱,501-排气管,6-碱液箱,7-碱液管,8-排液管,9-过滤装置,901-滤筒,902-滤网,903-碱性过滤层,10-输碱泵,11-积液斗,12-积液管,13-万向管,14-支架,15-加热设备。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变更或改进,均属于本发明的保护范围。
如图1至5所示,本发明包括中和柜2、集气罩3、风管4、酸碱液箱5、碱液箱6、碱液管7、排液管8,所述中和柜2设置于实验台的工作台面1下方,所述集气罩3设置于工作台面1的上方且与风机的进风口连接,所述酸碱液箱5设置于中和柜2的下部,所述风管4一端与风机的出风口连接且另一端延伸到酸碱液箱5中,所述碱液箱6设置于中和柜2内,所述碱液管7中部设置有阀门Ⅰ且一端延伸到碱液箱6的下部、另一端连通酸碱液箱5的上部,所述排液管8上设置有阀门Ⅱ且一端与酸碱液箱5的底部连通,所述酸碱液箱5设置有pH自动检测装置或pH手动检测口。
所述风管4的下端延伸到酸碱液箱5的酸碱液下。
所述酸碱液箱5的下部水平或倾斜的设置有至少两根均风管,所述均风管上间隔设置有若干通风孔,所述风管4的出风口与均风管连通;或者酸碱液箱5上设置有搅拌装置,所述搅拌装置包括设置于酸碱液箱5内的搅拌桨叶、竖直向上延伸且下部与搅拌桨叶连接的搅拌轴、固定设置于酸碱液箱5顶端并与搅拌轴连接的搅拌电机。
所述集气罩3设置于工作台面1上方的屋顶且风机内置于集气罩3内(如图1和4所示);或者集气罩3后端与万向管13固定连接且万向管13的另一端与工作台面1的侧壁或工作台面1一侧向上延伸的支架14固定连接(如图2所示),所述风机固定对应设置于工作台面1的侧壁或工作台面1一侧的支架14上。
所述风管4的下端穿过酸碱液箱5的顶端并延伸到底部,所述酸碱液箱5的顶部还设置有一端连通内部的排气管501,所述排气管501上还设置有过滤装置9。
如图3和5所示,所述过滤装置9包括竖直设置且的圆筒形或方形结构的滤筒901,所述滤筒901的底部进口段与排气管501连通且中部和下部设置有多层滤网902,所述滤筒901的顶部出口端设置有可更换的碱性过滤层903。
所述滤筒901为倒“U”形或倒“L”形,所述滤网902分层竖直设置于近排气管501的进口段,所述碱性过滤层903设置于远离排气管501的出口端,所述滤筒901在碱性过滤层903一侧设置可开合的更换口。
所述pH自动检测装置包括设置于酸碱液箱5内部的pH测量探头、设置于中和柜2外侧或工作台面1的显示屏、设置于中和柜2的pH检测系统,所述pH测量探头、pH检测系统及显示屏依次电性连接;所述pH手动检测口设置于酸碱液箱5的顶部并可开合。
如图1所示,所述酸碱液箱5设置于中和柜2的底端,所述碱液箱6设置于中和柜2的上部且底端高于酸碱液箱5的顶端,所述碱液管7中部设置有手动或电磁阀门Ⅰ。
如图2和4所示,所述酸碱液箱5设置于中和柜2的下部,所述碱液箱6设置于中和柜2内的酸碱液箱5一侧,所述碱液管7中部在阀门Ⅰ的前端或后端还设置有输碱泵10。
如图4所示,所述工作台面1上还固定设置有开口向上的积液斗11,所述积液斗11的底端连接有积液管12,所述积液管12上设置有单向阀和/或积液斗11的顶端设置有可密闭开合的积液盖。所述积液斗11、积液盖及积液管12采用PE材质或不锈钢制成,用于收集试验后的废弃酸碱试剂并导入到酸碱液箱5箱中。
所述积液管12的下端延伸到酸碱液箱5的酸碱液下。
所述工作台面1上还设置有固定或可移动的加热设备15。
实施例1:
如图1所示,长1200㎜×宽7000㎜×高850mm的亚克力材质或不锈钢材质的工作台面1固定设置于中和柜2的上方;在工作台面1上设置固定或可移动的长200㎜×宽200mm×高70㎜的加热设备15,以便于分析试剂的加热分解;随后将长1200㎜×宽7000㎜×厚30mm的亚克力材质或不锈钢材质的集气罩3设置于工作台面1正上方的屋顶,并使集气罩3与工作台面1保持足够抽取风力的距离,并在集气罩3内设置风机,以便于酸碱滴定试验或试剂配制时产生的试验气体散放;接着将PE材质长2000×直径15㎜的风管4一端与风机的出风口连接,另一端延伸到酸碱液箱5中酸碱液面以下。
在不锈钢材质的中和柜2底部设置PE材质长500㎜×宽500mm×高400mm的酸碱液箱5,并在其中装存酸碱液以中和酸碱滴定试验或试剂配制时排出的酸液;在酸碱液箱5的顶部设置PE材质直径20㎜且进气口高于酸碱液液面的排气管501,以排出酸雾吸收后的尾气;在酸碱液箱5的底部设置PE材质直径40mm的排液管8且其上设置阀门Ⅱ,以排放酸碱液;在酸碱液箱5的顶部还设置可开合的pH手动检测口,用于取样监测酸碱液的pH值。
在中和柜2上部设置PE材质长500㎜×宽500mm×高400mm的碱液箱6,并在碱液箱6上部设置加液口;然后将PE材质直径15mm的碱液管7一端连通碱液箱6的下部,且另一端连通酸碱液箱5的上部,并在碱液管7上设置阀门Ⅰ,从而可根据pH值向酸碱液箱5添加碱液进行调整。
使用过程:将待检测的化学分析样品放置于工作台面1上;用滴定分析用试剂将待检测样品用烧杯置于加热设备15上加热溶解,溶解过程中滴定分析用试剂因消解过程的反应气雾通过集气罩3及风管4导入到酸碱液箱5的酸碱液中,使气雾及酸碱液中和为H20,随后尾气通过酸碱液箱5顶部的排气管501排出;分析间隔根据要求通过pH手动检测口检测酸碱液的pH值,根据pH值按需打开碱液管7上的阀门Ⅰ,将碱液箱6中的碱溶液输入到酸碱液箱5中,直至酸碱液的pH值达到要求。滴定分析或试剂配制结束后,检测酸碱液的pH值满足排放要求后,打开排液管8上的阀门Ⅱ,必要时启动排液管8的排放泵,将酸碱液箱5中的酸碱液送入后续水处理系统或直接排放。
Claims (10)
1.一种用于化学分析试验的酸碱中和工作台,其特征在于包括中和柜(2)、集气罩(3)、风管(4)、酸碱液箱(5)、碱液箱(6)、碱液管(7)、排液管(8),所述中和柜(2)设置于实验台的工作台面(1)下方,所述集气罩(3)设置于工作台面(1)的上方且与风机的进风口连接,所述酸碱液箱(5)设置于中和柜(2)的下部,所述风管(4)一端与风机的出风口连接且另一端延伸到酸碱液箱(5)中,所述碱液箱(6)设置于中和柜(2)内,所述碱液管(7)中部设置有阀门Ⅰ且一端延伸到碱液箱(6)的下部、另一端连通酸碱液箱(5)的上部,所述排液管(8)上设置有阀门Ⅱ且一端与酸碱液箱(5)的底部连通,所述酸碱液箱(5)设置有pH自动检测装置或pH手动检测口。
2.根据权利要求1所述用于化学分析试验的酸碱中和工作台,其特征在于所述酸碱液箱(5)的下部水平或倾斜的设置有至少两根均风管,所述均风管上间隔设置有若干通风孔,所述风管(4)的出风口与均风管连通;或者酸碱液箱(5)上设置有搅拌装置,所述搅拌装置包括设置于酸碱液箱(5)内的搅拌桨叶、竖直向上延伸且下部与搅拌桨叶连接的搅拌轴、固定设置于酸碱液箱(5)顶端并与搅拌轴连接的搅拌电机。
3.根据权利要求2所述用于化学分析试验的酸碱中和工作台,其特征在于所述集气罩(3)设置于工作台面(1)上方的屋顶且风机内置于集气罩(3)内;或者集气罩(3)后端与万向管固定连接且万向管的另一端与工作台面(1)的侧壁或工作台面(1)一侧向上延伸的支架固定连接,所述风机固定对应设置于工作台面(1)的侧壁或工作台面(1)一侧的支架上。
4.根据权利要求2所述用于化学分析试验的酸碱中和工作台,其特征在于所述风管(4)的下端穿过酸碱液箱(5)的顶端并延伸到底部,所述酸碱液箱(5)的顶部还设置有一端连通内部的排气管(501),所述排气管(501)上还设置有过滤装置(9)。
5.根据权利要求4所述用于化学分析试验的酸碱中和工作台,其特征在于所述过滤装置(9)包括竖直设置且的圆筒形或方形结构的滤筒(901),所述滤筒(901)的底部进口段与排气管(501)连通且中部和下部设置有多层滤网(902),所述滤筒(901)的顶部出口端设置有可更换的碱性过滤层(903)。
6.根据权利要求5所述用于化学分析试验的酸碱中和工作台,其特征在于所述滤筒(901)为倒“U”形或倒“L”形,所述滤网(902)分层竖直设置于近排气管(501)的进口段,所述碱性过滤层(903)设置于远离排气管(501)的出口端,所述滤筒(901)在碱性过滤层(903)一侧设置可开合的更换口。
7.根据权利要求2至6任意一项所述用于化学分析试验的酸碱中和工作台,其特征在于所述pH自动检测装置包括设置于酸碱液箱(5)内部的pH测量探头、设置于中和柜(2)外侧或工作台面(1)的显示屏、设置于中和柜(2)的pH检测系统,所述pH测量探头、pH检测系统及显示屏依次电性连接;所述pH手动检测口设置于酸碱液箱(5)的顶部并可开合。
8.根据权利要求7所述用于化学分析试验的酸碱中和工作台,其特征在于所述酸碱液箱(5)设置于中和柜(2)的底端,所述碱液箱(6)设置于中和柜(2)的上部且底端高于酸碱液箱(5)的顶端,所述碱液管(7)中部设置有手动或电磁阀门Ⅰ。
9.根据权利要求7所述用于化学分析试验的酸碱中和工作台,其特征在于所述酸碱液箱(5)设置于中和柜(2)的下部,所述碱液箱(6)设置于中和柜(2)内的酸碱液箱(5)一侧,所述碱液管(7)中部在阀门Ⅰ的前端或后端还设置有输碱泵(10)。
10.根据权利要求7所述用于化学分析试验的酸碱中和工作台,其特征在于所述工作台面(1)上还固定设置有开口向上的积液斗(11),所述积液斗(11)的底端连接有积液管(12),所述积液管(12)上设置有单向阀和/或积液斗(11)的顶端设置有可密闭开合的积液盖。
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