Оптимизация материального баланса многопроцессной гальванической линии путем компьютерного моделирования массопотоков

• Автор: Фирсова, Лилия Петровна
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 158 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Литературный обзор

1.1. Экологическая опасность гальванического производства

1.1.1. Снижение поступления ТТМ в сточные воды гальванического производства

1.1.2. Рационализация водопотребления в

гальваническом производстве

1.2. Методы очистки сточных вод

1.2.1. Реагентный метод

1.2.2. Электрокоагуляционный метод

1.2.3. Гальванокоагуляционный метод

1.2.4. Метод ионного обмена
1.2.5. Электрофлотация. Электрофлотокоагуляция
1.2.6. Мембранные методы
1.2.7. Метод электролиза
1.2.8. Адсорбционный метод
1.2.9. Метод выпаривания
Глава 2. Методика экспериментов
2.1. Определение влияния концентрации примесей на
качество покрытий
2.2. Определение количества цинка, контактно выделившегося
на алюминии
2.3. Определение скорости растворения покрытий при пассивации
2.4. Определение растворов
2.5. Определения концентрации ионов тяжелых металлов
2.5.1. Измерение концентрации ионов никеля
2.5.2. Измерение концентрации ионов меди
2.5.3. Измерение концентрации ионов железа
2.5.4. Измерение концентрации ионов хрома III, VI
2.5.5. Измерение концентрации ионов цинка
2.6. Изучение интенсивности ценообразования и стабильности пены
2.7. Определение сухого остатка
2.8. Определение концентрации ПАОВ в растворах
2.9. Определение поверхностного натяжения растворов
2 Определение электропроводности растворов
2 Определение плотности растворов
Глава 3. Математическое моделирование многопроцессной гальванической линии
3.1. Принципы компоновки многопроцессной линии
3.2. Компьютерное моделирование многопроцессной гальванической линии
3.2.1. Описание программы
3.2.2. Описание интерфейса программы
3.2.3. Математическая модель ванн промывки
3.2.4. Описание алгоритма программы
3.2.5. Описание алгоритма подпрограммы расчета оптимального расхода воды на промывку в случае невозможности контроля с помощью концентратом еров
3.2.6. Описание алгоритма подпрограммы расчета концентраций компонентов при работе линии в рабочем режиме
Глава 4. Экспериментальные результаты и их обсуждение
4.1. Исследование возможности многократного использования промывной воды
4.1.1. Влияние примесей на качество никелевого покрытия
4.1.2. Влияние примесей на качество покрытия сплавом олововисмут
4.1.3. Влияние примесей на качество цинкового покрытия
4.1.4. Влияние присутствия ионов цинка в промывной воде на качество операции осветления алюминия
4.2. Учет проблемы шестивалентного хрома в растворах пассивации
4.3. Выбор технологии очистки сточных вод
4.4. Исследование состава растворов, циркулирующих в системе реагентная очистка вакуумная выпарная установка
4.5. Исследование физикохимических свойств растворов,
содержащих ПАОВ
Выводы
Список литературы


Так цинкатные электролиты с органическими добавками (ДХТИ-0, Лимеда НБЦ, Полицинк-3, ЛВ-) позволяют получать качественные покрытия в электролитах с концентрацией цинка до г/л (в традиционных электролитах - 0 г/л []) при высоких плотностях тока. Авторами [] разработан и внедрен в производство разбавленный (0- 0 г/л СЮз) электролит со скоростью осаждения в 1,8-3 раза выше, чем в стандартном (0 г/л). Длительная эксплуатация на Горьковском автомобильном заводе такого электролита хромирования с добавкой Лимеда Х-2 и электролита твердого хромирования (0-0 г/л СЮз) с добавкой Хемета СЬ-2 [] подтвердила их преимущества перед стандартными электролитами по скорости осаждения, рассеивающей и кроющей способностям. Регенерация вышедших из строя технологических растворов. Наиболее часто сбрасываются травильные растворы. По данным [1] с отработанными травильными растворами в сточные воды попадает до % ионов токсичных металлов. В работе [] показано, что при проведении цинкования и кадмирования на неизолированных подвесках масса металла, теряемого в результате растворения с поверхности носителей, может превышать % от общего количества использованного металла. Унос же в промывку, как правило, не превышает %. Следует отметить, что регенерация травильных растворов осуществляется крайне редко, что обуславливается дешевизной химикатов в ваннах травления. Для регенерации растворов травления наиболее применим метод кристаллизации примесей в охлаждаемом до 2 - 4 °С растворе [1]. Но он требует установок охлаждения, часто отсутствующих в гальванических цехах. В ряде работ [] предлагаются методы электродиализа, мембранного электролиза и ионного обмена [, ], применение которых ограничивается отсутствием серийно производимого оборудования. По мнению авторов [] эффективным средством для регенерации растворов обезжиривания является использование проточной электрофлотаци-онной установки, где не требуется предварительного нагревания и корректировки pH, а степень извлечения эмульсии масла достигает %. Но более эффективно для продления срока службы растворов обезжиривания применение ванн со специальной конструкцией сливного кармана [], позволяющей из верхней его части постоянно удалять отстоявшуюся жировую эмульсию, а раствор из нижней части возвращать ванну. Электролит хромирования вследствие его высокой агрессивности достаточно быстро накапливает ионы железа, а также ионы трехвалентного хрома. В работах С. С. Кругликова с соавторами [, ] показана возможность регенерации таких электролитов методом мембранного электролиза и описан опыт применения метода. В работе [] показано, что разделение операций осветления и пассивации цинковых покрытий, которые проводятся чаще всего в совмещенной ванне [], удлиняет срок эксплуатации раствора хроматной пассивации до нескольких лет, что экономит реактивы и снижает нагрузку на очистные сооружения. Рекуперация ТТМ из отработанных технологических растворов, ванн улавливания и промывных вод. Рекуперация ТТМ (извлечение в виде индивидуальных соединений или чистых металлов с целью повторного использования в гальваническом производстве) из отработанных технологических растворов, ванн улавливания и промывных вод привлекает все большее внимание специалистов. В [] описана рекуперация хромовой кислоты из отработанных электролитов хромирования и ванн улавливания путем электролиза с пористой диафрагмой и катионообменной мембраной. Разработана технология извлечения никеля из часто сменяемых растворов химического никелирования с получением чистого гидроксида никеля, который направляется на приготовление корректировочных растворов []. В ряде работ [, , ] отмечается, что наиболее целесообразна локальная переработка промывных вод с целью извлечения индивидуальных продуктов, т. Для такой переработки предлагаются электрофлотация [] электродиализ [], микрофильтрация и обратный осмос [], электролиз [, ], электролиз с предварительным сорбционным концентрированием [] и мембранный электролиз []. Для интенсификации процесса электролиза разбавленных растворов предлагается применение импульсного тока []. В общем виде (уравнение 1.