Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности Домрачев Роман Александрович

Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности
<
Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Домрачев Роман Александрович. Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности : Дис. ... канд. техн. наук : 05.17.03 : Киров, 2004 159 c. РГБ ОД, 61:05-5/958

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Литературный обзор 6

1.1. Влияние токсичных металлов, используемых в гальванопроизводстве, на окружающую среду 6

1.2. Экологические проблемы гальванических производств 11

1.3. Пути снижения расхода ТТМ в гальваническом производстве 15

1.3.1. Использование малоконцентрированных электролитов 18

1.3.2. Регенерация вышедших из строя технологических растворов 19

1.3.3. Рекуперация ТТМ из отработанных технологических растворов, ванн улавливания и промывных вод 22

1.4. Рационализация водопотребления в гальваническом производстве 24

1.4.1. Применение ступенчатых схем промывки 27

1.4.2. Изменение последовательности промывных операций 28

1.4.3. Регулирование подачи воды на промывку 31

1.4.5. Усовершенствование технологий и систем промывки 32

Глава 2. Балансовые расчеты движения ТТМ в гальваническом производстве 35

2.1. Общий алгоритм балансового расчета 35

2.2. Расчеты для отдельных технологических процессов 43

2.2.1. Гальванические покрытия 43

2.2.2. Химические покрытия 50

2.2.3. Фосфатирование 56

2.2.4. Анодная обработка алюминия 60

2.2.5. Наполнение неметаллических покрытий 63

2.2.6. Пассивация цинковых и кадмиевых покрытий 65

2.2.7. Электрополирование нержавеющих сталей 68

2.2.8. Травления меди и медных сплавов 75

Глава 3. Оптимизация промывных операций и расчет водопотребления в гальваническом производстве 81

3.1. Расчет водопотребления в период стабилизации материальных потоков 81

3.1.1. Материальный баланс ванн промывки 81

3.1.2. Алгоритм расчета 84

3.2. Расчет водопотребления в условиях стабильности материальных потоков 88

3.2.1. Расчет нормативов водопотребления 89

3.2.2. Алгоритм расчета 99

Глава 4. Обсуждение результатов компьютерных расчетов 106

4.1. Влияние некоторых параметров технологического процесса на результаты балансовых расчетов 106

4.2. Анализ результатов балансовых расчетов действующих гальванических производств 109

4.3. Оптимизация промывных систем 111

Глава 5. Уточнение некоторых коэффициентов, используемых в расчетах 115

5.1. Влияние различных факторов на удельный унос раствора и скорость растворения металлов (литературный обзор) 115

5.1.1. Влияние различных факторов на удельный унос раствора 115

5.1.2. Коррозионные свойства ТТМ в травильных растворах 118

5.2. Методика экспериментов 119

5.2.1. Опре деление удельного уноса технологического раствора 119

5.2.2. Определение содержания никеля в ванне промывки 121

5.2.3. Определение поверхностного натяжения жидкостей 122

5.2.4. Определение скорости растворения хромового покрытия

в растворах серной и соляной кислот 123

5.2.5. Определение скорости растворения никелевого покрытия в растворах серной и соляной кислот 124

5.3. Исследование влияния различных факторов на удельный унос растворов из технологических ванн 125

5.3.1. Сложность профиля деталей 125

5.3.2. Конфигурация подвески 127

5.3.3. Время стекания технологического раствора 129

5.3.4. Состав технологического раствора 130

5.3.5. Определение удельного уноса электролита из ванны никелирования на действующей гальванической линии 134

5.4. Изучение скорости растворения металлических покрытий в кислых средах 135

5.4.1. Хромовое покрытие 135

5.4.2. Никелевое покрытие 139

5.5. Учет полученных результатов при проведении расчетов по компьютерным программам 142

Выводы 144

Библиографический список используемой литературы 146

Введение к работе

Гальванические производства играют важную роль в современных технологиях многих отраслей промышленности определяя эксплуатационные и потребительские качества продукции. Ежегодно в эти производства вовлекаются большие количества дорогостоящих и все более дефицитных цветных металлов и огромные объемы чистой воды, чаще всего питьевого качества и специально очищенной. Высокая материалоемкость гальванического производства повышает себестоимость и снижает конкурентноспособность продукции.

Анализ деятельности многих гальванических цехов выявляет существенный перерасход токсичных тяжелых металлов (ТТМ) и их соединений по сравнению с количеством, необходимым для нанесения покрытий. Объем во-ды, используемой на производстве 1 м покрытия, достигает 3,3 м , что многократно превышает нормы принятые на зарубежных предприятиях. Это снижает эффективность работы очистных сооружений (ОС). Сверхнормативные количества ТТМ и их соединений в том или ином виде (недоочищенные стоки, шламы реагентной очистки и т.д.) попадают в окружающую среду.

Очевидно, что решение взаимосвязанных задач снижения перерасхода ТТМ и воды позволит повысить эффективность и снизить экологическую опасность гальванического производства.

Разнообразие применяемых технологий, повышающее универсальность гальванотехники, многофакторность производства (объем, номенклатура, цели нанесения покрытий, многообразие требований предъявляемых к ним) не позволяют установить единые нормы расхода материалов для каждого вида покрытий. Для рационализации и оптимизации расхода ТТМ и воды в конкретном гальваническом производстве необходим анализ их потоков с учетом максимального количества факторов. В связи с этим целью настоящей работы является разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости, водопотребления и, как следствие, экологической опасности.

Пути снижения расхода ТТМ в гальваническом производстве

С помощью этой схемы можно определить и проанализировать пути поступления токсичных тяжёлых металлов в сточные воды.

В сточные воды токсичные тяжёлые металлы поступают: с промывных операций; при промывании фильтров и чистке ванн; с отработанными растворами (как с растворами из технологических ванн, так и с растворами травления, активации и пассивации, т.к. металл в гальванической ванне осаждается на неизоли рованных частях подвески, а затем может стравливаться в ваннах травления или активации).

Уменьшить поступление ТТМ в сточные воды можно, проанализировав движение материальных потоков, определив основные пути поступления ТТМ на очистные сооружения и разработав мероприятия по снижению количества ТТМ в них.

Авторами [110] была проведена экологическая экспертиза предприятий г. Кирова, которая заключалась в анализе предоставленной предприятиями документации, содержавшей количественные данные по объему и номенклатуре гальванохимических обработок, массам ТТМ в виде солей и анодов, использованных в производстве за анализируемый период, объемам водопо-требления и водоотведения, объему и составу жидких и твердых отходов. Обработка этих данных позволила выявить неучтенные объемы сброса ТТМ.

Анализ этих данных по некоторым предприятиям города Кирова показал, что разница между количеством использованного ТТМ и пошедшего на полезный процесс зачастую очень велика. Неучтенные сбросы иногда составляют сотни и даже тысячи килограммов ТТМ в год (табл. 1.2).

Обследование действующих гальванических производств показало, что состояние оборудования и культуру гальванического производства на всех обследованных предприятиях г. Кирова нельзя признать соответствующими современным технологическим требованиям. На многих предприятиях от сутствует учет расхода материалов, содержащих ТТМ. Эффективность работы локальных очистных сооружений предприятий низкая (30 - 60%), минимальное соответствие состава очищенных стоков требованиям горводоканала достигается их разбавлением за счет высокого водопотребления (табл. 1.2) и использования неучтенных источников воды.

Авторы работы [55] попытались проанализировать пути расхода материалов в гальванических процессах. Они разработали компьютерную программу расчета расхода материалов. В публикации приведен пример алгоритма расчета расхода материалов в технологии цианистого меднения с учетом самых разнообразных производственных факторов. Однако разработанный авторами алгоритм не учитывает специфику других гальванических процессов и поэтому может быть применен только для ориентировочной оценки расхода материалов.

По данным работы [49] оптимальный уровень очистки сточных вод от ТТМ достигается, только в том случае если объединить меры по экономии воды и очистке сточных вод. Например, на приборостроительном предприятии «Ладога», согласно данным работы [77], удалось более чем в пять раз сократить сброс тяжелых металлов на очистные сооружения. Для этого достаточно было прекратить сброс концентрированных растворов и резко снизить объем промывной воды.

Таким образом, анализ литературных данных показывает, что снижение поступления ТТМ в сточные воды можно достигнуть следующими методами: использование малоконцентрированных электролитов; регенерация вышедших из строя технологических растворов; рекуперация ТТМ из отработанных технологических растворов, ванн улавливания, промывных вод; снижение водопотребления.

В последнее время наблюдается тенденция к использованию менее концентрированных электролитов [24]. В значительной мере это связано с разработкой новых добавок, позволяющих получать качественные осадки из разбавленных электролитов при высоких плотностях тока. Использование электролитов с более низкой концентрацией существенно снижает унос ТТМ в промывку, а следовательно, и в сточные воды.

Авторами работы [24] проведён сравнительный анализ наиболее распространённых электролитов цинкования по основным показателям, характеризующим качество покрытия: технологическому, экологическому и экономическому. На основании экспертных оценок проведено распределение показателей по группам важности и рассчитаны рейтинги различных электролитов. Наивысшие рейтинги получили цинкатные электролиты с органическими добавками (ДХТИ-150, Лимеда НБЦ, Полицинк-3, ЛВ-4584). Такие электролиты позволяют получать качественные покрытия в электролитах с концентрацией цинка до 10 г/л при высоких плотностях тока [26]. В то время, как в традиционных электролитах концентрация цинка составляет 40 - 100 г/л [25].

Проблема снижения концентрации актуальна и для электролитов хромирования, т.к. концентрация хромового ангидрида в стандартном электролите достигает 300 г/л [25]. Авторы [27] изучали возможность электроосаждения хрома из низкоконцентрированного (100 г/л СгОз) электролита. Судя по полученным ими результатам, из такого электролита блестящие покрытия осаждаются в широком интервале условий электролиза. Авторы отмечают, что покрытия, полученные из такого электролита, имеют и более высокую коррозионную стойкость. Авторами [53] разработан и внедрен в производство разбавленный (100 - 150 г/л СгОз) электролит со скоростью осаждения в 1,8-3 раза выше, чем в стандартном.

Расчеты для отдельных технологических процессов

Алгоритм балансовых расчетов составлен для следующих техпроцессов: цинкование, кадмирование, никелирование, хромирование, меднение.

На рис. 2.5 показаны основные пути движения ТТМ (Zn, Cd, Си, Ni, Сг). Ионы ТТМ поступают в техпроцесс из анодов (за вычетом анодного скрапа) и химикатов, возможно также возвращение ТТМ из промывных вод в результате рекуперации. Непосредственно после технологического процесса ТТМ распределяется следующим образом: в готовой продукции (Шпокр); в жидких отходах (Мос) которые уходят на очистные сооружения; в отложениях на подвеске, за исключением цинка и кадмия (тподв.); в выбросах в атмосферу (твент.); в анодном скрапе (тскрап)

Как видно из рис. 2.5, схема движения материальных потоков для гальванических процессов практически едина, но всё же для разных металлов имеется ряд различий. Так например, оцинкованные и кадмированные детали чаще всего подвергаются пассивации для повышения коррозионной стойкости. При этом покрытие стравливается на толщину от 0,2 до 2 мкм, в зависимости от состава раствора пассивации [1]. Металлы осаждаются на неизолированных частях подвесок. Впоследствии подвески с новой загрузкой деталей обрабатываются в кислотных растворах активации и травления. При этом металлы могут стравливаться с подвесок и при регулярных залповых сбросах этих растворов попадать на очистные сооружения.

На рис. 2.6 представлен алгоритм балансового расчёта для техпроцессов нанесения гальванических покрытий. Балансовый расчет начинается с подготовки переменных, которая заключается в том, что программа преобразует данные из таблиц по текущей номенклатуре покрытий в соответствующие переменные.

Масса металла в покрытии (тпокр, кг) рассчитывается по следующей формуле: mnOKp.=0,001-P-Snp.-HnOKp, (2.3) где 0,001 — коэффициент пересчёта; Р - плотность металла покрытия, кг/дм3; Snp. - поверхность группы деталей без учёта брака, м ; НП0Кр. - средняя толщина покрытия для соответствующей группы деталей, мкм. Масса металла в химикатах (тприг. кг), пошедших на приготовление электролита, рассчитывается по формуле: тпри,= 0,001 -УВ.-МВ.-СХИМ..КХИМ., (2.4) где 0,001 — коэффициент пересчёта в кг; VB. - объём одной ванны, л; NB. - количество ванн; Схим. - средняя концентрация химиката, содержащего ТТМ, г/л; Кхим. - доля металла в составе химиката. Масса металла, уносимого с деталями в ванну промывки (тпром, кг), рассчитывается по следующей формуле: тпром. =0 001,Snp. (1 + Кбрак)"Схим. -KXHM. Qya. " (1 Крекуп.) (2-5) где 0,001 - коэффициент пересчёта в кг; Snp. - поверхность группы деталей, без учета брака, м ; Кбрак - коэффициент учитывающий долю бракованных деталей; СХим. Кхим - то же самое, что и в формуле 2.4; Оуд. - удельный унос электролита с деталями (табл. 1.2), л/м ;

Крекуп.- коэффициент, учитывающий долю металла, рекуперированного из промывной воды. Под рекуперацией имеется ввиду долив из ванны улавливания или работа специальной локальной установки рекуперации. Определяется технологом экспериментально или из характеристик рекуперационнои установки. При отсутствии рекуперации Крекуп равняется нулю.

Потери при фильтрации и чистке ванны (піфильт, кг) включают: потери при промывке фильтров, утечки электролита через сальники насосов, потери при промывке анодных чехлов, потери электролита, оставшегося на дне после его слива для чистки ванны, и закристаллизованного электролита на стенках ванны и бортовых отсосах, потери электролита при химической очистке ванны, потери при взятии пробы для химического анализа. Масса металла, теряемая при фильтрации и чистке ванн, зависит не от режимов процесса, а от технологии фильтрации и чистки, поэтому потери данного вида рассчитываются на основании усредненных экспериментальных нормативов [35]. Расчёт ведётся по следующей формуле: тфильт. - 0 001 Кфильт. -Snp (1 + Кбрак) хим. "Кхим , (2-6) где 0,001 - коэффициент пересчёта в кг; Кфильт.- удельные потери электролита при фильтрации и чистке ванн, дм /м . В соответствии с [35] эти потери составляют 0,065 дм3/м2; Snp. - поверхность группы деталей, без учета брака, м ; Кбрак, Схим., Кхим - то же самое, что и в формуле 2.5.

Масса металла, осаждаемого на подвеске (тподв, кг), рассчитывается по формуле: тпод, = 0,001 Р Snp. (1 + Кбрак) Нпокр Кподв, (2.7) где 0,001 - коэффициент пересчёта в кг; Р, Snp., Нпокр- то же самое, что и в формуле 2.3; Кбрак - коэффициент, учитывающий долю бракованных деталей; Кподв. - доля поверхности неизолированных частей технологических спутников по отношению к поверхности деталей на них (для корзин 0,4, для неизолированных подвесок 0,25; для изолированных подвесок 0,05; для барабанов 0,01 [1, 13]). Масса металла в аэрозолях (твент, кг), уносимых в вентиляцию, рассчитывается по эмпирической формуле [2.8], выведенной при обобщении информации по уносу аэрозолей в электрохимических процессах. Вывод формулы основан на том, что унос электролита в вентиляцию пропорционален объему выделяющегося газа на электродах, который зависит от выхода по току.

Кп - коэффициент, учитывающий снижение уноса за счет применения пеноцинка (в случае цинкования) и хромина или пластмассовых шариков (в случае хромирования). При применении таких средств (Кп = 0,6 [22]), при отсутствии (Кп = 0). При покрытии в барабанах ни пеноцинк, ни хромин не применяются, но сам барабан существенно снижает вынос тумана (Кп = 0,6); ВТ - выход по току. Если проводилась пассивация (цинкование или кадмирование), то масса металла, стравленного при пассивации (тпасс., кг) рассчитывается по следующей формуле: mnacc. =0,001-Snp. -(1 + Кбрак)-Нраст. -Р, (2.9) где 0,001 - коэффициент пересчёта; Snp., Кбрак, Р- то же, что и в формуле 2.7; Нраст. - средняя толщина слоя растворяемого при пассивации. При отсутствии азотной кислоты в составе раствора пассивации - 0,25 мкм [1]. При наличии в составе раствора азотной кислоты - 1,5 мкм. [1]; Масса металла в бракованных покрытиях (тбрак, кг) рассчитывается по формуле: тбрак =0,001 Ар-К -Н р -Р, (2.10) где 0,001-коэффициент пересчёта; Snp., Кбрак, НПокр., Р - то же, что и в формуле 2.7. Расчёты проводятся для всех групп деталей (п) с суммированием полученных данных по каждому материальному потоку.

Расчет водопотребления в условиях стабильности материальных потоков

Расчёты методом итераций проводятся для всех ступеней промывки, пока не выполнится следующее условие: і = N (і - текущая ступень промывки), в каждом цикле. Вычисления останавливаются, если выполняется одно из следующих условий (выбирается пользователем при вводе данных): достигается технологически допустимая концентрация (Сгдк) в последней ванне промывки; достигается масса отмываемого компонента, унесенного из последней ванны промывки (Мпр); достигается заданное пользователем число циклов (Nnp). Вывод результатов расчёта.

Результаты расчета выводятся на экран в виде таблицы, в которую помещаются числовые значения концентрации и массы отмываемого компонента в каждой промывной ванне, при каждом цикле и графика, показывающего зависимость массы отмываемого компонента, накапливающейся в следующей технологической ванне, от количества циклов (см. рис. 3.5). Эта информация может быть использована для определения времени работы в непроточном режиме в том случае, когда воду из промывных каскадных ванн регулярно обновляют (например, раз в неделю с целью чистки ванны).

Описанная в 3.1 программа предполагает неустановившийся режим промывки, т.е. тот случай, когда концентрации компонентов в проточных промывных ваннах не стабилизировались. Однако на производстве при достаточно длительной работе промывных ванн концентрации компонентов в ваннах принимают определенные значения и в дальнейшем не меняются. Расчеты норм водопотребления проводятся в условиях стабильности материальных потоков.

С целью снижения трудоемкости расчета расхода воды на промывные операции разработана компьютерная программа расчёта нормативов водопо-требления для 17 реально существующих схем промывок в гальванохимическом производстве (пользователь выбирает любую из них). Программа позволяет решить следующие задачи: рассчитать норму расхода воды при использовании той или иной схемы промывки; рассчитать концентрации отмываемых компонентов раствора в любой ступени промывки; подобрать и оптимально адаптировать схему промывки к существующей схеме очистных сооружений (ОС); сделать прогноз объёмов водопотребления на любой период в зависимости от производственной программы.

В зависимости от выбранной схемы промывки программа рассчитывает нормы расхода воды, а также концентрации отмываемого компонента в ванне промывки. Всего в программе предусмотрено 17 наиболее распространенных на предприятиях схем промывки (рис. 3.6 - 3.22).

В общем виде формулу для расчета нормативов водопотребления (Qya.) для схем с противоточной промывкой (№ 1-5, 8, 11, 12, 14-16) можно представить в следующем виде (по ГОСТ 9.314-90): Qya =1 -4- 77 (3.26) где к - коэффициент, учитывающий способ промывки, (при объёмном способе равен 1; при струйном - 0,7; при комбинированном - 0,5); q - удельный унос раствора поверхностью деталей, л/м ; N - общее число ступеней проточной промывки; у - коэффициент, учитывающий наличие ванн улавливания перед проточной промывкой, (при одной ванне улавливания равен 0,4, при двух — 0,15; при трех - 0,06); К0 - критерий промывки, равный отношению концентрации отмываемого компонента технологического раствора (Со) к технологически допустимой концентрации (Стдк) этого же компонента в последней ступени промывки.

Концентрации компонентов в заданной ступени промывки (і) рассчитываются следующим образом: для ванн улавливания концентрация в ванне составляет 0,4 от концентрации в предыдущей ванне (по ГОСТ 9.314-90): Q = 0,4-С,., (3.27) где Q-i - концентрация основного компонента в предыдущей ванне, г/л. для ванн проточной промывки: С;= С4 (3.28)

Расчет расхода воды на промывку с параллельной подачей воды также основан на материальном балансе. Рассмотрим двухступенчатую промывку с параллельной подачей воды. Материальный баланс для каждой ступени промывки будет записан в следующем виде: расход воды на промывку для первой ступени (Qi):

Анализ результатов балансовых расчетов действующих гальванических производств

Одним из главных факторов, определяющих расход воды, является удельный унос раствора из ванны, который зависит от сложности профиля поверхности деталей, вязкости и поверхностных свойств раствора и времени стекания. При расчетах расхода воды величина удельного выноса раствора обычно принимается по ГОСТ 9.314-90 [31]. Однако приведенные в некоторых других литературных источниках [2] и нормативных документах [42] значения удельного уноса отличаются от значений, предусмотренных ГОСТ 9.314-90, в 2 - 4 раза (табл. 5.1).

Использование значений, приведенных в табл. 5.1, для расчетов приводит к неопределенности. Тем более, что чаще всего в документах не имеется указаний относительно сложности профиля деталей, состава раствора и конструкции подвесок, для которых эти значения приведены. Можно предположить, что значения удельных уносов, приведенные в ГОСТе, относятся к самым сложным деталям, обрабатываемым в вязких растворах. В этом случае применение этих значений для расчета расхода воды для наиболее распро страненных деталей второй группы сложности приведет к завышенным результатам. Действительно, по данным работы [33] реальные значения удельного уноса отличаются от нормативных на 200 - 400%.

На наличие зависимости удельного уноса от состава раствора указывается в работах [60, 66]. Авторы [60], с помощью радиометрического метода (в качестве метки использовался изотоп 82Вг), экспериментально определили унос различных электролитов на пластине размером 21x21,4 см при времени выдержки над промывной ванной 10 с. Получены следующие значения уноса электролитов (л/м2): никелирование - 0,029-0,047, цинкование - 0,029-0,047, щелочное обезжиривание - 0,048, хромирование - 0,018, травление в НС1 -0,051-0,073, активация в H2SO4 - 0,094, полирование в смеси концентрированных фосфорной и серной кислот - 0,160. Наибольшие значения удельного уноса были получены в концентрированных растворах кислот. Известно, что с повышением концентрации кислоты, вязкость раствора значительно увеличивается [83]. Таким образом, прослеживается влияние вязкости раствора на удельный унос.

Авторы [66] исследовали количество растворов серной и хромовой кислот, выносимое из ванны образцами (в виде пластинок, боковых стенок куба и цилиндров) из нержавеющей стали и стекла. Удельный унос определялся весовым методом. Показано, что стеклянными образцами выносится меньше раствора, чем стальными. По мнению авторов это связано с тем, что шероховатость поверхности стеклянных образцов в десятки раз меньше, чем стальных. Сделан вывод, что величина выноса растворов на поверхности твердого тела мало зависит от их поверхностного натяжения и вязкости в интервалах значений этих величин 50-90 дин/см и 0,2-13 см /с соответственно. Но масса пленки, остающейся на деталях после удаления капель жидкости, тем больше, чем выше концентрация серной и хромовой кислот. Таким образом, по мнению авторов, на удельный унос наибольшее влияние оказывает форма оснастки и деталей, а также концентрация растворов. Следовательно, на удельный унос должна влиять и вязкость раствора, т.к. с повышением концентрации вязкость увеличивается.

В работе [104] было исследовано влияние температуры раствора на удельный унос. С увеличением температуры воды от 0С до 100С наблюдалось незначительное снижение удельного уноса. Возможно, это связано с изменением вязкости и поверхностного натяжения воды при изменении температуры.

Авторами [33, 105] разработан метод определения скорости уноса растворов на поверхности обрабатываемых деталей в процессе работы гальванических линий путем измерения электропроводности в первой ванне промывки. Эти методом были определены удельные уносы наиболее часто используемых в гальваническом производстве электролитов. Значения удельных уносов различных электролитов находятся в пределах от 0,08 до 0,61 л/м , а для растворов электрополирования от 2,7 до 6,2 л/м . Однако полученные значения невозможно сопоставить с другими литературными данными, т.к. время выстоя технологического спутника не фиксировалось. По этой же причине невозможно определить влияние состава растворов на удельный унос.

Таким образом, анализ имеющихся немногочисленных литературных данных позволяет заключить, что на удельный унос оказывают влияние состав, вязкость и поверхностное натяжение электролита. Экспериментальные значения удельных уносов, приведенные в литературных источниках, многократно отличаются от значений заложенных в ГОСТ [31 ] и рекомендованных для материальных расчетов в гальваническом производстве.

В то же время при проведении балансовых расчетов и расчетов норм расхода воды, как видно из уравнений, приведенных в разделах 1.4, 2.2 - 2.9, 3.1, и 3.2, значения удельных уносов существенно влияют на точность и корректность результатов.

Похожие диссертации на Разработка материальных балансов гальванических производств и мер по снижению их материалоемкости и экологической опасности