Розрахункова робота №3
Тема роботи: Аналіз електрофлотаторів
Загальні відомості
В процесі електролізу на електродах утворюються бульбашки повітря, а при застосуванні залізних або алюмінієвих електродів – пластівців коагуляції. Далі очищення іде в двох напрямках: бульбашки з прилиплими частинками забруднень спливають уверх, утворюючи на поверхні споруди піну; друга частина домішок разом із бульбашками приєднується до пластівців і потрапляють в осад на дно споруди.
Розрахунок установки зводиться до визначення загального об’єму електрофлотатора W, який складається з об’єму електродного відділення We і об’єму камери флотації Wф тобто
W=We+Wф
Рис.3. Горизонтальний електрофлотатор: 1 – подача стічної води;5 – піно збірник; 2 – решітка-заспокоювач;6 – відвід очищеної води; 3 – електродна система;7 – відвід пінного шламу; 4 – скребачка;8 – випуск осаду
Об’єм електродного відділення визначається з можливості розміщення в ньому електродної системи. Так, при розрахунках горизонтальної установки (рис.3) ширина секції А приймається в залежності від витрати стічної води Q. Якщо Q<90м3/год, то А=2 м, якщо Q=90…180м3/год, то А=2,5…3м.
Вихідні дані:
Q=130 м3/год
h1=1,6 м
tф=0,4 год
Розв'язок
1. Число пластин електродів, що розміщують в установці, знаходять за формулою:
,
де а1 =100 мм – величина зазору між крайніми пластинами і стінками камери;
а2 =15...20 мм – величина зазору між пластинами;
δ = 6... 10 мм - товщина пластин.
2. Площа, потрібна для розміщення пластин електродів fе становить
fe=
,
fe=
,
де fae - активна поверхня електродів , м2;
fae=
fae=
(м2)
де E- питома кількість електрики, А·год/м2; E=500 А·год/м2
Q- витрата стічних вод , м3/год;
i - щільність струму на електродах, А/м2 . i=100 А/м2
При обробці стічних вод нафтозаводів, целюлозно-паперових комбінатів, шкіряних заводів, м'ясокомбінатів величина Е коливається в межах 100...600 А·год/м2, і=50...200 А/м2; напруга постійного струму 5...30 В.
3. Висота пластин hе приймається рівною 1... 1,5 м.
hе=1,5 м
4. Довжину пластини 1е визначають так
le=
le=
(м)
5. Довжина електродної камери Lе становить
Le=le+2a1Le=5,63+2·0,1=5,83
6. Об'єм електродної камери становить
We=A·He·Le
де Не - робоча висота електродної камери, м:
Не=h1+h2+hз,
He=1,6+0,5+0,4=2,5 (м)
де h1 – висота просвітленого шару;
h2 – висота захисного шару, 0,3...0,5 м;
h3 – шар шламу , 0,4...0,5 м.
We=2,5·2,5·5,83=36,44 (м3)
7. Об'єм флотаційної камери становить
Wф=Q·tф
Wф=130·0,4=52
де tф – тривалість флотації.
8. Витрата металу електродів me знаходимо за формулою:
me=Kе·Є·Е, г,
me=0,8·0,7·500=280 (г)
де Ке – коефіцієнт виходу струму; (0,5…0,95)
Є – електрохімічний еквівалент, г/А·год (для Fe2+, Fe3+, Al3+ відповідно дорівнюють 1,040; 0,7 та 0,34).
9. Строк служби електродної системи Т визначають за формулою:
T=
, доб.,
Т=
(діб)
де М – кількість металу електродів, яка розпиляється при електролізі, кг:
M=γ·Kв·fe·δ·n
М=3000·0,8·8,78·0,01·74=15593,28
де γ — густина металу електродів, кг/м3; (для Fe=3000, Al=2000)
Кв=0,8...0,9 – коефіцієнт використання матеріалу електродів.
0 комментариев