Аналіз електрофлотаторів

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;

? = 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 Eпитома кількість електрики, А· год/м2; E=500 А· год/м2.

Qвитрата 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=?· Kв·fe·?·n.

М=3000· 0,8·8,78·0,01·74=15 593,28.

де? — густина металу електродів, кг/м3; (для Fe=3000, Al=2000).

Кв=0,8…0,9 — коефіцієнт використання матеріалу електродів.