§Ю ■ »о
73
О ло ю—
3 г
i
121
ступени прямоточной промывки. Следует отметить, что наибольший эффект сокращения расхода воды на промывку за счет изменения последовательности промывочных операций достигается в том случае, когда после рассматриваемой технологической операции установлена одинарная промывка. Это положение проиллюстрировано на рис. 2.8 на примере кислого меднения с различными схемами промывок. Применение измененных схем промывок в случае одинарной ванны промывки, в том числе с ванной улавливания, позволяет в десятки и даже в сотни раз сократить водопотребление. Для более экономичных двухступенчатой прямоточной и двухкаскадной противоточной промывок изменение последовательности промывочных операций приводит к сокращению расхода вода в несколько раз.
Схемы компоновок линии
| Расход воды на промывку после меднения для вариантов последовательности промывочных операций
| тради
цион
ный
| первый
и
второй
| совме
щен
ный
| ш и ш и \ш и т и
| 6000
| 70
| 19
|
| 2400
| 44
| 14
| ШИШ®®ШЕЕЙ
| 70
| 19
| 11
|
| 35
| 13
| 8
|
| 28
| 14
| 8,4
| [о][п][д][п][м][у]^1[н][п]
| 14
| 9,2
| 6,3
|
Рис. 2.8 Удельный расход воды на промывку для различных вариантов схем промывок после сернокислого меднения: О- обезжиривание, П- промывка,
У- улавливание, КП- двухкаскадная промывка, Д- декапирование (активирование), М- меднение сернокислое, Н- никелирование
Таким образом, даже самую неэкономичную промывку в одинарной ванне можно без особых затрат превратить в ресурсосберегающую: для представленного на рис. 2.8 примера
122
удельный расход воды с 6000 л/м2 сокращается до 70 л/мг и даже до 19 л/м2.
Модификацией изменения последовательности промывок как способа сокращения расхода воды является повторное использование промывной воды, описанное в разделе 2.6.3.
Удельные нормы расхода воды на промывку после отдельных операций в зависимости от режима работы промывных ванн
Другим способом сокращения водопотребления, не требующим ни дополнительных площадей, ни дополнительных капитальных затрат, ни дополнительного оборудования, является использование периодически непроточного режима работы промывных ванн.
Этот способ заключается в том, что на определенный промежуток времени прекращают подачу и слив промывной воды из ванны проточной промывки, а после достижения в последней "чистой" ступени промывки предельной концентрации отмываемого компонента (см. табл. 2.4.) промывная вода из первой "грязной" ступени сливается на станцию очистки, из второй ступени переливается в первую, из третьей - во вторую и т.д. Последняя "чистая" ступень промывки наполняется свежей водой. Через определенный промежуток времени цикл повторяется. Упрощенный вариант данного способа отличается тем, что по окончании цикла непроточного режима работы не производится перелив промывной воды из ступени в ступень, а сливается вода на очистные сооружения из всех ступеней.
В качестве ступеней промывки могут служить ванны улавливания, одинарные ванны проточной промывки, ступени прямоточных и отдельные каскады противоточных ванн промывки и т.п.
Ранее в разделе 2.6.6 рассмотрен частный случай использования периодически непроточного режима промывки после технологических ванн с нагревом растворов, исключающий слив промывной воды в канализацию. В данном разделе рассмотрим применение периодически непроточного режима промывки для наиболее распространенных двух- и трехступенчатых промывок.
123
Продолжительность цикла непроточной промывки зависит от концентрации компонента в основной ванне, производительности линии (либо от объема технологических ванн и их количества), величины удельного выноса раствора с поверхностью деталей. Такая зависимость описывается формулами (2.20), (2.21) и (2.22). Но так как, эта зависимость выражена по отношению к времени “t” в неявном виде, то величина продолжительности непроточного цикла рассчитывается подстановкой величин q, F, V, Со и подбором значений t, добиваясь получения значения Сп равного предельно допустимой концентрации отмываемого компонента (табл.2.4). Результаты расчетов продолжительности непроточного режима работы двухступенчатой и трехступенчатой ванн промывки до смены промывной воды (продолжительность цикла) после цинкования, меднения, никелирования и хромирования для двух типоразмеров ванн и нескольких величин производительности линий (определяемых количеством технологических ванн при заданной толщине покрытия) представлены в табл. 2.9 и 2.10.
Таблица 2.9
Продолжительность непроточного режима работы
Кол-во
ванн
нане
сения
пок
| Производи
тельность
линии
| Удель
ный
уиос
раст
вора,
л/ч
| Концентрация отмываемого компонента, г/л
| Продолжительность непроточного периода
| Расход воды иа промывку, л/м*
| мУч
| тыс.м2 в год
| в тех- иоло- гичес- кой ваиие
| в 1-й ванне промывки
| во 2-й ванне промывки
| час
| смен
|
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| 10
| Цинкование кислое - объем ваниы 1260 л. (v=0,4 мкм/мин, d=2^
| мкм)
| 1
| 2
| 6,9
| 0,4
| 50
| 1,41
| 0,02
| 90
| 11
| 7,0
| 2
| 4
| 13,7
| 0,8
| 45
| 5
| 3
| 6
| 20,5
| 1,2
| 30
| 3
| 4
| 8
| 27,4
| 1,6
| 22
| 2
| Цинкование кислое - объем ванны 290 л.
| 1
| 0.5
| 1,7
| 0,1
| 50
| 1,40
| 0,02
| 82
| 10
| 7,1
| 2
| 1,0
| 3,4
| 0,2
| 41
| 5
| 3
| 1,5
| 5,1
| 0,3
| 27
| 3
| 4
| 2,0
| 6,9
| 0,4
| 20
| 2
| Цинкование щелочное - объем ванны 1260 л.
| 1
| 2
| 6,9
| 0,6
| 12
| 0,68
| 0,02
| 123
| 15
| 5,6
| 2
| 4
| 13,7
| 1,2
| 61
| 7
| 3
| 6
| 20,5
| 1,8
| 40
| 5
| 4
| 8
| 27,4
| 2.4
| 30
| 3
|
124
продолжение табл.2.9
1
| 2
| з !
| 4 I
| 5 ]
| 6 1
| 7 1
| 8 1
| 9 1
| 10
| Цинкование щелочное - объем ванны 290 л.
| 1
| 0.5
| 1,7
| 0,15
|
|
|
| 114
| 14
|
| 2
| 1,0
| 3,4
| 0,3
| 12
| 0,69
| 0,02
| 57
| 7
| 5,1
| 3
| 1,5
| 5,1
| 0,45
|
|
|
| 38
| 4
|
| 4
| 2,0
| 6,9
| 0,6
|
|
|
| 26
| 3
|
| Меднение кислое - объем ванны 1260 л. (v=0,4 мкм/мин,
| d=24 мкм)
| 1
| 2
| 6,9
| 0,4
|
|
|
| 41
| 5
|
| 2
| 4
| 13,7
| 0,8
| 60
| 0,78
| 0,005
| 20
| 2
| 15,37
| 3
| 6
| 20,5
| 1,2
|
|
|
| 14
| 1
|
| 4
| 8
| 27,4
| 1,6
|
|
|
| 10
| 1
|
| Меднение кислое - объем ванны 290 л.
| 1
| 0.5
| 1,7
| 0,1
|
|
|
| 38
| 4
|
| 2
| 1,0
| 3,4
| 0,2
| 60
| 0,78
| 0,005
| 19
| 2
| 15,26
| 3
| 1,5
| 5,1
| 0,3
|
|
|
| 12
| 1
|
| 4
| 2,0
| 6,9
| 0,4
|
|
|
| 9
| 1
|
| Меднение щелочное - объем ванны 1260 л.
| 1
| 2
| 6,9
| 0,6
|
|
|
| 38
| 4
|
| 2
| 4
| 13,7
| 1,2
| 30
| 0,54
| 0,005
| 19
| 2
| 16,58
| 3
| 6
| 20,5
| 1,8
|
|
|
| 12
| 1
|
| 4
| 8
| 27,4
| 2,4
|
|
|
| 9
| 1
|
| Меднение щелочное - объем ванны 290 л.
| 1
| 0.5
| 1,7
| 0,15
|
|
|
| 36
| 4
|
| 2
| 1,0
| 3,4
| 0,3
| 30
| 0,55
| 0,005
| 18
| 2
| 16,11
| 3
| 1,5
| 5,1
| 0,45
|
|
|
| 12
| 1
|
| 4
| 2,0
| 6,9
| 0,6
|
|
|
| 9
| 1
|
| Никелирование матовое -
| объем ванны 1260 л. (v=
| 0,2 мкм/мин, d=
| :9 мкм)
| 1
| 3
| 10,2
| 0,6
|
|
|
| 60
| 7
|
| 2
| 6
| 20,5
| 1,2
| 52
| 1,46
| 0,02
| 30
| 3
| 7,0
| 3
| 9
| 30,8
| 1,8
|
|
|
| 20
| 2
|
| 4
| 12
| 41,1
| 2,4
|
|
|
| 15
| 2
|
| Никелирование матовое - объем ванны 290 л.
| 1
| 0,75
| 2,5
| 0,15
|
|
|
| 54
| 6
|
| 2
| 1,5
| 5,1
| о,з
| 52
| 1,43
| 0,02
| 27
| 3
| 7,44
| 3
| 2,25
| 7,7
| 0,45
|
|
|
| 18
| 2
|
| 4
| 3,0
| 10,2
| 0,6
|
|
|
| 13
| 1
|
| Никелирование блестящее - объем ванны 1260 л. (v=4 мкм/мин, d-
| =9 мкм)
| 1
| 4,8
| 16,4
| 0,96
|
|
|
| 37
| 4
|
| 2
| 9,6
| 32,9
| 1,92
| 52
| 1,45
| 0,02
| 18
| 2
| 7,09
| 3
| 14,4
| 49,3
| 2,88
|
|
|
| 12
| 1
|
| 4
| 19,2
| 65,9
| 3,84
|
|
|
| 9
| 1
|
| |