Основные аппараты процесса хромирования, процессов утилизации и регенерации сточных вод

В зависимости от назначения ванн применяются различные типы корпусов. Показанный на рисунке 7.1 корпус ванны без кармана применяется для следующих технологических операций: электролитического нанесения покрытий, травления, улавливания, декапирования, пассивирования, осветления, оксидирования, окрашивания алюминия, нейтрализации, химического и электрохимического полирования, редукции, удаления некачественных покрытий, сатинирования, снятия шлама. Корпус ванны с карманом, показанный на рисунке 7.2, применяется в основном для ванн холодной и горячей промывки, химического и электрохимического обезжиривания и травления алюминия. Корпуса ванн, показанных на рисунках 7.3 и 7.4, предназначены для ванн двух- и трехступенчатой противоточной промывки. В ваннах многоступенчатой противоточной промывки чистая вода поступает сначала в секцию, наиболее удаленную от кармана, переливается в следующую секцию и так до тех пор, пока не попадает в карман, а из него на очистку. Промываемые детали движутся навстречу потоку воды, т. е. сначала попадают в наиболее «грязную» секцию с карманом, потом - в следующую и так до тех пор, пока не попадут в последнюю «чистую» секцию. Применение противоточной каскадной промывки сокращает расход воды.

Рисунок 7.1 - Корпус ванны без кармана

Рисунок 7.2 - Корпус ванны с карманом

Рисунок 7.3 - Корпус ванны двухкаскадной промывки

Рисунок 7.4 - Корпус ванны трехкаскадной промывки

Для изготовления корпусов ванн холодной промывки, декапирования, цинкования, улавливания, осветления, пассивирования применяют Ст3.

Внутренние стороны стенок ванн желательно футеровать винипластом или пластикатом, что предохраняет растворы ванн от попадания в них загрязнений материала стенок.

Для изготовления корпусов ванн обезжиривания и горячей промывки применяют сталь 12Х18Н10Т. Футеровка этих материалов в ваннах обезжиривания и горячей промывки не требуется.

Добавка в сталь титана предохраняет ее от межкристаллитной коррозии, наиболее опасного вида коррозии, которая, не разрушая зерен металла, продвигается внутрь по их менее стойким границам. Почти не оставляя следов на поверхности, эта коррозия может привести к полной потере прочности и разрушению детали или конструкции.

Из всех относительно доступных металлов титан наиболее коррозионностоек. Сравнительно высокая его стоимость оправдывается большим экономическим эффектом, химической стойкостью его к воздействию различных сред.

Процессом футеровки называется облицовка внутренних поверхностей корпусов гальванических ванн химически стойкими материалами. Она выполняет двоякую роль: защищает стенки ванн от разрушения при воздействии растворов и предохраняет раствор от загрязнений продуктами растворения материала стенок.

В каждом конкретном случае материал для футеровки выбирается в зависимости от агрессивности раствора, его температуры, размеров ванны и других эксплуатационных условий.

Для футеровки применяют пластмассовые или металлические материалы, резину или керамические плитки. В настоящее время наибольшее применение в практике защиты корпусного гальванического оборудования находят пластмассовые и металлические материалы, а также резина. Объясняется это менее трудоемкой по сравнению с облицовкой керамической плиткой технологией нанесения покрытия, позволяющей применять средства механизации при подготовке поверхности и нанесении покрытия, менее строгими требованиями к жесткости корпуса ванны, возможностью защищать оборудование, имеющее не только плоские внутренние поверхности.

В гальванических цехах для нагрева растворов в ваннах используют в качестве теплоносителя насыщенный и перегретый пар, электроэнергию, горячую воду.

Для нагрева растворов в ваннах в качестве теплоносителя используют насыщенный и перегретый пар, электроэнергию, горячую воду. При рабочих температурах растворов 80-90 °С и ниже применение насыщенного пара является предпочтительным, так как такой способ нагрева является наиболее дешевым и безопасным. Нагревателем является паровой змеевик. Он может быть изготовлен из углеродистой стали, коррозионностойкой хромоникелевой стали. Располагаться может у боковой стенки ванны, боковой змеевик, (рисунок 7.5) или на дне ванны, донный змеевик, (рисунок 7.6).

Рисунок 7.5 - Боковой змеевик

Рисунок 7.6 - Донный змеевик

Разновидностью нагрева раствора является нагрев пароводяной рубашкой (рисунок 7.7). При таком способе нагрева раствора пар и вода поступают в тройник 3 одновременно, смешиваются в нем и в барботер 4 поступает горячая вода, которая через отверстия попадает в рубашку и нагревает в ней воду. Верхний, более холодный слой воды при этом сливается в канализацию через патрубок 12 к воронку 11. Сечение патрубка 12 принимается примерно в 4 раза большим, чем диаметр барботера. Отверстии в барботере расположены несколькими группами. Диаметр этих отверстий в небольших по длине ваннах принимается 2-4 мм, а в более длинных ваннах 3-6 мм. Диаметр этих отверстий увеличивается по мере их удаления от начала барботера. Для более равномерного нагрева водяной рубашки барботер может иметь две параллельные трубы, расположенные под дном ванны 2.

Пароводяная рубашка нагревает ванну медленнее, чем паровой змеевик. Однако при правильно выбранном объеме она гораздо точнее поддерживает заданную температуру раствора в рабочей ванне. Объем рубашки должен составлять 40-60 % от объема раствора в рабочей ванне, а уровень растворов в обеих ваннах принимается примерно одинаковым или немного большим в рубашке. Температуру раствора в ванне хромирования при таких соотношениях можно поддерживать с точностью ±1 °С.

1 - внешняя ванна; 2 - рабочая ванна; 3 - тройник; 4 - барботер; 5 - патрубок слива воды из рубашки; 6 - ножка ванны;7, 10 - обвязка уголков; 8 ножка рабочей ванны; 9 - опора; 11 - воронка;12 - патрубок Рисунок 7.7 - Ванна с пароводяной рубашкой