Меню Рубрики

Установки для гальванического цеха

Гальванический цех: описание, оборудование, требования безопасности, вредность

Гальванический цех в настоящее время необходим для того, чтобы наносить специальное покрытие на изделие из металла. Сам по себе этот материал подвержен коррозии, а его срок службы не слишком велик. Именно поэтому применяется метод, при котором на поверхность сырья осаждается тонкий слой другого металла в растворе электролита и с использованием электрического тока. Это основное предназначение гальванического цеха.

Оборудование для работы. Ванна

В данных цехах имеется разнообразное оборудование, однако основное — это гальваническая ванна. Данный аппарат делится на два типа. Первый называется активным, второй — вспомогательным. Отличаются они тем, что в первых типах ванн на изделие непосредственно наносится нужное покрытие. Во вспомогательном оборудовании гальванического цеха происходит этап подготовки детали к дальнейшей процедуре. Здесь важно понимать, что вспомогательное оборудование является таким же важным, как и основное. Среди них можно выделить ванны промывки, сушки, приготовления смеси.

Конструкция ванн

По своей конструкции ванны гальванического цеха достаточно простые и представляют собой куб, который имеет дополнительные ребра жесткости, а также некоторые дополнительные элементы. Среди таких дополнительных аппаратов, к примеру, имеется ТЭН, крышка, фильтрация, система охлаждения, система подачи и слива воды, системы очистки, подвески, аноды и прочее.

Для производства таких вещей может применяться нержавеющая сталь, ПВХ, полипропилен, а также другое сырье, имеющее схожие характеристики. Однако в настоящее время наиболее широко используется ПВХ и полипропилен, а стальные и металлические изделия отошли на второй план. Обусловлено это тем, что полимерные материалы более стойко переносят воздействие агрессивных химических веществ и высокую температуру.

Устройства специального назначения

Гальваническое производство нуждается в ваннах специального назначения, которые предназначаются для работы с мелкими деталями.

Первое оборудование такого типа — это колокольная ванна. Основное отличие этого вида прибора от основного в том, что он обладает специальным колоколом, а основное предназначение — это нанесение гальванического покрытия на мелкие детали в насыпном виде. Сам же колокол усеченный и имеет многогранную конструкцию. Используется такой аппарат и в качестве самостоятельно машины, и в линии.

Гальваническое производство периодически нуждается в таком оборудовании, как барабан гальванического типа. Он представляет собой призму, которая сделана либо из ПВХ, либо из полипропилена, которая имеет множество граней, и все они являются перфорированные. Для вращения такой призмы используется мотор с редуктором, а крутящий момент передается через систему колес зубчатого типа. Использовать барабан можно в ручном, в автоматизированном и механизированном типе линии.

Что такое линия

Гальваническая линия — это набор из нескольких аппаратов, которые функционируют на одном участке. Основными параметрами для проектировки таких систем считаются их производительность, а также габариты изделия, на которые должна быть рассчитана эта линия. Тип линии будет напрямую зависеть от того, насколько большие габариты будут у продукции и какая у нее будет серийность. Гальванические линии могут быть шнекового типа, могут быть ручными или же ручными с тельфером. На сегодняшний день очень популярным становится автооператорный тип линии, имеющий программное управление.

В линию может входить и вспомогательное оборудование. Оно необходимо для того, чтобы выдерживать технологический процесс, а также обеспечивать полную безопасность работы людей, находящихся на участке.

Разновидности вспомогательных установок

Гальваническое оборудование, применяющееся на участках, должно подготавливать сырье и компоненты для дальнейшей работы. Для этого, к примеру, имеется две фильтровальных установки. Одна из них стационарного типа, другая же — передвижного.

Если говорить о первом типе установки, то обычно используется модель УФЭ-1С. Она предназначается для фильтрации либо воды, либо же электролита от любых примесей механического типа. Дополнительная возможность стационарного типа заключается в том, что он может быть подключен к системе безвоздушного перемешивания, где имеется функция фильтрации раствора.

Фильтр передвижного типа обычно представлен моделью УФ 2400. Она может использоваться, как и стационарная, для фильтрации электролита или воды от механических загрязнений. Их отличие заключается в том, что этот насос может еще и перекачивать эту воду или же другие агрессивные химические вещества.

Применяются и устройства деминерализации жидкости. Агрегат представлен в виде установки УВД-500, которая способна удалять соль из жидкости, чтобы она полностью соответствовала такому государственному стандарту, как 6709-97. Такая вода используется для приготовления нового электролита, а также для любых промывочных операций, проводящихся в цеху.

Есть и менее масштабное оборудование, к примеру, обычные насосы, но с повышенной стойкостью к химическим веществам, чтобы успешно перекачивать электролит. Применяется оборудование для сушки изделий.

Читайте также:  Установка зажигания саруман на урале

Вентиляция

Вентиляция гальванического цеха — это одно из важнейших требований безопасности труда. Это очень важно, так как во время гальванического процесса, то есть нанесения покрытия на продукцию, в воздух выделяются вредные пары, которые опасны не только для человека, но и для помещения, где они выделяются. Из-за этого при проектировании цеха особое внимание уделяется вентиляционному оборудованию и вентиляции в целом.

Для такого типа цеха разрешается использовать вентиляционные трубы из полипропилена. Это обусловлено тем, что данный материал относится к группе негорючих, отличается влагонепроницаемостью, стойкостью к химическим воздействиям, а также их очень просто смонтировать как на потолке, так и на полу или стенах.

Безопасность цеха

Вредность гальванического цеха для здоровья человека достаточно высока. Все дело в том, что есть несколько очень опасных факторов. Во-первых, имеется возможность получить сильный удар электрическим током, во-вторых, есть риск получить химические, щелочные или кислотные типы ожогов, в-третьих, присутствует риск взрыва и воспламенения.

Однако на этом вред для здоровья человека не заканчивается. К примеру, при подготовке изделия оно подвергается механическим типам обработки. Это может быть шлифование, струйная очистка с применением механической пыли и многие другие. Всех их объединяет то, что во время их проведения в воздух выделяется огромное количество пыли. Кроме этого, уровень шума и вибрации превышает допустимые. Так как во время нанесения покрытия применяется электрический ток, сильно повышается вероятность поражения этим самым током. По этой причине чаще всего применяется постоянный ток с напряжением в 12 В. Однако есть некоторые операции, которые требуют повышения напряжения до 120 В. К примеру, это происходит при необходимости оксидирования алюминия.

Требования пожарной безопасности к гальваническим цехам также довольно высокие. Для предотвращения пожара в таких помещениях необходимо применять системы предотвращения пожаров и пожарной защиты, которые будут соответствовать ГОСТу 12.1.004-76. Взрывобезопасность на таких участках должна быть обеспечена при помощи мер взрывопредупреждения и взрывозащиты в соответствии с ГОСТом 12.1.010-76.

Очистка жидкости

Стоит сказать о том, что в гальванических цехах должны присутствовать сооружения для очистки жидкости, которая применялась в работе. Это очень важно, так как во время проведения технологического процесса вода смешивается с кислотами, щелочами и тяжелыми металлами. Обычные установки для очистки воды неспособны справиться с очисткой от таких загрязнений, а потому при проектировке здания нужно изначально выделять место под специальные установки.

Хромовый ангидрид

С технической точки зрения это соединение таких двух веществ, как хром и кислород. Очень часто применяется в условиях химической промышленности, а потому часто называется химической кислотой. Данное вещество довольно хорошо растворяется в воде, что отлично подходит для применения в цехах, где большинство операций проводится с содержанием жидкости в той или иной степени. Хромовый ангидрид в настоящее время получил наиболее широкое распространение в трех областях: машиностроение, металлургия, химическая и нефтехимическая промышленность. В зависимости от своего предназначения это вещество выпускается трех категорий: А, Б и В.

  • Марка А используется в тех случаях, когда в производственных условиях нужно получить металлический хром или другие материалы, но с достаточно высокими показателями твердости.
  • Марка Б используется для производства электролитического хрома и при производстве катализаторов. Именно этот ангидрид используется в гальванических цехах.
  • Что касается марки В, то она наиболее всего подходит для операций литейного производства сырья.

Если говорить в общем, то данный тип цеха является крайне необходимым, но при этом и достаточно вредным, и опасным. Из-за этого в нем должны быть соблюдены все требования безопасности, а также установлена наилучшая вентиляция.

источник

Очистные сооружения для гальванических цехов

Сегодня в связи с существенным ухудшением экологической обстановки во многих регионах России и регулярным повышением уровня требований к мерам по защите окружающей среды от загрязнений роль эффективной и качественной работы промышленных очистных сооружений постоянно возрастает.

Качественная очистка воды для ее последующего применения в производственных целях, очистка промышленных стоков и водоподготовка сегодня являются весьма актуальными вопросами для самых различных отраслей отечественной промышленности.

Более подробную информацию Вы всегда можете получить по контактным телефонам:
+7 8452 343-895, + 7 909 341 3506, +7 903 021 1999, +7 917 315 8626

Промышленная водоподготовка, водоочистка и очистка сточных вод включает обширный комплекс мероприятий, главной целью которого является доведение качества воды до требований, предъявляемых к ней Заказчиком и санитарными нормами. При планировании и внедрении промышленного водооборота следует иметь в виду, что в каждом конкретном случае применяются те или иные индивидуальные разработки и уникальные технологии промышленной очистки воды, поскольку состав воды может отличаться в значительной степени. Нахождение в воде различных типов примесей вызывает необходимость применения при водоподготовке и очистке сточных вод определенных методов и аппаратов в зависимости от требований к очищенной воде и исходных загрязнений. Для получения наибольшего эффекта очистки сточных вод и водоподготовки, реализуя комплексный подход к решению проблемы водоочистки и водоподготовки, мы разрабатываем современные технологические схемы водоочистки и водоподготовки, включающие различные ступени водоподготовки или очистки стоков, с расчетом и подбором основного оборудования под конкретные условия проектирования.
Наши проекты основываются только на самых современных технологиях и новейших проверенных методах промышленной водоочистки, полностью соответствующих всем экологическим требованиям и государственным нормам поддержания природопользования и охраны окружающей среды. Наша задача – взять на себя все вопросы, связанные с очисткой воды на Вашем предприятии, и успешно решить их в максимально сжатые сроки с минимальными затратами.Проблема обезвреживания производственных сточных вод гальванических производств является одной из наиболее актуальных, в значительной степени определяющих экологическую обстановку в водных бассейнах России.
Сточные воды гальванического производства, как известно, включают в себя разбавленные стоки (промывные воды) и концентрированные растворы (моющие, обезжиривающие, травильные, циансодержащие и хромсодержащие электролиты).

Читайте также:  Установки по производству минеральных удобрений

Мы предлогаем многостадийную схему комплексной очистки сточных вод гальванических производств и традиционные, легко реализуемые, малозатратные методы, такие как:

  • Реагентная обработка, как самый распространенный способ очистки стоков, где двухступенчатой реагентной обработкой осуществляется корректировка рН гальванических стоков для перевода тяжелых металлов в нерастворимую гидроокисную форму. При обработке сточных вод реагентами происходит их нейтрализация и обесцвечивание.
  • Механическая очистка – флотация, отстаивание, фильтрование. Позволяет отделить образовавшиеся нерастворимые примеси. По стоимости механические методы очистки относятся к одним из самых дешёвых методов.
  • Фильтрация очищаемой воды через напорные осадочные, сорбционные и ионообменные фильтры. На данной стадии из воды удаляются оставшиеся взвешенные частицы, органические соединения, ионы тяжелых металлов, нитраты, сульфаты, хлориды и т.д. Происходит обессоливание воды и ее обесцвечивание.
  • Сбор и обезвоживание шламов. Шлам собирается в полипропиленовые мешки и утилизируется спец. предприятиями по утилизации.

Основная цель предлагаемых методов — снижение содержания тяжелых металлов до значений ПДК, позволяющих осуществлять слив очищенной воды в канализацию или возврат очищенной воды в производство.
Технологическая схема очистки сточных вод гальванического производства

Описание технологической схемы очистки сточных вод гальванического производства

Учитывая наличие в сточных водах гальванических производств широкого диапазона тяжелых металлов и их различные условия высаждения, максимальная очистка от данных примесей осуществляется многостадийно.

I ступень очистки

Исходные промывные воды поступают в сборник-накопитель (Е), куда осуществляется слив промывных вод и порционный ввод отработанных рабочих растворов. Из накопителя насосом (ЦН) усредненный сток подается на электрокоагулятор (ЭК), в котором происходит очистка от примесей тяжелых металлов и восстановление Cr³⁺до Cr⁶⁺. Предварительно из емкости при необходимости дозирующим насосом подаются реагенты растворы щелочи или кислоты для корректировки значения рН.

Сущность электрохимической обработки воды заключается в том, что при подаче напряжения постоянного тока на электроды начинается процесс электролитического растворения стальных анодов при рН>2 образуются ионы Fe²⁺ по следующей схеме:

Fe + OH⁻ ↔ FeOH⁺ + e⁻
FeOH⁺ + OH⁻ ↔ Fe(OH)₂
Fe(OH)₂ ↔ Fe(OH)₂
Fe(OH)₂ ↔ FeOH⁺ + OH⁻
FeOH⁺ ↔ Fe²⁺ + OH⁻

Одновременно с этими процессами ионы Fe²⁺, а так же гидроксид железа (II), способствуют химическому восстановлению Cr⁶⁺ до Cr³⁺ по реакциям:

при рН При электрохимической обработке сточных вод происходит их подщелачивание, что способствует коагуляции гидроксидов железа (II) и (III) и хрома (III), а так же гидроксидов других тяжелых металлов, ионы которых могут содержаться в сточных водах. Гидроксиды металлов образуют хлопья, на которых происходит адсорбция других примесей, содержащихся в сточных водах. Прирост величины рН может составлять 1-4 единицы. Степень очистки сточных вод в процессе электрокоагуляции составляет 80% – 95%.

II ступень очистки

Вторая ступень предусматривает доочистку очищаемых вод введением щелочных реагентов с целью повышения рН до рН гидратообразования тяжелых металлов.

Из электрокоагулятора сточные воды поступают в реактор (Р1) куда дозирующим насосом (ДН) подается щелочной реагент 1. При рН 9 — 10.5 ионы тяжелых металлов и анионы сильных кислот (SO4 -2, PO4 -3 , CrO4 -2) переходят в нерастворимый и малорастворимый осадок. Далее из реактора (Р1) водная суспензия для разделения направляется в напорный флотатор (Ф1) (или тнкослойный отстойник).
Флотация сточных вод осуществляется благодаря равнонаправленному движению двух потоков: очищаемой жидкости и пузырьков воздуха. Технология флотации заключается в адсорбировании примесей мелкими пузырьками воздуха и в поднятии их на поверхность, где образуется слой пены. Флотационные установки (флотаторы) используют вместо отстойников или осветлителей со взвешенным осадком, они могут также заменить микрофильтры. Применение флотации позволяет увеличить удельную производительность с площади зеркала воды по сравнению с отстойниками и осветлителями в 2…5 раз, повысить эффект осветления воды.
Из флотатора (Ф1) осветленная вода поступает в реактор (Р2). В реактор (Р2) дозирующим насосом (ДН) подается раствор кислоты (реагент 3), в результате чего происходит корректировка рН очищаемой воды до рН 6-7 и удаление следов щелочного реагента 1 в виде нерастворимых солей. Для дальнейшего осветления воды суспензия из реактора (Р2) поступает в флотатор (Ф2) (или тнкослойный отстойник).
Осадок из электрокоагулятора и флотаторов поступает в емкость-фильтр удаления осадка где частично обезвоживается, и с влажностью до 80-85% направляется на утилизацию.

Читайте также:  Установка коробок уравнения потенциалов

III ступень очистки

Стадия глубокой очистки и обессоливания:для глубокой очистки и обессоливания до тре-бований ГОСТ 9.314-90 «Вода для гальванического производства» применяются 2 метода очи стки:

  • очистка воды на ионообменных смолах
  • мембранный метод (обратный осмос)

Осветленная вода из флотатора (Ф2) насосом (ЦН) подается на механический фильтр тонкой очистки для доочистки от остаточного количества взвесей и далее на напорные фильтра с ионообменными смолами. Обессоливание воды ионным обменом по одноступенчатой схеме производится последовательным фильтрованием через сильнокислотный катионит в Н-форме и анионит в ОН-форме. При ионообменной очистке из сточных вод гальванических производств удаляются соли тяжелых, щелочных и щелочноземельных металлов, свободные минеральные кислоты и щелочи.
В процессе очистки сточных вод происходит насыщение ионитов катионами и анионами по следующим реакциям:
Катионит nRH + Meⁿ⁺ → RnMe +nH⁺ сорбция
RnMe + nH⁺ → nRH + Meⁿ⁺ регенерация
Анионит nRОH + Anⁿ⁻ → RnAn + nOH⁻ сорбция
RnAn + nNaOH → nRОH + NanAn регенерация
Солесодержание воды, обессоленной таким образом, по показателю «электропроводность» в среднем составит не более – 10 – 45 мкСим/см.

Для глубокого обессоливания используется метод обратного осмоса, предполагающий применение специальных марок высокоселективных обратноосмотических мембран импортного производства. Поверхность мембраны подвергнута специальной обработке, обеспечивающей длительную, стабильную работу на загрязненных стоках.
Мембранный метод (обратный осмос), обеспечивает удаление солей, в т.ч. тяжелых металлов более чем на 95%.
Принцип действия мембраны следующий: под действием рабочего давления исходный поток делится на две части – пермеат, поток, прошедший через мембрану и очищенный от примесей и солей и концентрат, обогащенный ими, который подлежит утилизации.
Осветленная вода из емкости через блок фильтров тонкой очистки насосом (ЦН) подается на первую ступень обратноосмотической мембранной установки, укомплектованной рулонными мембранными элементами. В процессе разделения исходный поток под действием рабочего давления делится на два: фильтрат – очищенная и обессоленная до требуемых показателей вода, которая собирается в емкости для чистой воды, а концентрат, содержащий сконцентрированные извлекаемые примеси в емкости для сбора элюатов и промывных вод.
Очищенная вода из емкости насосом подается на повторное использование на операции промывки и приготовление электролитов, а концентрат с солесодержанием 25- 30 г/л направляется на узел выпаривания.

Стадия обработки концентрата : для уменьшения объема утилизируемого отхода концентрат или элюаты подвергаются дополнительному выпариванию на выпарной установке, что позволяет получить отход в виде утилизируемой соли, а конденсат вторичного пара (дистиллят) направляется в емкость очищенной воды.

Соли с влажностью 50-60% в виде твердого продукта подлежит утилизации.

Комплексная установка укомплектована необходимой системой КИП и А с выводом всех основных показателей процесса на блок визуального контроля, каждый узел работает в автоматическом режиме от уровня воды в исходных емкостях. Предусмотрена аварийная сигнализация. Режим работы установки – полуавтоматический.

Качество получаемых продуктов после предлагаемой установки:

  • очищенная вода – имеет минерализацию не более 0,5 г/л, что позволяет обеспечить замкнутый водооборот с использованием воды повторно в производственном цикле. Степень использования воды достигает не менее 90 – 95%;
  • осадок гидроокислов с влажностью не менее 80%, который подлежит утилизации;
  • твердые отходы в виде продукта смеси минеральных солей с влажностью не более 60%

источник