Электролиз үрдісін есептеу

2.1 Электролиз үрдісін есептеу

2.1.1 Өнімділікті есептеу

Электролиз бөлімшесінің катодтық мырыш бойынша өнімділігі  жылына 97000 т құрайды.

Индукциялық электр пешінде катодты мырышты қайта балқыту кезінде құймалы металға мырыштың бөліп алыну дәрежесі 97 %, қалдыққа 2,9 % өтеді,   ал  0,1 % мырыш күйікке өтеді.

Құймалы мырыштың бөліп алу дәрежесін есептейміз:

97000‧97:100=94090т/жыл.

Осы түрде қалдықтың мөлшерін есептейміз, ол 2425 т/жылына құрайды және де күйікке мырыштың жоғалуы 485 т/жылына құрайды.

2.1.2 Былаудың өлшемдерімен санын анықтау

Электролиз бөлімшесінің 1-2 серияларда 500 былаулар орнатылған. Әр бір былауда 29 катод және 30 анод орнатылған.

Катодтың өлшемдері: 1100×660×4 мм. Катод  А5 алюминий маркасынан дайандалады. Катод 950 мм тереңдікте электролитке түсірілген.

Анодтың өлшемдері: 1000×620×8 мм. Анод қорғасын құймасынан дайындалады,оның құрамы: Pb-99,4 %; Ag-0,5 %; Ca-0,1 %.

Былаудың ішкі өлшемдерін анықтаймыз: L - ұзындық, B - ені және H -тереңдік.

L=na‧lу.э.+2‧lм.с. ,                                                        (2.1)

мұндағы  na-былаудағы анод саны;

                 lу.э.-бір атаулы электродтардың орта арасындағы қашықтық,        

                 lу.э.=56 мм [3];

                 lм.с .- катодтардың шеті мен бүйір қабырғалардың арасындағы                  қашықтық, lм.с=70 мм.    

L=30‧0,056+2‧0,07=1,82 м.                                      

B=bk+2‧lб.с.,                                                               (2.2)

   мұндағы  bk- катодтың ені, м;

lб.с.- катодтардың кромкалар мен бүйір қабырғалардың арасындағы қашықтық, lб.с.=120 мм.

B=0,66+2‧0,12=0,9 м.

H=hk+lд+Δh,                                                             (2.3)

мұндағы hk-  электролитке түсірілген катодтың  тереңдігі, м;

      lд- катодтардың астыңғы кромкалар мен былаудың  науа арасындағы қашықтық, lд=300 мм;

     Δh-катодтың үстіңгі шегімен былаудағы борт шегінің арасындағы қашықтық, Δh=120 мм.

H=0,95+0,3+0,12=1,37 м.                                          

Былау қабырғаның қалыңдығы 100 мм, түбі 130 мм деп қабылдаймыз, сонда былаулардың сыртқы өлшемдері:

Lсырт=1,82+2‧0,1=2,0м;                                              

Bсырт=0,9+2‧0,1=1,1 м;                                          

Hсырт=1,37+0,13=1,5 м.                                            

Электролиздегі былаулар полимерлі бетоннан және де қорғасынмен шегенделген темірлі бетоннан жасалады.

2.1.3 Ток күшін анықтау

Тізбектегі ток күшін анықтау үшін былаудағы барлық катодтың белсенді ауданың анықтау қажет.

Алюминий катодының стандарттық өлшемдері: 1100×660 мм.

Планкалар  катодтың белсенді ауданың ені бойынша 8 мм әр жағынан азаяды. Катод  электролитке 950 мм тереңдікке батырылады, сонда катодтың екі жағындағы белсенді ауданы :

0,95‧0,652‧2=1,24 м2.                                                  

Былаудағы катод саны 29 дана. Сонда былаудағы катодтың белсенді ауданы келесідегідей болады:

1,24‧29=35,96 м2.                                                      

Тізбектегі ток күші:

                   I=F‧Dk ,                                                                (2.4)

мұндағы  F – былаудағы катодтың белсенді ауданы , м2;

      Dk-катодтың ток тығыздығы, Dk=450 А/м2 [3].

       I=450‧ 35,96=16182 A.