№1 Тәжірибелік жұмыс

1. As₂O₅ – 5%;

2. AsCl₃ – 5%;

3. AlCl₃ – 15%;

4. Fe₂O₃ – 50%;

5. PbO – 25%.

Қосымша 2-ге сәйкес, қажетті параметрлерді табамызда, кестені толтырамыз:
Кесте 4 – Қалдық ингридиенттерінің физика- химиялық және токсикологиялық сипаттамалары

Ингредиент	Ингредиент массасы, т/т	Қаныққан бу қысымы, мм сын. бағ.	Ингридиенттің судағы ерігіштігі, г/100	LD50, мг/кг	Қауіптілік класы	LD50 эквиваленті
As2O5	0,05	0	65,8	-	ІІ	150
AsCl3	0,05	11,65	0	48	-	-
AlCl3	0,15	0	45,1	150	-	-
Fe2O3	0,50	0	0	-	ІІІ	5000
PbO	0,25	0	0,2756	217	-	-

(1) формулаға сәйкес әрбір химиялық ингридиенттің улылық индексін анықтаймыз:

Бұндай шамалар болады: К₁ = 3,1; К₂ = 3,6; К₃ = 7,4.

Бірақ бұл жағдайда екінші шарт: К₁+ К₂ ≥ К₃ орындалмайды, сондықтан тек екі мәнді ғана аламыз: К₁ = 3,1; К₂ = 3,6 және (2) формулаға сәйкес улылықтың жиынтық индексін анықтаймыз

(1) кестеге сәйкес, қауіптіліктің жиынтық индексі қалдықтардың екінші қауіптілік класына жатады.

Жұмыстың мақсаты: күшті сұйылтылған сулы суспензиялардың қоюлану үрдісін зерттеу; берілген іріліктегі бөлшектердің тұнуының минималды практикалық жылдамдығын табу; тұнудың есептелген (ωсв) және практикалық жылдамдықтарын (ωос) салыстыру; тұндырғыштың практикалық үлестік өнімділігін анықтау; қоюланған суспензияның концентрациясын анықтау.

1.Теория

Сүзу үрдісінің алдында қолданылатын суспензияларды қоюлату көбінесе бірярусты қоюлатқыштарда жүзеге асады. Ол цилиндр тәріздес резервуарлардан тұрады, онда қатты өаттарды сұйықтықтан бөлу ауырлық күшінің әсерінен жүреді.

Цилиндр тәріздес резервуарлардың жайпақ және конус тәріздес түбі болады. Тұндырғыштың түбінде ескекті механизм орналасқан, валдар айналған кезде ол тұнбаны қабырғалардан шығарылуға арналған тесік орналасқан орталыққа қарай жылжытады.

Үздіксіз тұндыру үрдісі кезінде тұндырғыштың цилиндрлік бөлігінде суспензия концентрациясының биіктік бойынша белгілі бір таралуы орнайды. Жоғарғы бөлігінде таза (түссізденген) сұйықтық, ал төменгі бөлігінде ең концентрленген қоюланған суспензия орналасады.

Жоғарғы және төменгі бөліктер арасында суспензия нөлден (Х=0) Хк концентрацияға дейін өзгереді.

Тұну беті мына формула бойынша анықталады:

D- тұндырғыштың цилиндрлік бөлігінің диаметрі, м

Gн- тұндырғышқа түскен суспензияның бастапқы мөлшері, кг/сек;

Хн- бастапқы суспензиядағы қатты фазаның массалық үлесі, кг татты/ кг суспензия

Хк- соңғы суспензиядағы қатты фазаның массалық үлесі, кг қатты/ кг суспензия

ρж- таза сұйықтың тығыздығы, кг/м3;

ωос- зертханалық немесе есептеу жолымен алынған ең аз қатты бөлшектердің тұну жылдамдығы, м/сек;

1,3- бастапқы суспензияның тұнудың бүкіл ауданында біркелкісіз таралуын жәнеде , тұнудың біркелкісіздігін, сонымен қатар өндірістік жағдайлардағы тұндыру кезінде байқалатын вихртүзілу және басқа да факторларды ескеретін коэффициент.

Көрсетілген түзету коэффициентінің енгізілуі аталған барлық құбылыстар ωос -ты есептеу жолымен зертханалық анықтаулар кезінде болмауымен түсіндіріледі.

Зертханалық тәжірибелік мәліметтер негізінде ωос жуықтап есептеудің екі әдісі болады:

Өте сұйылтылған бастапқы суспензиялар үшін шектеусіз кеңістіктегі ұсақ бірлік бөлшектерді еркін тұндыру үрдісі анықтаушы болып табылады. Сондықтан бұл жағдайларда ωос-ты еркін тұну жылдамдығына ωсв тең деп алады.

Шартәріздес қатты бөлшектер үшін бөлшектерді еркін тұндыру жылдамдығы ωсв келесі формулалар бойынша анықтайды:

Аr<36 кезінде

Re = 0,056 × Ar (10-2)

Ar 36 тен 83000 кезінде

Re=0,152 × Аr0,715 (10-4)

Ar>83000 кезінде

Re=1,74 × Ar0.5 (10-5)
Мына формулаларда
A_γ=(d^3∙(ρ_те- ρ_ж )∙ρ_ж ∙ g)/μ^2 (10-6)

Re=(ω_св∙d ∙ ρ_ж)/μ (10-7)

мұндағы

ωсв- шар тәріздес қатты бөлшектердің еркін тұну жылдамдығы, м/сек;

d- шартәріздес бөлшектің диаметрі, м;

g=9,81 – еркін құлау үдеуі, м/сек2;

ρқт - қатты бөлшектердің тығыздығы, кг/м3;

ρж - таза түссізденген сұйықтың тығыздығы, кг/м3;

μ - сұйықтық тұтқырлығының динамикалық коэффициенті, н∙сек/м2;
Шартәрізді емес бөлшектердің тұну жылдамдығы шартәрізділкргк қарағанда аз. Жуықтап есептеу үшін шартәрізді емес бөлшектердің тұну жылдамдығын 0,75 × ωсв тең деп қабылдауға болады.

Тұндырғышты есептеуді ең ұсақ бөлшектерді тұндыру үшін жүргізеді.

Архимед критерийінің шамасы 36-дан кем, сондықтан (10-3) формула қолданылады.

Концентрленген бастапқы суспензиялар үшін ығыстыра тұндыру үрдісі анықтаушы болуы мүмкін.

Бұл жағдайда сұйықтық қатты бөлшектер арасындағы бұралаң каналдар арқылы қозғалады, және олардың қозғалысына кедергі орта кедергісі мен бөлшектердің бір-біріне соғылуы мен үйкелісінен туатын кедергілерден құралады.

Сондықтан бөлшектердің қысылған қозғалысының жылдамдығы олардың бос қозғалысының жылдамдығынан әрқашан аз.

Әдетте ең ұсақ бөлшектерді тұндыру кезінде Ar<36 екендігін ескерсек,шар тәріздес қатты бөлшектер үшін ығыстырыла тұндырылудың жылдамдығы ωст мына формулалар бойынша аеықталады.

ε>0,7 кезінде

ω_ст = ω_се∙ ε^2∙ 〖10〗^(-1,82 ∙(1- ε)) (10-8)

ε<=0,7 кезінде

ω_ст=ω_се (0,123 ∙ ε^3)/(1- ε) (10-9)

мұндағы

ε- суспензиядағы сұйықтықтың көлемдік үлесі.

ε шамасын мына өрнектен анықтайды

(10-10)

Х - суспензиядағы қатты фазаның массалық үлесі;

ρсус- суспензияның тығыздығы, кг/м3;

Суспензия тығыздығын мына формула бойынша анықтайды:

Қондырғы 15-20 минут бойы жұмыс істейді. Осы уақыт ішінде прибордың көрсеткіштерін жазып алады.

1.бастапқы қоспа бойынша (Vбаст), тұнба бойынша көлемдік өнімділікті жазып алады.

2.(Vқою) және құйылыс бойынша (Vқұй)

3. түссізденген судың температурасын тіркейді (tтүс.су)

4. Тұнбаның тығыздығын анықтайды. Ол үшін түтікті жұмысшы сыйымдылықтан 1 дм3 толтырады.

5. 1дм3 суспензияның таза салмағын табады (Gт), ρқой есептейді.

6. (10-10) формулалар бойынша Хк- қоюлатылған суспензияның концентрациясын табады.

7. Тұнудың әс-жүзіндегі жылдамдығын есептейді (ωос=Vқойю/F), мұндағы Vқұй- тұндырғыштан келетін құйылыстың секундтық көлемі а, м3/сек; F- тұндырғыштың көлденең кесіндісінің ауданы, м2.

Берілген іріліктегі бөлшектердің тұнуының теориялық жылдамдығын (10-3) тәуелділіктен табады.

8. (φ=ωос/ωсв)- қатынасын, яғни әс-жүзіндегі тұну жылдамдығының теориялыққа қатынасын анықтайды (10-12).

9. Vүл=V/0,785D2 формуласын қолдана отырып бастапқы суспензия, құйылыс пен тұнба бойынша тұндырғыштың үлестік өнімділігін анықтайды (10-13)

мұндағы Vүл- тұндырғыштың меншікті өнімділігі, м3/м2 тұндыру аудандары; D- тұндырғыштың цилиндрлік бөлігінің диаметрі.

Орындалған жұмыс туралы есеп беруге мыналар кіреді:

1.тұндырғыштың меншікті өнімділігі (Vмен)

2.тұнба концентрациясы (Хк)

3.Коэффициент φ
Қондырғы жабдықтарының сипаттамалары
Қондырғы жабдықтары Диаметр (D), мм Биіктік (Н), мм электроқозғалтқыш с N=,кВт

1.Проппеллерлі араластырғышы бар аппарат 1000 1500 1,5

2. Проппеллерлі араластырғышы бар аппарат 300 400 0,25

3.Тұндырғыш

900 600 0,25

4.Орталықтан таралған сорғыш (құмдық) 6,4*10-4 5-10 2

Есептеулердің ішіндегі негізгісі кез-келген техникалық немесе технологиялық үрдістердің сандық жағын қалыптастыратын немесе ашатын материалдық баланстар.