Мис электролиз курсатгичларига технологик омилларнинг таъсири. Мис электролизида элекктор қувватини сарфи токни чиқиши ва ваннадаги кучланишга боғлиқдир. Вольтда ўлчанадиган ваннадаги кучланиши қуйидаги тенглама орқали топилади:
U = JR1 + JR2 (14.1)
бунда: J - токнинг кучи, а
R1 - эритмани қаршилиги, б
R2 - токни йулида учрайдиган қаршиликлар
(шина, контакт ва бошқалар), в
Токни кучи J ток зичлигига (i) боғлиқдир. Ток зичлиги - бу 1 м катор юзига тўғри келадиган токнинг кучидир. Қанча i кўп бўлса, шунча катоднинг юзи ўзгармаган ҳолда, токни кучи кўп (J).
R1 - эритманинг қаршилигига таъсир қилади:
1) анод ва катоднинг жойлашган масофаси. Қанча бу масофа кам бўлса, шунча R1 кам бўлади ва U ни қиймати паст бўлади. Агарда масофани камайтирса қисқа туташув имконияти пайдо бўлади ва токдан чиқишни қиймати камаяди;
2) эритмани таркиби. Қанча у нордонроқ бўлса, шунча унда водород кўп бўлади ва эритмани қаршилиги камаяди ва ваннадиг кучланиш пасаяди.
3) эритмани харорати. Қанча харорат баланд бўлса, шунча моддаларни харакатчанлиги юқори бўлади, эритмани қаршилиги ва ваннадаги кучланишлар паст бўлади.
Сульфат кислотани қаршилиги, тахминан, мис сульфатини қаршилигидан 10 марта камроқдир. Шунинг учун нордон эритмаларни қаршилиги анча пастроқдир. Фақат шуни аҳамиятга олиш керакки, қанча сульфат кислотани миқдори кўп бўлса, шунча мис сульфатини эриш қобилияти кам бўлади. Буни сольватация эффекти деб айтилади. Шунинг учун замонавий заводларда эритмада 35 - 40 г/л Сu (175 - 200 г/л СuSO4 * 5 H2O) ушлаб турилади. Агарда миснинг миқдори бундан камайиб кетса, катод юзи олдида мис билан бирга бошқа катионлар ҳам катодга ўтириб уни сифатли пасайтиради ва электр токини бефойда сарфланишига олиб келади.
Эритмани хароратини 45 - 600С оралигида ушлаб турилади. 250С даги эритмани қаршилигига нисбатдан, 50 - 550С да қаршилик тахминан 2 марта камроқдир ва шунча ваннадаги кучланиш ҳам камроқдир. Фақат баланд харорати уни интенсив порланишга, атроф муҳитни заҳарлшга олиб келиши мумкун. Порланиши қанча кўпллигини қуйидаги мисолда кўриш мумкин. Агарда мис электролиз цехида 1000 ванна бўлса ва ҳар ваннани эритма юзи 5м бўлса, унда 67 с да бир соатда 30 т сув порланади.
R ни қийматини камайтириш учун тоза шиналар ва контактларни қўллаш керак. Амалиётда ваннадаги кучланишни 0,25 - 0,30 в атрофида ушлаб турилади. Қолга бу рақам кам бўлса, шунга 1т мисга камроқ электр қувати сарфланади.
Мис электролизида электр қувватини сарфланиши қуйидагига ҳисоблаш мумкин Фарадей қонунига биноан, 1 а-соатга катотда 1,186 г мис ўтказилади. Агарда ваннадаги кучланиш 0,25 в га тенг бўлса, 1 г мисни ўтказишга назария бўйича сарфланадиган электр қуввати:
W = U/1,186 = 0,25 * 1/ 1,186 = 0, 210 вт.соат
ёки 1т мисга
0,210 * 1000 * 1000/ 1000 =210 квт.с
Агарда токни чиқиши даражаси 95/ бўлса, 1т катодли мис ўтказишга сарфланади:
210 : 0,95 = 222 квт.с
Амалиётда 1т катодли мис олишга 230 -300 квт.с электр қуввати сарфланади.
Охирги пайтларда ванналарга 14000-15000 а ток кучи бериляпти Бундай катта кучни элекктродларни сони, уларни ўлчамларини ва ток зичлигини ошириш орқали олиб бориляпти.
Мис электролиз жараёнида ток зичлиги 200-270/м2 ташкил қилади. Ток зичлигини тенглама орқали аниқласа бўлади:
I =J/ n 2S (14.2)
бунда: i - ток зичлиги, а/м2
J - ток кучи (ваннага юклама), а;
n - ваннадаги катодлар сони;
S - катод юзини майдони
Агарда J = 14000 а, n=35: S = 0,9 * 0,9 = 0,81м2 булса i = 14000 : (35 * 2 * 0,81) = 247 а/м2
Ваннадаги ток кучи аниқ бўлса, ваннани ишлаб чиқиш унумдорлиги топилади:
Р = J * 22/100 * 1000 (14.3)
бунда: - мисни электрокимёвий эквиваленти, 1,186 г
- токни чиқиши;
22 - ваннани бир суткада ишлаш соати
Ваннадаги ток кучи 14000 а, токнинг чиқиш унумдорлиги бўлади:
Р = 14000 * 1,186 * 96 * 22/100 * 1000 = 352 кг
Катодли мис бўйича цехни ишлаб чиқиш хажми 200 000т бўлса, цехда ўрнатиладиган ваннналарнинг сони бўлади:
N = 200 000/ 365 * 352 = 1750 ванна
бунда: 365 - бир йилдаги кунлар сони;
1,1-10 % ванналар таъмирдаги ҳисобга олувчи рақам.
Do'stlaringiz bilan baham: |