zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ВЫДЕЛЕНИЯ ГАЗА НА ЭЛЕКТРОДАХ И ВЫДЕЛЕНИЯ ФТОРИДОВ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ С ЦЕЛЬЮ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БЕЗОПАСНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА

 

Назарова В. В., Дмитрович А. В.

Україна, м. Макіївка,

Донбаська національна академія будівництва і архітектури

 

Аbstract. The article highlights the problem of processing of lead-acid batteries by the electrochemical method. The results of the experiment that shows the effect of organic additives on the intensity of gas formation and on the pollutants emission intensity from the surface of the electrolyte are presentad. The study determined the dependence describing the influence of organic matter on the intensity of gas formation.

Keywords: used lead-acid accumulator processing, pollutants emission, electrochemical processing, similarity criteria, organic additives

 

Анотація. Стаття присвячена висвітленню проблеми утилізації свинцево-кислотних акумуляторів електрохімічним методом. У роботі наведено результати експерименту з визначення впливу органічних добавок на інтенсивність виділення газу на електродах під час переробки свинцево-кислотних акумуляторів та інтенсивність виділення забруднюючих речовин з поверхні електроліту. У ході дослідження визначено залежність, що описує вплив органічних речовин на інтенсивність газовиділення.

Ключові слова: утилізація відпрацьованих свинцево-кислотних акумуляторів, емісія

 

Интенсивность выбросов загрязняющих веществ с поверхности электролита зависит от интенсивности выделения газов на электродах. При переработке активной массы СКА на стадии электролиза в электролите на основе борфтористоводородной кислоты с применением графитового анода и свинцового катода выделяется кислород. Интенсивность его выделения зависит от величины тока, подаваемого на ванну, а также от физико-химических свойств электролита, которые обусловлены концентрацией веществ, его составляющих – соли свинца, кислоты и органических добавок.

Влияние органических веществ на технологическую эффективность процессов изучены достаточно хорошо, однако в литературе отсутствуют данные об их влиянии на интенсивность выделения газов из растворов электролитов. Поэтому интенсивность газовыделения оценивалась в электролите, в качестве примесей к которому использовали органические вещества - смачиватель ДБ, желатина, глицерин, этиленгликоль.

Для изучения влияния состава электролита на интенсвивность газовыделения был проведен експеримент, в ходе которого изучались зависимости выделения газа на электродах от состава электролита. Для исследования использовались электролиты без добавок и с добавлением органических веществ: желатины, этиленгликоля, глицерина, Смачивателя ДБ в различных концентрациях. Эксперименты проводились в электролитах следующего состава (г/л): Pb (BF4) 2 – 40-125; HBF4 – 70-180; Н3ВО3 – 30. Также изучалась зависимость интенсивности выделения газа от приложенной плотности тока.

При плотности тока 163 А/дм2 наиболее интенсивное выделение газа - 4,74.10-7 г/(с. м2) - имело место в процессе использования электролита с содержанием свинца 40 г/л. Минимальная интенсивность выделения газа наблюдалась при добавлении Смачивателя ДБ в концентрации 1 г/л к электролиту следующего состава: Pb (BF4) 2 – 40 г/л; HBF4 – 180 г/л, что в 3 раза меньше чем максимальное значение интенсивности газовыделения, которое наблюдалось в присутствии желатина в концентрации 3 г/л того же электролита.

При постоянной плотности тока 163 А/м2 количество выделяемого газа, уменьшается в зависимости от вида добавок к электролиту: желатин – 4,74.10-5 г / (с.м2); глицерин – 3,16.10-5 г / (с.м2) Смачиватель ДБ – 1,58.10-5 г / (с.м2).

При плотности тока 498 А/м2 интенсивность выделения газа также зависит от вида добавки и состава электролита. В ходе наблюдений установили, что минимальная интенсивность выделения газа наблюдалась при добавлении Смачивателя ДБ в концентрации 3 г/л, максимальная, наблюдалась в присутствии этиленгликоля с концентрацией 4 г/л для электролита Pb (BF4) 2 – 40 г/л; HBF4 – 180 г/л. Наибольшая интенсивность выделения газа – 1,11.10-6 г / (с. м2) наблюдается при использовании электролита, содержащего свинец в концентрации 40 г/л. Наименьшие выбросы фторидов – 3,16.10-7 г / (с. м2) наблюдаются в процессе использования электролита с концентрацией свинца – 125 г/л.

Серия опытов по определению интенсивности выделения газа в зависимости от примесей органическое веществ при плотности тока 906 А/м2 показала, что наиболее интенсивное выделение газа - 7,901.10-6 г / (с. м2) наблюдается при использовании электролита следующего состава: борфлуористоводородной кислоты - 180 г / л, свинца - 40 г / л. Наименьшее – 3,1604.10-7 г / (с. м2) имеет место при использовании электролита с содержанием кислоты - 125 г / л, свинца - 70 г / л. Полученные результаты свидетельствуют, что с увеличением концентрации Смачивателя ДБ в концентрации 3 г / л интенсивность выделение газа снижается в 6,25 раз по сравнению с использованием Смачивателя ДБ в концентрации 1 г / л. Выделение газа при концентрации этиленгликоля 4 г / л - увеличивается в 1,9 раза по сравнению с выделением газа при использовании Смачивателя ДБ в концентрации 3 г / л. Скорость выделения газа из электролита (Pb (BF4) 2 – 40 г / л; HBF4 – 180 г / л) с концентрацией ДБ 1 г / л при плотности тока 906 А/м2 в 8,33 раз выше, чем при плотности тока 498 А/м2 в том же электролите.

В результате исследования зависимости эмиссии фторидов от интенсивности газовыделения были получены зависимости, отражающие влияние приложенной плотности тока и состава электролита.

Эксперимент проводили с использованием свинцовой пластины в качестве катода и графитовой пластины в качестве анода. Для исследований применялся электролит на основе борфтористоводородной кислоты следующего состава: Pb (BF4) 2 – 40-125 г / л, HBF4 – 70-180 г / л, Н3ВО3 – 30 г / л, температура электролита–40 оС. Для определения фторидов использовали метод с ализарин-комплексоном и нитратом лантана.

Эксперимент показал, что при плотности тока 163 А / м2 наибольшие выбросы фторидов - 8,34.10-6 г / (с.м2) имели место в процессе использования электролита с содержанием желатины с концентрацией 1 г/л. Наименьшие выбросы фторидов – 1,16.10-5 г / (с. м2) наблюдались при проведении опыта с электролитом с содержанием этиленгликоля 4 г/л. Интенсивность эмиссии фторидов увеличивается в такой последовательности: этиленгликоль – 1,16.10-5 г / (с.м2); глицерин – 1,58.10-5 г / (с.м2) ДБ – 4,61.10-5 г / (с. м2); желатин – 8,34.10-5 г / (с.м2).

Были выявлены зависимости удельного объема газа, выделяющегося на электродах от свойств органических добавок к электролиту и силы тока.

К параметрам, которые характеризуют процесс газовыделения, были выбраны плотность тока ( D ), А/дм2, а также параметры, отражающие влияние свойств поверхностно - активных веществ - поверхностное натяжение, возникающее на границе раствор -воздух при введении органической добавки ( σ ), кг/с2 ; предельная адсорбция органического вещества (Г ), моль/м2, постоянная адсорбции (К ), м3/моль. Концентрация органического вещества влияет на электродные процессы, может быть выражена через приведенные выше параметры - поверхностное натяжение и адсорбцию.

Для определения влияния данных параметров на удельный объем газа, образующегося на аноде, был запланирован эксперимент, анализ результатов которого позволил определить вид зависимости:

Q=f(σ, р,Г,К, D )                                                             (1)

Эксперимент проводился с использованием электролита постоянного состава : концентрация фторборатов свинца 40г / л концентрация свободной борфлюористоводневои кислоты 180 г / л ; концентрация борной кислоты 30 г / л и различными органическими веществами.

В результате сбора и анализа экспериментальных данных была получена следующая зависимость, отражающая влияние плотности тока и свойств органических веществ в составе электролита на удельный объем кислорода, выделяемого на аноде

(r=0,97)                                                (2)

В результате исследования было выявлено значительное влияние органических добавок к электролиту на процессы эмиссии загрязняющих веществ. Дополнительные критерии подобия, а также выведенная критериальная зависимость позволят учесть влияние органических веществ на эмиссию фторидов при моделировании электрохимических процес сов, протекающих при утилизации СКА, а также оценке ингаляционного воздействия вредных веществ на робочих. Результаты работы могут быть использованы для дальнейших исследований закономерностей выделения вредных веществ при электрохимических операциях.

 

Література

1.     Исаева Н. В. Перспективы снижения загрязнения окружающей среды при переработке отработанных свинцово-кислотных аккумуляторов / Н. В. Исаева, Д. О. Дементьев // Матеріали ІІ Міжнародної наукової конференції аспірантів та студентів „Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів”. – 2003. – Т.2. – с. 75-76.

2.     Еремина Т. В. Гигиена труда в основных отраслях промышленности: Методическое пособие / Т. В. Еремина, И. Г.Тимофеева, Н.И Гусева.. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2004 – 37c.

3.     Emission Factor Documentation for AP-42 Section 12.20. Electroplating (Final Report). MRI Project No. 4603-01 / U. S. Environmental Protection Agency. - 1996. – р. 250.

4.     Ramachandran P. Inhibition of PbO2 formation during led electrowinning / P. Ramachandran, K. V. Venkateswaran, R. Srinivasan // Journal of applied electrochemistry. – 1985. – № 15. – P. 937-945.

5.     Emission Estimation Technique Manual for Electroplating and Anodising / National Pollutant Inventory. – Australia. - 1999. – 30 p.

6.     Котик Ф.И. Ускоренный контроль электролитов, растворов и расплавов / Ф.И. Котик. – М.: Машиностроение, 1978. – с. 115-122.

7.     Горбачук В.А. Практическое руководство к лабораторным работам по коллоидной химии / В.А. Горбачук, В.А. Загуменнов. – Казань: КГУ. – 2001. – 83 с.

8.     Методы определения вредных веществ в воде водоемов / Под ред. А.П. Шицковой. – М.: Медицина. – 1981. – 376 с.

9.     Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. В 2 ч. Ч. 2. Массообменные процессы и аппараты/ Ю.И. Дытнерский. – М. : Химия, 1995. – 368 с.

10.  Savas Tasoglu. The effect of soluble surfactant on the transient motion of a buoyancy-driven bubble/ S. Tasoglu,1 U. Demirci, M. Muradoglu // Physics of fluids. –2008. – №20. – P. 1-15.

11.  Zambon R. C., Morita D. M., De Souza P. A. Modelo matemático de remoção de compostos orgânicos voláteis em unidades de arraste com ar difuso R.C. Zambon dione mari morita podalyro amaral de souza // Engenharia sanitária e ambiental. – 2003. – vol.8 №1. –P. 59-68.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info. Разработка и поддержка сайта - Студия веб-дизайна Zinet.info