Làm thế nào để tránh ô nhiễm dung dịch mạ do hệ thống khuấy và lưu thông?

Để tránh ô nhiễm dung dịch mạ do hệ thống khuấy và lưu thông, cần phải bắt đầu từ bốn chiều: kiểm soát vật liệu thiết bị, quản lý chất lỏng, đánh chặn tạp chất và bảo trì hàng ngày, và xây dựng một kế hoạch phòng ngừa và kiểm soát hệ thống đối với các điểm rủi ro như ô nhiễm cơ học, và điều khiển quá trình điều trị bằng kỹ thuật.
I . Phòng chống ô nhiễm và kiểm soát vật liệu và cấu trúc thiết bị
1. Lựa chọn vật liệu hệ thống khuấy
Tiêu chuẩn vật chất cho các bộ phận tiếp xúc với giải pháp mạ:
Các mái chèo khuấy, trục, ống dẫn hướng, v.v. Vật liệu PVDF, tần số phân hủy tự phát của dung dịch mạ giảm từ một lần một tuần xuống còn sáu tháng một lần .
Con dấu trục sử dụng con dấu cơ học fluororubber (FKM) để tránh rò rỉ dầu bôi trơn (ô nhiễm dầu sẽ tạo thành một màng kỵ nước, dẫn đến rò rỉ mạ); Máy khuấy từ tốt nhất sử dụng cấu trúc kín hoàn toàn để phân lập hoàn toàn các thành phần truyền cơ học .
2. Thiết kế hệ thống lưu thông đường ống và thân máy bơm
Yêu cầu đối với vật liệu ống và van:
Các đường ống PP-H hoặc PVDF được sử dụng cho các đường ống lưu thông . Các ống thép mạ kẽm (Zn²+ sẽ tạo ra lớp phủ màu đen) hoặc ống PVC thông thường (ô nhiễm di chuyển dẻo) bị cấm; Van nhựa hoặc van màng được sử dụng cho các van và cao su EPDM (kháng ăn mòn hóa học) được sử dụng cho con dấu .
Tối ưu hóa cấu trúc cơ thể bơm:
Các cánh quạt bơm ly tâm được làm bằng polypropylen gốm hoặc gia cố để tránh các hạt được tạo ra bởi sự hao mòn của bánh công tác kim loại (như các cánh quạt gang giải phóng Fe³+ sau khi hao mòn, xúc tác phân hủy hypophosphite); Bơm cơ hoành được ưa thích để sử dụng cơ hoành Teflon để giảm sự xâm nhập của các mảnh vỡ sưng cao su vào giải pháp mạ .
2. Công nghệ đánh chặn tạp chất và quản lý chất lỏng
1. Ngăn chặn ô nhiễm hạt nước ngoài
Thiết kế hệ thống lọc nhiều giai đoạn:
Trong vòng lưu thông, ** lọc thô (50 μM) + lọc tốt (5 μM) ** Thiết bị lọc kép được kết nối thành loạt Nuclei) . Tốc độ dòng lọc phải bao gồm hơn 100%/h của khối lượng giải pháp mạ để đảm bảo ít nhất 1 lần lọc mỗi giờ .
Điều trị phòng chống bụi của cổng thở:
Một mạng chống bụi bằng sợi polypropylen (độ chính xác của lọc nhỏ hơn hoặc bằng 10 μM) được lắp đặt tại cổng thở trên đỉnh của bể mạ để ngăn bụi xưởng (bao gồm các oxit kim loại như Fe và Cu) rơi vào; Đối với môi trường hội thảo sạch, nó có thể được nâng cấp lên bộ lọc HEPA (hiệu suất lọc lớn hơn hoặc bằng 99 /99 /
2. Các sản phẩm phụ phản ứng chất lỏng điều khiển
Tránh tập trung quá mức và phản ứng phụ:
Một bộ khuếch tán đệm (như tấm gốm xốp) được đặt gần cổng thức ăn để cho phép dung dịch cô đặc bổ sung (như dung dịch H₂so₄ hoặc Niso₄) để khuếch tán đều<0.5 m/s to prevent the local pH from suddenly changing and generating Ni (OH)₂ precipitation. For example, changing the direct pouring feed to dripping through a metering pump + spiral diffuser can reduce the local peak concentration of Ni²+ by 60%.
Ức chế sự lắng đọng của mạ trên thành bên trong của đường ống:
The roughness of the inner wall of the circulation pipeline is controlled at Ra≤0.8 μm (mirror polishing), and the micro-plating is chemically dissolved regularly with 10% citric acid solution (40℃, circulation for 2 hours) to prevent the formation of catalytic active sites on the inner surface of the pipeline (plating thickness >0 . 1 mm có thể gây ra sự tự phân tích của giải pháp mạ).
III . Các chiến lược phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm trong quá trình hoạt động
1. Thông số kỹ thuật hoạt động khuấy
Kiểm soát khởi động để tránh tác động:
Khi bắt đầu khuấy, sử dụng quy định tốc độ tần số biến (0 ~ tốc độ xếp hạng tăng dần, thời gian lớn hơn hoặc bằng 30 giây) để tránh khởi động nhanh để tạo ra cơn lốc biến động và không khí hít vào; Trước khi dừng lại, hãy giảm xuống tốc độ thấp trong 2 phút để cho phép các hạt rắn giải quyết và ngăn chặn sự khuếch tán của vật chất lơ lửng trong khi tắt tốc độ cao .
Ngăn chặn bong bóng được rút ra:
The depth of the stirring paddle immersed in the liquid surface must be greater than 1.5 times the height of the paddle to avoid the paddle from swirling out of the liquid surface during high-speed stirring (inhalation volume >5% có thể gây ra quá trình oxy hóa); Đối với các hệ thống tạo bọt (chẳng hạn như các hệ thống có chứa chất hoạt động bề mặt), các chất khử polyether có thể được thêm vào bề mặt chất lỏng (số lượng bổ sung nhỏ hơn hoặc bằng 50 ppm) và các vách ngăn nghiêng có thể được đặt để phá vỡ bọt .}
2. Thiết kế chống ô nhiễm của hệ thống lưu thông
Vòng lặp lưu thông độc lập cô lập:
Đối với các dây chuyền sản xuất đa bể, mỗi bể mạ được trang bị bơm lưu thông độc lập và chia sẻ chéo các giải pháp mạ của các bể khác nhau đều bị cấm (ví dụ, axit còn lại/kiềm trong bể xử lý có thể làm ô nhiễm bể mạ qua dư lượng đường ống) {{2}
Đổ trống đường ống trong khi tắt xe tăng:
Khi tắt máy vượt quá 8 giờ, dung dịch mạ trong đường ống lưu thông cần phải được đổ vào bể phục hồi đặc biệt (vật liệu tương tự như bể mạ) và đường ống cần được xả bằng nước khử ion 3 lần (tốc độ dòng chảy lớn hơn hoặc bằng 1 .}}}}}}}}}}
IV . Giám sát bảo trì và ô nhiễm hàng ngày
1. Làm sạch và kiểm tra thường xuyên
Tháo gỡ và bảo trì hệ thống khuấy:
Tháo rời mái chèo và trục khuấy mỗi quý, sử dụng chất tẩy rửa siêu âm (40 độ, chất tẩy trung tính) để loại bỏ lớp mạ niken-phốt pho đính kèm và trầm tích, và kiểm tra độ mòn của con dấu trục (phải được thay thế khi khoảng cách con dấu lớn hơn 0 .} 5 mm).
Phát hiện lỗ hổng hệ thống lưu thông:
Sử dụng nội soi để kiểm tra sự ăn mòn và tỷ lệ của thành bên trong của đường ống mỗi năm, tập trung vào các kết nối khuỷu tay và van . Nếu làm dày cục bộ (mạ hoặc chia tỷ lệ lớn hơn 0 . 3 mm) được tìm thấy ngay lập tức.
2. Cảnh báo ô nhiễm và điều trị khẩn cấp
Các chỉ số giám sát ô nhiễm trực tuyến:
Được trang bị máy quang phổ khối plasma được ghép nối tự cảm (ICP-MS), nồng độ của các ion tạp chất như Fe, Cu và Zn trong dung dịch mạ thường xuyên được kiểm tra (ngưỡng: Fe³+5 ppm, Cu²+1 ppm);
Use a laser particle size analyzer to monitor the particle size distribution. When the concentration of >2 μm particles is >5000/ml, ngay lập tức bắt đầu chế độ lọc mạnh (độ chính xác lọc được tăng lên 1 μm) .
Quá trình điều trị khẩn cấp ô nhiễm:
Nếu Fe³+ được phát hiện là quá mức, ngay lập tức thêm 0,5 ~ 1,0 g/L natri thiosulfate để tạo phức và loại bỏ, và tạm thời giảm giá trị pH xuống 4.0 ~ 4,5 (để giảm hoạt động xúc tác của Fe³+) và lọc sau 4 giờ điều trị tuần hoàn;
Nếu tìm thấy rò rỉ dầu bôi trơn đường ống được tìm thấy, cần phải làm trống ngay bể và sử dụng ** carbon hoạt hóa (5 ~ 10 g/l) + Trái đất diatomaceous (3 ~ 5 g/l) ** chất hấp phụ hỗn hợp trong 6 giờ để loại bỏ hoàn toàn các chất gây ô nhiễm dầu .}
V . Các trường hợp và giải pháp ô nhiễm điển hình
Trường hợp 1: Sự phân hủy dung dịch mạ do trục khuấy không gỉ
Hiện tượng có vấn đề: Sau khi trục khuấy bằng thép không gỉ mới được đưa vào hoạt động trong 3 ngày, dung dịch mạ trở nên đục, nồng độ Ni²+ giảm mạnh từ 5 g/L xuống 1,2 g/L và giá trị pH tăng từ 4,8 xuống 5.5.}
Phân tích nguyên nhân: Sự ăn mòn xảy ra tại các vết trầy xước nhỏ trên bề mặt của trục thép không gỉ, giải phóng Fe³+ (nồng độ phát hiện đạt 8 ppm), xúc tác sự phân hủy dữ dội của hypophosphite để tạo ra Ni (OH) ₂ Lượng mưa .}}}
Giải pháp: Thay thế bằng trục PVDF, thêm 1 g/l edta -2 Na để phức hợp Fe³+dư và lọc liên tục trong 24 giờ với phần tử bộ lọc 5 μM để khôi phục độ rõ của giải pháp mạ .
Trường hợp 2: Tự phân hủy gây ra bởi sự lắng đọng mạ trên thành bên trong của đường ống lưu thông
Hiện tượng có vấn đề: Sau khi giải pháp mạ liên tục được sản xuất trong 2 tháng, áp suất đầu ra của bơm tuần hoàn tăng 30%và dung dịch mạ đột ngột bị phân hủy nhanh chóng, tạo ra một lượng lớn lượng mưa đen .}
Phân tích nguyên nhân: Độ dày của lớp phủ Ni-P lắng đọng trên thành bên trong của đường ống là 0 . 5 mm, tạo thành một bề mặt hoạt động xúc tác, làm cho hypophosphite bị phân hủy tự phát.
Giải pháp: Ngâm trong dung dịch axit nitric 15% (50 độ) trong 8 giờ để hòa tan lớp phủ, sau đó rửa sạch bằng nước khử ion thành pH trung tính và làm lại nguyên liệu thô để khôi phục thành phần của dung dịch mạ .
Phần kết luận
Phòng ngừa ô nhiễm và kiểm soát hệ thống khuấy và lưu thông phải tuân theo các nguyên tắc của "cách ly vật liệu, độ sạch chất lỏng, giám sát động và can thiệp kịp thời" . bằng cách chọn vật liệu trơ, tối ưu hóa cơ học chất lỏng và thiết kế được kiểm soát bên dưới giới hạn dung sai của giải pháp mạ . Đối với các dây chuyền sản xuất tự động, nên tích hợp hệ thống truy xuất nguồn gốc ô nhiễm (như liên kết cảm biến dòng chảy với máy dò thành phần để nhanh chóng xác định vị trí đường ống hoặc thiết bị nguồn ô nhiễm) để đạt được điều khiển quá trình đầy đủ từ phòng ngừa với phản ứng khẩn cấp.