Покрытия никелем мелких деталей из меди

m_х(1,4-бутиндиол)=0,429кг

Доля  основного вещества в товарной продукции:

ω(NiSO₄·7H₂O)_хч=0,97

ω(NiCl₂·6H₂O)_хч =0,97

ω(H₃BO₃)_хч=0,999

ω(сахарин)_тех=0,99

ω(фталимид)_ч=0,99

ω(1,4-бутиндиол)_тех=0,35

Масса товарной продукции по (36):

m_хт(NiSO₄·7H₂O)= =664,3кг;

m_хт(NiCl₂·6H₂O)=132,87кг

m_хт(H₃BO₃)=86кг

m_хт(сахарин)=4,34кг

m_хт(фталимид)=0,26кг

m_хт(1,4-бутиндиол)=1,227кг

Аналогично  расчет ведется для других ванн.

Расчет расхода  химикатов на работу

    Расчет  расхода химикатов на работу m_раб рассчитывается по формуле: 

                                                                              (39)           

где r_бар – норма выноса электролита барабаном, r_бар=0,3л/м² [18]

за  счет ванны улавливания потери сокращаются  на 30-60%, поэтому r_бар=0,165л/м² [19];

F=51000 м²;

r_чист – потери электролита при фильтрации электролита и чистке ванны [19]: 

     r_чист=(0,005%0,03)V_э                                                                                   (40)                       

r_чист=0,03·716=21,5 л

С_ср – средняя концентрация химиката, г/л;

NiSO₄·7H₂O……………275 г/л

NiCl₂·6H₂O……………ю55 г/л

H₃BO₃………………....32,5 г/л

Сахарин…………….….1,5 г/л

Фталимид……………....0,1 г/л

1,4-бутиндиол……….0,175 г/л

m_раб(NiSO₄·7H₂O)= 2320кг

m_раб(NiCl₂·6H₂O)=464кг

m_раб(H₃BO₃)=274кг

m_раб(сахарин)=12,6кг

m_раб(фталимид)=0,84кг

m_раб(1,4-бутиндиол)=1,48кг

Масса товарной продукции m_траб, согласно (36):

m_траб(NiSO₄·7H₂O)=2392кг

m_траб(NiCl₂·6H₂O)=478кг

m_траб(H₃BO₃)=277кг

m_траб(сахарин)=12,8кг

m_траб(фталимид)=0,85кг

m_траб(1,4-бутиндиол)=4,21кг

           По практическим данным автомобильных заводов расход добавок рассчитывается на прошедшее  количество электричества, равное 1000 Ач, например, при блестящем никелировании составляет: 1,4-бутиндиол 25-35, сахарин 10-12, фталимид 10-15 [9].  

                                                                                                                    (41) 

m(сахарин)=6,05кг

m(фталимид)=7,15кг

m(1,4-бутиндиол)=16,5кг

Аналогично  расчет ведется для других ванн. Результаты расчетов сведены в таблицу 4. 

Таблица 4 Сводная таблица расхода химикатов

      9.3 Расчет расхода воды

      Расход  воды на приготовление электролита ванн никелирования

     Расчет  расхода воды на приготовление растворов  рассчитывается по формуле: 

      =V_э·d-Σm_хим                                                                                                   (42) 

     где   d – плотность раствора электролита в ванне, кг/дм³;

     Σm_хим – суммарная масса всех компонентов на приготовление электролита,

Σm_хим = 889кг;

         V_э – объем электролита в ванне, V = 2148л.

Плотность раствора электролита в ванне d рассчитывается по формуле: 

                                                                                                               (43) 

где  m_эл-та –  масса 1 л раствора электролита в ванне,  г;

Расчет  массы 1 л раствора электролита: 

     m_эл-та=m_вод+Σm'_хим                                                                                                          (44) 

где  m_вод –  масса воды в 1 л раствора электролита,  г;

      Sm’_хим –  суммарная масса химикатов пошедших на приготовление 1 л раствора электролита,  г.

    Расчет  суммарной массы химикатов на приготовление 1 л раствора электролита

NiSO₄·7H₂O=300 г/л

NiCl₂·6H₂O=60 г/л

H₃BO₃=40 г/л

Сахарин=2 г/л

Фталимид=0,12 г/л

1,4-бутиндиол=0,2 г/л

Σm’_хим=300+60+40+2+0,12+0,2=402,3г

    Расчет  массы воды в 1 л раствора электролита: 

     m_вод=V_вод·ρ_вод                                                                                                                  (45)

где  V_вод – объем воды в 1 л раствора электролита, см³;

       r_вод – плотность воды,  r_вод = 1г/см³.

       Расчет объема воды в 1 л  раствора электролита: 

     V_вод= 1000 - åV’_хим                                                                                                       (46) 

где åV_хим –  суммарный объем химикатов пошедших на приготовление 1 л раствора      электролита, см³.

     Суммарный объем химикатов пошедших на приготовление 1 л раствора    электролита складывается из объемов химикатов пошедших на приготовление 1 л раствора электролита, рассчитываемых по формуле: 

     V_хим=                                                                                                                    (47) 

где  m_хим – масса химиката пошедшего на приготовление 1 л раствора электролита,  г;

r_хим – плотность химикатов,  г/см³ [18]

Расчет  ведется по основным компонентам:

r_хим(NiSO₄·7H₂O) = 1,948 г/см³;

r_хим (NiCl₂·6H₂O) = 1,91 г/см³;

r_хим (H₃BO₃) = 1,45 г/см³;

V(NiSO₄·7H₂O) = =154см³;

V(NiCl₂·6H₂O) = =31,4см³;

V(H₃BO₃) = =27,6см³;

Суммарный объем химикатов пошедших на приготовление 1 л раствора электролита составляет:

åV_хим= 154+31,4+27,6 = 213 см³.

Тогда объем  воды в 1 л раствора электролита равен

V_вод= 1000 – 213 = 787 см³.

Полученное  значение объема воды подставляется  в уравнение (45):

m_вод=787г.

Тогда масса 1 л раствора электролита равна (44):

m_эл-та=787+402=1189г

Плотность раствора электролита в ванне  равна:

≈1,2г/см³ = 1,2 кг/л_.

Полученное  значение плотности электролита  подставляется в формулу (42):

расход  воды на приготовление электролита:

=2148·1,2-889=1688,6кг

Аналогично  для других ванн.

Расчет расхода  воды на работу ванны

    Расход  воды на унос электролита с деталями 

      =r·S·(d-Σc_i)                                                                                                     (48) 

где  ρ – норма выноса электролита 1м² обрабатываемых деталей,  r = 0,3л/м²

F =51000 м²;

d – плотность раствора электролита в ванне, g =1,2 кг/л;

c_i – концентрация i-го химиката, находящегося в объеме электролита, уносимом деталями

=0,3·51000·(1,2-0,4023)=12240 кг

Расход воды на фильтрацию и чистку электролита

    Согласно (40) потери электролита при фильтрации электролита и чистке ванны составляют r_чист=21,5л. 

      =r_чист·(d-Σc_i)                                                                                                         (49) 

=21,5·0,8=17,2 кг 

Расход воды на испарение с зеркала электролита 

      =                                                                                          (50)  

где p₁ – давление насыщенного пара над электролитом при его температуре t=55°C, Па, p₁=1,57·10⁴ Па [18];