Ж. М. Адилов академик, доктор экономических наук, профессор

●
 Техникалық ғылымдар 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014  
 
283
dt
t
dP
t
P
t
)
(
)
(
1
1
)
(




.                                                          (4) 
 
На  основе  данных  показателей  можно  сформировать  более  конкретные  показатели  реальных 
объектов и систем [9]. 
Надежность 
СЭССХО 
непосредственно 
связана 
с 
аварийными 
отключениями 
распределительных  сетей,  наибольшее  число  которых  (около  85-90%)  приходится  на  воздушные 
линии (ВЛ) напряжением 10 кВ. 
В выполненных исследованиях, в частности, в работах [9,10], в качестве показателя надежности 
ВЛ, определяемых по статистическим данным, используется частота отказов, 
 
N
n


,                                                                         (5) 
 
где n- число отказавших объектов, N — число наблюдаемых объектов; 
и среднее время их устранения (восстановления работоспособного состояния) 
 




n
i
Вi
В
T
n
T
1
1
                                                                  (6) 
где Т
Ві
 — время восстановления і -го отказа. 
Значение потока отказов ВЛ напряжением 10 кВ находится в пределах от 8 до 24 отказов в год 
на 100км линии [10]. Наибольшая частота отказов приходится на зимний период года. Это связано с 
ростом в этот период ветровых нагрузок и увеличением числа обрывов проводов распределительных 
линий. 
Уровень  надежности  электроснабжения  потребителей,  присоединенных  к  сельским  сетям, 
зависит  от  многих  факторов  и  колеблется  в  значительных  пределах.  Поэтому  среднее  значение 
показателей надежности не является достаточно информативным и может рассматриваться лишь для 
сопоставления систем электроснабжения различного назначения. 
 
ЛИТЕРАТУРА 
1.  Прусс  В.Л.  Повышение  надежности  сельских  электрических  сетей  /  В.Л.  Прусс,  В.В.  Тисленко.               
- Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. - 208 с. 
2.  Потери  продукции  из-за  аварийных  отключений  электроустановок  в  животноводстве  ЭССР.                     
- М.: ВИЖ, 1983. - 96 с. 
3.  Водянников  В.Т.  Организационно-экономические  основы  сельской  электроэнергетики.  -  М.:  ИКФ 
«Экмос», 2002. -352 с. 
4.  Зайцев  Г.З.  Определение  величин  ущерба  от  внезапных  перерывов  электроснабжения  и  его 
компенсации / Г.З. Зайцев, А.Н. Назаров // Электрика. - 2005. - №2. - С. 9-11. 
5.  Молоснов  Н.Ф.  Электроснабжение  ферм  и  комплексов/  Н.Ф.  Молоснов,  В.А.  Островский  //  Новое  в 
механизации животноводства. - М.: Россельхозиздат, 1977. - 55 с. 
6. Правила устройства электроустановок. - 6-е изд., исправ. и доп.-СПб., 2000,- 926 с. 
7. Куценко Г.Ф. Проблемы надежности электроснабжения потребителей агропромышленного комплекса 
в условиях развития рыночных отношений в электроэнергетике // Электрические станции. - 2000. -№9. - С. 36-40. 
8.  Куценко  Г.Ф.  Обоснование  резервирования  электроснабжения  потребителей  от  автономных 
источников/ Г.Ф. Куценко, Г.А. Прокопчик // Техника в сельском хозяйстве. - 1994. - №2. - С. 16-17. 
9.  Лещинская  Т.Б.  Применение  методов  многокритериального  выбора  при  оптимизации  систем 
электроснабжения сельских районов // Электричество. - 2003. - №1. - С. 14-22. 
10.  Фомичев  В.Т.  Показатели  надежности  сельских  распределительных  сетей  /  В.Т.  Фомичев,  М.А. 
Юндин// Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2001. - №8. - С. 19-20. 
 
REFERENCES 
1. Pruss V.L. Povyshenie nadezhnosti selskih elektricheskih setei / Pod red. V.L. Pruss. –L.: Energoatomizdat, 
Leningr. otd-nie. 1989. – 208s. 
2. Poteri produktziy iz-za avariynyh otklyucheniy elektroustanovok v zhivotnovodstve ESSR. -М.: VIZH, 1983. 
– 96s. 

●
 Технические науки 
 
                                                    
№2 2014 Вестник КазНТУ  
                    
284 
Yedenbaev S.S.
 
 
3.  Vodyannikov  V.T.  Organizatzionno-ekonomicheskie  osnovy  selskoy  elektroenergetiki-  М.:IKF  «Ekmos», 
2002. -352 s. 
4.  Zaitzev  G.Z.  Opredelenievelichinushcherbaotvnezapnyhpereryvovelektrosnabzheniya  I  ego  rompensatziy/ 
G.Z. Zaitzevв, А.N. Nаzаrоv// Elektrikaа. - 2005. - №2. - s. 9-11. 
5.  MolosnovN.F.Elektrosnabzhenieferm  I  kompleksov/  N.F.Molosnovв,  V.А.  Ostrovskiy//  Novoe  v 
mehanizatziyzhivotnovodstva.- М.: Rosselhozizdat, 1977. - 55 s. 
6. Pravilaustroistvaelektroustanovok. – 6-e izd.,isprav. idop. –SPb, 2000,- 926 s. 
7.  Kutzenko  G.F.  Problemy  nadezhnosti  elektrosnabzheniya  potrebiteley  agropromyshlennogo  kompleksa  v 
usloviyah razvitiya rynochnyh otnosheniy v elektroenergetike// Elektricheskie stantzii. - 2000. -№9.- s. 36-40. 
8.  Kutzenko  G.F.  Obosnovanie  rezervirovaniya  elektrosnabzheniya  potrebiteley  ot  avtonomnyh  istochnikov                  
/ G.F. Kutzenko, G.А. Prokopchik// Tehnika v selskom hozyaistve. - 1994. - №2. - s. 16-17. 
9.  Leshchinskaya  T.B.  Primenenie  metodov  mnogokriterialnogo  vybora  pri  optimizatzii  system 
elektrosnabzheniya selskih raionov// Elektrichestvo. - 2003. - №1. - s. 14-22. 
10.  FomichevV.T.  Pokazateli  nadezhnosti  selskih  raspredelitelnyh  setey/  V.T.  Fomichev,  М.А.  Yundin                      
// Mehanizatziya ielektrifikatziya selskogo hozyaistva. - 2001. - №8. - s. 19-20. 
 
Есімханов С.Б., Сакиев А.Б. 
Ауылшаруашылық нысандарын энергиямен қаматамсыз ету жүйелерінің сенімділігі 
Түйіндеме.  Мақалада  ауылшаруашылық  нысандарын  (малшаруашылық  фермалары  мен  құс 
фабрикалары)  энергиямен  қаматамсыз  ету  сенімділігінің  сұрақтары  қарастырылды.  Ауылшаруашылық 
нысандарын  техникалық  қызметі  мен  жобалауды  жетілдіру  үшін  эксплуатациялық  сенімділіктің  негізгі 
көрсеткіштері негізделді 
Негізгі  сөздер:  ауылшаруашылық  нысандарын  электрмен  жабдықтау  жүйелерінің  (АНЭЖЖ), 
технологиялық үрдістер, электрмен жабдықтау, сенімділіктің көрсеткіштері. 
  
Есимханов С.Б., Сакиев А.Б. 
Надежность систем энергообеспечения сельскохозяйственных объектов 
Резюме.  Рассмотрены  вопросы  надежности  энергообеспечения  сельскохозяйственных  объектов 
(животноводческие  фермы  и  птицефабрики).  Для  совершенствования  технического  обслуживания  и 
проектирования  системы электроснабжения сельскохозяйственных  объектов, обоснованы  основныепоказатели 
эксплуатационной надежности. 
Ключевые  слова:надежность  систем  электроснабжения  сельскохозяйственных  объектов  (СЭССХО), 
технологические процессы, электроснабжение, показатели надежности. 
   
Yessimkhanov S.B., Sakyev A.B. 
The reliability of energy supply systems, agricultural sites 
Summary. In the article questions of the reliability of agricultural objects (livestock farms and poultry farms). 
To  improve  the  maintenance  and  design  of  power  supply  system  of  agricultural  facilities,  the  basic  indicators  of 
operational reliability. 
Key  words:  reliability  of  power  supply  systems  of  agricultural  objects,  technological  processes,  electricity 
supply, reliability. 
 
 
UDC: 669.849:661.521  
 
G.Zh. Zhunussova,                                , B.T. Altaibaev, A.N. Taimassova 
 
(Kazakh National Technical University named after K.I. Satpayev, 
Almaty, Kazakhstan) 
 
PURIFICATION OF AMMONIUM PERRHENATE BY EVAPORATION AND 
CRYSTALLIZATION FROM RHENIUM-CONTAINING RE-EXTRACT 
 
Annotation. Currently, large amount of wastes that pollute the environment are accumulated on the territory of 
Kazakhstan  enterprises.  At  the  same  time,  these  wastes  are  a  source  of  valuable  components.  Therefore,  on  the  one 
hand,  utilization  of  this  wastes  will  contribute  to  healthier  environment  in  the  territories  of  their  storage,  and  on  the 
other hand will allow to receive additional value products. 
One  of  such  wastes  is  lead  dusts  of  Zhezkazgan  copper  smelter,  which  contain  valuable  components,  such  as 
rhenium, osmium, lead, copper, cadmium, zinc and others.  

●
 Техникалық ғылымдар 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014  
 
285
This  article  presents  the  results  of  the  process  of  evaporation  and  crystallization  of  solutions  obtained  after 
extraction and reextraction of rhenium from solution of autoclave leaching of lead dusts with obtaining pure ammonium 
perrhenate. 
 
1. Introduction  
The  following  processes  are  conducted  during  developing  the  autoclave  technology  of  complex 
processing  of  rhenium  containing  dusts  with  obtaining  ammonium  perrhenate:  autoclave  leaching  with 
oxidant - H
2
O
2
; extraction of rhenium containing solution with Three alkyl amine (TAA), re-extraction with 
ammonia  solution  (ammonia  water),  then  for  obtaining  pure  marketable  ammonium  perrhenate  of  the 
rhenium containing reextract, it is purified by the methods of evaporation and crystallization, dissolution of 
crystals in a solution of NH
4
OH and re-evaporation and re-crystallization. 
The  paper  presents  the  technological  parameters  and  hardware  design  methods  of  evaporation  and 
crystallization with obtaining pure ammonium perrhenate of the reextract of rhenium.  
 
2. Carrying out technological experimental works 
 
2.1  Methodology  of  the  carrying  out  processes  of  the  first  and  second  stages  of  ammonium 
perrhenate solution evaporation and crystallization. 
 
Evaporating process is carried out on the installation given on figure 1. 
 
 
 
1– Valve with a tube reaching the heated liquid; 2 – Gas removal tube; 3 – Cooling liquid removal tube; 4 – Spiral 
tube cooler; 5 – Diagonal cooler; 6 – Supplying tube of cooling liquid; 7 – Compactor; 8 – Electric motor; 9 – Flask 
with evaporating solution; 10 – Thermo bath; 11 – Electric motor of thermo bath; 12 – Socket; 13 – Reducer;  
14 – Upright; 15 – Receiving flask for condensate (distillate). 
 
Figure 1. General view of evaporator 
 
Technical characteristics of evaporator:  
– Heating is carried out in electric resistance furnace heating to 250 
0
C temperature; 
– A boiling temperature of the ammonium perrhenate solution is 105-108 
0
C; 
– Temperature in evaporator is 115-120 
0
C; 
–  Temperature  loss  in  evaporator  temperature,  expenses  to  hydraulic  and  hydrostatic  depressions  in 
ranges 6-8 
0
C; 
– Temperature in cooler is < 10-15 
0
C. 
The  obtained  technical-technological  parameters  of  laboratory  evaporator  enable  to  conduct 
technological experiments on process of rhenium-containing re-extract evaporation.  
During  solution  evaporation  at  boiling  temperature  occurs  partial  solvent  release  from  all  solution 
volume.  Heat  which  is  necessary  for  solution  evaporation  is  supplied  through  the  wall  separating  heat-
transfer agent from solution. Evaporation processes are carried out under vacuum at a raised or atmospheric 
pressure. In our technology laboratory evaporator operating at atmospheric pressure is used. Its construction 
is the most effective one for small production volumes and, relatively, low solution boiling temperatures.   

●
 Технические науки 
 
                                                    
№2 2014 Вестник КазНТУ  
                    
286 
For excreting hard phase of ammonium perrhenate from solution evaporated crystallization process is 
carried out to lower solubility of crystallized substance changing solution temperature by cooling method. In 
industrial  conditions  crystallization  process  consists  of  the  following  operations:  crystallization  itself, 
separation  of  crystals  from  mother  solutions,  recrystallization,  flushing  and  drying  of  crystals.  For 
conducting  the  process  under  production  conditions  evaporated  crystallizers  with  suspended  and  remote 
heating  chamber  are  the  most  effective  and  in  this  case  evaporation  and  crystallization  processes  are 
combined.   
The device of laboratory crystallizer is given in figure 2. 
 
 
1–Thermostatic vessel; 2–Measuring vessel from glass; 3–Branch tube with rectifier; 4–Thermometer. 
Figure 2. Scheme of crystallizer 
 
Technical characteristics of laboratory crystallizer are taken: 
– cooling of ammonium perrhenate solution in measuring vessel with water to <13-15 
0
C; 
– cooling with ice and water to 5–12 
0
C; 
– cooling with cooling agents: 
NH
4
Cl+NaNO
3
 to 9–10 
0
C; 
NH
4
Cl+КNO
3
 to 10–11 
0
C; 
КCl+КNO
3
 to 11–12 
0
C. 
Cooling with water and ice or flowing water is the most effective. 
 
2.1.1 The first stage of evaporation and crystallization 
 
Evaporation is carried out in laboratory evaporator (figure 3).  
 
 
 
Figure 3. Photo of evaporator 

●
 Техникалық ғылымдар 
 
ҚазҰТУ хабаршысы №2 2014  
 
287
Rhenium-containing re-extract placed in electric resistance furnace is poured into reaction flask.  
The apparatus is sealed, water is supplied for cooling and condensation of formed vapors. Heating of 
electric furnace is switched to 120 
0
C. Ammonium perrhenate solution is evaporated to density ρ=1,12–1,14 
g/cm
3
,  alkalinity  is  held  рН=8–9.  Evaporated  solution  is  filtered,  clarified  solution  is  exposed  to 
crystallization.  
Crystallization: evaporated solution is cooled in crystallizer (figure 2). Water with ice are poured into 
thermostatic vessel and measuring vessel with evaporated solution set in the thermostat is cooled to <10 
0
C. 
Ammonium perrhenate solubility is decreased with the lowering of temperature (at 30 
0
C – 8,7 g per 100 g of 
water; at 0 
0
C – 2,76 g per 100 g of water).
 
For creating crystallization centers and process acceleration the 
ammonium  perrhenate  nucleator  of  AP-0  brand  (69  %  Re)  in  amount  5-10  %  of  Re  content  in  evaporated 
solution  is  added  into  the  solution.  Crystallization  period  depends  of  solution  supersaturation,  regulated 
crystals growth occurs in metastable area of supersaturated solutions. In lowering the temperature molecules 
energy is decreased therefore formed assemblies of molecules are become more stable and reach significant 
values.  It  makes  possible  the  appearance  of  crystallic  germs  in  the  solution  and  serves  as  a  source  of 
spontaneous  crystallization  [2].  Upon  completing  ammonium  perrhenate  crystallization  process,  mother 
solution is decanting, ammonium perrhenate crystals are rinsed by cationized water and filtered. 
 
2.1.2 The second stage of evaporation and crystallization 
 
Dissolution  of  ammonium  perrhenate  crystals  is  carried  out  in  agitator-reactor  in  cationized  water  at 
temperature 80 – 95 
0
C and рН=8–9. 
Evaporation of ammonium perrhenate solution is carried out on evaporator at temperature 115–120 
0
C, 
to solution density ρ=1,09–1,1 g/cm
3
. Evaporated solution is filtered in nutsch filter and clarified solution is 
exposed to recrystallization. 
Recrystallization  is  carried  out  on  the  apparatus  at  temperature  less  than  <10 
0
C.  The  obtained 
ammonium  perrhenate  crystals  are  filtered,  rinsed  by  cold  water  in  a  weak  sulfuric  acid  solution  and  then 
with ethanol.  
The  obtained  damp ammonium perrhenate  is  exposed  to  drying (100–110 
0
C),  grinding, analyzed on 
rhenium  and  impurities  contents.  Mother  recrystallization  solution  is  directed  to  the  first  evaporation  as  it 
contains rhenium to 2,5–3,0 g/dm
3
. As a result purification of rhenium-containing re-extract by evaporation 
and crystallization methods ammonium perrhenate with pureness of 94 – 99 %, with content of Re 66 – 69 % 
is obtained. 
 
3 Results of experimental researches 
 
In order to carry out crystallization from the solution it needs to be exposed to evaporation to transfer 
from  unsaturated  into  saturated  state  and  then  to  reach  solution  supersaturation  and  crystals  sorting  by 
cooling. In table 1 quantitative composition of rhenium-containing re-extract is given.  
   
Table 1. Content of main components in the re-extract 
 
Components 
Re 
Cu 
Zn 
Cd 
Pb 
Content, g/dm
3 
1,69 
0,0037 
0,003 
5∙10
–5 
25∙10
–6
 
 
In  table  2  technological  parameters  and  results  of  rhenium  re-extract  processing  by  evaporation  and 
crystallization are given. 
 
Table  2.  Processes,  technological  conditions  and  results  of  ammonium  perrhenate  re-extract 
processing  
 
Processes of re-
extract processing 
Technological parameters 
Reagents, technological exponents 
Content Re/NH
4
ReO
4
 
[g/dm
3
] 
First stage of 
evaporation and 
filtration 
Temperature to 120°C, 
atmospheric pressure, 
nutsch filter 
NH
3
 (NH
4
OH), рН=8–9, density of 
clarified solution after evaporation 
ρ=1,12–1,14 g/cm
3
 
Re=2,5; 
NH
4
ReO
4
=3,6 

●
 Технические науки 
 
                                                    
№2 2014 Вестник КазНТУ  
                    
288 
 
Crystallization, 
filtration, rinsed of 
NH
4
ReO
4 
crystals 
Temperature <10°C, 
nutsch filter, cationized 
water 
Nucleator of NH
4
ReO
4
 (99,9%)–
15% of ammonium perrhenate 
content in evaporated solution. 
Crystallization period to 10 hours 
Re=4,83; 
NH
4
ReO
4
=6,95 
Dissolution of 
NH
4
ReO
4
, 
evaporation, filtration 
Dissolution temperature 
90–95°C, cationized 
water, evaporation 
temperature up to 120°C, 
nutsch filter 
рН=9–10, density of clarified 
solution after evaporation ρ=1,10–
1,11 g/cm
3
 
Re=9,1; 
NH
4
ReO
4
=13,1 
Recrystallization, 
filtration, rinsed, 
filtration 
Temperature <10°C, 
nutsch filter, cationized 
water 
Density after crystallization 
ρ=1,09–1,1 g/cm
3
; period 8–10 
hours; salt acid, ethanol 
Crystals: NH
4
ReO
4
 
(94–99%), Re–66-
69%, Re content in 
mother solution <0,12 
g/dm
3 
 
In  the  case  of  reprocessing    lead  dusts  that  contain  much  less  amount  of  rhenium,  osmium  than  the 
flashing  sulfuric  acid    and  lead  sludges  of  copper  smelter  production,  the  third  stage  of  processing  and 
NH
4
ReO
4
  concentrating  can  be  carried  out  by  evaporation  and  crystallization  for  increasing  ammonium 
perrhenate crystals pureness. 

жүктеу/скачать 38,33 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: