«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»

 
242 
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
 
  Қорыта айтқанда қалдық құрамындағы қорғасын   минералдарын гравитациялық 
жолмен тұндырып, əрі қарай сульфидтеу арқылы құрамында қорғасынның мөлшері көп 
шикізат алуға болатындығы көрсетілді.      
 
Əдебиеттер 
1.  Абишев    Д.Н.,  Еремин  Ю.П.  Обогащение  тонковкрапленных  руд  –приритетное 
направление 
горно-метеллургического 
 
комплекса. «Промышленность   
Казахстана», 2000г, 2-часть, 96стр. 
2.  Э.Д.Асқарова,С.Расул,  Ə.Б.Баешов.  Құрамында  қорғасыны  бар  кен-байыту 
фабрикасы қалдықтарын гравитациялық жолмен байыту əдісі. Қ.А.Ясауи атындағы  
университет хабаршысы. №2,2006ж. 
3.  Асқарова  Э.Д.,  Баешов  Ə.Б.  Қорғасынды-мырышты  кеннің  флотациясына 
реагенттердің  əсері. «Шоқан  тағылымы»-халықаралық  конференциясының 
материалдары, Көкшетау,2008ж. 
 
 
     
МЕМБРАНАЛЫҚ АППАРАТТЫҢ КОНСТРУКЦИЯЛЫҚ ЖƏНЕ РЕЖИМДІ 
ПАРАМЕТРЛЕРІН ЖҮЙЕЛІК ТАҢДАУ БОЙЫНША ІС-ТƏЖІРИБЕЛІК 
ҰСЫНУ НƏТИЖЕЛЕРІ 
 
Г.С.Шаймерденова, О.П.Байысбай, М.И.Сатаев, Ш.З.Ескендиров, А.Н.Бексеитова 
 
М. Ауезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті 
 
     Өндірістің ақаба суларының негізгі көрсеткіштері келесі мəліметтермен сипатталады 
(1-4 кестелер): ақаба сулар құрамы – тікелей таза көгілдір – 20%, тікелей жасыл – 25%, 
тікелей  қызғылт - 25%, тікелей  қара - 30%; ақаба  сулардың  негізгі  көрсеткіштері – 
алғашқы  ақаба сулардың мөлдірлігі – 0 см , оттегінің химиялық қажеттілігі (ОХҚ) – 7,2 
– 7,9, сұйылтудың боялу интенсивтілігі – 1:56-1:135. 
 
Кесте 1 - Су ағындарынан бояғыштарды ультрасүзгілік бөліп алудың мембраналық 
аппараты мен процестерінің сипаттамалары 
Аппараттың ұзындығы L, м                                          
0,9 
Аппараттың ені  В, м                                       
0,6 
Аппараттың биіктігі Н, м                                       
0,62 
Мембраналық элементтердің саны                
3 
Өнімділігі Q, м
3
/с                             
4,16
10
-3
 
Ағын жылдамдығы V, м/с                                      
0,4 
Концентрациялық поляризация КП 1,8 
Ультрасүзгілеуден кейінгі түсі, см 31 
Бастапқы бояғыш концентрациясы, кг/м
3
0,3 
Қозғағыш күш   

P, мПа                                    
0,6 
Бөліп алу эффективтілігі      Э
к
, %      
99 
Мембрананың түрі                                                     
полимерлі 
Тотығу бихроматы, кг О
2
/м
3 
0,03 
Су рН 7,1 
 

 
243 
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
8

10
6
9

10
6
1

10
5
1.1

10
5
1.2

10
5
1.3

10
5
1.4

10
5
1.5

10
5
1.6

10
5
1.7

10
5
1.8

10
5
Кесте 2 - ЖШС "Эластик" бояғыш əрлегіш өндірісінің ақаба сулары құрамы 
Бояғыш түрі 
Тікелей таза 
көгілдір 
Тікелей 
жасыл 
Тікелей 
ал-қызыл 
Тікелей 
қара 
Пайыздық құрамы, % 
20 
25 
25 
30 
 
Кесте 3 -  Ақаба сулардың негізгі көрсеткіштері 
Алғашқы ақаба 
судың 
мөлдірлігі 
ХШК 
Еріген бояудың  
қарқындылығы 
Ультрасүзуден 
кейінгі түсі, см 
Эффективт
ілік,% 
0 
7,2-7,9 
1:56 – 1:35 
30 
98-99 
 
Кесте .4 -  Ультрасүзгілік концентрлеудің негізгі параметрлері 
Температура 
Т, К 
Қозғағыш 
күш 

P, мПа 
Өтімділік 
G, м
3
/м
2
с 
Селективтілік 

, % 
Концентрлеудің 
эффективтілігі  
 Э
к
, % 
310-320 0,8-0,9  1,05
10
-5
87-88 99 
      
     Құрамында  бояғыштары  бар  ақаба  суларды  алынған  нəтижелерді  тексеру  үшін 
Шымкент  қаласындағы  ЖШС  «Эластик»  бояғыш-əрлегіш  өндірісінің  ақаба  сулармен 
тəжірибелер жүргіздік.  Тазалау эффектінің мембраналық тазалау уақытына тəуелділігі, 
концентрлеу  эффективтілігі  өтімділік  жəне  селективтілік  модельді  бояғыш 
ерітінділермен жүргізілген тəжірибедегідей шарттарда зерттеледі.  
     Мембраналық  техналогиялар  бойынша  ақаба  суларды  тазалау  нəтижесінде 
алғашқы  ХПК  мəні 60 - 65% шамасына  төмендейді.  Сонымен,  ақаба  сулармен 
жүргізілген  тəжірибелер  толығымен  алғанда  лабораториялық  жағдайдағы  таза 
бояғыштармен жүргізілген нəтижелерді дəлелдеді. ЖШС «Эластик» өндірісіндегі ақаба 
суларды тазалауда мембраналық аппараттарды қолдану тиімді болатынын  көрсетті .  
     Өтімділіктің  қысымға  тəуелділіктерінен (1 сурет)  ақаба  суларды  тазалау  процесі 
заңдылықтары,  модельді  ерітінділерді  тазалау  заңдылықтарымен  сəйкес  екендігін 
көрсетті. Өнімділіктің ең жоғарғы мəні қысымның 0,8 – 1 МПа аралығында байқалады. 
Селективтілік  0,25 кг/м
3
 аралығында жоғарғы мəнге ие. Осыларды ескеріп ұсынылған 
ультрасүзгілердің  оптималь  параметрлері  ақаба  суларды  тазалауда  жеткілікті  тиімді 
болады деп есептейді. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                            
Қысым Р, МПа  
       
1 сурет – Өтімділікке қысымның əсері 
◊  –  тəжірибелік мəндер 
Х – тəжірибелік өндірістік мəндер. 
Пунктир –
 
(3.20) теңдеу арқылы 
есептелінді
 

 
244 
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
 
     Сонымен,  тікбұрышты  мембраналық  модульдерді  жəне  эластикалық  білікшелі 
элементтерді  қолдану,  мембрананың  жұмыс  істеу  уақытын,  тозу  мерзімін  ұзартады, 
нəтижесінде  мембрана  беттерін  жəне  кеуектерін  тазалау  тиімділігін  жоғарылатуға 
болады. 
     Ерітінділерді  ультрасүзгілік  бөлудің  бұл  əдісі  тоқыма,  жеңіл  жəне  химия 
өнеркəсіптерінде  қолдануға  тиімді,  ал  мембраналық  аппарат  концентрациялық 
поляризация əсерін төмендету есебінен қоспаларды бөлуде өте тиімді. 
     Тазартқыш    қондырғыларды    кескіндері   бойынша    ақаба  су  орташаланып    екпінді   
реагенттік флотацияға  ұшырайды. Реагенттер  ретінде  алюминий  сульфаты  жəне  əк  
қолданылады. Флотошлам  вакуум  сүзгіде  сусыздандырылады  жəне  қоқысқа  (отвал)  
шығарылады.  
     Біз    ұсынған    кескінде (2 сурет)  ақаба  су    механикалық    тазалаудан    кейін  
орташаланып  мембраналық  аппаратқа  беріледі.   
 
 
1 - қабылдағыш ыдыс, 2 - құм ұстағыш, 3 - бірінші деңгейлі тұндырғыш, 4 -радиалды 
тұндырғыш, 5 - араластырғыш, 6 - тегеурінді флотатор, 7 - мембраналық аппарат. 
2 сурет - Ақаба суларды тазалаудың технологиясы 
 
     Ақаба    суларды    мембраналық    тазалаудың    ұсынылған    əдісінде,  құрамында  
бояғыштар  бар  ақаба су  тазаланған  суға  арналған  бак  пен  мембраналық   аппарат  
арасында    циркуляция    жасайды,  ал    мембрана    саңылауларынан    шыққан    пермеат  
мембраналық    элементтер    қабатына    жіберіледі,  одан    шығып    бөлгіштер    арқылы  
пермеаттар  жиналатын  бакка  өтеді.   
      Мембрана    арқылы    тангенциалды    сүзгілеп    мерзімді  жуылу,  ақаба    суларды  
мембраналық тазалау  үрдісінде, тазалау  тиімділігін  жоғарылату, энергия  шығынынан  
азайту    мақсатында  су    ағынын    реверстеумен  қатар    мембрананың    екі    жағынан  
кезекпен  қысым  айырымын  туғызады. 
      Ақаба    суларды    тазалау    технологиялық    кескінінде  тазаланатын  суды    тартатын  
насос    тазаланған    тез    жиналатын    бакпен    қосылған    түтікше,  қосылған    айдайтын  
түтікше, одан  шығатын  сулы  ерітінді  құйылған  бак, ал  мембраналық  элементтер  
қабаты  концентрат  жиналатын  бакпен  қосылған. 

 
245 
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
МЕМБРАНАЛЫҚ АППАРАТТЫҢ ЕСЕПТЕУДІҢ ИНЖЕНЕРЛІК ƏДІСТЕМЕСІ
  
 
Г.С.Шаймерденова, О.П.Байысбай, М.И.Сатаев, Ш.З.Ескендиров, Ж.А.Тулебаев  
 
М. Ауезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті 
 
      Иілгіш  білікшелі  элементтері  бар  мембраналық  аппараттың  есептеу  əдістемесінің 
алгортимі 1 суретте келтірілген.  
  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1  сурет – Мембраналық аппараттың есептеу əдістемесінің алгортимі 
 
      
Мембраналардың жұмыстық бетін есептеу. 
      Тазаланатын сұйықтық жалпы көлемі [1]: 
                               

0
V


2
2
1
1
4
2
2
2
3
2
8















r
H
h
h
d
g
l
t
r







.                       (1) 
      Шоғырлану дəрежесі [2] 
                                                                 
H
K
x
x
K
1
1
/

.                                                (2) 
      Филтратта ерітілген заттың концентрациясы [3]: 
                            






P
S
Pef
Pef
C
S
S
S
S
S
S














2
1
3
1
1
2
2
3
2
2
2
2
3
2
2
1
1
1
,                                     (3) 
      Қоспа  бойынша  мембрананың  өткізгіштік  қабілеттілігін  сипаттайтын  интегралдық 
параметрі: 
                                                           
i
i
e
i
D
h
K
Z





.                                            (4) 
Бастапқы мəліметтер
: ақаба сулардың физикалық - 
химиялық мəліметтері, ақаба сулардың шығыны. 
Мембрананың селективтігін есептеу. 
Мембрана бетіне 
бөлшектердің дрейф ықтималдығын есептеу. Өткізгіштікті 
жəне селективтілікті есептеу.
Мембраналық аппаратты секциялауы. 
Аппараттағы 
элементтердің жалпы санын есептеу. 
Мембраналардың жұмыс бетін есептеу.
 Мембрана түрін 
таңдау.
Беттік активті мицеллалы ортада мембраналық 
кеуектеріндегі қоспалар еруін есептеу.
 Мембрана  
кеуектеріндегі  мицеллалық  ерітіндінің  еру  фронты  
ұзындығын есептеу.
Гидравликалық кедергіні есептеу. 
Қысым деңгейінің 
айырмасын есептеу. 
                  Насостың су қысымын есептеу.

 
246 
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
 
      Мембраналардың жұмыс беті фильтрат шығынынан жəне мембрана өткізгіштігінен 
тəуелді болады [4]. 
                                                                              
G
L
F
ф
/

  
                                                            
(5) 
      Фильтрат шығынын анықтаймыз: 
                                                                      



/
1
1



К
L
L
н
ф
.                                  (6) 
      Концентрат шығынын келесі теңдеумен анықтаймыз: 
                                                                                  
ф
н
k
L
L
L


.                                   (7) 
      Екі мембранадан құрылған бір элементтің жұмыс беті [4]: 
                                                              









4
2
4
2
2
2
пер
M
э
d
d
F


.
                                                           
(8) 
мұнда d - сорғылау тесік диаметрі. 
      
Мембраналық аппараттың секциялануы. 
      Аппараттағы элементтердің жалпы саны [4]: 
                                                                               
э
F
F
n
/

.                                         (9) 
      Секциядан  шығуда  ерітіндінің  шығынын  секцияға  кіруде  шығыны  жəне  секцияда 
фильтрат шығыны арасындағы айырманы айтамыз:   
                       
i
э
ф
нш
ki
n
L
L
L
.


.                                                                               (10) 
      Бір элементтегі фильтрат шығыны: 
                                               
n
L
L
ф
ф№э
/

.                                                                (11) 
      Мембрананың селективтігін есептеу 
      Шекаралық      диффузиялық    қабатта  бөлшектің  S  ара-қашықтыққа  t    уақытта 
концентрациялық  поляризацияның  факторына  түзетумен  ығысу  ықтималдылығы [5], 
теңдеу бойынша: 
               

































D
h
D
h
h
D
D
C
C
P
s
4
exp
4
Kn
exp
Kn
1
2
4
2
2
3
3
1
1
,                              (12)    
      Кнудсен қабатындағы мембрана бетіндегі бөлшек ағындары, теңдеу бойынша : 
                                            


p
nkT
nkT
j


2
,
2
4
1




.                                                   (13)            
      Ертіндіден  мембрана  бетіне  бөлшектердің  толық  дрейфі  ықтималдылығы  мен 
мембрана кеуектеріне енуі, теңдеу бойынша: 
                                                
3
2
1
P
P
P
P
S

.                                                                 (14)                                      
                      



























































D
h
D
h
h
D
D
D
h
G
C
C
C
C
q
P
S
4
exp
4
Kn
exp
Kn
1
        
2
4
exp
1
Kn
4
    
2
2
3
3
1
1
.                                  (15)     
      Диффузия коэффициенті [4] , теңдеу бойынша 
                                                   


C
D
D
AX
i

2
1


,                                                    (16)                          
      Мембрана кеуектерінде бөлшектердің дрейф ықтималдығы, теңдеу бойынша: 
                                                







kT
E
С
P
act
exp
)
(
1
3
1
4


.                                         (17)                          
      Мембрана селективтігі [4] , теңдеу бойынша: 
                                                     
4
P
P
S


.                                                                (18)                                        

 
247 
«Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане»
      
Беттік  активті  мицеллалы  ортада  мембраналық  кеуектеріндегі  қоспалар  еруін 
есептеу. 
      Еру фронт ұзындығы [4] , теңдеу бойынша: 
                                                 










1
ln
2
1
eq
MC
d
f


,                                             (19)                        
      Мембрана  кеуектеріндегі  мицеллалық  ерітіндінің  еру  фронты  ұзындығы, теңдеу 
бойынша 
                                          
D
C
Dk
m
a
2
4
2






.                                                   (20)                            
      Мембрана кеуектері арқылы өтетін ерітілген заттың макромолекулалары-ның 
өткізгіштік коэффициенті [3]: 
                                                    


,
/
exp
1
f
R
Ar




                                           (21) 
      Гидравликалық кедергіні есептеу 
      Ерітінді  ағынның  жəне  фильтраттың  гидравликалық  кедергісін  есепке  ала  насоста 
пайда болатын қысымын анықтаймыз [1]. 
                                                      
2
2
1
w
w
w


                                                        (22) 
      Бірінші  секциядан  соңғысына  ағым  жылдамдығының  алмаспауына  байланысты, 
орташа жылдамдықты есептейміз: 
                                            










84
,
5
2
lg
551
.
5
2





ср
cp
x
у
 ,                        (23) 
      Кез келген нүктеде сұйықтың ағым жылдамдығы [1]: 
                                                  
4
Re
3164
,
0


,                                                           (24) 
      Гидравликалық кедергі коэффициенті: 
                                           
2
''
2
экв
rd
g
d
L
Н






 ,                                                       (25) 
      Еркінше қимада қысым деңгейінің айырмасы [1]: 
                                                         
3
2
2
3
.
12
2
96
э
M
V
э
К
П
d
Gd
r
d
G
p





.                      (26) 
      Насостың су қысымы: 
                                                           
g
p
H
h



.                                                      (27) 

жүктеу/скачать 5,59 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: