ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение прямых и обратных эмульсий из "Применение акустических колебаний в химико-технологических процессах" Очень часто термин диспергирование относят к двум различным процессам — собственно диспергированию, т. е. разрушению монолитных частиц, п к дезагломерации, т. е. к нарушению связи между частицами в агломерате. [c.97] Эта система уравнений линейна и может быть решена. Наиболее известным является рещение Стокса для определения сопротивления щара движущемуся потоку. [c.98] На разрушение агломератов помимо фрикционного поля влияет разность скоростей жидкости и частицы при знакопеременных течениях, возникающих вблизи пульсирующих пузырьков. [c.99] Пример. Оцени.м силы, действующие на шаровую частицу агломерата во фрикционном потоке, при условии скорость акустического течения 0,4 м/с затухание тече1шя под действием торможения происходит на длине 0,001 м а — 5- м рт = 2 -10 кг/м г = 10 Па - с. [c.100] Из приведенных примеров видно, что силы, возникающие в этих условиях, достаточны для разрущения агломератов при любой форме связи между частицами. [c.100] Бескавитационное акустическое воздействие используется при депарафинизации дистиллятных масел. В этом случае при кристаллизации парафина акустические колебания разрущают пространственную структуру, образуемую кристаллами парафина. Разрушенная структура при дальнейшем охлаждении не восстанавливается. Кристаллы парафина растут в виде отдельных образований и при фильтровании не удерживают масло. Выход депарафинизированного масла после акустической обработки увеличивается на 2—4 %. [c.100] Флотированные частицы суспензии располагаются вблизи поверхности кавитационного пузырька, поэтому для эффективной энергии справедливо соотношение (4.123). [c.102] Если задаться средним радиусом ао частиц, образующихся при диспергировании, то величину Л, характеризующую энергию, необходимую для разрушения удельного объема материала, можно определить по уравнению (4.125) [31]. [c.102] Коэффициент а, входящий в уравнение, определяют экспериментально. Он мал, так как учитывает диссипацию энергии ударной волны, взаимное экранирование частиц, расположение их на различном удалении от пузырька и т. п. [c.103] Выше мы расс.матрнвали процесс акустического диспергирования сусиензин, исходя из физической природы происходя-п его процесса, однако кинетику процесса акустического диспергирования можно рассчитать, основываясь на его формальной аналогии с кинетикой химического процесса. [c.104] Действительно, если рассматривать акустическое диспергирование с этой точки зрения, то можно считать, что в происходящем процессе начальные крупные частицы превращаются в мелкие частицы. Такое изменение системы целико.м может быть объяснено изменением ее межфазной поверхности. В соответствии с этим будем считать каждый акт превращения как взаимодействие одного кавитационного пузырька Н с некоторой поверхностью 2, приходящееся в среднем на одиночный кавитационный пузырек. Результаты взаимодействия будем рассматривать как образование некоторого числа мелких частиц с размером d и поверхностью 2, оставшейся от Е после выкрашивания из нее мелких частиц. [c.104] Скорость Процесса в уравнении (4.133) — это изменение удельной межфазной поверхности дисперсной системы во времени, которое, как указывалось выше, характеризует эту реакцию . [c.104] Для выяснения физического смысла коэффициента К определим из уравнения (4.139) скорость диспергирования в начальный момент времени dSjdt t Q = KSq. Из этого соотношения следует, что постоянный коэффициент К равен относительному изменению межфазной поверхности дисперсной системы за единицу времени М (при 0), т. е. К = lim(AS/S)/A . [c.106] В кинетических уравнениях химических реакций аналогичный множитель называют константой скорости реакции. По аналогии величина К в нашем случае может быть названа константой скорости диспергирования. [c.106] В качестве примера использования уравнения (4.139) для расчета кинетической кривой диспергирования на рис. 4.18 показана кинетика изменения удельной межфазной поверхности водной су спепзии талька в акустическом поле. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных показало их хорошее совпадение. [c.106] Прп разрушении хрупких материалов процесс протекает аналогично, однако образуется не усталостный слой, а слой ослабленного мпкротрещинамп материала. [c.107] Механиз.м процесса диспергирования в этом случае можно представить следующим образом. Пульсирующие кавитационные пузырьки, распределенные в жидкости, под действием сил, аналогичных силе Бьеркнесса [см. уравнение (1.32)], подходят к твердой поверхности и при захлопывании (илн ряде захлопываний) их микроструйки жидкости разрушают твердую поверхность. Образующиеся при этом мелкие твердые частицы флотируются и уносятся пульсирующими кавитационными пузырьками, а при их захлопывании равномерно распределяются в жидкости. [c.107] Вернуться к основной статье