Зародышеобразование механических воздействий

Зона интенсивного перемешивания выделена нами в связи со спецификой протекающих в ней гидродинамических процессов, их большой интенсивностью с одной стороны и малым временем пребывания суспензии в зоне с другой. Для процесса кристаллизации она интересна тем, что может стать источником дополнительного количества зародышей, которые образуются в результате интенсивного механического воздействия на суспензию [9]. Уменьшить интенсивность истирания кристаллов и скорость зародышеобразования удается при тщательном проектировании проточной части циркуляционного насоса. [c.60]

Таким образом, цепь Маркова (3.76), заданная матрицей условных вероятностей (3.78 ) с вероятностями перехода, рассчитанными по уравнениям (3.79) — (3.85), описывает процесс смешения целевого компонента, осложненный кристаллизацией. При этом учитывается тот факт, что часть целевого компонента М/.1 находится в растворе в равновесном состоянии и в кристаллизации непосредственного участия не принимает. Целевой компонент с вероятностью р,-.2,г/ (/=3, 4,. .., 6), которая может быть рассчитана по уравнению (3.28), переходит из метастабильного в кристаллическое состояние. Его перераспределение между отдельными фракциями за счет роста кристаллов происходит согласно вероятностям р,/,, -./+1 (/ = 3, 4, 5) и р,/, (,/+2 (/ = 3, 4), которые, в свою очередь, определяются по (3.31). В первой ячейке, где имеет место интенсивное механическое воздействие перемешивающего устройства или рабочего колеса насоса на дисперсную систему, возможно заметное истирание дисперсных частиц. Процесс истирания приводит к вторичному зародышеобразованию, которое учитывается вероятностями перехода Рк/, 1.3 (/ = 4, 5, 6) согласно уравнению (3.63). [c.184]

Всевозможные механические воздействия (перемешивание, встряхивание, вибрация, ультразвук и т. п.), как правило, увеличивают скорости хл з и Ол, что обусловлено интенсификацией тепло- и массообмена в системе, понижением диффузионного сопротивления на границе раздела фаз. В ряде случаев механические воздействия вызывают диспергирование частиц нерастворимых примесей и возникающих кристаллических образований, что существенно облегчает дальнейший процесс образования кристаллов. В последнем случае происходит так называемое вторичное зародышеобразование. [c.43]

Механические воздействия на пересыщенный раствор (перемешивание, акустическое поле частотой порядка 25 кГц, вибрация и т. д.) могут существенно ускорить процесс зародышеобразования [4, 7—9]. Зародышеобразование инициируется также [c.151]

На скорость появления зародышей оказывают заметное влияние механические воздействия. Встряхивания, удары поверхности о поверхность, производимые в объеме пересыщенного раствора, перемешивание. Зачастую достаточно легкого встряхивания пересыщенного раствора или введения в него какого-нибудь твердого предмета, чтобы в нем началось образование зародышей. Скорость зародышеобразования сразу становится заметной [19]. Прежде всего это относится, конечно, к гомогенному зародышеобразованию. Точнее к образованию зародышей в отсутствие затравочных кристаллов. [c.69]

Чистый (не содержащий кристаллов растворенного вещества или инородных твердых примесей, пылинок и т. п.) раствор устойчив до избыточной концентрации Скр — Ср, зависящей от химического состава раствора, внешних воздействий (механические, звуковые и другие импульсы, скорость и способ создания пересыщения, наличие растворенных газов и т. д.). В растворах, содержащих мелкие кристаллики или примеси, кристаллизация начинается при значительно меньшем пересыщении (Скр — Ср)< (С р — Ср), где Скр, Скр — критические концентрации гомогенной и гетерогенной нуклеации (зародышеобразования). Для всех технологических про- [c.325]

Скорость образования зародышей зависит также от механического воздействия на раствор. Перемешивание вносит, по-види-мому, ту энергию, которая необходима для начала процесса кристаллизации. Благоприятствуют образованию зародышей воздействие электрического, магнитного полей, ионизированное излучение, внесение в зону зародышеобразования кристаллитов данного вещества или посторонних включений. [c.98]

Из других факторов, влияющих на скорость зародышеобразования, необходимо отметить различные механические воздействия (размешивание, встряхивание и т. д.), а также использование ультразвуковых колебаний, которые резко увеличивают скорость образования кристаллических зародышей в пересыщенных растворах. Многочисленными экспериментальными работами установле- [c.362]

Переменные электрические поля, магнитные поля, ультразвук, радиоактивное излучение в большинстве случаев вызывали значительное сокращение времени индукционных периодов, а следовательно, и устойчивости растворов. Но в отдельных случаях наблюдалась и обратная картина. Например, в работе Горского и Башуна [17], изучавших влияние переменного электрического поля па кристаллизацию пересыщенных растворов виннокаменной кислоты, было установлено, что в зависимости от температуры поле увеличивает или снижает стабильность. Опыты проводились при напряжении 700 в и частоте 1500 гц нри одной и той же исходной концентрации растворов. Оказалось, что при 40° С поле ускоряет появление центров кристаллизации, а при 20° замедляет. Дело, конечно, в данном случае не только в температуре, но и в исходном пересыщении. Оно было разным при различных температурах в связи с соответствующим изменением растворимости. Не разбирая здесь механизма влияния полей, который пока слабо изучен, подчеркнем еще раз факт влияния. Он указывает на связь устойчивости пересыщенных растворов с механизмом процесса зародышеобразования. Подробное рассмотрение его является делом сложным и входит в задачу специальной монографии. Сам же факт наличия связи очень важен с точки зрения раскрытия природы пересыщенных растворов. Механизм влияния полей, конечно, различен. Б его основе могут лежать как изменение структуры раствора, так и явления, сходные с его перемешиванием или механическим воздействием вообще. Все это, разумеется, требует детального исследования с учетом особенностей поведения метастабильных фаз. Но практическое использование отмеченных в.лияиий возможно и на данной стадии изученности. Особенно это относится к пересыщенным растворам труднорастворимых веществ, операции с которыми накладывают отпечаток на ряд технологических процессов. [c.75]

Для оценок энергетических характеристик зародышеобразования в МИХМе (Кардашев Г. Д., Першина М. А., Салосин А. В., Манукян С. Г.) были поставлены специальные опыты. Раствор аммиачной селитры объемом 4 л переохлаждали на 3°С. В качестве воздействия использовали стальной шарик, ударяющий по наружной стенке сосуда. Энергия удара зависела от высоты подъема шарика. В другой серии опытов над поверхностью раствора резко (за несколько мс) создавали разрежение или сжатие. Совершаемую газом механическую работу измеряли. Возмущения давления, вносимые в раствор, регистрировались гидрофоном. Для наблюдения зародышеобразования был использован известный метод проявления Г. Таммана [1]. Подсчитывали число кристаллов, выпавших на дно сосуда. Экспериментальные точки (рис. 7.1) показывают наличие пороговой энергии и линейной зависимости числа зародышей от полной энергии воздействия. Следует иметь в виду, что лишь какая-то часть полной энергии воздействия идет на инициирование акта зародышеобразования. Поэтому приведенные значения энергии в пересчете на один зародыш на много порядков превьппают известные теоретические. [c.146]