Коагуляция воздействием электрического поля

Коагуляция загрязнений, находящихся в масле в коллоидном или мелкодисперсном состоянии, может быть вызвана определенными веществами — коагулянтами, а также может происходить под влиянием механических, тепловых и световых воздействий, электрического поля и т. п. В качестве коагулянтов используют неорганические и органические электролиты, поверхностноактивные вещества, не являющиеся электролитами, коллоидные растворы поверхностно-активных веществ и гидрофильные высокомолекулярные соединения. [c.118]

Для разрушения эмульсий (например, при обезвоживании нефти и нефтепродуктов, выделении жира из молока, коагуляции латекса и других случаях) используют следующие приемы отстаивание, центрифугирование, нагревание, воздействие электрического поля высокого напряжения, применение деэмульгаторов и другие. [c.64]

В отличие от коагуляции, стимулируемой введением флокулянтов, при электрокоагуляции исключительно важную роль играет размер частиц (см. раздел ХП1.8). Даже в слабых полях глубина дальнего.минимума на потенциальной кривой для достаточно крупных частиц может составить несколько кТ (так как, например, для сферических частиц дипольный момент возрастает пропорционально третьей степени радиуса). Если, кроме того, учесть, что электрокоагуляция не сопряжена с преодолением барьера, можно заключить, что она практически всегда реализуема для достаточно крупных частиц. Поэтому воздействие электрическим полем может быть более эффективным, чем введение флокулянтов, в особенности для дисперсий, защищенных адсорбционными слоями ПАВ или полимеров. Если адсорбция полиэлектролита на поверхности частиц резко повышает устойчивость дисперсий в отношении электролитной коагуляции, то в отношении электрокоагуляции можно ожидать прямо противоположного эффекта, так как при этом возрастают Кз, дипольные моменты и, следователЬно, энергия поляризационного взаимодействия частиц. [c.381]

Из других факторов, могущих значительно ускорить процесс старения изоляционных масел в условиях эксплуатации, является действие электрического поля [Л. 23]. По данным Андерсона, электрическое поле оказывает заметное влияние на увеличение осадкообразования. Наблюдается как бы коагуляция кислых продуктов из масла и накопление их в осадке. По данным М. В. Курлина, окисление масла в опытном трансформаторе под воздействием электрического поля приводило к более быстрому накоплению в этом масле кислых продуктов, чем при окислении масла в тех же условиях, но в отсутствии электрического поля. [c.61]

Установки типа Кристалл предназначены для очистки сточных вод с определенным составом примесей. В сфере промышленного производства сточные воды большей частью содержат разнообразные по своим физико-химическим свойствам примеси. Поэтому для их обезвреживания необходимо применять способы очистки, обладающие универсальностью действия, чего не может обеспечить гетерокоагуляция, так как используемые реагенты обладают избирательным действием, а применение композиций реагентов может вызвать отрицательный результат в плане вторичного загрязнения. Коагуляция под воздействием физико-химических факторов (выведение стабилизатора из системы, окисление, радиационная обработка и т. д.) малоэффективна из-за многостадийности процесса или сложности аппаратурного оформления. Исключение составляет только метод коагуляции под воздействием электрического поля — электрокоагуляции. Простота конструкции электрокоагуляторов и универсальность метода, позволяющего очищать сточные воды от нефтепродуктов, включений металла и взвешенных частиц, обусловили широкое применение метода в промышленной практике [73, 74]. [c.155]

С введением коагулянта повышается концентрация электролита и соответственно его электропроводность, что снижает энергетические затраты на процесс электролиза. Кроме того, химически образующиеся гидроксиды металлов под воздействием электрического поля приобретают более активные свойства, чем при обычной реагентной коагуляции. Следует также отметить благоприятное совместное действие химически и электрохимически генерируемых гидроксидов металлов за счет процесса конденсации последних на затравке , образующейся при гидролизе коагулянта. Сродство структур улучшает молекулярное и адсорбционное взаимодействие между ними. [c.122]

Результаты работы этой установки с амплитудой разрядного тока от 60 до 120 мА, представленные в табл. 5.4, подтверждают, что обработка воды по предложенной технологической схеме позволяет осветлять и обесцвечивать ее до требований ГОСТ 2874—82 Вода питьевая . Незначительная эрозия стали используемых электродов при рекомендуемых режимах обработки воды с исходным содержанием железа 0,05 мг/л (табл. 5.5) свидетельствует о преимущественно силовом воздействии электрического поля на процессы коагуляции частиц, так как влияние продуктов электрохимического растворения электродов при этом несущественное. [c.228]

Очистка сточных вод, загрязненных мелкодисперсными и коллоидными частицами, связана с необходимостью применения коагулянтов. Воздействие электрического поля обусловливает ослабление или нарушение агрегативной устойчивости дисперсных систем [118, с. 14]. Одновременное введение коагулянта в сточную воду приводит к коагуляции частиц и флотации их пузырьками газа, выделяющимися при электролизе воды. Введение коагулянтов в воду (солей алюминия, железа) можно осуществлять путем электрохимического растворения электрода — анода, изготовленного из алюминия или железа. [c.74]

Электрообработка жидкостей может решать несколько задач, главнейшей из которых является освобождение жидкостей от высокодисперсных включений. Такими жидкостями часто представлены и сточные воды промышленных предприятий. Электрическое поле концентрирует частицы дисперсной фазы, вызывает их коагуляцию (коалесценцию), приводит к более быстрому разделению фаз, суспензионных и эмульсионных систем. Высокая интенсивность процессов, протекающих под воздействием электрического поля, в дисперсиях указывает на- перспективность электрообработки при организации производств с замкнутым циклом водообеспечения и рационального использования водных ресурсов. [c.79]

По данным М. В. Курлина, окисление масла в опытном трансформаторе под воздействием электрического поля приводило к более быстрому накоплению кислых продуктов, чем при окислении масла в тех же условиях, но в отсутствие электрического поля. Установлено, что в основном электрическое поле влияет на осадкообразование, причем действие его выражается в коагуляции образующихся при окислении осадков, находящихся в масле в мелкодисперсном состоянии. Это способствует более интенсивному их отложению в масляной системе. [c.20]

Таким образом, проведенные исследования показывают, что максимальный эффект очистки достигается при обработке дисперсии в осадительной ванне с алюминиевыми электродами при напряженности поля 50-55 В/см и времени воздействия 5-10 мин. Характеристика исходной и очищенной воды приведена в табл. 5.2. Эффективность очистки поли-стирольного стока в электрическом поле выше, чем методом коагуляции гидроксидом магния. [c.101]

Воздействие физико-химических факторов основано на изменении заряда или свойста поверхности частиц, свойств стабилизаторов системы либо на выводе этих стабилизаторов из системы в результате физических или химических воздействий. Для этого обычно используют окисление, введение химических веществ, взаимодействующих с частицами или стабилизаторами системы, радиационную обработку, воздействие электрического и магнитного полей, электрогидравлического удара [1]. Однако основным процессом очистки сточных вод коагуляцией является введение коагулянтов (гетерокоагуляция). [c.17]

В последние годы находит все большее распространение метод отложения растворенных или диспергированных частиц на металлических поверхностях под воздействием внешнего электрического поля. Хотя уже сравнительно давно известно [78, 272], что осаждение наступает вследствие коагуляции, связанной с повышением концентрации продуктов электрохимической реакции на электроде, до настоящего времени сохранилось неоправданное предположение о непосредственном разряде частиц [273, [c.134]

Экспериментально установлено, что агрегирование и коагуляция дисперсных частиц могут наступать в результате их поляризационного взаимодействия в электрическом поле. Заряженные и незаряженные частицы образуют цепочечные агрегаты различной степени устойчивости как в однородном электрическом поле [164], так и под воздействием электрического заряда малой мощности [136]. Своеобразный механизм агрегирования клеток водорослей под влиянием электрического тока в нри-сутствии солей многозарядных неорганических катионов постулируют Мацкевич и соавт. [96, 173]. Исследователи считают, что такие катионы взаимодействуют с отрицательными зарядами поверхности частиц, при этом происходит локальная перезарядка этой поверхности, и при достаточно высоком градиенте напряженности наступает расщепление клетки водоросли на [c.188]

Вынужденная коагуляция аэрозолей может быть обусловлена каким-либо внешним воздействием на аэрозольные частицы. К вынужденной коагуляции относятся цроцессы сближения и укрупнения взвешенных в газе частиц при их осаждении под действием силы тяжести (гравитационная), коагуляция под действием звуковых волн—акустическая [83, 135], турбулентная, электрическая, обусловленная наличием внешнего электрического поля. [c.21]

Воздействие однородного электрического поля на дисперсные системы, в частности коллоидные, приводит к процессу электрокоагуляции. Термин электрокоагуляция в данном случае принят по работе [30] и характеризует поляризационные притяжения частиц во внешнем электрическом поле в отличие от электрохимической и электролитической коагуляции. [c.83]

Обработка золя в двухкамерном электролизере с разделением продуктов катодной и анодной реакций показала, что вклад электрохимической составляющей в коагуляцию может быть существенным, особенно при больших расходах тока, т. е. при значительном изменении pH и ЕЬ золя. Однако снижение оптической плотности в катодной камере происходит более интенсивно, чем в анодной, что противоречит теоретическим закономерностям (рис. 3.28). Учитывая высокий отрицательный заряд частиц латекса (35— 40 мВ), можно было предположить его снижение в анодной зоне за счет уменьшения pH и соответствующее улучшение условий коагуляции, что не подтверждается экспериментальными данными. Наблюдаемое явление позволяет предположить существенное влияние электрического поля на поведение системы. Однако при воздействии поля могут возникнуть два эффекта транспорт частиц и концентрирование их в определенном объеме ячейки без [c.85]

В основе данного процесса водоочистки лежат эффекты воздействия на движущиеся с потоком жидкости частицы примесей однородных и неоднородных электрических полей, обеспечивающих их отделение от воды и формирование в виде осадка у поверхности различных коллекторов. При этом в одном аппарате реализуются совместно во времени и пространстве электрическое воздействие на дисперсную фазу и фильтрование дисперсионной среды. Роль электрического воздействия сводится в данном случае в основном к транспортировке заряженных коллоидных частиц к поверхности коллекторов, вблизи которых происходит концентрирование частиц и создаются благоприятные условия для их коагуляции. [c.191]

Наибольший эффект очистки и обеззараживания питьевых вод наблюдается при комплексе электрических воздействий (КЭВ), под которым подразумевается сочетание электрических полей и разрядов, позволяющее изменить фазовое состояние обрабатываемой воды, что резко уменьшает агрегативную устойчивость примесей, приводит к их коагуляции и флокуляции, значительно улучшает органолептические качества воды (табл. 2.4). [c.51]

Однако в дальнейшем с увеличением pH вновь возрастала эффективность очистки. Возможно это связано с гидратацией макромолекул ПВС. Таким образом, проведенные исследования показывают, что максимальный эффект очистки достигается при обработке дисперсии в осадительной ванне с алюминиевыми электродами при напряженности (50—55)-10 В/м плотности тока 55—65 А/м и времени воздействия 5—10 мин. Характеристика исходной и очищенной воды приведена в табл. 3.4. Эффективность очистки полистирольного стока в электрическом поле выше, чем методом коагуляции гидратом окиси магния. [c.85]

Коагуляция взвешенных частиц может происходить за счет броуновского движения (тепловая коагуляция), а также под действием гидродинамических, гравитационных, акустических,, электрических и других сил. В определенных условиях, например при наличии теплового градиента, диффузионных явлений, воздействия магнитного поля и т. п., происходит направленное движение частиц, которое, как и процесс коагуляции, может способствовать осаждению частиц, повышать эффективность пылеулавливания. [c.31]

Агрегативная устойчивость С. (способность частиц сохранять свои первоначальные размеры, не слипаться) зависит от плотности поверхностного электрич. заряда частиц, их потенциала (потенциал Штерна), толщины двойного электрического слоя, интенсивности взаимод. частиц со средой (лиофильности С.). Понижение этих параметров приводит к потере агрегативной устойчивости. Осаждение частиц из С. (разделение фаз) м. б. значительно ускорено путем их укрупнения в результате коагуляции (флокуляции) при введении в С. электролитов (флокулянтов), под действием электрич. поля, магн. или электромагн. полей, жесткого ионизирующего излучения, теплового воздействия. Осадки, образующиеся из коагулированных С., являются более рыхлыми, имеют больший седиментационный объем, чем осадки, получаемые из агрегативно устойчивых С. Процессы разделения С. реализуются, напр., при очистке сточных вод в разл. типа отстойниках, фильтрах, флотаторах, гидроциклонах и центрифугах. [c.480]

Коагуляция коллоидов (эмульсий) может быть также осуществлена с помощью электролитов, под воздействием физических или химических факторов (перемешивания, нагревания, электрических и магнитных полей, ультразвуковых колебаний и др.). [c.172]

В Ленинградских инженерно-строительном институте (ЛИСИ) и технологическом институте (ЛТИ) им. Ленсовета выполнены большие исследования по электрообработке питьевых и сточных вод. Наибольший эффект очистки воды достигается при комплексе электрических воздействий (КЭВ), под которым понимается сочетание действия электрических разрядов и полей. Этот комплексный метод обработки воды вызывает резкое снижение агрегативной устойчивости примесей воды, приводит к их коагуляции и флокуляции, позволяет резко улучшить качество очищенной воды. [c.185]

Так как коллоидные частицы имеют слабый отрицательный заряд, хлопья коагулянтов — слабый положительный заряд, то между ними возникает взаимное притяжение, способствующее формированию крупных частиц. В процессе коагуляционной очистки сточных вод происходит соосаждение с минеральными примесями за счет адсорбции последних на поверхности оседающих частиц. Из воды удаляются соединения железа (на 78—89 %), фосфора (на 80—90 %), мышьяка, цинка, меди, фтора и других. Снижение по ХПК составляет 90—93 %, а по БПКб —80—85 % Степень очистки зависит от условий воздействия на коагуляцию дисперсной системы радиации, магнитного и электрического полей, введения частиц, взаихмодействующих с системой и стабилизирующих ее. Воздействие излучения, как и окисление органических соединений озоном способствует разрушению поверхностно-активных веществ (ПАВ), являющихся стабилизаторами твердых и жидких частиц, загрязняющих сточные воды. Под воздействием электрического поля происходит образование агрегатов размером до 500—1000 мкм в системах Ж — Т, Ж] — Ж2 и Г — Т. [c.479]

Б070657. Исследование вопросов комбинированного воздействия электрического поля высокого напряжения и ультразвука на процессы коагуляции, смешивания, напыления и диспергирования и выявление возможности разработки высокоэффективных схем технологического оборудования. - Предприятие п/я В-2346. 1970 г., 104 стр. [c.218]

Эмульсии часто приходится разрушать, например, при обезвоживании нефти и нефтепродуктов, в процессе коагуляции латекса, при выделении жира из молока и в других случаях. Процесс разрушения устойчивых эмульсий называется деэмульгированием. В этом случае разрываются прочные адсорбционные плен1<и на поверхностп капелек жидкости, что приводит к слиянию их и к расслаиванию системы на два слоя. Деэмульгирование можно вызвать различными приёмами центрифугированием, воздействием электрического поля, нагреванием, применением более сильных поверхностно-активных веществ, не являющихся эмульгаторами. Процесс деэмульгирования в больших масштабах осуществляют в нефтяной, резиновой и молочной промышленности. [c.331]

Первые попытки по теоретическому обоснованию электрофоретического образования осадков были предприняты Гамакером, рассматривающим электрическое поле как уплотняющий фактор, обусловливающий образование осадка на электроде. Гамакер и Фервей предложили рассматривать образование электрофоретических осадков как процесс коагуляции частиц на электроде под действием сил, развиваемых внещним электрическим полем, и сил молекулярного притяжения. В соответствии с их аккумулятивной теорией под воздействием электрического поля происходит накопление частиц около электрода, что приводит к давлению на слой частиц, достаточному для преодоления отталкивания двойного слоя, и образованию сцепленного осадка. Характер действия сил молекулярного и электростатического взаимодействия частиц достаточно точно объясняется теорией ДЛФО. [c.84]

Особенно эффективен метод при анодном (катодном) растворении металла электродов. Это объясняется тем, что коагулирующая активность электрогенерированных реагентов в отличие от коагулянтов, полученных при гидролизе солей металлов, значительно выше [43, 58]. Коагуляция частиц с одновременным закреплением пузырьков газа может происходить в межэлектродном пространстве, где дополнительно используется воздействие электрического поля [91], или в надэлектродном объеме, куда транспортируются продукты электродных реакций [69]. В любом случае первый прием всегда эффективнее из-за воздействия поля и более высокой активности взаимодействующих частиц, однако его применение ограничивается возможным нарушением работы электродных систем при сложном ионно-молекулярном составе природных и сточных вод. [c.193]

Воздействие на иефтеводяную эмульсию электрическим полем вызывает коагуляцию частиц дисперсной фазы (капли нефтепродуктов) и, как следствие этого, их коалесценщ1ю. При использовании растворимых электродов образуется гидроксид металла анода, способный адсорбировать на своей поверхности эмульгированные нефтепродукты. Таким образом, метод электрообраиотки открывает новые возможности для глубокой очистки судовых нефтесодержащих вод. [c.91]

Коагуляция лиофобных дисперсных систем может происходить в результате различных внешних воздействий, например при механичес1юм воздействии (ультразвука), действии электрического поля, при нагревании или замораживании системы. Коагуляция лиофобных золей может быть вызвана также их сильным разбавлением или концентрированием. Наиболее часто коагуляция дисперсных систем происходит при добавлении электролитов. Различают два типа электролитной коагуляции коллоидных систем 1) нейтрализационную, происходящую в результате снижения поверхностного потенциала частиц 2) конпен-трационную, протекающую вследствие сжатия диффузной части двойного электрического слоя (потенциал поверхности в этом случае не изменяется). [c.162]

Возникновение электрических полей в нефтегазоводяной смеси изменяет дисперсность частиц в флюиде, что проявляется в изменении проницаемости за счет кольматации-декольматации поровых каналов твердыми частицами или газовыми микропузырьками и компенсирования капиллярного гистерезиса. Высокая чувствительность процессов коагуляции и пептизации к электрическим полям, возможно, является более важным фактором для фильтрации нефтегазоводяной смеси. Образование объемных зарядов порождает электрические поля, которые распространяются со скоростью света и изменяют условия движения флюида на далеких расстояниях от места первичного формирования, что может вызывать диспергирование нефти вдали от контакта нефть—закачиваемая вода ввиду сильной чувствительности коллоидных растворов к внешним воздействиям, а также возможной необратимости изменений, происходящих в таких системах под действием внешних факторов. [c.27]

Отклонение формы частиц от сферической дает ряд новых эффектов [28]. В первую очередь это дихроизм — различие в интенсивности рассеяния света при падении на частицы луча света, параллельного и перпендикулярного длинной оси частицы. Практически дихроизм можно наблюдать, если все частицы коллоидного раствора ориентировать параллельно воздействием электрического (или магнитного) поля. При достаточно больщой концентрации частиц эффекты их ориентации во внещнем поле мог>т многократно перекрываться эффектами коагуляции под действием внещнего поля. Примечательно, что коагуляция может быть обратимой по отнощению к полю, т. е. при его выключении происходит распад флокул коагулята на исходые частицы и возврат к первоначальной величине коэффициента рассеяния света (см. подраздел 3.19). [c.748]

Изучение воздействия на суспензии глин поля постоянного тока [58] показало, что степень ускорения седиментации частиц под влиянием поля зависит от напряженности электрического поля и гидратации глинистых частиц. Оптимальным условиям воздействия поля отвечают значения ДП, близкие к ДПкр. В 50-х годах ряд работ но структурообразованию дисперсных систем в поле постоянного тока опубликовали Френкель, Гиндин и др. [59]. По Гороновскому [60], коагуляция частиц гидроокисей Л1е-таллов в поле постоянного тока связана со следующими эффектами электрофоретическим переносом частиц и их последующим разряжением на электродах возникновением высоких концентраций коагулирующих ионов коагулирующим действием ионов, переходящих в раствор с электродов взаимной коагуляцией дисперсных частиц с частицами, перезарядившимися на электродах. [c.119]

Исследованию поведения эмульсий во внешнем электрическом поле посвящено много работ, что в значительной степени обусловлено важным практическим значением вопросов обезвоживания нефтяных эмульсий и очистки воды, содержащей примеси минеральных масел [314, 315, 333—336]. Поведение жидких капель в электрическом поле довольно сложно деформированные внешним полем капли при одних режимах воздействия могут диспергироваться, при других — коалесцировать. Строгое количественное описание взаимодействия таких капель представляет собой очень сложную задачу, особенно в том случае, когда эмульсии стабилизованы ПАВ. Необходимо отметить, что в большинстве работ, в которых рассмотрено взаимодействие микрообъектов в электрическом поле, не учитывались эффекты деформации и поляризации ДЭС. К сожалению, метод количественного описания притяжения дипольных частиц без учета параметров ДЭС, развитый Красин — Эргеном [337], нередко используется и в настоящее время. Мут [338] еще в 1927 г. объяснял образование цепочек из дисперсных частиц, находящихся в электрическом поле, поляризацией (сдвигом зарядов) частиц и их ионных слоев. Аналогично Германе [126], как было отмечено ранее, указывал на важную роль деформации ДЭС в процессах коагуляции. В дальнейшем Штауф [127] разработал приближенный метод расчета энергии притяжения наведенных диполей, учитывающий поляризацию ионных слоев, и определил зависимость величины энергии притяжения от напряженности и частоты внешнего поля, а также от размера частиц. В работе [128] исследовано влияние переменных и постоянных электрических полей на взаимодействие частиц латекса политрифторхлорэтилена и сополимера стирола с ни-трилакриловой кислотой, диспергированных в алифатических [c.69]

Для интенсификации процесса фильтрации эмалей, лаков и смол нужно не допускать коагуляции и образования пленок и подбирать заряженные частицы так, чтобы они существенно ослабляли силы поверхностного натяжения. С этой целью картон и намывной слой, состоящий из нескольких компонентов, следует предварительно подвергать воздействию заряженных частиц или квантов соответствующих энергий такому же воздействию должен быть подвергнут и фильтруемый материал. Действием заряженных частиц и квантов энергии можно довести пленку до полного ее разрушения и, наложив на систему электрическое поле, отвести ассоциированные комплексы, состоящие из частиц пленки, в специальные отсеки фильтраппарата (в процессе транспортировки дисперсной среды из одного объема в другой). Очистка отсеков фильтраппарата от отходов несложна. Такой процесс фильтрации является непрерывным и может протекать при низких или нормальных температурах. [c.219]

Для коагуляции дисперсной системы сточных вод применяют жисление, введение химических веществ, которые взаимодействуют с частицами или стабилизаторами системы, радиационную )бработку, воздействие электрического и магнитного полей, элек-грогидравлического удара и т. д. [c.107]

Физические воздействия в виде электрических и акустических полей существенно влияют на движение частиц и, следовательно, на вероятность их столкновения. При определенных энергиях частиц, получаемых ими в полях, они могут сближаться, преодолевая.рервый глубокий потенциальный барьер, образуя устойчивую систему. Этот вопрос применительно к коагуляции гидрозолей в ультразвуковом поле был рассмотрен Г. А. Мартыновым и Д. С. Лычниковым [34]. Таким образом, рассматриваемые воздействия могут оказывать влияние и на вторую груйпу факторов. [c.134]

В практических условиях чаще бывает более целесообразно разрушить аэрозоль, чем его стабилизировать (очистка воздуха и газов и улавливание содержащихся в них ценных продуктов). Разрушение (коагуляция) аэрозолей в основном осуществляется путем изменения скорости и направления движения аэрозольной системы. Это изменение может осуществляться под воздействием различных фактаров механического препятствия (фильтры, центробежные отделители), введением зародышей коагуляции, электрического, ультразвукового поля и других. [c.248]

Объективным критерием потери кинетической и агрегативной устойчивости являеадя сжатие двойного электрического слоя, в результате чего происходит снижение поверхностного и электрокине-тического потенциалов. При снижении -потенциала с 70 до 30 мВ наступает коагуляция [104]. Потеря агрегативной устойчивости дисперсных частиц может произойти под действием перемешивания и нагревания, замораживания и последующего оттаивания, ультрафиолетового и ионизирующего излучений, ультразвукового, электрического и магнитного полей. Хотя перечисленные методы воздействия находят применение при обработке сточных вод, они не имеют самостоятельного значения. [c.159]