Коагуляция в акустическом поле

Коэффициент коагуляции зависит от физико-химических свойств аэрозоля и характеристик акустического поля. В опытах Брандта [6] по акустической коагуляции аэрозоля парафинового масла с каплями радиусом 0,2-1,9 мкм при массовой концентрации 15-20 г/м на частоте 10 кГц для коэффициента коагуляции в зависимости от интенсивности были получены следующие значения [c.134]

Коагуляция в акустическом поле 166 [c.426]

ОСАЖДЕНИЕ И КОАГУЛЯЦИЯ В МАГНИТНОМ И АКУСТИЧЕСКОМ ПОЛЯХ [c.116]

После коагуляции аэрозоля в акустическом поле стоячих волн агломерированные частицы легко отделить от газа с помощью, например, обычного циклона. В этом случае установка работает по схеме, приведенной на рис. 33. В качестве излучателя звука Б таких установках применяют сирены. Представляет интерес электродинамический вибратор, предложенный для этой цели [78 , но до настоящего времени не примененный в промышленных условиях. [c.49]

Интересно, что параметры акустического поля (частота колебаний, интенсивность) влияют как на эффективность, так и на направление процессов эмульгирования, суспендирования и диспергирования. Так, например, эмульсия керосин — вода, образующаяся при частотах 150 и 395 кгц, расслаивается в поле частотой 2 мгц и выше [112] при 960 кгц образуется эмульсия вода — масло (даже с олеатом натрия, способствующим образованию эмульсии масло — вода), а при 187, 240 и 320 кгц — эмульсия масло — вода (даже с олеатом бария, способствующим образованию обратной эмульсии) [113] коагуляция водных суспензий глины, кварцевого песка и фосфатных руд существенно ускоряется при сравнительно невысокой интенсивности (0,3 вт/см ) ультразвука, тогда как применение акустических колебаний высокой интенсивности вызывает эффективное суспендирование [111]. [c.55]

Впервые ультразвук нашел применение в промышленности именно для обработки жидких сред, поскольку распространяется в них с незначительным затуханием. При средних и особенно при больших интенсивностях ультразвука в жидкости возникает ряд важных и интересных явлений, которые способствуют интенсификации многих промышленных процессов. В процессе очистки сточных вод отстаиванием при акустическом воздействии наибольшее значение имеют два механизма — акустическая коагуляция гидрозолей и потеря устойчивости системы под воздействием колебаний [162]. Большое влияние на процесс отстаивания в акустическом поле [c.17]

КОАГУЛЯЦИЯ В АКУСТИЧЕСКОМ ПОЛЕ [c.166]

Акустические колебания оказывают воздействие на процессы, протекающие в газовых средах, такие, как коагуляция аэрозолей, сушка, горение и др. При этом иногда изменяется не только скорость, но и направление этих процессов. Решающими факторами, обусловливающими протекание физико-химических и химических процессов в акустическом поле, являются, помимо акустических параметров применяемых устройств, физико-химические свойства озвучиваемых систем. Поэтому при разработке устройств и аппаратов, использующих акустические колебания, очень важно обеспечить оптимальные условия проведения процесса, на которые данные устройство или аппарат рассчитаны. [c.180]

Кубанским П. Н. [35] показано, что в акустическом поле большой интенсивности коагуляция может быть вызвана акустическими течениями и вихреобразованием. [c.61]

В качестве примера рассмотрим коагуляцию полистироль-ного латекса в акустическом поле [38]. Частицы суспензии полистирольного латекса, получаемого по стандартной технологии, имеют диаметр 1 мкм и заряд минус 46 мВ. Сольватная оболочка на поверхности частиц образована специально вводимыми поверхностно-активными веществами (мылами). [c.67]

Рис. 4.2. Степень коагуляции Ск полистирольного латекса в акустическом поле в зависимости от гидростатического давления.

Рис. 4.4. Зависимость продолжительности полной коагуляции полистирольного латекса в акустическом поле от содержания стабилизатора в латексе С .

Механизм коалесценции эмульсий в акустическом поле практически ничем не отличается от механизма коагуляции, рассмотренного выше. Это связано с тем, что жидкие капельки малых размеров, имеющие на своей поверхности пленку ПАВ, двигаются в жидкости также как и твердые шарики. [c.73]

Вследствие того, что механизмы коагуляции процессов гидрозолей и коалесценции эмульсий в акустическом поле одинаковы, технологический и акустический режим оказываются идентичными, хотя могут отличаться аппаратурным оформлением. [c.73]

Практический аспект рассмотренных ранее закономерностей связан с тем, что, попадая в акустическое поле, частицы полидисперсного аэрозоля под влиянием колебательного движения газа приобретают различную скорость для частиц разных размеров. В этом случае процесс коагуляции по своим закономерностям аналогичен кинематической коагуляции, происходящей при опускании тяжелых частиц в спокойной среде. [c.144]

Степень очистки газов в аппаратах различных типов может быть повышена и процесс очистки ускорен путем предварительного укрупнения (коагуляции) взвешенных частиц. Для этой цели может быть применена акустическая коагуляция — воздействие на загрязненный газ упругих акустических колебаний звуковой и ультразвуковой частоты. Звуковые и ультразвуковые колебания вызывают интенсивную вибрацию мельчайших взвешенных частиц, что приводит к резкому увеличению числа их столкновений и укрупнению (коагуляции). Коагуляция частиц происходит более интенсивно в поле стоячих волн. [c.243]

Указанные измерения дают представление об увеличении размера лишь наиболее крупных частиц, за ходом же коагуляции в звуковом поле можно непрерывно следить, измеряя ослабление проходящего через аэрозоль пучка света и вычисляя средний раз мер частиц в различные моменты времени Этим методом были получены результаты, находящиеся в согласии с измерениями скорости падения частиц, и подтверждено, что скорость коагуляции быстро возрастает с увеличением интенсивности звука" Цен-ным средством при изучении механизма акустической коагуляции является микрокиносъемка аэрозольных частиц в звуковом поле ( )ис 5 10) На первом кадре видны взвешенные частицы до Озвучивания, на втором кадре, снятом в начале озвучивания, частицы колеблются, на третьем уже имеет место значительная коагуляция — частицы не колеблются в продольном направлении, а движутся по неправильным траекториям, снова соударяются и [c.167]

Повысить степень очистки нефти, отсепарированной воды и осадка позволяет способ (рис. 12), предложенный в [34]. Нефтешлам перекачивают насосом 1, в поток нефтешлама системой 16 дозируют деэмульгатор. В аппарате 2 нефтешлам обрабатывают переменным магнитным полем, а в подогревателе 3 нагревают и обрабатывают встроенной акустической системой 4. В нагретый поток нефтешлама системой 17 дозируют флокулянт. Нагретый нефтешлам очищают в самоочищающемся фильтре грубой очистки 5, оборудованном акустической системой 6. Под воздействием температуры, деэмульгатора и акустических систем происходит разделение эмульсий, а под воздействием флокулянта — процесс коагуляции механических частиц. Обработанный нефтешлам поступает на двухфазную центрифугу 7, в которой под воздействием [c.41]

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]

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 ранних работах не учитывали также влияние акустической турбулентности в полях высокой интенсивности при низкой турбулентности, что было недавно отмечено Матулой [564] и Подощерни-ковым [651, 652]. Теоретическое значение гидродинамических сил было исследовано Пшеной-Севериным [664], который пришел к выводу, что наряду с ортокинетической коагуляцией они представляют собой существенный фактор в процессе агломерации частиц диаметром от 3 до 30 мкм в относительно низкочастотных акустических полях. Кроме того, Тимошенко изучал взаимодействие [c.525]

Воздействием акустических колебаний на гетерогенные системы жидкость —жидкость и жидкость — твердое тело можно достичь их расслоения. К- Бонди и К. Золльнер, изучавшие коагуляцию эмульсий и суспензий в акустическом поле, установили, в частности, что применение стоячих волн способствует их расслоению, причем фаза меньшего удельного веса собирается в узлах колебаний, а большего удельного веса — в пучностях [110]. На примере системы вода — толуол — кварц они показали, что в поле стоячих волн скопление кварца происходит в местах пуч-но1. тей, а толуола — в узлах колебаний. [c.53]

Акустическая регенерация основана на процессе коагуляции частиц. Так как практически все промышленные аэрозоли поли-дисперсны, а амплитуда колебаний частиц зависит от их размеров, столкновение частиц в значительной степени происходит из-за различной их амплитуды. При большей концентрации аэрозоля и интенсивности акустического поля эффект коагуляции значительней. Слой пыли на фильтровальном материале в случае применения акустической коагуляции состоит из более крупных скоа-гулированных частиц, чем при отсутствии акустического поля. [c.32]

Была установлена возможность коагуляции взвеси цинковых белил в низкочастотном акустическом поле [11—13]. Исследовательские работы вначале проводились на лабораторной установке (рис. У-8). Источником звука служила электросирена 2, установленная над камерой озвучивания 1 емкостью 1 м , отделенная звукопроводящей пленкой 3. [c.174]

Теоретические и экспериментальные исследования [41, 78] показали, что эффективность обеспыливания газов зернистыми слоями определяется одновременным и совместным действием различных механизмов улавливания частиц - инерционным осаждением, зацеплением, седиментацией, диффузией, кинематической коагуляцией, турбулентной миграцией, термо- и электрофорезом и негидродинамическими факторами (магнитными, электростатическими и акустическими полями). [c.282]

Коагуляция происходит в узлах или пучностях проходящей звуковой волны. Механт/зм коагуляции аэрозолей в акустическом поле еще окончательно не разработан. [c.185]

На фиг. 71 представлены дисперсные кривые системы дибутил-фтолат — вода при воздействии ультразвуком частотой 22 кгц с различной длительностью. Как видно, при малом времени воздействия образуется однородная высокодисперсная эмульсия. С ростом времени воздействия однородность эмульсии ухудшается и она становится полидисперсной. Однако некоторые исследователи [3] отмечают, что с ростом длительности воздействия наблюдается тен-1денция к увеличению степени дисперсности эмульсий. Для эмульгирования наиболее эффективно поле бегущей волны. Так, на частоте 960 кгц в поле стоячей волны возможно получение эмульсии вода-масло с концентрацией до 10%, а в поле бегущей волны — до 30%. Такое влияние характера акустического поля можно объяснить тем, что в поле стоячей волны преобладает противоположный эмульгированию процесс коагуляции. [c.109]

В. Даниевский [76] отмечает, что параметры акустического поля (частота колебаний, интенсивность) влияют на эффективность коагуляции. Так, например, по мнению автора, эмульсия керосин—вода образовывалась при частотах 150—395 кгц, а расслаивалась в поле с частотой 2 мгц и выше. [c.109]

Внещне полистирольный латекс представляет собой мало-зязкую жидкость белого цвета, похожую на молоко. Коагуляция гидрозоля в акустическом поле происходит только тогда, когда возникает кавитация. Первоначально коагулят образуется в местах наибольшего развития кавитации. При коагуляции латекса под воздействием акустических колебаний происходит адсорбция воды (дисперсионной среды) на поверхности образующегося коагулята. Образующийся в этом случае продукт по внешнему виду напоминает творог. Скорость акустической коагуляции меняется с течением времени. Так, если в первую минуту акустического воздействия коагулирует 90 % латекса (в пересчете на полистирол), то после трех минут воздействия коагуляция составит 99,3% (рис. 4.1). [c.68]

Механизм ультразвуковой коагуляции аэрозолей весьма сложен, и неудивительно, что полная количественная теория этого явления отсутствует, В ультразвуковой волне частицы аэрозоля тем точнее следуют за колебаний уи1 среды, чем ниже частота колебаний, чем меньше масса и плотность частиц и чем выше вязкость газообразной фазы. Соотноишние в амплитудах колебаний частиц аэрозоля и газовой фазы в зависимости от размеров частиц аэрозоля изображено на рис. 144. Можно указать два основных фактора, вызывающих коагуляцию 1) силы притяжения осциллирующих частиц, имеющие гидродинамическую природу, и 2) увеличение вероятности соударений частиц. С. В. Горбачев и А. Б. Северн1.1Й [269] показали, что под действием акустического поля между капельками тумана возникают иондеромоторные силы, аналогичные тем, которые возникают между частицами в потоке. Действие этих сил будет способствовать коагуляции аэрозоля. Также способствовать коагуляции будет увеличение числа соударений между частицами, поскольку такие соударения практически всегда бывают неупругими и ведут к агрегации частиц. [c.266]

Частицы А. размером менее 1 мкм всегда прилипают к твердым пов-стям при столкновении с ними. Столкновение частиц друг с другом при броуновском движении приводит к коагуляции А. Для монодисперсных А. со сферич. частицами скорость коагуляции и/Л= — где и-число частиц в единице объема, К-т. наз. коэф. броуновской коагуляции. В континуальном режиме К рассчитывают по ф-ле Смолуховского = 4яйрОр, в свободномолекуляр-ном-по ф-ле К = л1/2- рИрр, где Кр-средняя скорость теплового движения аэрозольных частиц, р-коэф., учитывающий влияние межмол. сил и для разл. в-в имеющий значение от 1,5 до 4. Для переходного режима точных ф-л для вычисления К не существует. Помимо броуновского движения коагуляция А. может иметь и др. причины. Т. наз. градиентная коагуляция обусловлена разностью скоростей частиц в сдвиговом потоке кинематическая-разл. скоростью движения частиц относительно среды (напр., в поле гравитации) турбулентная и акустическая-тем, что частицы разного размера сближаются и сталкиваются, будучи в разной степени увлечены пульсациями или звуковыми колебаниями среды (последние две причины существенны для инерц. частиц размером не менее 10 м). На скорость коагуляции влияет наличие электрич. заряда на частицах и внеш электрич. поля. [c.236]

Рассматривая подобные снимки а также визуально наблюдая озвучивамые аэрозоли под микроскопом, можно различить две главные стадии процесса акустической коагуляции В первой стадии частицы колеблются под влиянием звуковых волн и принимают участие в общей циркуляции воздуха между узлом и пучностью колебаний, образуя агрегаты в результате соударения в звуковом поле Во второй стадии они укрупнены насто1ько, что не могут более следовать за колебаниями среды и описывают очень неправильные и сложные траектории В течение этой стадии коа гуляция продолжается благодаря соударениям между укрупнившимися частицами а также между ними и еще продолжающими колебаться мелкими частицами [c.168]

Интересно отметить, что при Л = 0,8г1 мм через сетки раамером 100 м м не проходят частицы взвешенных веществ, диаметр которых в 2 раза меньше размера ячеек -сетки. Это явление можно объяснить процессо1М самопроизвольной коагуляции взвешенных частиц, протекающим в поле звуковых волн. При вибрации фильтрующего элемента вокруг него возникает звуковое поле, в котором, почвидимому, в результате неупругих соударений между частицами происходит нарушение агрегативной устойчивости последних и их укрупнение. Поэтому ре(КОмендуется в акустическом фильтре применять микросетки с большими размерами ячеек, при которых удельная производительность установки увеличивается и обеспечивается ее надежная э/ксплуатация. Повышенным требования.м отвечают мижросетки с размером ячеек 100 и 125 мкм, отличающиеся высокой прочностью и долгим сроком службы. [c.29]

Электромагнитные преобразователи могут быть основаны также на принципе перемещения в постоянном магнитном поле проводника, на концы которого подается переменная разность потенциалов. Этот припцип может быть использован для генерирования колебаний ультразвукового диапазона частот. Преобразователь Клэра (рис. 29), предназначенный для ускорения коагуляции дымов и туманов, генерирует акустические колебания частотой порядка 20 кгц [78]. Направляющее кольцо 5 вибрирующего цилиндра 1 входит в радиальный зазор электромагнита 7. Ток в направляющем кольце, являющемся витком вторичной обмотки трансформатора, индуктируется возбуждающей катушкой 8, которая служит первичной обмоткой трансформатора. [c.43]

Механизм процесса ультразвуковой коагуляции аэрозолей весьма сложен и недостаточно изучен. До последнего времени существовали три теории этого процесса пондеромоторпая [83, 84], ортокинетическая [85] и радиационная [86, 871 В 1954 г. П. Н. Кубанский [88] предложил гипотезу, объясняющую коагуляцию аэрозолей акустическими течениями, возникающими в высокоинтенсивном звуковом поле. По Е. П. Медпикову [89], ведущим фактором процесса является броуновское двил ение частиц. Эти взгляды рассмотрены в ряде работ [43, 90 и др.], однако общепризнанной теории указанного процесса пока не существует. Это не помешало установить некоторые зависимости, [c.48]

Эффективность звуковой коагуляции аэрозолей зависит от интенсивности поля ( пороговым уровнем ее считают 0,1 — 0,15 вт/см [86, 90], но практически требуется более высокая интенсивность), от частоты акустических колебаний (для каждого вида аэрозоля существует оптимальная частота, лежащая по данным Е. П. Медникова [90] в пределах 1—5 кгц, по данным Л. Бергмана [43] в пределах 5—50 кгц), от продолжительности озвучивания (обычно 3—4 сек.) [91] и других факторов. [c.49]

Для акустической коагуляции аэрозоля с частицами разного диаметра целесообразно, по-видимому, использовать многосвистковую установку (стр. 28), которая позволяет получать различные сложные спектры частот звукового поля и достаточно просто их регулировать. [c.50]

Несколько подробнее изучено влияние на коагуляцию движения частиц, возникающего в ультразвуковом поле Это обстоятельство связано, повидимому, с отмеченными Гидеманом возможными техническими применениями эффекта ускорения коагуляции ультразвуком. Подробное объяснение причины этого эффекта и зависимости его от частоты было дано Андраде использовавшим старую работу Кенига по теории так называемых акустических движений твердых тел. Асимптотический характер кинетических кривых для этого случая разобран автором настоящей работы и Эмануэлем. Кинетика процессов перегонки изучена значительно менее подробно, чем кинетика коагуляции. [c.141]

Пылеулавливающая установка с акустическим коагулятором спроектирована НИИЦЕМЕМАШем и смонтирована в цехе обжига Куйбышевского комбината строительных материалов. В этой установке происходит улавливание высокодисперсной пыли путем коагуляции (укрупнения) частиц пыли в звуковом поле с последующим осаждением ее в существующих аппаратах. [c.275]

Необходимо отметить, что ультразвуковая обработка жидкого металла оказывает ускоряющее влияние на окончательный этап процесса дегазации за счет действия двух факторов. Во-первых, в поле ультразвуковой волны происходит объединение (коагуляция) нескольких пузырьков благодаря гидродинамическим потокам (силы Бернулли) и акустическим течениям (силы Бьер-кнесса). Во-вторых, при колебательном движении жидкости, как правило, снижается ее вязкость. По-видимому, явление снижения кажущейся вязкости — тиксотро-пия — способствует ускорению всплытия на поверхность пузырьков газа. [c.453]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология