Распределение дисперсного материала

Та или иная дисперсная система предназначена для выполнения определенных функций служить исходным материалом для формования строительной конструкции, если это цементная смесь исполнить роль защитной или декоративной краски, если это суспензия пигмента подчинить движение жидкости воздействиям магнитного поля, если это коллоидный раствор ферромагнетика, и т. д. Возможность дисперсной системы выполнить предназначенную ей функцию зависит от ее рецептуры — наличия в составе системы частиц вяжущих, окрашенных или магнитных материалов. Однако качество продукта и технологичность его применения и получения определяются общим свойством любых дисперсных систем вне зависимости от их рецептуры — их устойчивостью. Устойчивость — это способность системы сохранять постоянство своих свойств во времени или при достаточно сильном изменении условий. Среди разнообразных свойств всеобъемлющим является равномерность распределения дисперсного материала по всему объему системы. Она определяется многими факторами, к числу которых относится устойчивость к некоторым частным конкретным изменениям состояния системы, среди которых наиболее важна устойчивость против коагуляции и оседания частиц. Терминология, касающаяся устойчивости, сложилась до того, как были выявлены многие детали и варианты изменения состояния взвесей. По этой причине толкование ряда понятий приобрело неоднозначность. Так, коагуляция — это слипание частиц и, кроме того, разрушение дисперсной системы, при которой происходит ее разделение на фазы осадок, дисперсионную среду. Слипание частиц, сопровождающееся не разрушением, а лишь изменением состояния системы, иногда желательным и полезным. Агрегативная устойчивость — способность дисперсной системы противостоять слипанию частиц в том или ином понимании сути этого явления. Слипание может быть разным как по характеру, так и по силе сцепления частиц. Понятие кинетической устойчивости обычно характеризует способность взвеси противостоять расслаиванию (оседанию частиц) за некоторый конечный интервал времени. Термодинамическая устойчи- [c.624]

Рис. 5.24. Распределение дисперсного материала по влагосодержанию при

Объем вычислений оказывается существенно меньшим при расчете многосекционного аппарата с перекрестным током материала и сушильного агента, поскольку в этом случае не приходится производить дополнительные итерации по температурам сушильного агента между секциями. При перекрестном движении потоков расчет осуществляется от секции к секции по ходу дисперсного материала учитывается лишь то обстоятельство, что во вторую и последующие секции материал входит с неравномерным распределением по влагосодержанию и температуре, соответствующим выходным параметрам материала предыдущей секции. Значения распределений дисперсного материала по влагосодержанию и температуре записывается через распределение по времени пребывания частиц и кинетику сушки и нагрева [c.165]

Распределение дисперсного материала по степени отработки, В технологической практике часто нужно знать не только среднее значение отработки дисперсного продукта, но и распределение [c.70]

Рис. 1.38. Плотность распределения дисперсного материала по концентрации целевого компонента.

Примем вначале, что концентрация целевого компонента в сплошной фазе одинакова не только по объему каждой зоны, но и по зонам. В таком случае все зоны (секции) равнозначны в смысле внешних условий кинетической отработки частиц твердой фазы, и эффект секционирования сказывается только на характере распределения дисперсного материала по времени пребывания. Если дополнительно предположить одинаковое среднее время пребывания материала в каждой секции, то определение средней степени отработки твердого продукта на выходе из п-го аппарата полного смешения (Стп) легко может быть выполнено, поскольку явный вид уравнения для плотности распределения по времени пребывания известен —см. соотношение (1.99) [c.72]

Вследствие неравномерности времени пребывания отдельных растворяющихся частиц их размеры на выходе из аппарата полного перемешивания оказываются неодинаковыми (рис. 2.5). Составляя баланс для элементарной порции твердой фазы, имеющей размеры частиц в пределах г—(л + г), методом, аналогичным изложенному в гл. 1, может быть получена следующая функция плотности распределения дисперсного материала по размерам частиц [c.90]

Сравнение методов характеристической и кинетической функции показывает, что они во многом аналогичны и служат одной цели — учесть кинетику отработки реальных материалов, не прибегая к упрощенным модельным представлениям. Применение того или иного метода зависит от условий решаемой задачи. Так, метод кинетической функции (0) в качестве аргумента содержит время, отнесенное к времени полного растворения. Поэтому экспериментально определенная функция (6) оказывается более удобной при анализе процессов, развивающихся во времени или имеющих распределение дисперсного материала по времени пребывания в зоне обработки (аппараты с перемешиванием среды), когда среднее значение степени отработки отдельных порций выгружаемого продукта определяется интегрированием кинетической функции по времени. [c.119]

С другой стороны, распределение дисперсного материала по времени пребывания в зоне сушки в действительности не соответствует распределению, принимаемому для полного перемешивания— см. уравнение (1-98), — причем различие состоит в отсутствии порций материала, выходящих из слоя после очень малых времен сушки. На самом деле всегда имеется некоторое время, в течение которого частицы только что вошедшего в слой материала не могут оказаться в выгружаемом потоке. Это приводит к уменьшению величины среднего влагосодержания высушенного [c.280]

Вопрос о распределении дисперсного материала по сечению потоков газовзвеси представляет определенный практический интерес. В некоторых аппаратах необходимо принимать специальные меры для сглаживания профиля концентрации [1]. При этом возникают затруднения в связи с тем, что закономерности распределения твердых частиц по сечению потока изучены слабо, имеющиеся по этому вопросу данные не систематизированы и носят отрывочный характер. [c.20]

Выведем приближенную зависимость для распределения дисперсного материала в поперечном сечении потока газовзвеси. Будем рассматривать поток на участке установившегося движения в случае, когда частицы в рассматриваемом [c.22]

Наблюдавшееся в опытах увеличение неравномерности распределения дисперсного материала при росте скорости газа объясняется тем, что в этом случае увеличивается скорость вращения частиц, а следовательно, растет и величина г мг- Рост величины В при этом оказывается, по-видимому, менее существенным. [c.25]

В заключение отметим, что учет действия эффекта Магнуса на вращающиеся частицы позволяет, хотя бы качественно, объяснить практически все известные данные по распределению дисперсного материала в поперечном сечении потоков газовзвеси. [c.25]

Рассматривается процесс формирования профиля концентрации в поперечном сечении потока газовзвеси исходя из предположения, что этот процесс является результатом перемещения дисперсного материала под действием турбулентных пульсаций и вращения частиц, вызывающего эффект Магнуса. Получено приближенное выражение для распределения дисперсного материала по поперечному сечению потока газовзвеси. Показано, что из полученной зависимости можно сделать ряд выводов, которые согласуются с данными экспериментальных исследований. [c.184]

Уравнения типа (1.78) и (1.79) дают возможность определить основную технологическую величину, характеризующую интенсивность работы массообменного аппарата — среднее значение концентрации целевого компонента в дисперсном материале, выходящем из аппарата полного перемешивания по дисперсной фазе. Однако при осуществлении некоторых массообменных процессов необходимо знать распределение дисперсного материала по степени отработки отдельных его частей. Такое распределение р(С ) может быть получено из стационарного баланса частиц, имеющих концентрацию в диапазоне от s до Сз + йСз- Действительно, в выделенную на рис. 1.17 элементарную порцию дисперсного материала входят частицы, концентрация в которых соответствует правой границе зоны (для случая извлечения компонента из твердой фазы) Р )с+ с к — дС дх— скорость изменения концентрации в [c.87]

Вклад, который вносит рассматриваемая доля в распределение дисперсного материала по концентрации на выходе из второй секции, записывается следующим образом pj ( s) = Pi (В so, fi, il) Pi ( s, l, f2, T2). Плотность распределения рг на выходе из второй секции получается суммированием элементарных долей dp2 по всем в пределах концентраций, которые при дальнейшем изменении могут привести к текущей величине s [c.89]

Согласно физическому смыслу задачи, плотность распределения дисперсного материала на выходе из второй секции является функцией параметров работы обеих секций. [c.90]

Средняя доля нерастворившегося твердого продукта на выходе из последней t-й секции аппарата определяется интегрированием произведения кинетической функции и плотности распределения дисперсного материала по времени его пребывания в секционированном аппарате [c.112]

Непрерывное распределение дисперсного материала по размерам частиц существенно усложняет задачу экстрагирования, приводя к необходимости анализа интегральных уравнений. [c.139]

Когда кинетика сушки индивидуальной частицы соответствует периоду линейно убывающей скорости, совместное решение уравнений (5.38) и (5.145) дает для распределения дисперсного материала по влагосодержанию степенную зависимость [c.322]

При кинетике сушки частиц, соответствующей двум последовательным периодам постоянной и линейно убывающей скорости, распределение дисперсного материала по влагосодержанию имеет вид [53] [c.323]

В процессе расчета сушильного аппарата непрерывного действия кинетическое уравнение сушки отдельной частицы (5.185) рассматривается совместно с уравнением плотности распределения дисперсного материала по времени пребывания в аппарате, соответствующим полному перемешиванию частиц, что дает для величины среднего влагосодержания непрерывно выгружаемого из аппарата материала [c.335]

Рис. 1.48. Плотность распределения дисперсного материала по влагосодержанию на выходе из сушильного аппарата непрерывного действия с псевдоожиженным слоем материала

Анализ приводит к следуюш,им формулам для плотности распределения дисперсного материала по суммарному времени пребывания в последовательно соединенных аппаратах полного перемешивания [39] при одинаковых значениях среднего времени пребывания в каждом аппарате [c.49]

Рис. 7.9. Плотность распределения дисперсного материала по времени пребывания в псев-доожиженном слое.

Рис. 7.10. Плотность распределения дисперсного материала по времени пребывания в псевдоожиженном слое при идеальном перемешивании материала.

Распределение дисперсного материала по времени пребывания в зоне термообработки р(т) позволяет вычислить среднее значение температуры всей массы выгружаемого из аппарата материала через среднюю температуру частицы Г(т), зависящую от времени т ее пребывания в ПС [c.205]

Таким образом, температура материала, усредненная по объему каждой частицы и по всей массе материала, определяется по соотношению (7.111) через среднюю по высоте ПС температуру газа I, которую можно вычислить, приняв предположение о движении газа по ПС в режиме полного вытеснения и равномерное распределение дисперсного материала по объему ПС. Температура поверхности частиц Гп при энергичном перемешивании дисперсного материала в слое также распределена согласно неравномерному времени пребывания частиц, а ее среднее по высоте слоя значение Ти вычисляется аналогично по формуле усреднения (7.109) с подстановкой вместо f(x) текущей температуры поверхности частицы Гп(/ , т) из формулы (7.108) при г = R [c.205]

Рис. 7.12. Плотность распределения дисперсного материала в одно- (/), двух- (2) и трехсекционном (3) аппарате псевдоожиженного слоя при идеальном перемешивании в каждой секции.

На рис. 7.15 и в табл. 7.2 приведены результаты численных расчетов для различных функций распределения дисперсного материала по времени пребывания [уравнение (7.123)] и разных критериальных уравнений для вычисления коэффициента теплоотдачи от поверхности частиц к охлаждающему воздуху. [c.216]

РИС. 6.2. Плотность распределения дисперсного материала по влагосодержанию на выходе нз псевдоожиженного слоя полного перемешивания при сушке частиц в периоде постоянной скорости. [c.152]

В тех случаях, когда кинетика сущки индивидуальной частицы соответствует только периоду убывающей скорости, совместное рассмотрение кинетического уравнения (1.52) и соотнощения (6.1) приводят к степенной форме распределения дисперсного материала по влагосодержанию отдельных его порций [5] [c.156]

Анализ приводит к следующим формулам для плотности распределения дисперсного материала по суммарному времени пребы- [c.61]

Наравномерность распределения потока ио поперечному сечению аппарата может стать особенно значительной при такой организации процесса взаимодействия сплошной и дисперсной фаз, когда концентрация твердой фазы, а следовательно, и ее удельная массообменная поверхность являются функцией локальной скорости сплошной среды. Так, в псевдоожиженном слое большого диаметра могут образовываться каналы, по которым псевдо-ожиженный агент проходит с большой скоростью, причем концентрация дисперсной фазы в этих каналах ничтожно мала. Поэтому газ, прорывающийся по таким каналам через псевдоожижен-ный слой, практически не успевает контактировать с твердыми частицами. То же можно сказать и о части псевдоожижающего агента, проходящего через слой в виде газовых пузырей. Внутренняя структура псевдоожиженного слоя может оказать существенное влияние на характер распределения дисперсного материала по времени пребывания и, следовательно, по степени отработки. Таким образом, критерии подобия, содержащие средние значения скоростей потоков, не в состоянии учесть локальную неравномер [c.77]

В настоящей работе подробно рассматривается приведенная в [15] модель процесса формирования профиля концентрации дисперсного материала в потоках газовзвеси. Прежде всего приведем основные экспериментальные данные о характере распределения дисперсного материала по поперечному сечецию потоков газовзвеси. Для случая вертикального восходящего потока газовзвеси такие данные имеются в [3, 4, 15]. Они свидетельствуют о том, что профиль концентрации обыч- [c.20]

О распределении дисперсного материала в поперечном сечении потоков газовзвеси. Галерштейн Д. М. Исследование процесса переноса в аппаратах с дисперсными системами , 1969 г., 20—26. [c.184]

Рис. 1.14. Экспериментальная кривая распределения дисперсного материала по времени пребывания в пятисекционном аппарате псевдоожиженного слоя

При расчете многосекционного аппарата полного смешения необходимо учитывать неодинаковое время пребывания отдельных порций материала в каждой нз секций. Плотность распределения дисперсного материала по времени пребывания в многосекционных аппаратах приведена выше для одинаковых [соотношение (1.67)] и различных [уравнение (1.68)] значений среднего времени пребывания в каждой из секций полного смещения. В случае использования кинетической функции, однако, необходимо иметь распределение частпц материала по величине безразмерного времени. Вывод для плотности распределения дисперсного материала по величине относительного времени пребывания на основе интегрального преобразования Лапласа приведен в работе [7] и дает соотношение, структура которого совпадает с уравнением (1.68) [c.112]

РИС. 6.5. Плотность распределения дисперсного материала по влагосодержанию на выходе из псевдоожиженного слоя полного перемешивания при сушке частиц в периоде линейно убывающей скорости (а) и в последовательных периодах постоянной и линейно убываюшей скорости сушки (б). [c.157]

Модель процесса непрерывной сушки, положенная в основу анализа, не учитывает по крайней мере два существенных момента неравномерность распределения псевдоожижающего сушильного агента по объему слоя и неидеальность распределения дисперсного материала по времени пребывания в псевдоожиженном слое. Однако эти два эффекта могут компенсировать свое влияние на величину среднего влагосодержания выгружаемого материала. Действительно, проскок части сушильного агента через слой в виде пузырей уменьшает степень его контакта с высушиваемым материалом, что должно привести к увеличению значения и. С другой стороны, распределение дисперсного материала по времени пребывания в псевдоожиженном слое в действительности не в полной мере соответствует принятому полному перемешиванию [уравнение (6.1)], причем основное различие состоит в отсутствии в реальных условиях порций материала, покидающих псевдоожиженный слой после очень короткого времени пребывания. На самом деле всегда имеется некоторое время, в течение кото.рого частицы только что вошедшегв в псевдоожиженный слой материала не могут выйти с выгружаемым потоком дисперсного продукта. Это приводит к уменьшению и. Экспериментальные кинетические данные по сушке и нагреву дисперсных материалов, получаемые в псевдоожиженном слое реальной высоты [6], интегрально учитывают влияние неоднородности слоя. [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология