ПРОЦЕССЫ ДРОБЛЕНИЯ И КОАЛЕСЦЕНЦИЯ КАПЕЛЬ В ЭМУЛЬСИЯХ

Наложение на поток эмульсии направленных пульсаций сообщает каплям воды энергию, достаточную в ряде случаев для слияния их друг с другом, при этом частота столкновений существенно увеличивается. Применение пульсаций заданной интенсивности повышает управляемость процессами дробления и коалесценции капель и позволяет выбрать оптимальный режим разделения эмульсии в зависимости от ее физико-химических свойств и геометрических размеров внутренних устройств пульсационного аппарата. [c.52]

Эмульсия образуется в результате смешения двух нерастворимых жидкостей. Ее дисперсность зависит от устойчивости эмульсии. Если смешать две жидкости с разными объемами, то в процессе перемешивания образуются капли одной жидкости, взвешенные в другой жидкости. При отсутствии в системе электролита, который, как известно, может стабилизировать эмульсию, эмульсии термодинамически неустойчивы. В состоянии покоя капли эмульсии имеют тенденцию к укрупнению за счет процесса коалесценции. При движении эмульсии в неоднородном поле скоростей капли могут деформироваться и дробиться, а также сближаться и коалесцировать. В результате происходит два конкурирующих процесса — дробление и коалесценция капель. В зависимости от характерных времен этих процессов эмульсия может становиться более мелкодисперсной (скорость дробления превосходит скорость коалесценции) или более крупнодисперсной (в противном случае). Если скорости дробления и коалесценции совпадают, то эмульсия находится в состоянии динамического равновесия и дисперсное состояние не изменяется. [c.243]

Процессами дробления и коалесценции можно управлять. Если в эмульсию добавить деэмульгатор, то он адсорбируется на поверхностях капель и снижает их поверхностное натяжение X. Тем самым увеличивается число Вебера. При определенной концентрации деэмульгатора число Вебера становится больше критического значения и капля дробится. С другой стороны, перемешивание эмульсии может увеличивать частоту столкновения и коалесценцию капель. Однако слишком интенсивное перемешивание может способствовать не только коалесценции, но и дроблению капель. [c.243]

В процессе эмульгирования дисперсной фазы в дисперсионной среде одновременно протекают два диаметрально противоположных процесса диспергирование и коалесценция (слияние капель между собой). Согласно воззрениям П.А. Ребиндера процесс диспергирования внутренней фазы при получении эмульсий заключается в деформации больших сферических капель при значительных скоростях турбулентного режима течения в цилиндрики. При критических размерах цилиндрика он самопроизвольно распадается на большую и малую капли, что термодинамически выгодно, так как свободная энергия его больше, чем сумма свободных энергий большой и малой капли (поверхность цилиндра больше суммы поверхности капель). Этот процесс повторяется до тех пор, пока большая капля станет равной малой. В определенный момент времени наступает равновесный процесс слияния и дробления капель. Именно такому условию и соответствует состояние эмульсии. [c.15]

Зависимость 5вых от и вых хорошо видна из уравнения (3.1) поэтому исследуем зависимость 5 ых от распределения концентрации солей в отдельных каплях эмульсии. Средняя концентрация солей в остаточной воде зависит от качества смешения пластовой и промывочной воды. В процессе смешения за счет многократно повторяющихся актов коалесценции капель друге другом и последующего их дробления концентрация солей в отдельных каплях эмульсии постепенно выравнивается. В предельном случае концентрация будет полностью выравнена, т. е. плотность распределения р (С) станет дельта-функцией. Средняя концентрации солей С в этом случае определяется равенством [c.47]

До сих пор мы рассматривали процессы дробления капель, которые приводят к образованию мелкодисперсной составляющей водонефтяной эмульсии. Однако мелкие капли могут образовываться не только при дроблении капель, но и при их коалесценции. Было экспериментально установлено, что одиночная капля может коалесцировать на плоской поверхности межфазного раздела в несколько этапов, на каждом из которых образуется более мелкая (по сравнению с коалесцирую-щей) капелька-сателлит. В работе 196] наблюдалось до вo ь ш последовательных этапов коалесценции. В работе 197] авторы описывают экспериментальные наблюдения, доказывающие образование мелкодисперсных сателлитов при коалесценции отдельных капель дисперсной фазы. Если коалесценция идет в электрическом поле с напряженностью несколько десятков вольт на 1 см и более, мелкодисперсные сателлиты не образуются. Этот интересный факт подробно исследовался в работах [96—99]. [c.80]

Двухфазными называются потоки, состоящие из сплошной фазы и распределенной в ней дисперсной фазы. Соответственно агрегатному состоянию этих фаз различают потоки двух видов 1) газ — твердые частицы (г азовзвеси), жидкость — твердые частицы (суспензии) и 2) газ—жидкость и жидкость— жидкость (эмульсии). Потоки первого типа отличаются постоянством формы и размеров дисперсной фазы (твердых частиц) в потоках второго типа частицы дисперсной фазы (газовые пузырьки, капли) могут изменять свою форму и размеры благодаря дроблению и коалесценции в зависимости от их физических свойств и скорости. Двухфазные потоки часто встречаются в аппаратах для осуществления ряда технологических процессов их приходится также транспортировать в трубопроводах на различные расстояния. [c.87]