Динамика процесса укрупнения капель

Для того чтобы рассмотреть динамику процесса укрупнения капель при расслоении эмульсии в поле силы тяжести, необходимо обратиться к кинетическому уравнению (11.1), описывающему изменение со временем распределения капель по объемам п(У, О. Входящее в него ядро коалесценции К(У, (о) определяется выражением (13.19). Сделаем только одно замечание относительно этого выражения. Оно имеет смысл частоты столкновения капель объемов V и (О. Однако не каждое столкновение проводящих капель в электрическом поле может привести к их слиянию. Действительно, как было показано в разделе 12.5, после соприкосновения капли испытывают силу отталкивания и, если молекулярные силы притяжения не компенсируют силу отталкивания, то слияния капель не произойдет. Электрическую силу отталкивания соприкасающихся первоначально незаряженных капель можно оценить по формуле (12.81) [c.331]

Рассмотрим сначала динамику процесса укрупнения капель с полностью заторможенной поверхностью в отсутствии электрического поля. Если капли не заряжены, то ядро кинетического уравнения дается соотношением (13.100) [c.368]

Важным технологическим процессом подготовки нефти к транспорту является обезвоживание нефти, т. е. удаление из нефти воды. Осуществляется этот процесс в специальных емкостях (отстойниках), в которых капли воды отделяются от нефти путем гравитационной седиментации. Размер этих емкостей должен обеспечить осаждение из нефти достаточно мелких капель. Размер капель, как правило, мал, так что скорость их осаждения подчиняется закону Стокса V = 2Ap .RV9 le, где Ар — разность плотностей фаз, — динамическая вязкость сплошной фазы. Для характерных значений Ар = 200 кг/м , 1 = 10 Па с, / = 10 мкм имеем [/=0,5 10" м/с. Это значит, что из слоя водонефтяной эмульсии высотой 1 м вьшадут все капли радиусом более 10 мкм за время I - 2 10 с = 50 ч. Для Е = 100 мкм это время составит I - 0,5 ч. Таким образом, если удастся увеличить радиус капель воды в эмульсии в 10 раз (например, от 10 до 100 мкм), то время разделения эмульсии уменьшится на два порядка, а следовательно, во столько же раз уменьшится объем (длина) отстойника. Столь большое увеличение размера капель за относительно неболыпое время можно осуществить, поместив эмульсию в однородное внешнее электрическое поле. Для определения времени, необходимого для укрупнения капель воды в нужное число раз, следует определить скорость коалесценции капель, т. е. исследовать динамику процесса укрупнения капель в эмульсии. [c.244]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология