Процессы коалесценции

Поверхностное натяжение шлакового расплава. Большинство процессов протекает в гетерогенных системах, имеющих поверхность раздела несмешивающихся фаз. Свойства поверхностей и взаимодействие на их границе часто определяют многие технологические показатели процесса. В частности, от величины поверхностного натяжения на границе штейн—шлак зависят размеры устойчивого зародыша и процесс коалесценции капель в расплавах, смачивание шлаков, флюсов и огнеупоров, а вместе с этим и кинетика взаимодействия шлаков с флюсом, пропитка и разрушение огнеупоров. Поверхностные свойства в значительной степени влияют на скорость большинства термотехнологических процессов, вспенивание шлаковых расплавов и выделение газов и металлов. [c.82]

При исследовании жидкофазных систем важнейшей задачей является анализ явлений, происходящих на границе раздела фаз. Это прежде всего процессы коалесценции и дробления капель, влияние поверхностно-активных веществ. Можно выделить два [c.289]

Таким образом, скорость процесса разделения водонефтяных эмульсий в отстойнике определяется осаждением взвешенных капель и их коалесценцией. На скорости этих процессов влияют температура подогрева разделяемой эмульсии и добавляемые в нефть реагенты — деэмульгаторы. К управляющим параметрам можно отнести и химические вещества, называемые флокулянтами [36, 37]. Они так же, как и деэмульгаторы, способствуют коагуляции (или флокуляции) диспергированных капель, т. е. объединению их в группы, что в свою очередь приводит к ускорению процесса коалесценции. На скорость процесса коалесценции можно влиять и другими способами применением электрических полей [4—6], коалесцирующих фильтров [38], ультразвука [39, 40], магнитных полей [41] и др. Однако из всех этих способов при подготовке нефти применяют в основном только электрические поля и реже — коалесцирующие фильтры. [c.26]

Для условий некоторых опытов из числа показанных на рис. У-26, а—е теория поршневого режима дает несколько заниженные значения с — в отличие от расчетных для реакторов диаметром 50 и 100 мм (рис. У-24—У-25). При расчетах принимали, что в процессе коалесценции газовых пробок происходит полное смешение, конверсия возрастает от участка к участку, и на [c.213]

Движение сплошной и дисперсной фаз в насадочных экстракционных колоннах обычно представляется моделями идеального вытеснения. Однако при помощи этих моделей многие явления не могут быть объяснены. Прежде всего это относится к процессу коалесценции и наличию статической удерживающей способности, которые влияют иа форму функции распределения частиц по времени пребывания в аппарате и потому должны учитываться при анализе и расчете гидродинамики процесса экстракции в насадочной колонне. Движение сплошной фазы удовлетворительно описывается диффузионной моделью [90—941. [c.420]

Процесс дробления частиц дисперсной фазы представляет собой лишь одну сторону более общего явления изменения дисперсности системы. Вторую сторону этого явления представляет процесс коалесценции частиц. Окончательное распределение частиц по размерам определяется равенством скоростей этих противоположно направленных процессов. [c.292]

Если нас интересует не свободная диффузия частиц, а их взаимная диффузия, влияющая на относительное положение частиц, как, например, в процессе коалесценции, то коэффициент взаимной диффузии под действием турбулентных пульсаций масштаба Я можно определить по аналогии с коэффициентом свободной диффузии в виде [c.188]

Таким образом, чем ближе подходят капли друг к другу,.тем сильнее они притягиваются, что и объясняет механизм ускорения процесса коалесценции. (Подробно вопросы взаимодействия капель и их коалесценции в поле рассматриваются в последующих главах и в Приложении). [c.20]

В процессе коалесценции участвуют равные объемы статической и динамической составляющих. [c.421]

В книге описаны основы процессов подготовки нефти, изложена-теория и практика моделирования этих процессов и методы их оптимизации, приводятся методы расчета процессов коалесценции в эмульсиях, которые пока еще не получили достаточного освещения в литературе. [c.5]

В процессе коалесценции в электрическом поле могут возникать ситуации, приводящие к появлению на каплях электрических зарядов. Силовое взаимодействие заряженных капель рассмотрено в Приложении, раздел 4. [c.21]

На основании результатов опытов авторы 155 ] приходят к выводу, что основное влияние на ускорение процесса коалесценции нижних капель промежуточного слоя с водной фазой оказывает не весь слой> [c.34]

После добавления деэмульгатора бронирующие оболочки на каплях начинают разрушаться, и капли приобретают возможность коалесцировать друг с другом. В результате коалесценции какой-либо пары капель их суммарная поверхность уменьшается, появляется излишек деэмульгатора, который не может разместиться на этой новой поверхности и должен высвободиться. Пусть за время t исходная меж-фазная поверхность эмульсии уменьшится в q раз. Это означает, что количество деэмульгатора, которое будет захвачено эмульсией, будет также примерно в q раз меньше расчетного его количества, т. е. без учета процесса коалесценции. [c.76]

Параметрические методы базируются на условии, что искомое распределение принадлежит определенному параметрическому классу. Для уменьшения числа отыскиваемых параметров в качестве такого класса может выбираться совокупность известных распределений, включающий начальное. Пусть, например, несходная плотность распределения частиц по объемам является гамма-распределением. И пусть на начальном участке процесса коалесценции р (У, I) остается в двухпараметрическом классе этого распределения, которое задается равенством [c.102]

Полученные результаты можно объяснить следующим образом. На начальном участке смешения, примерно до 2—3 мин на первой кривой и до 5—7 мин на второй кривой, процесс коалесценции идет на транспортной стадии. Уменьшение количества солей, вымываемых в единицу времени на этом участке, обусловливается уменьшением общего количества мелкодисперсной составляющей пластовой воды в нефти. При дальнейшем смешении процесс коалесценции мелкодисперсной составляющей переходит на кинетическую стадию, что обусловливает малую, но почти постоянную производную на этом участке кривой. Разница между количеством солей в исходных пробах, определяемом по методике ГОСТ, и количеством солей, вымытых из нефти в рассматриваемых опытах, определяется количеством мелкодисперсной составляющей пластовой воды с неразрушенными бронирующими оболочками. Если проведенное рассуждение верно и процесс смешения [c.150]

Данные таблицы полностью подтверждают, что неполное вымывание солей в предыдущих опытах обусловлено плохим разрушением бронирующих оболочек. Однако полностью соли вымываются только при смешении в электрическом поле. Причем эффект поля в этой серии опытов проявляется сильнее, чем при смешении без бензола (см. табл. 8.3). Для выяснения причины такого явления проведем качественный анализ процесса коалесценции в этой серии опытов. Так как в пробы перед смешением одновременно добавляли бензол и промывочную воду, процесс разрушения бронирующих оболочек проходил во время смешения. Пока оболочки на мелких каплях не разрушены бензолом, процесс вымывания солей идет так же, как и в опытах, результаты которых представлены на рис. 8.2, — вначале быстрое вымывание солей за счет идущей на транспортной стадии коалесценции капель пластовой и промывочной воды, затем процесс вымывания солей переходит на кинетическую стадию коалесценции, в результате чего его скорость резко уменьшается. Влияние бензола на начальном этапе смешения еще не сказывается. Затем оболочки начинают разрушаться, и скорость процесса вымывания солей опять должна возрасти. [c.151]

На основе проведенного ранее разбора механизма смешения пластовой и промывочной воды люжно утверждать, что многократный процесс вымывания солей в рассмотренной методике обусловлен некачественной организацией процессов разрушения бронирующих оболочек и транспортной стадии коалесценции. Так как процесс разрушения бронирующих оболочек при помощи бензола длится 20—30 мин, то, даже если хорошо организовать транспортную стадию процесса коалесценции, нельзя полностью вымыть соли из нефти за первые 5—10 мин смещения. Бронирующие оболочки могут быть разрушены за время отстоя пробы после первого смешения (обычно 15—25 мин). За время второго смешения соли уже могут быть вымыты полностью. Если это не происходит, то либо плохо организована транспортная стадия процесса коалесценции, либо мала эффективность применяемого растворителя. [c.152]

Оптимизация электродных систем, создающих неоднородное электрическое поле, и процессов коалесценции и коацервации в приэлектродных зонах. [c.43]

Напряженность поля в области колец из диэлектрического материала намного меньше, чем против открытых участков электрода 3, поэтому при движении эмульсии в осевом направлении она поочередно попадает в зоны различной напряженности поля, благодаря чему чередуются процессы коалесценции капель электролита — формирование в сильном поле [c.423]

Это связано с двумя упрощающими предположениями (которые, однако, не всегда справедливы), а именно в процессе диспергирования основная роль отводится разрыву объема жидкости на отдельные капли, в процессе коалесценции — столкновениям капель . Уравнение (1.1) дает [c.23]

В соответствии с изложенными взглядами величина К должна быть функцией прочности удержания ПАВ на новерхности, т. е. работы адсорбции, плотности адсорбционного слоя, возрастающей параллельно с концентрацией ПАВ, размера элементарной капли, температуры. Если предположить, что процесс коалесценции аналогичен реакции, описываемой теорией соударений, то зависимость К от перечисленных параметров должна быть экспоненциальной. Предэкспонента в этом случае является функцией физических свойств фаз (таких как вязкость, плотность), а также соотношения объемов фаз и величины капелек эмульсии. [c.417]

Как и всякий кинетический процесс, коалесценция определяется силой межмолекулярного взаимодействия и сопротивлением меж-фазных слоев. Эмульсии, как и пены, разрушаются вследствие того, что поверхностный слой вокруг капелек воды и пузырьков газа стремится приобрести меньшую свободную энергию за счет сокращения площади поверхности. Подобно свободной жидкости, прослойки между капельками эмульсии или пленки пены стремятся собраться в каплю, а, так как сопротивление незащищенных межфазных прослоек межмолекулярным силам небольшое, не обработанные ПАВ обращенные эмульсии могут существовать только при невысокой концентрации дисперсной фазы (разбавленные эмульсии) и малом содержании электролита. [c.77]

Как было показано ранее, чем выше напряженность электрического поля, тем эффективнее процесс коалесценции. Однако для очень крупных капель в сильных полях появляется обратный эффект, при котором капля поляризуется, растягивается вдоль линий поля и разрывается. Зависимость критической напряженности поля, при которой возможен процесс ее разрыва, от размера капли была представлена выше. Для укрупнения капель выше критического размера при рабочей напряженности поля применяется специальное ступенчатое питание установки (рис. 1.5). [c.16]

Выше было показано, что повышению скорости процесса коалесценции капель в постоянном электрическом поле способствуют зарядка капель и повышение их концентрации в областях максимальной напряженности поля. В связи с этим поле в электростатических дегидраторах делается существенно неоднородным. Это достигается путем использования электродов с большой кривизной поверхности (проволоки, штыри и др.) и их специального [c.41]

Впервые взвешенный слой капель в распылительной колонне наблюдали Блендинг и Элджин [163]. Систематические исследования режима взвешенного слоя начались работами Летана и Кехата [156] и Лутати и Виня [133]. В дальнейшем гидродинамика распылительных колонн в режиме взвешенного слоя капель исследовалась также в работах [134, 164]. Движение пузырей во взвешенном слое наблюдалось в работе [165]. Отметим, однако, что существование взвешенного слоя пузырей возможно только в присутствии добавок поверхностно-активных веществ, затормаживающих процесс коалесценции. [c.95]

Рассмотренные модели массовых процессов коалесценции и дробления носят относительно частный характер. Более полная модель указанного взаимодействия включений дисперсной фазы для проточного аппарата может быть построена следующим образом. Выберем в качестве внутренних координат ансамбля включений дисперсной среды массу и время пребывания частицы в проточном реакторе-смесителе предположим, что механизм взаимодействия частиц (т. е. интенсивность их дробления и коалесценции) в основном определяется их массой будем считать возраст частиц, образующихся при дроблении, равным возрасту частиц-нрародителей, а возраст частиц, образующихся при коалесценции, — среднему арифметическому от возраста частиц-пра-родителей. В этих предположениях математическое описание процессов дробления и коалесценции в проточном смесителе с учетом распределения частиц по массам и времени пребывания представляется уравнением БСА в виде [c.76]

В полищнсперсной эмульсии по ме ре слияния капель и их оседа-ния увеличивается расстояние между оставшимися, каплями и уменьшается их средний радиус, так как во взвешенном состоянии остаются самые мелкие капли. Это резко уменьшает силы взаимодействия между каплями, и процесс коалесценции практически прекращается. Интенсификация этого процесса путем увеличения напряженности поля не всегда осуществима, так как при повышении напряженности до 300—400 кВ/м происходит диспергирование капель воды в эмульсии. [c.175]

Первой стадией диспергирования является растягивание капли жидкости в цилиндрик, что сопровождается увеличеЕшем поверхности дисперсной фазы и происходит с затратой работы для преодоления молекулярных сил поверхностного натяжения. Вытянутая капля становится неустойчивой и распадается на мелкие частицы, приобретающие сферическую форму. Этот распад является второй стадией процесса, сопровождается уменьшением поверхности и свободной поверхностной энергии. Образующиеся при перемешивании цилиндрики жидкости начинают распадаться на капельки только тогда, когда их длина становится больше длины окружности сечения. В третьей стадии происходят одновременно процессы коалесценции при столкновении капель и диспергирования образовавшихся капель. Однако чем меньше становятся капельки, тем труднее происходит их вытягивание. Под действием увеличивающегося капиллярного давления более мелкие капли делаются все более жесткими, сопротивляющимися изменению формы. Установлено, что диспергирование происходит не только при растяжении капель, но и даже при небольшом сжатии. [c.15]

Все современные высокопроизводительные процессы обезвоживания и обессоливания нефтей сопровождаются обязательным подогревом нефти с применением высокоэффективных деэмульгаторов. Если в аппаратах для разделения эмульсии электрическое поле или коалесцирующие фильтры не применяют, такие аппараты принято называть термохимическими отстойниками, или дегидраторами, а весь процесс — термохимическим обезвоживанием или обессоливанием. Если же внутри аппарата для разделения эмульсии встроены электроды, создающие электрическое поле, назначение которого ускорять процесс коалесценции, то такие аппараты называют электродегидраторат [c.27]

Промежуточный эмульсионный слой, расположенный выше грани цы раздела фаз, существует в любом отстойнике и выполняет важны технологические функции. Через этот слой проходит вся отстаиваю щаяся вода он способствует процессу коалесценции на границе раз дела фаз в самом слое может идти межкапельная коалесценция, на нем может фильтроваться мелкодисперсная составляющая эмульсии, когда сырье вводят через этот слой. В отстойном аппарате промежуточный слой является, пожалуй, наиболее сложным звеном. Он существует только в условиях динамического равновесия совокупности процессов, способствующих его образованию и разрушению, обладает пространственно-неоднородной структурой, обусловленной различной концентрацией, вязкостью и дисперсным составом образующих его частиц. В настоящее время нет адекватных моделей для описания поведения подобных гидродинамических систем, хотя и имеется большое количество исследований, посвященных различным их частным случаям [53]. J [c.32]

Выше было показано, что повышению скорости процесса коалесценции капель в постоянном электрическом поле способствуют зарядка капель и повышение их концентрации в областях максимальной напряженности поля. В связи с этим поле в электростатических дегидра-торах делается существенно неоднородным. Это достигается путем использования электродов с большой кривизной поверхности (проволоки, штыри и др.) и их специального пространственного расположения. На рис. 2.17 приведены три подобные конструкции. В первой из них электрическое поле создается между плоскостью и системой расположенных над ней штырьевых электродов, во второй используются штырьевые электроды, разделенные на две группы. Третья конструкция называется камерным электродом — электрическое поле в ней создается между внешним корпусом и тонким электродом (см. рис. 2.17, б). [c.40]

При построении модели для скорости разрушения эмульсии при помощи деэмульгатора не учитывался процесс коалесценции между отдельными каплями. Поэтому полученные результаты справедливы только для слабоконцентрированных эмульсий. На практике подобные случаи встречаются при разрушении эмульсии в процессе обессоливания нефтей. При расчете дезмульгатора для обезвоживания рассмотренная модель будет давать завышенные его расходы. Для выяснения причины этого рассмотрим подробнее кинетику процесса разрушения высокообводненной эмульсии. [c.76]

В качестве основной характеристики процесса коалесценции используем число частиц, которые ни разу не скоалесцируют за время I. Для расчета числа частиц воспользуемся следующей линейной моделью [c.122]

Задача о взаимодействии двух проводящих сфероидов во внешнем электрическом поле, к которой сводится задача о взаимодействии пары капель, рассматривалась еще Пуассоном. Ей уделили внимание В. Красни-Эргин, В. Смайт, Г. Бухгольц и др. [27]. Однако до 1964 г. она не была решена полностью. Все полученные ранее решения относятся к различным частным случаям, которые не позволяют полностью исследовать процесс коалесценции капель в электрическом поле. В 1964 г. полное решение было получено М. Г. Девисом [156L Однако, несмотря на то, что в работе приведены конечные выражения для сил взаимодействия частиц, отсутствие расшифровки коэффициентов, входящих в эти выражения, затрудняет использование его результатов. [c.191]

Новая кинетическая теория коалесценции предложена Гилли и Книгтом (1965) на основе динамики столкновения сфер, способных к слабой деформации. Они предположили (отчасти произвольно), что возможность коалесценции двух сталкивающихся капель должна быть пропорциональна j SP) dx (где 5 "поверхность Р — давление) независимо от стадии процесса коалесценции и что дальнедействующими силами притяжения или отталкивания можно пренебречь. [c.117]

Бабанян Г. А., Ахмадеев М. X., ДАН СССР, 179, № 1, 123 (1968). Исследование процесса коалесценции капель в эмульсиях методом скоростной киносъемки. [c.123]

Поглощение ионов эмульгатора заполнителем изменяет природу его поверхности с переходом от гидрофильной к липофильной, в результате чего высвобождаемый в процессе разрушения эмульсии битум может легко прилипать к поверхности заполнителя. Элементы дисперсной фазы с разрушенным адсорбционно-сольватным слоем начинают слипаться друг с другом. Этот процесс называется флокуляцией (рис. 8). Очень часто при этом имеется большая центральная капля, окруженная маленькими капельками. Такой агломерат называют флокулой. За флокуляцией следует процесс коалесценции, т,е. слияние капель с образованием капель большего размера (рис. 9). Коалесценция проходит в ходе разрушения эмульсии на поверхности и зависит от типа и природы заполнителя. Итогом этого процесса является выделение битума в виде сплошной, недискретной фазы. [c.30]

Гусев М.А., А.мерик Ю.Б, Анисимов М.А. и др. Влияние состава изотропной фазы пеков на процесс коалесценции мезофазных час1иц,- /В кн. Исследования в области глубокой переработки нефти и их применение в промышленности,- Уфа, 985,- С.4-5. [c.167]

Увеличению производительности процесса экстракции /особенно для системы масло-фенол/ сильно мешает длительность последней стадии процесса- коалесценции капель. Для ускорения коалесценции капель целесообразно применять акустические колебания, при этом оптимальные технологические и акустические условия следующие сильно развитая кавитация во всем объеме нормальное давление малое время акустического воздействия на продукт. При лабораторной экстракции под воздействием акустических колебаний /на аппарате УЗДН-2 на частотах 22 и 44 кГц/ отмечено ускорение расслоения фаз. При смешении в аппарате ГАРТ в промышленных условиях наблюдается сокращение времени разделения фаз на 30 и увеличение выхода рафината на 2-42 или улучшение его качества. [c.38]

К моменту начала образования сплошной мезофазной матрицы из ЖО наряду со сферами большого размера ( > 150 мкм) имеется большое количество мелких сфер, рост и ксалесценция которых продолжается. Характерно, что получение сплошной мезофазы происходит не по одному фронту слияния, а возникает несколько отдельных образовгший, растущих независимо друг от друга. Предельная величина сфер мезо-фазы при карбонизации гидравличной смолы определяет и характер протекания процесса коалесценции. [c.51]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология