Звуковая и ультразвуковая коагуляция

ЗВУКОВАЯ И УЛЬТРАЗВУКОВАЯ КОАГУЛЯЦИЯ [c.315]

Звуковая и ультразвуковая коагуляция 315 [c.427]

Звуковая коагуляция является перспективным и универсальным способом укрупнения частиц. Она реализуется при воздействии на загрязненную среду механическими колебаниями звуковых, ультразвуковых и инфразвуковых частот. Технология звуковой коагуляции находится в стадии изучения. [c.154]

Очистка газов от аэрозолей. Методы очистки по их основному принципу можно разделить на механическую очистку, электростатическую очистку и очистку с помощью звуковой и ультразвуковой коагуляции. [c.162]

Звуковая и ультразвуковая коагуляция, а также предварительная электризация пока мало применяются в промышленности и находятся, в основном, в стадии разработки. Они основаны на укрупнении аэрозольных частиц, облегчающем их улавливание традиционными методами. Аппаратура звуковой коагуляции состоит из генератора звука, коагуляционной камеры и осадителя. Звуковые и ультразвуковые методы применимы для агрегирования мелкодисперсных аэрозольных частиц (тумана серной кислоты, сажи) перед их улавливанием другими методами, например в циклонах. Начальная концентрация частиц аэрозоля для звуковой коагуляции должна быть не менее 2 г/м (для частиц ё = = 1—10 мкм). [c.167]

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]

Использование для целей пылеулавливания центробежных сил в инерционных пылеулавливателях и электростатических сил в электрофильтрах в ряде случаев не обеспечивает требуемой стенени очистки воздуха от тонко-дисперсной ныли. Поэтому в системах пылеулавливания обычно используют двух-или многоступенчатую очистку. При этом значительной эффективности процесса можно достигнуть предварительным укрупнением тончайших частиц посредством ультразвука с последующим улавливанием образовавшихся укрупненных частиц [193]. Первые работы в этой области появились около 30 лет назад, однако в то время еще не было экономически выгодных источников ультразвуковых колебаний в воздушной среде. И лишь в 1947 г. была создана первая опытная установка для очистки сажи с использованием звуковых сирен [194]. Надо отметить, что из существующих в настоящее время источников ультразвука в воздушной среде наиболее эффективными являются сирены (см. стр. 61). Оптимальные частоты коагуляции аэрозолей лежат в диапазоне 10- -20 кгц. [c.237]

Установка для акустической коагуляции аэрозолей состоит из генератора звуковых или ультразвуковых колебаний й агломерационной камеры. [c.149]

Стоячие звуковые волны, особенно волны ультразвуковые, производят коагуляцию в гидро- и аэрозолях Особенно эффективно происходит явление коагуляции у аэрозолей, где применение ультразвукового облучения может служить для практических целей. [c.254]

Устройство для акустической коагуляции обычно состоит из генератора звуковых или ультразвуковых колебаний и агломерационной камеры. В качестве акустических колебаний используются частоты 3—5 кГц при уровне звукового давления 120— 200 дБ. Звуковая агломерационная камера представляет собой вертикальную башню, в нижней части которой устанавливается бункер для сбора и вывода осаждающихся агломерированных частиц. Размеры башни определяются количеством газа, подвергаемого обработке, и временем, необходимым для выдержки газа в башне. [c.137]

В одной из установок со статическими сиренами газ со взвешенными твердыми или жидкими частицами пропускают через одну или несколько труб Вентури, снабженных несколькими ультразвуковыми излучателями. Коагуляция происходит под действием звуковых колебаний при одновременном повышении скорости газа. Затем укрупненные частицы улавливаются в циклоне. [c.183]

Коагуляция аэрозолей. Мощные звуковые и ультразвуковые колебания вызывают ускорение процесса коагуляции частиц аэрозолей и могут существенно повышать эффективность их осаждения. Особенно эффективно применение акустической коагуляции для частиц размером менее 5 мк. Несмотря на это, полный физический механизм акустической коагуляции аэрозолей остается до сего времени невыясненным. Существует несколько теорий, каж дая из которых берет за основу какой-то один акустический или гидродинамический эффект, приводящий к коагуляции. [c.131]

Условия распространения упругих колебаний звукового и ультразвукового диапазона частот в жидкости значительно более благоприятны, чем в газовой среде. Акустическое сопротивление жидкости значительно больше, чем воздуха (для воды в 3500 раз), поэтому при данной величине колебательной скорости общая акустическая мощность излучателя для жидкости значительно больше, чем для газовых сред. Вследствие этого ультразвук наиболее успешно стали использовать в процессах, связанных с жидким состоянием реагентов. Это относится к получению эмульсий, диспергированию суспензий, ускорению процессов кристаллизации, предотвращению инкрустирования поверхностей теплообменных аппаратов, распылению жидкостей и расплавов, коагуляции гидрозолей, воздействию на химические и электрохимические реакции. [c.136]

Степень улавливания частиц рассмотренными выше методами может быть увеличена путем дополнительного укрупнения (коагуляции) взвешенных частиц. Для этой цели может быть применена акустическая коагуляция — воздействие на запыленный газ упругих колебаний звуковой и ультразвуковой частоты. Такие колебания вызывают интенсивную вибрацию частиц, что способствует резкому увеличению числа столкновений и их коагуляции. Акустическую обработку газов проводят при уровне звука не менее 145— 150 дБ и частоте колебаний 2—50 кГц. Акустическая обработка газов эффективна до 550 °С. [c.141]

Использование этого выражения для системы частиц, очевидно, представляет большие трудности даже в случае монодисперсного аэрозоля, так как немедленно после начала акустической коагуляции аэрозоль становится все более и более полидисперсным. Вычисляя для различных частот и частиц разного размера, можно показать, что, по крайней мере, при звуковых и низких ультразвуковых частотах гидродинамические силы недостаточны для объяснения наблюдаемого положения аэрозоля в звуковых полях. Эти силы, вероятно, вызывают слияние частиц в хлопья, располагающиеся поперек трубы, но ими одними нельзя объяснить начальную стадию коагуляции, и поэтому они не могут рассматриваться в качестве первоначальной причины акустической коагуляции аэрозолей. [c.146]

Согласно другой теории ультразвуковая коагуляция обусловли- вается притяжением между частицами, движущимися в ультра- звуковом поле. Такое притяжение может возникнуть между частицами аэрозоля, если они совершают быстрое, параллельное и одинаково направленное движение. Нужны всего секунды для того чтобы туман, движущийся в ультразвуковом поле, скоагулировал на 90%. Полученные в результате коагуляции кр упные капли легко отделяются от газа в обычных циклонах. [c.362]

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]

Ультразвуковой метод обработки газов и жидкостей [5.2, 5.55, 5.58]. Метод основан на воздействии ультразвуковых колебаний на системы Г — Т, Ж —Т, Ж1 — Жг, Г — Ж. Под действием ультразвука получают устойчивые эмульсии двух несмешивающих-ся жидкостей, измельчают твердые тела, повышая дисперсность частиц и устойчивость суспензий, диспергируют жидкость в газе с образованием тумана из частиц диаметром 0,5—5 мкм. В то же время воздействие звуковых колебаний на дисперсные системы (дымы, пыли, туман и т. д.) при определенных условиях приводит к быстрой коагуляции аэрозолей и взвесей с образованием осадков. Ультразвуковые волны при прохождении через жидкость способствуют ее дегазации и ускоряют диффузионные процессы. В 3—4 раза ускоряются сорбционные процессы при ионообменной [c.483]

УЛЬТРАЗВУК в X и м и и (от лат. ultra - сверх, за пределами, по ту сторону). Воздействие ультразвука на хим. и физ.-хим. процессы, протисающие в жндкости, включает инициирование нек-рых хим. р-ций, изменение скорости, а иногда и направления р-ций, возникновение свечения жидкости (сонолюминесценция), создание в жидкости ударных волн, эмульгирование несмещивающихся жндкостей и коа-лесценцию эмульсий, диспергирование твердых тел и коагуляцию твердых частиц в жидкости, дегазацию жидкости и т.д. Науку, изучающую хим. и физ.-хим. эффекты, возникающие в звуковых полях, наз. звукохимией или сонохимией. Для осуществления технол. процессов используют ультразвуковые аппараты. [c.34]

Акустические колебания можно генерировать с помощью свистка Гартмана, возбуждаемого высокочастотным генератором электродинамического или магнитострикционного излучателя, либо генератора типа сирены. В установках промышленного масштаба, где потребная акустическая мощность составляет 10— 50 кет, пригодны лишь генераторы сиренного типа, но отнюдь не электрические и газоструйные генераторы Сирена состоит из статора с расположенными по окружности отверстиями и вращающегося внутри него ротора с зубцами. Поток подаваемого в статор сжатого воздуха перекрывается зубцами ротора и периодически вытекает из отверстий статора создаются интенсивные звуковые волны, направляемые на объект акустическим рупором. Скорость вращения ротора регулируется двигателем с переменным числом оборотов. Для сирены типа U-4 фирмы Ultrasoni s orporation требуется 6,3 м /мин сжатого до 1,56 ат воздуха при этом можно обработать до 5000 запыленного газа в час. Как видно из главы 5 (стр. 166), требуемая для коагуляции аэрозолей частота акустических колебаний зависит от размера частиц и может изменяться от слышимой до ультразвуковой. Испытания улавливающих установок с генераторами сиренного типа показали, что оптимальный диапазон частот колебаний простирается от 1 кгц для частиц диаметром 10 мк до нескольких килогерц для частиц с диаметром порядка 0,1 мк. [c.315]

Вуттге и Диккель предложили способ непрерывного разделения частиц, перемещающихся под действием ультразвуковых колебаний в пучности или узлы колебаний при помощи токов жидкости, перпендикулярных к стоячей звуковой волне и направленных в узлах и пучностях колебаний навстречу один другому. Они указали также на то, что скорость скопления и коагуляция зависят от размеров суспензионных частиц чем больше частицы, тем быстрее протекают эти процессы. В случае истинных коллоидных растворов заметной коагуляции наблюдать не удается. [c.109]

Бонди и Зольнер исследовали механизм коагуляции эмульсии толуол—вода. Эмульсия вводилась в толстый стеклянный капилляр. Предварительно жидкость лишалась воздуха (но не полностью). Под действием ультразвуковой энергии в трубке с эмульсией толуола образовывались скопления толуола. С увеличением времени озвучивания скопления становились более ярко выраженными. Расстояние между ними было равно К 2. Первая полоса скопления обнаружилась в пучности. На основании этих опытов сделан вывод, что силы, вызванные дифракцией звуковой энергии, можно рассматривать как основные причины коагуляции гидрозолей ультразвуком. Эти силы вызывают ортокинетическую коагуляцию, обусловленную движением колеблющихся частиц, и при возникновении стоячих волн образуют зоны скопления, которые благоприятствуют коагуляции. [c.111]

Давление излучения , звуковое давление, обусловленное диф-фракцией звуковой энергии на отдельных частицах, вызывает их столкновение, увеличивая таким образом скорость самопроизвольной коагупяцни (один из видов ортокинетической коагуляции). Капельки собираются в узлах (илн в пучностях) при образовании стоячих волн. В этих местах происходит быстрая орто-кинетическая коагуляция, чрезвычайно ускоряющаяся из-за высокой концентрации в зонах узлов (или пучностей). Скорость коагуляции ори облучении ультразвуковыми волнами в основном зависит от накопления капелек в узлах (илн пучностях). [c.554]