Коагуляция модели

Идеальный дисперсный поток может быть описан двухскоростной моделью взаимопроникающего движения двух несжимаемых фаз в поле сил тяжести, с одинаковым давлением в фазах, одинаковыми частицами, форма которых близка к сферической, при отсутствии вязкого трения на стенках колонны, дробления и коагуляции частиц. [c.87]

Очевидно, что в условиях относительного движения фаз продольное перемешивание в каждой из секций и коагуляция дисперсной фазы на тарелках обусловливают большую жизнеспособность ступенчатой модели, которая, кроме того, еще и проще. [c.253]

Согласно общепринятой модели ССЕ силы межмолекулярного взаимодействия парамагнитных ядер дисперсной фазы НДС формируют вокруг себя прочную сольватную оболочку, которая защищает частицы дисперсной фазы от коалесценции и приводит к их преимущественной коагуляции. Так, при формировании каждого нового иерархического уровня надмолекулярной структуры в НДС частицы предыдущего уровня во многом сохраняют свою индивидуальность. При этом толщина и молекулярный состав сольватных оболочек различных уровней могут существенно различаться. [c.5]

Деасфальтизация тяжелых нефтяных остатков пропановым растворителем— чрезвычайно сложный процесс, связанный с коагуляцией асфальтенов. В процессе деасфальтизации происходит взаимодействие надмолекулярных структур и их разрушение, взаимодействие, связанное с разрушением дисперсных систем, с последующей коагуляцией асфальтенов. Процессы, протекающие на границе раздела твердой фазы, связаны с изменением поверхностной энергии, что еще более усложняет взаимодействие, Упрощенная модель растворения, разработанная автором, не учитывает всей сложности перестройки структур, но, как будет показано в расчетах, учитывает наиболее сильные взаимодействия и удовлетворительно описывает процесс разделения гудронов. Сходимость расчетных и промышленных данных вполне достаточная. [c.230]

Латексы являются типичными представителями коллоидных систем, поскольку глобулу полимера с адсорбированным иа нем ионным стабилизатором мож но рассматривать как мицеллу. В то Hte время латексы представляют собой весьма удобную модель для изучения процессов коагуляции. Дисперсная фаза латекса — синтетический полимер, как правило, достаточно химически инертна и в отсутствие стабилизатора не взаимодействует с водой (не гидратирована). Глобулы латекса имеют сферическую форму и представляют собой твердые полимерные частицы. Однако в результате специфических свойств полимера (высокой аутогезионной способности) в латексах возможны явления, подобные коалесценции капелек эмульсии, приводящие к полному или частичному слиянию полимерных частиц. Поэтому латексы сочетают свойства систем с твердой и жидкой дисперсной фазой (золей и эмульсий). Агрегативная устойчивость синтетических латексов обеспечивается адсорбционным слоем поверхностно-активного вещества ионного или неионного характера. [c.108]

НОСТЬ исключенного объема для полимеров проявляется в том, что одинаковые или различные молекулы не занимают одну и ту же область пространства в одно и то же время — по крайней мере для этого требуются очень большие затраты энергии. Такая особенность исключенного объема требует введения модификаций в простейшие модели полимеров и приводит к качественным изменениям прогнозируемых свойств. Кроме того, проблема исключенного объема имеет разнообразные области применения, помимо химии например, модели разветвленных полимеров могут лишь с незначительным видоизменением применяться для речной сети, простых деревьев, дендритов, коагуляции частиц дыма, роста участков планктона и т. п. Существует также большое число, по-видимому, различных химических проблем, для которых идеи исключенного объема играют важную роль этот аспект кратко обсуждается в разд. 8. [c.482]

Рассмотрим гидродинамическую модель образования дисперсии ПВХ в пластификаторе в зависимости от размера частиц. Известно, что смешение порошков с жидкостью в смесителях осуществляется за счет потоков жидкости, профиль которых зависит от конструкции смесителя и формы мешалки [86]. Известно также, [67], что разделяющая частицы порошка гидродинамическая сила пропорциональна квадрату радиуса частиц, а молекулярные силы притяжения частиц пропорциональны первой степени их радиуса. Из этого следует, что существует такой диаметр частиц, для которого гидродинамическая сила, возникающая при диспергировании, больше силы притяжения. Однако с увеличением размера частиц появляется возможность их коагуляции на дальнем расстоянии, которая обусловлена наличием вторичного потенциального минимума на потенциальной кривой взаимодействия двух частиц и качественно отлична от коагуляции частиц в глубоком первичном потенциальном минимуме [67]. Вероятно поэтому легкая диспергируемость пастообразующих марок ПВХ обусловлена возможностью образования периодических коллоидных структур [36] во внешнем силовом гидродинамическом поле по следующему механизму [c.262]

Принятая диффузионная модель броуновского движения позволяет рассматривать частоту столкновения частиц радиуса Й2 с пробной частицей радиуса а, как диффузионный поток частиц Дг на частицу й,. Примем поверхность частицы O, идеально поглощающей. Это значит, что как только частица а- соприкоснется с поверхностью частицы а,, она поглотится частицей й,. Другими словами, поглощение происходит, как только центр частицы a-i окажется на поверхности сферы радиуса = Й2. Величина называется радиусом коагуляции. Следовательно, концентрация частиц Й2 равна нулю при г = й, -Ь Й2 [c.215]

Рис. 10.4. Модель броуновской коагуляции частиц согласно Смолуховскому

В простой модели, когда одинаковые частицы заполняют некоторый объем и происходит броуновская коагуляция, изменение численной концентрации частиц со временем при условии, что суспензия остается монодисперсной, описывается уравнением баланса частиц [c.216]

Рис. 10.5. Модель градиентной (сдвиговой) коагуляции частиц согласно

Основным недостатком модели турбулентной коагуляции, предложенной В. Г. Левичем [19] и отвергаемой многими исследователями, является значительное завышение частоты столкновений капель. Поэтому в настоящее время наиболее распространенной моделью коагуляции частиц в турбулентном потоке является модель сдвиговой коагуляции [109]. Поскольку в модели В. Г. Левича не учитывалось гидродинамическое взаимодействие частиц, то оценим влияние гидродинамического взаимодействия частиц на частоту их столкновения. [c.351]

Диффузионная модель турбулентной коагуляции применима к однородному и изотропному турбулентному потоку. При развитом турбулентном потоке эмульсии в трубе течение в ядре потока можно рассматривать как изотропное. Однако турбулентное движение жидкости в мешалке (турбулизаторе) не является однородным и изотропным. Поэтому применимость диффузионной модели к процессу коагуляции в мешалке вызывает сомнения. [c.361]

Модель коагуляции с учетом силы вязкого сопротивления, но без учета силы Ван-дер-Ваальса. В рассматриваемом случае выражение для константы коагуляции определяется соотношением (25.16), которое отличается от (25.15) множителем [c.613]

Рассмотрим, следуя [10], как повлияет на закономерности барьерного механизма коагуляции (т.е. коагуляции в ближнем минимуме) введение молекулярного конденсатора Штерна. Для простоты мы ограничимся случаем, когда специфическая адсорбция ионов отсутствует. Будем считать также, что частицы достаточно крупные, вследствие чего прилипание их друг к другу наступает в результате исчезновения силового барьера. В предыдущем параграфе было показано, что в модели Гуи критерии коагуляции с точностью до числового коэффициента порядка единицы одинаковы для крупных и мелких частиц и слабо зависят от их формы (плоской или сферической). [c.139]

Математическая модель процесса разработана при следующих упрощающих предположениях. Концентрация абсорбтива по сечению колонны принимается постоянной. Пренебрегается продольное перемешивание по сплошной фазе, т. е. линейные скорости газа в промышленных распылительных аппаратах - порядка 5-10 м/с. Пренебрегается коагуляция и дробление капель и зависимость критерия Шервуда от степени турбулентности газового потока. [c.253]

Конструкция щестиступенчатой модели с концевым фильтром, разработанная в институте Баттель 575], представлена иа рис. П-20. Эффективность улавливания каждой ступени значительно отличается друг от друга. Как показано для четырехступенчатой модели Мея (рис. П-21), отсечка на каждой стадии не очень резкая, и для шестиступенчатой модели возможно значительное перекрывание областей между ступенями. Однако каскадный инерционный пылеуловитель является единственной конструкцией, позволяющей отбирать пробы капель и определять распределения по размерам с минимальной коагуляцией. [c.95]

Трудность при исследовании коагуляции золей заключается в ио-лидисиерсности, приводящей к повышенным скоростям, а также в не-сферичности форм частиц (Бусф, 1954), которая способствует возрастанию вероятности столкновения. Единственными системами, действительно близкими к теоретически рассмотренной модели, являются монодиснерсные синтетические полимерные латексы. Но даже и в этих [c.106]

Поскольку осуществить непосредственную проверку теории Дерягина, Фервея и Овербека довольно затруднительно, мы считаем очень важной ее проверку на различных простых моделях. Превосходным доказательством в ее пользу являются описанные в предыдущей главе измерения Шелудко и Ексеровой (1960 г.), проведенные со свободными тонкими слоями водных растворов электролитов. Они подтвердили основной момент в теории — соизмеримость электростатической и вандерваальсовой компонент энергии (и соответственно силы) взаимодействия. Еще лучшую модель для изучения коагуляции представляет случай взаимодействия двух конденсированных фаз с жидким слоем между ними. [c.215]

В лаборатории коллоидной химии ЛГУ используется метод, предложенный Бузагом. Бузаг принимает прилипание частиц суспензии к твердой пластинке из того же материала, что и частицы, за модель коагуляции, считая, что между взаимным прилипанием частиц и их прилипанием к твердой стенке имеется полный параллелизм. [c.248]

В связнодисперсных системах (так же как и в близких им по свойствам системах с высокой концентрацией дисперсной фазы, где частицы сближены принудительно ) частицы могут остаться разделенными прослойками С15еды или может произойти полное вытеснение последних. Прорыв прослойки означает возникновение непосредственного контакта для твердых частиц и полное слияние — для капелек и пузырьков. Соответственно скорость разрушения дисперсных систем существенно зависит от устойчивости таких прослоек — их способности сопротивляться вытеснению. При этом устойчивость прослоек дисперсионной среды, и в первую очередь жидкой, может существенно меняться под воздействием ПАВ. Характерной моделью, позволяющей рассмот >еть свойста прослоек среды, а следовательно, и природу устойчивосги дисперсных систем к процессам коагуляции и коалесценции, являются пенные и эмульсионные пленки — отдельные элементы соответствующих дисперсных систем, а также тонкие пленки смачивающей жидкости на поверхности твердого тела. [c.291]

Модель, положенная в основу теории, представляет собою коллоидный раствор, oдepлiaщий первоначально сферические частицы одинакового размера со счетной (количественной) концентрацией фо При рассмотрении механизма взаимодействия двух частиц принимается простое допущение их объединение происходит тогда и только тогда, когда одна из них попадает в сферу действия другой (соприкасается с ней). Задача заключается в опреде--лении счетной концентрации фь фг, фз, . простых, вторичных, третичных частиц и т. д. в момент времени т. Задача о коагуляции коллоидов явилась первым прилон ением разработанной Смолуховским теории броуновского движения. Поэтому, исходя из эквивалентности броуновского движе- ния и молекулярной диффузии, он рассматривает решение уравнения нестационарной диффузии к поверхности сферы радиуса Я с граничными условиями г=Я с=0 г >Д с= = Со и начальным условием т=0, г>Д с=со, где г — радиальная координата с — концентрация. На основе этого решения получена формула для определения количества вещества, адсорбированного за время т поверхностью шара. Если упростить ситуацию и считать рассматриваемый процесс квазистационарным, то эта формула имеет вид М=АпОЯсох, где — коэффициент диффузии. [c.108]

Корнер теоретически исследовал образование аэрозолей при охлаждении смеси пара и газа и дал приближенное решение, из которого видна зависимость среднего размера частиц от скорости охлаждения Он предположил, что посторонние ядра отсутствуют и что аэрозоль на всех стадиях образования разбавлен настолько, что коагуляцией можно пренебречь При этом модель настолько идеатизировалась, что становилась далекой от практических успо-вий получения аэрозолей Однако использованный Корнером метод анатиза может быть распространен и на физически более сложные системы [c.21]

Остановимся вкратце лишь на тех работах, которые ближе к тематике книги. Ряд вопросов теории устойчивости лиофобных коллоидов был рассмотрен Барбоем влияние на пороги коагуляции величины потенциала частиц, заряда побочных ионов и состава электролита [27]. Все эти расчеты основаны на анализе баланса сил молекулярного притяжения и ионно-электростатического отталкивания в системах, состоящих из плоских частиц с фиксированным потенциалом диффузного двойного слоя. Броуновское движение частиц при этом полностью игнорировалось. Напротив, кинетические аспекты устойчивости подробно рассматривались Глазманом и Клигман [28]. Глазман и Барбой с сотр. [29]йоказали, что такие явления, как аддитивность, антагонизм, синергизм, в действии смесей ионов могут быть в принципе объяснены с помощью модели взаимодействующих плоских частиц при определенных предположениях относительно ад- [c.269]

Н. Гё, рассматривая возможные пути достижения промежуточного, активированного состояния, предполагает, что этой стадии предшествует образование зародышевых, эмбриональных структур [66]. В предложенной им модели, названной эмбрионуклеационной, возникновение эмбрионов происходит за счет ближних взаимодействий, которые могут быть как согласованными, так и не согласованными с дальними взаимодействиями, актуальными для отдельных нуклеаций и белковой глобулы в целом. В первом случае будет иметь место дальнейший рост эмбриона и переход его в стабильную локальную структуру (нуклеацию), а во втором -распад, При согласовании ближних и дальних взаимодействий Гё допускает два механизма свертывания цепи [18]. По одному из них, механизму миграционного развития, эмбрион развивается путем поверхностной сорбции остатков неупорядоченной области и слияния с соседними по цепи эмбрионами. По другому, диффузионно-коллизионному, предложенному М.Карплюсом и Д. Уивером [67], эмбриональный рост происходит в результате столкновения и последующей коагуляции двух (или более) эмбрионов, принадлежащих разным, далеко отстоящим участкам последовательности. Оба механизма не противоречат друг другу и, по-видимому, отражают разные стадии процесса сборки. Первый требует меньшей потери энтропии и поэтому предпочтителен в начальной фазе структурирования. Второй сопряжен со значительным ограничением конформационной свободы и может быть выгоден после создания стабильных эмбрионов, переходящих в нуклеации. Впрочем, П. Ким и Р. Болдвин усматривают в диффузионно-коллизионном механизме еще одну возможность объединения зародышевых форм [68]. Они предполагают, что соударения эмбрионов приводят к конформационным перестройкам, благоприятным для их объединения. [c.494]

Была предложена [289] общая модель структуры флокулированного осадка, основанная на том, что коагуляция происходит, когда в системе одиночные частицы добавляются к дублетам, триплетам и к агрегатам, состоящим из большего числа частиц, которые также могут сталкиваться между собой и сцепляться. С.мелли и Ламер [290] развили теорию флокуляционной плотности и фильтрации. [c.529]

Здесь (Уе/ео) 2 — характерный масштаб времени в турбулентном потоке с удельной диссипацией энергии о, = 4кК2щ/3 — объемная концентрация капель сорта 2 в потоке, С — параметр, значение которого зависит от принятой модели коагуляции капель в турбулентном потоке. [c.348]

Результаты экспериментов по исследованию коагуляции частиц в турбулентном потоке в трубе и в мешалке представлены в работах [20, 108]. В этих работах показано, что из указанных теоретических моделей лучше всех описывает коагуляцию частиц в турбулентном потоке в трубе модель, предложенная в [20], в то время как диффузионная модель, предложенная в [19] дает сильно завьшиенные значения скорости коагуляции для турбулентного потока как в трубе, так и в мешалке. [c.349]

Это значит, что гидродинамическое сопротивление частиц уменьшает частоту их столкновения на 1—2 порядка, что согласуется с имеющимися в литературе экспериментальными данными и устраняет основное противоречие в модели турбулентной коагуляции. Влтшние гидродинамического взаимодействия [c.351]

Сравним скорость коагуляции в мешалке по диффузионной модели со скоростью коагуляции, найденной в [109] по модели сдвиговой коагуляции и подтвержденной результатами экспериментов [108]. На рис. 13.35 по оси ординат отложено 7- — отношение частоты коагуляции твердых частиц одинакового размера, найденной путем определения относительных траекторий частиц в сдвиговом потоке со средней скоростью сдвига у = (4eo/15rtV ) с учетом молекулярного и гидродинамического взаимодействия частиц, к частоте коагуляции, найденной в [105] по простой модели сдвиговой коагуляции без учета молекулярных и гидродинамических сил. По оси абсцисс отложен безразмерный параметр Nj = 6u[i R y/r. Для модели турбулентной коагуляции с учетом введенных ранее безразмерных параметров получим 5 = l,16/iV7-, aT- = 0,15J. Сравнение значений ат, рассчитанных по моделям сдвиговой и турбулентной коагуляции, дает заметную погрешность при определении скорости коагуляции в мешалке, особенно в областях малых и больших значений параметра молекулярного взаимодействия частиц. [c.361]

В реальных условиях очистки сточных вод от нефтепродуктов напорной флотацией мелкие пузырьки воздуха образуют с извлекаемыми частицами нефтяной эмульсии флотоагрегаты, скорость всплывания которых отличается от скорости всплывания одиночных пузырьков и частиц. Количественное соотношение пузырьков и частиц в одном всплывающем агрегате в обш,ем случае может быть различным. Однако для оценки минимальной гидравлической крупности флотоагрегатов, яв-ляюш,ейся основным расчетным параметром при проектировании флотаторов (определении размеров выделительной камеры), можно допустить, что при флотации без коагуляции расчетный флотоагрегат состоит, вероятнее всего, из одного пузырька мииималыюй фракции (20—50 мкм) и одной нли нескольких частиц нефтяной эмульсии размерами 2—5 мкм [64]. Флотоагрегаты с одним пузырьком больших размеров или несколькп.ми пузырьками всплывают в ненный слой быстрее и не определяют условий расчетной модели. [c.125]

Пример 7.5.5.4. Стохастическая модель коагуляции. Предположим, что аэрозоль вначале состоит из частиц с размерами 1,2, Изменение концешра- [c.692]

Для слабо заряженного биполярного аэрозоля увеличение коагуляции вследствие притяжения компенсируется уменьшением, вызванным отталкиванием. С другой стороны, для очень сильно заряженного биполярного аэрозоля возрастание коагуляции благодаря притяжению значительно превосходит ее ут еньшение вследствие отталкивания, что приводит к суммарному увеличению скорости коагуляции. Хайди и Брок [132] использовали модель Дебая — Хюккеля для анализа электростатических эффектов при коагуляции. Они показали, что для биполярных аэрозолей, когда электростатическое отталкивание сильное, константы коагуляции будут возрастать, тогда как высокозаряженные униполярные аэрозоли будут иметь уменьшенные константы коагуляции. Хайди и Брок предостерегают, что эти оценки являются приближенными, так как поляризация в электрическом поле может значительно изменить эффект зарядки при коагуляции. Фукс [135] указал, что коагуляция туманов увеличивается только в очень сильных электрических полях (превосходящих 200 В/см). В результате поляризации твердых частиц в электрическом поле увеличивается образование структур в виде цепочек. [c.829]

На основе рассмотрения любой из кривых рис, Х,2 можно сделать вывод, что в рамках исследованных моделей предельный закон l/z для порогов коагуляции [1] более или менее справедлив лишь для значений Фо > 8 ч- 10 (т.е. /Фо > 200 250 мВ), если ограничиться чисто концентрационным механизмом коагуляции, т.е. коагуляцией в результате одного только сжатия диффузного слоя. Чтобы этот закон удовлетворялся при меньших потенциалах, можно, в частности, предположить, как это было указано в работе [8], что при повышении валентности коагулирующего иона в критическом состоянии автоматически соблюдается равенство /Фо = onst, т.е. происходит также и понижение потенциала ДЭС (нейтра-лизационная коагуляция). Возможное объяснение этому явлению было дано Усьяровым [9] на основе расчета и изучения потенциалов адсорбции ионов разной валентности на поверхности коллоидны частиц. [c.138]

Другое важное следствие формулы (Х1.68) - слабая зависимость от валентности 2 противоионов (г" ), причем в данном случае этот вьшод не связан с линеаризацией уравнения ПуассЬна — Больцмана. Известно, что такая линеаризация и при необратимой коагуляции слабо заряженных золей приводит к зависимости 2 . Аналогичный вьшод был сделан Ефремовым и Усьяровым [20], которые рассматривали агрегацию в дальней потенциальной яме для модели из плоских пластин. Ими показано на основе анализа большого числа экспериментальных данных, что именно такого типа слабая зависимость с . от 2 (1/2 ) и наблюдается в системах, агрегирующих в дальнем минимуме. [c.167]

Спекание может произойти в результате непрерывной окислительной регенерации катализатора или вследствие работы при высоких температурах реакционной среды. Чтобы объяснить различные виды термической дезактивации катализаторов, были разработаны модели процесса спекания (см. разд. 10.4). Аиализ соответствующих моделей спекания показывает, что стабильность катализатора может быть повышена посредством оптимальной стабилизации его композиции и структуры, а также путем увеличения взаимодействия катализатор — носитель (см. разд, 3.1). С этой точки зрения для улучшения кислотной функции представляется важным использование твердых кислот со стабилизированной структурой и сверхстабильных цеолитов. Могут оказаться эффективными новые методы приготовления катализаторов, увеличивающие их термостабильность (см разд. 5.2.2). Так, методом коагуляции гелей могут быть получены такие катализаторы, как Ni0-W03-Zr02 и NiO-W03-TI02, коагулированные на сверхстабильных цеолитах, которые после прокаливания, в течение 2 ч при 1200 °С сохраняют удельную поверхность, равную 350 м /ч. [c.211]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология