Ультразвуковая кристаллизация

Увеличение скорости кристаллизации связано с тем, что под действием ультразвуковых колебаний увеличивается количество центров кристаллизации. Согласно ряду исследований новые центры кристаллизации возникают в широком интервале температур, вплоть до точки плавления. Они выделяются не только от основной массы растущей кристаллической фазы, но и от только что образовавшихся кристаллов. Ускорение процесса происходит не в отдельных точках, а по всему объему сплава. Например, если ультразвук подводить к границе фаз через дно сосуда, то мелкодисперсная фаза, образующаяся в форме тонкого слоя у границы фаз, с большой скоростью устремляется по направлению к источнику ультразвука и за несколько секунд достигает дна сосуда, что способствует получению однородного по всему объему материала. Достоинство ультразвуковой кристаллизации состоит в том, что полученное в результате кристаллизации вещество значительно чище, чем получаемое обычным методом. [c.118]

Механизм ультразвуковой кристаллизации. Согласно принятой в настоящее время гипотезе, образование дополнительных центров кристаллизации связано с процессом диспергирования растущих кристаллов и затравки, а также с перемещением дисперсных частиц по всему объему. В некоторых случаях дополнительные центры кристаллизации появляются у стенок сосуда как следствие поперечных колебаний стенок. [c.119]

Процессы ультразвуковой кристаллизации применяют для получения кристаллических продуктов, например хлортетрациклина [7]. При кристаллизации хлортетрациклина обычным методом получается кристаллический продукт в форме ромбов величиной 10-40 мк с разнообразными включениями примесей. [c.197]

Седиментометрические и реологические исследования, а также поляризационная микроскопия позволили объяснить действие ультразвука на процесс кристаллизации твердых углеводородов при депарафинизации и обезмасливании. При обработке суспензий твердых углеводородов ультразвуком разрушаются связи между кристаллами твердых углеводородов, что приводит к разрушению образованной ими пространственной структуры при дальнейшем охлаждении эта структура не восстанавливается. Сами же кристаллы парафина при обработке ультразвуком почти не разрушаются. В результате резко снижается структурная вязкость системы и исчезает динамическое предельное напряжение при сдвиге. Все это создает условия для роста кристаллов с образованием агрегатов, обусловливающих высокие скорость и четкость отделения твердой фазы от жидкой, что приводит к увеличению скорости фильтрования, выхода депарафинированного масла и снижению содержания масла в твердой фазе. Однако применение метода ультразвуковой обработки суспензий твердых углеводородов при депарафинизации и обезмасливании пока не вышло из стадии лабораторных исследований. [c.163]

Динамические воздействия на пересыщенный раствор, такие как перемешивание, встряхивание, трение о стенки, звуковые и ультразвуковые колебания,влияют на образование зародышей. Исторические обзоры исследований по кристаллизации содержатся в работах В. Оствальда и М. Фольмера [1]. [c.146]

ВЫВОД, что укрупнение кристаллов в колонне — явление в целом нежелательное и для достижения большей глубины очистки лучше было бы, если бы движущиеся из зоны кристаллизации в зону плавления кристаллы не меняли своего размера. Таким образом, следует подбирать такие условия протекания процесса, чтобы по возможности затормозить перекристаллизацию твердой фазы или рост кристаллов за счет окружаюш,его расплава. Однако таких схем процесса противоточной кристаллизации пока не разработано. Но тем не менее одна нз практических рекомендации интенсификации процесса глубокой очистки веществ противоточной кристаллизацией из расплава, исходя из изложенного, очевидна — это последовательное дробление (диспергирование) растущих кристаллов в определенных сечениях по высоте колонны. Хорошие перспективы в этом отношении имеет ультразвуковое воздействие. [c.143]

Физические представления о кинетике кристаллизации привели В, И. Данилова также к мысли об использовании ультразвуковых колебаний для воздействия на процесс кристаллизации. Было показано, что ультразвуковая волна на границе между фазами производит неоднородную деформацию и, диспергируя растущие кристаллы, перемещает образовавшиеся при этом частички в глубь жидкости. Такое воздействие ускоряет процесс кристаллизации. [c.396]

Ограниченность достоверных сведений не позволяет в полной мере оценить эффективность и глубину воздействия на кристаллизацию ультразвука. Кроме того, не ясна количественная характеристика ультразвуковых воздействий (связь затрат энергии озвучивания со скоростью снятия пересыщений). [c.110]

В. И. Данилову принадлежит получившая промышленное воплощение идея использования влияния ультразвуковых колебаний на процесс кристаллизации стали и других металлов. Ультразвуковое воздействие разрушает растущие в жидкости кристаллы и перемещает образовавшиеся мелкие кристаллики в глубь жидкости. В результате во всем объеме жидкости возникает множество центров кристаллизации, и затвердевание происходит одновременно по всему объему. Это приводит к сильному измельчению структуры металла. [c.289]

Для эмульгирования жидкостей может быть использовано ультразвуковое воздействие, которое зарекомендовало себя как мощный интенсификатор большого количества процессов, таких как ультразвуковое резание, получение аэрозолей, кристаллизация металлов и т. д. [c.89]

Энергия ультразвукового поля интенсифицирует процессы обогащения руд, кристаллизации или перекристаллизации различных веществ. Эффективность применения ультразвука в процессах выщелачивания руд и рудных концентратов особенно велика при извлечении драгоценных и тяжелых переходных металлов. Например, для получения медного порошка из цементной меди последнюю обрабатывают растворами аммиака в присутствии кислорода воздуха [c.108]

Достаточно эффективное устранение дефектов отливок может быть обеспечено соответствующей технологией. Сюда оТ носятся наряду с металлургическими и литейно-технологическими мероприятиями в первую очередь направленная кристаллизация, на которую можно повлиять выбором количества и-расположения литников, питателей и выпоров, применением холодильников и т. д. И наоборот, зная эти технологические особенности, можно заранее предсказать участки отливки, наиболее опасные по дефектам. Поэтому оператор, основываясь на соответствующих указаниях литейщика, может проводить ультразвуковой контроль в критических местах отливки с ориентацией на дефекты и поэтому наиболее экономично. [c.508]

Процессы массообмена (кристаллизация, экстрагирование, абсорбция, адсорбция, перегонка, сушка), занимающие важное место в химических производствах, характеризуются нередко большой продолжительностью. Ускорение этих процессов, в частности их ультразвуковая интенсификация, приобретает поэтому особенно большое значение. [c.72]

Я не буду останавливаться на объяснении этого явления, а перейду к влиянию на него некоторых факторов. Оказывается, под действием низкочастотных колебаний, порядка 500 герц, число центров кристаллизации резко снижается, между тем как под действием ультразвуковых колебаний увеличивается. Желательно было поставит ь соответственные опыты непосредственно с вязкостью и посмотреть, ает ли аналогии между влиянием низкочастотных колебаний на вязкость и на число центров кристаллизации. [c.115]

Результаты исследования процесса кристаллизации большого числа расплавленных металлов показывают, что ультразвуковые колебания могут существенно улучшить структуру слитка. При этом улучшаются механические свойства слитка по всему его объему. Механизм влияния ультразвука на кристаллизацию металлов и сплавов в основном связан с образованием кавитационных 17 о. И. Бабиков [c.245]

Зависимость процесса ультразвуковой кристаллизации от основных параметров акустического поля. Исследованиями установлено, что увеличение количества центров кристаллизации (или скорости кристаллизации) имеет место тогда, когда интенсивность ультразвука превосходит некоторое пороговое значение. Дальнейшее увеличение интенсивности приводит к росту процесса кристаллизации, а затем процесс стабилизируется. Структура кристаллизующегося вещества также зависит от интенсивности упругих колебаний. В ультразвуковых полях большой интенсивности возникает много центров кристаллизации. Образующимся кристаллам не удается вырасти до значительных размеров, так как сейчас же после появления они становятся центрами нового кристаллизования, поэтому закристаллизовавшееся вещество имеет мелкозернистую структуру. В ультразвуковых полях малой интенсивности количество центров кристаллизации оказывается меньше, и структура вещества оказывается более крупнозернистой. [c.118]

Ультразвуковые устройства для интенсификации процессов кри-сталАизации просты в изготовлении, эксплуатации и требуют небольшой затраты электрической энергии. При проведении процессов ультразвуковой кристаллизации используют непрерывные и импульсные ультразвуковые колебания. [c.196]

Процессом ультразвуковой кристаллизации управляют, изменяя соответствующие параметры ультразвукового поля. Так, при получении продуктов с мелкокристаллической структурой используют непрерывные ультразвуковые колебания, при которых наиболее сильно проявляется десиергирующее действие ультразвука, а при получении продуктов с крупнокристаллической структурой— импульсные ультразвуковые колебания. [c.196]

При ультразвуковой кристаллизации можно увеличить выход продукта по сравнению с его количеством, получаемым при обычной кристаллизации. Так, при проведении кристаллизации нафталина из нафталиносодержащих фракций на кокоохимичеоком заводе под действием ультразвуковых импульсных и незатухающих колебаний увеличился выход нафталина. Однако на практике можно применять только импульсные ультразвуковые колебания, так как кристаллы, получаемые в результате воздействия ультразвуковых незатухающих колебаний, мелкие (пластинки длиной 0,4—0,6 мм и шириной 0,175—0,2 мм) и плохо поддаются фильтрации. Кристаллы, получаемые в результате воздействия импульсных ультразвуковых колебаний при том же выходе нафталина и его чистоте, более крупные (длина пластинки—2 мм и ширина—1,2 мм) и легко поддаются фильтрации. Кроме того, имеется оптимальное время при котором выход нафталина максимален, обусловленное тем, что S96 [c.196]

Фридман В., Парфенова Н. Ультразвуковая кристаллизация. В сб. Химическая и механическая очистка , ЛДНТП, 1962. [c.206]

В режиме кавитации скорость зародыщеобразования в растворах сильно возрастает. Чалмерс [3] предположил два механизма зарождения центров кристаллизации в ультразвуковом поле в режиме кавитации понижение температуры стенки пузырька при его расширении и сдвиг температуры плавления, вызываемый ударной волной. Подробное обсуждение этих механизмов приводится в работе Р. Хиклинга [8]. [c.148]

Исследования влияния на кристаллизацию докавитационного ультразвукового поля стоячих волн А. П. Капустиным и X. С. Багда-саровым [9] показали, что наибольшее число центров образуется в пучностях давления (узлах смещения и скорости) волны. Линейная скорость в узлах давления становится меньше естественной, и кристалл растет в тангенциальном направлении по отношению к направлению смещения частиц. В пучностях давления кристалл растет быстрее и нормально по отношению к направлению смещения частиц. [c.148]

Обработка сырьевых суспензий ультразвуком. При фильтрации обработанных ультразвуком суспензий дистиллятных продуктов скорость фильтрации возрастает в 1,5—2 раза, а содержание масла в гаче уменьшается в 2—4 раза [136—140]. Суспензии следует озвучивать в течение 3—15 мин при температуре на 8—10°С ниже температуры начала кристаллизации и интенсивности ультразвукового поля 1.2—3,5 Ультразвуковое облучение суспензии [c.154]

Аустенитно-феррнтные швы отличаются от чисто аустенитных более тонким строением и меньшим сечением столбчатых кристаллов. Межкристаллитные прослойки более тонкие, чем в аустенитных швах, и разъединены участками первичного б-феррита, залегающими в междуосных пространствах и по границам столбчатых кристаллов. Главной особенностью совместной кристаллизации двух фаз в сварочной ванне является измельчение и дезориентация структуры металла шва, что благоприятно сказывается на его акустических характеристиках. Затухание ультразвуковых колебаний в сварных швах нержавеющих сталей уменьшается при увеличении содержания в них ферритной фазы (см. раздел 3 гл. I). [c.43]

Ультразвуковой способ чистки позволяет удалять отложения ила или накипи с поверхности труб водяной конденсационнохолодильной аппаратуры. Воздействие ультразвука вызывает упругие механические колебания частиц жидкости (охлаждающей воды). Кавитационные удары частиц жидкости о поверхность труб нарушают кинетику кристаллизации отложений, создают зна- [c.38]

Оборудование для ультразвуковой обработки жидкофазных систем. В последние годы большое внимание уделяется использованию ультразвуковой техники в различных химико-технологи-ческих процессах [171], в том числе при производстве катализаторов [172]. Механизм воздействия ультразвука на жидкофазные процессы связан преимущественно с эффектами кавитации и возникновением акустических течений. Основными показателями, характеризующими акустическую аппаратуру, являются и н -тенсивность излученияи частота колебаний. Рациональная частота колебаний для технологических целей составляет 20—40 кГц. Эффективность работы излучателя растет с увеличением интенсивности излучения. Для катализаторных производств с позиций простоты обслуживания наиболее приемлемы гидродинамические генераторы ультразвука. Наиболее перспективно применение ультразвуковой технологии для процессов пластификации, диспергирования, осаждения, гомогенизации, кристаллизации, концентрирования. [c.181]

Процесс кристаллизации в органических и неорганических веществах, как показано в работах А. П. Капустина [179, 180] и других исследователей [181—183], существенно ускоряется в интенсивном акустическом поле образующиеся при этом кристаллические конгломераты имеют обычно более мелкозернистую структуру, чем образцы, не нодвергавщиеся ультразвуковому воздействию. [c.73]

Кристаллизация полимеров с образованием шиш-кебабов в условиях, где роль растягивающего поля не так очевидна (ультразвуковой метод, кристаллизация в парах растворителя), привела к появлению различных теорий, отрицающих необходимость предварительного распрямления макромолекул в кристаллизующемся растворе. Нагасава, например, пришел к заключению, что при кристаллизации раствора в сдвиговых полях растут обычные КСЦ по механизму винтовой дислокации, а структура типа шиш-кебаб возникает лишь из-за деформации винтового кристалла под действием сдвига. Однако недавние работы [68, 71] убедительно показывают, что кристаллизация с образованием шиш-кебабов происходит в условиях молекулярной ориентации. Мэклей [71] прикреплял микроскопическую сетку ребром к поверхности внутреннего вращающегося цилиндра, перемешивающего переохлажденный раствор полимера. Он получал на ней шиш-кебабы даже при очень медленном перемешивании, при котором в отсутствии сетки не воз- [c.54]

В пересыщенных растворах воздействие звуковых и ультразвуковых колебаний способствует кристаллизации веществ, которые трудно закристаллизовать другим способом. Ван Хук и Фралла сообщают некоторые сведения об опытах с растворами сахара. Так, низкие частоты (в опытах использовали частоту 8 кгц) оказались эффективнее более высоких. Обнаружен минимальный порог энергии порядка 100 вт/см-. Звуковые колебания оказывают сильное влияние на процесс раскалывания образовавшихся кристаллов. [c.589]

Мощные ультразвуковые колебания используются также для интенсификации ряда технологических процессов кристаллизации расплавов и получения высококачественных сталей, расщепления высокополимерных соединений при производстве каучуков, расщепления целлюлозы в бумажном производстве, ускорения дубления кожи, обезжиривания и крашения тканей, для осаждения мелких частичек дыма заводских труб и др. Ряд химических реакций и окислительных процессов ускоряется под действием ультразвука. Ультразвуковые волны достаточной интенсивности сопровождаются и рядом биологических еффектов. Микроорганизмы и бактерии погибают под действием ультразвука, при этом особенно сильное действие ультразвук оказывает на живые организмы, когда распространение звука в жидкости сопровождается явлением кавитации. Производятся опыты по пастеризации молока с помощью ультразвука, сохранению пищевых продуктов. В медицине производятся опыты по лечению ряда болезней, злокачественных опухолей и т. д. [c.10]

Ультразвуковые кавитационные явления приводят к образованию таких ленточных структур, какие показаны на рис. 13 для пленки, полученной кристаллизацией полиэтилена из 1%-ного раствора. Эти структуры подобны гладким ленточным кристаллам, полученным Пеннингсом и Килем [3] из 1%-ного раствора фракционированного полиэтилена (см. рис. 3 в их работе [3]). [c.103]