Время коалесценции

В процессах азеотропно-экстрактивной ректификации, а также экстракции явление коалесценции важно при моделировании расслаивания, а время коалесценции является основной характерис- [c.292]

Время коалесценции капля—поверхность раздела фаз Тгр (и) зависит от объема капли и, физических свойств и высоте зоны плотной упаковки капель к — ку. Для его определения воспользуемся соотношением [c.302]

Здесь т — время коалесценции капли То — время коалесценции без учета влияния толщины зоны плотной упаковки капель ДЯ о — поток дисперсной фазы. [c.308]

Помимо того, поверхность глобул воды может бронироваться твердыми частицами, находящимися в нефти. К ним относятся кристаллы парафина, минеральные и углистые частицы, хорошо смачиваемые нефтью. Попадая в поверхностный слой, они удерживаются на нем, так как в определенной мере смачиваются водой. При большом содержании их на границе раздела они связываются между собой коллоидно-адсорбционным слоем асфальтенов, образованным на поверхности, не занятой твердыми частицами. Асфальтены хорошо адсорбируются на поверхности этих частиц, сильно препятствуют смачиванию их водой и способствуют образованию на поверхности глобул воды прочной брони из этих частиц. При образовании ее время коалесценции может быть чрезвычайно длительным. [c.92]

Если принять величину поверхностного натяжения постоянной, не зависящей от размеров капель, то величина работы будет определяться уменьщением свободной поверхности Д5. По кинокадрам можно проводить измерения Д5. Измерения показывают, что чем больше Д5, тем больше время коалесценции — величина его пропорциональна Д5. [c.96]

С уменьшением диаметра капилляра, т. е. размера капли, время коалесценции возрастает экспоненциально, однако не превышает нескольких секунд. Диаметр наименьшего капилляра (0,425 мм) в 20—30 раз больше, чем средний размер пор нефтеносных песчаных коллекторов. Очевидно, что в условиях порового пространства капли будут иметь размеры, исчисляющиеся несколькими микронами, и время их коалесценции как с пленочной, так и со свобод- [c.101]

При исследовании коалесценции капель воды в нефти наблюдали, как капля воды, выжатая в углеводородной жидкости из капилляра, падала на раздел нефть —вода и коалесцировала с ней. Коалесценция в керосине мало зависит от минерализации воды. С увеличением размера капли время коалесценции возрастает, с повышением температуры — убывает (рис. 44). Каплю пластовой воды образовывали с помощью микробюретки, нижний конец которой был погружен в слой нефти на глубину 10 мм. Капля образовывалась за 30—40 с. Объем ее во всех случаях был равен 0,05 смз. [c.102]

При скорости съемки 600 кадров в секунду отмечено слияние в нефтяной эмульсии двух капель воды (d=0,055 и 0,070 мм) в момент подключения переменного электрического поля. К началу коалесценции (кадр, соответствующий 1/600 секунды) расстояние между ними становится менее 5 мк. Время коалесценции капель 1 и 2 при этом расстоянии не более 1/600 секунды, приобретение же каплей сферической формы занимает 1/100 секунды. При просмотре последующих кадров колебательных движений этой капли обнаружить не удалось (возможно, в связи с очень большой частотой их из-за малых размеров капли). Как видно, при подключении переменного электрического поля коалесцируют не все капли, а лишь некоторые из них. Аналогичные съемки с частотой 1500 кадров в секунду показали, что для капель размерами до 10 мк время достижения сферической формы при коалесценции составляет менее 1/200 секунды. [c.105]

Найденное время коалесценции является приближенным, так как размер капель в отстойной зоне вследствие коалесценции капель должен быть больше, чем в колонне (6,16 мм). Для расчета [c.267]

Со временем скорость коалесценции замедляется, поскольку значительно уменьшается число капель в единице объема эмульсии Nit) (рис. 13.14). Характерное время коалесценции оценивается из равенства х 1, откуда находим [c.334]

Теперь можно сравнить характерные времена коалесценции в моно- и полидисперсной эмульсиях. Из (13.32) и (13.36) следует, что [c.334]

Теперь можно оценить характерное время коалесценции, т. е. время, за которое средний объем капель увеличится в е раз [c.369]

Пусть т, = 0,01 Х<, = 5 10 м Г= Дж р, = 850 кг/м = 4 Ю м (капли радиусом 10 мкм). Тогда характерное время укрупнения 100 с. Поскольку учет гидродинамического сопротивления уменьшает диффузионный поток (для выбранных значений параметров) на два порядка (см. раздел 13.6) по сравнению со случаем турбулентной коалесценции без учета гидродинамического сопротивления, то во столько же раз увеличивается характерное время коалесценции. [c.369]

Теперь можно, как и в рассмотренном выше случае, оценить характерное время коалесценции [c.370]

Большинство исследователей априори полагали, что стадии 1 II 2 неизмеримо быстры, а время коалесценции обусловлено стадиями 3-5. [c.259]

Расхождение результатов обусловлено целым рядом причин, обсуждаемых ниже. Однако очевидно, что во всех случаях время коалесценции, известное из литературных источников, представляет собой среднее из многочисленных измерений и выражается через среднее время покоя или полупериод покоя капли 1/,. Полупериод покоя — есть время коалесценции половины капель в исследуемом объеме. Как было найдено, величина 1/ более воспроизводима, чем а отношение / 1/2 всегда больше единицы и лежит в пределах 1,01—1,27. [c.260]

Размер капли. Почти все исследователи приходят к выводу, что время коалесценции возрастает с размером капли. Обычно большая покоящаяся на поверхности капля сплющивается и принимает форму сфероида, поэтому пленка между каплей и поверхно- [c.262]

Межфазное натяжение. Высокое межфазное натяжение препятствует деформации, и площадь удаляемой нленки уменьшается. При этом время коалесценции должно падать. Однако с увеличением межфазного натяжения удаление пленки затрудняется, т. е. опять возникают два взаимно компенсирующих эффекта. Тем не менее обычно время коалесценции понижается с возрастанием межфазного натяжения. [c.264]

В настоящее время установлено, что время коалесценции в основном определяется процессом утончения пленки, так как после того как разорвана пленка, коалесценция протекает очень быстро. Поэтому математические модели, предсказывающие время коалесценции и его зависимость от соответствующих физических свойств, учитывают лишь те параметры, которые влияют на скорость утончения пленки, В этом разделе рассмотрены некоторые из математических моделей. [c.269]

Рис. 7-15. Влияние концентрации переносимого вещества на общее время коалесценции

Из этих результатов следует, что в случае массопередачи из капель общее время коалесценции почти не зависит от концентрации зависит лишь скорость первой стадии. При изучении кадров высокоскоростной киносъемки обнаружено, что на этой стадии возбужда- лись значительные колебания поверхности. Они приводили после 1 разрыва пленки к возникновению обратного потока дисперсной. -фазы из объема, что равносильно его разбавлению. Такое явление снижало влияние градиента концентрации на коалесценцию после- дующих вторичных капель. Однако при высоких концентрациях ацетона межфазная турбулентность была настолько значительна, > что обеспечивала мгновенную коалесценцию. [c.288]

Исследовалось также влияние электрических полей на соударение пар капель и на их коалесценцию. Найдено, что при определенной относительной скорости капель существует минимальная напряженность электрического поля, лри которой возможно ускорение процесса коалесценции. Как и следовало ожидать, среднее время коалесценции уменьшалось, когда приложенное напряжение увеличивалось сверх этой величины. Кроме того минимальное значение напряженности возрастает с увеличением относительной скорости капель. Эти эффекты могут быть объяснены увеличением скорости удаления жидкой пленки за счет электростатического взаимодействия и роста напряженности электрических полей между каплями вследствие индуцированных зарядов. [c.289]

Найденное время коалесценции является приближенным, так как размер капель в отстойной зоне вследствие коалесценции капель должен быть больше, чем в колонне (6,16 мм). Для расчета объема верхней отстойной зоны примем, что половина верхней отстойной зоны занята слоем чистого скоалесцировавшего бензола, а другая половина заполнена коалесцирующими каплями. Считая, что объемная доля бензола в коалесцирующей эмульсии составляет 80 %, получаем объем верхней отстойной зоны [c.144]

Оценка коалесценции капля—поверхность раздела и капля— капля основывается на исследовании процесса утончения разделяющей пленки сплошной фазы. Однако время коалесценции может существенно отличаться от времени утончения пленки. Было обнаружено [36], что для систем с одним и тем же размером капель н одинаковым временем стенания пленки время коалесценции может существенно различаться. В этом случае возникает вопрос, может ли явление коалесценции интерпретироваться с помощью моделей утончения пленок сплошной фазы Ряд исследований показывают, что такая оценка обладает следующими недостатками 1371 а) не определена ладежность применения этих данных к реальным процессам, таким, как разделение эмульсий б) неизвестно, насколько применимы данные для систем с заданньш уровнем примесей. [c.291]

Начальная толщина пленки не имеет глубокого влияния, но критическое значение толщины должно быть известно, как граничное условие для оценки времени коалесценции [33]. Интерферомет-рические измерения критической толщины пленки дают значения от 400 до 1500 А [38]. Поэтому время коалесценции очень сильно зависит от ее колебаний. Число подвижных и неподвижных поверхностей раздела является устанавливаемым параметром, хотя в настоящее время нет надежного метода учета этого параметра в моделях. Однако использование модели параллель—диск для неравномерного утончения пленки на основе концепции неподвижности поверхностей оказалось успешным [36]. Показатель степени в зависимости от времени коалесценции от диаметра капли устанавливается при выборе той или иной модели. Таким образом, даже качественный учет основных факторов, влияющих на время коалесценции, позволяет корректно описать явление в реальных условиях. Определение параметров, очевидно, должно проводиться по экспериментальным данным. [c.292]

Время коалесценции одиночной капли у поверхности раздела может быть рассчитано по одному из эмпирических соотношений, оаределяющих зависимость времени коалесценции капли от физических свойств фаз и диаметра капли (формула (7.75)). [c.303]

Как отмечалось выше, капли одинакового размера (при прочих равных условиях) имеют различное время коалесценции. В связи с этим необходимо опытным путем определить среднее время коалее-цепции. Джиллеспи и Ридил [3] установили, что для получения воспроизводимых результатов требуется 100—200 измерений, в то время как Джеффрис и Хоксли [4] нашли (с помощью существенно улучшенной аппаратуры), что нужно лишь 70—100 капель для получения воспроизводимых кривых распределения. Работая с 30 каплями, стабилизированными поверхностно-активными веществами (ПАВ) Кокбэн и Мак-Робертс [5] получили воспроизводимые результаты. [c.260]

Элтон и Пйкнетт нашли, что вероятность коалесценции непрерывно снижается с удалением капли от поверхности и не равна нулю при толщине пленки ко. Так, например, авторы приводят случаи, когда капли коалесцировали немедленно при попадании на поверхность. По их мнению, время коалесценции должно лучше коррелироваться уравнением [c.261]

Высота падения капель. Некоторые исследователи нашли, что высота падения капель влияет на время коалесценции. Нельсен [9] сообщил, что время коалесценции не зависит от высоты падения, однако Ленг [14] полагает, что оно может уменьшаться или увеличиваться при изменении высоты падения в зависимрсти от характера температурных и механических флуктуаций. Лоусон [15], Хоксли [16], Джеффрис и Хоксли [12] показали, что устойчивость капель возрастает с увеличением расстояния, проходимого каплей до поверхности. [c.263]

Обычно отмечалось, что время коалесценции I пропорционально Ь", причем п увеличивается с размером капли, но не зависит от температуры. ГТервая стадия процесса коалесценции наиболее чувствительна к в >I Oтe падения, хотя многие исследователи отмечали, что высота влияет также на протекание других стадий, хотя и в меньшей степени. [c.263]

Температура. Воздействие температуры проявляется через те же физические свойства системы, которые влияют на время коалесценции. Таким образом, эффект температуры можно предсказать исходя ич влияния ее па плотность, вязкость и межфазное натяжение. Обычно с возрастанием температуры время коалесценции уменьшается, если не происходит изменений в механизме коалесценции. Например, Джеффрис и Хоксли [12] нашли, что при возрастании температуры одноступенчатая коалесценция заменялась многоступенчатой. [c.265]

Более того, Джеффрис и Хоксли [12] предприняли специальные меры, чтобы исключить вибрацию в своей аппаратуре, но тем не менее распределение времени пребывания сохранилось и в их экспериментах. Они предложили другое объяснение статистическому характеру времени коалесценции. Это объяснение будет рассмотрено в конце данной главы. Наконец, Нельсен, Вол и Адамс [91 также не смогли обнаружить какое-либо влияние вибрации на время коалесценции. [c.265]

Нельсен предположил, что время коалесценции капли зависит от концентрации ПАВ в соответствии с уравнением [c.267]

Джеффрис и Лоусон [79] измеряли время коалесценции в тройной системе бензол — ацетон — вода, их результаты подтвердили вы- воды Гротгуса и Зюйдервега. Как было найдено, перенос третьего компонента (ацетона) в капли воды стабилизировал их, в то время, -как диффузия из капель ускоряла коалесценцию. Эти результаты продемонстрированы рис. 7-14—7-17. - [c.288]

На первом этапе Дэвис и Джеффрис решали эти уравнения с использованием данных по коалесценции некоторых систем. Так как т и X есть функции диаметра капли, то использовались результаты предыдуш,их работ (стр. 268). Применяя среднее время коалесценции и подставляя уравнение (8) в выражения (76) и (77), получаем уравнение [c.295]

Испытания проводились на вторичной воде после стадии промывки. Жидкость удаляли из отстойника и измеряли необходимые физические свойства фаз и время коалесценции (на установке подобной той, что использовал Лоусон). Результаты показали, что улучшение работы оборудования достигалось за счет уменьшения величин обратных потоков дисперсной фазы и выбора соответствуюш,ей Г Онструкции устройства для ввода эмульсии. Это позволило увеличить пропускную способность отстойника на 30%. [c.297]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология