Капли устойчивый размер

Как видно из приведенных данных, для капель размером <10 см, р>2,5 кВ/см. Капли же размером 1 см теряют устойчивость при кВ/см. Поскольку нас интересуют поля от 1 до 3 кВ/см , можно заключить, что изолированные мелкие капли в электрических полях такой напряженности дробиться не будут. [c.80]

Нефтяные эмульсии являются устойчивыми смесями. Такая эмульсия даже при длительном ее хранении в каком-либо резервуаре не разделяется на нефть и воду. Нужно добавить, что из нефтяной эмульсии не осаждаются и мелко распыленные твердые частицы горных пород. Направлять эмульсию на нефтеперерабатывающий завод нельзя из-за присутствия в ней воды и примеси твердых частиц. Поэтому нефтяная эмульсия предварительно подвергается специальной обработке, называемой деэмульсацией нефти. Для того чтобы произвести эту деэмульсацию, нужно как-то добиться слияния мельчайших капель. Когда такое слияние произойдет и образуются капли достаточных размеров, дальнейшее разделение нефти и воды будет идти уже без затруднений. [c.248]

Термодинамически устойчивое состояние двух несмачивающихся жидкостей отвечает минимуму свободной поверхности, причем более тяжелая жидкость располагается под более легкой. Требуется проявить немалую изобретательность, чтобы получить метастабильную эмульсию с большим числом капель одной из жидкостей, диспергированных в другой. Капли требуемых размеров могут быть получены двумя различными методами. Один заключается в выращивании капель из малых центров каплеобразования, другой состоит в дроблении больших капель. Второй метод часто применяют как в лабораторной, так и в производственной практике. Коммерческие фирмы выпускают широкий ассортимент установок для промышленного приготовления эмульсий. Для понимания процессов, которые будут рассмотрены ниже, ограничимся ознакомлением с общими принципами, лежащими в основе работы различной аппаратуры. [c.11]

Чем меньше размер капли, тем больше равновесное давление ее насыщенного пара и, следовательно, тем выше значение химического потенциала лсидкости, т. е. тем менее устойчиво ее состояние. Если в системе одновременно существуют капли различных размеров (такая система называется полидис-персной), давление насыщенного пара над ними различно. Поэтому мелкие капли, обладая большим давлением пара, испаря- [c.194]

Исследования проводились с уравновешенными каплями маслянистого вещества дибутилфталата плотностью р= 1,0465 г/см , размерами = 0,5 см в водном растворе поваренной соли с градиентом плотности в вертикальном направлении. Капли устойчиво держались в слое жидкости, имеющем с ними одинаковую плотность. Для наблюдений за процессом коалесценции одну из капель окрашивали ультрамарином. Поверхностное натяжение раствора на границе с чистым дибутилфталатом составляло 25 эрг/см , при добавке ультрамарина оно незначительно снижалось. [c.96]

Для расчета тонкости распыливания на основании предположения. что капли могут иметь устойчивые размеры, если силы [c.93]

Наиболее эффективным способом ввода ингибитора гидратов в поток природного газа, движущийся в трубопроводе, является распыление с помощью форсунок, в результате чего в потоке образуется спектр капель с распределением (21.3). Средний размер образующихся капель меньше устойчивого размера, характерного для турбулентного потока. В процессе движения размер капель изменяется за счет массообмена с газом, а также коагуляции и дробления. Кроме того, капли могут осаждаться на стенке трубы и срываться с поверхности жидкой пленки, образующейся на стенке. [c.547]

Подобного рода колебания среднего размера капель можно наблюдать в перемешиваемой системе, поэтому при определении межфазной поверхности должны учитываться одновременно процессы дробления и коалесценции. Факторы, влияющие на дробление и коалесценцию капель, будут обсуждаться в следующих разделах. Однако для каждой физической системы и набора условий должен существовать определенный устойчивый размер капель. Капли больше устойчивых будут подвергаться в основном дроблению, а меньше устойчивых — коалесцировать. Поэтому, прежде чем анализировать какую-либо систему, необходимо знать устойчивый для этой системы размер капель/ [c.306]

Для движущихся в покоящейся сплошной среде капель и пузырей процесс диспергирования рассматривается с позиций гидродинамической неустойчивости, согласно которой возникающие случайные возмущения поверхности раздела фаз нарастают вплоть до дробления капли или пузыря до устойчивого размера (см. 8.1.2-8.1.4). [c.9]

Если образующиеся на выходе из распределителя капли имеют размер, меньший стабильного в данных условиях, то при прохождении через насадку размер капель постепенно увеличивается (в результате коалесценции) до устойчивой величины при этом может наступить преждевременное захлебывание колонны. Поэтому целесообразнее диспергировать фазу таким образом, чтобы образующиеся капли имели первоначальный размер несколько больший того, который получается расчетом по уравнению (XI, 28) при этом капли быстро (на расстоянии около 1 м от распределителя) разрушаются, достигая характерного размера. Диаметры сопел распределителя необходимо выбирать в соответствии с вышеизложенным. [c.552]

Войдя в масло и испытывая значительное сопротивление среды, струя резко замедляет свое движение и расширяется, явления местной турбулентности не затухают. Силы поверхностного натяжения на границе раздела двух жидких фаз делают струю неустойчивой, наблюдаются ее пульсации, в результате чего возникают пережимы. Количество их зависит от расхода диспергируемой жидкости, от физических свойств среды и от.турбулентности движения. Пережимы возникают не на равном расстоянии друг от друга. Вследствие нарушения устойчивости в местах пережимов происходит распад струи на капли. Все это ведет к образованию неоднородных по размерам капель. Неодинакова и их форма вследствие разного сопротивления среды движению капель разного размера. Некоторые, более мелкие капли устойчивы и они сохраняют свой размер. Другие, более крупные, оказываются неустойчивыми, в результате ч го от них отпочковываются еще капли. [c.85]

Свойства и характеристики. Плотность газа, плотность, вязкость и поверхностное натяжение жидкости влияют на величину получаемых капель и их распределение по размерам, а также на степень трудности диспергирования струи или пленки. Точно оценить влияние этих свойств на отрыв и дальнейшее поведение капель можно только при самых упрощенных теоретических предпосылках, но опыт показывает, что оно весьма значительно. Давая качественную оценку, можно сказать, что увеличение плотности жидкости приводит к большей устойчивости струи, йо вместе с тем возрастают силы инерции, а поэтому уменьшается максимальный размер капли, устойчивой в гравитационном по.че. С увеличением плотности газа уменьшается ста- [c.74]

Гомогенизацию можно осуществлять различными методами. В зависимости от применяемого метода рекомендуется использовать гомогенизирующую систему, позволяющую добиться того, чтобы размеры капель воды были меньше 50 мкм, но не менее 1 мкм. Капли воды размером менее 1 мкм образуют устойчивые эмульсии, и тогда содержание воды невозможно определить методами с использованием центрифуг. [c.188]

Гомогенизация пробы может осуществляться различными методами. Независимо от используемого метода рекомендуется, чтобы система гомогенизации образовывала капли воды, размер которых менее 50 мкм, но не менее 1 мкм. Капли воды размером менее 1 мкм будут давать устойчивую эмульсию, и вследствие этого содержание воды не может быть определено методом центрифуги. [c.640]

Работа образования трехмерного зародыша жидкой фазы тем меньше, чем выше существующая степень пересыщения системы, в которой совершается процесс конденсации, так как при увеличении пересыщения устойчивыми будут капли меньших размеров. Работу образования трехмерного зародыша можно вычислить по уравнению [c.428]

Размеры капель. Распад жидкости на капли в условиях пульсационного движения, сопровождаемый их коалесценцией, является сложным процессом, причем теоретически возможно лишь качественное и упрощенное описание механизма указанных явлений. Однако и в этих условиях приближенно применима теория локальной изотропной турбулентности, согласно которой максимальный устойчивый размер капли (сг/рс) е > (где о — межфазное натяжение, Н/м Рс — плотность сплошной фазы, кг/м е — диссипация энергии в единицу времени на единицу массы жидкости. Вт/кг). [c.319]

При распространении ультразвуковых колебаний в жидкости возникает ультразвуковая кавитация. Под влиянием разрежения в жидкости образуется большое количество разрывов в виде мельчайших слегка светящихся в темноте пузырьков, которые захлопываются, и в это время развиваются мгновенные большие давления. Эти давления дробят или измельчают твердые тела, находящиеся в жидкости, или разбивают жидкости на мельчайшие капли одного размера, вследствие чего образуется взвесь капелек одной жидкости в другой. Чем мельче диспергирована одна жидкость в другой, тем больше поверхность соприкосновения между ними и тем более устойчива эмульсия. [c.232]

При получении эмульсии конструкция применяемого прибора и интенсивность его работы, определяемая прилагаемой мощностью и временем диспергирования, влияют на средний размер частиц дисперсной фазы, полидисперсность и в некоторых случаях на тип образуемой эмульсии. Чем интенсивнее перемешивание, тем мельче капли эмульсии. Размер капель, в свою очередь, влияет на устойчивость эмульсии. [c.136]

Важным свойством эмульсий является средний размер капель дисперсной фазы, так как он непосредственно влияет на скорость расслаивания и на скорость разрушения эмульсии. При прочих равных условиях эмульсия, содержащая капли меньших размеров, расслаивается медленнее и, следовательно, обладает большей устойчивостью. Не менее важным, чем сам размер частиц, является их распределение по размерам, которое служит количественной мерой степени дисперсности эмульсии. Так как крупные капли, имеющие меньшую относительную площадь поверхности раздела фаз, термодинамически более устойчивы, чем небольшие капли, то они проявляют склонность к росту за счет более мелких капель (коалесценция). Поэтому эмульсия, состоящая из капель одной степени дисперсности, более устойчива, чем полидисперсная эмульсия. [c.340]

В турбулентном потоке дробление капель объясняется действием флуктуаций полей скорости и давления. Максимально устойчивый размер капли в предположении локальной изотропной турбулентности при условии, что внутренний масштаб турбулентности много меньше г, оценивается выражением [c.80]

Укрупнение капель жидкости на выходе из контактного устройства. На выходе из контактного устройства происходит расширение газожидкостной струи и укрупнение капель жидкости за счет их коагуляции. Максимальный размер капель, взвешенных в газовом потоке, определяется условиями устойчивости размер капель будет тем больше, чем меньше скорость газового потока. Таким образом, на выходе из контактного устройства вместе с падением скорости газового потока будет наблюдаться увеличение размера капель. Турбулентность в расширяющейся части потока больше, чем в канале с постоянным сечением, и она растет с увеличением угла раскрытия струи, а это значит, что скорость турбулентной коагуляции в расширяющейся части потока будет также расти с увеличением угла раскрытия струи. Чем полнее произойдет коагуляция частиц жидкости, тем крупнее будут капли на выходе из контактного устройства и тем эффективней они будут уловлены в каплеуловителе. [c.430]

Искусственные эмульсии обычно получают путем диспергирования — энергичного перемешивания смеси двух взаимно нерастворимых жидкостей. Образующиеся капли жидкостей двух видов в обеих фазах в размешиваемой системе растягиваются в струи. При достаточной степени растягивания (удлинения) капли приобретают неустойчивую форму и дробятся. Таким образом, возрастает дисперсность. С увеличением числа капель увеличивается и вероятность их обратного слияния, так что любое диспергирование приводит к установлению стационарного состояния, характеризующегося определенной, максимально возможной степенью дисперсности и определенным распределением капель по размерам. Это предельное состояние существенно зависит от наличия в смеси препятствующих коалесценции стабилизаторов, называемых эмульгаторами. Увеличение дисперсности в разбавленной эмульсии приводит к повышению ее устойчивости за счет снижения скорости седиментации. Например, молоко, подвергнутое дополнительному диспергированию, во время длительной транспортировки не образует сливок. Для получения эмульсий используют различные аппа- [c.240]

Полученные эмульсии оставляют стоять в цилиндрах 1 того, чтобы сравнить их седимента-ционную устойчивость, связанную с размером капель керосина. При перемешивании высококонцентрированных эмульсий в них возникают большие силы трения, которые вызывают дробление дисперсной фазы на капли более мелкие, чем в случае перемешивания концентрированных эмульсий. Это подтверждается и дисперсионным анализом. [c.135]

Неустойчивость золей может проявляться также в укрупнении частиц зе счет исчезновения или уменьшения размера более мелких. Процесс укрупнения частиц в золях аналогичен изотермической перегонке, при которой в замкнутом пространстве крупные капли или кристаллы растут за счет мелких вследствие большего давления насыщенного пара малых капель или кристалликов. Такая, неустойчивость золей, выражающаяся в появлении крупных частиц, проявляется тем быстрее, чем больше растворимость дисперсной фазы. Регулируя растворимость дисперсной фазы путем изменения состава дисперсионной среды илИ температуры, можно влиять на скорость процесса в жидкой среде. Именно на этом основаны методы, укрупнения мелких частиц, проходящих через фильтр, что особенно важно при проведении анализов в аналитической химии. Однако в связи с обычно очень малой растворимостью дисперсной фазы разрушение коллоидных систем в результате роста больших частиц за с 1ет малых происходит, как правило, весьма медленно, и с этим видом потери устойчивости исследователю, работающему в области коллоидной химии, приходится иметь Дело сравнительно редко. [c.259]

Исследования распада мелких капель (2г < 2 мм) показали, что критерий Окр не является величиной постоянной и увеличивается с уменьплением диаметра капель [105]. В этой же работе утверждается, что для каждой жидкости существует предельный диаметр капли, устойчивый в потоке любой скорости. При этих исследованиях не измерялась скорость движения самих капель под действием воздущного потока, поэтому получились существенные расхождения в значениях критерия Окр для крупных и мелких капель. Силы, вызывающие деформацию, а затем и дробление капель, определяются относительной скоростью [106], которая выше для крупных капель при одинаковой абсолютной скорости набегающего потока воздуха. Учитывая это, понятен вывод о существовании предельных размеров капель, устойчивых при любой абсолютной скорости воздуха. Чем мельче капля, тем при большей относительной скорости может наступить ее деформация. Однако для мелкой капли невозможно создать в продолжении времени, необходимого для деформации, значительные относительные скорости, так как эти капли легко увлекаются воздушным потоком и в течение малого промежутка времени приобретают скорость, практически равную скорости воздуха. [c.94]

Высказанные выше положения основаны на гидродинамике насадочной колонны в отсутствие массопередачи. При наличии массопередачи капля может не достичь своего устойчивого размера вследствие постоянно изменяюш,егося состава фаз. В этом случае эффективная межфазная поверхность в единице объема насадки будет изменяться в широком диапазоне, что, в свою очередь, будет влиять на значения ВЕП и БЭТС в различных точках колонды. Значения ВЕП и ВЭТС зависят также от изменений коэффициентов массопередачи под действием межфазной турбулентности. Несмотря на то что проводятся весьма интенсивные исследования ВЕП и ВЭТС для различных типов насадки, их изменение внутри одного отдельного аппарата практически не изучено. При исследовании процесса экстракции толуола из н-гептана в диэтиленгликоль было показано, что обш ее межфазное сопротивление массопередаче выше при низких концентрациях толуола, чем при высоких [И]. Поэтому для получения эквивалента теоретической ступени необходима большая межфазная поверхность в части колонны, обедненной толуолом при этом число теоретических ступеней не будет прямо пропорционально увеличению длины колонны. [c.16]

Наконец, Нельсен, Волл и Адамс [91 нашли, что для некоторых трехкомпонентных систем стабильность капель падает с увеличением размера капли. Устойчивость системы явно зависит от природы третьего компонента. Ионный компонент должен влиять на двойной электрический слой и, следовательно, на электровязкость. Если последняя возрастает, протекание стадии утончения замед-ляется. [c.263]

Он нашел, что предельно неустойчивые капли всегда дробятся в областях с высокими срезающими напряжениями. Следовательно, срезающие усилия, а также силы давления играют существенную роль в процессах дробления. Подобные же наблюдения были проведены Мамфордом [86] при изучении дробления и коалесценции капель в роторно-дисковой колонне. Слейчер нашел, что срезающие усилия связаны корреляционной зависимостью с максимально устойчивым размером капли [c.308]

Для проверки влияния межфазной прочности на устойчивость капель масла к коалесценции нами сравнивались результаты измерений прочности межфазных слоев и время жизни элементарных капель на тех же границах раздела. Опыты по устойчивости капель на границе раздела фаз проводились на приборе, который позволяет получать капли одинакового размера [102]. Изучалась устойчивость капель объемом 0,002—0,008 мл, так как предварительными опытами было установлено, что в этом интервале размер капель не влиял на время их жизни. В большинстве опытов размер капель был равен 0,005 мл. Как и при изучении межфазной прочности желатины, исследовали влияние концентрации, pH, ионной силы, температуры, добавок различных углеводородов и добавок, разрушаюш,их водородные связи, на время жизни капель. Как было показано, межфазная прочность достигает своего предела через 4 час на границе раздела водный раствор желатины/углеводород, поэтому опыты по каолесценции проводили через 5 час после старения межфазного слоя. [c.184]

Так как трудно получить монодисперсные капли необходимого размера, имеется очень мало исследований электровязкостпых эффектов в эмульсиях. Ван дер Ваарден (1954) определил вязкости ряда эмульсий М/В, стабилизированных сульфонатами натрия, в которых величина 1>ср не превышала 0,205 мкм (табл. IV. 13). Максимальная концентрация примененного эмульгатора была необычно большой, так как составляла 12% общего веса эмульсии. При более высоких концентрациях эмульгатора Лотн существенно отклонялась от теоретических значений, вычисленных по уравнению (1У.206). Увеличение было также намного большим, чем предсказывалось уравнениями (IV.249) и (IV.250). Поэтому сделано заключение, что расхождение не могло быть результатом искажения диффузного двойного слоя вокруг капель. Полагали, что сильно ионизированный эмульгатор, адсорбированный на поверхности капель, создает электрическое поле высокого напряжения 10 —10 в/см и слой молекул воды прочно связан с ним. Толщина слоя воды, как показано кажущимся увеличением Дг была 0,0014—0,0037 мкм, достигая почти устойчивого значения при более высоких концентрациях эмульгатора. [c.296]

В вихревых форсунках жидкое связующее теряет устойчивость и при достаточно больших скоростях истечения распадается на капли различных размеров. Максимальный размер капель в турбулентном потоке определяется отношением динамического давления, стремящегося раздробить жидкость на капли, к пов хностному натяжению, оказывающему обратное воздействие. Если диаметр капель Як значительно превышает так называемый внутренний масштаб турбулентности, то критерий Вебера Ше для капель oпpeдeляet я следующим образом [c.14]

Однако при применении этого общего положения к микрогете-рогенным равновесным системам следует иметь в виду ряд дополнительных обстоятельств. Прежде всего, малым объектом здесь является одна из фаз (дисперсная фаза), а другая — достаточно велика, так что в целом рассматриваемая система не является малой. Во-вторых, малость объекта — капли, пузырька, кристаллика — определяется в термодинамической теории искривленных поверхностей по размеру геометрической фигуры, ограниченной разделяющей поверхностью, а это значит, что малый объект может оказаться на самом деле достаточно большим. Если в качестве объекта мы выберем область неоднородности внутри объемной фазы и используем поверхность натяжения, то при г - 0, когда внешняя фаза достигает границ устойчивости, размер неоднородной области с уменьшением радиуса поверхности натяжения может даже возрастать. Поэтому термодинамическое рассмотрение этого случая, проведенное нами ранее, является вполне законным. [c.370]

Устойчивое состояние жидких пленок являетич, однако, метаста-бильным состоянием. Как для нитей существует уи мянутая выше пороговая длина волны Лп = -г, так и для пленок суи4ествует некоторая пороговая площадь 5 для пленки энергетически выгодно разбиение на капли, если размер капель соответствует этой площади 5п либо превышает ее. Величина Зц может быть легко определена для несжимаемой жидкости радиус капли, получившейся из элемента пленки с [c.213]

Изучали устойчивость смачивающих пленок на внутренних стенках цилиндрических стеклянных капилляров пленки формировали путем введения в капилляр, заполненный исследуемым раствором, маленького пузырька воздуха [543]. Длина цилиндрической части тонких жидких слоев во всех опытах составляла 0,20+0,01 см. Капилляры диаметром 0,032 0,003 см изготавливали из стекла марки Пирекс . Тщательный контроль длины и радиуса пленок необходим в связи с сильной зависимостью их устойчивости от геометрических размеров [544, 545]. После заполнения раствором и введения иузырька воздуха капилляры помещали в атмосферу насыщенного водяного пара для предотвращения испарения из них воды и периодически рассматривали смачивающие пленки под микроскопом. Прорыв тонких слоев сопровождался либо распадом их на мелкие капли размером порядка десятков микрометров, либо прорывом пленки вблизи менисков и наступающего вследствие этого отто- [c.200]

Во всех случаях, где мыла могут служить эмульгаторами, способ образования мыла предпочтителен. Он дает устойчивые эмульсии с очень малыми размерами капель. В качестве примера приведем результат, полученный Доре (1946) с эмульсиями оливкового масла в водном растворе олеата натрия, приготовленными в высокоскоростном смесителе. Когда эмульсии получали по способу растворения в воде, -—48% капель имели размеры <1 мкм, в то время как некоторые капли достигали 12 мкм в диаметре. В эмульсиях, приготовленных по способу образования мыла, 69% всех капедь имели размеры <1 мкм и не было пи одной капли крупнее 8 мкм. Возможное объяснение этому состоит в том, что па поверхности капли мыло образуется очень быстро, а при иных способах распределение эмульгатора вб.лизи поверхности происходит вследствие диффузии, т. е. медленно. В результате капли стабилизируются п быстрее, и лучше. [c.22]

Стойкость нефтяных эмульсий определяется физико-химически-ми свойствами нефти, размером частиц дисперсной фазы (степеньдис-персности), температурой и временем существования. Чем выше плотность и вязкость нефти, чем ниже температура и чем выше степень дисперсности (чем мельче капли), тем устойчивее эмульсия. Мелкодисперсными (трудноразделимыми) эмульсиями считаются эмульсии с размером капель до 20 мк (2 10 м), фубодисперсными — с размером частиц более 5 10 м. Свежие эмульсии, существующие короткое время после выхода изскважины, разрушаются значительно легче, чем старые , поэтому первичное обезвоживание и обессоливание следует проводить на промыслах. [c.33]

Кристаллизация является частным случаем процессов фазовых превращений. Общая теория таких процессов была впервые разработана В. Гиббсом и затем развита М. Фольмером. В СССР ее плодотворно развивал Я. И. Френкель. Согласно этой теории, в обычных условиях зародыши новой фазы (капли жидкости в пересыщенном паре, кристаллик в жидкости, пузырьки пара в жидкости и т. д.) становятся из-за большой удельной поверхности устойчивыми только после достижения ими определенного критического размера. Пока зародыш не достиг критического размера, его рост сопровождается увеличением свободной энергии. Такой процесс возможен благодаря флуктуациям (см. гл. XIII, 12). [c.390]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология