Капли скорость осаждения

Рассмотрим отстойник с нижним вводом сырья, поступающего под слой дренажной воды схема торцевого сечения отстойника изображена на рис. 7.7. Пусть в процессе работы отстойника образовался промежуточный слой, верхняя граница которого на величину (Я — к) выще среднего сечения аппарата. В промежуточном слое реализуются стесненные условия движения эмульгированных капель. Если не учитывать возможные витания капель на верхней границе слоя, то выще этой границы будут попадать только капли, скорость осаждения которых меньше скорости сплошной фазы. Эти капли захватываются потоком нефти и выносятся из аппарата. Так как промышленные отстойники рассчитываются на работу с малым остаточным содержанием воды в товарной продукции, то можно считать, что скорость оседания капель в верхней зоне аппарата подчиняется закону Стокса. Скорость потока сплошной фазы в этой области определяется равенством [c.135]

VI - - постоянная скорость движения капли (скорость осаждения), м/сек. [c.218]

Рис. 7.12. Зависимость отношения длительностей подъема на высоту Н от середины отстойника с восходящим потоком сырья капли и нефти от отношения скоростей осаждения капли и подъема нефти.

Выше было упомянуто, что скорость осаждения также влияет на чистоту осадка, но является фактором, подчиненным предыдущему, т. е. влиянию избытка одного из ионов. Так, например, известно, что при осаждении сульфат-иона хлористым барием происходит соосаждение ионов хлора, содержащихся в растворе ВаС - Если хлористый барий прибавить сразу в достаточном избытке, то значительная часть осадка сернокислого бария будет кристаллизоваться из пересыщенного раствора в среде, содержащей избыток катионов бария. Как было отмечено, такие условия способствуют более сильному поглощению анионов. Если же раствор хлористого бария медленно, по каплям, приливать к раствору серной кислоты, то создаются совершенно другие условия кристаллизации. Большая часть кристаллов [c.66]

Принимая, что капли масла в начальный момент выталкивания в нагнетательные трубопроводы имеют такую же скорость, как и скорость воздуха (газа), эффективность осаждения капель масла в потоке будем характеризовать параметром седиментационного осаждения Со, представляющим собой отношение скорости осаждения капель масла к скорости воздушного (газового) потока [c.297]

Исследование проводится в сферической системе координат, связанной с центром большой капли (рис. 11.2). В этой системе координат поток внешней жидкости движется относительно большой капли, причем вдали от капли скорость можно считать постоянной, равной скорости осаждения рассматриваемой капли. Другая капля меньшего размера движется вместе с потоком относительно большой капли, обтекает ее и либо коснется ее, либо пройдет мимо. Движение капель из-за малости их размеров можно считать безынерционным. Поэтому траектория маленькой капли относительно большой на больших по сравнению с радиусом большой капли расстояниях совпадает с линией тока внешней жидкости, а на малых расстояниях заметно отклоняется от линии тока, что вызвано как силой взаимодействия капли с внешней жидкостью, так и силами взаимодействия капель. Силы взаимодействия представляют собой гидродинамические, молекулярные и электростатические силы. Гидродинамические силы являются силами сопротивления движению капли, они неограниченно возрастают при уменьшении зазора между поверхностями капель. Молекулярные силы — силы притяжения Ван-дер-Ваальса — Лондона, действующие на малых расстояниях. Электростатические силы — это силы отталкивания, обусловленные двойны- [c.253]

Значение параметра Т = 70 примерно соответствует критическому размеру капель. Следует отметить, что на практике капли дисперсной фазы, содержащие примеси различных загрязнений, часто ведут себя как твердые частицы. В них заторможено внутреннее движение, что приводит к уменьшению скоростей осаждения. Такие капли принято называть жесткими . Скорости их осаждения следует рассчитывать по уравнениям для скоростей осаждения твердых частиц. [c.138]

При Ке>500 осаждаются относительно крупные капли ( >0,1 мм), и скорость осаждения будет равна [c.22]

В экстракционных колоннах капли дисперсной фазы движутся под действием сил тяжести вверх или вниз, в зависимости от того, какая из фаз — дисперсная или сплошная — имеет меньшую плотность. Для расчета экстракторов часто необходимо знать скорость осаждения капель. Зависимость скоростей свободного осаждения капель от их размера обычно имеет вид, показанный на рис. VIII.2. Размер капель d принято характеризовать диаметром сферы равновеликого с каплей объема. Как видно из рисунка, зависимость скорости свободного осаждения от размера капель имеет вид кривой с максимумом. Капли размером d > кр называют осциллирующими . Форма их в процессе осаждения периодически претерпевает изменения. Скорости осаждения осциллирующих капель мало зависят от их размера. [c.137]

При малой концентрации эмульсии скорость осаждения одиночной капли радиуса Н определяется законом Стокса [c.13]

В процессе подогрева нефти, ее транспортировании и последующего отстоя капли воды могут приближаться друг к другу вследствие разности скоростей осаждения, либо за счет диффузионных механизмов. При благоприятных условиях сблизившиеся капли могут коалесцировать, что приводит к укрупнению капель и увеличению скорости [c.25]

Основное влияние на гидродинамический режим процесса отстоя в дегидраторе оказывает тип ввода сырья. В гл. 6 было показано, что в настоящее время в отстойниках используют вводы трех основных типов нижний, торцевой и через распределительные головки. Наиболее просто определить ПФ для отстойника с вводом сырья через распределительное устройство, расположенное в нижней части аппарата, и отбором сырья из верхней части аппарата (см. рис. 2.5, с. 29). В этом случае капли будут двигаться против потока нефти. Поэтому абсолютная скорость осаждения капли объемом V сложится из скорости движения сплошной фазы к , направленной вверх, и скорости осаждения капли (У), направленной вниз. Если в отстойной части аппарата соблюдается ламинарный режим движения жидкости, то все капли, для которых скорость сплошной фазы больше скорости их осаждения, не осядут и останутся в товарной нефти. Поэтому будет справедливо равенство [c.127]

График этой функции приведен на рис. 7.1. Через отстойные аппараты с такой ПФ будут проходить все капли, для которых скорость осаждения меньше скорости восходящего потока жидкости. Из равенства (У) = можно определить критический объем капель У р. Все капли с меньшим объемом будут выноситься из аппарата вместе с товарной нефтью. На рис. 7.2 изображен условный график распределения капель воды по размерам в сырой нефти. Заштрихованная часть 2 показывает капли, оставшиеся в подготовленной нефти при прохождении ее через аппарат с ПФ (7.11). [c.127]

Рассмотрим поперечное сечение отстойного аппарата длиной L и диаметром Отстойную зону мысленно разобьем на узкие продольные зоны шириной Ах, каждую из которых будем рассматривать как элементарный отстойник объемом АУ . Пусть в начальный момент времени вся отстойная зона равномерно заполнена эмульсией сырой нефти, которая отстаивается в режиме покоя. Очевидно в этом случае скорость осаждения капель будет максимальной, так как отсутствуют восходящие потоки сплошной фазы. За время t капля объема V сместится вниз относительно своего первоначального положения на величину I = (У) 1. При этом все капли объема У, находившиеся от нижней границы отстойной зоны ближе, чем I, уйдут из этой зоны. Рассмотрим отношение оставшегося в эмульсии числа капель объема У к его первоначальному значению, т. е. ПФ для отстоя в данных условиях. Ее можно записать в виде [c.129]

Для отстойника с горизонтальным потоком сырья время пребывания капли объема V зависит от высоты Л ее начального положения над уровнем раздела фаз и от скорости осаждения. Численно это время можно оценить из равенства [c.141]

Относительная скорость движения капли может быть найдена как скорость осаждения по уравнениям (2-22), (2-23) или (2-24) в зависимости от режима движения. [c.373]

Скорость осаждения или подъема капель жидкости определяется уравнениями, несколько отличающимися от уравнений для случая осаждения твердых тел, так как сказываются деформации и пульсации капель во время их движения, а также циркуляция внутри капли вследствие трения. [c.190]

Скрубберы Вентури имеют распыливающие элементы в виде орошаемых труб Вентури или аналогичных устройств для ускорения газового потока, соединенные с каплеуловителями. Скорость потока начинает расти в конфузоре и достигает в горловине трубы 40... 150 м/с, куда поступает также промывочная жидкость. Диспергируясь, жидкость вместе с запыленным потоком поступает в диффузор. Однако приобретенная каплями скорость жидкости оказывается существенно меньшей скорости потока и частиц пыли. Поэтому процесс осаждения частиц пыли на каплях при прохождении потока через горловину и диффузор трубы становится сходным с процессом осаждения в зернистом фильтре с подвижной насадкой (см.раздел 5.6). [c.214]

На нефтеперерабатывающих заводах в результате подготовки нефти содержание в ней воды снижается до 0,1 мае. % и содержание солей до 3-5 мг/л. При содержании воды 0,1 мае. % и ниже в нефти остаются только мельчайшие капли воды размером менее 4,3 мкм. Время осаждения таких капель велико, скорость осаждения их составляет аМС м/с. Из-за низкой концентрации капель частота их столкновения и вероятность укрупнения весьма невелики. Указанное обстоятельство заставляет ограничиваться остаточным содержанием воды около 0,1 мае. %. [c.11]

В вертикальных гравитационных сепараторах необходимо, чтобы средняя скорость движения газового потока была меньше скорости осаждения капли расчетного диаметра во встречном потоке газа Ус,, < V. Обычно расчетную скорость газового потока принимают равной 0,7,,,0.8 -скорости осаждения капель при расчетном диаметре, т.е. [c.69]

В полых газопромывателях устанавливаются форсунки грубого распыла, создающие капли диаметром (0,6... 1) 10 м. Скорость осаждения таких капель можно найти по диаграмме рис.5.15. [c.222]

Рассмотрим теперь процесс отделения жидкости от газа в вертикальном гравитационном сепараторе, в котором поток движется против силы тяжести. Очевидно, что на выходе сепаратора будут находиться капли, размер которых удовлетворяет неравенству и, < и, где и, — скорость осаждения капли радиуса К, а. и — скорость движения потока, которую будем считать постоянной. Минимальный размер капель определяется из условия и = и. Воспользуемся выражением (18.28) для скорости и,. Тогда для определения минимального радиуса капель получим следующее уравнение [c.476]

Пусть дисперсной фазой в промысловой смеси будут капли воды. Произведем оценку максимальных размеров капель воды, для которых еще применима формула Стокса (1.54) для расчета ее относительной скорости осаждения в нефти и нефтяном газе. По аналогии с приведенными выше (в первой задаче) оценками составим диапазон изменения параметров для численного исследования формулы (1.56), если дисперсной фазой является капельная вода. [c.100]

В формулах (5.50, 5.51) - скорость осаждения капли, м/с диаметр капли, м. [c.222]

Аналогично можно получить скорость осаждения сферической капли с внутренней вязкостью р. , отличной от вязкости внешней жидкости [c.184]

В частном случае, когда скорость обмена ПАВ между внешней жидкостью и поверхностью капли лимитируется процессом адсорбции — десорбции, концентрация ПАВ на поверхности капли близка к равновесному значению, капля осаждается в жидкости под действием силы тяжести со стоксовой скоростью и не деформируется. Выражение для скорости осаждения капли было получено в [2] [c.459]

Разделение дисперсных систем под действием силы земного пррггяжения называют отстаиванием. Если дисперсная фаза (взвешенные частицы или капли жидкости) имеет плотность выше, чем дисперсионная (сплошная) фаза, то она движется вниз и, достигнув ограничительной поверхности, образует слой осадка или тяжелой жидкости и наоборот, если плотность дисперсной фазы меньше, то частицы всплывают. После разделения фаз они могут быть выведены из аппарата раздельно. Процесс отстаивания широко применяется в нефтегазопереработке и нефтехимии для обезвоживания и обессоливания нефти, отделения дистиллятов от воды после перегонки с водяным паром, очистки нефтяных топлив от загрязнений (вода, частицы катализатора, продукты коррозии, соединения кремния, кальция, алюминия), отделения газа от жидкости в газосепараторах, очистки сточных вод от загрязнений (нефть, нефтепродукты, нефтесодержащий шлам, избыточный активный ил, твердые механические примеси) и т.п. Важным показателем процесса отстаивания является скорость осаждения частиц под действием силы тяжести. [c.360]

В случае, когда адсорбция ПАВ на поверхности капли определяется скоростью доставки его из объема к поверхности, т. е. процессом конвективной диффузии, требуется рещить соответствующую диффузионную задачу с условием С= Сд вдали от капли и С = С, на поверхности капли, где С, — концентрация ПАВ в растворе, равновесная с поверхностной концентрацией ПАВ Г. В этом случае скорость осаждения капли определяется формулой (17.111), но с другим значением у [2]. [c.460]

Теперь, используя выражения (18.25) и (18.26), из (18.24) можно определить скорость осаждения капли радиуса R [c.473]

Одним из механизмов, влияющих на количество отделяемого от газа конденсата, является коагуляция капель. В процессе коагуляции средний объем капель увеличивается. Мелкие капли, скорость осаждения которых < и, движутся вверх по потоку и в процессе движения мог т коаг лировать. Скорость коагуляции зависит от объемного содержания капель. Поскольку основная масса, заключенная в крупных каплях, удаляется уже на входе сепаратора, то объемное содержание капель в восходящем потоке невелико, поэтому коагуляция капель происходит достаточно медленно. Пусть характерное время коагуляции равно Тогда, если время пребывания смесн в сепараторе t = Ь/и < то изменение высоты L будет влиять на КЭ, а при I > не будет. Увеличение скорости газа (7, с одной стороны, увеличивает минимальный радиус капе.7ь и ухудигает эффективность сепарации, а с другой стороны — интенсифицирует коагуляцию капель, что приводит к более сильной зависимости количества выпавшего конденсата от Ь. Все сказанное согласуется с зависимостью КЭ от L и 7, полученной в экспериментах. [c.477]

Корреляционные зависимости, связывающие три безразмерных параметра С, Re и We, использовались некоторыми авторами [60] для обработки экспериментальных данных по скоростям осаждения как сферических, так и деформированных капель в жидкостях, несмепшваю-щихся с жидкостью капли, и для нахождения критериев перехода из одного режима в другой. Однако следует отметить, что зависимость [c.40]

При показанном на рис. 4-5 ходе прямых увеличение скорости движения диспергированной фазы Цд при постоянной скорости движения сплошной фазы (и, =сопз1, 1/ =соп51) вызывает уменьшение Лос и увеличение в некоторой степени объемного коэффициента /СсО. Если увеличить скорость сплошной фазы (при ид=соп51), то увеличится по всем прямым, коэффициенты же Кса прямых 2, 3 и 4 увеличатся, а прямой 1 слегка уменьшатся (и<—1). Эти явления объясняются изменением удерживающей способности и поверхности контакта фаз. Обе эти величины возрастают, если повышать количество диспергированной и сплошной фазы. Только при наибольших каплях (прямая /) скорость движения сплошной фазы заметно не влияет на скорость осаждения капель, но может вызывать их слияние. [c.318]

Приведенные закономерности справедливы при осаждении твердых частиц. При выпадении из масла капель воды необходимо учитывать вязкость не только масла, но и воды, так как в процессе осаждения форма капель непрерывно меняется за счет микропотоков, возникающих в капле. Тогда скорость осаждения капель равна [c.143]

Помимо макрореологических эффектов, определяемых эффективной вязкостью эмульсий, качество подготовки нефтей существенно связано со скоростью осаждения диспергированных капель. Эта скорость зависит от концентрации эмульсии, распределения капель по размерам, свойств их поверхностных оболочек и др. Поскольку в водонефтяных эмульсиях капли всегда покрыты оболочкой из поверхностно-активных веществ, препятствующих циркуляции в них жидкости, при расчетах скорости осаждения эти капли можно рассматривать как жесткие сферы. Исключение составят только капли больших размеров. [c.13]

Скорость о(. аждения воды в резервуарах зависит не только от размеров ее капель, вязкости, разности плотностей воды и нефтепродуктов, но также и от поверхностных сил, обусловленных взаимодействием на фанице ра.чдела фаз между водой и нефтепродуктом, поверхностным натяжением, электрокине-тическими явлениями и т. п. С учетом этих,особенностей выражение для определения скорости осаждения капли воды в нефтепродукте будет иметь вид , [c.49]

Поэтому скорость осаждения значительно меньше расчетной. Экспериментально установлено, что капли воды диаметром 15-20 мкм осаждаются в топливе ТС-1 на глубину 1м в течение 10 ч, а капли размером около 5 мкм сохраняются в топливе во взвешенном состоянии около 7 сут, тогда как по существующим нормам время отстоя авиационных топлив на складах горючего аэропортов в резервуарах высотой взлива 2.8 м равно 19 ч. Однако за это время эмульгированная вода в топливе полностью из него не удаляется. [c.50]

В гл. 6 были рассмотрены законы движения твердых тел в жидкостях (включая капельные и упругие) и получены формулы для расчета скорости свободного осаждения частиц под действием силы тяжести. Эти же формулы могут применяться при расчете скорости осаждения мелких капель в газе. При осаждении капель жидкости в жидкой среде благодаря внутренней циркуляции в капле скорость движения капли может быть на 50% выше, чем скорость твердой сферической частицы эквивалентного диаметра. При загрязнении капель примесями или в присутствии поверхностно-активных веществ тенденция к циркуляции сильно снижается скорость осаждения таких капель, называемых жесткими , следует рассчитать по уравнениям, полученным для твердых частиц. В случае чистых капель скорость осаждения возрастает с увеличением размера капли только до определенного (критического) значения их эквивалентного диаметра (размер капель d выражается как диаметр сферы, объем которой равновелик объему капли). Капли с / > / р в процессе осаждения периодически меняют свою форму и называются поэтому осциллирующими. Скорость осаждения осциллирующих капель с увеличением их размера немного уменьшается. [c.211]

Электрообпаботка эмульсий заключается в пропускании нефти через электрическое поле, преимущественно переменное промышленной частоты и высокого напряжения (15-44 кВ.). В результате индукции электрического поля диспергированные капли воды поляризуются, деформируются (вытягиваются) с разрушением защитных пленок, и при частой смене полярности электродов (50 раз в секунду) увеличивается вероятность их столкновения и укрупнения, и в итоге возрастает скорость осаждения глобул с образованием отдельной фазы. По мере увеличения глубины обезвоживания расстояния между оставшимися каплями увеличиваются и коалесценция замедляется. Поэтому конечное содержание воды в нефти, обработанной в электрическом поле переменного тока, колеблется от следов до 0,1 %. Коалесценцию оставшихся капель воды можно усилить повышением напряженности электрического поля до определенного предела. При дальнейшем повышении напряженности поля ускоряются нежелательные процессы электрического диспергирования капель и коалесценция снова замедляется. Поэтому применительно к конкретному типу эмульсий целесообразно подбирать оптимальные размеры электродов и расстояния между ними. Количество оставшихся в нефтях солей зависит как от содержания остаточной воды, так и от ее засоленности. Поэтому с целью достижения глубокого обессоливания осуществляют промывку солей подачей в нефть оптимального количества промывной (пресной) воды. При чрезмерном увеличении количества промывной воды растут затраты на обессоливание [c.184]

Основным принципом работы термохимических отстойных аппаратов является подогрев эмульсии, что уменьшает вязкость нефти и тем самым увеличивает скорость осаждения капель воды. Добавление в эмульсию химических реагентов — деэмульгаторов способствует дестабилизации эмульсии и увеличению скорости коалесценции капель. Термохимические отстойники по конструкции мало чем отличаются от гравитационных газовых сепараторов. Отстойники отличаются друг от друга геометрией емкости, конструкцией вводных и выводных устройств, а также некоторыми особенностями организации гидродинамического режима внутри отстойника. В настоящее время применяют в основном горизонтальные отстойные аппараты с отношением длины к диаметру, равным примерно шести. Отличительной особенностью отстойников является использование специальных устройств ввода и вывода эмульсии, называемых маточниками, предназначение которых состоит в равномерном распределении эмульсии по сечению аппарата. Распределители для ввода эмульсии в аппараты могут различаться. Это отличие зависит от того, подается эмульсия под слой дренажной воды или прямо в нефтяную фазу. Если водопефтяная эмульсия подается под слой дренажной воды, которая собирается в нижней части аппарата, то для ускорения разрушения струек нефти с каплями воды, вытекающих из отверстий трубчатого маточника, отверстия в маточниках делают в нижней или боковой части. Для равномерного распределения эмульсии по сечению аппарата трубчатые маточники устанавливают по высоте аппарата. Такое расположение пе всегда удобно. Другим устройством является маточник в виде короба, открытого снизу, с отверстиями в верхней части. Эти короба устанавливают па некотором расстоянии друг от друга на двух распределительных трубах, отверстия в которых находятся прямо под коробами. В коробах происходит самопроизвольное разделение нефти и воды. Нефть вытекает сверху из отверстий короба, а вода остается в нижней части. При подаче эмульсии в слой нефти используют трубчатые маточники с отверстиями в верхней части. При этом возникает проблема распределения отверстий по длине трубы для обеспечения равномерного расхода жидкости. Неравномерный расход приводит к нежелательному перемешиванию эмульсии в аппарате. [c.30]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология