Осаждение частиц свободное

При отстаивании неоднородных систем наблюдается постепенное увеличение концентрации частиц дисперсной среды в направлении сверху вниз (рис. 44). При этом по высоте условно можно выделить следующие четыре зоны слой осадка или шлама, зону сгущенной суспензии, зону свободного осаждения и слой осветленной жидкости. В зоне сгущенной суспензии происходит стесненное осаждение частиц, сопровождаемое их взаимным соударением и трением между ними, более мелкие частицы тормозят движение более крупных. Последние увлекают за собой мелкие частицы, ускоряя их движение, что приводит к коллективному осаждению частиц со скоростями, близкими в каждом поперечном сечении аппарата, но различными по его высоте. По мере приближения к поверхности осадка происходит постепенное уплотнение частиц, обусловленное уменьшением их скоростей движения в связи с обратным движением вытесняемой жидкости. Выше зоны стеснённого осаждения образуются зона свободного осаждения и слой осветленной жидкости. При периоди- [c.115]

Поэтому, как указывалось (см. стр. 107), условие равномерного осаждения частиц в неподвижной среде идентично условию витания частиц в восходящем потоке. Следовательно, закономерности стесненного осаждения удобно изучать при движении восходящего потока жидкости (газа) через слой взвешенных в нем частиц. При этом скорость стесненного осаждения равна скорости потока среды через взвешенный слой частиц и зависит от концентрации частиц в жидкости (газе). Очевидно, при концентрации частиц, приближающейся к нулю, скорость стесненного осаждения приближается к максимуму — скорости свободного осаждения. [c.180]

Большое распространение в химической промышленности получили одноярусные гребковые отстойники непрерывного действия (рис. 13). Эти аппараты представляют собой невысокие цилиндрические резервуары со слегка коническим днищем. У верхнего края резервуара установлен кольцевой прямоугольный желоб для отвода осветленной жидкости. Внутри резервуара имеются гребковые мешалки, которые вращаются с частотой 2,5—200 об/мин. Суспензия непрерывно подается сверху через трубу, осветленная жидкость стекает через верхний желоб, а сгущенная суспензия оседает на днище и медленно перемещается гребками к центральному патрубку, через который откачивается насосом. Как видно из рис. 13, в отстойнике по высоте образуются три резко различные по структуре зоны зона высотой Л, осветленной жидкости, где происходит свободное осаждение частиц зона высотой 2 сгущения суспензии (шлам) зона высотой Лг, расположения лопастей мешалки. Отстойники этого типа выполняют диаметром до 100 м их часовая [c.29]

Вертикальный отстойник периодического действия. В отстойнике (рис.5.4, а) площадью поперечного сечения 5 (ее часто называют площадью осаждения) в ходе процесса осаждения образуется свободный от твердых частиц слой осветленной жидкости объемом Уж = У = где Яж — высота этого слоя. При порозности [c.385]

В главе П были рассмотрены законы движения твердых тел в жидкостях и определена скорость свободного осаждения частиц под действием силы тяжести в неограниченном объеме. Эти законы, как указывалось, применимы лишь в том случае, если концентрация дисперсной фазы очень мала и ее частицы при движении не соприкасаются одна с другой. В промыщленности процессы осаждения очень часто проводятся в ограниченном объеме при большой концентрации дисперсной фазы, т. е. в условиях, когда оседающие частицы могут влиять на движение друг Друга. [c.178]

Приведенные выше расчетные формулы справедливы для осаждения одиночной частицы и для дисперсных систем с небольшой концентрацией взвешенных частиц, т.е. в случае, когда осаждение частиц не вызывает их взаимодействия столкновения, движения одной частицы вслед за другой и т.д. Такой процесс осаждения частиц принято называть свободным осаждением. [c.365]

По мере увеличения скорости потока несколько уменьшается концентрация твердой взвешенной фазы. Рассматривая взвешенный слой как установившееся нарушаемое осаждение, где скорость потока газа (жидкости) находится в равновесии" со скоростью осаждения твердых частиц, можно по зависимости (П-81) представить скорость- потока в виде произведения скорости свободного осаждения частиц и функции порозности слоя [c.143]

Расчет скорости витания при которой происходит разрушение слоя и массовый унос частиц, как указывалось, проводят аналогично расчету скорости свободного осаждения частиц w . Например, по уравнению (П,122), пригодному для всех режимов движения частиц. ..... [c.110]

Скорость подъема пузырей небольшого диаметра находится аналогично скорости свободного осаждения частиц (см. стр. 98) — из условия равенства подъемной силы и силы сопротивления среды. Получаемое расчетное уравнение для аналогично уравнению (П,115), в котором плотность р,, твердой частицы заменяется плотностью газа, плотность р среды — плотностью жидкости, а знак перед правой частью уравнения меняется на обратный. [c.113]

Скорость стесненного осаждения меньше скорости свободного осаждения. Это объясняется тем, что при стесненном осаждении частицы испытывают не только большее сопротивление среды, но и добавочное сопротивление, обусловленное трением и соударениями частиц. Увеличение [c.179]

Возрастание средней кинетической энергии системы приводит к кинетической устойчивости (устойчивость против осаждения частиц). Возрастание свободной поверхностной энергии, приходящееся на одну частицу дисперсной фазы, снижает агрегативную устойчивость (устойчивость против слипания частиц). [c.84]

Таким образом, скорость свободного осаждения частицы — это скорость ее равномерного (с нулевым ускорением) движения под действием силы тяжести. [c.89]

При ламинарном режиме движения (Re,, с 0,1) для сферической частицы = 24/Reo, в переходном режиме (0,1 < Reo < < 1000) = 10/Reo а при турбулентном режиме (Res > 1000) i = 0,44. Подставляя эти значения в уравнение (1.43), находим выражения для скорости свободного осаждения частицы [c.201]

Скорость осаждения частицы в центрифуге и ц всегда больше, чем скорость свободного осаждения под действием силы тяжести и/о, и их отношение легко вычисляется как отношение соответствующих ускорений [c.341]

Указанные выше формулы справедливы только для свободного осаждения частиц. [c.275]

Скорость осаждения частиц в жидкости в поле силы тяжести мала, так что частицы можно считать свободно взвешенными в жидкости. Объемная концентрация частиц влияет на реологические свойства жидкости. [c.159]

Скорость свободного осаждения частицы неправильной формы всегда меньше скорости осаждения эквивалентного по объему шара. [c.431]

Здесь Wo . T — скорость стесненного осаждения частиц относительно стенок аппарата, м/сек- Wo — скорость свободного осаждения наименьших частиц, м/сек-, е= Vik/(Уж +Vt)—объемная доля жидкости в суспензии (порозность) У — объем жидкости в суспензии, Ут — объем твердых частиц в суспензии, м [c.432]

Столь существенное усложнение картины классификации приводит к тому, что более или менее адекватное моделирование хотя и возможно, однако столь наукоемко, что до сих пор не применяется в практике гидравлической классификации. Причем это относится как к самым простым гравитационным классификаторам, так и к инерционным, где осаждение происходит под действием центробежных сил (см. 9.2). Методы расчета классификаторов основываются на простейших соотношениях для свободного осаждения частиц, различных эмпирических корреляциях и формальных стохастических математических моделях. [c.13]

При использовании в качестве движущей силы электрических сил также удается существенно увеличить скорость осаждения частиц. Обычно подобные гфоцессы реализуются в электрофильтрах при очистке газов. Под действием постоянного напряжения, подаваемого на коронирующий и осадительный электроды (см. рис. 3.2.4.7), происходит ионизация воздуха и накопление частицами отрицательного заряда от свободных электронов. Под действием электрической силы частицы осаждаются на осадительных электродах. [c.20]

Свободное осаждение частиц. Рассмотрим частицу массой т, движущуюся в неподвижной среде под действием внешней снлы Внешней силой может быть сила тяжести или сила центробежного поля. [c.156]

Другой важной гидродинамической характеристикой псевдоожиженного лоя, играющей большую роль в инженерных расчетах и исследованиях, является скорость начала псевдоожижения зернистого материала Ок. В ряде работ при решении этой задачи авторами предлагалось принимать за основной расчетный параметр псевдоожиженного слоя гидравлическую крупность частиц (т. е. скорость свободного осаждения частиц в неподвнжиой среде). Естественно, скорость осаждения позволяет учитывать физические свойства жидкой и твердой фаз, включая пористость частиц и их форму, одвако для получения достаточно надежных результатов гидравлическую крупность зернистого материала следует определить для каждого конкретного случая. Это условие резко снижает ценность полученных расчетных уравнений,и является практически неприемлемым для проектировщиков адсорбционной аппаратуры. Поэтому более целесообразным следует признать подход, продемонстрированный при исследовании гидродинамики псевдоожиженного слоя в монографии М. Э. Аэрова и О. М. Тодеса [21]. В этой работе использовано уравнение (У1-3) для перепада давления в неподвижном слое зернистого материала я получено соотношение Ар [c.173]

При массовом (стесненном) осаждении каждая частица испытывает влияние других, поэтому реальные скорости их уменьшаются. Различия между свободным и стесненным осаждением частиц угля (рт=1350 кг/м ) хорошо иллюстрирует рис. 2.3. [c.47]

ВИДНО, ЧТО при малых и д и Ц с удерживающая способность незначительно увеличивается с повышением расхода сплошной фазы. В этом случае в колонне наблюдается рассеянное относительно свободное движение частиц. Этому режиму соответствуют относительно низкие значения фд. Далее с увеличением расхода сплошной фазы фд возрастает в связи с появлением в колонне плотного слоя дисперсной фазы и медленным осаждением частиц. Необходимым условием возникновения плотного слоя является наличие противоточного движения сплошной фазы. Это утверждение основано на том, что в непроточных колоннах при тех же условиях плотный слой не наблюдался. Наблюдаемое на рис. 2.12—2.14 как качественное, так и количественное соответствие между экспериментальными данными и расчетами по уравнению (2.40) указывает на возможность его применения при расчете удерживающей способности в колонных аппаратах для системы жидкость — твердое. [c.100]

Неравенство (2.88) означает, что концентрация дисперсной фазы при восходящем однонаправленном течении всегда должна быть больше некоторой величины, зависящей от приведенной скорости сплошной фазы. Ограничение снимается лишь при т. е, в том случае, когда приведенная скорость сплошной фазы становится больше скорости свободного осаждения частиц. При этом условие (2.88) всегда будет выполняться. Ясно, что при отсутствии устройств, ограничивающих движение частиц снизу, рассматриваем1лй режим неустойчив. Любое случайное уменьшение концентрации дисперсной фазы в нижней части аппарата ниже необходимого предела приводит к нарушению восходящего движения частиц в этой точке и переходу в режим осаждения. Сужающее устройство или решетка, скорость сплошной фазы в отверстиях которых выше скорости свободного осаждения частиц, предотвращают переход частиц в режим свободного осаждения, а тем самым поддерживают концентрацию во взвешенном слое в соответствии с неравенством (2.88). При Усо>1 необходимость в устройстве, ограничивающем поток снизу, отпадает. Такой режим обычно называют вертикальным транспортом. [c.100]

Нефтяные масла, содержащие твердые загрязнения являются малоконцентрированными сушензиями, по этому при их отстаивании действуют закономерности характерные для свободного осаждения частиц (когдг отдельные частицы при оседании не соприкасаются). [c.138]

Здесь Шоо. ст — скорость стесненного осаждения частиц относительно стенок аппарата, м/сек-, Шас — скорость свободного осаждения панменьших часпщ, ж/се к-= 1 ж/( 1 ш1 т)—объемная доля жидкости в суспензии (порозность) У,ц — объем жидкости в суспензии, л[3 Ух —объем твердых частиц в суспензии, м. . [c.432]

Величина ы)о, подсчитанная по формуле (5) или (9), является теоретической скоростью свободного осаждения, т. е. осаждения отдельной частицы. При значительной концентрации суспензии осаждающиеся твердые частицы при своем движении сталкиваются одна с дрчтой и нарушают режим свободного осаждения. При таком осаждении частиц, называемом стесненным, сопротивление осаждению складывается из сопротивления среды, а также сопротивления от трения и ударов твердых частиц одна [c.31]

Приведенный расчет хюос и ы>ас относится к скорости свободного осаждения, при котором осаждающиеся частицы практически не оказывают влияния на движение друг друга. При значительной концентрации твердых частиц в среде происходит стесненное осаждение, скорость которого меньше, чем свободного, вследствие трения и соударений между частицами. Расчет сОос при стесненном осаждении рассмотрен в главе V, посвященной разделению неоднородных смесей. Расчет скорости осаждения частиц под действием центробежной силы, в принципе аналогичный приведенному выше, также изложен в этой главе. [c.101]

Существенное влияние на осаждение частиц золы а поверхность имеет их размер. В стабилизированном участке осаждения влияние размера частиц меньше, чем иа первой трубе. Вероятно, что при обтекании ширм запыленным потоком, как и при единичиой трубе,. существует минимальный раз1мер частиц, начиная от которого дли на свободного пробега частиц оказывается настолько короткой, что последняя уносится потоком и не может осаждаться по инерционному закону. Скорость потока оказывает такое же влияние на инерционное осаждение, ка,к 1И размер частиц. Что же касается диаметра трубы, то он при числе Стокса StkI—Ti.o- Kd. [c.118]

Анализируя механизм осаждения частиц пыли с диаметром более 0,1 мк из турбулентного потока воздуха в трубе, Оуэн пришел к выводу, что перемещение частиц в большей части потока может быть описано на основе теории турбулентной диффузии Последний же этап приближения частиц к стенке состоит в свободном полете частиц под действием турбулентных импульсов, длина которых не зависит ни от размера, ни от скорости частицы Сравиение с опытами Доуэса и Слека показало, что теория Оуэна дает приемлемые значения скорости осаждения, впрочем, возможно, что согласие было случайным и в действительности расстояние свободного полета все же изменяется (подобно инерционному пробегу) с изменением размера и скорости частиц [c.188]

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]

В промышленности отстаивание применяют чаще всего в условиях высокой концентрации дисперсной фазы, когда происходит стесненное осаждение, скорость которого может быть значительно меньше скорости свободного осаждения. При этом вследствие tpenHH между частицами и их взаимных столкновений наблюдается тенденция к сближению скоростей осаждения частиц различных размеров, возникает коллективное, или солидарное (стесненное), осаждение частиц со скоростями, близкими в каждом сечении [c.211]

Расчеты по приведенным выше соотношениям будут справедлйвы для случая свободного осаждения частицы, когда на ёе движение не влияет наличие других частиц. На практике в подавляющем большинстве случаев, и в том числе лри эксплуатации отстойников, происходит стесненное осаждение частиц, которое сопровождается их столк- [c.89]

Крупные частицы легко осаждаются или могут быть отфильтрованы, мелкие (0,01 - 10 мкм) - образуют дисперсию, характеризующуюся высокой кинетической и агрегативной устойчивостью. Действительная скорость осаждения частиц даже значительно более крупных пс сравнению с коллоидными оказывается значительно меньше рассчитанной по закону осаждения Стокса. Это объясняется наличием поверхностных сил, создающих электростатический потенциал, которые обусловливает дополнительную кинетическую устойчивость в системе ионизированной сточной воды. Поверхность частиц дисперсной фазы имеет свободную энергию, которая приводит к изменению концентра ции компонентов дисперсионной среды в прилегающем к поверхности объеме, т.е. к адсорбции. Если водная фаза представляет собой элект ролит, то на поверхности сорбируются ионы, в результате чего вокруг дисперсных частиц образуется двойной ионно-молекулярный слойг который определяет кинетическую и агрегативную устойчивость дисперсной системы. Распределение ионов у поверхности частииь зависит от соотношения сил адсорбции, электростатического притяжения (или отталкивания) и диффузионных сил, стремящихся выравнять концентрацию ионов в объеме дисперсионной среды. Под действие этих сил устанавливается равновесие. В целом система остается электрически нейтральной, так как заряды частиц уравновешен зарядами противоположного знака в растворе. [c.158]

При расчете гравитационного осаждения суспензий и газовзвесей скорость свободного осаждения частицы находят по уравнению Тодеса (13). Для частиц неправильной фор1 ы оперируют эквивалентным диаметром, равным диаметру сферы того же объема, что и частица. [c.258]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология