Гравитационная седиментация

При осаждении в наклонном канале частицы оседают не только на дно канала, как в вертикальном канале, но и на боковую стенку. Скорость осаждения определяется скоростью уменьшения высоты Н слоя суспензии. При осаждении над поверхностью суспензии образуется слой чистой жидкости шириной много меньше ширины канала Ь. Большая часть этой жидкости накапливается в верхней части. Образующийся наверху кинематический скачок движется с большей вертикальной скоростью, чем стесненная скорость осаждения частиц 11 в вертикальном канале. Гидродинамический анализ гравитационной седиментации частиц в наклонном канале был проведен в [43]. Скорость изменения межфазной поверхности, т. е. поверхности, разделяющей слой чистой жидкости от слоя суспензии, равна [c.189]

В предыдущем разделе был рассмотрен метод гравитационной седиментации, который применяется для отделения от жидкости относительно больших частиц. Особенностью процесса является пренебрежимо малый диффузионный поток и наличие четкой границы между чистой жидкостью, суспензией и твердым осадком. [c.191]

В принципе картина изменения концентрации макромолекул или коллоидных частиц по радиусу в центрифуге примерно такая же, как распределение в контейнере по высоте при гравитационной седиментации. [c.192]

Если бы мы пренебрегли диффузией, то картина распределения р по радиусу была бы подобна распределению р по высоте контейнера при гравитационной седиментации. В частности, имели бы место волны резкого изменения р (кинематические скачки) одна волна, отделяющая слой чистого растворителя от смеси, перемещалась бы к стенке центрифуги а другая, отделяющая слой смеси от слоя осадка, — к оси центрифуги. Но даже в этом случае имелось бы [c.193]

Движение частиц в процессе гравитационной седиментации можно рассматривать как явление самодиффузии, если распределение частиц в суспензии однородно. Неоднородность в распределении частиц приводит к явлению градиентной или обычной диффузии. Эксперименты [72] показали, что флуктуации скорости частиц достигают их средней скорости движения, причем иногда частицы движутся даже против силы тяжести. Сильная анизотропия гидродинамической диффузии приводит к тому, что коэффициент самодиффузии в направлении д равен D = 8at/, а в поперечном направлении D = 2aU, где а — радиус частиц, U — средняя скорость стесненного осаждения частиц. Отмечено также, что эффект самодиффузии заметно уменьшается, когда концентрация частиц становится больше 30 %. Самодиффузия наблюдалась также при осаждении тяжелой частицы в суспензии легких частиц. Если учитывать только парные гидродинамические взаимодействия частиц, то при стоксовом течении горизонтальная составляющая гидродинамической самодиффузии оказывается равной нулю [73]. Этот факт свидетельствует о том, что поперечная составляющая самодиффузии в суспензии вызвана, по-видимому, не парными, а многочастичными гидродинамическими взаимодействиями. [c.240]

ГРАВИТАЦИОННАЯ СЕДИМЕНТАЦИЯ БИДИСПЕРСНОЙ ЭМУЛЬСИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ [c.336]

Назначение отстойников — выделить из воды взвесь. В отстойниках выделение взвеси происходит за счет гравитационной седиментации. [c.100]

Концентрация радиоактивных частиц в воздухе на больших расстояниях от места взрыва незначительна, а концентрация местной нерадиоактивной пыли может быть весьма высокой. Слияние радиоактивных частиц друг с другом маловероятно, зато они прилипают к нерадиоактивным пылинкам. Коагуляция и гравитационная седиментация последних приводит к выпадению на землю радиоактивных продуктов, которые в отсутствие пыли, осадков и движения воздуха сами выпали бы очень нескоро. [c.159]

Радиоактивное облако в стратосфере так быстро освобождается от крупных частиц, что можно не принимать во внимание факт их образования в стратосфере, а относить их к аэрозолям, оседающим локально пли переносимым тропосферой. В стратосфере удерживаются лишь мелкие частицы. Их концентрация вследствие рассасывания радиоактивного облака быстро убывает. При низкой концентрации коагуляция мелких частиц маловероятна и увеличение скорости седиментации за счет укрупнения не играет существенной роли в стратосфере. Таким образом, ни молекулярная диффузия, ни гравитационная седиментация не являются решающим фактором в вертикальном рассасывании радиоактивных аэрозолей. Главную роль следует приписать турбулентной диффузии, которая должна объяснить наблюдаемое вертикальное распределение радиоактивных аэрозолей в стратосфере. [c.186]

В основе гравитационной седиментации лежит метод Андерсена. Суспензия пигмента протекает через пипетку образцы жидкости упаривают досуха и взвешивают [480]. Недостаток этого метода заключается в том, что он непригоден для частиц размером менее 2 мкм. [c.405]

Первые исследователи скорости оседания в центробежном поле видоизменили обычные лабораторные центрифуги, которые давали распределение по размерам в интервале 0,1— 100 мк (при совместном использовании центробежной и гравитационной седиментации ). [c.92]

Важным технологическим процессом подготовки нефти к транспорту является обезвоживание нефти, т. е. удаление из нефти воды. Осуществляется этот процесс в специальных емкостях (отстойниках), в которых капли воды отделяются от нефти путем гравитационной седиментации. Размер этих емкостей должен обеспечить осаждение из нефти достаточно мелких капель. Размер капель, как правило, мал, так что скорость их осаждения подчиняется закону Стокса V = 2Ap .RV9 le, где Ар — разность плотностей фаз, — динамическая вязкость сплошной фазы. Для характерных значений Ар = 200 кг/м , 1 = 10 Па с, / = 10 мкм имеем [/=0,5 10" м/с. Это значит, что из слоя водонефтяной эмульсии высотой 1 м вьшадут все капли радиусом более 10 мкм за время I - 2 10 с = 50 ч. Для Е = 100 мкм это время составит I - 0,5 ч. Таким образом, если удастся увеличить радиус капель воды в эмульсии в 10 раз (например, от 10 до 100 мкм), то время разделения эмульсии уменьшится на два порядка, а следовательно, во столько же раз уменьшится объем (длина) отстойника. Столь большое увеличение размера капель за относительно неболыпое время можно осуществить, поместив эмульсию в однородное внешнее электрическое поле. Для определения времени, необходимого для укрупнения капель воды в нужное число раз, следует определить скорость коалесценции капель, т. е. исследовать динамику процесса укрупнения капель в эмульсии. [c.244]

Важным технологическим процессом является отделение воды от нефти. Вода в нефти находится в виде капель, размер которых может лежать в диапазоне радиусов от одного до сотен мкм. Этот процесс осуществляется в гравитационных отстойниках, представляющих собой большие емкости в горизонтальном или вертикальном исполнении. Отделение воды от нефти происходит в них за счет гравитационной седиментации капель. Разность плотностей воды и нефти невелика (Др 100 кг/м ), размеры капель малы, поэтому скорость седиментации мала, и для качественного отделения воды от нефти требуются большое время, а значит, и большие габариты отстойников. Размеры аппаратов можно существенно уменьшить, если предварительно увеличить средний объем капель воды. Одним из эффективных способов является обработка эмульсии в электрическом поле. Электрическое поле можно создавать в самом отстойнике (электродегидраторе). Можно также предварительно укрупнять эмульсию в отдельном аппарате (электрокоалесценторе), устанавливаемом перед отстойником. [c.338]

Основная проблема магматической дифференциации тесно связана с приведенными выше данными. Если в гетерогенном расплаве начинается гравитационная седиментация вследствие выделения кристаллов из магмы, то скорость подъема или осаждения кристаллов будет, по закону Стокса, функцией вязкости жидкости, в которой они двигаются. Боуэн , в частности, исследовал явления гравитационной магматической дифференциации вследствие кристаллизации. Экспериментально можно достигнуть по крайней мере приближенного представления о величине вязкости природных магм, но только в сухих магмах , т. е. лишенных воды и газов. Поэтому вычисления Боуэна применимы лишь к нескольким разновидностям магматических силикатных расплавов, из которых выпадают пироксен и форстерит. Влияние содержания води на вязкость магмы имеет значение первостепенной важности (сщ. С. 1, 25 и ниже). На основании изучения сврйств промышленных стекол и реакций их с водяным парОм Дитцель пршпел к выводу, что йоны гидроксила (и даже ионы водорода) очень сильно понижают вязкость силикатных расплавов [c.120]

Глобальные Р. з. б. образуются в результате взрывов ядерпого оружия. Радиохимич. состав, общая активность, перемещение образованных при взрыве радиоактивных веществ в пространстве определяются параметрами взрыва. Радиоактивные вещества, образованные при наземных взрывах мощностью, эквивалентной десяткам тонн тротила, остаются в основном в тропосфере. Кроме того, в районе взрыва обычно возникают значительные локальные Р. з. б. С увеличением мощности и высоты взрыва тропосферный компонент уменьшается и основная часть образованных радиоактивных веществ выносится в стратосферу. Радиоактивные вещества, попавшие при взрыве в тропосферу, увлекаются ветрами и воздушными течениями и, двигаясь в виде узкого и медленно расползающегося языка, могут в течение двух-трех недеЛь обойти вокруг земного шара. Очищение тропосферы от попавших в нее радиоактивных веществ происходит вследствие их вымывания осадками и гравитационной седиментации. Время, необходимое для выпадения из тропосферы половины находящихся в ней радиоактивных загрязнений, составляет 20—40 днех . [c.234]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология