Скорость коалесценции

Расчет стабильности эмульсии. Задавшись т. по формуле т., j = 1/ЛГ о, рассчитывают константу скорости коалесценции. Время полного распада эмульсии связано с К более сложной зависимостью, так как последние капли значительно крупнее начальных. Можно еще задаться определенным числом коалесценций ко времени X, тогда расчет следует вести по формуле (1). [c.440]

Скорость коалесценции пузырей может быть весьма значительной и, очевидно, зависит от их концентрации в слое последняя, в свою очередь, изменяется в зависимости от расхода газа. Средний размер пузыря может удваиваться на высоте в несколько сантиметров так что, за исключением очень крупных аппаратов, пузыри достигают диаметра слоя на сравнительно малой высоте. Ограничивающие стенки аппарата начинают влиять на форму и размер пузыря, как только последний достигнет половины диаметра слоя с этого момента псевдоожижение происходит в условиях поршневого режима (см. главу V). В этом заключается основная трудность экспериментального определения максимального размера пузыря. [c.137]

В последующей статье (1957) вап ден Темпель приводит результаты исследований высококонцентрированных эмульсий (например, 80% медицинского парафина в растворе додецилсульфата натрия, аэрозоль ОТ). Эти эмульсии можно рассматривать как полностью флокулированные, так как частицы соприкасаются со многими соседними существует только устойчивость к коалесценции. Значение константы скорости коалесценции К колеблется от 10 сект для нестабильных эмульсий до 10 секг для стабильных. (Высокостабильные эмульсии, такие как эмульсии, защищенные протеиновыми пленками, имеют меньшие скорости коалесцепции, но являются не- удобными для экспериментального изучения). Некоторые эмульсии показали ограниченную коалесценцию, причем значение К уменьшалось до нуля после достижения определенной стадии. [c.115]

При накоплении на поверхности раздела фаз в системе жидкость-жидкость посторонних примесей взвешенный слой капель может разрушаться. Для того чтобы предотвратить этот процесс в работе [170] предложена распылительная колонна специальной конструкции с расширяющейся верхней частью. В такой колонне увеличение скорости коалесценции на поверхности раздела приводит к понижению этой поверхности в конической части колонны, что в свою очередь уменьшает площадь поверхности раздела и восстанавливает скорость коалесценции, не давая возможности плотному слою разрушаться. [c.99]

На рис. ХУШ-З (нижняя кривая) иллюстрируется рост газовых пузырей показана частота их появления над поверхностью-слоя квадратного поперечного сечения (25 X 25 см), зарегистрированная с помощью киносъемки Значения частот усреднены для ранее указанного диапазона скоростей газового потока. Как видно из графиков (рис. ХУЩ-З), частота появления пузырей над поверхностью слоя (весьма низкая вблизи начала псевдоожижения) заметно возрастает с увеличением расширения слоя. Разность между значениями ординат двух кривых на рис. ХУШ-З равна числу пузырей, исчезнувших в слое за секунду вследствие суммарного эффекта коалесценции и дробления. Скорость коалесценции пузыря максимальна, если порозность слоя несколько выше, чем в точке начала псевдоожижения. Приведенные результаты хорошо согласуются с полученными ранее для слоев относительно мелких частиц. [c.661]

Большая скорость коалесценции пузырей в слоях мелких частиц относительно низкой плотности является, вероятно, результатом сравнительно высокой вязкости подобных слоев Для проверки этого предположения изучали связь между размером и скоростью подъема пузыря в жидкостном псевдоожиженном слое. Было установлено, что скорость газового пузыря увеличивается с его размером подобно тому, как это происходит в вязких жидкостях, но не так, как в воде. Авторы предложили теоретическую модель коалесценции, основанную на их наблюдениях за газовыми пузырями различных размеров, поднимающимися с неодинаковыми скоростями. [c.662]

Предположение о том, что повышение вязкости слоя способствует коалесценции пузырей в газожидкостных слоях, косвенно подтверждается экспериментами Последними установлено, что скорость коалесценции газовых пузырей в жидкостях заметно возрастает с увеличением вязкости последних. [c.663]

Уравнение кинетики ультразвукового эмульгирования получено Р. Гопалом [19]. Он предположил, что скорость диспергирования пропорциональна площади межфазной поверхности 5, а скорость коалесценции-объему V, и записал дифференциальное уравнение в виде [c.125]

Анализ расслаивания жидких смесей прп горизонтальном течении рассмотрен в [44]. В основу анализа положено уравнение баланса капель в зоне их плотной упаковки, а также выражение, определяющее скорость коалесценции капель [c.294]

Аналогичный анализ для случая вертикального движения выполнен в [45]. Высота образующегося слоя плотной упаковки капель здесь определяется также исходя из уравнения баланса капель и скорости коалесценции [c.294]

J — угловая скорость, 1/сек с4)ц — постоян ШЯ скорость коалесценции, 1/ч [c.254]

Постоянная скорости коалесценции равна нулю, т. е. = 0. Физически это означает, что не происходит обмена веществом между статической и динамической составляющими. Следовательно, на распределение частиц по времени пребывания не влияет часть объема, соответствующая статической составляющей. Тогда [c.424]

Постоянная скорости коалесценции велика, тогда получаем выражения для первых двух моментов, в точности совпадающих с [c.424]

IV, 464) и (IV, 465). Таким образом, при значительной скорости коалесценции вся дисперсная фаза представляет собой динамическую составляющую. [c.425]

Постоянная скорости коалесценции и объем проточной зоны имеют конечное значение, отличное от нуля. По-видимому, именно этот случай характерен для реальных аппаратов. Первый и второй моменты имеют вид [c.425]

С уменьшением скорости коалесценции второй момент возрастает очень сильно, но при достижении = О функция M N ) претерпевает разрыв, и значение оказывается меньше единицы (см, рис. [c.425]

Это можно объяснить тем, что с уменьшением скорости коалесценции вымывание трассера длится очень долго и по существу определяет величину второго момента. При jVu = О объем, соответствующий застойной зоне, не участвует в процессе. [c.425]

В свежеприготовленных эмульсиях капли под действием диффузии сталкиваются друг с другом, что приводит к флокуляции. Когда скорость коалесценции мала по сравнению со скоростью флокуляции, капли образуют агрегаты прогрессивно возрастающего размера. Далее будет показано более детально, что скорость флокуляции определяется общим уравнением (Смолуховский, 1916, 1917) [c.285]

Из (3) видно, что в пульсационных аппаратах даже при небольших интенсивностях пульсаций 1 частота столкновений возрастает в степени 2,2, а следовательно, возрастает и скорость коалесценции капель. Расчеты показали, что для эмульсии нефтеотходов при 1 = 800-1200 мм/мин средний диаметр капель, устойчивый в турбулентном потоке, равен 320 мкм, т.е. капли меньшего [c.52]

Согласно теории Смолуховского, константа флокуляции должна быть примерно равна 10 см сек. С другой стороны, если скорость флокуляции выше скорости коалесценции, то число капель к моменту времени т будет равна [c.114]

Авторы указали, что капли парафина в воде имели отрицательный -потенциал, который мог объяснить степень стабилизации. В присутствии мыла скорость коалесценции уменьшилась до порядка 10"= скорости Смолуховского. [c.116]

При добавлении соли к эмульсии величина б изменяется почти экспоненциально. Следовательно, скорости вытекания водной фазы и отслаивания масла должны также приблизительно экспоненциально зависеть от концентрации соли. Но скорость отслаивания масла, как отмечено выше, уменьшается с увеличением логарифма общей концентрации иона натрия и поэтому не может влиять на скорость коалесценции. [c.132]

Дэвис (1957) предположил, что тип образующейся эмульсии и, следовательно, понятие ГЛБ можно объяснить через относительные скорости коалесценции эмульсий М/В и В/М и распределение эмульгатора между масляной и водной фазами . [c.138]

Если шарики имеют потенциал поверхности ijj, то коэффициент отталкивания пропорционален г , а скорость коалесценции масляных шариков в эмульсиях М/В выражается уравнением [c.138]

В эмульсиях В/М коалесценция водных шариков, между которыми содержатся тонкие нленки масла, происходит, когда шарики воды находятся очень близко друг от друга. Скорость коалесценции зависит от гидродинамического фактора и от числа п групп —СИ,— в каждой углеводородной цепи (каждая группа —СНа — [c.138]

Влияние ГЛБ на Ф зависит от скорости вращения ротора, от масла и его вязкости, концентрации эмульгатора, относительного смачивания поверхностей водной и масляной фазами и от отношения скоростей вытекания масляной и водной фаз из емкости. Наблюдаемая взаимосвязь между Ф и ГЛБ согласуется с тем, что относительные скорости коалесценции влияют на тин эмульсии. В эмульгирующем аппарате два возможных типа эмульсии не образуется прн равных скоростях, очевидно, потому, что эмульгатор изменяет относительные энергии и относительные скорости смачивания ротора и статора водной и масляной фазами. [c.142]

Если ГЛБ для смеси эмульгаторов нельзя определить с помощью указанной выше формулы из-за того, что неизвестны величины ГЛБ двух жидких фаз, нужно приготовить ряд эмульсий с соответствующими масляной и водной фазами. Смеси двух эмульгаторов со значениями Г-ЛБ, расположенными в противоположных концах его шкалы, например твин-80 и спен-80 (см. табл. III.6), используются в различных соотношениях. Все эмульсии необходимо готовить одним методом, с несколькими процентами эмульгирующей смеси. Стабильность эмульсий оценивается по скорости коалесценции, и ГЛБ, соответствующий оптимальной стабильности, является наиболее подходящим. [c.143]

Вывод уравнений (1У.261) и (IV.264) основан на предположении, что не зависит от N, а А / — от />ср- Эти условия применимы только для медленной коалесценции. Многие эмульсии В/М и М/В не имеют постоянной скорости коалесценции на протяжении всего периода старения. Очень часто первая фаза относительно быстрой коалесценции предшествует второй фазе медленной коалесценции, [c.302]

Идея вязкого спекания была развита Френкелем [25], который предложил следующее выражение для определения скорости коалесценции пары частиц сферической формы [c.279]

Нефтяная э.мульсия, состоящая из нефти и воды, обладает дисперсностью, устойчивостью во времени и скоростью коалесценции (способностью фаз к рас- [c.121]

На процесс диспергирования влияет ряд факторов величина поверхностного натяжения, краевого угла смачивания, скорости коалесценции капель и линз нефти и их движения, насыщенность нефтью порового пространства и т. д. [c.89]

Наряду с указанными исследованиями были проведены также исследования [9] методом скоростной микрокиносъемки с целью определения скорости коалесценции при соприкосновении глобул воды в эмульсии. Пределы увеличения микроскопа находились в интервале от 220 до 550. Киносъемка проводилась при скоростях 950, 750 и 1500 кадров в секунду. Чтобы во время съемки происходила интенсивная коалесценция капель, к эмульсии добавляли ПАВ и дополнительно применяли переменное электрическое поле с градиентом напряжения 500—1000 в/см, частотой от 500 до 20 000 гц после достижения рабочей скорости кинокамеры СКС-1М. Постоянное электрическое поле не применялось, так как капли начинали двигаться по направлению к электродам, что приводило к быстрому исчезновению их из поля зрения микроскопа. [c.105]

Механизм коалесценции капель воды на фильтре является довольно сложным и математически интерпретирован недостаточно. Коалесценция капель диаметром более 10 мкм происходит на поверхности волокон и в их порах. При коагуляции на поверхности волокон, когда краевой угол равен нулю, капли образуют тонкую пленку, стекающую в отстойник. Во втором случае, когда краевой угол равен 180°, капли воды не смачивают волокна, а коагулируют между ними в более крупные. Скорость коалесценции w , уменьшается с увеличением вязкости и плотности, а также с уменьшением межфазного поверхностного натяжения [c.211]

При небольших расстояниях между каплями и достаточно больших размерах капель силы притяжения настолько велики, что капли сливаются почти мгновенно. По мере слияния капель и их осаждения расстояние между оставшимися в нефти каплями увеличивается и коалесценция замедляется. Усиление взаимодействия между каплями достигается увеличением напряженности электрического поля. Однако ее нельзя увеличивать чрезмерно, так как может наступить явление электрического диспергирования дипольные капли вытягиваются так сильно, что происходит их разрыв с образованием мельчайших капелек воды. Выше мы рассматривали воздействие на эмульсию постоянного электрического поля. При воздействии на нефтяную эмульсию электрического поля, создаваемого переменным по величине и направлению током, происходящие явления будут несколько отличаться от описанных выше форма капель воды будет непрерывно меняться, поверхность их претерпевает деформацию. Вследствие этих колебательных процессов увеличиваются число столкновений капель п скорость коалесценции в несколько раз по сравнению с воздействием постоянного электрического поля. [c.256]

Размер пузырей. Другое следствие понижения скорости коалесценции пузырей в слое с тонкими стержнями состоит в замедлении темпа их роста по сравнению со свободным слоем в тех же условиях Функции распределения диаметров п узырей [c.534]

Видимо, в таком свободном или заторможенном слое пузыри достигали своего максимального диаметра, лимитируемого уже их устойчивостью, а не размерами аппарата. В тех случаях, когда пузыри достигают максимального (в аспекте устойчивости) размера значительно ниже свободной поверхности псевдоожиженного слоя, можно ожидать слабого влияния внутренних вставок. Однако, если предельный размер пузыря достигается вблизи свободной поверхности незаторможенного слоя, то размещение в нем вертикальных поверхностей может оказать значительное влияние в связи с понижениел скорости коалесценции для достижения максимального размера пузыря требуется большая высота слоя. [c.536]

Простой, гго очень трудоемкий метод изучения ф.токуляции заключается в разбавлении образца эмульсии и подсчете числа частиц в единице объема под микроскопом. При этом смешение должно быть осторожным разбавляющая среда может быть защитным гидрофильным коллоидом (таким как желатин) или неионным детергентом. Кинг и Мукерджи (1939, 1940) использовали этот метод при изучении скорости коалесценции, опи определяли распределение частиц ио размеру для получения межфазной поверхности эмульсий как функции времени. Для облегчения измерения и подсчета капли фиксировали в слабом геле желатина и увеличенное оптическое изображение проектировали на экран. [c.104]

Получается высококонцентрированная эмульсия, скорость коалесценции которой можно подробно изучать (Рефельд, 1962). [c.130]

Для коагуляции это положение не подвергалось сомнению после работ Смолуховского, но для коалесценции единого мнения нет. Дэвис [2] принимает второй порядок. Ван ден Темпель утверждает правильность уравнения первого порядка [3] для коалесценции. Однако при проверке на строго монодиснерсных эмульсиях (величина элементарной капли экспоненциально влияет на стабильность эмульсии [4]) показано [5], что коалесценция эмульсий описывается уравнением второго порядка. Еще ранее второй порядок коалесценции показал Грищенко [6] на жировых шариках молока. В наших работах [5, 7] получена зависимость константы скорости коалесценции К от объема фаз, что указывает на более высокий порядок скорости, чем первый, так как — сек, а — л eк чu лo частиц). [c.417]

На участке до максимума эмульгирующей способности (так называемого максимума Донана) формула для константы скорости коалесценции имеет вид [c.418]

Умножив отношение объемов двух жидкостей на определенное таким образом время жизни двух возможных эмульсий, мы получим критерий относительной устойчивости двух эмульсий, учитывающий оба фактора, от которых зависит скорость коалесценции вероятность столкновения двух частиц и вероятность их слияния. Если полученный критерий значительно больше единицы, другг.. ми словами, если прямая эмульсия намного более устойчива, чем обратная, то можно однозначно сказать, каки.м будет конечный продукт эмульгирования. [c.242]

Намного важнее и чаш,е всего встречается несамопроизвольное образование эмульсий в присутствии эмульгаторов. Эти эмульсии схожи с пенами, и причины их устойчивости следует искать глубже. Довольно широкое распространение получили идеи, подобные гипотезе Плато в отношении устойчивости пен, о роли механической прочности тонких Ьлоев жидкости, разделяющих капли дисперсной фазы в концентрированных эмульсиях. Понятие о механической прочности тонких слоев широко используется в работах Ребиндера и его школы. В простейшем случае, когда речь идет о повышении вязкости в пленке за счет введения в нее эмульгаторов, проблема сводится, как и в случае пен, к механизму замедленного утончения эмульсионных пленок, В эмульсиях оно обусловлено теми же факторами, что и в пенах. Мы уже убедились, что проверка этого механизма представляет собой довольно трудную задачу. Относительно этого вопроса поед еще трудно утверждать что-либо определенное, так как отсутствуют систематические модельные исследования процессов утончения эмульсионных пленок. Если, однако, исходить из аналогии с пенами, а также из имеющихся для них данных, то можно предположить, что указанный механизм не является решающим. Напротив, если под механической прочностью подразумевается вся совокупность механических свойств (в том числе и еще не уточненных механических свойств адсорбционного монослоя), которые противодействуют разрушению тонкого слоя, то, исходя опять же из аналогии с пенами и относящихся к ним априорных выводов, можно предположить, что скорость коалесценции в эмульсиях также регулируется подобными факторами. К сожалению, отсутствие данных по механизму утончения и разрушения эмульсионных пленок в настоящее время не позволяет идти дальше этих весьма неопределенных предположений. [c.244]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология