Концентрация на дисперсна фаза - Наръчник на химика 21
Химия и химична технология
Концентрация на дисперсна фаза
Повечето петролни масла, в зависимост от температурните условия, могат да се държат като нютонова течност при повишени температури и като структурна течност, когато са охладени. Картината на промяната на това свойство на петролните масла с промяна на температурата е следната. В областта на повишените температури маслото, като напълно хомогенна течност, се подчинява на уравнението на Нютон.При охлаждане на маслото настъпва момент, когато в него започва да се образува дисперсна фаза поради намаляване на разтворимостта на част от парафините, които съставляват това масло. Първоначално, докато концентрацията на дисперсната фаза остава ниска и връзката между нейните частици е слаба, се появява само аномалия на вискозитета при липса на крайно напрежение на срязване. При по-нататъшно охлаждане концентрацията на дисперсната фаза се увеличава, връзката между нейните частици се увеличава и[c.10]
С увеличаване на концентрацията на дисперсната фаза може да настъпи момент, в който между частиците на дисперсната фаза ще възникне връзка, достатъчно силна, за да издържи силата, приложена към течността, в който случай тази сила вече няма да може да предизвика относително движение на частиците на течността, т.е. течността ще загуби подвижност и само прилагането на по-значителни сили може отново да й придаде подвижност.[c.8]
Зависимостите на силите p и /d от обемната концентрация на дисперсната фаза са показани на фиг. 2.3. Движещата сила p намалява линейно с увеличаване на концентрацията. Силата на съпротивление за дадена скорост на потока на дисперсната фаза първо намалява с увеличаване на концентрацията, което е свързано с намаляване на скоростта на частиците, а след това започва да нараства поради преобладаващото влияние на ограничението на движението. От фиг.2.3 следва, че при скорост на потока )>dd равенството на силите p и е възможно при две стойности на концентрацията на дисперсната фаза и При скорост на потока V до е възможно само едно.[c.93]
Уравнения (2.123) и (2.124) показват, че фазовите скорости Mg u7(. в разглеждания случай са функции само на обемната концентрация на дисперсната фаза 1p и времето T и не зависят от височината на устройството L. Това прави възможно, използвайки едно от уравненията (2.122), да се получи вълново уравнение за описване на разпространението на смущенията в концентрацията на дисперсната фаза[c. 115]
По-горе беше показано, че концентрацията на дисперсната фаза в апарата в стационарно хомогенно състояние, т.е. когато силите на гравитацията и съпротивлението, действащи върху частиците, са равни, може да се определи от уравнение (2.79), а стойността му по време на наводняване в противоточен апарат може да се определи с помощта на съотношения (2.82) или (2.83) за даден дебит на една от фазите. След това граничната стойност на дебита на другата фаза[c.105]
Ar) трябва да определи равновесната стойност на обемната концентрация на дисперсната фаза. В съответствие с горния анализ на равновесните състояния на диспергирания поток, графиката на фиг. 2.5 за противоточното движение на фазите дава две равновесни стойности на обемната концентрация. По-малката стойност съответства на нормален режим на утаяване, а по-голямата съответства на режим на суспендирана седиментация. В случай, че линията преди (1 - ( >°) - докосва само кривата[c.108]
За да се оцени стабилността на маслена дисперсна система по време на нагряване, когато процесите на дисперсия на сложни структурни единици се засилват и системата се стреми към състояние на истински молекулен разтвор с безкрайна стабилност срещу разслояване, беше въведена концепцията за термодинамична стабилност [26]. Термодинамично утаяванестабилността, дължаща се на статичните закони на дифузията, е свързана с дифузионно-седиментационното равновесие. Неговата мярка е височината Ie, по време на която концентрацията на дисперсната фаза се променя в e пъти[c.28]
Точността на метода при определяне на параметрите по време на наводняване е по-ниска, отколкото при определяне на концентрацията на дисперсната фаза, особено при високи скорости на потока на непрекъснатата фаза. За да се получат по-точни резултати в тази област, се препоръчва да се определят няколко стойности на фазовите дебити по време на наводняване и да се извърши графично осредняване, като се използва фиксирана точка q = 0, = 1.[c.109]
По този начин уравнение (2.125) означава, че обемната концентрация на дисперсната фаза е постоянна по протежение на всяка от кривите на фамилията, описана от уравнение (2.129), и променя стойността си само когато номерът на кривата (с други думи, Lo константата) се промени. Следователно, може да се напише, че 1 = 1 (Lo) или[c.115]
Нека разгледаме разпространението на малки смущения на обемната концентрация на дисперсната фаза. В този случай уравнение (2.125) може да бъде линеаризирано чрез представяне на функциите За това дава (до Pc), подобна диаграма е показана на фиг. 2.2 в диапазона от стойности [0,1]. Стойностите извън ТОЗИ интервал нямат физическо значение. За други системи (течност-течност, газ-течност) и режими на движение на частиците качественият характер на бифуркационната диаграма не се променя. Трябва обаче да се има предвид, че за твърди частици диаграмата се изпълнява само за стойности >lv ol директен поток в посока на гравитационните сили съществува само под формата на първия режим, който се формира надолу[c.97]
Неравенство (2.88) означава, че концентрацията на дисперсната фаза във възходящ еднопосочен поток винаги етрябва да бъде по-голяма от определена стойност в зависимост от намалената скорост на непрекъснатата фаза. Ограничението отпада само когато, т.е. в случая, когато намалената скорост на непрекъснатата фаза стане по-голяма от скоростта на свободно отлагане на частици. В този случай условието (2.88) винаги ще бъде изпълнено. Ясно е, че при липса на устройства, ограничаващи движението на частиците отдолу, разглежданият режим е нестабилен. Всяко случайно намаляване на концентрацията на дисперсната фаза в долната част на апарата под необходимата граница води до нарушаване на движението на частиците нагоре в тази точка и преминаване към режим на утаяване. Устройство за стесняване или решетка, чиято скорост на непрекъснатата фаза в дупките е по-висока от скоростта на свободно утаяване на частиците, предотвратява прехода на частиците към режим на свободно утаяване и по този начин поддържа концентрацията в суспендирания слой в съответствие с неравенство (2.88). Когато Yso> 1, няма нужда от устройство, ограничаващо потока отдолу. Този режим обикновено се нарича вертикален транспорт.[c.100]
Ако се реши задачата за масо- и топлообмен и се определи зависимостта на еквивалентния дитер от безразмерната височина на апарата и параметрите на входа. > ко). уравнение (2.97) дава възможност да се определи стойността на обемната концентрация на дисперсната фаза във всяка точка на апарата. Ако при движението на частиците в апарата техният размер се увеличава, това води, от една страна, до увеличаване на скоростта на частиците, а от друга страна, до увеличаване на обемната концентрация и в резултат на това до намаляване на скоростта на дисперсната фаза поради увеличаване на ограничението на движение. Тъй като g / d Moo, където k може да варира за различни режими на движение на частиците от 2 до 0, и от уравнение (2.123)[c.117]
Рязкото увеличаване на намалената скорост на непрекъснатата фаза при дренажа води допоявата на допълнителен низходящ поток на непрекъснатата фаза по цялата височина на апарата, което от своя страна води до намаляване на скоростта на частиците и, като следствие, намаляване на намалената скорост на дисперсната фаза. В точката на въвеждане на дисперсната фаза се образува уплътнен слой от частици, който започва да се разпространява нагоре по колоната със скорост u%. Нова стационарна стойност на концентрацията на дисперсната фаза и намалената скорост на непрекъснатата фаза, както и нулевата стойност на смущението на намалената скорост на дисперсната фаза се установяват в произволна точка на апарата след преминаване на концентрационната вълна. Законът за промяна на нивото в случай на рязка промяна в намалената скорост на непрекъснатата фаза при източването може да се намери с помощта на уравнение (2.149) и съотношения (2.137) и (2.153). Preg7 = 0[c.124]
Ориз. 2.13. Разпределение на смущенията на обемната концентрация на диспергираната фаза (а), намалената скорост на дисперсната (б) и непрекъснатата (б) фази по височината на апарата с нулев стъпков контрол на нивото на фазовия интерфейс - със стъпаловидно увеличаване на дебита на дисперсната фаза на входа на апарата. в последователни моменти от време i, = / ,/ ° + + Да (фиг. 2.13, a2).[c.130]
Вижте страници, където се споменава терминътКонцентрация на дисперсна фаза :[c.9] [c.10] [c.83] [c.84] [c.97] [c.105] [c.114] [c.116] [c.117] [c.118] [c.118] [c.122] [c.128] Центрофуги и сепаратори за химическа промишленост (1987) -- [c.56, c.58]