ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отстаивание и декантация из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 5" Внутреннее трение или вязкость эмульсий, так же как и суспензий, изменяется в зависимости от концентрации, причем максимальная вязкость соответствует такой концентрации, при которой происходит обращение фаз. [c.153] Неоднородные жидкие системы с более или менее грубым раздроблением дисперсной фазы поддаются разделению под действием одной только силы тяжести. Если плотность дисперсной фазы больше плотности дисперсионной среды, взвешенные частицы оседают на дно сосуда, и, наоборот, если идотность дисперсионной среды больше плотности взвешенных частиц, последние всплывают кверху. Осаждение под действием силы тяжести твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкой среде, называют отстаиванием (сгущением, седиментацией). Скорость осаждения взвешенных частиц зависит как от их плотности, так и от степени дисперсности, причем оса-ледение будет протекать тем медленнее, чем меньшими размерами обладают частицы дисперсной фазы и чем меньше разность плотностей обеих фаз. Практически методом отстаивания и декантации пользуются, главным образом, для разделения грубых суспензий. [c.153] Можно приближенно считать, что нижний предел применен ля закона Стокса соответствует переходу от суспензий к коллоидным растворам, когда размеры частиц дисперсной фазы достигают величины 0,1—0,5 fj-. и броуновское движение препятствует осаждению частиц. [c.153] Верхний предел применения закона Стокса зависит не только от размеров частиц, но и от их плотности, а также физических свойств жидкости, в которой они осаждаются. Этот предел характеризуется численным значением критерия Рейнольдса Re l. [c.153] Практически даже в грубых суспензиях всегда имеется значительное количество частиц, для которых / е 1, и, следовательно, скорость их осаждения, как наименьшую, можно определить по закону Стокса (формула 122). [c.154] Вычисление скорости осаждения по приведенным выше формулам дает результаты, близкие к истине, только в тех случаях, когда отдельные взвешенные частицы осаждаются независимо друг от друга, т. е. при условии свободного их падения, что наблюдается только в разведенных суспензиях. [c.154] При свободном осаждении суспензий с неоднородными по размерам частицами осветление или отстаивание жидкости протекает постепенно сначала осаждаются на дно более крупные частицы, мелкие же частицы образуют муть, отстаивание которой протекает медленней. В концентрированных суспензиях обычно происходит процесс поверхностного взаимодействия частиц друг с другом они соединяются в группы и мелкие частицы увлекаются более крупными. [c.154] Таким образом отстаивание концентрированных суспензий происходит при режиме солидарного или несвободного осаждения, в условиях которого частицы различные по величине осаждаются совместно. В этом случае по мере отстаивания можно наблюдать постепенное увеличение верхнего слоя осветленной жидкости. [c.154] При отстаивании различают два типа получаюшихся осадков. Грубые суспензии дают осадки, в которых крупнозернистые взвешенные частицы ложатся на дно плотными слоями при этом между осевшим слоем осадка и осветленной жидкостью наблюдается резко выраженная граница. [c.154] Тонкие суспензии дают осадки иного типа при отстаивании такой суспензии повышение ее концентрации происходит только в нижней части отстойного аппарата, и в осевшем, сгущенном слое взвешенные вердые частицы разделены между собой жидкостью. В этом случае резкой границы между осадком и осветленной жидкостью ет, а наблюдается постепенный переход от более концентрированных слоев к менее концентрированным. [c.154] В сложных смесях, или так называемых полидисперсных суспензиях, состоящих из частиц различной величины, часто образуются осадки обоих типов, т. е. на дне оседает плотный слой крупных частиц, а над ним находится муть. [c.154] Когда частицы оседают свободно, то в случае различной их раздробленности при отстаивании получается несколько слоев, в которых, размеры частиц постепенно уменьшаются при этом, сливая верхние слои, можно как бы фракционировать осадки, т. е. отделять крупные частицы от мелких. На этом свойстве полидисперсных систем основан процесс отмучивания, применяемый для разделения смеси твердых веществ различного удельного веса и различной величины. Для повышения устойчивости тонких суспензий в ниХ иногда добавляют некоторые электролиты. Таким способом oтдeJfяют от глины частицы песка, известняка, пирита, полевого шпата и слюды, применяя в качестве добавок соду или едкий натр. [c.154] В процессах отстаивания пределом концентрации осадка должно быть такое содержание в нем твердых частиц, при котором осадок еще можно перемещать по трубопроводам. [c.155] В некоторых случаях при осаждении твердой фазы ее разделяют на группы или классы зерен, имеющих одинаковую скорость падения. Такое разделение производят в движущейся струе воды и поэтому его называют мокрой или гидравлической классификацией. [c.155] Вернуться к основной статье