ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Отстаивание и декантация из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 6" Таким образом, повышение концентрации эмульсий ведет к обмену фаз диаперсионная среда превращается в дисперсную фазу, а дисперсная фаза — в дисперсионную среду. [c.195] Внутреннее трение или вязкость эмульсий, так же как и суспенг-зий, изменяется в зависимости от концентрации, причем максимальная вязкость соответствует такой концентрации, при которой происходит обращение фаз. [c.195] 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 плотность дисперсионной среды больше плот-ности 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 ча Стий зависит как от их плотности, так и от степени дисперсности, причем осаждение 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.195] Скорость осаждения. Осаждение частиц происходит то законам падения тел в среде, оказывающей сопротивление их движению. Так же как и при осаждении пыли, оседающая частица движется вначале ускоренно, но через некоторый промежуток времени, когда сопротивление трения среды уравновесит действие силы тяжести, она приобретает постоянную скорость и падает равномерно. [c.195] Можно приближенно считать, что нижний предел применения закона Стокса соответствует переходу от суспензий к коллоидным растворам, когда размеры частиц диспер сной фазы достигают величиньр 0,1—0,5 и броуновское движение препятствует осаждению частиц. [c.195] 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, так же как и при осаждении пыли в газообразной среде, характеризуется числовым значением критерия Рейнольдса Яе 0,2. [c.195] Практически во всех случаях скорость осаждения в жидкой среде можно определять по числовому значению критерия Рейнольдса, находя иредварительно числовое значение критерия Архимеда, как это было изложено в предыдущей главе. [c.196] Фактически даже в грубых суспензиях всегда имеется значительное количество частиц, для которых Ре 0,2, и, следовательно, скорость их осаждения, как наименьшую, можно определить по закону Стокса (формула 1—181). [c.196] Вычисление скорости осаждения по приведенным выше формулам дает результаты, близкие к истинным только в тех случаях, когда отдель-яые взвешенные частицы осаждаются независимо друг от друга, т. е. при условии свободного их падения, что наблюдается только в разведенных суспензиях. [c.196] При свободном осаждении суспензий с неоднородными по размерам частицами осветление (или отстаивание) жидкости протекает постепенно сначала осаждаются на дно более крупные частицы, мелкие же образуют муть, которая отстаивается медленней. В концентрированных суспензиях обычно происходит процесс поверхностного взаимодействия частиц друг с другом они соединяются в группы и мелкие частицы увлекаются более крупными. [c.196] Таким образом, отстаивание концентрированных суспензий проис- ходит при режиме солидарного или несвободного осаждения, когда различные по величине частицы осаждаются совместно. В этом случае по мере отстаивания можно наблюдать постепенное увеличение -верхнего слоя осветленной жидкости. [c.196] Различают два типа получающихся осадков при отстаивании. Гру- бые суспензии дают осадки, в которых крупнозернистые взвешенные частиды ложатся на дно плотными слоями при этом между осевшим ллоем осадка и осветленной жидкостью наблюдается резко выраженная граница. Тонкие суспензии дают осадки иного типа повышение концентрации суспензии происходит только в нижней части отстойного аппа- рата, и в осевшем, сгущенном слое взвешенные твердые частицы разделены между собой жидкостью. В этом случае резкой границы между осадком и осветленной жидкостью нет, а наблюдается постепен-1НЫЙ переход от более концентрированных слоев к менее концентриро-(ванным. [c.196] В сложных смесях или так называемых полидисперсных суспензиях, состоящих из частиц различной величины, часто образуются осадки обоих типов, т. е. на дно оседает плотный слой крупных частиц, а над. им находится муть. [c.196] Когда частицы оседают свободно, то, в случае различной их раздробленности, при отстаивании получается несколько слоев с постепенным уменьшением размеров частиц сливая верхние слои, можно как бы фракционировать осадки, т. е. отделять крупные частицы от мелких. На этом свойстве полидисперсных систем основан процесс отмучив а-я и я, применяемый для разделения смеси твердых веществ различного удельного веса и различной величины. Для повышения устойчивости тонких суспензий к ним иногда добавляют некоторые электролиты. Таким способом отделяют от глины частицы песка, известняка, пирита, полевого шпата и слюды, используя в качестве добавок соду или едкий натр. [c.196] Пределом концентрации осадка должно быть такое содержание в нем твердых частиц, при котором осадок еще можно перемещать в трубопроводах. [c.197] Т1 — УД- вес жидкой фазы в кг/м т — продолжительность отстаивания в час. [c.197] Вернуться к основной статье