Измельчение твердых тел

При измельчении твердых тел внешняя механическая работа над системой затрачивается на работу по преодолению энергии межмоле-кулярных сил и накопление свободной поверхностной энергии. [c.111]

Если рассматривать, например, процесс измельчения твердых тел до частиц (зерен) определенного размера, то может оказаться, что некоторая часть материала, поступающая в мельницу, уже имеет заданную величину. Измельчение таких зерен будет связано с излишними затратами энергии и, кроме того, приведет к некондиционному продукту. Следовательно, зерна требуемых размеров перед направлением материала на измельчение необходимо отделить. [c.406]

На существующих в настоящее время машинах можно проводить различные процессы измельчения твердых тел, начиная от измельчения глыб материала объемом до 2 л и кончая коллоидным измельчением, позволяющим получить продукт с размерами частиц, достигающими 0,1 мкм. [c.449]

П л а н о в с к и й А. Н., Костин В. Н. Общие сведения о процессах измельчения твердых тел. Изд. МИХМ, 1959. [c.428]

По происхождению системы с газовой дисперсионной средой разделяют, как и все дисперсные системы, на д и с п е р г а Ц И о н-ные и конденсационные аэрозоли. Диспергационные аэрозоли, образующиеся при измельчении твердых тел или распылении жидкостей, как и лиозоли, полученные путем диспергирования, имеют довольно крупные частицы и, как правило, полидисперсны. Аэрозоли, полученные методом конденсации из пересыщенных паров или в результате химических реакций, наоборот, обычно являются высокодисперсными системами с более однородными по размеру частицами. [c.341]

В превращениях, происходящих в результате непосредственного взаимодействия между твердыми фазами, химическая реакция протекает на поверхности соприкосновения обеих фаз. Следовательно, факторы, влияющие на увеличение реакционной поверхности (измельчение твердых тел или спрессовывание раздробленных реагентов), вызывают быстрое достижение полного протекания реакции. Однако по мере прохождения реакции на поверхности соприкосновения фаз возрастает слой образующегося продукта и медленная диффузия исходного вещества через этот слой к месту реакции лимитирует скорость превращения. В этих условиях повышение степени измельчения фаз также обеспечивает ускорение превращения вследствие того, что уменьшается путь диффузии в твердой фазе. [c.244]

Измельчение и смешение. Во многих процессах химической технологии требуется развить межфазную поверхность для повыщения скорости гетерогенных процессов. Наиболее простой способ увеличения поверхности заключается в измельчении твердых тел и смешении твердых и жидких фаз. [c.111]

Измельчение твердых тел может происходить в результате воздействия на них ударных волн в жидкости (электрогидравлический эффект) и ультразвуковой кавитации, а также при использовании твердых магнитных тел, возбуждаемых переменными магнитными полями. Принципиально можно дробить твердые тела, создавая термические напряжения пучками электромагнитного излучения СВЧ диапазона или лазерным лучом. [c.111]

Измельчение широко применяется в химической технике, так как использование измельченных твердых тел позволяет значительно ускорить растворение, химическое взаимодействие, обжиг и другие процессы, протекаюш,ие тем быстрее, чем больше поверхность уча-ствуюш,их в них твердых тел. [c.449]

Теория процесса измельчения устанавливает зависимость между энергией, затраченной на измельчение твердого тела, и результатом измельчения, т. е. размером кусков (зерен) продукта измельчения. [c.52]

Механическое диспергирование. Это один из основных путей образования коллоидных систем в природе при обвалах, выветривании, эрозии почв и т. д. Искусственное механическое диспергирование осуществляют с помощью различных способов измельчения. Такой процесс включает грубое, среднее и мелкое дробление. В основу действия машин-измельчителей положены принципы раздавливания, раскалывания, истирания, удара и др. Свойство материала противостоять разрушению называют прочностью. В процессе измельчения твердое тело испытывает деформации упругие и пластические. Упругие (обратимые) деформации после снятия нагрузки практически полностью исчезают. При пластических (необратимых) деформациях прекращение внешнего воздействия не приводит к восстановлению формы и размеров твердого тела. Прочность материала нарушается, форма его изменяется. [c.414]

В промышленных условиях пыль может образовываться в результате механического измельчения твердых тел (при дроблении, истирании, размалывании, транспортировке и т. д.), при горении топлива (зольный остаток), при конденсации паров, а также при химическом взаимодействии газов, сопровождающемся образованием твердого продукта. Получаемая в таких процессах пыль состоит из твердых частиц размерами 3—70 мкм (ориентировочно). Взвеси, образующиеся в результате конденсации паров (нефтяные дымы, туманы смол, серной кислоты и др.), чаще всего состоят из очень мелких частиц размерами от 0,001 до 1 мкм. [c.227]

Для систем газ—измельченное твердое тело уравнение (ХИ, 6) справедливо только в определенном интервале скоростей газового потока. Так, если продувать газ через слой твердого измельченного вещества, помещенного на пористую перегородку (рис. 242), то в определенном интервале скоростей газового потока зависимость перепада давлений АР от скорости потока а будет выражать-ся кривой. изображенной на рнс. 243. [c.413]

Изучение поверхностного натяжения помогает глубже понять различные технологические процессы смачивание, крашение, эмульгирование, измельчение твердых тел и др. [c.42]

Есть много производственных процессов, где снижение прочности твердых тел просто необходимо ведь чем выше прочность материала, тем больше энергии требуется на его обработку. Следовательно, можно интенсифицировать такие важные процессы, как обработка металлов резанием и давлением, а также процессы, связанные с разрушением твердых тел (бурение горных пород, тонкое измельчение твердых тел в обычных условиях и условиях вибрации н ультразвука). [c.218]

Агрегация. Замыкание поверхностных свободных связей ча стиц друг с другом с образованием регенерировавших в какой-то степени участков кристаллической решетки (когезия) наблюдается и после измельчения твердого тела, в готовом порошке. Это явление приводит к агрегации, т. е. к образованию конгломератов, состоящих из нескольких мелких частиц, связанных силами когезии. При агрегации частиц часть свободной поверхностной энергии компенсируется и выделяется в окружающую среду в виде тепла. Агрегация частиц во время измельчения твердого тела также приводит к повышенным затратам энергии на их разрушение, величина которой может быть оценена по уравнению [c.296]

Адсорбционное действие понизителей твердости обнаруживалось также и по возникновению в процессе разрушения отсутствовавшей обычно фракции весьма мелких частичек, о свидетельствует о раскрытии значительно большего числа зародышевых дефектов — микротрещин на единицу объема разрушаемого тела вследствие понижения работы образования их поверхности. Такое явление ярко выражено в процессах тонкого измельчения — диспергирования твердых тел. Известно, что по мере повышения дисперсности и образования все более и более мелких частичек работа измельчения возрастает даже при расчете на единицу вновь образуемой поверхности, о связано не только с масштабным фактором, т. е. с повышением прочности частичек малых размеров из-за меньшей вероятности встречи в них опасных дефектов (зародышей разрушения), но возможно и с упрочнением поверхностного слоя частичек вследствие пластического деформирования. Во всяком случае, на основе многочисленных исследований различных видов тонкого измельчения в шаровых и струйных (особенно в вибрационных) мельницах в настоящее время надо считать установленным (Г. С. Ходаков), что тонкое измельчение твердых тел нецелесообразно (а иногда и просто невозможно) без адсорбционно-активной среды или малых добавок адсорбирующихся веществ при мокром помоле и в условиях сухого измельчения. В СССР, а потом в США, Англии и других странах рядом исследователей и производственников при бурении в угольной, горнорудной и нефтяной промышленности, а также в процессах тонкого измельчения были подтверждены и применены найденные П. А. Ребиндером и другими закономерности действия адсорбционных понизителей твердости. [c.232]

Попробуем растереть в ступке кусочек цинка. Это нам не удается сделать вследствие его пластичности. Однако небольшая добавка ртути придает цинку хрупкость и позволяет растереть его в порошок. Следовательно, для тонкого измельчения твердых тел в мельницы добавляют поверхностно-активные вещества в таких количествах, чтобы вся новообразованная поверхность была покрыта мономолекулярным адсорбционным слоем. Например, для кварцевого песка сильным поверхностно-активным веществом является обычная вода — ее добавки к сухому песку позволяют осуществить наиболее тонкий помол кварца без агрегирования его частичек. Чтобы приблизиться к идеальной прочности материала, необходимо максимально раскрыть (с помощью поверхностно-активных веществ) все наиболее опасные дефекты в достаточно мелких частичках —кристалликах, а затем дать возможность плотно срастись этим кристалликам. [c.235]

П. А. Ребиндер установил явление понижения сопротивления твердых тел упругим и пластическим деформациям, а также механическому разрушению под влиянием адсорбции поверхностноактивных веществ окружающей среды. Явления адсорбционного облегчения деформаций или адсорбционного понижения твердости твердых поверхностей обусловлены облегчением развития микрощелей в поверхностных слоях деформируемого или разрушаемого тела. Адсорбционные слои из поверхностно-активных молекул, возникающие на поверхности микрощелей, отличаются способностью к миграции по поверхности в глубь микрощелей, способствуя, таким образом, их развитию и нарастанию деформации, а вблизи предела прочности — и разрушению твердого тела (эффект расклинивающего давления). К адсорбции чувствительны только те микрощели, устья которых выходят на поверхность кристалла, а тупиковые части остаются внутри тела. В процессах измельчения твердых тел адсорбционные слои облегчают диспергирование и способствуют значительному повышению степени дисперсности. [c.295]

Для измельчения твердых тел, обладающих заметной хрупкостью (практически все неметаллические продукты и материалы), чаще всего используют мельницы — шаровые, вибрационные, планетарные или струйные. К сожалению, все виды измельчения имеют общий недостаток, особенно ощутимый при обработке материалов, чувствительных к присутствию посторонних веществ. Речь идет о загрязнении измельчаемых реагентов или продуктов материалом мелющих тел и корпуса мельницы в результате их истирания. Это особенно нежелательно при получении особо чистых веществ для полупроводников, оптически прозрачной керамики и люминофоров. [c.110]

При помоле сырьевых материалов в технологии вяжущих веществ, при гранулировании порошкообразных смесей, при помоле клинкера и изготовлении строительных растворов ПАВ используют в небольших дозах (0,05—0,5%). Однако и этого количества вполне достаточно, чтобы интенсифицировать процессы механического измельчения твердых тел. [c.258]

Кроме стеклянной посуды, в лаборатории используется и фарфоровая (рис. 10) чашка 1 для нагревания и выпаривания жидкостей тигель 2 для прокаливания сухих веществ воронка Бюхнера 3 для фильтрования под давлением (с отсосом воздуха) ступка с пестиком 4 для измельчения твердых тел фарфоровая пластинка 5 с углублениями для капельных реакций. [c.8]

Аэрозоли получаются гари измельчении твердых тел или распылении жидкостей (т. е. диспергировании), а также путем коиденсации из пересыщенных паров или химическими методами. Последние, как правило, более тонко- и монодисперсны. [c.247]

Изучение роли жидких сред в интенсификации измельчения твердых тел составляет одну из задач физико-химической механики, основы которой излагаются в гл. XI. Столь же существенна роль ПАВ в эмульгировании п вспенивании жидкостей, процессах, используемых в технологии многих производств в пищевой, фармацевтической, химической промышленности. [c.139]

При дроблении и измельчении твердых тел получаются дисперсные системы, которые принято называть порошками. Порошки — это грубодисперсные системы, частицы которых имеют большие размеры и [c.236]

Образование лиофобных Д. с. путем диспергирования стабильной макрофазы требует значительных энергетич. затрат, определяемых суммарной площадью пов-сти частиц дисперсной фазы. В реальных условиях на образование пов-сти при измельчении твердых тел или при распылении и эмульгировании жидкостей приходится лишь небольшая часть (доли процента) подводимой к системе энергии остальное расходуется на побочные процессы и рассеивается в окружающем пространстве (см. Диспергирование). [c.81]

Получение С, Два основных способа-смешение сухих порошков с жидкостью или измельчение твердых тел в жидкости (методы диспергирования) и выделение твердой фазы из жидкой среды (методы конденсации). Методы диспергирования требуют затраты энергии на преодоление сил меж-молекулярного взаимод. и накопление своб. поверхностной энергии образовавшихся частиц. Измельчение твердых тел осуществляют раздавливанием, истиранием, дроблением, расщеплением мех. способом с помощью дробилок, ступок и мельниц разл. конструкции (шаровых, вибро-, струйных, коллоидных), ультразвуком, а также электрич. методами. [c.480]

Интенсивные механические воздействия при тонком измельчении твердых тел, в том числе минералов, приводят к существенному увеличению их химической активности. Так, скорость гетере-генных процессов разложения, растворения и выщелачивания увеличивается иногда в 10 раз, причем не пропорционально увеличению поверхности, а в результате повышения удельной, на единицу поверхности, реакционной способности вещества. По этой же причине изменяются и многие другие физические и физико-химические свойства веществ в твердом состоянии плотность, температура фазовых превращений, адсорбционная способность и т. д. [c.48]

Для систем газ — измельченное твердое тело это уравнение справедливо только в определенном интервале скоростей газового потока. Так, если пропускать газ через слой твердого измельченного вещества, помещенного на пористую перегородку (рис. 17), то в определенном интервале скоростей газового потока зависимость перепада давления АР от скорости потока со будет изображаться кривой, приведенной на рис. 18. Вначале, при малых значениях со перепад давления АР увеличивается (участок АВ). Прн [c.58]

Диспергирование — тонкое измельчение твердых тел или жидкостей в различных средах, вследствие которого образуются соответствующие дисперсные системы порошки, эмульсии, аэрозоли. [c.100]

Сегрегация может быть полной, когда массообмен между элементами невозможен (как, например, в случае движения измельченного твердого тела), или частичной, когда происходит незначительный массообмен (ко алесценция капель и пузырьков и новое их разделение). , [c.329]

При измельчении твердого тела до размеров частиц менее 1 — 2 мкм суммарная площадь контактов при трении частиц становится очень большой и амор.физация поверхностного слоя весьма ощутимой. Так, для кварца при сухом помоле глубина аморфизо-ванного слоя I составляет 15—16 нм, при мокром помоле—1,6— 2,0 нм. [c.254]

Влияние среды на процесс диспергирования. Среда оказывает влияние на механизм и скорость процесса диспергирования, а также на свойства измельченного вещества. В реальных условиях процесс диспергирования осуществляют или в газовой, или в жидкой среде. Поэтому он сопровождается адсорбцией молекул газов окружающей среды на свежеобразовавшихся поверхностях твердого тела или смачиванием и адгезией жидкости к свежим поверхностям твердого тела. В том и другом случае энергия Гиббса площадей раскола твердого тела от значений оо понизится до какого-то значения а. В частности, в воде более чем вдвое понижается поверхностная энергия кварца и аморфного кремнезема по сравнению с вакуумом. Примерно так же действуют ацетон, бензол, спирт. Этот факт имеет важное значение для процессов измельчения твердых тел. [c.255]

Измельчение твердых тел производят в мельницах различных конструкций, действие которых обычно основано на хрупком разрущенни прн ударе кусков измельчаемого материала о мелющие тела (например, стальные или фарфоровые шары) и стенки сосуда, в котором происходит измельчение для получения порошка с высокой дисперсностью измельчение иногда приходится производить в течение многих часов, или даже дней. Высокая скорость измельчения достигается в вибрационных мельницах, в которых барабан с измельчаемым материалом и мелющими телами совершает колебательные движения с частотой в несколько тысяч периодов в минуту. Высокая чистота измельчаемого материала может быть достигнута применением струйных мельниц, в которых измельчение осуществляется при взаимных соударениях летящих с большой скоростью частиц. Для получения высокодисперсных систем используются так называемые коллоидные мельницы, измельчение в которых осуществляется в полях с высоким градиентом скорости, возникающих, например, в тонком зазоре между быстро вращающимся конусом и неподвижной поверхностью через этот зазор прокачивается дисперсная система. Сходные конструкции применяются и для повышения дисперсности (гомогенизации) эмульсий, например молока. [c.138]

Для разделения измельченных твердых тел на фракции с зерналш приблизительно одинаковой величины применяют грохочение, или ситовую классификацию. [c.799]

Диспергационные А. с твердыми частицами (пыли) образуются в атмосфере в прир. условиях, а также при измельчении твердых тел в шахтах, пересыпании порошков (муки, мела) и т.п. А. с жидкой дисперсной фазой (иногда их наз. спреями) возникают при распаде струй или пленок жидкости, напр при распылении жидкого топлива в двигателях виутр. сгорания. Важные практич. случаи образования жидких А.-распыление жидкости под воздействием расположенного в ней источника акустич. колебаний, разрушение струй при воздействии поля электрич. потенциала. [c.235]

ДИСЛОКАЦИИ, см. Дефекты в кристаллах. ДИСПЕРГИРОВАНИЕ (от лат. dispergo-рассеиваю, рассыпаю), тонкое измельчение твердого тела или жидкости, в результате к-рого образуются дисперсные системы порошки, суспензии, эмульсии, аэрозоли. Д. жидкости в газовой [c.77]

Физико-химическая механика твердых тел и ДС, изучающая влияние внеш. сред иа закономерности дефор.миро-вания и разрушения твердых тел, образование дисперсных структур и нх мех. св-ва, механохим. эффекты и на этой основе разрабатывающая пути управления мех. св-вами материалов, облегчения их обработки, управления контактными явлениями при трении и износе. Облегчение деформирования, разрушения и измельчения твердых тел в материалов в присут. среды связано с проявлением эффекта Ребиндера-адсорбц. влияния среды на мех. св-ва в-ва. В основе изучения структурообразования в дисперсных системах лежат реологич. исследоваиия, в частности визкози-метрия, и непосредств. определения сил взаимод. между частицами при образовании коагуляционных и конденса-ционно-кристаллизац. структур. [c.434]

Применение ПАВ определяется их поверхностной активностью, структурой адсорбц. слоев и объемными св-вами р-ров. ПАВ обеих групп (истинно р-римые и коллоидные) используют в качестве диспергаторов при измельчении твердых тел, бурении твердых пород (понизители твердости), для улучшения смазочного действия, понижения трения и износа, интенсивности нефтеотдачи пластов и т. д. Др. важный аспект использования ПАВ - формирование и разрушение пен, эмульсий, микроэмульсий. Широкое применение ПАВ находят для регулирования структурообразования и устойчивости дисперсных систем с жидкой дисперсионной средой (водной и органической). Широко используются ми-1/еллярные системы, образуемые ПАВ как в водной, так и в неводной среде, для к-рых важны не поверхностная актив- [c.588]

Пыли (dusts) состоят из твердых частиц, диспергированных в газообразной среде в результате механического измельчения твердых тел (как, например, пыль, образующаяся при дроблении и тонком измельчении горных пород и минералов, при бурении и взрывных работах) или под действием аэродинамических сил (например, воздушной струи) на порошкообразные материалы В обыденной жизни пылью нередко называют осадок пыли на различных поверхностях, легко переходящий обратно в взвешенное состояние В большинстве случаев пыли — весьма полидиспеос-ные малоустойчивые системы, они содержат больше крупных частиц чем дымы и туманы, хотя кривые распределения частиц пыли по размеру нередко заходят и в субмикроскопическую область Счетная концентрация (число частиц в 1 см ) в пьпях обычно мала по сравнению с дымами и туманами [c.10]

При исследовании конкретных систем были предложены и дру гие способы аналитического выражения распределения частиц по размерам Так, Нукияма и Танасава вывели экспоненциальную формулу (2 20) для распределения по размерам капелек, обра зующихся при распылении жидкостей Экспоненциальный закон распределения в той или иной форме оказался применимым также при изучении процессов измельчения твердых тел, в частности получения пылевидного топлива, а позднее его распространили и на взвешенную в воздухе пыль - [c.224]

Ввиду наличия чрезвычайно развитой поверхности раздела фаз в лиофобных коллоидных системах, значение адсорбционных слоев обусловлено, прежде всего, тем, что они резко изменяют природу поверхностей раздела, хотя для их образования часто достаточно лишь очень небольшого количества вещества. При ориентированном расположении молекул поверхностноактивных веществ в адсорбционных слоях полярными группами к гидрофильной поверхности (или к гидрофильным участкам поверхности) и углеводородными цепями наружу, поверхность становится гидрофобной. Напротив, при расположении молекул углеводородными цепями к гидрофобной поверхности, а полярными группами наружу, поверхность становится гидрофильной. Соответственно изменяется устойчивость дисперсных систем в водной или углеводородной среде, например, гидро-фобизированные частицы становятся менее устойчивыми в водной среде, а гидрофилизированные частицы — более устойчивыми (см. главы шестую и седьмую). В ряде работ Ребиндера и его школы было установлено важное явление облегчения деформации и измельчения твердых тел при адсорбции на их микротрещинах поверхностноактивных веществ, что используется в процессах сверления, бурения, [c.98]

Для разработки достоверных методов расчета технологического оборудования важное значение имеет исследование процессов образования, диспергирования (от латинского с115рег о — рассеиваю, рассыпаю) твердых частиц, пузырей и капель. Уменьшением размеров частиц дисперсной фазы (капель, пузырей и твердых частиц) увеличивают поверхность контакта взаимодействующих фаз и за счет этого ускоряют обменные и реакционные процессы. При измельчении твердых тел в процессах обогащения преследуют и другую цель — вскрывают целевое вещество, содержащееся в породе. [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология