Важнейшие условия успешного протекания хлопьеобразования создание оптимальных гидродинамических условий смешения и более или менее длительного перемешивания коагулянта с обрабатываемой водой. Первый этап смешения иногда называют быстрым или скорым перемешиванием, второй — медленным или флокуляционным.[ ...]
В общем случае скорость коагуляции системы зависит от концентрации электролита, определяющей степень устойчивости частиц и эффективность их взаимных столкновений. Эта зависимость выражается графиком, показанным на рис. V.l. При малых концентрациях электролита с эффективность соударений частиц яр, т. е. отношение числа столкновений, окончившихся слипанием, к общему числу столкновений, близка к нулю. По мере роста с скорость коагуляции v увеличивается, однако еще не все столкновения эффективны (0<яр-<1). Такую коагуляцию называют медленной [12]. При яр = 1 энергетический барьер между сталкивающимися частицами исчезает и наступает быстрая коагуляция — все столкновения частиц заканчиваются образованием агрегатов.[ ...]
Теория Смолуховского рассматривает одновременное столкновение лишь двух частиц и не учитывает возможность коллективных взаимодействий, возрастающую с увеличением исходной концентрации частиц и объема образующихся агрегатов [18, 19 (стр. 393)]. Тем не менее она находит экспериментальное подтверждение [20 (стр. 262), 21, 22].[ ...]
Фукс [23] дал позднее теоретическое истолкование коэффициента гр, объяснив медленную коагуляцию аэрозолей как следствие остаточного энергетического барьера, высота которого тем больше, чем крупнее агрегаты частиц. Дерягин [24—27] успешно перенес эти представления на область лиофобных золей.[ ...]
Частным случаем ортокинетической коагуляции является гравитационная коагуляция, протекающая вследствие разницы в скоростях осаждения частиц полидисперсной системы. В результате гравитационной коагуляции образуются дождевые капли и снежные хлопья. Немаловажное значение она имеет и в процессах разделения суспензий отстаиванием (см. гл. VI).[ ...]
Результаты расчетов показывают, что выражение в квадратных скобках уравнения (У.7) приводит к существенному отклонению от уравнения Смолуховского при значениях кт и кп более десяти.[ ...]
Экспериментальная проверка теории Мюллера дала положительные результаты [19 (стр. 402), 29]. В таблице приведены значения констант коагуляции частиц бидисперсных аэрозолей, подсчитанные Фуксом [20, стр. 266] по уравнениям Мюллера.[ ...]
Из результатов расчетов видно, какое большое влияние на скорость коагуляции системы оказывает распределение частиц по размерам. Забегая несколько вперед, отметим, что особенно велика роль степени полидисперсности системы при коагуляции в условиях турбулентного перемешивания. Так, Самыгин и др. [30] установили, что скорость объединения относительно мелких (7—11 мкм) частиц с более крупными ( 60 мкм) в турбулентном потоке может быть на несколько порядков выше, чем скорость объединения только мелких. Авторы объясняют это различием в механизме встречи частиц — инерционном в случае полидис-персной системы и диффузионном в случае монодисперсной.[ ...]
Для того чтобы правильно предсказать ход коагуляции, необходимо знать исходное распределение частиц по размерам и решить задачу об изменении этого распределения во времени.[ ...]
При броуновской коагуляции частиц, мало отличающихся по размерам, ядро уравнения — коэффициент А (V, со) — может быть принято постоянным и уравнение (У.8) решается довольно просто. В случае же коагуляции в турбулентном потоке решение уравнения сильно затруднено.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Зависимость скорости коагуляции (v) от концентрации электролита (с) |
 |