IV. Адгезионные свойства частиц. - раздел Образование, ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Адгезия – Способность Мелких Частиц Налипать На Поверхности ...
Адгезия – способность мелких частиц налипать на поверхности и слипаться между собой. Адгезия обусловлена аттракционными силами , действующими между молекулами соприкасающихся тел. Это взаимодействие зависит от величин, которые характеризуют свойства поверхности, от их свободной удельной энергии и силы поверхностного натяжения. Сила адгезии, действующая между сферическими частицами одинакового диаметра D равна:
Fад = 2δd
где δ - поверхностное натяжение на границе твердого тела и воздуха.
Сила адгезии прямо пропорциональна первой степени диаметра, а сила, разрывающая агрегат, например, сила тяжести или сила инерции при колебании, прямо пропорциональна кубу диаметра, поэтому с уменьшением диаметра частиц сила, разрывающая агрегат, уменьшается в большей мере, чем сила адгезии, следовательно, агрегат мелких частиц разделить труднее, чем агрегат крупных частиц.
Обычно порошки распыляют с помощью струй сжатого воздуха. При этом разрыв обусловлен градиентом скорости (возрастающей скорости), достигающим в струях больших величин. Сила, разрывающая агрегат из двух частиц диаметром D пропорциональна квадрату этого диаметра. Это подходит для сухих сферических частиц .
Fag~d; Fтяж~d3;
Fин~d2
Если поверхность частиц смочена влагой, возникают дополнительные силы, названые капиллярным эффектом. Этот эффект состоит в том, что поверхностное натяжение жидкости стягивает между собой частицы.
Частицы, распыленные в воздухе, заряжены. Эти заряды могут быть: отрицательными, положительными, нейтральными, при этом силы электронного притяжения между частицами мелкодисперсных аэрозолей могут быть значительно сильнее, чем силы молекулярной адгезии.
Агрегат мелких частиц разделить сложнее. Слипающиеся частицы труднее разорвать.
Пищевая промышленность сбрасывает жиры, липиды, машиностроительные металлические частицы различных размеров. Эти выбросы можно использовать с пользой. Например, маслянистые выбросы образуют слой маслянистой пленки между океаном и атмосферой (20 см.). Они играют важную роль. Если идет разлив нефти в океан, эта пленка «захватывает» нефть маслом и она (нефть) уже не может нарушить среду обитания океана.
Адгезионные свойства частиц характеризуются склонностью к слипаемости или к сыпучести.
Слипаемость затрудняет эксплуатацию пылеуловителей и уменьшает надежность их работы, то есть пыль засоряет пылеуловитель. Поэтому для пылеулавливающих аппаратов устанавливаются определенные границы их применения в зависимости от слипаемости пыли. Чем меньше размер частицы, тем легче они прилипают к поверхности аппарата. Пыли, у которых 60-70 % частиц имеют диаметр меньше 10 мкм., ведут себя как слипающиеся. Если больше, то могут обладать хорошей сыпучестью.
По степени слипаемости различают четыре группы пыли:
4. Сильно слипающиеся пыли (цементная, гипсовая, алебастровая пыли, нитро фоска, двойной суперфосфат, волокнистые пыли (шелк, хлопок, асбест), размер частиц менее 10 мкм.).
Слипаемость зависит от:
1. Дисперсности (чем меньше размер частиц пыли, тем больше слипаемость).
Классы пыли:
а). Очень крупно дисперсная пыль
б). Крупно дисперсная пыль (мелкий песок)
в). Средне дисперсная пыль (цемент)
г). Мелко дисперсная пыль (частицы, взвешенные в атмосфере)
д). Очень мелко дисперсная пыль
е), Сильно слипающийся класс
ж). Средне слипающийся класс
2. Пластичности материала пыли. Из-за легкой деформации пластичных частиц поверхность контакта возрастает, что ведет к возрастанию слипаемости. Чем больше пластичность материала пыли, тем больше слипаемость.
3. Влажности. Влажность влияет на возрастание слипаемости. Также влияет и капиллярная конденсация паров в зазорах. Конденсация происходит под действием двойного электрического слоя, образовавшегося в зоне контакта. Увлажнение приводит к образованию слоя влаги и увеличения поверхности контакта. На слипаемость влияет водяной мениск, образующийся вместе с соприкосновением влажных частиц под влиянием поверхностного натяжения.
Сыпучесть определяется углом естественного откоса, который принимает пыль в свеженасыпанном состоянии. Эта величина определяет характер движения пыли в бункерах, в различных точках пылеулавливающих установок.
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СТАНКИН... ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ... КАФЕДРА ИНЖЕНЕРНОЙ ЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
IV. Адгезионные свойства частиц.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Законодательные методы
Законодательные акты и постановления являются основой проведения практических природоохранных мероприятий. В экологическом законодательстве закрепляются требования, направленные на обеспечение бла
Особенности загрязнения атмосферы
Основные характеристики пылевого загрязнения.
В первую очередь к ним относятся концентрация и дисперсный состав пыли. Обычно 33-77 % от объема загрязнений составляют части
Граничные условия
Дифференциальные уравнения (1) и (2) не учитывают внешних воздействий на систему и поэтому должны быть дополнены граничными условиями, характеризующими взаимодействие системы с внешней средой.
Автомодельный режим.
Для конкретного момента движения в данной точке при турбулентном режиме истинное значение любой величины является суммой величин, характеризующих основное и и пульсационное течения.
Т
Скорость пульсации
1. При невязком характере движения, когда λ>>λ0, скорость мелкомасштабной пульсации [м2/с3], когда λ<<ℓ
Автомодельный режим
Движение газового потока в пылеуловителях обычно протекает при больших значениях критерия Рейнольдса и носит турбулентный характер. При турбулентном движении коэффициент гидравлического сопротивле
Пограничный слой.
Вследствие трения, в газовом потоке вокруг обтекаемого тела или у стенки, образуется пограничный слой толщиной δ0. В нем происходит изменение скорости газа от 0 до
II. Дисперсность частиц.
Основным параметром для выбора пылеуловителя является дисперсный состав пыли. Дисперсность – совокупность размеров всех составляющих пыль частиц.
Размер частиц определяется нескольк
Интегральные кривые распределения.
Наиболее удобным является графическое отображение дисперсного состава пыли в виде интегральных кривых (Рис. 6). Для построения этих кривых используется для условного сита понятие остатка R(r)
Свободная энергия поверхности.
Молекулы поверхностного слоя тел испытывают неодинаковое притяжение со стороны внутренних слоев вещества и со стороны граничащей с ним среды (Рис. 9). Поверхностные слои облад
Электрическая зараженность частиц.
Аэрозоли могут иметь заряд. Существуют аэрозоли, в которых преобладает положительные, отрицательные или нулевые заряды основной массы частиц. Бывают униполярные аэрозоли. Знак заряда частицы зави
Тема 6. Основные механизмы осаждения частиц
Работа любого пылеулавливающего аппарата основана на использовании одного или нескольких механизмов осаждения взвешенных в газах частиц.
1. Гравитационное осаждение (седиме
Гравитационное осаждение (седиментация)
При падении частица пыли испытывает сопротивление среды. Наиболее просто это сопротивление описывается при прямолинейном и равномерном движении шаровой частицы, когда можно пренебречь турбулентност
Центробежное осаждение частиц
Центробежное осаждение частиц используется в циклонах, мультициклонах, центробежных аппаратах. Эффективно так же в мокром пылеулавливателе при осаждении частиц на поверхности пузыря (при барботаже)
Зацепление.
Размер частиц имеет большое значение при захвате их за счет касания частицы поверхности обтекаемого тела. Частица осаждается помимо инерционного эффекта в следующих случаях:
траектор
Диффузионное осаждение.
Частицы малых размеров подвержены воздействию молекул при броуновском движении, при этом частица смещается на величину .
Осаждение под действием элементарных зарядов
Для использования этого механизма частицы предварительно заряжаются, либо используются уже заряженные частицы в результате технологического процесса.
Элементарная зарядка частиц может быть
Термофорез
Это отталкивание частиц нагретыми телами. Вызывается силами, действующими со стороны газообразной фазы на находящиеся в ней неравномерно нагретые частицы. Механизм зависит от соотно
Диффузиофорез.
Это движение частиц вызывается градиентом концентрации компонентов газовой смеси. Проявляется в процессах испарения и конденсации. При испарении с поверхности капли (или пленки жидк
Осаждение частиц в турбулентном потоке.
Оно очень важно, так как в пылеулавливающих аппаратах обычно наблюдается турбулентное течение газового потока. Практически полное увлечение частиц пульсациями происходит при диаметрах
Тема 7. Коагуляция взвешенных частиц
Сближение частиц может происходить за счет броуновского движения (тепловая коагуляция), гидродинамический, электрических, гравитационных и других сил.
Скорость убывания сче
Механизмы массопереноса
Массоперенос растворенных химических веществ является функцией диффузии, конвекции и дисперсии веществ, а также разложение абиотическими и биотическими реакциями.
Диффузия
Почва - вода
Распространение загрязнений в почве происходит в основном за счет естественных процессов. Зависят от физико-химических свойств веществ, физических процессов, связанных с их переносо
Модели распространения примесей в водной среде
Существуют различные гидродинамические модели, учитывающие распространение загрязнений, процесс переноса и перемешивания в водной среде для источников различного типа. Обычно расчет распространения
Распространение загрязнений в атмосфере.
Существуют различные модели, учитывающие распространение загрязнений в атмосфере. процессы переноса и перемешивания в воздушной среде для источников различного типа. В основу этих моделей положена
Биохимические методы.
Абсорбция.
В технике очистки газа процессы адсорбции называются скрубберными. Метод заключается в разрушении газо-воздушных смесей на составные ча
Химическая адсорбция (хемосорбция).
Механизм основан на химическом взаимодействии между адсорбатом и адсорбируемым веществом. Освобождающаяся теплота значительно выше, чем при физической адсорбции (до 20 раз выше) и совпадает с тепл
Реагентный метод
Как правило, самостоятельной очистке или предварительной обработке подвергается каждый из видов сточных вод, после чего осуществляется совместная их очистка для выделения из стока гидроокисей метал
Методы очистки нефтесодержащих вод.
Отстойный метод. Он основан на разности удельных весов (плотностей) воды и нефтепродуктов. Это самый простой метод позволяет обеспечить качество очистки нефтесодержащих вод до содержания в н
Тема 12. Теоретические основы защиты почвы
Теоретические основы защиты почвы включают в том числе
· вопросы перемещения загрязнений в почве для регионов с различными климатическими характеристиками, в частности, раз
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
δd
Новости и инфо для студентов