- потери ценных материалов, находящихся в дисперсном состоянии за счет несовершенной сепарации. Примеры: унос капель пропитывающего каталитического раствора серебра или платины при разбрызгивании; потери веществ из реактора при вспенивании жидкости.
- попадание нежелательного вещества в оборудование вдоль технологической линии может привести к снижению производительности или повреждению аппаратов. Примеры: засасывание распыленной кислоты в вентиляторы или отсасывающие линии; унос пузырьков газа во всасывающую линию центробежного наcoca или в сифонную линию с последующим образованием воздушной пробки.
- выброс тумана из трубы может привести к загрязнению атмосферы. Пример: капли серной или азотной кислоты, выбрасываемые через трубы кислотных заводов.
Для сепарации систем газ — жидкость используются следующие методы:
- гравитационный (естественный или центробежный);
- инерционный (изменение направления и соударение);
- абсорбционным (капли коалегцируют в массе жидкости или поглощаются твердым адсорбентом);
- растворение (пленка, образующая стенки пузырьков, разбавляется соответствующим растворителем для получения менее устойчивой пленки);
- физико-химический (слияние достигается с помощью веществ, меняющих характер межфазового слоя);
- электрический (снимается поверхностный заряд частиц для удаления диспергирующих сил отталкивания или частицам сообщается заряд, чтобы заставить их перемещаться к собирающей поверхности, имеющей заряд обратного знака);
- термический (горячая поверхность или интенсивное тепловое поле, разрушающее пенную структуру). Часто эффективными оказываются несколько методов, и тогда выбор определяется экономичностью или удобством.
Принципы, лежащие в основе образования и разрушения дисперсий, одинаковы. Они кратко обсуждались в начале настоящего раздела. Оборудование, с помощью которого осуществляется сепарация, весьма разнообразно в зависимости от природы дисперсной фазы и от конкретных компонентов системы.
1.4.1 Система жидкость в газе
Из дисперсий жидкость в газе в химической технологии встречаются туманы различной плотности, состоящие из частиц с диаметром 0,1—100 мкм. Более крупные частицы легко выделяются в осадительных камерах.
На диспергированную жидкую частицу действуют силы, подобные тем, что действуют на твердую частицу, взвешенную в потоке газа, поэтому для их сепарации используется в основном однотипное оборудование. Одно из преимуществ отделения жидких капель перед отделением твердых частиц состоит в том, что агломерация жидких капель происходит непосредственно после сепарации и эта фаза может быть отведена из сепаратора в виде потока жидкости. Поэтому рукавные фильтры не находят применения для сепарации жидкости из газа, хотя и могут использоваться для укрупнения капель. Все другие типы устройств, для сепарации твердых частиц из газов можно применять и для сепарации капель жидкости, не внося в них конструктивных изменений, а исключив только узлы разгрузки и очистки, обычно необходимые при сепарации твердых материалов.
Коалесценция жидких капель происходит значительно легче, чем агломерация твердых частиц, однако при неблагоприятных условиях капли и распадаются легче. При расчете сепараторов, отделяющих жидкость, эти условия обычно исключаются. Для частиц величиной 3—100 мкм применим закон Стокса, а для частиц 0,1—3 мкм в значение скорости, вычисленной на основании закона Стокса, должна быть внесена поправка Каннингэма.
В соответствии с законом Стокса, сила сопротивления, действующая на частицу сферической формы, равна,
;
где U — скорость частицы диаметром 
относительно
газа;
—
динамическая вязкость газа.
При скорости движения частицы, равной скорости осаждения, сила сопротивления равна силе тяжести:
;
и
=
;
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.