Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 207 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

207
При малых концентрациях электролита эффективность соударения час-
тиц, т.е. отношение числа столкновений, окончившихся слипанием, к общему
числу столкновений, близка к нулю (ψ = 0). По мере роста концентрации
скорость коагуляции увеличивается, но не все столкновения оканчиваются
слипанием частиц – такую коагуляцию называют медленной.
При ψ = 0 наступает быстрая коагуляция, при которой все столкновения
частиц
заканчиваются образованием агрегатов.
Скорость быстрой коагуляции для неподвижной среды при броуновском
движении частиц по теории Смолуховского равна:
τ
d
dn
x
= k(n
о
– n
x
)
2
. (6.46)
1
=
ψ
τ
d
x
dn
n
Рис. 6.5. Зависимость относительной скорости коагуляции
от концентрации электролита
Количество частиц в единице объема воды за время τ для быстрой и
медленной коагуляции определяется по формулам:
n
τ
= n
o
/(1+ τ/T
½
); (6.47) n
τ
= n
o
/[1+ψ(τ/T
½
)], (6.48)
где k – константа коагуляции; n
х
– число агрегатов частиц; n
o
– начальная
концентрация частиц; T
½
- время коагуляции, в течение которого количество
частиц в единице объема уменьшается вдвое; ψ – коэффициент эффективно-
сти столкновений частиц.
В полидисперсных системах коагуляция происходит быстрее, чем в мо-
нодисперсных, т.к. крупные частицы при оседании увлекают за собой более
мелкие. Форма частиц также влияет на скорость коагуляции. Например, уд-
линенные частицы
коагулируют быстрее, чем шарообразные.
Размер хлопьев (в пределах 0,5…3 мм) определяется соотношением ме-
жду молекулярными силами, удерживающими частицы вместе, и гидродина-
мическими силами отрыва, стремящихся разрушить агрегаты. Для характе-
ристики хлопьев используют эквивалентный диаметр.
d
э
=
()
[]
,
1
136,0
0
фx
oc
k
w
−
⋅
ρ
ν
(6.49)
где ν
0
– кинематическая вязкость воды; ρ
х
– плотность хлопьев; w
ос
– ско-
рость свободного осаждения хлопьев. 
     При малых концентрациях электролита эффективность соударения час-
тиц, т.е. отношение числа столкновений, окончившихся слипанием, к общему
числу столкновений, близка к нулю (ψ = 0). По мере роста концентрации
скорость коагуляции увеличивается, но не все столкновения оканчиваются
слипанием частиц – такую коагуляцию называют медленной.
     При ψ = 0 наступает быстрая коагуляция, при которой все столкновения
частиц заканчиваются образованием агрегатов.
     Скорость быстрой коагуляции для неподвижной среды при броуновском
движении частиц по теории Смолуховского равна:
              dn x
                   = k(nо – nx)2.                    (6.46)
              dτ

                     dn x
                      dτ




                                        ψ =1   n
         Рис. 6.5. Зависимость относительной скорости коагуляции
                        от концентрации электролита

     Количество частиц в единице объема воды за время τ для быстрой и
медленной коагуляции определяется по формулам:
   nτ = no/(1+ τ/T½);       (6.47)     nτ = no/[1+ψ(τ/T½)],        (6.48)
где k – константа коагуляции; nх – число агрегатов частиц; no – начальная
концентрация частиц; T½ - время коагуляции, в течение которого количество
частиц в единице объема уменьшается вдвое; ψ – коэффициент эффективно-
сти столкновений частиц.
     В полидисперсных системах коагуляция происходит быстрее, чем в мо-
нодисперсных, т.к. крупные частицы при оседании увлекают за собой более
мелкие. Форма частиц также влияет на скорость коагуляции. Например, уд-
линенные частицы коагулируют быстрее, чем шарообразные.
     Размер хлопьев (в пределах 0,5…3 мм) определяется соотношением ме-
жду молекулярными силами, удерживающими частицы вместе, и гидродина-
мическими силами отрыва, стремящихся разрушить агрегаты. Для характе-
ристики хлопьев используют эквивалентный диаметр.
                         ν 0 ⋅ woc
             dэ = 0,136              ,                      (6.49)
                       [(ρ x − 1)k ф]
где ν0 – кинематическая вязкость воды; ρх – плотность хлопьев; wос – ско-
рость свободного осаждения хлопьев.


                                        207

Страницы