химический каталог




Курс коллоидной химии

Автор С.С.Воюцкий

а частиц гидродинамические силы возрастают, а действие молекулярных сил ослабевает, то следует ожидать, что при некоторой средней степени дисперсности порошка условия для флуидизации порошка будут оптимальными. И действительно, наиболее равномерная и полная флуидизация наблюдается для порошков с частицами, радиус которых близок к 20—25 мкм.

Так как трение порошков о стенки трубки убывает по мере увеличения размера частиц (уменьшается эффект молекулярных сил), то в грубых порошках при малом диаметре трубки наблюдается явление «захлебывания» в слое: он целиком поднимается газом, затем газ пробивается через слой, и слой снова спадает. Если после достижения полной флуидизации порошка постепенно уменьшать скорость течения, то при полной остановке тока газа слой порошка останется в расширенном состоянии; для возвращения в первоначальное нерасширенное состояние его надо утрясти. Отсюда следует, что в расширенном слое контакт между частицами сохраняется и встречающееся в литературе утверждение, что в расширенном слое частицы окружены со всех сторон «газовой пленкой» и, следовательно, не соприкасаются друг с другом, необоснованно.

Указанным способом удобно определять, значения коэффициента заполнения Фмин при расширенном состоянии порошка. Эти значения, соответствующие максимально возможной пористости или максимально возможному объему данного порошка при сохранении контакта между частицами, являются одной из важных характеристик порошкообразных материалов. В табл. XI, 2 приведены значения ФМин для некоторых пррошков и Ф0, соответствующие покоющемуся нерасширенному слою порошка.

Как видно из приведенных в табл. XI, 2 данных, степень заполнения пространства уменьшается вместе с размером частиц не только в покоящемся, но и в расширенном слое, что также указывает на действие молекулярных сил, а следовательно, и на контакт между частицами при расширении слоя.

Некоторые порошки можно перевести в расширенное состояние не только пропуская через них газ, но и просто осторожным пересыпанием. В таком состоянии многие порошки также обладают большой текучестью и напоминают по свойствам жидкость. Очевидно, находящийся между частицами воздух тормозит их падение и способствует образованию рыхлой структуры. Так как в Данном случае сила тяжести не уравновешивается, текучесть некоторых грубых порошков, вероятно, объясняется сравнительно малыми молекулярными силами, а следовательно, и малыми силами трения между частицами.

Известно, что некоторые порошки сильно «пылят» при пересыпании, а другие при той же дисперсности не пылят. Распыляемость порошков имеет большое значение в технике. Распыляемость в первую очередь определяется силами сцепления между частицами, она увеличивается при возрастании размеров частиц до известного предела и уменьшается с увеличением влажности порошка. Поэтому неувлажняющиеся гидрофобные порошки (например, тальк) распыляются

12 Зак. 664

353

лучше гидрофильных (кварца, известняка). Порошки из мягких, пластичных материалов распыляются хуже, чем из твердых; моноднсперсные порошки распыляются лучше полидисперсных, так как в последних степень заполнения пространства, а следовательно, и число точек соприкосновения между частицами больше, чем в первых

Таблица XI,2. Значения коэффициентов заполнения пространства для некоторых порошков (по Н. А. Фуксу)

Порошок Средний радиус частиц, мкм Фо Ф

мин

Стеклянные шарики 285 0,67 0,55

115 0,66 0,54

Песок с округленными частицами 135 -— 0,58

80 — 0,56

42 ?— 0,53

25 0,46

Песок с угловатыми частицами 160 -— 0,50

100 — 0,47

42 0,43

27 — 0,42

Окись железа 187 0,50 0,48

100 0,48 0,44

35 0,42 0,39

В заключение рассмотрим процесс сухого гранулирования, по своей природе как бы обратный таким явлениям, как флуидизация и распыление Давно известно, что в результате не слишком сильных механических воздействий многие порошки могут быть переведены в гранулы — крупные агрегаты обычно сферической формы, распыляющиеся в порошок при сравнительно легком надавливании. Этот процесс детально изучен на примере сажи Гранулированная сажа имеет меньший объем, ие пылит и обладает повышенной текучестью, что удобно для ее перевозки и переработки

Сажу можно гранулировать встряхиванием ее на вибрирующих плоскостях, а также под действием ультразвука. Однако наиболее эффективное гранулирование достигается при обкатывании сажи в специальных вращающихся барабанах. С С. Воюцкий с сотр. показали, что гранулирование сажи при обкатывании идет эффективно лишь при введении в порошкообразную сажу «зародышей». Такие зародыши можно получить из сажи в виде мелких плотных комочков при пропускании ее через узкий зазор вальцов, применяемых в резиновом производстве, илн каким-нибудь иным способом. В качестве зародышей при гранулировании можно использовать и сажевые гранулы малого диаметра. Гранулирование вызывают также любые мелкие инородные частицы, например зерна растений, кристаллы сахара и т. д. Однако слишком тяжелые чужеродные тела, как свинцовая дробь, не м.огут служить зародышами, очевидно вследствие того, что образующийся на поверхности сажевый слой разрушается под тяжестью дробинки, когда последняя при обкатывании сталкивается со стенкой барабана или другой дробинкой.

При обкатывании порошкообразнаи сажа как бы налипает на зародыши, и при этом образуются сферические гранулы. Число гранул обычно равно числу зародышей, и это позволяет, меняя соотношение между количествами порошкообразной сажи и зародышей, получать гранулы любого размера, вплоть до 1—2 см в поперечнике. В этом отношении имеется формальная аналогия с образованием коллоидных систем методом конденсации с введением в систему

зародышей. Важно отметить, что с увеличением соотношения порошкообразная сажа — зародыши снижается прочность гранул.

Опыт показал, что гранулирование идет наиболее эффективно при средней скорости обкатывания. При очень больших скоростях центробежная сила прижимает всю сажу к стенкам барабана и сажа в барабане не обкатывается. При очень малых скоростях не достигается вращательного движения сажи, при котором один слой, накатываясь -на другой, обуславливает трение частиц друг о друга, необходимое для гранулирования.

Поскольку гранулы образуются при обкатывании самых разнообразных порошков, следует полагать, что механизм гранулирования должен иметь вполне общий характер. Вероятно, отдельные частицы того или иного порошка под действием молекулярных сил вступают в энергетическое взаимодействие, образуя агрегаты. Причиной, определяющей достаточно прочную связь между частицами, может быть либо случайный контакт частиц в особо активных участках, либо соприкосновение частиц плоскими гранями, в результате чего межмолекулярные силы могут действовать иа сравнительно большой площади.

Если порошок перемешивать или пересыпать не со слишком большой скоростью, ведущей к разрушению агрегатов, то совершенно очевидно, что в порошке постепенно будут накапливаться агрегаты частиц. Вследствие меньшей кривизны поверхности этих агрегатов при столкновен

страница 126
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189

Скачать книгу "Курс коллоидной химии" (4.52Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить газовый котел российского производства
декор sabro brown kwiat (цветы)
полки настенные со скрытым креплением купить
стоимость баннера на улице

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)