1.2-jadvalda heterojen tizimlarni harakatlantiruvchi kuch bilan ajratish jarayonlarining tasnifi keltirilgan.
|
1.3-jadval
2.2. Yog'ingarchilik
Gravitatsion cho'kma
Sedimentatsiya - qattiq zarrachalarni chiqarish orqali suyuq va gazsimon bir hil bo'lmagan tizimlarni (suspenziyalar, changlar) ajratish jarayoni. Gravitatsiya ta'sirida cho'kish cho'kma deyiladi. Asosan, cho'kma geterogen tizimlarni dastlabki qo'pol ajratish uchun ishlatiladi. Sedimentatsiya suyuqlik yoki gazdagi qattiq zarrachalarning harakatlanishini o'z ichiga oladi.
Sferik zarrachaning harakatsiz muhitdagi harakatini ko'rib chiqamiz (2.1-rasm). Jism suyuqlik ichida harakat qilganda yoki uning atrofida harakatlanuvchi suyuqlik oqayotganda, qarshilik paydo bo'ladi, uni engish uchun, shuningdek, tananing bir tekis harakatlanishini ta'minlash uchun ma'lum miqdorda energiya sarflanishi kerak. Keladigan qarshilik miqdori harakat rejimiga va oqimli tananing shakliga bog'liq.
631 " style="width:473.55pt;border-collapse:collapse">
,
qaerda https://pandia.ru/text/79/143/images/image216_0.gif" width="32" height="32">.gif" width="261" height="66">; 
;
, zarracha diametri qayerda; - muhitning zichligi; qattiq zarrachalar zichligi; yotqizish darajasi; - muhitning qarshilik koeffitsienti (o'lchamsiz).
Kengaytirilgan shaklda (2.1) tenglama quyidagi shaklni oladi:
|
,buning uchun depozit tezligi quyidagicha bo'ladi:
Sedimentatsiyaning uchta usuli mavjud: laminar, vaqtinchalik va turbulent.
Laminar yotqizish rejimida (2.2-rasm A) suyuqlik girdoblar hosil qilmasdan zarracha atrofida silliq oqadi. Zarrachalarning tezligi va hajmi kichik, lekin muhitning yopishqoqligi yuqori. Energiya faqat ishqalanish kuchlarini engish uchun sarflanadi. Cho'kish tezligining oshishi bilan (o'tish rejimida) inertial kuchlar oqimda tobora muhim rol o'ynay boshlaydi, bu esa chegara qatlamining tananing yuzasidan ajralishiga olib keladi, bu esa bosimning pasayishiga yordam beradi. unga yaqin joyda harakatlanuvchi jismning orqasida va girdoblarning shakllanishi (2.2-rasm). b). Turbulent yotqizish rejimida zarracha orqasida vorteks oqimi harakat qiladi (2.2-rasm). V).
https://pandia.ru/text/79/143/images/image232_0.gif" width="106" height="29">. O'tish rejimida , va https://pandia.ru/text/79/143/images/image235_0.gif" width="88 height=31" height="31">).
Laminar rejimda cho'kish tezligi Stokes formulasi yordamida aniqlanadi:
Hisoblab bo'lgach, joylashtirish rejimi aniqlanadi. Berilgan rejim uchun Reynolds va Arximed o'rtasidagi munosabatni bilib (36-bet), Reynolds mezonini, keyin esa cho'kish tezligini topamiz: 
.
Laminar rejimda Ar36, o'tish 36https://pandia.ru/text/79/143/images/image242_0.gif" width="13" height="16">83000 va turbulent - Ar>83000.
Mezon va o'rtasidagi bog'liqlik quyidagicha:
Laminar rejim uchun 
, o'tish davri 
va turbulent 
, bu erda - zarracha shaklidagi shardan farqni hisobga oladigan shakl koeffitsienti (yoki omil). Noto'g'ri shaklli zarralar uchun cho'kish tezligi pastroq, shuning uchun sferik zarracha uchun hisoblangan tezlik tuzatish koeffitsientiga ko'paytiriladi. ψ
, qaysi< 1.
Yuqoridagi barcha dalillar, agar qo'shni zarralar bir-birining harakatiga ta'sir qilmasa, cho'kma cheklanmagan (erkin) bo'lsa, haqiqiydir. Erkin cho'kish suyultirilgan suspenziyalar va gaz suspenziyalarida (qattiq fazaning hajm konsentratsiyasi 5% dan kam bo'lgan) dispers faza zarralarining o'zaro ta'siri bo'lmaganda kuzatiladi. Agar zarrachalarning kontsentratsiyasi katta bo'lsa (cheklangan cho'kma), u holda ular cho'kishda zarralar bir-biri bilan aloqa qiladi va cho'kishga qarshilik bitta zarrachaga qaraganda kattaroq bo'ladi. Natijada cho'kish tezligi pasayadi. Cho'kma cheklangan bo'lsa, suspenziya kontsentratsiyasiga qarab hisoblangan tezlikka tuzatishlar kiritiladi. Taxminiy hisob-kitoblar uchun haqiqiy cho'kish tezligi bitta sharsimon zarrachaning nazariy cho'kish tezligining yarmiga teng deb olinadi.
Gravitatsiya ta'sirida heterojen tizimlarni ajratish uchun qurilmalar
Qattiq zarrachalarning tortishish ta'sirida cho'kishi cho'kish deyiladi. Sedimentatsiya asosan heterojen tizimlarni dastlabki qo'pol ajratish uchun ishlatiladi. Chang (changli gazlar) uchun eng oddiy cho'ktiruvchi idish cho'ktiruvchi tutun(2.3-rasm).
Gaz kanalida vertikal bo'linmalarni o'rnatish inertial kuchlarning paydo bo'lishiga olib keladi, bu esa qattiq zarrachalarning cho'kindi jarayoniga yordam beradi. Changli gaz uzluksiz ta'minlanadi va vaqti-vaqti bilan bunkerlardan chang chiqariladi.
Ma'lumki, sedimentatsiya tanklarining mahsuldorligi cho'kma yuzasiga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Shuning uchun, gorizontal javonlarni o'rnatish 2 dyuym changni cho'ktirish kamerasi(2.4-rasm) qurilmaning unumdorligini keskin oshiradi. Vertikal aks ettiruvchi qism 3 gazning javonlar o'rtasida bir xil taqsimlanishini ta'minlaydi. Bunday kameralarda tozalash darajasi past va 30-40% ni tashkil qiladi va 5 mikron va undan kichik hajmdagi zarralar gazdan umuman ajratilmaydi.
Uzluksiz ishlaydigan suspenziyalarni ajratish uchun qayiqli aralashtirgichli cho'ktiruvchi idish 3 (2.5-rasm). Bu silindrsimon idish 1 bo'lib, konusning pastki qismi 2 va apparatning yuqori qirrasi bo'ylab halqasimon yiv 4. Tankda cho'kindini (loyni) doimiy ravishda markaziy tushirish teshigiga o'tkazadigan va bir vaqtning o'zida https://pandia.ru/text/79/143/images/image251_0.gif" align= mikser o'rnatilgan. "chap" kengligi="446" balandligi="254">2.6-rasm ko'rsatilgan emulsiyani ajratish uchun doimiy cho'ktiruvchi idish. Bu apparatga kiradigan emulsiya oqimi tomonidan cho'ktiruvchi idishdagi suyuqlikning buzilishini oldini oladigan va cho'ktiruvchining ko'ndalang kesimi bo'ylab oqimni teng ravishda taqsimlovchi teshikli bo'linma 2 bo'lgan gorizontal rezervuar 1. Ajratilgan engil va og'ir fazalar cho'ktiruvchi tankning qarama-qarshi tomonidan chiqariladi. Engil va og'ir suyuqliklarni ajratish darajasi daraja regulyatori yoki gidravlik klapan 3 (sifon, "o'rdak") tomonidan saqlanadi.
Markazdan qochma kuch ta'sirida heterojen tizimlarni ajratish qurilmalari
Og'irlik kuchi ta'sirida cho'kish tezligi past va uni oshirish uchun markazdan qochma kuchlar maydonida cho'kish jarayonlari amalga oshiriladi. Markazdan qochma kuchlar maydonini yaratish uchun odatda ikkita usuldan biri qo'llaniladi: yoki ular statsionar apparatda oqimning aylanish harakatini ta'minlaydi yoki oqim aylanadigan apparatga yo'naltiriladi. Birinchi holda, jarayon siklonlarda, ikkinchisida - ichida amalga oshiriladi cho'ktiruvchi (cho'ktiruvchi) sentrifugalar. Tsiklondagi markazdan qochma kuchlar (2.7-rasm) apparatning silindrsimon tanasiga gazning tangensial ta'minoti tufayli hosil bo'ladi 1. Ushbu gaz kirishi tufayli u apparat o'qi bo'ylab joylashgan va mo'ljallangan quvur atrofida aylanish harakatiga ega bo'ladi. tozalangan gazni olib tashlash uchun. Markazdan qochma kuch ta'sirida bo'lgan chang zarralari korpus 1 devorlari tomon tashlanadi va tushirish bunkasiga kiradi 3. Tsiklon radiusi qanchalik kichik bo'lsa, markazdan qochma kuchning tezlashishi va ajratish omillari shunchalik yuqori bo'ladi. Biroq, siklon radiusining pasayishi oqim tezligining oshishiga va gidravlik qarshilikning oshishiga olib keladi.
Shuning uchun, changli gazning yuqori oqim tezligida, bitta katta diametrli siklon o'rniga, bir korpusda birlashtirilgan va parallel ravishda ishlaydigan bir nechta kichikroq siklon elementlari o'rnatiladi. Bunday qurilmalar deyiladi batareya siklonlari(2.8-rasm).
https://pandia.ru/text/79/143/images/image255_0.gif" align="left" width="280" height="342">Chunki har biriga changli gazning tangensial ta'minotini ta'minlash qiyin. siklonning elementi, u ishlatiladi aylanadigan oqimlarni yaratishning yana bir printsipi - siklonlarning ichki quvurlariga qattiq pichoqlarni o'rnatish.
Qattiq zarrachalarni suyuqlikdan markazdan qochma kuchlar maydonida joylashtirish uchun ular foydalanadilar gidrotsiklonlar, bu an'anaviy siklonlardan alohida qismlar va tarkibiy qismlarning nisbati bilan farqlanadi.
Katta markazdan qochma kuchlar va yuqori ajratish omillariga erishish mumkin yog'ingarchilik sentrifugalari. Shaklda. 2.9 diagrammani ko'rsatadi partiyali cho'ktiruvchi sentrifuga. Santrifuganing asosiy qismi aylanuvchi milga 1 o'rnatilgan qattiq baraban 2. Markazdan qochma kuch ta'sirida suspenziyadan chiqqan qattiq zarrachalar baraban devorlariga qarab otilib, cho'kindi qatlamini hosil qiladi. Aniqlangan suyuqlik (tsentrat) statsionar korpusga 3 (qopqoq) quyiladi va uning pastki qismidagi quvur orqali chiqariladi. Cho'kish oxirida sentrifuga to'xtatiladi va cho'kma qo'lda tushiriladi.
Shaklda. 2.10 ko'rsatilgan gorizontal milga ega bo'lgan doimiy cho'kma santrifugasi va cho'kindining vintli chiqishi. Suspenziya quvur orqali ichki barabanga oqib o'tadi va derazalar orqali aylanadigan konusning cho'ktiruvchi barabaniga tashlanadi, u erda markazdan qochma kuch ta'sirida ajratiladi.
Aniqlangan suyuqlik (tsentrat) barabanning keng qismiga oqib tushadi, statsionar korpusga oqadi va undan quvur orqali chiqariladi. Cho'kma baraban devorlariga yotqiziladi va baraban va vintning aylanish tezligidagi ozgina farq tufayli vint bilan harakatlanadi.
Emulsiyalarni ajratish uchun cho'ktiruvchi santrifugalar ko'pincha deyiladi ajratgichlar. Uzluksiz disk ajratgichlar keng qo'llaniladi (2.11-rasm). Markaziy quvur orqali emulsiya aylanadigan barabanning (rotorning) pastki qismiga kiradi, konusning bo'linmalari to'plami - teshiklari bo'lgan plitalar bilan jihozlangan. Teshikdan o'tib, emulsiya plitalar orasidagi yupqa qatlamlarda taqsimlanadi. Ajratish paytida og'irroq suyuqlik markazdan qochma kuch bilan baraban devoriga tashlanadi, u bo'ylab harakatlanadi va teshikdan chiqariladi.
Engilroq suyuqlik barabanning markaziga o'tadi va halqali kanal orqali chiqariladi. Suyuqlik harakati yo'li o'qlar bilan ko'rsatilgan. Barabanning aylanish tezligi 5000 - 7000 rpm.
Agar nozik suspenziya ajratilsa, unda teshiklari bo'lmagan plitalari bo'lgan separatorlar ishlatiladi. Suspenziyaning qattiq dispers fazasi har bir plastinka yuzasiga (yuqori qismidan tashqari) yotqiziladi, ulardan siljiydi va baraban devori yaqinida to'planadi. Aniqlangan suyuqlik baraban markaziga o'tadi, yuqoriga ko'tariladi va undan chiqadi.
Loy qo'lda yoki avtomatik ravishda tushiriladi. Disk separatorlari yuqori mahsuldorlik va yuqori ajratish sifati bilan ajralib turadi.
Juda yuqori tezlikli (60 ming ayl / min gacha) va katta ajratish omillari (3500 dan ortiq) bo'lgan sentrifugalar ultratsentrifugalar yoki supersentrifugalar deb ataladi. Ularda paydo bo'ladigan ulkan markazdan qochma kuchlar nozik suspenziyalar va emulsiyalarni ajratish uchun ishlatiladi. Yuqori ajratish omillariga erishish uchun supersentrifugalar kichik radiusga ega. Davriy ta'sir ko'rsatadigan quvurli supersentrifugada (2.12-rasm) suspenziya quvur orqali tez aylanadigan barabanga 1, korpusga o'ralgan 2. Qattiq devorlarga ega quvurli baraban (rotor) ichida radial pichoqlar 3 mavjud bo'lib, ular suyuqlik aylanayotganda baraban devorlarining orqasida qolishi. Suspenziyaning qattiq zarralari baraban devorlariga joylashadi va tiniqlangan suyuqlik undan yuqori 8 ta teshiklar orqali chiqariladi va korpusning yuqori qismidan chiqariladi. Santrifüjni to'xtatib, barabanni qismlarga ajratgandan so'ng, cho'kma vaqti-vaqti bilan qo'lda chiqariladi.
Bunday santrifüjlar faqat kichik qattiq fazali (1% dan ko'p bo'lmagan) suspenziyalarni ajratish uchun ishlatiladi.
Emulsiyani ajratish uchun rotorning yuqori qismida yanada murakkab qurilma bilan ajralib turadigan, ajratilgan suyuqliklarni alohida olib tashlash imkonini beruvchi uzluksiz quvurli supersentrifugalar qo'llaniladi.
Elektr maydon kuchlari ta'sirida cho'kma
Dispers qattiq va suyuq zarrachalarning elektr maydonida cho'kishi (elektrodepozitsiya) gazni juda kichik zarrachalardan samarali tozalash imkonini beradi. U gaz molekulalarining elektr razryad orqali ionlanishiga asoslangan.
Elektr kuchlari sohasidagi cho'kindi zarralarini cho'ktirish uchun elektr cho'ktirgichlar qo'llaniladi, ular elektrodlar shakliga ko'ra quvurli va plastinkaga bo'linadi va gazdan chiqarilgan zarrachalar turiga qarab - quruq (quruq chang). yig'ilgan) va ho'l (ho'l chang chiqariladi). Quvur shaklidagi elektrostatik cho'ktirgich(2.13-rasm) yuqori kuchlanishli to'g'ridan-to'g'ri oqim (taxminan 60 ming volt) bilan quvvatlanadi va diametri 0,15 - 0,3 m va uzunligi 3 bo'lgan quvurlar shaklida tayyorlangan yig'uvchi elektrodlar 2 joylashgan qurilma. 4 m.. Oʻq boʻylab quvurlar boʻylab diametri 1,5 - 2 mm boʻlgan simdan yasalgan toj elektrodlari 1 oʻtadi, ular romga 3 osilgan 3 izolyatorlarga 5. Changli gaz kiradi. 
qurilma pastki fitting orqali va keyin quvurlar ichida harakat qiladi 2. Elektrodlarning sirtlari har xil bo'lganligi sababli, sim shaklida qilingan manfiy zaryadlangan elektrodda yuqori elektr maydon kuchi hosil bo'ladi va toj ajralishi sodir bo'ladi. Ionlanishning tashqi belgisi gaz qatlamining porlashi yoki katodda "korona" hosil bo'lishidir. Manfiy zaryadlangan ionlar quvurlar shaklida musbat elektrod (anod) tomon oqadi. Yo'lda ular chang zarralarini "bombardimon qiladilar", adsorbsiyalanadilar va ularga salbiy zaryad beradilar. Salbiy zaryadlangan chang zarralari musbat elektrodga shoshilib, chiqariladi va uning yuzasiga joylashadi va tozalangan gaz qurilmani yuqori armatura orqali tark etadi.
Quruq elektrostatik cho’ktirgichlarda chang vaqti-vaqti bilan maxsus moslama yordamida elektrodlarni silkitib tozalanadi 4. Ho’l elektrostatik cho’ktirgichlarda cho’kkan chang zarralari elektrodlarning ichki yuzasini suv bilan yuvish orqali tozalanadi. Tozalash darajasi 95-99% ni tashkil qiladi.
2.3 Filtrlash
Filtrlash- qattiq fazani ushlab turadigan va suyuqlikning o'tishiga imkon beruvchi gözenekli qismlardan foydalangan holda suspenziyalar va changli gazlarni ajratish jarayoni (2.14-rasm). Filtrlashning harakatlantiruvchi kuchi dastlabki suspenziyadagi va filtr bo'limining orqasidagi bosim farqidir.
631 " style="width:473.55pt;border-collapse:collapse">
.
Qayerda V- filtrat hajmi; F- filtrlash yuzasi; - filtrlash davomiyligi; RoBilan- cho'kindi qatlamining qarshiligi; R - filtr bo'limining qarshiligi.
Asosiy filtr dizaynlari
Ta'sir qilish usuli bo'yicha filtrlar davriy va uzluksiz qurilmalarga bo'linadi; maqsadi bo'yicha - suspenziyalarni ajratish uchun filtrlar va havo va sanoat gazlarini tozalash uchun filtrlar. Quyidagi filtrlar ishlatiladi: mato, qum; ko'mir (granüler qism); metall to'r; g'ovakli keramika (qattiq bo'linma) va boshqalar sanoatda eng oddiy va eng ko'p ishlatiladigan nutsch yoki druk filtrlari (partiyali filtrlar), shuningdek disk, qum, kartridj, ramka va kamerali filtrlar. Uzluksiz filtrlarga quyidagilar kiradi: vakuum, baraban, kamar, aylanadigan va boshqalar.
Nutsch - filtrlar vakuum yoki ortiqcha bosim ostida ishlaydi.
Guruch. 2.15. Vakuum ostida ishlaydigan ochiq assimilyatsiya filtri: 1 - tana; 2 - suspenziya; 3 - filtr bo'limi; 4 - gözenekli substrat; 5 - filtrat chiqishi uchun fitting, ulangan vakuum pompasi |
Guruch. 2.16. Yopiq yong'oq filtri: 1 - tana; 2 - isitish ko'ylak; 3 - uzuk bo'linish; 4-katlamali pastki; 5 - filtr bo'limi; 6 - qo'llab-quvvatlash tarmog'i; 7 - to'r; 8 - olinadigan qopqoq; 9 - xavfsizlik valfi. |
Ishlayotganda vakuumli yong'oq filtri(2.15-rasm) filtrlash filtr bo'limi ostida pasaytirilgan bosim hosil qilish orqali amalga oshiriladi. Cho'kma yuqoridan qo'lda chiqariladi.
Siqilgan havoning ortiqcha bosimi ostida ishlaydigan Nutsch (2.16-rasm) cho'kindilarni olib tashlash uchun qulayroq qurilmaga ega bo'lib, filtrning pastki qismini tushirish va burish paytida filtr to'siqdan qo'lda chiqariladi. Cho'kindining kattaligi va qo'lda tushirilishi ushbu qurilmalardan juda keng foydalanishga imkon bermaydi.
Umumiy musbat bosimli partiya filtri ramka filtrini bosish(2.17-rasm). Filtr o'zgaruvchan plitalar va ramkalardan iborat bo'lib, ular orasida filtr matosi qisiladi. Plitalar qirralarning silliq yuzasiga va o'rtada gofrirovka qilingan sirtga ega (2.18-rasm).
Guruch. 2.18. Plitalar (a), ramka (b) va ramka filtri pressining yig'ilishi (c): 1 - yig'ish paytida suspenziyani etkazib berish uchun kanalni tashkil etadigan plitalar va ramkalardagi teshiklar; 2 - yuvish suyuqligi bilan ta'minlash uchun kanalni tashkil etuvchi plitalar va ramkalardagi teshiklar; 3 - suspenziyani ramkalarga o'tkazish uchun burmalar; 4 - ramkalarning ichki bo'shliqlari; 5 - filtr bo'limlari; 6 - plitalarning gofrirovkasi; 7 - filtrlash yoki yuvish suyuqligi bosqichida filtratning chiqishi uchun plitalardagi kanallar - cho'kindi yuvish bosqichida; 8 - filtrat yoki yuvish suyuqligini yig'ish uchun plitalardagi markaziy kanallar; 9 - filtrat yoki yuvish suyuqligining chiqish liniyalaridagi musluklar |
Filtr pressining ichi bo'sh ramkasi cho'kindi uchun 4-kamerani tashkil etuvchi ikkita plastinka orasiga joylashtiriladi. Plitalar va ramkalardagi 1 va 2 teshiklar mos ravishda suspenziya va yuvish suvining o'tishi uchun kanallarni hosil qiladi. Filtr bo'linmalari ("salfetkalar") plitalar va ramkalar orasiga joylashtiriladi, ulardagi teshiklar plitalar va ramkalardagi teshiklarga to'g'ri keladi. Plitalar va ramkalarni siqish vida yoki gidravlik qisqichlar yordamida amalga oshiriladi. Bosim ostida suspenziya 1-kanal va 3-chiqish orqali romlar ichidagi bo'shliqqa (kameraga) pompalanadi. Suspenziyaning suyuq fazasi filtr bo'linmalari 5 orqali o'tadi, gofrirovkalar 6 yivlari bo'ylab kanallarga 7 va keyin barcha plitalar uchun filtrlash bosqichida ochiq bo'lgan kanallarga 8 harakat qiladi. Bo'shliq (kamera) 4 cho'kindi bilan to'ldirilganda suspenziyani etkazib berish to'xtatiladi va cho'kmani yuvish boshlanadi. Yuvish bosqichida kir yuvish suyuqligi yon kanallar 2 orqali yuboriladi, u cho'kindi va filtr bo'laklarini yuvadi va musluklar orqali chiqariladi 9. Yuvish oxirida cho'kma siqilgan havo bilan puflanadi, so'ngra plitalar va ramkalar bir-biridan uzoqlashtiriladi. . Cho'kma qisman filtr ostida o'rnatilgan kollektorga tushadi va cho'kindining qolgan qismi qo'lda tushiriladi. Agar kerak bo'lsa, salfetkalar almashtiriladi.
Guruch. 2.19. Baraban vakuum filtri diagrammasi: 1 - teshilgan baraban; 2 - to'lqinli to'r; 3 - filtrlangan bo'lim; 4 - cho'kindi; 5 - cho'kindilarni olib tashlash uchun pichoq; 6 - to'xtatib turish uchun oluk; 7 - tebranadigan mikser; 8 - kir yuvish suyuqligi bilan ta'minlash uchun qurilma; 9 - barabanning kameralari (hujayralari); 10 - ulash quvurlari; 11 - tarqatish boshining aylanadigan qismi; 12 - tarqatish boshining sobit qismi; I - filtratsiya va filtratni so'rish zonasi; II - cho'kindilarni yuvish va yuvish suvini so'rish zonasi; III - cho'kindilarni olib tashlash zonasi; IV - filtr matoni tozalash zonasi |
Uzluksiz filtrlar orasida eng keng tarqalgan barabanli vakuumli filtrlar(2.19-rasm). Filtrda aylanuvchi silindrsimon teshilgan baraban 1 bo'lib, metall to'lqinsimon to'r 2 bilan qoplangan, filtr matosi joylashgan. Baraban suspenziyaga botiriladi va radial bo'linmalar bilan bir qator kameralarga bo'linadi 9. Har bir kamera quvur 10 orqali tarqatish boshining sobit qismi 12 ning turli bo'shliqlariga ulanadi. Quvurlar tarqatish boshining 11-gachasi aylanadigan qismiga birlashtiriladi. Shu sababli, baraban 1 aylanganda, kameralar 9 ma'lum bir ketma-ketlikda vakuum va siqilgan havo manbalariga ulanadi. Barabanning to'liq aylanishi bilan har bir kamera bir nechta zonalardan o'tadi.
I zona - filtratni filtrlash va so'rish suspenziya bilan aloqa qiladi va vakuum manbaiga ulanadi. Vakuum ta'sirida filtrat kameraga o'tadi va trubka orqali apparatdan chiqariladi va filtr matosida cho'kma 4 qoladi.
II zona - cho'kindini yuvish va yuvish suvini so'rish ham vakuumga ulanadi va yuvish suyuqligi 8-qurilma yordamida cho'kindiga beriladi. U cho'kma orqali o'tadi va qurilmadan quvur orqali chiqariladi.
III zona - cho'kindilarni olib tashlash. Bu erda cho'kma birinchi navbatda vakuum yordamida quritiladi, so'ngra kamera cho'kindini quritadi va bo'shashtiradigan siqilgan havo manbasiga ulanadi. Quritilgan cho'kindi bo'lgan kamera pichoq 5 ga yaqinlashganda, siqilgan havo etkazib berish to'xtaydi va cho'kma mato yuzasidan tushadi.
Sedimentatsiya tortishish kuchi ta'sirida suspenziyalarni taxminan ajratish uchun ishlatiladi. Bu jarayon cho'ktirish tanklari deb ataladigan qurilmalarda amalga oshiriladi. Cho'kma tanklarini hisoblash uchun sedimentatsiya tezligini hisoblash kerak, ya'ni. suyuqlikdagi qattiq zarrachalarning harakat tezligi.
Cho‘kish tezligini hisoblash formulalarini olish uchun sferik qattiq zarrachaning harakatsiz suyuqlikdagi tortishish kuchi ta’sirida harakatini ko‘rib chiqing. Agar zarracha tortishish kuchi ta'sirida joylashsa, u holda uning suyuqlikdagi harakat tezligi birinchi navbatda tortishish tezlashishi hisobiga ortadi. Zarracha tezligining oshishi bilan bir vaqtda muhitning uning harakatiga qarshiligi ortadi, shuning uchun zarrachaning tezlashishi pasayadi va ma'lum vaqtdan keyin nolga teng bo'ladi. Bunday holda, zarrachaga ta'sir qiluvchi kuchlarda muvozanat yuzaga keladi va u doimiy tezlikda bir xilda harakat qiladi, bu esa cho'kish tezligidir.
Suyuqlikdagi cho'kma zarrachaga ta'sir qiluvchi kuchlarni ko'rib chiqamiz (4.3-rasm).
Nyutonning ikkinchi qonuniga ko'ra
4.3-rasm – Zarracha yopishqoq muhitda harakat qilganda unga ta’sir qiluvchi kuchlar:
- tortishish kuchi;
– Arximed kuchi (ko‘tarish);
– muhitning qarshilik kuchi;
Biz kichik zarrachalarga qaraymiz. Ular juda tez doimiy tezlikda bir tekis harakatlana boshlaydi. Shuning uchun, biz buni qabul qilishimiz mumkin, ya'ni. zarracha tezlashuvi deyarli yo'q yoki u e'tibordan chetda ( 
)
. (4.4)
, (4.5)
, (4.6)
zarracha diametri qayerda; indeks “ ” – zarracha, “ ” – suyuqlik.
. (4.7)
, (4.8)
bu erda (zeta) - qarshilik koeffitsienti;
– dinamik bosim yoki kinetik energiya
hajm birligini yuvish;
– zarrachaning yo‘nalishiga perpendikulyar tekislikka proyeksiyasi
harakatlar. Chunki zarracha shar bo'lsa, u holda uning ko'ndalang kesimi maydoni.
Sedimentatsiya tezligini aniqlash. (4.7) va (4.8) ifodalarni (4.4) ga almashtiramiz.
. (4.9)
, bu yerdan (4.10)
. (4.11)
(4.11) formuladan foydalanib cho'kish tezligini hisoblash uchun qiymatni bilish kerak. Qarshilik koeffitsienti zarracha atrofidagi suyuqlik oqimining rejimiga bog'liq. Logarifmik koordinatalarda bog'liqlik 4.4-rasmda ko'rsatilgan shaklga ega. (4.11) tenglama bo'yicha tezlikni hisoblash faqat quyidagi tartibda ketma-ket yaqinlashish usuli bilan amalga oshiriladi:
1. cho'kish rejimi bilan belgilanadi;
2. (4.10) formuladagi o‘rniga rejimga mos ifodani qo‘ying;
3. Olingan tenglama bo'yicha cho'kish tezligi hisoblanadi;
4. Reynolds mezonining qiymati va yotqizish rejimi tezlik bilan aniqlanadi;
5. Agar rejim boshqacha bo'lib chiqsa, tezlikni qayta hisoblang.
4.4-rasm – Zarrachalar cho’ktirishning turli rejimlari uchun qarshilik koeffitsientining Reynolds mezoniga bog’liqligi ko’rinishi (logarifmik koordinatalarda).
Cho'kma tezligini hisoblash uchun yuqorida muhokama qilingan usul juda qulay va vaqt talab qilmaydi. Shuning uchun, hisoblash amaliyotida foydalanish qulayligi uchun Lyashchenko boshqa usulni taklif qildi. Ushbu usulga ko'ra tezlik Reynolds mezonidan ifodalanadi, kvadrat shaklida va tenglama (4.10) bilan almashtiriladi ( 
).
,
, (4.13)
Keling, ifodani olaylik
, (4.14)
Arximed mezonining jismoniy ma'nosi shundaki, u tortishish, yopishqoqlik va Arximed kuchi o'rtasidagi munosabatni hisobga oladi.
Sedimentatsiya tezligini hisoblash uchun mezon tenglamasini olamiz:
(4.15)
Tezlikni qanday hisoblash mumkin Lyashchenko usuli yordamida yog'ingarchilik.
1. (4.14) ifoda yordamida Arximed mezonining qiymatini hisoblang.
2. Biz cho'kma rejimini aniqlaymiz va qarshilik koeffitsientini hisoblash uchun formulani tanlaymiz. Bu mumkin, chunki (4.15) mezon tenglamasiga ko'ra va o'rtasida birma-bir moslik mavjud. Ammo Arximed mezoni, dan farqli o'laroq, cho'kish tezligiga bog'liq emas, faqat zarrachaning geometrik o'lchamlari va suyuq muhitdagi zarracha materialining xususiyatlari bilan belgilanadi.
Laminar harakat rejimi
Past tezlikda va jismlarning kichik o'lchamlarida yoki muhitning yuqori yopishqoqligida kuzatiladigan laminar harakatda tana suyuqlikning chegara qatlami bilan o'ralgan va atrofida silliq oqadi (4.5-rasm). Bunday sharoitlarda energiya yo'qolishi asosan faqat ishqalanish qarshiligini engish bilan bog'liq. Reynolds mezoni.
4.5-rasm – Suyuq muhitdagi zarrachaning turli rejimlarda harakati: laminar (), o'tish () va turbulent ().
Uchun laminar
; ; da .
Shunday qilib, agar< 2, то < 36 - ламинарный режим осаждения (обтекания частицы).
O'tish davri haydash rejimi
Jismning harakat tezligi ortishi bilan inersiya kuchlari tobora muhim rol o'ynay boshlaydi. Ushbu kuchlar ta'sirida chegara qatlami tananing yuzasidan yirtilib ketadi, bu uning yaqinida harakatlanuvchi jismning orqasida bosimning pasayishiga va ma'lum bir bo'shliqda tasodifiy mahalliy vortekslarning paydo bo'lishiga olib keladi ( 4.5-rasm). Bunday holda, tananing old (frontal) yuzasida suyuqlik bosimining farqi, tananing atrofidagi oqimga duch keladigan va uning orqa (orqa) yuzasida tananing atrofida laminar oqim paytida yuzaga keladigan bosim farqi tobora ortib boradi.
Uchun o'tish davri joylashtirish rejimi, ifodani (4.15) almashtiring
; da .
Yopishqoq suyuqlik orqali tortishish ta'sirida harakatlanadigan qattiq zarracha yoki suyuqlik tomchisi oxir-oqibat doimiy tezlikka ega bo'ladi. Bu yotqizish tezligi deb ataladi. Agar zarrachaning zichligi suyuqlikning zichligidan past bo'lsa, u ko'tarilish tezligida yuqoriga qarab harakat qiladi. Bu tezliklar vg (g - tortishish) harflari bilan belgilanadi. Cho'kish/ko'tarilish tezligi quyidagi jismoniy parametrlar bilan aniqlanadi:
zarrachalar diametri d, m
zarrachalar zichligi rp, kg/m3
uzluksiz fazaning zichligi, rl, kg/m3
uzluksiz fazaning viskozitesi ē, kg/m,s
tortishish tezlashishi g = 9,81 m/s2.
Agar yuqoridagi barcha parametrlarning qiymatlari ma'lum bo'lsa, u holda zarracha yoki tushishning cho'kish / ko'tarilish tezligini Stokes qonunidan olingan quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin (formula 1):
Ushbu qiymatlarni formulaga almashtirsak, biz quyidagilarni olamiz:
Olingan natijadan ko'rinib turibdiki, yog 'globullari juda sekin ko'tariladi. Amalda, yog 'globulalari katta bo'laklarni hosil qiladi va sirtga tezroq suzadi.
Gravitatsiya bilan davriy ajralish
1-rasm
Shaklda ko'rsatilgan A idishida. 1, suyuqlikdan bir xil o'lchamdagi va suyuqlikdan ko'proq zichroq qattiq zarralar to'xtatilgan suyuqlikni o'z ichiga oladi. Suyuqlik yuzasidagi zarrachalar tubiga tushishi uchun ancha vaqt ketadi.
Bu masofani qisqartirish orqali joylashtirish vaqtini qisqartirish mumkin. Idishning balandligi (B) qisqartirildi va hajmi o'zgarishsiz qolishi uchun maydoni oshirildi. Cho'kma masofasi (h2) birinchi variantning (h) 1/5 qismiga kamaydi va fraksiyalarni to'liq ajratish uchun zarur bo'lgan vaqt ham 1/5 ga kamaydi (2-rasm).
2-rasm
Gravitatsiya bilan uzluksiz ajralish
Turli diametrli zarralar suyuqlikdan doimiy ravishda ajratilishi mumkin bo'lgan eng oddiy idish rasmda ko'rsatilgan. 3. Loy shaklidagi zarrachalarni o'z ichiga olgan suyuqlik idishga bir uchidan kiradi va ma'lum bir bosim ostida ikkinchi uchida chiqadigan joyga qarab harakat qiladi. Harakatlanayotganda zarralar diametriga qarab har xil tezlikda joylashadi.
3-rasm
Gorizontal ekranli idishda suspenziyani suyuqlikdan uzluksiz ajratish bilan cho'kma kanallari doimo ularda to'plangan zarrachalar bilan tiqilib qoladi. Oxir-oqibat jarayon to'xtaydi. Eğimli ekranli idishda, rasmda ko'rsatilgan. 4, ekranlarga yotqizilgan zarralar tortishish kuchi ta'sirida ekranlardan siljiydi va idishning pastki qismida to'planadi.
4-rasm
Nima uchun ekranga yotqizilgan zarralar ekranlar orasidan yuqoriga qarab oqayotgan suyuqlik tomonidan ushlanmaydi? Tushuntirish rasmda keltirilgan. 5, buning ustiga
yog'ingarchilik kanalining bir qismi ko'rsatilgan. Suyuqlik ekranlar orasidan oqayotganda, uning ekranlarga eng yaqin bo'lgan chegara qatlami ishqalanish bilan tormozlanadi va shuning uchun uning tezligi nolga tushadi. Statsionar chegara qatlami qo'shni qatlamga tormozlovchi ta'sir ko'rsatadi va shuning uchun tezlik maksimal bo'lgan kanalning markaziga qarab davom etadi.
5-rasm
Olingan tezlik profili 5-rasmda ko'rsatilganidek - kanaldagi laminar oqim. Shunday qilib, statsionar chegara zonasida joylashgan zarralar faqat tortishish kuchi ta'sirida bo'ladi.
Maksimal oqimga moyil bo'lgan idishdan o'tayotganda ishlatiladigan cho'kma yuzasi oldindan ishlab chiqilishi kerak. Ajratish idishining o'tkazuvchanligini to'liq ishlatish uchun cho'kma zarralari uchun iloji boricha ko'proq sirt maydonini ta'minlash kerak. Cho'kma sodir bo'ladigan masofa idishning o'tkazuvchanligiga bevosita ta'sir qilmaydi, lekin kanallarni cho'kma zarralari bilan tiqilib qolishining oldini olish uchun ma'lum bir minimal kanal kengligi saqlanishi kerak.
Suspenziyalar, kukunlar, emulsiyalar va aerozollarning xarakterli umumiy xususiyati, ayniqsa ular suyultirilgan bo'lsa, dispers faza zarralarini cho'ktirish yoki suzib ketish tendentsiyasidir. Dispers fazali zarrachalarning cho’kishi sedimentatsiya, zarrachalarning suzishi esa teskari cho’kish deyiladi.
Tizimdagi har bir zarracha tortishish kuchi (tortishish kuchi) va Arximedning ko'tarish kuchi bilan ta'sir qiladi:
Bu kuchlar doimiy va turli yo'nalishlarga yo'naltirilgan bo'lib, cho'kma hosil qiluvchi kuch quyidagilarga teng:
Cho'kma ma'lum bir muhitda sodir bo'lganligi sababli, zarrachaning laminar harakati paytida qarshilik paydo bo'ladi - zarrachaning harakat tezligiga mutanosib ishqalanish kuchi:
Shunday qilib, harakat paytida zarrachaga ta'sir qiluvchi kuch quyidagilarga teng:
Tezlik ortib, ishqalanish koeffitsienti etarlicha katta bo'lganda, ishqalanish kuchi cho'kindi hosil qiluvchi kuchga yetganda bir lahza keladi va shuning uchun harakatlantiruvchi kuch F nolga teng bo'ladi.
Sferik zarrachalar harakatida yuzaga keladigan ishqalanish kuchining ifodasini Stoks qonuni shaklida ifodalash mumkin: .
Uni hosil bo'lgan tenglamaga qo'yib, zarracha hajmini uning radiusi bo'yicha ifodalab, biz quyidagilarni olamiz:
1) Agar dispers faza zarralari bir-biridan mustaqil joylashsa, Stoks qonuni amal qiladi, bu faqat suyultirilgan tizimlarda sodir bo'lishi mumkin.
2) Odatda dispers sistemalardagi va qattiq dispers fazadagi zarrachalar tartibsiz shaklga ega. Erkin cho'kish vaqtida sharsimon bo'lmagan zarracha harakatga maksimal qarshilik hosil qiladigan tarzda harakat yo'nalishi bo'yicha yo'naltiriladi, bu esa cho'kish tezligini kamaytiradi.
3) Stoks qonuni zarrachalar cho’kishining turbulent rejimida kuzatilmasligi mumkin.
4) Stokes qonuni zarrachaning muhitga nisbatan harakat chegarasi (sirti) dispersiya muhiti ichida joylashganida, uning yopishqoqligi ishqalanish koeffitsientini belgilaydigan ichki ishqalanish yoki yopishqoq ishqalanish mavjudligini nazarda tutadi. Agar o'zaro ta'sir kichik bo'lsa, zarrachalar harakatining muhitga nisbatan chegarasi (yuzasi) faza interfeysi bilan mos kelishi mumkin va ishqalanish tashqi bo'lib chiqadi. Bu zarrachaning harakatini tezlashtiradigan sirpanishning paydo bo'lishiga olib keladi.
5) Stoks qonunining qo'llanilishi zarrachalarning dispersiyasi bilan ham cheklangan. Katta zarrachalar (>100 mkm) tez harakatlana oladi, juda kichik zarrachalar esa ultramikrogeterogendir (<0,1 мкм) осаждаются настолько медленно, что следить за такой седиментацией практически невозможно.
Dispersiyani tahlil qilishning sedimentatsiya usulining printsipi zarrachalarning odatda suyuq muhitda cho'kish tezligini o'lchashdir. Zarrachalar o'lchamlari tegishli tenglamalar yordamida cho'kish tezligidan hisoblanadi. Usul zarrachalar hajmining taqsimlanishini aniqlash va shunga mos ravishda ularning o'ziga xos sirt maydonini hisoblash imkonini beradi.
P 
Polidispers sistemalarning dispersligini sedimentatsion tahlil qilishda alohida fraksiyalarning zarrachalarining cho’kish vaqti aniqlanadi, ularning cho’kish tezligi va tegishli zarracha o’lchamlari hisoblab chiqiladi. Buning uchun avval cho‘kma massasining vaqtga bog‘liqligini o‘lchab, bu bog‘liqlikning sedimentatsiya egri chizig‘i deb ataladigan grafigini tuzing, shundan so‘ng dispers sistemaning barcha zaruriy xarakteristikalari aniqlanadi.
Sedimentatsiya egri chizig'ini hisoblashning grafik va analitik usullari mavjud.
R 
Ko'p dispers tizimning haqiqiy cho'kish egri chizig'i odatda silliq bo'lib, ko'plab cheksiz kichik qismlarga to'g'ri keladi; bu egri chiziqning har bir nuqtasidagi tangenslar berilgan cheksiz kichik fraktsiyaning cho'kishini aks ettiradi.
Polidispers sistemalar dispersligining sedimentatsion tahlili natijalari tizimning polidisperslik darajasini tavsiflovchi zarrachalar kattaligi taqsimoti egri chiziqlari shaklida ham keltirilgan.
Tarqatish egri chizig'i tizim polidispersiyasining vizual va qulay xarakteristikasi bo'lib, undan turli fraktsiyalar tarkibini aniqlash oson. U g'ovak o'lchamini taqsimlash egri chizig'iga o'xshash tarzda qurilgan. Odatda, birinchi navbatda integral taqsimot egri chizig'i olinadi, u fraktsiya zarralari radiuslarining olingan o'rtacha qiymatlarining aniqligini hisobga olgan holda tekislanadi, so'ngra undan differentsial taqsimot egri chizig'i tuziladi. Ba'zan differensial egri chiziq darhol tuziladi. Radius qiymatlari abscissa o'qi bo'yicha chizilgan; Massa ulushlaridagi o'sishning qo'shni kasrlar zarralari radiuslari farqiga nisbati Dx/Dr i ordinatalar o'qida chizilgan. Grafikda har bir fraksiya (gistogramma) uchun alohida to‘rtburchaklar chizib, ularning yuqori tomonlari o‘rtasini silliq egri chiziq bilan bog‘lash orqali polidispers sistemaning zarracha o‘lchami taqsimotining differensial egri chizig‘i olinadi.
Eynshteyn tenglamasidan foydalanib, AgC zolining yopishqoqligini hisoblangl, og'irligi bo'yicha 10% konsentratsiyaga ega va sferik zarrachalarni o'z ichiga oladi. AgC zichligil: 5.56 10 3 kg\m 3 ; dispersion muhitning yopishqoqligi va zichligi 1·10 ga teng -3 Pa s va 1000 kg/m 3 mos ravishda.
Imtihon kartasi № 6
Disperslikning termodinamik reaktivlikka ta'siri. Kelvin kapillyar kondensatsiya tenglamasini hosil qilish. Disperslikning eruvchanlikka ta'siri, kimyoviy reaksiyaning muvozanat konstantasi va fazaga o'tish harorati.
Termodinamik reaktivlik moddaning boshqa holatga o'tish qobiliyatini, masalan, boshqa fazaga o'tish yoki kimyoviy reaktsiyaga kirishish qobiliyatini tavsiflaydi. U ma'lum sharoitlarda materiyaning ma'lum holati yoki tarkibiy qismlar tizimining muvozanat holatidan uzoqligini ko'rsatadi. Termodinamik reaktivlik kimyoviy yaqinlik bilan aniqlanadi, bu Gibbs energiyasining o'zgarishi yoki kimyoviy potentsialning farqi sifatida ifodalanishi mumkin.
Reaktivlik moddaning tarqalish darajasiga bog'liq bo'lib, uning o'zgarishi faza yoki kimyoviy muvozanatning siljishiga olib kelishi mumkin.
Gibbs energiyasining dG d (dispersiyaning o'zgarishi tufayli) tegishli o'sishini termodinamikaning birinchi va ikkinchi qonunlarining birlashtirilgan tenglamasi shaklida ifodalash mumkin:
Alohida modda uchun V=V m va T=const da bizda:
Ushbu tenglamaga Laplas munosabatini qo'yib, biz quyidagilarni olamiz: 
sferik egrilik uchun:
Agar moddaning kondensatsiyalangan fazadan gazsimon fazaga o'tishi ko'rib chiqilsa, u holda Gibbs energiyasini ideal deb qabul qilib, bug' bosimi bilan ifodalash mumkin. Dispersiyaning o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan Gibbs energiyasining qo'shimcha o'zgarishi:
Ushbu ifodani almashtirsak, biz quyidagilarni olamiz:
Olingan munosabat Kelvin tenglamasi (kapillyar kondensatsiya tenglamasi) deb ataladi.
Noelektrolitlar uchun uni quyidagicha yozish mumkin:
Bu tenglamadan ko'rinib turibdiki, dispersiyaning ortishi bilan eruvchanlik ortib boradi yoki dispers sistema zarralarining kimyoviy potensiali yirik zarrachanikidan 2sV/r ga katta bo'ladi.
Tarqalish darajasi kimyoviy reaktsiyaning muvozanatiga ham ta'sir qilishi mumkin:
Dispersiyaning kuchayishi bilan komponentlarning faolligi oshadi va shunga mos ravishda kimyoviy muvozanat konstantasi boshlang'ich moddalar va reaktsiya mahsulotlarining tarqalish darajasiga qarab u yoki bu yo'nalishda o'zgaradi.
Moddalarning dispersiyasining o'zgarishi bilan fazaviy o'tish harorati o'zgaradi.
Fazali o'tish harorati va disperslik o'rtasidagi miqdoriy bog'liqlik termodinamik munosabatlardan kelib chiqadi.
Fazali o'tish uchun:, 
Sferik zarralar uchun:
Ko'rinib turibdiki, zarracha kattaligi r kamayishi bilan moddaning erish va bug'lanish temperaturalari pasayadi (H f.p. >0).
Braun harakatining tabiati. Tanlangan yo'nalish bo'yicha ildiz-o'rta kvadrat siljishi tushunchasi va ta'rifi. Ildiz o'rtacha kvadrat siljishi va diffuziya koeffitsienti o'rtasidagi bog'liqlik (Eynshteyn-Smoluxovski tenglamasini kiritish).
Jismlardagi issiqlik molekulyar harakatini isbotlash uchun 1827 yilda ingliz botaniki Robert Braun tomonidan mikroskop yordamida juda kichik zarrachalar - suvda muallaq bo'lgan paporotnik sporalarining (gulchanglarning) uzluksiz harakatlanishini kashf qilish asos bo'ldi. Kattaroq zarralar muvozanat holati atrofida doimiy tebranish holatida edi. Zarrachalarning tebranishlari va harakatlari ularning hajmining pasayishi va haroratning oshishi bilan tezlashdi va hech qanday tashqi mexanik ta'sirlar bilan bog'liq emas edi.
Braun harakatining nazariy asoslangan talqini - ultramikrogeterogen tizimlarning dispers fazasi zarralarining issiqlik harakatida ishtirok etishi Eynshteyn (1905) va Smoluxovski (1906) tomonidan mustaqil ravishda berilgan.
O'tkazilgan tadqiqotlar, nihoyat, Broun harakatining tabiatini isbotladi. Muhit molekulalari (suyuqlik yoki gaz) dispers fazaning zarrasi bilan to'qnashadi, buning natijasida u har tomondan juda ko'p ta'sirlarni oladi.
E 
Eynshteyn va Smoluxovski zarrachalarning Braun harakatini miqdoriy ifodalash uchun o'rtacha zarracha siljishi tushunchasini kiritdilar. Agar zol zarrasining harakatini mikroskop ostida kuzatayotganda uning joylashuvi ma'lum vaqt oralig'ida qayd etilsa, u holda uning harakat traektoriyasini olish mumkin. Harakat uch o'lchamli fazoda sodir bo'lganligi sababli, zarraning istalgan vaqt oralig'ida bosib o'tgan o'rtacha masofasining kvadrati tengdir. 
.
Shuning uchun mikroskoplar ostida ma'lum vaqt ichida zarrachaning tekislikka siljishi proyeksiyasi kuzatiladi.
Zarrachaning bir xil ehtimolli og'ishlari bilan uning yo'nalishi x va y yo'nalishlari orasida, ya'ni har bir koordinataga 45 ° burchak ostida bo'ladi. Bu yerdan yoki 
.
Bir xil ehtimolli og'ishlar tufayli siljishlarning o'rtacha arifmetik qiymati nolga teng. Shuning uchun zarracha bosib o'tgan o'rtacha kvadrat masofalar ishlatiladi:
Eynshteyn va Smoluxovskiy Broun harakati va issiqlik harakati tabiatining birligini taxmin qilib, zarrachaning oʻrtacha siljishi (baʼzan siljish amplitudasi deb ataladi) va diffuziya koeffitsienti D oʻrtasida miqdoriy bogʻliqlikni oʻrnatdilar.
Agar Broun harakati muhit molekulalarining issiqlik harakatining oqibati bo'lsa, u holda dispers faza zarralarining issiqlik harakati haqida gapirish mumkin. Bu shuni anglatadiki, zarralar sonining yig'indisi bo'lgan dispers faza gazlar yoki eritmalar uchun qo'llaniladigan molekulyar kinetik nazariyaning bir xil statistik qonunlariga bo'ysunishi kerak.
D 
Zarrachaning o'rtacha siljishi (o'zgarishi) va diffuziya koeffitsienti o'rtasidagi bog'liqlikni o'rnatish uchun zarrachalar konsentratsiyasi chapdan o'ngga kamayib borayotgan zol bilan to'ldirilgan S kesmali naychani tasavvur qilaylik. Sol zarralarining tarqalishi ham xuddi shu yo'nalishda davom etadi (diagrammada o'q bilan belgilangan). MN chizig'ining har ikki tomonida diffuziya yo'nalishi bo'yicha o'lchamlari D ga teng bo'lgan ikkita kichik bo'lim 1 va 2 ni tanlaymiz - vaqt bo'yicha o'rtacha kvadrat siljishi t. Bu kesimlarning hajmlaridagi zolning qisman konsentratsiyasini mos ravishda n 1 va n 2 (n 1 >n 2) bilan belgilaymiz. Issiqlik harakatining tasodifiyligi dispers fazani ikkala hajmdan MN chizig'ining o'ng va chap tomoniga o'tkazishning teng ehtimoliga olib keladi: zarralarning yarmi o'ngga, ikkinchi yarmi esa chapga o'tadi. Dispers faza miqdori t vaqt ichida 1 jilddan o'ngga: va 2 jilddan chapga (teskari yo'nalishda) o'tadi: 
.
1-qrimdan beri > |Q 2 | (n 1 >n 2), u holda MN tekisligi orqali o'ngga o'tkazilgan moddaning umumiy miqdori munosabat bilan aniqlanadi.
Diffuziya yo'nalishi bo'yicha masofadagi kontsentratsiya gradientini quyidagicha ifodalash mumkin:
O'rnini bosgan holda biz quyidagilarni olamiz: 
Bu munosabatni Fikning birinchi diffuziya qonuni bilan solishtirish: 
, nihoyat bizda:
Bu tenglama Eynshteyn-Smoluxovskiy qonunini ifodalaydi, unga ko'ra o'rtacha siljishning kvadrati diffuziya koeffitsienti va vaqtga proportsionaldir.
Manfiy zaryadlangan gidrozol A uchunl 2 S 3 , qo'shilgan CS bilan koagulyatsiya chegarasil49 mmol/l ga teng. Deryagin qonunidan foydalanib, Na kabi elektrolitlar uchun koagulyatsiya chegaralarini hisoblang 2 SO 4 , MgCl 2 va AlCl 3 .
Imtihon kartasi № 7
Dispers sistemalarni olish usullari: dispersiya va kondensatsiya. Dispersiya ishi uchun Rebinder tenglamasi. Adsorbsion kuchning pasayishi (Rebinder effekti). Fizik va kimyoviy kondensatsiya. Bir jinsli kondensatsiya jarayonida yangi faza yadrosini hosil qilishning Gibbs energiyasi; supersaturatsiyaning roli.
Dispersiya va kondensatsiya - bu erkin dispers tizimlarni ishlab chiqarish usullari: kukunlar, suspenziyalar, eritmalar, shu jumladan aerozollar, emulsiyalar va boshqalar. Dispersiya - moddani maydalash va maydalash, kondensatsiya - bu bir jinsli dispers tizimdan heterojen dispers tizimning hosil bo'lishi. molekulalar, atomlar yoki ionlarning agregatlarga birlashishi natijasi.
Elastik va plastik deformatsiyaning ishi tananing hajmiga proportsionaldir:
Dispersiya paytida yangi sirt hosil qilish ishi sirt o'sishiga mutanosibdir:
Dispersiyaga sarflangan umumiy ish Rebinder tenglamasi bilan ifodalanadi:
Materiallarning yo'q qilinishini Rehbinder effekti yordamida osonlashtirish mumkin - qattiq moddalarning adsorbtsiyasining pasayishi. Bu ta'sir sirt faol moddalar yordamida sirt energiyasini kamaytirishdir, buning natijasida qattiq deformatsiya va yo'q qilish osonroq bo'ladi.
Kondensatsiya jarayoni mavjud sirtlarda (idish devorlari, begona moddalarning zarralari - kondensatsiya yadrolari) yoki moddaning zichligi va kontsentratsiyasining o'zgarishi natijasida o'z-o'zidan paydo bo'ladigan yadrolar yuzasida yangi faza hosil bo'lishini o'z ichiga oladi. tizimda. Birinchi holda, kondensatsiya heterojen, ikkinchisida - bir hil deb ataladi.
Kondensatsiyalangan moddaning asl fazaga qaytishini va kondensatsiyani davom ettirishni oldini olish uchun dastlabki tizim supersaturatsiyalangan bo'lishi kerak. Aks holda, kondensatsiya sodir bo'lmaydi va kondensatsiya yadrolari ham yo'qoladi (bug'lanish, erish, erish orqali).
Bir hil kondensatsiya bilan yadrolarning o'z-o'zidan shakllanishi sodir bo'ladi; sirt energiyasi kondensatsiya uchun potentsial to'siq sifatida ishlaydi. Yadrolanishning Gibbs energiyasi (termodinamikaning birinchi va ikkinchi qonunlarining birlashgan tenglamasiga muvofiq) to'rt komponent shaklida ifodalanadi: entropiya, mexanik, sirt va kimyoviy.
Suyuq va gazsimon fazalar uchun biz yadrolanishning Gibbs energiyasining dastlabki ikki komponenti bilan cheklanishimiz mumkin.
E 
Agar o'ta to'yinganlik darajasi kritik darajadan past bo'lsa, unda paydo bo'lgan yadrolar o'z-o'zidan bug'lanadi (eriydi). Ularning o'lchamlari kritik darajadan kichik, shuning uchun yadro hajmining pasayishi bilan Gibbs energiyasi kamayadi. Ba'zan bunday sharoitda o'ta to'yingan eritma yoki bug'ni geterogen dispers tizim sifatida tasavvur qilish qulay bo'lib, unda yangi fazaning doimiy ravishda hosil bo'ladigan va yo'qolib borayotgan yadrolari mavjud. Kritik nuqtada muvozanatning beqarorligi kondensatsiya yadrolarining paydo bo'lishi va yo'qolishining teng ehtimoli borligida namoyon bo'ladi.
Agar o'ta to'yinganlik darajasi kritik qiymatdan katta bo'lsa, unda paydo bo'lgan yadrolar o'z-o'zidan o'sib boradi.
Kondensatsiya yadrolari hosil bo'lishining kritik Gibbs energiyasi kritik nuqtaga to'g'ri keladi - DG = f(r) funktsiyaning maksimal qiymati: 
Shunday qilib, bir jinsli kondensatsiya paytida yadro hosil bo'lishining Gibbs energiyasi yadro sirt energiyasining uchdan biriga teng. Agar Gibbs energiyasining birinchi hosilasini nolga tenglashtirib, uni shu ifodaga almashtirib, kritik nuqtada yadro radiusini topsak, quyidagilarga erishamiz:
Bu munosabatdan kelib chiqadiki, kondensatsiya yadrosining hosil bo'lish energiyasi o'ta to'yinganlik darajasiga bog'liq va yadroning kritik radiusining kattaligi ham unga bog'liq. O'ta to'yinganlik darajasi qanchalik yuqori bo'lsa, yadro hosil bo'lishining Gibbs energiyasi shunchalik past bo'ladi va keyinchalik o'sishga qodir bo'lgan yadrolarning hajmi shunchalik kichik bo'ladi.
| " |
2. Zarrachalar cho’kish tezligiga ta’sir etuvchi omillar.
3. Flotatsiya jarayonlari.
4.Ion almashinuvi
5. Koagulyatsiya, flokulyatsiya. Qo'llash sohasi.
6.Adsorbsiya. Ta'rif. Qo'llash sohasi
7. Absorbsiya. Ta'rif. Qo'llash sohasi
8.Fizik va kimyoviy yutilish.
9.Oqava suvlarni qazib olish yo’li bilan tozalash.
10. Elektrokimyoviy oksidlanish va qaytarilish jarayonlari.
11.Elektrokoagulyatsiya, elektroflotatsiya, elektrodializ jarayonlari
12. Membran jarayonlari
13. Atmosferada zararli moddalarning tarqalishi.
Geterogen tizimlarni ajratish usullari: sedimentatsiya, filtrlash, sentrifugalash, nam ajratish.
Yog'ingarchilik suyuqlik yoki gazda muallaq boʻlgan qattiq va suyuq zarrachalar tortishish, markazdan qochma kuch, inersiya kuchlari va elektr kuchlari taʼsirida uzluksiz fazadan ajraladigan ajratish jarayonidir.
Filtrlash- suyuqlik yoki gazning o'tishiga imkon beradigan, lekin ushlab turadigan gözenekli bo'linma yordamida ajratish jarayoni
to'xtatilgan zarralar. Jarayonning harakatlantiruvchi kuchi bosim farqidir.
Nam gazni tozalash- gazda to'xtatilgan zarrachalarni tortishish yoki inersiya kuchlari ta'sirida har qanday suyuqlik bilan ushlab turish jarayoni va gazlarni tozalash va suspenziyalarni ajratish uchun ishlatiladi.
SENTrifugalash– zarrachalari 100 nm dan katta bo‘lgan suyuq dispers tizimlarning markazdan qochma kuchlari sohasida ajralish. Komponent fazalarini (suyuqlik - tsentrat yoki filtrat, qattiq - cho'kma) ikki komponentli (suspenziya, emulsiya) va uch komponentli (qattiq fazali emulsiya) tizimlardan ajratish uchun ishlatiladi.
Santrifüj amaliyotida suyuqlikning heterojen tizimlarini ajratishning ikkita usuli qo'llaniladi: markazdan qochma filtrlash va markazdan qochma cho'kma. Birinchi holda, santrifüjlar teshilgan rotor bilan ishlab chiqariladi, uning ichki devorida (qobig'ida) filtr bo'limi yotqizilgan - filtrli santrifugalar, ikkinchisida - qattiq qobiqli cho'ktiruvchi rotor bilan - cho'ktiruvchi santrifugalar. Ikkala ajratish printsipini birlashtirgan birlashtirilgan cho'ktiruvchi-filtrli sentrifugalar ham ishlab chiqariladi.
SEDIMENTASYON tezligi dispers va dispers fazalarning fizik xususiyatlariga, dispers fazaning konsentratsiyasiga va haroratga bog'liq. Individual sferikning cho'ktirish tezligi zarralar Stokes tenglamasi bilan tavsiflanadi:
Woc = /18mc;
bu erda Woc - sharsimon qattiq zarrachaning erkin cho'kish tezligi, m/s;
d – zarrachalar diametri, m; rt – qattiq zarrachalar zichligi, kg/m3;
rs – muhitning zichligi, kg/m3; ms – muhitning dinamik yopishqoqligi, Pa.s.
Stokes tenglamasi faqat zarracha harakatining qat'iy laminar rejimiga qo'llaniladi, bunda Reynolds soni Re< 1,6, и не учитывает ортокинетич, коагуляцию, поверхностные явления, влияние изменения концентрации твердой фазы, роль стенок сосуда и др. факторы.
Noto'g'ri shakldagi zarralar uchun cho'kish tezligi pastroq bo'ladi va shuning uchun sferik zarracha uchun hisoblangan tezlikni shakl koeffitsienti (yoki omili) deb ataladigan tuzatish koeffitsienti ph bilan ko'paytirish kerak.
V= φ* V ok to'p .
Qayerda V– ixtiyoriy shakldagi qattiq zarrachalarning cho‘kish tezligi, m/s;
ph - shakl omili.
Zarracha shakli koeffitsientlari:
Kub, ph = 0,806;
Cho'zinchoq, ph = 0,58;- dumaloq, ph = 0,69;
Lamellar, ph = 0,43;- burchakli, ph = 0,66;
Flotatsiya oqava suvdan o'z-o'zidan yaxshi joylashmaydigan erimaydigan dispers aralashmalarni olib tashlash uchun ishlatiladi. Ba'zi hollarda eruvchan moddalarni (masalan, sirt faol moddalarni) olib tashlash uchun flotatsiya ham qo'llaniladi.
Oqava suvlarni flotatsion tozalashning quyidagi usullari ajratiladi:
Eritmalardan havo chiqishi bilan;
Mexanik havo dispersiyasi bilan;
Gözenekli materiallar orqali havo etkazib berish bilan;
Elektroflotatsiya;
Kimyoviy flotatsiya.
Eritmalardan havo chiqishi bilan flotatsiya ifloslantiruvchi moddalarning juda kichik zarralarini o'z ichiga olgan oqava suvlarni tozalash uchun ishlatiladi. Usulning mohiyati chiqindi suyuqlikda havoning o'ta to'yingan eritmasini yaratishdir. Bosim pasayganda, havo pufakchalari eritmadan chiqariladi, ular ifloslantiruvchi moddalarni suzadi.
Havoning o'ta to'yingan eritmasini yaratish usuliga qarab
suv ajratiladi: - vakuum; - bosim; - havo ko'tarish flotatsiyasi.
Vakuumli flotatsiyada oqava suvlar aeratsiya kamerasida atmosfera bosimida havo bilan oldindan to'yintiriladi va keyin flotatsiya kamerasiga yuboriladi, bu erda vakuum nasosi 30 - 40 kPa vakuumni ushlab turadi. Xonada chiqarilgan mayda pufakchalar ba'zi ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlaydi. Flotatsiya jarayoni taxminan 20 daqiqa davom etadi.
Ushbu usulning afzalliklari quyidagilardan iborat:
Gaz pufakchalarining shakllanishi va ularning zarrachalarga yopishishi, tinch muhitda sodir bo'lishi;
Jarayon uchun energiya sarfi minimaldir.
Kamchiliklari:
Oqava suvning gaz pufakchalari bilan to'yinganligining ahamiyatsiz darajasi mavjud, shuning uchun bu usulni to'xtatilgan zarrachalarning yuqori konsentratsiyasida, 250 - 300 mg / l dan ortiq bo'lmagan holda qo'llash mumkin emas);
Germetik muhrlangan flotatsiya tanklarini qurish va ularga qirg'ich mexanizmlarini joylashtirish zarurati.
Bosim birliklari vakuum birliklariga qaraganda keng tarqalgan bo'lib, ular oddiy va ishonchli ishlaydi. Bosimli flotatsiya - 5 g / l gacha bo'lgan to'xtatilgan moddalar konsentratsiyasi bilan oqava suvlarni tozalash imkonini beradi. Tozalash darajasini oshirish uchun ba'zan suvga koagulyantlar qo'shiladi.
Jarayon ikki bosqichda amalga oshiriladi:
1) bosim ostida suvning havo bilan to'yinganligi;
2) atmosfera bosimi ostida erigan gazning chiqishi.
Flotatsion qurilmalarda havoning mexanik tarqalishi nasos tipidagi turbinalar - pervanellar tomonidan ta'minlanadi, ular pichoqlari yuqoriga qaragan diskdir. Bunday qurilmalar ko'p miqdorda to'xtatilgan zarrachalar (2 g / l dan ortiq) bo'lgan oqava suvlarni tozalash uchun keng qo'llaniladi. Pervanel aylanganda suyuqlikda ko'p miqdorda kichik vorteks oqimlari paydo bo'ladi, ular ma'lum o'lchamdagi pufakchalarga bo'linadi. Silliqlash va tozalash samaradorligi darajasi pervanelning aylanish tezligiga bog'liq: tezlik qanchalik yuqori bo'lsa, pufak qanchalik kichik bo'lsa va jarayonning samaradorligi shunchalik yuqori bo'ladi.
eritmadagi ionlar bilan qattiq faza - ion almashinuvchi yuzasida mavjud bo'lgan ionlar o'rtasidagi almashinish jarayoniga asoslanadi. Ushbu usullar qimmatbaho aralashmalarni: mishyak va fosfor birikmalarini, xrom, rux, qo'rg'oshin, mis, simob va boshqa metallarni, shuningdek, sirt faol moddalar va radioaktiv moddalarni ajratib olish va ulardan foydalanish imkonini beradi. Ion almashtirgichlar kation va anion almashinuvchiga bo'linadi. Kationlar kation almashtirgichlarda, anionlar esa anion almashinuvchilarda almashinadi. Ushbu almashinuvni quyidagi diagramma sifatida ko'rsatish mumkin. Kation almashtirgich: Me+ + H[K] → Me[K] + H+.
Anion almashinuvchi: SO – 24 + 2[A]OH → [A]2SO4 + 2OH- Ion almashinuvchining o'ziga xos xususiyati ion almashinish reaksiyalarining qaytaruvchanligidir. Shuning uchun, teskari reaktsiya bilan ion almashtirgichga "ekilgan" ionlarni "olib tashlash" mumkin. Buning uchun kation almashtirgich kislota eritmasi bilan, anion almashtirgich esa ishqor eritmasi bilan yuviladi. Shu tariqa ion almashtirgichlarning regeneratsiyasi amalga oshiriladi.
Ion almashinadigan oqava suvlarni tozalash uchun davriy va doimiy filtrlar qo'llaniladi. Davriy filtr - bu filtrning butun kesimida suvning bir xil drenajlanishini ta'minlaydigan pastki qismida joylashgan teshikli drenaj moslamasi bo'lgan yopiq silindrsimon idish.
Ion almashtirgichni yuklash qatlamining balandligi 1,5 - 2,5 m Filtr parallel yoki qarshi oqim sxemasida ishlashi mumkin. Birinchi holda, chiqindi suv ham, regeneratsiya eritmasi ham yuqoridan, ikkinchi holda, chiqindi suv pastdan, regeneratsiya eritmasi esa yuqoridan beriladi.
Ion almashinuvi filtrining ishlashiga etkazib beriladigan oqava suvdagi to'xtatilgan zarrachalarning tarkibi katta ta'sir ko'rsatadi. Shuning uchun filtrga kirishdan oldin suv mexanik tozalashdan o'tkaziladi.
Oqava suvlarni tozalashning ion almashinuv usulining o'zgarishi elektrodializdir - bu uni ajratib turadigan membrananing har ikki tomonida eritmada yaratilgan elektromotor kuch ta'sirida ionlarni ajratish usuli. Ajratish jarayoni elektrodializatorda amalga oshiriladi. To'g'ridan-to'g'ri elektr tokining ta'siri ostida katodga qarab harakatlanadigan kationlar kation almashinadigan membranalar orqali o'tadi, lekin anion almashinadigan membranalar tomonidan saqlanadi va anodga qarab harakatlanadigan anionlar anion almashinadigan membranalardan o'tadi, lekin ushlab turiladi. kation almashinadigan membranalar orqali.
Natijada, bir qator kameralardan ionlar qo'shni kameralar qatoriga chiqariladi. Tuzlardan tozalangan suv bir kollektor orqali, konsentrlangan eritma esa boshqasidan chiqariladi.
Elektrodializatorlar oqava suvda erigan tuzlarni olib tashlash uchun ishlatiladi. Optimal tuz konsentratsiyasi 3 - 8 g / l ni tashkil qiladi. Barcha elektrodializerlar asosan platinlangan titandan tayyorlangan elektrodlardan foydalanadi.
Koagulyatsiya dispers zarrachalarning o'zaro ta'siri va agregatlarga birlashishi natijasida kattalashishi jarayonidir. Chiqindilarni tozalashda koagulyatsiya nozik aralashmalar va emulsiyalangan moddalarni cho'ktirish jarayonini tezlashtirish uchun ishlatiladi. Kolloid dispers zarralarni suvdan olib tashlash uchun eng samarali hisoblanadi, ya'ni. zarrachalar hajmi 1-100 mikron. Chiqindilarni tozalash jarayonlarida koagulyatsiya ularga qo'shilgan maxsus moddalar - koagulyantlar ta'sirida sodir bo'ladi. Suvdagi koagulyantlar tortishish kuchi ta'sirida tezda joylashadigan metall gidroksid parchalarini hosil qiladi. Yoriqlar kolloid va muallaq zarrachalarni ushlash va ularni birlashtirish qobiliyatiga ega. Chunki Kolloid zarracha zaif manfiy zaryadga, koagulyant bo'laklari esa kuchsiz musbat zaryadga ega bo'lgani uchun ular o'rtasida o'zaro tortishish paydo bo'ladi. Odatda koagulyantlar sifatida alyuminiy va temir tuzlari yoki ularning aralashmasi ishlatiladi. Koagulyantni tanlash uning tarkibiga, fizik-kimyoviy xususiyatlariga, suvdagi aralashmalar kontsentratsiyasiga va suvning tuz tarkibining pH darajasiga bog'liq. Koagulyantlar sifatida alyuminiy sulfat va alyuminiy gidroxlorid ishlatiladi. Temir tuzlaridan temir sulfat va temir xlorid, ba'zan ularning aralashmalari koagulyant sifatida ishlatiladi.
Flokulyatsiya chiqindi suvga yuqori molekulyar birikmalar - flokulyantlar qo'shilganda to'xtatilgan zarrachalarni yig'ish jarayonidir. Koagulyantlardan farqli o'laroq, flokulyatsiya paytida agregatsiya faqat zarrachalarning bevosita aloqasi orqali emas, balki koagulyant zarrachalarida adsorbsiyalangan molekulalarning o'zaro ta'siri natijasida ham sodir bo'ladi. Flokulyatsiya alyuminiy va temir gidroksid parchalarini hosil qilish jarayonini kuchaytirish uchun ularning cho'kish tezligini oshirish uchun amalga oshiriladi. Flokulyantlardan foydalanish koagulyantlar dozasini kamaytirishga, koagulyatsion jarayonning davomiyligini kamaytirishga va hosil bo'lgan floklarning cho'kish tezligini oshirishga imkon beradi. Chiqindilarni tozalash uchun ham tabiiy, ham sintetik flokulyantlar qo'llaniladi. Tabiiylarga kraxmal, efirlar, tsellyuloza va boshqalar kiradi. Eng faol flokulyant kremniy dioksididir. Sintetik organik flokulyantlar orasida poliakrilamid mamlakatimizda eng ko'p qo'llaniladi. Flokulyantlarning ta'sir qilish mexanizmi quyidagi hodisalarga asoslanadi: flokulyant molekulalarning kolloid zarrachalar yuzasiga adsorbsiyasi, flokulyant molekulalarning tarmoq strukturasini hosil qilish, Van der Vaals kuchlari ta'sirida kolloid zarrachalarning yopishishi. Flokulyantlar ta'sirida kolloid zarralar o'rtasida suyuqlik fazasidan tezroq va to'liqroq ajralishga qodir bo'lgan uch o'lchovli tuzilmalar hosil bo'ladi. Bunday tuzilmalarning paydo bo'lishining sababi flokulyant makromolekulalarning bir nechta zarrachalarga adsorbsiyasi, ular orasida polimer ko'prigi hosil bo'lishidir. Kolloid zarralar manfiy zaryadlangan bo'lib, bu alyuminiy yoki temir gidroksid bilan o'zaro koagulyatsiya jarayoniga yordam beradi.
Adsorbsiya– qattiq absorber yuzasi tomonidan gaz yoki suyuqlik aralashmasidan bir yoki bir nechta komponentlarni tanlab singdirish jarayoni. Chiqariladigan komponent joylashgan gaz yoki suyuqlik fazasi tashuvchi (tashuvchi gaz yoki tashuvchi suyuqlik) deb ataladi. So‘rilgan modda adsorbent, so‘rilgan modda adsorbat va qattiq jism (absorbent) adsorbent hisoblanadi.
Adsorbsion usullar oqava suvlarni biokimyoviy tozalashdan so‘ng erigan organik moddalardan chuqur tozalashda, shuningdek, agar bu moddalarning suvdagi konsentratsiyasi past bo‘lsa va ular biologik parchalanmasa yoki kuchli zaharli bo‘lsa, mahalliy inshootlarda keng qo‘llaniladi. Agar modda adsorbentning past o'ziga xos iste'molida yaxshi adsorbsiyalangan bo'lsa, mahalliy qurilmalardan foydalanish tavsiya etiladi.
Adsorbsiya oqava suvlarni fenollar, gerbitsidlar, pestitsidlar, aromatik nitro birikmalar, sirt faol moddalar, bo'yoqlar va boshqalardan zararsizlantirish uchun ishlatiladi.
Usulning afzalligi uning yuqori samaradorligi, bir nechta moddalarni o'z ichiga olgan oqava suvlarni tozalash qobiliyati, shuningdek, ushbu moddalarni qayta tiklashdir.
Absorbsiya - bu gaz yoki bug'larni gaz yoki bug'-gaz aralashmalaridan suyuqlik absorberlar tomonidan singdirish jarayoni. Bu jarayon selektiv va teskari.
Assimilyatsiya jarayonlarida ikki faza ishtirok etadi - gaz va suyuqlik. Gaz fazasi so'rilmaydigan tashuvchi gaz va bir yoki bir nechta so'riladigan komponentlardan iborat. Suyuq faza suyuqlik absorberidagi so'rilgan (maqsadli) komponentning eritmasi. Jismoniy yutilish vaqtida gaz tashuvchi va suyuqlik yutuvchi uzatish komponentiga nisbatan inert va bir-biriga nisbatan bir.
Egzoz gazlarini oltingugurt dioksididan tozalash uchun ko'plab usullar taklif qilingan, ammo ulardan faqat bir nechtasi amalda qo'llanilishini topdi. Buning sababi chiqindi gazlar hajmining kattaligi va ulardagi SO2 kontsentratsiyasining pastligi; gazlar yuqori harorat va sezilarli chang miqdori bilan ajralib turadi. Assimilyatsiya qilish uchun gidroksidi va gidroksidi tuproqli metallarning suv, suvli eritmalari va tuzlarining suspenziyalaridan foydalanish mumkin.
Absorbsion va gaz aralashmasidan olinadigan komponent oʻrtasidagi oʻzaro taʼsir xususiyatlariga koʻra, yutilish usullari fizik yutilish qonuniyatlariga asoslangan usullarga va suyuq fazadagi kimyoviy reaksiya (xemisorbsiya) bilan kechadigan yutilish usullariga boʻlinadi.
Da jismoniy singdirish gazning erishi kimyoviy reaktsiya bilan birga bo'lmaydi (yoki hech bo'lmaganda bu reaktsiya jarayonga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi). Bunday holda, eritma ustidagi komponentning ko'proq yoki kamroq muhim muvozanat bosimi mavjud va ikkinchisining so'rilishi gaz fazasidagi qisman bosimi eritma ustidagi muvozanat bosimidan yuqori bo'lgandagina sodir bo'ladi. Bunday holda, komponentni gazdan to'liq chiqarib olish faqat qarama-qarshi oqim va absorberga komponentni o'z ichiga olmaydigan toza absorberni etkazib berish bilan mumkin. Jismoniy yutilish jarayonida gaz molekulalari va eritmadagi absorbent o'rtasidagi o'zaro ta'sir energiyasi 20 kJ/mol dan oshmaydi.
Da kimyosorbtsiya(kimyoviy reaksiya bilan birga so'rilish) so'rilgan komponent suyuq fazada kimyoviy birikma shaklida bog'lanadi. Qaytarib bo'lmaydigan reaksiyada eritma ustidagi komponentning muvozanat bosimi ahamiyatsiz va uning to'liq so'rilishi mumkin. Qaytariladigan reaktsiya paytida, eritma ustidagi komponentning sezilarli bosimi mavjud bo'lsa-da, fizik so'rilishdan kamroq. Erigan gaz molekulalari absorbentning faol komponenti - xemisorbent (molekulalarning o'zaro ta'sir qilish energiyasi 25 kJ/mol dan ortiq) bilan reaksiyaga kirishadi yoki eritmada gaz molekulalarining dissotsiatsiyasi yoki assotsiatsiyasi sodir bo'ladi. Oraliq yutilish variantlari 20-30 kJ/mol molekulalarning o'zaro ta'sir qilish energiyasi bilan tavsiflanadi. Bunday jarayonlarga vodorod bog'ining hosil bo'lishi bilan erishi, xususan, dimetilformamid tomonidan asetilenning singishi kiradi.
Suyuqlik ekstraktsiyasi fenollar, yog'lar, organik kislotalar, metall ionlari va boshqalarni o'z ichiga olgan oqava suvlarni tozalash uchun ishlatiladi.
Chiqindilarni tozalash uchun ekstraktsiyadan foydalanishning maqsadga muvofiqligi undagi organik aralashmalarning kontsentratsiyasi bilan belgilanadi.
Chiqindilarni qazib olish yo'li bilan tozalash uch bosqichdan iborat.
1-bosqich– chiqindi suvni ekstragent (organik erituvchi) bilan intensiv aralashtirish. Suyuqliklar orasidagi rivojlangan aloqa yuzasi sharoitida ikkita suyuq faza hosil bo'ladi. Bir faza - ekstrakt - ekstraktsiyalangan modda va ekstraktorni, ikkinchisida - rafinat - chiqindi suv va ekstraktorni o'z ichiga oladi.
2 s– ekstrakt va rafinatni ajratish; 3- ekstrakt va rafinatdan ekstraktorni qayta tiklash.
Erigan aralashmalar tarkibini maksimal ruxsat etilgan chegaralardan past konsentratsiyalarga kamaytirish uchun ekstraktorni va uni oqava suvga etkazib berish tezligini to'g'ri tanlash kerak. Erituvchini tanlashda uning selektivligi, fizik va kimyoviy xossalari, narxi va mumkin bo'lgan regeneratsiya usullarini hisobga olish kerak.
Ekstraktantni ekstraktdan ajratib olish zarurati uni ekstraktsiya jarayoniga qaytarish kerakligi bilan bog'liq. Qayta tiklash boshqa erituvchi bilan ikkilamchi ekstraktsiya, shuningdek bug'lanish, distillash, kimyoviy reaktsiya yoki yog'ingarchilik yordamida amalga oshirilishi mumkin. Ekstragentni tsiklga qaytarishning hojati bo'lmasa, uni qayta tiklamang.
Oqava suvlarni turli xil eruvchan va dispers aralashmalardan tozalash uchun anodik oksidlanish va katodik qaytarilish, elektrokoagulyatsiya, elektroflokulyatsiya va elektrodializ jarayonlari qo'llaniladi. Bu jarayonlarning barchasi to'g'ridan-to'g'ri elektr toki oqava suvdan o'tganda elektrodlarda sodir bo'ladi. Elektrokimyoviy usullar kimyoviy reagentlardan foydalanmasdan, nisbatan oddiy avtomatlashtirilgan texnologik tozalash sxemasidan foydalangan holda oqava suvdan qimmatli mahsulotlarni ajratib olish imkonini beradi. Ushbu usullarning asosiy kamchiliklari yuqori energiya sarfidir.
Elektrokimyoviy usullar yordamida oqava suvlarni tozalash davriy yoki doimiy ravishda amalga oshirilishi mumkin.
Elektrokoagulyatsiya. Chiqindi suvlar elektrolizatorning elektrodlararo bo'shlig'idan o'tganda, tubining elektrolizi, zarrachalarning qutblanishi, elektroforez, oksidlanish-qaytarilish jarayonlari va elektroliz mahsulotlarining bir-biri bilan o'zaro ta'siri sodir bo'ladi. Erimaydigan elektrodlardan foydalanilganda elektroforetik hodisalar va zaryadlangan zarrachalarning elektrodlarga tushishi, eritmada zarrachalar yuzasida solvatsiya tuzlarini yo'q qiluvchi moddalar (xlor, kislorod) hosil bo'lishi natijasida koagulyatsiya sodir bo'lishi mumkin. Bu jarayon kolloid zarrachalar miqdori past va ifloslantiruvchi moddalarning barqarorligi past bo'lgan suvni tozalash uchun ishlatilishi mumkin. Yuqori turg'un ifloslantiruvchi moddalarni o'z ichiga olgan sanoat oqava suvlarini tozalash uchun elektroliz eruvchan po'lat yoki alyuminiy anodlar yordamida amalga oshiriladi. Oqim ta'sirida metall eriydi, buning natijasida temir yoki alyuminiy kationlari suvga o'tadi, ular gidroksid guruhlari bilan uchrashganda, parchalar shaklida metall gidroksidlarini hosil qiladi. Intensiv koagulyatsiya sodir bo'ladi.
Elektrokoagulyatsiya usulining afzalliklari: ixcham o'rnatish va ishlatish qulayligi, reagentlarga ehtiyoj yo'qligi, tozalash jarayoni sharoitlarining o'zgarishiga past sezgirlik (harorat, pH, zaharli moddalar mavjudligi), yaxshi strukturaviy va mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan loy ishlab chiqarish. Ushbu usulning nochorligi metall va elektr energiyasining ko'payishi hisoblanadi. Elektrokoagulyatsiya oziq-ovqat, kimyo va sellyuloza-qog'oz sanoatida qo'llaniladi.
Elektroflotatsiya. Bu jarayonda oqava suvlar suvni elektroliz qilish jarayonida hosil bo'lgan gaz pufakchalari yordamida to'xtatilgan zarrachalardan tozalanadi. Anodda kislorod pufakchalari, katodda esa vodorod pufakchalari paydo bo'ladi. Oqava suvda ko'tarilgan bu pufakchalar to'xtatilgan zarrachalarni suzadi. Eriydigan elektrodlardan foydalanganda koagulyant parchalari va gaz pufakchalari hosil bo'ladi, bu esa yanada samarali flotatsiyaga yordam beradi.
Elektrodializ- eritmada hosil bo'lgan elektromotor kuch ta'sirida ionlarni ajratib turuvchi membrananing har ikki tomonida ajratish usuli. Ajratish jarayoni elektrodializatorda amalga oshiriladi. To'g'ridan-to'g'ri elektr tokining ta'siri ostida katodga qarab harakatlanadigan kationlar kation almashinadigan membranalar orqali o'tadi, lekin anion almashinadigan membranalar tomonidan saqlanadi va anodga qarab harakatlanadigan anionlar anion almashinadigan membranalardan o'tadi, lekin ushlab turiladi. kation almashinadigan membranalar orqali. Natijada, bir qator kameralardan ionlar qo'shni kameralar qatoriga chiqariladi.
Teskari osmos va ultrafiltratsiya - bu osmotik bosimdan yuqori bosim ostida yarim o'tkazuvchan membranalar orqali eritmalarni filtrlash jarayoni. Membranalar erituvchi molekulalarining erigan moddalarni ushlab o'tishiga imkon beradi. Teskari osmos bilan zarrachalar (molekulalar, gidratlangan ionlar) ajratiladi, ularning o'lchamlari erituvchi molekulalarining hajmidan oshmaydi. Ultrafiltratsiyada alohida zarrachalar hajmi d h - kattaroq tartib.
Teskari osmos, diagrammasi diagrammada ko'rsatilgan, issiqlik elektr stantsiyalari va turli sanoat korxonalari (yarim o'tkazgichlar, rasm naychalari, dori-darmonlar va boshqalar) suv tozalash tizimlarida suvni tuzsizlantirish uchun keng qo'llaniladi; So'nggi yillarda u ba'zi sanoat va shahar oqava suvlarini tozalash uchun ishlatila boshlandi.
Eng oddiy teskari osmozni o'rnatish yuqori bosimli nasosdan va ketma-ket ulangan moduldan (membran elementi) iborat.
Jarayonning samaradorligi ishlatiladigan membranalarning xususiyatlariga bog'liq. Ular quyidagi afzalliklarga ega bo'lishi kerak: yuqori ajratish qobiliyati (selektivlik), yuqori o'ziga xos mahsuldorlik (o'tkazuvchanlik), atrof-muhit ta'siriga chidamliligi, ish paytida doimiy xarakteristikalar, etarli mexanik kuch, arzon narx.
Ultrafiltratsiya uchun boshqa ajratish mexanizmi taklif qilingan. Erigan moddalar membranada saqlanadi, chunki ularning molekulalarining o'lchamlari g'ovaklarning kattaligidan kattaroqdir yoki molekulalarning membrana teshiklari devorlariga ishqalanishi tufayli. Aslida, teskari osmoz va ultrafiltratsiya jarayonida yanada murakkab hodisalar sodir bo'ladi.
Membranani ajratish jarayoni bosimga, gidrodinamik sharoitga va apparatning dizayniga, oqava suvlarning tabiati va konsentratsiyasiga, undagi aralashmalar tarkibiga, shuningdek haroratga bog'liq. Eritma konsentratsiyasining oshishi erituvchining osmotik bosimining oshishiga, eritmaning qovushqoqligining oshishiga va konsentratsiyaning qutblanishining kuchayishiga, ya'ni o'tkazuvchanlik va selektivlikning pasayishiga olib keladi. Eritmaning tabiati selektivlikka ta'sir qiladi. Xuddi shu molekulyar og'irlik bilan noorganik moddalar membranada organiklarga qaraganda yaxshiroq saqlanadi.
Atmosferaning zamin qatlamidagi zararli moddalar kontsentratsiyasining ruxsat etilgan maksimal yagona konsentratsiyadan oshmasligini ta'minlash uchun chang va gaz chiqindilari atmosferaga yuqori balandlikdagi quvurlar orqali chiqariladi. Bacalardan chiqadigan sanoat chiqindilarining atmosferada taqsimlanishi turbulent diffuziya qonunlariga bo'ysunadi. Chiqindilarni tarqatish jarayoniga atmosfera holati, korxonalarning joylashuvi, erning tabiati, chiqindilarning fizik xususiyatlari, quvur balandligi, og'iz diametri va boshqalar sezilarli darajada ta'sir qiladi.Gorizontal harakat. aralashmalarning miqdori asosan shamol tezligi bilan, vertikal harakat esa vertikal yo'nalishdagi harorat taqsimoti bilan belgilanadi.
Quvurdan sanoat chiqindilarining tarqalish yo'nalishi bo'yicha uzoqlashganda, atmosferaning er osti qatlamidagi zararli moddalar kontsentratsiyasi birinchi navbatda ortadi, maksimal darajaga etadi va keyin asta-sekin kamayadi, bu bizga uchta mavjudligi haqida gapirishga imkon beradi. atmosferaning teng bo'lmagan ifloslanish zonalari: atmosferaning er qatlamida zararli moddalarning nisbatan pastligi bilan tavsiflangan emissiya shleyfini o'tkazish zonasi; tutun zonasi - zararli moddalarning maksimal miqdori zonasi va ifloslanish darajasining bosqichma-bosqich kamayishi zonasi.
Amaldagi metodologiyaga ko'ra, atrof-muhit haroratidan yuqori haroratga ega bo'lgan gaz-havo chiqindilarini tarqatish uchun bitta barrelli quvurning minimal balandligi H min formula bilan aniqlanadi.
H min =√AMk F mn/MPC 3 √1/QDT,
bu erda A - atmosferaning harorat gradientiga bog'liq bo'lgan va zararli moddalarning vertikal va gorizontal tarqalishi shartlarini aniqlaydigan koeffitsient. Markaziy Osiyo subtropik zonasi uchun meteorologik sharoitga qarab A=240; Qozog'iston, Quyi Volga bo'yi, Kavkaz, Moldova, Sibir, Uzoq Sharq va Markaziy Osiyoning boshqa mintaqalari uchun - 200; SSSRning Yevropa hududining shimoliy va shimoli-g'arbiy qismi, O'rta Volga bo'yi, Ural va Ukraina - 160; SSSR Yevropa hududining markaziy qismi - 120;
M - atmosferaga chiqarilgan zararli moddaning miqdori, g/s;
Q - barcha quvurlardan chiqarilgan gaz-havo aralashmasining hajmli oqim tezligi, m 3 / s;
k F - atmosferada to'xtatilgan emissiya zarralarining cho'kish tezligini hisobga oladigan koeffitsient. Gazlar uchun k F =1, gazni tozalash inshootining tozalash samaradorligi 0,90-2,5 dan ortiq va 0,75-3 dan kam bo'lganda chang uchun;
DT - chiqarilgan gaz-havo aralashmasi va atrofdagi atmosfera havosi o'rtasidagi harorat farqi. Atrofdagi havo harorati eng issiq oyning o'rtacha harorati 13:00 da olinadi;
m va n - gaz-havo aralashmasining emissiya manbai og'zidan chiqish shartlarini hisobga oladigan o'lchovsiz koeffitsientlar.
