Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 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

I. Разделы из доютада-обзора

»

Рис. 2. Распределение сдвига в начале течения: 3,5% суспензии церезина

в вазелиновом масле

первый вид течения) и 0,8% тиксотропного

золя Ре(ОН)з (II - второй вид течения).

зуемых ими агрегатов приводит авторов к различным значениям коэффициента при квадратичном члене (2,5 по Синто и Де-Брю-ин и Бургерсу; 7,35 по Ванда; 12,1 по Симха; 14,1 по Гут, Симха и Голд и др.). Низкая величина /3 дает невероятно большие значения объема дисперсной фазы исследованных нами систем, но

для выбора других предложенных значений нет теоретических оснований. Для наших расчетов было принято /3 = 14,1, так как это значение нашло некоторое эксперименталъное подтвержде-

ние (Смит, Эйрих и Гольдшмит) и у золей Ге(ОН)з и суспензий

коалина и церезина (но не V2O5 и бентонита) приводит к весъма вероятным значениям объема дисперсной фазы. Впрочем расчеты, хотя и показывают более высокие значения сро, но мало изменяют величину (рс/о-

(/?с/о упомянутых разбавленных золей Ре(ОН)з (сро = 0,04) после 5 месяцев предварительного старения концентрированных систем 2,3; после 36 месяцев 3,3; после 85 месяцев 4,5. Следова-

тельно, при старении в золе увеличивается число связей неразрушающихся при разбавлении и обладающих прочностью, превышающей приложенное напряжение.

Уравнение (4) неприменимо для вычисления срс при ?7э > г]ш (для области аномалии вязкости). При низких значениях Sy оно приводит к (fc, превышающему 0,74, а это невозможно, так как соответствует более компактной упаковке, чем плотноуложен-ные шары. Исследование кинематики течения показывает, как это можно было ожидать и из других соображений, что часть энергии

расходуется потоком на разрыв связей и локальную циркуляцию. Разделить составляющие сопротивления потоку не удалось, но по мере уменьшения градиента скорости роль связей частиц должна возрастать и в пределе щ может рассматриваться как характеристика динамической прочности структуры.

Для изучения условий перехода пространственной структуры

в компактную, синерезиса и коагуляции гелей, представляют интерес даже качественные показатели морфологии неразрушенной или неполностью разрушенной структуры. Если исключить разбавленные взвеси палочкообразных частиц, то, как правило, расположение частиц в структуре беспорядочное. За «размер» структурных отдельностей можно принять расстояние между «слабыми» местами. Оно непосредственно видно на кривых распределения скоростей второго вида течения (рис. 2). Размер отдельностей становится более определенным, если задать критическое напряжение, разрушающее структуру. На рис. 3 представлены осциллограммы пульсации напряжения в однородном плоском зазоре. Они позволяют измерить среднюю длину участка структуры, выдерживающей напряжение сдвига до 16 дин/см.

Сопоставление кривых течения дисперсных систем, обладающих аномальной вязкостью, убеждает в том, что у исследованных объектов (см. выше) отклонение от уравнения вязкости Пью-

тона является признаком возникновения коагуляционных связей между частицами, и поэтому вискозиметрия коллоидных растворов применима, несмотря на отмеченные ограничения, для регистрации коагуляционного взаимодействия. Повторные кривые вязкость-напряжение [1,2] (гистерезисные кривые по М. П. Воларовичу и В. Л. Вальдман, Грин и Вельтман) позволяют судить

I. Разделы из доютада-обзора

•,v.

» Vv.

Рис. 3. Пульсация напряжений (жесткость динамометра 16 дин/см ) при течении 5% суспензии 1 - 5/х частиц диализированного асканита, насыщенного КС1. Скорость 3 см/сек. Содержание КС1 в дисперсионной среде

(мг-экв/л): I

6, II

20, III

о восстанавливаемости разрушенных связей. Некоторые характеристики, в том числе вискозиметрические, тиксотропии, тиксола-бильности и реопексии рассмотрены в [27,28 .

1. Влияние электролитов на предельное напряжение сдвига и вязкость золей и суспензий [1,3-5,7,8,10,24,26, 27,30,33]. У разбавленных дисперсных систем, в отличие от концентрированных, связь между частицами возникает только при снижении защитной способности граничных слоев до достаточно низкого предела. На примере действия нейтральных электроли-

Это отнюдь не исключает влияния граничных слоев на взаимодействие частиц в концентрированных системах, но в таких системах малое расстояние между

частицами само приводит к контактным взаимодействиям.