Yakalama Mekanizmaları
Yukarıdaki mekanizmalara ek olarak, gözenekli ortam içinde üretilen kesme nedeniyle ortohetik flokülasyon indüklenebilir. Toplama etkinliği genellikle asılı partikül boyutundaki artışla iyileştiğinden, bu durum tuzağa düşürülmeyi teşvik edebilir.
Toplama mekanizmaları aşağıda daha ayrıntılı olarak açıklanmaktadır.
Süzme. Bu, toplama mekanizmalarının en basitidir ve partikül çapı, sıvı akış akışının geçtiği daralmadan daha büyük olduğunda meydana gelir. Daha küçük taneli toplama ortamlarında daha dar geçişler bulunduğundan, tane boyutu bu mekanizmada önemli bir rol oynar.
Sedimantasyon. Sıvı akışı bir filtreden aşağıya doğru yönlendirildiğinde, yerçekimsel sedimantasyon etkileri parçacıkların dikey olarak çökmesine neden olur.
ikincisi kollektör etrafında deforme olduğundan akış akışını hızlandırır. Çökelme olasılığı, Stokes çökelme hızının ve sıvının yaklaşma hızının oranı olan boyutsuz bir sayı ile karakterize edilebilir.
Atipik aralık ,parametre 0-1.4'tür, burada sıfır parçacıklar sıvıya eşitliktedir.
Önleme. Süspansiyon halindeki parçacık yarıçapı, parçacığı içeren akış akış çizgisi ile toplama ortamı taneciği arasındaki mesafeden daha büyükse, askıya alınmış parçacık, herhangi bir itme mekanizmasının yokluğunda hedefle temas edecektir.
Eylemsizlik Etkisi ve Sıçrama. VQ sıvı akışı akış yönünü değiştirdiğinde, parçacıkların ataletlerinin daha büyük olması nedeniyle daha az yön değiştirmeleri mümkündür. Bir toplama yüzeyi yakınsa, partiküller başka bir akış düzeneğine takılmadan önce hedefle temas edebilir. Bir sistemin ataletini karakterize etmek için kullanılan boyutsuz terime Stokesnumber denir.
Burada dt, hedefin karakteristik doğrusal boyutudur (kum tanesi, filtre yardımı, lif, vb.). Stokes sayısı, partikül ağırlığı, sürükleme ve atalet içeren bir kuvvet dengesinden türetilir ve ataleti ihmal eden Stokes çökelme hızı ile karıştırılmamalıdır. Stokes sayısı için tipik değerler 10-9-2x10-3'tür. Stokes sayısı ne kadar yüksekse atalet çarpma şansı o kadar büyüktür. Bununla birlikte, parçacık ayrıca yüksek Stokesnumber değerlerinde bir hedeften sekebilir.
Difüzyon. Bir akışkan içinde asılı olan tüm parçacıklar, çevreleyen akışkan molekülleri tarafından bombardımana tabi tutulur. Küçük katı partiküller, katı partikülün hareket etmesine neden olmak için sıvı moleküllerini ivme kazanabilir. M e r bombardımanı parçacığın yön değiştirmesine neden olana kadar bunu yapmaya devam edecektir.
Asılı parçacığın bu Brown hareketi, bir hedefin yüzeyine yaklaşmasına neden olabilir. Genel olarak, parçacık difüzyonunun yalnızca 1 karaağaçtan küçük çaplı parçacıklar için geçerli olduğu kabul edilir ve işlem boyutsuz Peclet numarasıyla karakterize edilebilir. Burada D, parçacık için difüzyon katsayısıdır. Moleküler türlerin difüzyon katsayısıStokes-Einstein denkleminden hesaplanabilir. R Evrensel gaz sabiti, NA, Avogadro sabiti ve T Mutlak sıcaklıktır.
Peclet sayısı için tipik değerler, kolloidler için 105-108'dir. Peclet sayısı ne kadar düşükse, difüzyonel toplama şansı o kadar yüksektir.
Hidrodinamik Etkileşim. Akışkan akışını değerlendirirken, akış tipini ayırt etmek için bir Reynolds sayısı uygulamak olağandır. Boru akışında Reynolds sayısı. Burada d, boru çapı ve Ir, ortalama sıvı hızıdır. Derin bir yatak, farklı boyutlarda birçok akış kanalından oluşur ve Reynolds sayısı yerine kullanılan Blake sayısını bulmak yaygındır.
Burada x ortamın ortalama parçacık çapı, U, yüzeysel sıvı hızı ve E, yatak gözenekliliğidir. Bu yaklaşım, boyuta dağıtılmış yatağı temsil eden ortalama bir parçacık boyutunu kullanması açısından basittir. Bir iyileştirme, "değiştirilmiş Reynolds sayısını (Rel) dikkate almaktır.
Burada S, yatağı oluşturan partikül boyutu dağılımının birim hacim başına spesifik yüzey alanıdır. Sauter ortalama çapı, fdl partikül boyutu dağılımı ile aynı spesifik yüzeye sahip partikül boyutu Blake denkleminde kullanılırsa, Blake sayısının değeri, küresel partiküller için modifiye Reynolds sayısından 6 kat daha büyük olacaktır. Blake sayı denkleminde başka bir "ortalama" partikül boyutu kullanılırsa, bu sayılar arasındaki orantılılık kaybolur.
Değiştirilen Reynolds sayısı 2'den az ise, yatak içindeki akış koşulları genellikle akış çizgisi olarak kabul edilir. Temizleme sırasında, 2'den büyük bir değişken Reynolds sayısı olan akış koşullarının kullanılması önemli bir avantaj sağlar.
Bununla birlikte, aerodinamik akışta, bu bölümde açıklanan diğer kuvvetlerin yokluğunda bile, asılı partiküllerin akış akım hatları arasında dolaştığı görülebilir. Bu, birkaç farklı akış akış çizgisini kaplayan büyük bir parçacığın neden olduğu bir etki olarak tanımlanabilecek "atalet kaldırma" ve "boru şeklinde kıstırma" ile ilişkilendirilir.
Akış çizgilerinin hızındaki farktan dolayı partikül üzerindeki farklı kesme değerleri partikülün dönmesine neden olur ve bu da partikül göçüne yol açabilir. Parçacık üzerindeki net etki, difüzyona benzer bir şeydir, ancak Stokes-Einstein denklemi tarafından tarif edilene göre daha yüksek bir difüzyon katsayısına sahiptir.
Membran ayırma
Membran prosesleri PDF
Membran prosesler Nedir
Membran teknolojisi
Membran prosesler Ders Notları
Membran prosesi
Su/Atıksu Arıtımı ve Geri kazanılmasında Membran Teknolojileri ve Uygulamaları
Membran Teknolojileri ve Uygulamaları
Elektrostatik Etkileşim
Elektroforez için Smoluchowski denklemi (bir parçacığın bir elektriksel alan tarafından indüklenen hareketi) şöyledir: burada UB, indüklenen hızdır, E elektrik alan kuvvetidir, EW, suyun elektriksel geçirgenliğidir ve! $, Parçacığın zeta potansiyelidir.
Elektriksel Çift Katmanlı İtme. Çift katmanlı etkileşim teorisi, Deryagin ve Landau ve Verwey ve Overbeek, DVLO teorisi tarafından bağımsız olarak kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. DVLO teorisinin kolloidlere uygulanmasına ilişkin birçok inceleme vardır [Shaw, 19891. İki küçük küre arasındaki itici enerji için bir ifade şöyledir. Burada e bir elektron üzerindeki yük, k Boltrmann sabiti, T mutlak sıcaklık, z karşı iyon yük sayısı, K çift tabaka kalınlığı, H ise parçacıklar arasındaki en kısa mesafe.
Belirli koşullar altında DVLO elektrostatik itme enerjisi aslında çekici bir kuvvet haline gelebilir, özellikle de iki Stern potansiyeli zıt işarete sahipse var olur.
van der Waals ve Londra Kuvvetleri. van der Waals, ideal olmayan gaz davranışını açıklamak için nötr ve kimyasal olarak doymuş moleküller arasında çekici bir kuvvetin varlığını varsaydı. İyonik veya elektriksel çekime bağlı olmayan böyle bir kuvvetin koloidal türler için de var olduğu varsayılır.
Bu evrensel çekici kuvvetler ilk olarak Londra tarafından açıklanmıştır ve bir parçacığın diğerinde polarize bir yükü indükleyen dalgalı yük dağılımından kaynaklanmaktadır. Son derece kısa menzilli bir kuvvettir; parçacıklar arasındaki mesafenin altıncı kuvveti ile ters orantılıdır, ancak kuvvetler koloidal bir dağılımda toplayıcıdır. Hamaker, vakumda Dıspersiyon etkileşim enerjisi VA'nın aşağıdaki teorik açıklamasını sağlamıştır.
Ve H bir Hamaker sabiti, d, parçacıklar arasındaki uzaklıktır, xzve x2 iki paI -1o-I9 madde çaplarıdır. Hamaker sabiti malzemeye göre değişir, ancak genellikle öyledir.
Suyun varlığı Hamaker sabitini değiştirecektir ve tek tek sabitlerin geometrik ortalamasına dayalı olarak bir e Hamaker sabitinin uygulanması olağandır.
Dolayısıyla, 3. fazın varlığında parçacık 1 ve 2 arasındaki çekiciliği hesaplamak için, etkili Hamaker sabiti şu şekildedir: burada HB, süspansiyon fazı için Hamaker sabitidir, su için 5x lo- ’J'dir.
Yakalama Mekanizmaları – Ayırma Teknolojisi – Katı Sıvı Ayırma Teknolojisi – Kimya Mühendisliği – Ayırma Teknolojisi Ödevleri – Kimya Mühendisliği Ödev Yaptırma – Kimya Ödev Yaptırma Ücretleri
Yakalama Mekanizmaları Yukarıdaki mekanizmalara ek olarak, gözenekli ortam içinde üretilen kesme nedeniyle ortohetik flokülasyon indüklenebilir. Toplama etkinliği genellikle asılı partikül boyutundaki artışla iyileştiğinden, bu durum tuzağa düşürülmeyi teşvik edebilir. Toplama…
