Розділення емульсій

Емульсії складаються з рідин, які не змішуються. Одна з них розподілена в іншій у вигляді краплинок, розміри яких коливаються в значних межах. Якщо розміри краплинок менші, ніж 0,4–0,5 мкм, емульсії стабільні та не розшаро­вуються під дією сили тяжіння. Стійкими емульсії стають тоді, коли до них додають спеціальні речовини – стабілізатори. Із збільшенням концентрації емульсованої речовини в емульсіях стає можливою інверсія фаз: краплинки дисперсної фази зливаються одна з одною та утворюють суцільну фазу, в якій розподілені краплинки рідини, що була раніше дисперсійним середовищем.

Центрифугування – процес розділення суспензій і емульсій у полі від­центрових сил. Під дією означених сил осадження супроводжується ущіль­ненням осаду.

Відстоювання - поділ, що відбувається під дією сили тяжіння. Відстоювання в основному застосовується для попереднього грубого розділення і проводять в апаратах, званих відстійниками або згущувачі.
Розрізняють відстійники періодичного, безперервного і полунепреривного дії. Безперервно діючі відстійники можуть бути одно-, дво- і багатоярусними.
Відстоювання є найдешевшим способом поділу, і він найбільш ефективний при поділі грубих суспензій. Поряд з суспензіями методом відстоювання поділяють емульсії. 

Відстійники для емульсій за принципом дії поділяють на відстійники періодичної та неперервної дії. Відстійник періодичної дії (рис. 1.6) являє собою циліндричний резервуар із конічним днищем, у нижній частині якого розміщений зливний патрубок 1. Після заповнення резервуара вихідною емуль­сією через деякий час відбувається її розшарування на легку й важку фракції. Фракції зливають почергово через крани 3 у відповідні приймачі. Оглядове вікно 2 дає змогу спостерігати зливання після відстоювання.

Рис. 1.6. Відстійник для емульсій періодичної дії:

1 – зливний патрубок; 2 – оглядове вікно; 3 – крани

Прикладом апаратів неперервної дії для розділення емульсій є відстій­ник, зображений на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Відстійник для емульсій неперервної дії:1, 2 – перфоровані перегородки;
а – поверхня розділення рідин

Він являє собою резервуар циліндричної форми, розміщений вертикаль­но. Емульсію вводять у середню частину апарата між двома перфорованими перегородками 1 і 2, які запобігають турбулізації рідини в апараті внаслідок подавання струменя вихідної суспензії. Поперечний переріз апарата повинен бути таким, щоб забезпечувався ламінарний режим руху емульсії. За цієї умови прискорюється швидкість відстоювання і покращується якість розділення. Після розшарування легка рідина відводиться з апарата через верхній патрубок, а важка – через нижній. Висоти (від рівня розділення фаз) патрубків для відведення легкої й важкої рідин h₁ і h₂ залежать від густин рідин ρ₁ і ρ₂ та відповідають співвідношенню:

h1*ρ1=h2* ρ2

.                                           

Рідинні сепаратори. Ці апарати належать до відстійних надцентрифуг неперервної дії з вертикальним ротором і використовуються для розділення емульсій. Відстійні центрифуги для розділення емульсій часто називають сепараторами. У промисловості найбільшого використання набули одно- і багатокамерні, а також тарілчасті сепаратори.

Рис.1.35. Схема тарілчастого сепаратора:

1 – барабан; 2 – тарілки;
3 – труба для подавання емульсії;
I – вихід тяжкої рідини; II – вихід легкої рідини

На рис. 1.35 показано схему тарілкового сепаратора. Емульсія подається центральною трубою 3 у нижню частину барабана 1, звідки через отвори в тарілках 2 розподіляється тонкими шарами між ними. Тяжча рідина відкидається відцентровою силою до периферії і виводиться через отвір I. Легша рідина переміщається до центра барабана і виводиться через кільцевий канал II.

Рідинні сепаратори виготовляють з діаметром ротора 150–300 мм і зі швидкістю обертання 5000–10000 об/хв.

Якщо потрібні схеми, напишіть, я закину.