Т. 329, № 11

Интенсификация процесса эмульгирования в условиях одновременного воздействия прямых и отраженных ультразвуковых колебаний

Актуальность исследования. Процессы создания и разрушения устойчивой смеси нерастворимых жидкостей широко применяются на всех стадиях жизненного цикла товарных углеводородов: от первичной промысловой обработки до глубокой переработки нефтепродуктов. Интенсификация как прямого, так и обратного процесса позволит существенного сократить габариты и металлоемкость необходимого технологического оборудования, что в свою очередь облегчит транспортировку, снизит затраты на монтаж и ремонт. Одним из наиболее прогрессивных методов повышения эффективности эмульгирования является проведение процесса в условиях воздействия механических колебаний ультразвукового диапазона частот. Цель исследования: установить влияние параметров неоднородной системы на интенсивность эмульгирования в поле действия ультразвуковых колебаний. Методы: общие принципы распространения, отражения и интерференции акустических колебаний в жидких средах, экспериментальные методы исследования акустического эмульгирования несмешивающихся жидкостей. Результаты. Рассмотрен механизм создания эмульсии в условиях интерференции двух встречных волн ультразвукового диапазона на границу контакта исходных жидкостей. Установлено, что наибольшая эффективность диспергирования наблюдается при резонансном воздействии. Аналитическим путем определена зависимость интенсивности воздействия механических колебаний на произвольную точку системы, образованной двумя несмешивающимися жидкостями, при распространении ультразвука в нормальном по отношению к границе раздела фаз направлении. Сопоставление результатов аналитических и экспериментальных исследований показало, что расхождение полученных данных составляет менее 10 %, что позволяет, с достаточной степенью точности, применять описанную методику расчета для оптимизации конструкций устройств для эмульгирования неоднородных смесей.

Ключевые слова:

эмульсии, ультразвук, механические колебания, диспергирование, границы раздела, фазы, интенсификация, интерференция, эффективность, резонансное взаимодействие, интенсивные воздействия, эмульгируемость, неоднородность, электронный ресурс,

Авторы:

Афанасенко Виталий Геннадьевич

Кузеев Искандер Рустемович

Ковшова Юлия Сергеевна

Кулаков Петр Алексеевич

Скачать PDF