9-bob. Gazlarni aralashtirish haqida umumiy ma'lumot.
Bo'limning maqsad va vazifalari:
Kislorod bilan ishlashda yong'in xavfsizligi qoidalarini bilib oling
Kislorod bilan ishlash va ishlash qoidalarini bilib oling
"40% qoidasi" qo'llanilishi haqida bilib oling
Gazlarni aralashtirishning turli tizimlari haqida bilib oling.
Ushbu bobda yangi atamalar.
Yonuvchan (yong'in xavfli) uchburchak
Kislorodga mos keladigan surtma
Adiabatik isitish (dizel jarayoni)
Kislorodli tozalash
40% qoida
Qisman bosimlarni aralashtirish
Doimiy oqim aralashtirish
Absorbentni davriy tozalash bilan singdirish
Membranani ajratish.
Sho'ng'inda boyitilgan aralashmalardan foydalanadigan sho'ng'in sifatida siz ushbu aralashmalarni olishingiz kerak. Nitroksni o'zingiz qanday tayyorlashni bilishingiz shart emas, lekin uning qanday tayyorlanishi va nitroks qo'yadigan uskunangizni tozalash talablari haqida tushunchaga ega bo'lishingiz kerak. Ushbu bobda mustahkamlangan aralashmalar ishlab chiqarishning ba'zi keng tarqalgan usullari ko'rib chiqiladi va ularning afzalliklari va kamchiliklari ko'rib chiqiladi. Siz nafas olayotgan aralashmada tegishli kislorod miqdori bo'lishi kerak.
1. Kislorod bilan ishlash va ishlash.
Kislorod ajoyib gazdir. U ham do'st, ham dushman bo'lishi mumkin. Skuba ishlatish uchun gazlarni aralashtirishda operator yuqori bosimli aralashmada tegishli kislorod miqdorini olishi kerak. Buni sof kislorodni azot yoki havo bilan aralashtirish yoki azotning bir qismini havodan olib tashlash orqali amalga oshirish mumkin. Yuqori bosimli kislorodni aralashtirishning asosiy muammosi yong'in xavfi hisoblanadi. To'liq oksidlanmagan har qanday narsa - va bu deyarli hamma narsani anglatadi - agar olov manbai mavjud bo'lsa, yuqori bosimli kislorodda yonib ketadi. Aralashmalar bilan ishlashda ba'zi xavf mavjud, ammo toza siqilgan kislorod bilan ishlash ancha katta xavf tug'diradi. Boyitilgan aralashmalardan foydalanadigan g'avvos sof kislorod bilan ishlashda malakali bo'lishi shart emas, lekin u bilan bog'liq xavflar haqida biroz tushunchaga ega bo'lishi kerak, chunki kislorod ishlatiladi, chunki g'avvosning faoliyati yanada murakkab va kengroq bo'ladi.
2. Yonuvchan (yong'in xavfli) uchburchak.
Yong'inning oldini olish uchun siz qanday komponentlar yong'inga olib kelishi va uni qo'llab-quvvatlayotganini bilishingiz kerak. Ushbu komponentlar rasmda ko'rsatilgan
"Yonuvchan yoki yong'inga xavfli uchburchak" deb ataladigan shaklda. Yong'in - bu yoqilg'i va kislorod (oksidlovchi) o'rtasidagi tezkor kimyoviy reaktsiya bo'lib, u faqat olov manbai (issiqlik) mavjud bo'lganda paydo bo'lishi mumkin. Oksidlanish yonishsiz sodir bo'lishi mumkin, masalan, zanglash jarayonida. Yong'in olov manbai (issiqlik) mavjud bo'lganda paydo bo'ladi. Yonishdan keyin kimyoviy yonish reaktsiyasi keyingi yonishni qo'llab-quvvatlaydigan energiyani (issiqlik) chiqaradi. Agar komponentlardan birini (yoqilg'i, kislorod, ateşleme manbai) olib tashlasak, yong'in sodir bo'lmaydi. Shunday qilib, agar uchta komponent bir vaqtning o'zida mavjud bo'lmasa, yong'inning oldini oladi. Agar olov allaqachon mavjud bo'lsa, tarkibiy qismlardan birini olib tashlash olovning o'chib ketishiga olib keladi. Bu yong'inga qarshi nazariyaning asoslari. Yana bir muhim jihat shundaki, olov o'z mavjudligini saqlab qolish uchun tarqalishi kerak. Ba'zida olovni yoyish istagi hatto yuqorida tavsiflangan "uchburchak" ning yana bir komponenti sifatida qo'shiladi.
3. Kislorod.
Quyida muhokama qilingan holatlarda kislorod havodagi konsentratsiyasidan kattaroq konsentratsiyalarda mavjud. Bu shuni anglatadiki, "yonuvchi uchburchak" da oksidlovchi har doim sukut bo'yicha mavjud va bu "yong'in formulasi" dan olib tashlanishi mumkin emas. Har bir inson atmosfera kislorodi tegishli sharoitlarda yonish reaktsiyalarida faol ishtirok etishi mumkinligini biladi, shuning uchun yuqori konsentratsiyalar faqat xavfni oshirishi ajablanarli emas. Bundan tashqari, shuni yodda tutish kerakki, havodagi kislorod miqdori ko'payganligi inert gaz miqdorining kamayishini anglatadi. Shu va boshqa sabablarga ko'ra, yonish intensivligi kislorodning foiziga chiziqli bog'liq emas. Bu aralashmadagi kislorodning foiziga (ulushi) ham, uning qisman bosimiga ham bog'liq va bu parametrlar ortishi bilan sezilarli darajada ortadi.
4. Yoqilg'i.
Ushbu paragrafda nafas olish uchun gazdan foydalanishni ta'minlaydigan gaz tizimida mavjud bo'lgan yoqilg'i haqida gapiramiz. Yuqori kislorod bosimida, agar yong'in sodir bo'lsa, tizimning o'zi kimyoviy reaktsiya uchun yoqilg'iga aylanishi mumkin, ammo yong'inni boshlash uchun yana yonuvchan narsa kerak bo'ladi. Bu tizimning alohida qismi, hal qiluvchi, moylash vositasi yoki tizimning yumshoq qismlari (rezina, plastmassa) bo'lishi mumkin.
Gaz tizimlarida topilgan ba'zi yoqilg'ilar normal sharoitda deyarli yonmaydigan va kislorod bilan boyitilgan muhitda juda tez yonuvchan bo'lishi mumkin. Ushbu turdagi yoqilg'ilarga silikon moylari, silikon kauchuk, neopren, kompressor moylari, plastmassa va metall talaşlar va bruskalar, organik moddalar va materiallar, har xil turdagi changlar, hatto halqalardagi moylar kiradi. Ehtimol, eng xavfli yoqilg'i turli moylash materiallaridir. Silikon (ehtimol, ekzotik nomi tufayli) kislorod bilan ishlatilganda xavfsiz ekanligi haqida keng tarqalgan noto'g'ri tushuncha mavjud. Aslida bu haqiqat emas. Christo-lube, Krytox, Halocarbon kabi maxsus kislorodga mos keladigan moylash materiallari mavjud. Aynan shu o'z-o'zidan moylash materiallari kislorod bilan boyitilgan muhitda ishlatilishi kerak.
5. Olovni yoqish.
Ba'zi ateşleme manbalari aniq, ammo ularning aksariyati gaz tizimidan tashqarida va biz tomonidan hisobga olinmaydi. Tizim ichidagi ikkita asosiy yonish manbai - bu tizimdan o'tayotganda gazning ishqalanishi va siqilishi. Bu erda "ishqalanish" atamasi umumiy ma'noda qo'llaniladi: gaz oqimida har qanday zarrachalar mavjudligi yoki gaz oqimining o'zi harakati va uning gaz quvurlari burchaklari yoki boshqa to'siqlar bilan to'qnashuvi ma'nosida. . Yana bir hodisa - tsilindrni qizib ketishiga olib keladigan bir xil hodisa ham yong'inga olib kelishi mumkin (agar etarli issiqlik chiqarilsa). Bu uchqunsiz dizel dvigatelining tsilindrlarida yoqilg'ining yonishiga olib keladigan bir xil ta'sir. Ushbu ta'sir "adiabatik isitish (Dizel jarayoni)" deb ataladi.
Gazni siqish paytida silindrli valfning to'satdan ochilishi va yopilishi ateşleme nuqtasiga haroratning oshishiga olib kelishi mumkin va gaz oqimida ifloslantiruvchi moddalar mavjud bo'lsa, ateşleme o'zi. Shuning uchun kompressorlar tez o'zgaruvchan klapanlardan foydalanmaydi ("ball klapanlari").
6.Kislorod tizimlaridan foydalanish.
Ushbu bobning muhim xabari shundaki, tizimlarni loyihalash va ulardan foydalanishda muayyan qoidalarga rioya qilish orqali kislorod bilan ishlash xavfini kamaytirish mumkin. Xususan, o'tkir burchaklar va tez almashtirish vanalaridan qochish va tegishli materiallardan foydalanish muhimdir. Havo tizimlarini yaratish uchun ishlatiladigan metallar kislorod tizimlarini yaratish uchun ham mos keladi. "Yumshoq komponentlar" ga kelsak, masalan, qistirmalari, moslashuvchan bo'g'inlar, diafragmalar, ular kislorodga mos keladiganlar bilan almashtirilishi kerak. Ba'zi hollarda asosiy mezon kislorodda kamroq yonuvchanlikdir, lekin ko'p hollarda yuqori bosim ostida kislorodga qarshilik kuchayadi. Havo uskunasini nitroksdan foydalanish uchun uskunaga aylantirish imkonini beruvchi maxsus to'plamlar mavjud.
Bularga uskunalarni to'g'ri tozalash va texnik xizmat ko'rsatish, tegishli moylash materiallaridan foydalanish, gazlarni olovga olib kelmaydigan tarzda ishlatish, klapanlarni sekin va silliq ochish kiradi.
7.Kislorod bilan foydalanish uchun tozalash uskunalari. Uskunani tozalash bo'yicha ba'zi fikrlar.
"Kislorodni tozalash" tushunchasi havaskor g'avvoslar orasida biroz chalkashliklarni keltirib chiqaradi. Buning sababi shundaki, uskunani 21% dan 40% gacha kislorod bo'lgan aralashmalar bilan ishlatish uchun tozalash kerakmi yoki yo'qmi, to'liq aniq emas. Bu muammo chuqurroq ildizlarga ega: 21% (havo) dan 100% (sof kislorod) gacha bo'lgan oraliq miqdordagi kislorodni o'z ichiga olgan aralashmalar bilan ishlash uchun ishlab chiqilgan va standartlashtirilgan sanoat protseduralari mavjud emas. Standartlar faqat toza kislorod bilan ishlash uchun mavjud; Shunday qilib, 21% dan ortiq kislorodni o'z ichiga olgan har qanday aralashma joriy standartlar bo'yicha sof kislorodga tengdir. Shuning uchun barcha operatsiyalarni sanoat standartlariga muvofiq bajarish uchun har qanday boyitilgan aralashmani sof kislorod sifatida ko'rib chiqish kerak.
Siqilgan gaz assotsiatsiyasi CGA, Milliy yong'indan himoya qilish uyushmasi NFPA, NASA va boshqa bir qator tashkilotlar oraliq konsentratsiyali gazlarni sof kislorod sifatida davolashni tavsiya qiladi. Bu ular ushbu konsentratsiya oralig'ida biron bir tadqiqot o'tkazganligini anglatmaydi. Bu faqat sanoatda ishlab chiqilgan va qabul qilingan standartlar yo'qligini anglatadi va bu tashkilotlar konservativ pozitsiyani egallashni afzal ko'radi. Boshqa tomondan, AQSh harbiy-dengiz kuchlari kislorod konsentratsiyasi 40% gacha bo'lgan aralashmalarni ishlov berish uchun havo sifatida ishlatish mumkinligini ko'rsatadigan tartiblarni ishlab chiqdi. Ushbu xulosaning to'g'riligini ko'rsatadigan hech qanday sinov natijalari e'lon qilinmadi, biroq bu yondashuv ko'p yillar davomida qo'llanilgan va bu masala bilan bog'liq baxtsiz hodisalar haqida xabar berilmagan. NOAA mustahkamlangan aralashmalar bilan ishlashda ushbu konsentratsiya chegarasini qabul qildi; NAUI, umuman olganda, ba'zi cheklovlar bilan ham.
Siqilgan havoni tozalang.
Yana bir chalkashlik "havo tozaligi" tushunchasi bilan bog'liq. Turli uyushmalar va tashkilotlar (CGA, AQSh harbiy-dengiz kuchlari) tomonidan qo'llaniladigan nafas olish gazining tozaligining turli "darajlari" boyitilgan aralashmaning tozaligi haqida gap ketganda chalkashtiradi. Standartlar siqilgan havoda (odatda 5 mg / kubometr) ba'zi neft (uglevodorod) bug'lari mavjudligiga imkon beradi. Bu miqdor nafas olish nuqtai nazaridan xavfsizdir, ammo siqilgan kislorod bilan ishlashda yong'in nuqtai nazaridan xavfli bo'lishi mumkin.
Shunday qilib, havoning toza kislorod bilan aralashishiga yaroqliligini aniqlaydigan umumiy qabul qilingan va kelishilgan darajalar mavjud emas. Sanoat standartlari ishlab chiqaruvchilari uglevodorodlar miqdori 0,1 mg/m3 darajasida ekanligiga kelishib oldilar. m havo uchun maqbul deb hisoblanishi mumkin, bu esa "kislorod bilan qo'shimcha ravishda aralashtirilishi kerak". So'nggi bir necha yil ichida filtr tizimlari (rasmda) ushbu talablarga javob beradigan siqilgan havo ishlab chiqarish uchun mavjud bo'ldi. Havoning moy bilan aloqa qilishiga to'sqinlik qiladigan kompressorlar, albatta, bu vazifani yaxshiroq engishadi, ammo ular sezilarli darajada qimmatroqdir Kislorodni tozalashga rasmiylashtirilgan yondashuv.
"Kislorodni tozalash" iborasi ham qo'rqinchli ko'rinadi, chunki uni sanoatda qo'llash juda qattiq tartib-qoidalarga rioya qilishni talab qiladi. Ushbu davriy protseduralar CGA va boshqa tashkilotlar tomonidan nashr etiladi. Ular siqilgan kislorod bilan ishlashda xavfsizlikni ta'minlash uchun mo'ljallangan.
NAUI, sof kislorod bilan yoki 200 psi (taxminan 13 atm) dan yuqori bosimlarda 40% dan ortiq kislorodni o'z ichiga olgan aralashmalar bilan foydalanish uchun mo'ljallangan har qanday uskuna kislorodga mos kelishi va kislorod bilan foydalanish uchun tozalangan bo'lishi kerakligini ta'kidlaydi. Tsilindrni, regulyatorning birinchi bosqichini va barcha shlanglarni tozalash kerak. Ba'zi jihozlar maxsus to'plamlardagi komponentlar yordamida bunday aralashmalarni qayta ishlashga aylantirilishi mumkin.
8. Kislorodni tozalashga norasmiy yondashuv: “40% qoida”
Rasmiy sinovlarning yo'qligiga qaramay, sho'ng'in sanoatida "40% qoida" deb ataladigan narsa juda muvaffaqiyatli qo'llanilgan va uni qo'llash hech qanday muammolarni aniqlamadi. Sho'ng'in gazini aralashtirish tizimlarida ko'plab yong'inlar sodir bo'lgan, ammo kislorodning yuqori konsentratsiyasi tufayli sodir bo'lgan.
NAUI bu qoidani qabul qiladi, lekin jihozlar kislorod bilan tozalanishi va kislorodga mos keladigan moylash materiallari ishlatilishini talab qiladi. Ushbu yondashuv rasmiyga qaraganda kamroq qat'iydir, ammo to'g'ri bajarilganda u juda samarali bo'ladi. Tozalash malakali mutaxassislar tomonidan amalga oshirilishi kerak.
Uskunani barcha ko'rinadigan axloqsizlik va yog'lardan tozalash kerak, keyin cho'tkasi yoki issiq suvda kuchli detarjen yordamida ultratovush bilan tozalash kerak. Joy kabi suyuq tozalash vositalari uyda foydalanish uchun yaxshi. Tozalik plitalar va kumush idishlardan kutilganidan kam bo'lmasligi kerak. Quritgandan so'ng, yumshoq komponentlar kislorodga mos keladiganlar bilan almashtirilishi kerak, shundan so'ng uskuna kislorodga mos keladigan moylash materiallari bilan yog'lanadi.
Tozalashdan so'ng, uskuna faqat boyitilgan aralashmalar uchun ishlatilishi kerak va siqilgan havo bilan ishlatilmasligi kerak, aks holda uni yana tozalash kerak bo'ladi.
9. Boyitilgan aralashmalarni tayyorlash.
Gaz aralashtirish tizimini qurishning an'anaviy sxemasi havoga kislorod qo'shishga asoslangan. Yaqinda ikkita yangi usul ishlab chiqildi va havoni boshqa usulda - azotni yo'qotish orqali boyitish mumkin bo'ldi. Ushbu bo'lim kislorodni qo'shishning 3 ta usulini o'z ichiga oladi: og'irlikni aralashtirish, qisman bosim aralashtirish, doimiy oqim aralashtirish; va azotni olib tashlashning 2 usuli: changni yutish vositasini davriy tozalash bilan singdirish, membranani ajratish (Ballantyne va Delp, 1996).
Amaldagi gaz aralashtirish tizimining turi oxirgi foydalanuvchi uchun muhim, chunki u silindrlarni to'ldirish tartiblarini va hosil bo'lgan aralashmada mumkin bo'lgan kislorod kontsentratsiyasi oralig'ini belgilaydi.
Og'irlik bo'yicha gazlarni aralashtirish.
Tarkibida aniq bo'lgan aralashmalarni olishning eng oddiy va ishonchli usuli tayyor aralashmalarni sotib olishdir. Sanoat gaz ishlab chiqaruvchilari odatda toza kislorod va havoni emas, balki sof kislorod va sof azotni aralashtiradilar.
Gazlar og'irlik bo'yicha aralashadi. Bu gazlarning ideallardan farqi tufayli yuzaga keladigan ko'plab anomaliyalarni e'tiborsiz qoldirishga imkon beradi va aralashmalarning gaz tarkibini juda aniq ta'minlaydi. Aralashtirish tsilindrlarda, silindrli banklarda yoki tanklarda amalga oshirilishi mumkin. Aniq tarozilarga ega bo'lish kerak, ular juda qimmat, chunki ular kichik o'zgarishlarni katta og'irliklar bilan o'lchash imkoniyatiga ega bo'lishi kerak. Gazlarni aralashtirishning ushbu usuli eng aniq hisoblanadi va natijada olingan aralashmalar haqiqiy tarkibning e'lon qilinganiga mos kelishini ta'minlash uchun diqqat bilan tahlil qilinadi. Bunday aralashmalarni tayyorlashda sanoat kompaniyasi sof kisloroddan foydalanishga majbur bo'ladi, ammo aralashmalarning sotuvchisi bundan qochishi mumkin. Bu usul ancha qimmat va uning narxi aralashmalarni saqlash uchun idishlar aralashmalarni yetkazib beruvchiga tegishli ekanligi va shuning uchun aralashmalarning sotuvchisi tomonidan ijaraga olinganligi sababli oshadi.
Qisman bosimlarni aralashtirish.
Usul nomining o'zi aytganidek, u qisman bosimlarning nisbatiga asoslanadi. Mutaxassis tankni belgilangan miqdordagi kislorod bilan to'ldiradi (bosim qiymati bilan o'lchanadi), so'ngra uni kerakli yakuniy bosimgacha o'ta toza havo bilan to'ldiradi. Birinchidan, silindr hali ham bo'sh bo'lganda kislorod pompalanadi, bu protseduraning yong'in xavfini kamaytiradi, chunki to'ldirilgan silindrning to'liq bosimida kislorodni manipulyatsiya qilishning hojati yo'q. Sof kislorod ishlatilganligi sababli, butun tizim, shu jumladan to'ldirilayotgan silindr ham kislorodga mos kelishi va tozalanishi kerak. Bosim haroratga bog'liq bo'lgani uchun va silindrni to'ldirishda qizib ketganligi sababli, silindrni sovutishga ruxsat berish yoki bosimni o'lchashda harorat ta'sirini hisobga olish kerak. Tarkibni yakuniy sozlash ko'pincha silindr to'liq sovutilgandan keyin amalga oshirilganligi sababli, aralashmani tayyorlashning butun jarayoni juda ko'p vaqtni oladi. Bu jarayon, shuningdek, bir xil yoki boshqa o'ziga xos tarkibli aralashmani olish uchun ma'lum tarkibli aralashmaning idishini to'ldirish uchun ham ishlatilishi mumkin.
Ushbu usul yordamida aralashtirish uchun kompressor kerak emas, agar havo qo'shimcha siqilishsiz skuba tanklarini to'ldirish uchun etarli bosim bilan ta'minlansa. To'ldirish tsilindrlari bankidan maksimal darajada foydalanishga erishish uchun ular "kaskad texnologiyasi" deb ataladigan texnologiyadan foydalanadilar, bu birinchi navbatda eng past bosimli to'ldirish tsilindrini, keyin esa eng yuqori bosimli silindrni va boshqalarni ishlatishdan iborat. Ba'zan usulning o'zi "kaskad aralashtirish usuli" deb ataladi.
Ushbu usul bilan kompressorlar ham tez-tez ishlatiladi. Ular yog 'moylash materiallarini ishlatmasliklari yoki kislorod bilan aralashtirish uchun mos keladigan juda yuqori toza havoni ta'minlashlari kerak. Tsilindrga havo quyishning yana bir usuli - pistonlari bir xil eksantrik miliga ulangan turli diametrli silindrlar to'plamida havoni siqib chiqaradigan pnevmatik nasosdan foydalanish. Eng mashhur modellarning Ogna - Haskel.
Qisman bosim aralashtirish sho'ng'in markazlari orasida juda mashhur bo'lib, ular turli xil rekreatsion va texnik sho'ng'in maqsadlari uchun kichik hajmlarda turli xil aralashmalarni, shu jumladan kislorod miqdori 40% dan ortiq aralashmalarni tayyorlaydi. Bunday holda, tizim narxining muhim qismi yuqori aniqlikdagi bosim o'lchagichidir. Bunday holda, pnevmatik nasosdan foydalanish juda samarali. Bu usul masofaviy sho'ng'in joylarida qo'llaniladi. Kislorod past bosimda qo'shilganligi sababli, ba'zi texnik mutaxassislar kislorod ballonlarini tozalamaydi. Ushbu amaliyotdan qochish kerak: silindrni doimo kislorod bilan ishlatish uchun tozalash kerak.
10.Doimiy oqim aralashtirish.
Bu usul (atmosferani yuklash usuli deb ham ataladi) birinchi marta NOAA (1979, 1991) tomonidan ishlab chiqilgan va foydalanuvchi uchun eng qulay usul hisoblanadi (9-7-rasm). Ushbu usulda yog 'bug'ini olib tashlashning yuqori darajasi bilan kompressorga kiradigan kirish havo oqimiga past bosimdagi kislorod qo'shiladi. Oqim oqimi doimiy ravishda tarkibi tahlil qilinadi va bu tahlil natijasi kislorod aralashmasini kirish oqimiga mos ravishda moslashtirish uchun ishlatiladi. Aralashmaning tarkibi sozlanganda, chiqish oqimi to'ldirish tsilindrlari bankini chetlab o'tishi mumkin. Aralash to'ldirish tsilindrlariga pompalangandan so'ng, uni aylanma yo'l bilan yoki havo pompasi yordamida skuba tsilindrlariga o'tkazish mumkin. Doimiy oqim zavodi PSA changni yutish vositasini davriy tozalash bilan kislorod manbai sifatida assimilyatsiya quyi tizimidan ham foydalanishi mumkin.
Tijoriy sho'ng'inga havo etkazib berish shlangi orqali havo etkazib beradigan doimiy oqim birliklarining yana bir klassi mavjud. Bunday qurilmalarda aralashmalar tarkibining doimiyligini nazorat qilish vositalari mavjud - turli xil oqim o'lchagichlar va regulyatorlar. Ularning chiqish bosimi odatda 200 psi (13 atm) dan kam.
11. Absorbsiyani davriy tozalash bilan changni yutish (PSA).
Ushbu usul "molekulyar elak" deb nomlangan materialdan foydalanishga asoslangan - teshiklari juda katta sirt maydonini ta'minlaydigan sintetik g'ovakli loyga o'xshash material. Bu sirt gazlarni adsorbsiyalaydi ("adsorbsiya" "sirtga singdirish" degan ma'noni anglatadi). Azot kislorodga qaraganda tezroq adsorbsiyalanadi, shuning uchun adsorbent orqali o'tadigan havo kislorodga boy bo'ladi (aniqrog'i, azotda kambag'al). Ikki changni yutish plitasi ishlatiladi, ular orasida havo oqimi almashtiriladi. Oqim bir plastinkaga yo'naltirilsa, u azotni adsorbsiyalaydi, ikkinchi plastinka esa bu vaqtda avval adsorbsiyalangan azotdan tozalanadi. Keyin plitalar rollarni almashtiradi.
Plitalarni tozalash bosimi va chastotasini o'zgartirib, chiqish aralashmasidagi kislorod miqdorining turli qiymatlarini olish mumkin. Maksimal erishish mumkin bo'lgan kislorod miqdori 95%, qolganlari argondir. Ushbu turdagi adsorbentga nisbatan argon deyarli kislorodga o'xshaydi (ya'ni u adsorbsiyalanmagan), shuning uchun u chiqadigan aralashmada kirish havosidagi kislorodga deyarli bir xil nisbatda bo'ladi. Bu argon sho'ng'inga ta'sir qilmaydi.
Ushbu turdagi o'rnatishlar yuqori bosim ostida kislorodni talab qilmaydi, ammo ular murakkab va sotib olish va texnik xizmat ko'rsatish nuqtai nazaridan ancha qimmat; chiqish oqimi kislorodga mos keladigan tozalangan kompressor yoki havo pompasi (rasmda) yordamida silindrlarga pompalanishi kerak.
12. Membranani ajratish.
Bu usul membranadan foydalanishga asoslangan bo'lib, u orqali toza havo o'tganda kislorod molekulalarining azot molekulalariga qaraganda yaxshiroq o'tishiga imkon beradi. Shunday qilib, chiqish aralashmasi kislorod bilan boyitiladi va kislorod kontsentratsiyasi kirish oqimi bilan aniqlanadi. Savdoda mavjud bo'lgan tizimlarda maksimal erishish mumkin bo'lgan kislorod miqdori taxminan 40% ni tashkil qiladi. Aytgancha, xuddi shu texnologiya boshqa ba'zi jarayonlarda geliyni ajratish uchun ishlatiladi.
PSA birliklariga o'xshab, yuqori bosimli kisloroddan foydalanishga hojat yo'q. Chiqindilarni kislorodga mos keladigan tozalangan kompressor yoki havo pompasi yordamida silindrlarga quyish kerak. Membranli tizimlar juda ishonchli va kirish oqimining tozaligi etarli bo'lsa, maxsus parvarishlashni talab qilmaydi.
gazlar Arxiv
Vodorod va kislorodning gaz aralashmasi, agar ularning1 va 2 massa ulushlari mos ravishda teng... individualni tavsiflovchi parametrlar xususiyatlarigaz, va shuning uchun ... T=400 K. 8 BOB 1 MEXANIKANING FIZIKA ASOSLARI BOB 1 MEXANIKANING FIZIKA ASOSLARI...
Kirish 3 1-bob Olimlar va ularning kashfiyotlari
Dissertatsiya avtoreferati... boblar. Kirish Bob 1: Olimlar va ularning kashfiyotlar. - Priestley tajribasi Bob 2. Fotosintez tarixi. Bob 3: Fotosintezning tabiatdagi ahamiyati. Bob... karbonat angidrid gaz kislorodga. Karbonli gaz zarur... elektrokimyoviy salohiyat. Xususiyatlari tilakoid membrana ...
Ularni aralashtirishga ruxsat bering n kimyoviy reaksiyaga kirishmaydi o'zaro ideal gazlar Barcha komponentlarning aralashtirishdan oldingi holatining dastlabki termodinamik parametrlari va aralashtirish shartlari (atrof-muhit bilan o'zaro ta'sir qilish shartlari) ma'lum deb taxmin qilinadi. Topish kerak muvozanat aralashtirilgandan keyin gazlar holatining parametrlari.
Keling, aralashtirishning ikkita holatini ko'rib chiqaylik, chunki bu jarayon sodir bo'ladi deb taxmin qilish oson atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvisiz .
2.1. Aralash W=Const
Bunday holda, aralashtirish shartlari, natijada olingan aralashmaning hajmi V sm aralashmaning tarkibiy qismlarining dastlabki hajmlari yig'indisiga teng W H i:
(Adashib qolmaslik uchun W H i qisman hajmlari bilan W i, 1.4.3-bandda muhokama qilingan.)
Belgilaymiz:
P H i- dastlabki bosim i th gaz;
T H i,t H i- boshlang'ich harorat i-nchi gaz mos ravishda 0 da TO yoki 0 BILAN.
Chunki dan butun tizim n sharoitlarda aralashtirilganda gazlar W=Const tashqi ishni bajarmaydi, u holda bu holat uchun termodinamikaning birinchi qonuniga muvofiq () yozishimiz mumkin:
Bu yerga: U sm - og'irlikdagi gazlar aralashmasining ichki energiyasi m sm kilogramm
harorat bilan T 0 K;
U H i- ichki energiya i th gaz massasi m i kilogramm
boshlang'ich harorat bilan T H i .
Keling, quyidagi belgini kiritamiz:
u sm - haroratdagi gazlar aralashmasining solishtirma ichki energiyasi T 0 K;
u H i - o'ziga xos ichki energiya i- boshlang'ich haroratiga ega bo'lgan gaz T H i .
Keyin (2.1.1) tenglama quyidagi shaklni oladi:
(2.1.2)
Ma'lumki, ideal gaz uchun du=C v dT, qaerdan, ichki energiyani hisoblashda 0 0 K yozilishi mumkin:
Bu erda: - diapazonda o'rtacha 0 T 0 K gazlar aralashmasining massa izoxorik issiqlik sig'imi;
O'rtacha diapazonda 0 T H i 0 K massa izoxorik issiqlik sig'imi i th gaz.
(2.1.3) ni (2.1.2) ga almashtirgandan so'ng biz quyidagilarni olamiz:
Ammo 1.4.10-bandga muvofiq, gazlar aralashmasining haqiqiy massa issiqlik sig'imi tarkibiy qismlarning massa ulushlari bilan ifodalanadi. g i va ularning haqiqiy issiqlik sig'imlari quyidagicha:
Xuddi shunday, diapazondagi o'rtacha 0 T 0 K Gazlar aralashmasining massa izoxorik issiqlik sig'imi quyidagicha aniqlanadi:
Ushbu ifodani (2.1.4) tenglamaning chap tomoniga qo'yib, biz quyidagilarni olamiz:
qayerdan (2.1.5)
Chunki holat tenglamasidan, keyin almashtirishdan keyin m i(2.1.5) tenglamaga biz nihoyat aralashmaning harorati formulasini olamiz n gazlar:
Ma'lumki, shuning uchun (2.1.6) formulani quyidagi shaklda yozish mumkin:
(Shuni eslatib o'tish kerakki, mahsulot 0- oralig'ida o'rtacha hisoblanadi. T H i 0 Kmolar izoxorik issiqlik sig'imi i gaz.)
Malumot adabiyotlarida issiqlik sig'imining haroratga empirik bog'liqligi ko'pincha diapazon uchun berilgan 0 t 0 C .
(2.1.8) va (2.1.9) tenglamani (2.1.2) tenglamaga almashtirgandan so'ng biz quyidagilarni olamiz:
O'zgartirish m i uning qiymati, biz nihoyat gradus gaz aralashmasining harorati formulasini olamiz Selsiy :
Ifoda qilish R i molekulyar massa orqali biz boshqa formulani olamiz:
(2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) va (2.1.11) formulalarning maxrajlarida o'rtacha issiqlik sig'imlari mavjud bo'lib, ular uchun aralashmaning harorati o'rtachaning yuqori chegarasi sifatida ishlatiladi ( t yoki T), aniqlanishi kerak. Shu sababli, aralashmaning harorati ushbu formulalar bilan aniqlanadi ketma-ket yaqinlashish usuli .
2.1.1. Vaqtida gazni aralashtirishning alohida holatlari W=Const
Keling, (2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) va (2.1.11) formulalarning bir nechta maxsus holatlarini ko'rib chiqaylik.
1. Gazlar aralashtirilsin, ular uchun adiabatik ko'rsatkichning bog'liqligi K i haroratni e'tiborsiz qoldirish mumkin.
(Aslida TO harorat oshishi bilan kamayadi, chunki
Qayerda s o r , A empirik musbat koeffitsientlardir.
0 dan 2000 0 S gacha bo'lgan texnik hisob-kitoblar uchun siz quyidagi formulalardan foydalanishingiz mumkin:
a) ikki atomli gazlar uchun TO 1,40 - 0,50 10 -4 t;
b) yonish mahsulotlari uchun TO 1,35 - 0,55 10 -4 t.
Bu formulalardan ma'lum bo'ladiki, haroratning adiabatik indeksga ta'siri TO Tselsiy bo'yicha yuzlab daraja haroratlardagina seziladi.)
Shunday qilib, agar biz buni taxmin qilsak
u holda (2.1.6) formula quyidagi shaklni oladi:
(2.1.12) formuladan (2.1.6), (2.1.7), (2.1.10) va (2.1.11) formulalar uchun birinchi taxminiylik sifatida foydalanish mumkin.
2. Molyar izoxorik issiqlik sig'imlari teng bo'lgan va bu issiqlik sig'imlarning haroratga bog'liqligini e'tiborsiz qoldiradigan gazlar aralashtirilsin, ya'ni:
Keyin (2.1.7) tenglama juda oddiy ko'rinishga ega bo'ladi:
Agar gazlar teng molyar izoxorik issiqlik sig'imlariga ega bo'lsa, Mayer tenglamasiga muvofiq
Molyar izobarik issiqlik sig'imlari bir-biriga teng bo'lishi kerak va shuning uchun adiabatik ko'rsatkichlar teng bo'lishi kerak, ya'ni.
Bu shartda (2.1.12) tenglama (2.1.13) ga aylanadi.
2.1.2. Gazlarni aralashtirishdan keyingi bosim W=Const
Gazlarni aralashtirishdan keyin o'rnatilgan bosim 1.4.2-band formulalari yoki quyidagi shartlar bo'yicha aniqlanishi mumkin:
R sm V sm = m sm R sm T= m sm T.
Ko'p sonli texnik muammolarni hal qilish ko'pincha turli xil gazlarni (suyuqliklarni) yoki bir xil gazni (suyuqlikni) turli termodinamik holatlarda aralashtirishni o'z ichiga oladi. O'zgartirish jarayonlarini tashkil qilish uchun juda ko'p turli xil aralashtirish moslamalari va apparatlari ishlab chiqilgan.
Aralashtirish jarayonlarini termodinamik tahlil qilishda vazifa odatda dastlabki aralashtirish komponentlari holatining ma'lum parametrlaridan aralashmaning holati parametrlarini aniqlashga to'g'ri keladi.
Ushbu muammoni hal qilish ushbu jarayonni amalga oshirish shartlariga qarab har xil bo'ladi. Haqiqiy sharoitda yuzaga keladigan gazlar yoki suyuqliklar aralashmalarini hosil qilishning barcha usullarini uch guruhga bo'lish mumkin: 1) doimiy hajmda aralashtirish jarayoni; 2) oqimda aralashtirish jarayoni; 3) hajmni to'ldirishda aralashtirish.
Aralashtirish jarayonlari odatda aralashtirish tizimi va atrof-muhit o'rtasida issiqlik almashinuvisiz sodir bo'ladi, ya'ni adiabatik tarzda sodir bo'ladi. Issiqlik almashinuvi ishtirokida aralashtirish ikki bosqichga bo'linishi mumkin: issiqlik almashinuvisiz adiabatik aralashtirish va hosil bo'lgan aralashmada atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvi.
Xulosalarni soddalashtirish uchun ikkita haqiqiy gazni aralashtirishni ko'rib chiqaylik. Uch yoki undan ortiq gazlarni bir vaqtning o'zida aralashtirishni ikkita gaz uchun hisoblash formulalari yordamida yangi komponentni ketma-ket qo'shish orqali topish mumkin.
Aralashtirishning barcha holatlari qaytarib bo'lmaydigan jarayonlardir, agar aralashmani uning tarkibiy qismlariga ajratish, albatta, ish haqini talab qilsa. Har qanday qaytarilmas jarayonda bo'lgani kabi, aralashtirish jarayonida entropiyaning ortishi kuzatiladi S c tizimlari va shunga mos ravishda ishlashning yo'qolishi (eksergetika): De
= T o.s. 
S c, qaerda T o.s - atrof-muhit harorati.
Turli xil bosim va haroratga ega bo'lgan gazlarni aralashtirishda qo'shimcha yo'qotishlar aralash gazlar orasidagi qaytarilmas issiqlik almashinuvi va ularning bosimlaridagi farqni ishlatmaslik natijasida yuzaga keladi. Shunday qilib, aralashtirish jarayonida entropiyaning oshishi ham tabiatan har xil bo'lgan gazlar yoki suyuqliklarning haqiqiy aralashishi (diffuziyasi) natijasida ham, aralashgan moddalarning harorati va bosimining tenglashishi tufayli sodir bo'ladi.
Keling, mumkin bo'lgan aralashtirish usullarini ko'rib chiqaylik.
2.1. Doimiy hajmli aralashtirish jarayonlari
Hajmi bo'lgan bir oz issiqlik izolyatsiyalangan idish bo'lsin V bo'linma bilan ikkita bo'linmaga bo'lingan, ulardan birida parametrlari bo'lgan gaz (suyuqlik) mavjud p 1, u 1, T 1 , U 1, ikkinchisida - parametrlarga ega bo'lgan boshqa gaz (suyuqlik). p 2, u 2, T 2 , U 2, (2.1-rasm).
|
p 1 , T 1, u 1, U 1 , m 1 |
p 2 , T 2, u 2, U 2 , m 2 |
|
p, T,u, U, m |
Guruch. 2.1. Aralashtirish jarayoni diagrammasi
doimiy hajmda
Biz mos ravishda bitta bo'linmadagi gazning massasini va bu bo'linmaning hajmini belgilaymiz m 1 va V 1 va boshqa bo'limda - m 2 va V 2. Ajratuvchi qism olib tashlanganida, har bir gaz diffuziya orqali butun hajmga tarqaladi va aralashmaning hosil bo'lgan hajmi aniq yig'indiga teng bo'ladi. V = V 1 + V 2. Aralashtirish natijasida idishning butun hajmida gazning bosimi, harorati va zichligi tenglashtiriladi. Aralashtirgandan keyin gaz holati parametrlarining qiymatlarini belgilaymiz p,u, T, U.
Energiyaning saqlanish qonuniga ko'ra, hosil bo'lgan gazlar aralashmasi har bir gazning ichki energiyalari yig'indisiga teng ichki energiyaga ega bo'ladi:
U = U 1 + U 2
m 1 u 1 + m 2 u 2 = (m 1 + m 2) u = mu. (2.1)
Aralashtirgandan keyin gazning solishtirma ichki energiyasi quyidagicha aniqlanadi:
.
(2.2)
Xuddi shunday, aralashmaning o'ziga xos hajmi quyidagilarga teng:
.
(2.3)
Aralashtirgandan keyin gazning qolgan parametrlariga kelsak ( p, T, S), keyin gazlar va suyuqliklar uchun ularni aralashma komponentlari parametrlarining qiymatlari orqali umumiy shaklda analitik tarzda hisoblash mumkin emas. Ularni aniqlash uchun siz foydalanishingiz kerak U, u-diagrammada qaysi izobarlar va izotermlar chiziladi yoki U, T- izoxoralar va izobarlar belgilangan diagramma (bir xil gazni aralashtirish uchun) yoki gazlar va suyuqliklarning termodinamik xususiyatlari jadvallari. Aralashtirgandan keyin gazning (2.2) va (2.3) va u munosabatlaridan foydalangan holda aniqlangandan so'ng, diagrammalar yoki jadvallardan topish mumkin. p, T, S.
Qiymatlar p,
T Va S aralashtirilgandan keyin gazlar faqat ideal gazlar uchun aralash qismlarning davlat parametrlarining ma'lum qiymatlari orqali bevosita ifodalanishi mumkin. dan harorat oralig'ida birinchi gazning issiqlik sig'imining o'rtacha qiymatini belgilaymiz T 1 gacha T orqali 
dan harorat oralig'idagi boshqa gaz T 2 gacha T orqali 
.
Shuni hisobga olib 
;
;
(2.2) ifodadan biz quyidagilarni olamiz:
T
=
yoki T
=
,
(2.4)
Qayerda g 1 va g 2 – aralashmani tashkil etuvchi ideal gazlarning massa ulushlari.
Ideal gazlarning holat tenglamasidan quyidagicha:
m 1
=
;m 2
=
.
Massa qiymatlarini (2.4) ga almashtirgandan so'ng, gaz aralashmasining harorati ifodadan topilishi mumkin.
T
=
.
(2.5)
Biz ideal gazlar aralashmasining bosimini gaz aralashmasi tarkibiy qismlarining qisman bosimlarining yig'indisi sifatida aniqlaymiz. 
, bu erda qisman bosimlar 
Va 
Klapeyron tenglamasi yordamida aniqlanadi.
Entropiya ortishi 
S Qaytarib bo'lmaydigan aralashtirishdan c tizimlar aralashgandan keyin aralashma tarkibiga kiruvchi gazlar va aralashtirishdan oldingi boshlang'ich komponentlarning entropiya yig'indisidagi farq bilan topiladi:
S
= S
– (m 1 S 1
+ m 2 S 2).
Ikki gaz aralashtirilganda ideal gazlar aralashmasi uchun.
S c
= m[(g 1 C p 1
+ g 2 C p 2) ln T
– (g 1 R 1
+ g 2 R 2) ln p]–
– [m 1 (C p 1 ln T 1 – R ln p 1) + m 2 (C p 2 ln T 2 – R ln p 2)]–
–m(R 1 g 1 ln r 1 + R 2 g 2 ln r 2),
Qayerda r i– aralashmani tashkil etuvchi ideal gazlarning hajm ulushi;
R– aralashmaning gaz konstantasi, tenglama bilan aniqlanadi:
R = g 1 R 1 + g 2 R 2 .
Doimiy hajmda aralashtirish uchun eksergiya va anergiya diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 2.2.
Guruch. 2.2. Eksergiya va anergiya diagrammasi
doimiy hajmda aralashtirish: 
- aralashtirish jarayonida o'ziga xos eksergiyaning yo'qolishi
2. Har xil haroratga ega bo'lgan gazlar va bug'larni aralashtirish.
Atmosfera tumanlari shunday shakllanadi. Tuman ko'pincha tunda aniq ob-havoda paydo bo'ladi, Yer yuzasi intensiv ravishda issiqlikni berib, juda soviydi. Issiq, nam havo sovigan Yer bilan yoki uning yuzasi yaqinidagi sovuq havo bilan aloqa qiladi va unda suyuqlik tomchilari hosil bo'ladi. Xuddi shu narsa issiq va sovuq havo jabhalari aralashganda sodir bo'ladi.
3. Tarkibida bug 'bo'lgan gaz aralashmasini sovutish.
Bu holatni suv qaynagan choynak misolida ko'rsatish mumkin. Naychadan suv bug'i chiqadi, u ko'rinmas, chunki u yorug'likni tarqatmaydi. Keyinchalik, suv bug'i tezda soviydi, undagi suv kondensatsiyalanadi va choynakning nayidan qisqa masofada biz sutli bulutni ko'ramiz - yorug'likni tarqatish qobiliyati tufayli ko'rinadigan tuman. Ayozli kunda oynani ochganimizda ham xuddi shunday hodisa kuzatiladi. Qovurilgan idishda qaynatilgan yog' xonada gaz (neft aerozol) hosil qilganda yanada mustahkamroq aerozol hosil bo'ladi, uni faqat xonani yaxshi ventilyatsiya qilish orqali olib tashlash mumkin.
Bundan tashqari, kondensatsiya aerozollari uchuvchan bo'lmagan mahsulotlarning paydo bo'lishiga olib keladigan gaz reaktsiyalari natijasida hosil bo'lishi mumkin:
· yonilg'i yonishi paytida chiqindi gazlar hosil bo'ladi, ularning kondensatsiyasi yonish tutunining paydo bo'lishiga olib keladi;
· fosfor havoda yonganda oq tutun hosil bo'ladi (P 2 O 5);
· gazsimon NH 3 va HC1 ning o'zaro ta'siri MH 4 C1 (sv) tutunini hosil qiladi;
· turli metallurgiya va kimyoviy jarayonlarda sodir bo'ladigan havodagi metallarning oksidlanishi metall oksidlari zarralaridan iborat bug'larning paydo bo'lishi bilan birga keladi.
DISPERSIYA USULLARI
Dispersiv aerozollar qattiq va suyuq jismlarni gazsimon muhitda maydalash (purkash) jarayonida va havo oqimlari ta'sirida chang moddalarning to'xtatilgan holatga o'tishida hosil bo'ladi.
Qattiq moddalarni püskürtmek ikki bosqichda sodir bo'ladi:
silliqlash va keyin püskürtme. Moddani aerozol holatiga o'tkazish aerozolni qo'llash vaqtida amalga oshirilishi kerak, chunki boshqa dispers tizimlardan farqli o'laroq - emulsiyalar, suspenziyalar, aerozollarni oldindan tayyorlash mumkin emas. Uy sharoitida suyuq va kukunli aerozollarni olishning deyarli yagona vositasi bu "aerozol paketi" yoki "aerozol qutisi" deb nomlangan qurilma. Undagi modda bosim ostida qadoqlanadi va suyultirilgan yoki siqilgan gazlar yordamida püskürtülür.
AEROSOLLARNING UMUMIY XUSUSIYATLARI
Aerozollarning xususiyatlari quyidagilar bilan belgilanadi:
Dispers faza va dispersion muhit moddalarining tabiati;
Aerozolning qisman va ommaviy kontsentratsiyasi;
Zarrachalar hajmi va zarrachalar hajmining taqsimlanishi;
Birlamchi (agregatsiyalanmagan) zarrachalar shakli;
Aerozol tuzilishi;
Zarrachalar zaryadi.
Aerozollarning kontsentratsiyasini tavsiflash uchun, boshqa dispers tizimlar kabi, massa kontsentratsiyasi va son (qisman) kontsentratsiyasi qo'llaniladi.
Massa kontsentratsiyasi - bu gaz hajmining birligiga to'g'ri keladigan barcha to'xtatilgan zarrachalarning massasi.
Raqamli kontsentratsiya - aerozol hajmi birligiga to'g'ri keladigan zarrachalar soni. Aerozol hosil bo'lish vaqtida raqamli kontsentratsiya qanchalik katta bo'lmasin, bir necha soniyadan so'ng u 10 3 zarracha / sm 3 dan oshmasligi kerak.
AEROSOL zarrachalarining o'lchami
Minimal zarracha hajmi moddaning agregat holatida bo'lish imkoniyati bilan belgilanadi. Shunday qilib, suvning bir molekulasi gaz, suyuqlik yoki qattiq holatni hosil qila olmaydi. Faza hosil qilish uchun kamida 20-30 molekula agregatlari talab qilinadi. Qattiq yoki suyuqlikning eng kichik zarrasi 110-3 mikrondan kichik bo'lishi mumkin emas. Gazni uzluksiz muhit sifatida ko'rib chiqish uchun zarrachalar o'lchamlari gaz molekulalarining erkin yo'lidan ancha katta bo'lishi kerak. Zarrachalar kattaligining yuqori chegarasi qat'iy belgilanmagan, ammo 100 mikrondan katta zarralar uzoq vaqt davomida havoda muallaq qola olmaydi.
AEROSOLLARNING MOLEKULAR-KINETIK XUSUSIYATLARI
Aerozollarning molekulyar kinetik xususiyatlarining xususiyatlari quyidagilarga bog'liq:
Dispers fazali zarrachalarning past konsentratsiyasi - demak, agar 1 sm 3 oltin gidrozolida 10 16 zarra bo'lsa, xuddi shu hajmdagi oltin aerozolida 10 7 zarrachadan kam bo'ladi;
Dispersiya muhitining past yopishqoqligi - havo, shuning uchun zarrachalar harakati paytida paydo bo'ladigan ishqalanishning past koeffitsienti (B);
Dispersion muhitning past zichligi, shuning uchun r qismi » r gaz.
Bularning barchasi aerozollardagi zarrachalarning harakati liozollarga qaraganda ancha kuchliroq bo'lishiga olib keladi.
Keling, eng oddiy holatni ko'rib chiqaylik, aerozol yopiq idishda (ya'ni, tashqi havo oqimlari bundan mustasno) va zarrachalar radiusi r va zichligi p bo'lgan sharsimon shaklga ega bo'ladi. Bunday zarrachaga bir vaqtning o'zida vertikal pastga yo'naltirilgan tortishish kuchi va teskari yo'nalishda ishqalanish kuchi ta'sir qiladi. Bundan tashqari, zarracha Braun harakatida bo'lib, uning oqibati diffuziyadir.
Aerozollarda diffuziya va sedimentatsiya jarayonlarini miqdoriy aniqlash uchun siz qiymatlardan foydalanishingiz mumkin.
xususiy diffuziya oqimi i diff va
xos sedimentatsiya oqimi i sed. .
Qaysi oqim ustunligini bilish uchun ularning nisbatini ko'rib chiqing:
Bu ifodada (p - p 0) » 0. Binobarin, kasrning o'lchami zarrachalarning o'lchamiga qarab aniqlanadi.
Agar r > 1 mkm bo'lsa, u holda i sed » i diff, ya'ni diffuziyani e'tiborsiz qoldirish mumkin - tez cho'kish sodir bo'ladi va zarrachalar idish tubiga joylashadi.
Agar r< 0,01 мкм, то i сед « i диф. В этом случае можно пренебречь седиментацией - идет интенсивная диффузия, в результате которой частицы достигают стенок сосуда и прилипают к ним. Если же частицы сталкиваются между собой, то они слипаются, что приводит к их укрупнению и уменьшению концентрации.
Shunday qilib, juda kichik va juda katta zarralar aerozoldan tezda yo'qoladi: birinchisi devorlarga yopishishi yoki yopishishi tufayli, ikkinchisi pastki qismga cho'kish natijasida. O'rta kattalikdagi zarralar maksimal barqarorlikka ega. Shuning uchun aerozol hosil bo'lish momentida zarrachalarning son kontsentratsiyasi qanchalik katta bo'lmasin, bir necha soniyadan keyin u 10 3 qism / sm 3 dan oshmaydi.
AEROSOLLARNING ELEKTR XUSUSIYATLARI
Aerozol zarrachalarining elektr xossalari liozoldagi zarrachalarning elektr xossalaridan sezilarli darajada farq qiladi.
1. EDL aerozol zarralarida paydo bo'lmaydi, chunki gaz muhitining past dielektrik o'tkazuvchanligi tufayli unda elektrolitik dissotsiatsiya deyarli sodir bo'lmaydi.
2. Zarrachalardagi zaryad, asosan, gazning kosmik, ultrabinafsha yoki radioaktiv nurlar bilan ionlanishi natijasida gaz fazasida hosil bo'lgan ionlarning tartibsiz adsorbsiyasi tufayli yuzaga keladi.
3. Zarrachalarning zaryadi tasodifiy xarakterga ega va bir xil tabiatli va bir xil o'lchamdagi zarralar uchun u kattalik va ishora jihatidan har xil bo'lishi mumkin.
4. Zarrachaning zaryadi vaqt o'tishi bilan ham kattaligi, ham belgisi o'zgaradi.
5. Maxsus adsorbsiya bo'lmaganda, zarrachalarning zaryadlari juda kichik va odatda elementar elektr zaryadidan 10 martadan ko'p emas.
6. Spesifik adsorbsiya zarralari yuqori qutbli moddadan hosil bo'lgan aerozollarga xosdir, chunki bu holda molekulalarning sirt yo'nalishi tufayli fazalararo sirtda ancha katta potensial sakrash sodir bo'ladi. Masalan, suv yoki qor aerozollarining oraliq yuzasida 250 mV ga teng ijobiy elektr potentsial mavjud.
Amaliyotdan ma'lumki, metallar aerozollari va ularning oksidlari zarralari odatda manfiy zaryadga ega (Zn, ZnO, MgO, Fe 2 0 3), metall bo'lmaganlar aerozollari zarralari va ularning oksidlari (SiO 2, P 2 O). 5) musbat zaryadlangan. NaCl va kraxmal zarralari musbat zaryadlangan, un zarralari esa manfiy zaryadga ega.
AGREGATİV BARQARARLIK. KOAGULYASYON
Boshqa dispers tizimlardan farqli o'laroq, aerozollarda zarrachalar yuzasi va gaz muhiti o'rtasida o'zaro ta'sir bo'lmaydi, ya'ni to'qnashuvda zarrachalarning bir-biriga va makroskopik jismlarga yopishishiga to'sqinlik qiladigan kuchlar mavjud emas. Shunday qilib, aerozollar agregativ jihatdan beqaror tizimlardir. Ulardagi koagulyatsiya tez koagulyatsiya turiga ko'ra sodir bo'ladi, ya'ni zarrachalarning har bir to'qnashuvi ularning bir-biriga yopishishiga olib keladi.
Koagulyatsiya tezligi aerozolning son kontsentratsiyasining ortishi bilan tez ortadi.
Aerozolning dastlabki konsentratsiyasidan qat'iy nazar, bir necha daqiqadan so'ng 1 sm 3 da 10 8 -10 6 zarrachalar mavjud (taqqoslash uchun, liozollarda ~ 10 15 zarrachalar mavjud). Shunday qilib, biz juda yuqori darajada suyultirilgan tizimlar bilan ishlaymiz.
| Koagulyatsiya tezligining aerozol kontsentratsiyasi sonining oshishiga bog'liqligi | |
| 1 sm 3 da dastlabki raqamli kontsentratsiya | Aerozol konsentratsiyasini 2 marta kamaytirish uchun zarur bo'lgan vaqt |
| Bir soniyaning kasrlari | |
| 15-30 s | |
| 30 min | |
| Bir necha kun | |
AEROSOL YO'Q QILISH USULLARI
Aerozollar agregativ jihatdan beqaror bo'lishiga qaramay, ularni yo'q qilish muammosi juda keskin. Aerozollarni yo'q qilishni talab qiladigan asosiy muammolar:
Atmosfera havosini sanoat aerozollaridan tozalash;
Sanoat tutunidan qimmatbaho mahsulotlarni olish;
Bulut va tumanni sun'iy ravishda sepish yoki tarqatish.
Aerozollar tomonidan yo'q qilinadi
· havo oqimlari ta'sirida yoki bir xil nomdagi zarrachalarning zaryadlari tufayli tarqalish;
· sedimentatsiya;
· tomir devorlariga diffuziya;
· koagulyatsiya;
· dispers faza zarralarining bug'lanishi (uchuvchi moddalarning aerozollari holatida).
Tozalash inshootlarining eng qadimiysi mo'ridir. Ular zararli aerozollarni atmosferaga imkon qadar yuqori darajada chiqarishga harakat qilishadi, chunki quyosh nuri ta'sirida va turli reaktsiyalar natijasida atmosferaning er osti qatlamiga kiradigan ba'zi kimyoviy birikmalar kamroq xavfli moddalarga aylanadi (Norilsk konida) va metallurgiya kombinati, masalan, uch kanalli quvur balandligi 420 m).
Biroq, sanoat ishlab chiqarishining zamonaviy kontsentratsiyasi tutun chiqindilarini oldindan tozalashni talab qiladi. Aerozollarni yo'q qilish uchun ko'plab usullar ishlab chiqilgan, ammo ularning har biri ikki bosqichdan iborat:
birinchisi, dispers zarralarni ushlash, ularni gazdan ajratish,
ikkinchisi - zarrachalarning gaz muhitiga qayta kirishiga yo'l qo'ymaslik, bu tutilgan zarrachalarning yopishish muammosi va ulardan bardoshli cho'kindi hosil bo'lishi bilan bog'liq.
AEROSOL TILINDRLARI
Aerozol qutisining ishlash printsipi shundan iboratki, o'ramga joylashtirilgan preparat evakuatsiya qiluvchi suyuqlik bilan aralashtiriladi, uning to'yingan bug 'bosimi paket ishlaydigan harorat oralig'ida atmosfera bosimidan yuqori.
Aralash suyuqlik ustidagi to'yingan bug 'bosimi ta'sirida silindrdan chiqariladi.
Ma'lumki, har qanday turg'un moddaning to'yingan bug' bosimi faqat harorat bilan belgilanadi va hajmga bog'liq emas. Shuning uchun silindrning butun ishlashi davomida undagi bosim doimiy bo'lib qoladi, shuning uchun zarrachalarning parvoz oralig'i va purkagich konusining burchagi deyarli doimiy bo'lib qoladi.
Püskürtülmüş moddaning evakuatsiya qiluvchi suyuqlik bilan o'zaro ta'siri va uning agregatsiya holatiga qarab, aerozolli qadoqlash tizimlari turli xil fazalardan iborat bo'ladi. Komponentlarning o'zaro eruvchanligi holatida bir hil suyuqlik eritmasi, boshqa hollarda - emulsiya yoki suspenziya va nihoyat, dori va evakuatsiya suyuqligi makroskopik jihatdan heterojen tizim hosil qilganda, geterogen tizim hosil bo'ladi. Shubhasiz, birinchi holatda, aerozol paketi ikki fazali tizimni o'z ichiga oladi - suyuq va to'yingan bug '. Emulsiya yoki suspenziya atmosferaga chiqarilganda, faqat dispersiya muhiti eziladi - hosil bo'lgan zarralar, eng yaxshi holatda, suyuq fazadagi o'lchamlarga ega bo'ladi.
Dori va evakuatsiya suyuqligi bir-biri bilan cheklangan darajada aralashmasa yoki aralashmasa, suyuqliklardan biri ikkinchisida mayda tomchilar shaklida tarqalib ketganda, emulsiyalar hosil bo'ladi.
Mahsulot qadoqdan atmosferaga chiqqanda hosil bo'ladigan tizimning tabiati suyuqliklarning qaysi biri dispers faza ekanligiga bog'liq. Agar dispers faza dori bo'lsa, u holda aerozol hosil bo'ladi. Agar dispers faza evakuatsiya qiluvchi suyuqlik bo'lsa, u holda ko'pik olinadi. Aerozol qutilari yordamida olingan zarrachalarning o'lchami preparat tarkibiga kiradigan moddalarning fizik-kimyoviy xususiyatlariga, tarkibiy qismlarning nisbatiga, qutining konstruktiv xususiyatlariga va uning ishlash haroratiga bog'liq.
Tarqalish darajasini sozlash mumkin: “rozetaning o'lchamini o'zgartirish orqali;
Evakuatsiya qiluvchi suyuqlikning to'yingan bug' bosimini o'zgartirish orqali;
Dori va evakuatsiya agentining miqdoriy nisbatini o'zgartirish orqali.
MADDALARNI BOSHQARISH
Eng muhim yordamchi komponent bu preparatning atmosferaga chiqarilishini va uning keyingi tarqalishini ta'minlaydigan moddadir. Ushbu moddalar propellantlar deb ataladi (lotincha "pro-peilere" - haydash). Propellant ikkita funktsiyani bajarishi kerak:
Preparatni chiqarish uchun kerakli bosimni yaratish;
Atmosferaga chiqarilgan mahsulotni tarqating. Yonilg'i sifatida freonlar va siqilgan gazlar ishlatiladi. Freonlar - alifatik qatorning past molekulyar og'irlikdagi organoflorli birikmalari.
Freonlar uchun quyidagi belgilar tizimi qabul qilingan: oxirgi raqam (birliklar soni) molekuladagi ftor atomlari sonini bildiradi, oldingi raqam (o'nlab soni) vodorod atomlari sonini bittaga, uchinchisi esa vodorod atomlari sonini bildiradi. (yuzlab soni) uglerod atomlari soni bittaga kamayganligini bildiradi. Masalan: F-22 - CHC1F 2, F-114 - C 2 C1 2 F 4.
Tsiklik tuzilishdagi molekulalardan tashkil topgan moddalar ham raqamli belgiga ega, ammo "C" harfi raqamlardan oldin qo'yiladi, masalan: C318 - C 4 F 8 (oktaflorotsiklobutan).
Siqilgan gazlar sifatida N2, N2O, CO2 va boshqalar ishlatiladi.
AEROSOL QO'DLAMALARNING AVTOZOLLARI
1. Preparatning nozik dispers holatga o'tishi suyultirilgan propellantning potentsial energiyasi tufayli yuzaga keladi va hech qanday begona qurilmalardan foydalanishni talab qilmaydi.
2. Aerozollarni yaratish uchun qo'shimchalar kerak emas.
3. Vaqt birligida kichik zarrachalar hosil qilish uchun muhim miqdordagi moddani tarqatish mumkin - agar boshqa usullar qo'llanilganda, juda ko'p energiya talab qilinadi.
4. Tumanlash rejimi barqaror: hosil bo'lgan zarrachalarning o'lchami, ularning parvoz oralig'i va konusning cho'qqisidagi burchak butun ishlash davrida ozgina o'zgaradi.
5. Püskürtülmüş moddaning dozasini oldindan belgilashingiz mumkin.
6. Siz zarracha hajmini belgilashingiz mumkin.
7. Aerozolning polidisperslik darajasi past.
8. Barcha zarralar bir xil kimyoviy tarkibga ega.
9. Püskürtülmüş dori vositalarining sterilligi ta'minlanadi.
10. Paketdagi preparat havo kislorodi bilan aloqa qilmaydi, bu uning barqarorligini ta'minlaydi.
11. Avtomatik ravishda yopilgan valf mahsulotning foydalanilmagan qismini to'kish yoki bug'lanishi tufayli yo'qotish ehtimolini yo'q qiladi.
12. Qadoqlash har doim foydalanishga tayyor.
13. Qadoqlash ixcham. Shaxsiy yoki jamoaviy foydalanishga ruxsat beradi.
Birinchi aerozol paketlari 80-yillarda paydo bo'lgan. XX asr Yevropada. Ikkinchi jahon urushi davrida ularning rivojlanishida AQSh tashabbusi bilan chiqdi. 1941 yilda aerozolli qadoqlash - shisha idishga qadoqlangan hasharotlarni o'ldirish vositasi yaratildi. Yonilg'i yoqilg'isi Freon-12 edi.
Sanoat miqyosida ishlab chiqarish Ikkinchi jahon urushidan keyin AQShda, keyin esa dunyoning boshqa mamlakatlarida boshlangan.
AEROSOLLARNING AMALIY QO'LLANISHI
Aerozollarning keng qo'llanilishi ularning yuqori samaradorligi bilan bog'liq. Ma'lumki, moddaning sirtining oshishi uning faolligining oshishi bilan birga keladi. Aerozol shaklida püskürtülmüş moddaning oz miqdori katta hajmni egallaydi va yuqori reaktivlikka ega. Bu boshqa dispers tizimlarga nisbatan aerozollarning afzalligi.
Aerozollar qo'llaniladi:
Texnologiyaning turli sohalarida, jumladan, harbiy va kosmik sohalarda;
Qishloq xo'jaligida; "sog'liqni saqlashda;
Meteorologiyada; kundalik hayotda va boshqalar.
So'nggi paytlarda farmatsevtika amaliyotida aerozollar shaklida dozalash shakllarini tayyorlash keng qo'llanilmoqda. Dorivor moddalarni aerozollar shaklida qo'llash preparatni katta sirtlarga (o'tkir respirator kasalliklar, kuyishlar va boshqalar) qo'llash zarur bo'lgan hollarda qulaydir. Suyuq plyonka hosil qiluvchi moddalarni o'z ichiga olgan dozalash shakllari katta ta'sir ko'rsatadi. Ushbu preparat zararlangan hududga püskürtülürse, u bandajni almashtiradigan nozik, shaffof plyonka bilan qoplanadi.
Keling, aerozolli qadoqlashdan foydalanish haqida batafsilroq to'xtalamiz.
Hozirgi vaqtda aerozolli qadoqlashda 300 dan ortiq turdagi mahsulotlar mavjud.
Birinchi guruh: uy kimyoviy moddalari.
Insektitsidlar hasharotlarni o'ldirish uchun tayyorgarlikdir.
Kuyakka qarshi mahsulotlar.
Uy hayvonlarini davolash uchun insektitsidlar.
Yopiq o'simliklar va meva va rezavorlar ekinlarini qo'ziqorin kasalliklari va zararkunandalaridan himoya qilish uchun vositalar.
Laklar va bo'yoqlar.
Havo tozalagichlar.
c Cilalash va tozalash aralashmalari.
Ikkinchi guruh:
Parfyumeriya va kosmetika. “Sochni parvarish qilish vositalari (spreylar, shampunlar va boshqalar).
Soqol uchun ko'piklar va jellar.
Qo'llar va oyoqlar uchun kremlar.
Ko'nchilik uchun va qarshi moy.
Dezodorantlar.
Parfyumeriya, odekolon, tualet suvi.
Uchinchi guruh: tibbiy aerozollar.
To'rtinchi guruh: texnik aerozollar.
Yog 'moylari.
Korroziyaga qarshi qoplamalar.
Himoya filmlar. "Quruq moylash materiallari.
Burg'ulash mashinalarida to'sarlarni sovutish uchun emulsiyalar.
Beshinchi guruh: oziq-ovqat aerozollari.
OZIQ-OVQAT AEROSOLLARI
Birinchi oziq-ovqat idishlari 1947 yilda AQShda paydo bo'lgan. Ularda pirojnoe va pishiriqlarni tugatish uchun kremlar bo'lgan va faqat restoranlar tomonidan ishlatilgan va ularni to'ldirish uchun qaytarib bergan. Ushbu turdagi aerozolli qadoqlarni ommaviy ishlab chiqarish faqat 1958 yilda boshlangan.
Aerozolli oziq-ovqat mahsulotlarini uchta asosiy guruhga bo'lish mumkin:
past haroratlarda saqlashni talab qiluvchi paketlar;
keyingi issiqlik bilan ishlov berish bilan qadoqlash;
keyingi issiqlik bilan ishlov berishsiz qadoqlash.
Aerozolli paketlarda uch turdagi oziq-ovqat mahsulotlari ishlab chiqariladi: kremlar, suyuqliklar, pastalar. Aerozolli paketlarda siz salatlar, qayta ishlangan pishloq, sharbatlar, doljin, mayonez, tomat sharbati, 30% ko'pirtirilgan qaymoq va boshqalarni sotib olishingiz mumkin.
Oziq-ovqat aerozollarini ishlab chiqarishning o'sishi quyidagilar bilan bog'liq:
an'anaviy qadoqlash turlariga nisbatan afzalliklari;
yangi yoqilg'ilarni ishlab chiqish;
to'ldirish texnologiyasini takomillashtirish.
Aerozolli oziq-ovqat mahsulotlarini qadoqlashning afzalliklari:
Foydalanish qulayligi;
vaqtni tejash;
oziq-ovqat tayyor holatda qadoqlanadi va bir xil shaklda paketdan chiqariladi;
mahsulot oqishi yo'q;
namlik yo'qolmaydi yoki o'ramga kirmaydi;
xushbo'y hid yo'qolmaydi;
mahsulot steril holatda saqlanadi.
Oziq-ovqat aerozollari formulalariga quyidagi talablar qo'llaniladi:
1. Propellant yuqori toza, toksik bo'lmagan, ta'msiz va hidsiz bo'lishi kerak. Hozirgi vaqtda karbonat angidrid, azot oksidi, azot, argon va C318 freon ishlatiladi.
2. Suvli eritmalarda juda cheklangan eruvchanlikka ega bo'lgan siqilgan gazlar ko'pik hosil bo'lishida ishtirok eta olmaydi va bu ko'pirtirilgan krem, dekorativ kremlar, musslar va boshqalar uchun zarurdir. Ushbu mahsulotlar bilan C318 freondan foydalanish afzalroqdir, garchi u ancha qimmatroq.
18.4-jadval Har xil oziq-ovqat aerozollari uchun formulalar misollari
| Aerozollarga kiritilgan ingredientlar | Miqdori, % massasi | |
| 1. Aperatif sendvichlar uchun krem | ||
| Krem bilan tvorog | 50-60 | |
| 25-30 | ||
| O'simlik yog'i va aromatik qo'shimchalar | 6-10 | |
| Freon S318 | 7 | |
| 2. Qandolat mahsulotlarini tugatish uchun shakar sirlari | ||
| Shakar | 55-60 | |
| Suv | 15-25 | |
| O'simlik moyi | ||
| qiyin | 9-14 | |
| suyuqlik | 3-5 | |
| Stol tuzi | 0,1-0,3 | |
| Mikrokristalin tsellyuloza | 1,0 | |
| Xushbo'y hidlar | 1-4 | |
| Emulsifikatorlar | 0,5-1 | |
| Freon S318 | 7 | |
| 3. Muss | ||
| Asal yoki meva siropi | 78-83 | |
| Suv | 7-9 | |
| O'simlik yog'i (qattiq) | 3-5 | |
| Mikrokristalin tsellyuloza | 1-2 | |
| Monoglitseridlar | 0,5-1 | |
| Sorbitol poliesterlari | 0,05-1 | |
| Freon SZ18 | 7 | |
| 18.4-jadvaldan davomi | ||
| Aerozollarga kiritilgan ingredientlar | Miqdori, % massasi | |
| 4. Ko'pik shaklida dekorativ sous | ||
| Xantal (mayda maydalangan kukun) | 0,94 | |
| Limon sharbati | 4,72 | |
| Sirka | 9,44 | |
| Suv | 34 | |
| Polisorbat 80 | 0,5 | |
| Emulsiyalashtiruvchi aralashma | 2,25 | |
| Mikrokristalin tsellyuloza | 2,5 | |
| Qo'shimchalar - ko'pikli stabilizatorlar | 4,59 | |
| Freon C318 + azot oksidi (P=8 atm) | 7 | |
| 5. Ko'pik shaklida yog'-sirka kiyinish | ||
| Suv | 11,80 | |
| tuz | 1,96 | |
| Shakar | 1,47 | |
| Sirka | 22,81 | |
| Zaytun moyi | 61,75 | |
| Polisorbat 80 | 0,10 | |
| Sarimsoq yog'i | 0,12 | |
| Qora qalampir yog'i | 0,10 | |
| Freon S318 | 10,0 | |
| 6. Qovurilgan makkajo'xori yadrolari uchun kiyinish | ||
| Tuz (qo'shimcha) | 10,00 | |
| O'simlik moyi | 58,97 | |
| Boshqa yog 'qo'shimchalari | 0,03 | |
| Bo'yoq | 1,00 | |
| Freon-S318 | 10,00 | |
3. Freonlardan foydalanish yana bir afzalliklarni beradi: suyultirilgan gazlar ko'pik shaklida chiqariladigan mahsulot formulalariga og'irlik bo'yicha 10% dan ko'p bo'lmagan miqdorda kiritiladi, ular nisbatan kichik hajmni egallaydi. Bu silindrga sezilarli darajada ko'proq mahsulotni yuklash imkonini beradi - silindr hajmining 90% (siqilgan gazli paketlarda atigi 50%) va mahsulotni paketdan to'liq chiqarishni kafolatlaydi.
4. Yonilg'i quyish moslamasini tanlash oziq-ovqat mahsulotining turi va mo'ljallangan etkazib berish shakli (qaymoq, suyuqlik, pasta) bilan belgilanadi. CO2 va yuqori toza azot oksidi aralashmalari o'zini yaxshi isbotladi. Ko'pikni olish uchun C318 freonning azot oksidi bilan aralashmalari ishlatiladi. Ushbu aralashma bilan qadoqlangan tortni tugatish kremi rangni yaxshi saqlaydigan barqaror ko'pik hosil qiladi. Siroplar uchun CO2 eng mos propellant hisoblanadi.
Tsilindrdan tarkibni chiqarish sifati quyidagi omillarga bog'liq:
Mahsulot tayyorlash texnologiyalari;
Stabilizator (mikrokristalin tsellyuloza keng qo'llaniladi);
Silindr va valfni to'g'ri tanlash.
Dolchin va limon sharbati uchun mahsulotlarni hohlagancha tomchilar yoki oqim sifatida tarqatadigan boshqariladigan buzadigan amallar boshi ishlab chiqilgan. Sun'iy tatlandırıcılar uchun dozalash klapanlari qo'llaniladi, ular yuboradigan bitta doza arralangan shakarning bir qismiga to'g'ri keladi va hokazo.
AEROSOL TRANSPORTI
Pnevmatik transport un maydalash, don va yem-xashak sanoatida keng qo'llaniladi, bu esa avtomatlashtirishni joriy etish, mehnat unumdorligini oshirish va xarajatlarni kamaytirish uchun sharoit yaratadi. Shu bilan birga, pnevmatik transportdan foydalanish katta hajmdagi havoni ko'chirish uchun elektr energiyasining katta xarajatlari bilan bog'liq (1 kg havo 5-6 kg quyma materialni harakatga keltiradi).
Aerozol tashish yanada progressiv bo'lib, unda havo oqimida katta miqdordagi material kontsentratsiyasiga transportning boshida unning aeratsiyasi va yuqori havo bosimi tufayli erishiladi. Aeratsiya un zarralari orasidagi yopishqoqlikni buzadi va u suyuqlik kabi suyuqlik xususiyatiga ega bo'ladi, natijada 1 kg havo 200 kg ungacha harakat qiladi.
Aerozolni tashish moslamasi oziqlantiruvchi, supercharger, material quvur liniyasi va tushirish moslamasidan iborat. Asosiy element oziqlantiruvchi bo'lib, unda havo material bilan aralashtiriladi va aralashmaga dastlabki tezlik beriladi, bu esa uni material quvur liniyasiga etkazib berishni ta'minlaydi.
Aerozol transportining joriy etilishi tegirmonlarning mahsuldorligini oshirish va solishtirma energiya sarfini kamaytirish imkonini beradi.
Aerozol transporti nafaqat un maydalashda, balki quyma materiallar va kukunlardan foydalanish bilan bog'liq bo'lgan boshqa sohalarda ham kelajakka ega.
Aerozollar - qattiq zarrachalar yoki suyuqlik tomchilari gazda (S/G yoki L/G) muallaq bo'lgan mikrogeterogen tizimlar;
Dispers fazaning agregat holatiga ko'ra aerozollar quyidagilarga bo'linadi: tuman (L/G); tutun, chang (T/G); tutun [(F+T)/G)].
Tarqalishi bo'yicha aerozollar quyidagilarga bo'linadi: tuman, tutun, chang.
Boshqa mikrogeterogen tizimlar singari, aerozollar ham haqiqiy eritmalardan (kondensatsiya usullari) yoki qo'pol dispersli tizimlardan (dispersiya usullari) olinishi mumkin.
Tumandagi suv tomchilari doimo sharsimon bo'ladi, qattiq tutun zarralari esa kelib chiqishiga qarab har xil shaklga ega bo'lishi mumkin.
Dispers fazaning juda kichik zarracha o'lchamlari tufayli ular rivojlangan sirtga ega bo'lib, unda adsorbsiya, yonish va boshqa kimyoviy reaktsiyalar faol ravishda sodir bo'lishi mumkin.
Aerozollarning molekulyar-kinetik xususiyatlari quyidagilar bilan belgilanadi:
dispers fazali zarralarning past konsentratsiyasi; dispersiya muhitining past viskozitesi; dispersiya muhitining past zichligi.
Dispers faza zarrachalarining kattaligiga qarab, ular tezda cho'kishi (r<1 mkm) yoki tomir devorlariga yopishib qolishi yoki bir-biriga yopishib qolishi (r<0,01 mkm). Oraliq o'lchamdagi zarralar eng katta barqarorlikka ega.
Aerozollar termoforez, termopresipitatsiya va fotoforez hodisalari bilan tavsiflanadi.
Aerozollarning optik xossalari liozollarning xossalariga o'xshaydi, lekin ular tomonidan yorug'likning tarqalishi dispers faza va dispersiya muhitining sindirish ko'rsatkichlaridagi katta farqlar tufayli ancha aniq bo'ladi.
Aerozollarning elektr xususiyatlarining o'ziga xosligi shundaki, zarrachalarda EDL paydo bo'lmaydi, zarrachalarning zaryadi tasodifiy va kichik kattalikdir. Zarrachalar bir-biriga yaqinlashganda, elektrostatik repulsiya sodir bo'lmaydi va tez koagulyatsiya sodir bo'ladi.
Aerozollarni yo'q qilish muhim muammo bo'lib, cho'ktirish, koagulyatsiya, changni yig'ish va boshqa usullar bilan amalga oshiriladi.
Kukunlar yuqori konsentratsiyali dispers tizimlar bo'lib, ularning dispers fazasi qattiq zarralar va dispersiya muhiti havo yoki boshqa gazdir. Belgisi: T/G.
Kukunlarda dispers fazaning zarralari bir-biri bilan aloqa qiladi. An'anaga ko'ra, quyma materiallarning ko'pchiligi kukunlar deb tasniflanadi, ammo tor ma'noda "changlar" atamasi zarrachalar o'rtasidagi o'zaro ta'sir kuchlari zarrachalar massasiga mutanosib bo'ladigan ma'lum bir kritik qiymatdan kichik bo'lgan zarrachalar kattaligi yuqori bo'lgan tizimlarga nisbatan qo'llaniladi. zarralar. Eng keng tarqalgani zarracha o'lchamlari 1 dan 100 mikrongacha bo'lgan kukunlardir. Bunday kukunlarning o'ziga xos oraliq yuzasi bir necha m11.09.2011 (soot) dan m2 / g fraktsiyalarigacha (nozik qumlar) farq qiladi.
Kukunlar qattiq dispers fazali (shuningdek T/G) aerozollardan qattiq zarrachalarning ancha yuqori konsentratsiyasi bilan farqlanadi. Kukun cho'kindi paytida qattiq dispers fazaga ega bo'lgan aerozoldan olinadi. Suspenziya (S/L) quritilganda ham kukunga aylanadi. Boshqa tomondan, kukundan ham aerozol, ham suspenziya olish mumkin.
KUCHUNLARNING TASNIFI
1. Zarrachalar shakliga ko'ra:
Ekviaksiyali (uchta eksa bo'ylab taxminan bir xil o'lchamlarga ega);
Tolali (zarrachalarning uzunligi kengligi va qalinligidan ancha katta);
Yassi (uzunligi va kengligi qalinligidan ancha katta).
2. Zarralararo o‘zaro ta’sirga ko‘ra:
Birlashtiruvchi dispers (zarralar bir-biri bilan bog'langan, ya'ni tizim qandaydir tuzilishga ega);
Erkin tarqalgan (kesish qarshiligi faqat zarralar orasidagi ishqalanish tufayli yuzaga keladi).
3. Dispers fazaning zarracha kattaligiga ko’ra tasnifi:
Qum (2≤10 -5 ≤ d ≤ 2∙10 -3) m;
Chang (2∙10 -6 ≤ d ≤ 2∙10 -5) m;
Kukun (d< 2∙10 -6) м.
KUUNGLAR OLISH USULLARI
Kukunlar, xuddi boshqa dispers tizimlar kabi, ikki guruh usulda olinishi mumkin:
Dag'al tizimlar tomonidan - dispersiya usullari bilan;
Haqiqiy eritmalar tomonidan - kondensatsiya usullari bilan.
Usulni tanlash materialning tabiatiga, kukunning maqsadiga va iqtisodiy omillarga bog'liq.
DISPERSIYA USULLARI
Xom ashyo rulonli, sharli, tebranish yoki kolloid tegirmonlarda maydalanadi, so'ngra fraktsiyalarga bo'linadi, chunki maydalash natijasida polidispers kukunlari olinadi (masalan, bir xil turdagi un tarkibida 5 dan 60 mikrongacha bo'lgan zarralar bo'lishi mumkin). .
Samarali dispersiyaga juda konsentrlangan suspenziyalarni maydalash orqali erishish mumkin.
Dispersiyani engillashtirish uchun sirt faol moddalar bo'lgan qattiqlikni kamaytiradigan vositalar qo'llaniladi. Polaritni tenglashtirish qoidasiga muvofiq, erning qattiq yuzasida adsorbsiyalanganda, ular sirt tarangligini kamaytiradi, dispersiya paytida energiya sarfini kamaytiradi va zamin fazasining tarqalishini oshiradi.
Ba'zi hollarda, material tarqalishdan oldin oldindan ishlov beriladi. Shunday qilib, titan yoki tantal vodorod atmosferasida isitiladi, gidridlarga aylanadi, ular maydalanadi va vakuumda isitiladi - sof metall kukunlari olinadi.
Bo'yoqlar va pirotexnika tarkibiga kiradigan mayda kukunlarni ishlab chiqarishda silliqlash uchun sharli tegirmonlar qo'llaniladi. To'plar tekislanadi va ezilgan materialning zarralarini aylantiradi.
O'tga chidamli metallardan (volfram, molibden, niobiy) sferik zarrachalari bo'lgan kukunlar yoyning past haroratli plazmasida va yuqori chastotali razryadda olinadi. Plazma zonasidan o'tib, zarralar erib, sharsimon shaklga ega bo'ladi, so'ngra soviydi va qotib qoladi.
Dispersiya paytida materialning kimyoviy tarkibi o'zgarmaydi.
KOndensatsiya Usullari
Ushbu usullarni ikki guruhga bo'lish mumkin.
Birinchi guruh usullar liofob eritmalarning koagulyatsiyasi tufayli zarrachalarning cho'kishi bilan bog'liq. Eritmaning bug'lanishi yoki erituvchining qisman almashtirilishi (eruvchanlikning pasayishi) natijasida suspenziya hosil bo'ladi va uni filtrlash va quritishdan keyin kukunlar olinadi.
Usullarning ikkinchi guruhi kimyoviy reaktsiyalar (kimyoviy kondensatsiya) bilan bog'liq. Kimyoviy kondensatsiya usullarini qo'llaniladigan reaktsiya turiga qarab tasniflash mumkin:
1. Elektrolitlar orasidagi almashinish reaksiyalari. Masalan, reaksiya natijasida cho'kma bo'r (tish kukuni) olinadi:
Na 2 CO 3 + CaC1 2 = CaCO 3 + 2 NaCl.
2. Metalllarning oksidlanishi.
Misol uchun, sink oqining asosiy tarkibiy qismi bo'lgan yuqori dispersli sink oksidi rux bug'ini 300 ° C da havo bilan oksidlash orqali olinadi.
3. Uglevodorodlarning oksidlanishi.
Kauchuk, plastmassa va bosma siyoh ishlab chiqarishda ishlatiladigan har xil turdagi kuyikishlar kislorodsiz gaz yoki suyuq uglevodorodlarni yoqish orqali olinadi.
4. Metall oksidlarining qaytarilishi.
Tabiiy gaz, vodorod yoki qattiq qaytaruvchi moddalar bilan qaytarilish yuqori dispersli metall kukunlarini ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
Va yana ko'p narsa, ularsiz hayotni tasavvur qilib bo'lmaydi. Butun inson tanasi - bu inson fiziologiyasiga bo'ysunadigan ma'lum qoidalarga qat'iy muvofiq doimiy harakatda bo'lgan zarralar dunyosi. Organizmlarning kolloid tizimlari ma'lum bir kolloid holatni tavsiflovchi bir qator biologik xususiyatlarga ega: 2.2 Kolloid hujayralar tizimi. Kolloid-kimyoviy fiziologiya nuqtai nazaridan...
Keling, gaz ustunimizning uchta gorizontal A, B va C qatlamlarini tasavvur qilaylik, B qatlami A dan yuqorida, A esa C dan yuqorida joylashgan. B qatlamidan hajm bilan. Aksincha, A tarkibidagi aralashmaning har qanday miqdori B va C tarkibidagi ikkita aralashmaga bo'linishi mumkin.
Ikki gazni bu aralashtirish va ajratish, shuningdek, A, B va C dagi gorizontal quvurlarni mustahkamlash orqali teskari yo'l bilan amalga oshirilishi mumkin. Gaz ustunidan chiqadigan har bir bunday quvurning uchi piston bilan yopiladi. Endi biz pistonlarni B va C qatlamlarida ichkariga suramiz, aytaylik, chapdan o'ngga, A nuqtada esa, aksincha, pistonni tashqariga, ya'ni o'ngdan chapga suramiz. Keyin B va C da gazning bir qancha massalari ustundan chiqib ketadi, Ada esa, aksincha, aralashmaning ma'lum bir hajmi kiradi. Biz har bir bunday quvurda ushbu quvur aloqa qiladigan gaz ustunining gorizontal qatlami bilan bir xil tarkibdagi aralashmaning ma'lum bir massasi mavjud deb taxmin qilamiz.
Keyin qiymatlar tenglamalardan aniqlanadi
Bundan kelib chiqadi
Keling, aralashmani qandaydir teskari tarzda ajratamiz va sarflangan ishni hisoblaymiz.
A ga aralashmaning birlik hajmini kiritamiz va B dan mos ravishda hajmlarni olamiz
Bu jarayonda sarflangan jami ish ga teng
Bu erda qiymatlarni almashtirsak, bu ish nolga teng ekanligini ko'ramiz.
Bu erda qandaydir noziklik bor: B aralashmalari va A aralashmasi bo'linib, turli balandliklarga ko'tarilib, turli xil potentsial energiyaga ega bo'ldi. Ammo ish nolga teng va tizimning harorati doimiy bo'lganligi sababli, bu tizim ma'lum miqdorda issiqlik bergan yoki olgan taqdirdagina mumkin. Potensial energiyaning o'zgarishini bilib, biz tizimga berilgan issiqlik miqdorini va shuning uchun entropiyaning o'zgarishini topamiz.
Potensial energiyaning o'sishi bo'ladi
lekin u tizimga berilgan issiqlik miqdoriga teng, shuning uchun entropiyaning ortishi teng bo'ladi
Bu miqdorga ko'ra, B aralashmaning hajmi va C aralashmasi hajmining entropiyalari yig'indisi A aralashmaning birlik hajmining entropiyasidan kattaroqdir. Bu erdan B va C aralashmalarining hajmlarini, yig'indisini topish mumkin. entropiyalari A aralashmaning birlik hajmining entropiyasiga teng; Buning uchun B va C aralashmalarning hajmlarini teskari izotermik usulda hajmlarga keltiramiz va bu jarayon davomida har ikkala aralashmaning entropiyalaridagi o'sishlar yig'indisini qarama-qarshi belgi bilan olingan (75) ifodaga tenglashtiramiz.
B aralashmasi uchun entropiya o'sishi bo'ladi
(76) tenglamaga bosimlar ifodasini zichlik bilan almashtiramiz
