SU1612245A1 - Способ фотометрического определени удельной поверхности контакта фаз газожидкостной эмульсии - Google Patents
Способ фотометрического определени удельной поверхности контакта фаз газожидкостной эмульсии Download PDFInfo
- Publication number
- SU1612245A1 SU1612245A1 SU884431896A SU4431896A SU1612245A1 SU 1612245 A1 SU1612245 A1 SU 1612245A1 SU 884431896 A SU884431896 A SU 884431896A SU 4431896 A SU4431896 A SU 4431896A SU 1612245 A1 SU1612245 A1 SU 1612245A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- gas
- layer
- liquid
- intensity
- turbidity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и приборостроению и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства дл определени удельной поверхности контакта фаз газожидкостных эмульсий, а также суспензий и эмульсий жидкость-жидкость. Цель изобретени - повышение точности измерений, расширение области применени и упрощение способа. Измер ют любым известным способом или принимают из справочной литературы показатели преломлени жидкой и газовой фаз Nж и Nг и их мутности Τж и Τг, а удельную поверхность контакта фаз определ ют по формуле А=4(е-1)[LN(Ео/Е)-L.Τг .ϕ-L. ж(1-ϕ)]/ е.L.[1-(Nг/Nж)2], где е - основание натурального логарифма
ϕ - газосодержание, объемные доли
L - толщина просвечиваемого сло среды, м
Ео - интенсивность света, прошедшего через слой дегазированной жидкости, лк
Е - интенсивность света, прошедшего через слой газожидкостной эмульсии, лк. При этом величина L должна удовлетвор ть зависимости DΛ≤2D, где D - максимальный диаметр газового пузыр . 1 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относитс к области измерительной техники и приборостроени и может быть использовано в раз-личных отрасл х народного хоз йства дл определени удельной поверхности контакта фаз газожидкостных эмульсий, а также суспензий и эмульсий жидкость - жидкость.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерений.
На чертеже показана принципиальна схема устройства, реализующего предлагаемый способ..
Устройство состоит из двух светопроводов 1 и 2, установленных на рас- Ьто нии L один параллельно другому, источника 3 излучени , фотсэприемника 4 и вторичного прибора 5.
Измерени с помощью устройства осуществл ютс следуюшдм образом.
От источника 3 излучени световой Поток проходит по светопроводу 1, параллельным пучком через слой исследуемой среды толщиной L. где он Частично рассеиваетс и поглощаетс . Достигает светопровода 2 и по нему поступает на фотоприемник 4, где све- сигнал преобразовываетс в электрический и регистрируетс вторичным прибором 5.
: При осуществлении способа в качест- В|е источника излучени используют источник ИК-изл чени , в качестве све- тЬпроводов - гибкие волоконные свете- В|оды, в качестве вторичного прибора - м|арлиамперметр.
: Способ осуществл етс следующим образом.
Предварительно измер ютс (при необходимости ) показатели преломлени жэдкой и газовой фаз п. и п любым и|звестньм способом, причем дл многих веществ эти .характеристики известны и могут быть прин ты из литературы. Затем измер ют мутности любым извест- HJ3IM способом или с помощью устройства . По определению мутность - это в№1чина, обратна рассто нию, на кЬтором интенсивность света снижаетс в е раз. Таким образом, дл определени мутности измер ют интенсивность с.рета EJJ сомкнутых светопроводах, а затем - Е при светопроводах, от- сто щих на рассто нии L и помещенных
1612245 где
10
Е
15
20
25
30
. в исследуем;ю средуГ а мутность Т ) 35 диаметр пузьфей или Р ссчитьшаюГпо .,nnLL ь может быть .рассчитан предварфссчитьшают по формуле
- основание натурального ло рифма;
Cf - газосодержание, об. доли; L - тол1чина просвечиваемого
сло среды, м;
Е - интенсивность света, прош щего через слой дегазиров ной жидкости, лк; интенсивность света, прош шего через слой газожидко ной эмульсии, лк; т мутности дисперсионной сре
и дисперсной фазы, . В устройстве дл фотометрическог определени удельной поверхности ко такта фаз, содержащем источник излу чени , светопроводы и фотоприемник, рассто ние ме щу светопроводами находитс в диапазоне
d L 2 d,
где d - максимальный диаметр газово го пузыр .
Диапазон значений зазоров d : L 2 d обосновываетс тем, 4Td на п ти прохождени светового луча не до жна находитьс одна частица дисперс ной фазы в тени другой. (L 2 d) и частицы (пузьфи, капли) нё должны деформироватьс при прохождении меж световодами, а тем более обтекать рабочую зону зона ().
Максимальньй диаметр пузырей или
рительно, исход из многочисленных зависимостей, основанных на удельной диссипации энергии в аппарате, диа - метре барботажных отверстий и пр. Кроме того, контроль с помощью осцил лографа позвол ет оценить, проход т ли через зазор два пузыр одновременно или нет. При одновременном про ходе на осциллограмме видны наложени .
f
е (ЕО - ЕО)
r;ke е
40
ЕГТь
основание натурального логарифма .
Измерени провод т дл дисперсной Фйзы и дл дисперсионной среды. Мут- нфсти наиболее часто употребл емых в П роизводствах веществ могут быть при- 45
нАты из литературы. Дл определени удельной поверхности контакта фаз датчик сначала помещаетс в сплощную дегазированную среду (дисперсионную фа- з;у) и измер етс интенсивность про- 50 шедшего через ее слой спета Е,,, а за- Т(&м - в газожидкостную эмульсию и из- М(6р етс интенсивность света Е. Одно- в)еменно измер етс газосодержание ( любым Известным способом.
Удельную поверхность А контакта ФАз определ ют по формуле
рительно, исход из многочисленных зависимостей, основанных на удельной, диссипации энергии в аппарате, диа - метре барботажных отверстий и пр. Кроме того, контроль с помощью осциллографа позвол ет оценить, проход т ли через зазор два пузыр одновременно или нет. При одновременном проходе на осциллограмме видны наложени .
Практически в любом аппарате имеетс распределение пузьфей по размерам , например в аппарате с мешалкой мелкие пузыри - в зоне мешалки, а крупные - в периферийных зонах аппарата . Условие d L 2 d позвол ет 1 проводить измерени в любой точке аппарата, регулиру величину L.
Кроме того, предлагаемый способ 55 может быть использован дл определени удельной поверхности контакта фаз любых гетерогенных систем. Если приvi/tiio ищ см ллпд IIU ujuuMVJit;г,,«к.
4(е-1П1п{Е /E)-L. г . СР I ПЧ Лгетерогенных систем. Если при
А -i - J-JJ-l iE /E) L J,. ( еж (1-)Jн ть рассе нньй дисперсными частица.
LI J .ми свет за фиктивно поглощенный, то
612245 где
10
Е
15
0
5
0
5 диаметр пузьфей или ь может быть .рассчитан предва- основание натурального логарифма;
Cf - газосодержание, об. доли; L - тол1чина просвечиваемого
сло среды, м;
Е - интенсивность света, прошед- щего через слой дегазированной жидкости, лк; интенсивность света, прошедшего через слой газожидкост- ной эмульсии, лк; т мутности дисперсионной среды
и дисперсной фазы, . В устройстве дл фотометрического определени удельной поверхности контакта фаз, содержащем источник излучени , светопроводы и фотоприемник, рассто ние ме щу светопроводами находитс в диапазоне
d L 2 d,
где d - максимальный диаметр газового пузыр .
Диапазон значений зазоров d : L 2 d обосновываетс тем, 4Td на п у- ти прохождени светового луча не должна находитьс одна частица дисперсной фазы в тени другой. (L 2 d) и частицы (пузьфи, капли) нё должны деформироватьс при прохождении между световодами, а тем более обтекать рабочую зону зона ().
Максимальньй диаметр пузырей или
диаметр пузьфей или ь может быть .рассчитан предварительно , исход из многочисленных зависимостей, основанных на удельной, диссипации энергии в аппарате, диа - метре барботажных отверстий и пр. Кроме того, контроль с помощью осциллографа позвол ет оценить, проход т ли через зазор два пузыр одновременно или нет. При одновременном проходе на осциллограмме видны наложени .
5 1612245
можно дл любой гетерогенной системы записать простое соотношение
In (Ер/Е) С- мутность анализируемой си стемы , - длина пути светового луча
в анализируемой системе, м начальна интенсивность света , лк;
- интенсивность света, прошедшего через слой анализируемой системы, лк. любой гетерогенной системы . ь (/ можно выразить уравнением
f
0 - 0
(1-(f,)V ,
,
-мутность дисперсной фазы ,
-мутность дисперсионной среды, м ;
- объемна дол дисперсной фазы;
5
рас мутность, создаваема за счет рассе ни света поверхностью дисперсных частиц .
Величина- С рас может быть определеИСХОЛЯ Ич пггтмтт лг л« -л.:
на исход из оптических свойств сред и формы дисперсных частиц. Так, например , .дл дисперсных частиц сфери- р ческой формы с коэффициентом преломлени п меньшим, чем коэффициент
преломлени сплошной фазы п
С
15
л 6 (-Рд е Г . -1 fac Ad(ri-) l - K/n)J
где d - диаметр дисперсной частицы, м.
На основании приведенных уравнении и принима во внимание известную 2Q .зависимость
А бСР
А,
получают выражение дл определени поверхности контакта фаз указанной 25 системы:
А )ln(Eo/E) - L L - е
Таким образом, способ может быть применен дл определени поверхности контакта фаз любых гетерогенных систем с известной или идентифицированной формой частиц, что позвол ет определить величину 6 рдсИзмерени провод т на экспериментальном стенде. Определ ют локальные . значени поверхности контакта фаз в аппарате с мешалкой. Газосодержание определ етс по изменению уровн перемешиваемой среды и принимаетс равномерным по объему аппарата. В каче- светопроводов используют гиб- кие стекловолокнистые световоды, а в качестве светоприемника - фотодиод.
Исследовани провод т на средах с очень малыми мутност ми (вода, водные растворы ПАВ, воздух) , где t),. : «С;((0,001 м, поэтому слагаемыми, содержапщми эти члены, пренебрегают. Поскольку ток I в цепи фотодиода пр мо пропорционален интенсивности светового потока Е, падающего на него, расчетна формула упрощена и имеет вид
А
4 Се-1) In .(lo/I) L- ер - (Пг/п)П
eg. Ч - L )
V (n;/n)2j
Диаметр пузырей
30
уравнению
d А
35
0
Пример 1. Определена величина газосодержани ( 0,09. Измерени провод т при рассто нии между . световодами L 0,0105 м. Используют справочные данные, показатель преломлени воздуха пр 1,00; показатель преломлени П; 1,33.
Результаты измерений и расчетов приведены в табл. 1.
Пример. 2. Измерени йррво- 5 д т при величине газосодержани (р 0,07 и рассто нии между световодами L 0,006 м. Используют справоч-. ные данные: показатель преломлени воздуха п Т,00; показатель пр елом- лени 5%-ного водного раствора ПАВ п
0
Ж 1.33.
Результаты измерений представлены в табл. 2.
Дн оценки результатов измерений 5 по предлагаемому способу параллельно провод т измерени удельной поверхности контакта фаз кондуктометричес- ким способом и диаметра пузырей фотографическим способом.
В табл, 2 приведены измерени , выполненные в тех же точках аппарата, но при этом в воду добавлено ПАВ.
Размеры пузьфей, полученные фотографическим способом, хорошо согласу- с размерами, полученными фотоме- 1|рическим способом.
I Таким образом, при реализации спо- 4оба повышаетс точность измерени } с|пособ упрощаетс и расшир етс об- jjacTb его применени . i Способ можно эффективно использо- ать при проведении научно исследо- ательских работ, а также при опреде- J|eнии параметров газожидкостной
мульсии в промышпенных аппаратах, то позвол ет оптимизировать технологический процесс.
20
рмула изобретени
пособ фотометрического определе- удельной поверхности контдкта фаз жидкостной эмульсии, заключающий-А i gHll- llLjEp/E) - L., -Ф-Ь-ож (i-(f)l
е L 1 - (Пг/п)23
основание натурального логарифма;
интенсивность излучени , прошедшего через слой дисперсионной среды, лк; интенсивность излучени , прошедшего через слой газожидкостной эмульсии, лк; толщина сло среды, м;
где d - максимал
го пузыр
а.удельную повер вычисл ют из вьф
Е
30
35
Ср - мутност ( - величин
. об.доли
мутност ды, м ;
п р - показат персной
п.- показат персион
излучение, измер ют интенсивность излучени , прошедшего через слой эмульсии, направл ют излучение той же интенсивности на слой дисперсионной среды той же толщины, измер ют интенсивность излучени , прошедшего через указанный слой среды, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерений, дополнительно измер ют величину газо - содержани , мутность дисперсионной среды и мутность дисперсной фазы,- измерени провод т дл сло эмульсии толщины L, лежащей в диапазоне значений
d L « 2 d.
где d - максимальный диаметр газово-
го пузыр ,
а.удельную поверхность А контакта-фаз вычисл ют из вьфажени
,-.
Ср - мутность дисперсной фазы, ( - величина газосодержани ,
. об.доли; .
мутность дисперсионной среды , м ;
п р - показатель преломлени дисперсной фазы;
п.- показатель преломлени дис- персионной среды.
Claims (1)
- формула изобретения Способ фотометрического определения удельной поверхности контакта фаз газожидкостной эмульсии, заключающий' А = (Ер/Е) ’ (пг /п*) 2 J где е ,е L [ I- основание натурального логарифма;- интенсивность излучения, прошедшего через слой дисперсионной среды, лк;- интенсивность излучения, прошедшего через слой газожидкостной эмульсии, лк;- толщина слоя среды, м;максимальный диаметр газового пузыря,а.удельную поверхность А контакта-фаз вычисляют из выраженияL· с |- •Ч’ —L-g* (1-(^)1 !>где дисперсной фазы,м~^ газосодержания, ПГ мутность величина об.доли; мутность ды, м ; показатель преломления церсной фазы; показатель преломления персионной среды.Таблица 1 дисперсионной ере· дисдисL
Номер точек измерения Освещенность (сила тока), мА Удельная ПКФ А, м* Диаметр пузыря, d, мм Примечание I .. Фотометрически Кондуктометрически Фотометрически Фотографически 1 100 52 90,6 96 6,0 5,9 Верхняя часть аппарата 2 100 37 137,8 3,9 Вблизи мешал- 32 157,9 140 3,4 2,7 ки 27 181,4 3,0 3 100 47 104,6 5,2 У стенки ап- 50 96,0 100 5,6 5,4 парата 48 101,7 . 5,3 О Гб 12245 10 Табл и ц а 2 Номер Освещенность Удельная ПКФ А, м“4 Диаметр пузыря, Примечание точек (сила тока), <1, мм изме- мА рения ---- — --- - V I Фотомет- Кондукто- Фотомет- Фотографи- рически метрически рически чески 1 103 80 61,3 6,8 Верхняя 73 83,4 50 5,0 7,2 часть ап- 70 93,6 4,5 .парата 2 103 62 12з; 1 3,4 У стенки 55 152,1 120 2,8 3,0 аппарата 55 152,1 2,8
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884431896A SU1612245A1 (ru) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | Способ фотометрического определени удельной поверхности контакта фаз газожидкостной эмульсии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884431896A SU1612245A1 (ru) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | Способ фотометрического определени удельной поверхности контакта фаз газожидкостной эмульсии |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1612245A1 true SU1612245A1 (ru) | 1990-12-07 |
Family
ID=21377754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884431896A SU1612245A1 (ru) | 1988-05-27 | 1988-05-27 | Способ фотометрического определени удельной поверхности контакта фаз газожидкостной эмульсии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1612245A1 (ru) |
-
1988
- 1988-05-27 SU SU884431896A patent/SU1612245A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 802841, кл. G 01 N 15/00, 1981. Calderbank Р. Н. Physical Rate Process in Indvistrial Fermentation. Part 1: The Interfacial Area in Gas-Liquid Contacting vith Mecanical Agitation. - Trans. Inst. Chem. Engrs. (London), 1958, 36, 443. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3975084A (en) | Particle detecting system | |
EP0206433B1 (en) | Methods for measuring the light absorbance of a fluid medium | |
US3990851A (en) | Process and device for measuring antigen-antibody reactions | |
IT1209604B (it) | Metodo ed apparecchiatura per la misura di parametri di coagulazione. | |
FI890591A (fi) | Koeastia ja laite biologisten analyysien suorittamiseksi | |
BR9305886A (pt) | Processo para determinar número total de células por volume de espécime de célula | |
EP0335725A3 (en) | Apparatus and method for detection of fluorescence or light scatter | |
US4988630A (en) | Multiple beam laser instrument for measuring agglutination reactions | |
KR870003385A (ko) | 용액 및 분산액의 분석방법 | |
Miyaishi et al. | Thermal lens spectrometry based on image detection of a probe laser beam | |
KR960018574A (ko) | 오일중 불용성 물질의 농도를 측정하는 방법 및 장치 | |
US5572321A (en) | Detector for measuring the luminous intensity scattered by thin films of colloidal media | |
SU1612245A1 (ru) | Способ фотометрического определени удельной поверхности контакта фаз газожидкостной эмульсии | |
SE8505714D0 (sv) | Forfarande vid blekning av cellulosamassa | |
Gantner et al. | Applications of laser Raman spectrometry in process control, using optical fibers | |
JPH03503314A (ja) | 蛍光測定器 | |
JPS6132628B2 (ru) | ||
JPS56137140A (en) | Optical measuring method of blood coagulation | |
SU819646A1 (ru) | Устройство дл определени опти-чЕСКиХ ХАРАКТЕРиСТиК РАССЕиВАющиХСРЕд | |
Lovrien et al. | Rapid Flow Titration and the Rate of the Acid Expansion of Bovine Serum Albumin | |
JPH04134250A (ja) | ワックス中の油分の混合比測定方法及び装置 | |
SU842496A1 (ru) | Устройство дл подсчета и определени РАзМЕРОВ чАСТиц B ОпТичЕСКи плОТ-НыХ СРЕдАХ | |
RU2061237C1 (ru) | Способ определения содержания жира и белка в молоке и устройство для его осуществления | |
JP2001208686A (ja) | 散乱光計測方法、尿検査方法および散乱光計測装置 | |
SU913184A1 (ru) | Устройство для,измерения углового распределения рассеянного излучения г |