Способ измерения дисперсности раствора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик.9 01 Н 15/02 присоеаииеи аявк нтлнрнтавнный ноянта енота Мннннтроо СССР но лолам наобратаонйн отнрытнй риоритет 25.02.78. Бюллетень ЭЙ 7 вания описания 090278 публикован ата опублик 543.275,3(088.8) 2) Авторы изобретения с ехин, Р. Каримов, В.Г. Люгай, Р.И. Борн, Э.Б. Кузнецов и А.С. Лагуткин ель 4) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСНОСТИ РАСТВ ектроязь, х. Эают сльнымсего звание электрокинетически нетические явления страж ествующую между относите вижениями двух фаз (чаще в ой и твердой). и электричес твами границ их раздела,ают в тех случаях, когда диспергирована в другой, т мы имеем дело с микрогетер истемой. Известна зависимость ЬМ Е Я -4 ттл дхнакисущ жидсвойиазагда и воэоднае. когенн ктрическая стоя диэ аая жидкойьУ)д х веского пол ном границе Фаз; экость жидкой фазывленне, вызывающееремещение фаз на гду нимит ЬтносительноеНице раздела м тиц лектро тический ио иал. Изобретение относится к области измерения степени дисперсности, концентрации растворов и может быть применено в нефтяной и газовой проьыаленности при бурении скважиН, а также в химической, строительной и пищевой промышленностях.Известен датчик концентрации растворов, представляющий собой электромагнитую систему, чувствительный элемент которой выполнен в виде сетки, плоскость которой ориентирована перпендикулярно направлению колебаний 1 .Недостатком этого датчика является узкий диапазон измерения концентрации твердой Фазы, зависящий от пре дела технических возможностей выполнения минимального отверстия в чувст;ительном элементе датчика. Действительно, трудно выполнить сетку с отверстиями порядка 5 микрон, что является верхним пределом граничного зерна частиц глинистой фазы, создающих коллоидальный комплекс.Явления, возникающие при движении глинистых частиц в жидкости под действием разности потенциалов или возникновение разности потенциалов при передвижении частиц, получили напряженность электрийаправлении, параллель"здела твердой и жидкой сечение взвешенной час,Между электродами;З - диэлектрическая постоянная;15 - средняя скорость потока раствора1-ЬЧ - относительное отставаНие скорости твердой фазы; 20 К - коэффициент, зависящийот Формы частицы;Ф. - время;р - плотность раствора;-вязкость жидкой фазы.ф - электрокинетический по 1:тенцйал глинистой частицы; д в в средневзвешеннйй диа;метр частиц.30 Зная электрокинетический потенциал глинистых. минералов, используе"мых в растворе и при прочих равныхпостоянных параметрах, для различныхвеличин частиц твердой фазы строятся р номограммы зависимости разности потенциалов от средней величины частицВ этом случае можно быстро и в широких пределах измерять степень дисперсности твердой фазы растворов приобработке на различных диспергирующихаппаратах. На чертеже дано устройство для осуществления способа,Буровой раствср, протекающий потрубопроводу )., изменяет свою скорость в с,жающемся сопле 2. Передвходом в сопло установлен электрод 3,соединенный через измерительный прибор 4 с электродом 5, установленнымв суженной части сопла,.При движении потока жидкости потрубопроводу частицы твердой Фазыв силу наличия большей массы, чемрабочая жидкость, несколько отстаютот общего потока жидкости и чем больше скорость потока, тем большее отставАние испытывает частица. Это отставание можно обозначить выражением (1 - дЧ ), где ЬЧ - относительное отставание частицы твердой фазы %от основного потока жидкости.Как известно, глинистая частицапредставляет собой мицелу, имеющуютвердую поверхность с отрицательнымзарядом и двойной слабосвязанный с 55частицей диффузионный слой положитель-ных ионов металлов, например Ас ,Ре+Ф +ФМф+ф При своем отставании в движущемся потоке при трении друг о дру"а в слое 1 жидкости частицы теряют поливалентные ионы металлов,Общая средняя разность потенциаловмежду электродами 3 и 5 будет тембольше, чем больше разница в скорости Как видно величина потенциала седиментации прямо пропорциональна сечению взвешенной частицы твердой фазы при прочих равных условиях 121.Это явление применено для контроля концентрации (степени дисперсности) твердой фазы буровых растворов.Известная зависимость дает значение разности потенциалов для седиментационных систем, т.е, когда частицы твердой Фазы, опускаясь под действиЕм своего веса, перемещаются относительно столба жидкости, в результате чего они заряжаются,Диапазон измерений по величине Фракционного состава и по величине не высок.Цель изобретения - расширение пределов измерений.Достигается это тем, что измерение разности потенциалов движущегося раствора осуществляют в двух точках пбтока, движущихся с разными скоростями и по изменению разности потенциалов судят об изменении степени дисперсности твердой Фазы, причем среднюю величину частицы твердой фазы определяют по ФормулееПлср (1Еср потоков между электродами и чем большее количество заряженных частиц оказывается в растворе (т.е. чем больше диспергирована твердая фаза).Среднюю величину частиц, находящихся в буровом растворе,определяют по формуле Формула изобретения Способ измерения дисперсности раствора, заключающийся в измерении разности потенциалов движущегося раствора, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения диапазона иэ мерения, создают градиент скоростей по движению раствора, измеряют разность потенциалов в точках, в которых раствор движется с различными скоро) стями и определяютдисперсностьраствора по ФормулеЗЧс,(1-дУ)е" рс срИсточники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР453613, М. кл С 01 Я 15/00, 1974.2. Духин С.С. Электропроводность и электрокинетические свойства дйсперсных систем, Киев,1975, 594439Редактор Гончар аказ 827/45ЦНИИПИ Государстпо дел113035 Москв илиал ППП фПа Составитель М. КривенкоТехоед М,Келемеи Корректор СепюваиееЬвтаййвиеефи аиееевТираж 1112 Подписноеенного комитета СовЕта Министров СССРам изобретений и открытийЖРаиаская наб. д. 4/5ентфг. ужгород, ул. Проектная, 4 . малов