бульбашок і їх найменші розміри відповідають швидкості закінчення 15 ... 20 м/с і більше. Ці значення швидкості і приймають при конструюванні установок.
Найпростішим пристроєм для виділення бульбашок повітря з водоповітряного розчину є перфорований трубопровід, який дозволяє вводити водоповітряний розчин вобрабативаемую воду досить рівномірно при великій ширині флотаційного камери.
Теоретичні закономірності флотаційного процесу і ефективність вилучення домішок з рідини. Контактування бульбашок повітря і частинок домішок можливо двома шляхами: при зіткненні частинок з поверхнею пухирців і при їх освіті на частинках при виділенні розчинених газів. Для напірної флотації при очищенні природних вод процес взаємодії бульбашок при їх зіткненні з частками домішок є основним і тому становить практичний і теоретичний інтерес. Прикріплення бульбашок до частинки характеризується крайовим кутом змочування г, утвореним поверхнею частинки і дотичної до поверхні бульбашки, величина якого визначається розмірами частинки і бульбашки, а також поверхневим натягом на межі розділу трьох фаз: твердого тіла (частки), рідини і повітря. Для системи, що знаходиться в рівновазі, повинні виконуватися умови:
В
де 0г.ш. - Поверхневий натяг на межі газу і рідини, МН/м; От.ж. - Поверхневий натяг на межі твердого тіла і рідини, МН/м; ат.г. - Поверхневий натяг на межі твердого тіла і газу, МН/м; е -Крайовий кут змочування, град; F-сила, що утримує бульбашка на поверхні твердого тіла, Н.
Величина вільної енергії флотаційного системи до прилипання
В
(7)
де Лгж, АТТ - площа поверхні розділу газу і рідини, твердого тіла і рідини, м2;
Величина вільної енергії системи після прилипання
В
(8)
Прилипання твердої частинки до пухирцю можливо, якщо
В
(9)
Або
флотація повітря вода
. Враховуючи формулу (5)
(10)
При прилипанні з урахуванням деформації бульбашки
В
де Агт '- поверхню кордону розділу фаз, яка утворюється після прилипання бульбашки, м2.
Наведені рівняння показують, що спад вільної енергії флотаційного системи тим вище, чим більше крайової кут змочування (чим більше гидрофобна поверхню), тобто ймовірність прилипання частинки до пухирцю збільшується.
Злиття частинок і бульбашок газу при їх зіткненні визначається наявністю умов, необхідних для порушення бар'єрного дії гідратних шарів, що знаходяться між бульбашкою і частинкою, що вимагає витрат енергії. До дотику гідратних оболонок, розташованих на поверхні частинки і бульбашки, при наближенні бульбашки до твердої поверхні вода прошарку видаляється відносно легко. При контакті гідратних оболонок опір води при їх видаленні різко зростає, а вільна енергія прошарку збільшується. При досягненні певної товщини прошарок стає термодинамічно нестійкою і її вільна енергія ...
