Методика расчёта степени дисперсности эмульсий

Abstract

RU: В работе приводится методика расчёта дисперсности эмульсий, основанная на определении критерия Вебера для диспергаторов-гомогенизаторов жировых эмульсий, применяемых в сельском хозяйстве, перерабатывающей и пищевой отраслях промышленности. Приведен краткий анализ существующих устройств для диспергирования и гомогенизации эмульсий. Сделан вывод, что наивысшие показатели дисперсности эмульсии достигаются в устройствах, создающих высокую разницу скоростей дисперсных частиц эмульсии относительно дисперсионной среды. Описаны экспериментальные данные по визуальному наблюдению процесса разрушения дисперсных частиц жировых эмульсий и капель жидкости. Охарактеризованы основные теории и механизмы диспергирования, на основе чего выделен обобщающий фактор процесса разрушения дисперсных частиц эмульсии – скорость потока эмульсии, который является определяющим для критерия разрушения жидких частиц – критерий Вебера. Проанализированы режимы разрушения дисперсных частиц по Ю. Ф. Дитякину и применимость их к жировым вязким эмульсиям. Рассчитана возможность диспергирования жировых шариков молочной эмульсии под действием вибрационной моды. Обоснован характер разрушения частиц эмульсии, согласующийся с исследованиями Ю. Ф. Дитякина, теориями гомогенизации М. Н. Орешиной, П. О.Ребиндера и Г. Виттига и визуальными наблюдениями Ф. Иннингса. Приведены уравнения, позволяющие рассчитать среднюю дисперсность эмульсии, необходимую для диспергирования скорость скольжения частицы, критическое значение критерия Вебера и время, необходимое для полного разрушения частицы после обработки в клапанных струйных и пульсационных диспергаторах и гомогенизаторах для обработки жировых эмульсий. Алгоритм расчёта базируется на определении критериев Вебера, Лапласа и расчёте времени, необходимого для разрушения частицы эмульсии. EN: The work describes calculation methodology of emulsions dispersion, based on determination of Veber`s criterion for dispergators - homogenizers of fat emulsions, applied in agriculture, processing and food industries. A short analysis of existing devices for dispergating and homogenization of emulsions is given. The conclusion is drawn that the highest rates of emulsion dispersion are achieved in the devices that create a high velocity disparity of the disperse emulsion particles relative to the dispersion medium. Experimental data are described on the visual observation of the destruction process of disperse particles of fat emulsions and drops of liquid. Basic theories and mechanisms of dispergating are described, on the basis of which the summarizing factor of destruction process of disperse particles of emulsion is distinguished – the emulsion flowrate, which is crucial for the destruction criterion of liquid particles - Veber`s criterion. The destruction modes of dispersible particles are analysed according to Y. F. Dityatkin and their applica-bility to the fat viscous emulsions. Possibility of dispergating of milk emulsion fat globules is calculated under the action of oscillation mode. Character of destruction of emulsion particles is grounded, concordant with researches of Y. F. Dityatkin, homogenization theories of М. N. Oreshina, P. O. Rebinder and G. Witting and visual observations of F. Innings. Equalizations are given, allowing to calculate medium emulsion dispersibility, particle sliding velocity necessary for dispergating, critical value of Veber`s criterion and time, necessary for complete particle destruction after processing in valvular stream and pulsation dispergators and homogenizers for fat emulsions processing. The algorithm of calculation is based on determination of criteria of Veber, Laplace and timing, necessary for destruction of particle of emulsion.