聚结器分离原理深度解析

吸附作用：分散相液滴与聚结材料接触时，因表面自由能差异，液滴自发吸附于材料表面（亲液性材料可降低液滴吸附能垒），形成液膜层。

碰撞融合：流经聚结元件的液滴在布朗运动、流体剪切力作用下发生碰撞，融合为更大液滴（液滴直径与融合概率呈正相关，直径＜1μm 液滴融合概率约 30%，直径＞5μm 液滴融合概率可达 85%）。

重力分离：聚结后的大液滴（直径≥100μm）因密度差产生沉降速度，根据斯托克斯定律 v=gd²(ρ₁-ρ₂)/(18μ)（v 为沉降速度，g 为重力加速度，d 为液滴直径，ρ₁-ρ₂为相密度差，μ 为连续相粘度），液滴直径每增大 10 倍，沉降速度提升 100 倍，从而实现快速分离。

介质特性：表面张力越低、粘度越小，液滴越易聚结；密度差越大，分离效率越高（如油水分离时，密度差≥0.1g/cm³ 可显著提升分离效果）。

聚结材料参数：孔径需匹配液滴尺寸（通常为液滴直径的 5~10 倍），孔隙率控制在 70%~85%（孔隙率过高会降低液滴碰撞概率，过低则增加压力损失）。

流体动力学条件：介质流速需处于 “临界聚结流速” 范围内（0.05~0.2m/s），流速过低会延长处理时间，过高则导致聚结液滴再分散。