Maye Defoamer izah olunur: sənaye tətbiqlərində köpüyü necə nəzarətdə saxlayır

Əsas məqamlar

Maye köpük aradan qaldırıcıların necə işlədiyini başa düşmək, nəzarətsiz köpük yığılmasından yaranan bahalı avadanlıq zədələnmələrinin və istehsal itkilərinin qarşısını alaraq sənaye əməliyyatlarınızı qoruya bilər.

• Maye köpükləmə əleyhinə vasitələr birlikdə işləyən üç komponentdən ibarətdir.: hidrofob materiallar (məsələn silika və ya mumlar), daşıyıcı mühitlər (yağlar və ya su) və minimal emülqatorlar, hava-suyun sərhədində köpüyü sürətlə yaymaq və destabilizasiya etmək üçün.

• Dörd əsas defoamer növü müxtəlif ehtiyacları qarşılayır.Yağ əsaslı səthi köpük nəzarəti üçün, su əsaslı daxil edilmiş havanın buraxılması üçün, silikon əsaslı iki funksiyalı performans üçün və EO/PO kopolimerləri temperaturdan asılı tətbiqlər üçün.

• Köpük nəzarəti üç mexanizm vasitəsilə həyata keçirilir.Yüzey aktiv maddələri yerindən oynadaraq köpüklü lamellaları destabilizasiya etmək, köpükləri körpü əmələ gətirmə və səthdən ayrılma yolu ilə partlatmaq və köpüklərin birləşməsini təşviq edərək tələyə düşmüş havanı sürətlə buraxmaq.

• Düzgün defoamer seçimi avadanlığın sıradan çıxmasının qarşısını alırEkstraksiya avadanlığında köpük çən tutumunu 33% qədər azalda və vakuum mühərrikinin korroziyasına səbəb ola bilər, metal emalında isə soyutma və yağlama funksiyalarını əngəlləyir.

• Doza tətbiqdən asılı olaraq dəyişir.Tipik konsentrasiyalar lateks boyalarında 0,1–0,31 TP3T, neft-qaz ayrılmasında 10–30 ppm və tullantı suların təmizlənməsində 10–200 ppm arasında dəyişir, bu da köpüyün şiddəti və proses şəraitindən asılıdır.

Sizin konkret sənaye prosesinizə uyğun seçilmiş düzgün maye köpük aradan qaldırıcı avadanlığın ömrünü uzadır, əməliyyat səmərəliliyini qoruyur və köpükdən yaranan istehsal boğazlıqlarını aradan qaldırır.

Köpük yığılması avadanlığınızı məhv edə bilər. Detergentlə zəngin köpük çirk və tük ilə qarışaraq tozsoran motorlarına çəkilir, hava kanallarını tıxayır, daxili hissələri korroziyaya uğradır və emiş gücünü azaldır. Maye köpükləmə əleyhinə maddə sənaye proses mayelərində köpüklənməni azaldan və qarşısını alan kimyəvi əlavədir. Sənaye prosesləri səth örtüklərində qüsurlar yaradan və konteynerlərin səmərəli doldurulmasına mane olan köpüklərdən ciddi problemlərlə üzləşir. Bu problemləri ən çox ekstraksiya maşınlarının və avtomatik təmizləyicilərin bərpa tanklarında görürük, burada köpük nəzarəti həyati əhəmiyyət daşıyır. Ən çox yayılmış köpükləmə əleyhinə maddələrə həllolunmaz yağlar, polidimetilsiloksan kimi silikon əsaslı köpükləmə əleyhinə birləşmələr və bəzi spirtlər daxildir. Bu məqalədə maye köpükləmə əleyhinə maddələrin necə işlədiyini, müxtəlif növlərini və sənaye əməliyyatlarında tətbiqlərini araşdıracağıq.

Maye defoamerlər nədir və onların əsas xüsusiyyətləri

Maye köpük aradan qaldırıcı üç fərqli komponentin birlikdə köpüyü idarə etmək üçün işləməsindən ibarətdir. Əsas tərkib hissəsi bir suda həll olmayan material aktiv element kimi fəaliyyət göstərir. Hidrofob materiallara emal olunmuş silika, mumlar (sintetik və ya təbii) və silikonlar və ya silikon törəmələri daxildir. Bu hidrofoblar performansın artırılması üçün təkbaşına və ya birləşdirilmiş şəkildə istifadə oluna bilər.

İkinci komponent bir Daşıyıcı nəqliyyat vasitəsi hidrofobik aktiv maddələri havanı saxlayan hidrofilik sistemə ötürür. Daşıyıcı vasitələrə mineral yağlar, bitki yağları və silikon yağları daxildir. Daşıyıcı maye adətən köpüklənən mayedən aşağı səthi gərginliyə malikdir. Uzunmüddətli saxlanma müddəti olan məhsullarda köpük nəzarətinin effektivliyi ilkin mayedə daşıyıcının uzunmüddətli sabitliyindən asılıdır.

Üçüncü komponent, bir emülsifikator, daşıyıcıda hidrofobik komponentin optimal paylanmasını təmin edəcək və maye boyunca köpük nəzarət agentinin yayılmasını asanlaşdıracaq. İstifadə olunan emulsifikatorlara etoksillənmiş alkilfenollar və sorbitan esterləri daxildir. Bu birləşmələr özləri köpük əmələ gətirə bildikləri üçün emulsifikator miqdarını minimuma endiririk.

Kimyəvi tərkib və səthi aktivlik

Köpük nəzarət agentləri səth gərginliyi və ya interfeys gərginliyi azaldıqda daha yaxşı işləyir. Silikon əsaslı köpük söndürücü səth-aktiv komponentlərdən ibarətdir ki, mayenin səth gərginliyini o qədər azaldır ki, köpükdəki hava baloncaları çökür. Səth gərginliyinin bu azalması köpük söndürücünün köpük interfeysində daha sürətli yayılmasına imkan verir.

Sürətli yayılma üçün viskozluq tələbləri

Aşağı viskozluq nüfuzlaşma və yayılmaya kömək edir. Maye köpük aradan qaldırıcının sürətli yayılma əmsalı olmalıdır ki, o, mühitdə yayılsın. Bu aşağı viskozluq xüsusiyyəti olmadıqda köpük aradan qaldırıcı hava-maye səthinə çata bilməz və orada köpüyün sabitləşməsi kifayət qədər sürətli baş vermir.

Köpürən mühitdə həllolunmazlıq

Köpük aradan qaldıran maddə köpüklü mühitdə həllolunmaz olmalıdır. Köpük aradan qaldıranın maye fazası yerləşdirildiyi mühitlə uyğunluq dərəcəsi olmayan və ya həllolunmaz olmalıdır. Bu uyğunluq dərəcəsinin olmaması köpük aradan qaldırana damcılar əmələ gətirməyə, səthə qalxmağa və yaxşı yayılmağa imkan verir, beləliklə baloncaları partladıb əlavə köpüyün yaranmasına səbəb olmadan.

Maye köpük aradan qaldırıcı növləri

Formulyatorlar maye defoameri üçün daşıyıcı sistemi və müəyyən proses şərtləri üçün tələb olunan aktiv kimyadan asılı olaraq dörd əsas kateqoriyadan seçim edirlər.

Mineral və ya bitki yağı daşıyıcıları ilə neft əsaslı köpük aradan qaldırıcılar

Neft əsaslı formulalar daşıyıcı vasitə kimi mineral yağ, bitki yağı və ya ağ yağdan istifadə edir. Bu birləşmələr performansı artırmaq üçün mum və ya hidrofobik silika əlavə edir. Mineral yağ variantları su əsaslı sistemlərdə əla köpük əmələ gəlməsinin qarşısını alır. Bitki yağı alternativləri lateks boya sistemlərində 0,1–0,3% kütləvi pay nisbətində effektivlik göstərən 100% aktiv tərkib təklif edir. Bitki yağı əsaslı formulalar akril və vinil asetat sistemlərində kraterləşmə, balıq gözü qüsurları və qatlararası yapışma problemlərinə səbəb olan silikon çirklənmə risklərini aradan qaldırır. Bu köpük söndürənlər səth köpüyünü aradan qaldırmaqda mükəmməldir.

Suda əsaslanan köpük aradan qaldırıcılar daxil olmuş havanın buraxılması üçün

Su əsaslı formulalar müxtəlif yağları və mumları su daşıyıcısında yayır. Yağlar mineral və ya bitki mənşəli ola bilər, mumlar isə uzunzəncirli yağlı spirtlərdən, yağ turşusu sabunlarından və ya efirlərdən ibarətdir. Suya əsaslanan köpüksöndürənlər, yağ əsaslı variantlardan fərqli olaraq, deaerator kimi fəaliyyət göstərir və proses mayelərindəki tutulmuş havanı buraxır. Bu ixtisaslaşma onları səthi köpük nəzarətindən daha çox yeraltı hava aradan qaldırılmasının vacib olduğu tətbiqlər üçün ideal edir.

Silikon əsaslı köpük aradan qaldırıcı birləşmələr

Silikon formulaları silikon əsaslı polimerlərdən ibarətdir və yağ və ya su əsaslı emulsiyalar şəklində təqdim olunur. Tipik silikon antifoam emulsiyası suya modifikasiya olunmuş inorganik komponentlər əlavə edilmiş 30% polidimetilsiloksandan ibarətdir. Bu birləşmələr hidrofobik silikanı silikon yağında yayır. Silikon variantları ikiqat funksiya yerinə yetirir, səthi köpüyü yatırır və daxil olmuş havanı buraxır. Onlar xam neft və emal əməliyyatlarını əhatə edən su olmayan köpürmə sistemləri üçün uyğun qalır.

EO/PO kopolimer defoamerləri

Etilen oksid/propilen oksid blok kopolimerləri tərs həllolma mexanizmi ilə işləyir. Bu qeyri-ion səthiaktiv maddələr aşağı temperaturlarda suda həll olmuş halda qalır, lakin proses temperaturu buludlaşma nöqtəsini keçdikdə köpük interfeysində çökür və yayılır. Köpü aradan qaldırma səthi aktiv maddənin buludlaşma nöqtəsi ilə tətbiq temperaturu arasındakı əlaqədən asılıdır. Formulyatorlar blok kopolimerləri onların buludlaşma nöqtəsi nəzərdə tutulan istifadə temperaturunun altında qalacaq şəkildə seçməlidirlər. Bu 100% aktiv, silikon-suz agentlər bioloji baxımdan inertdir. Bu isə onları fermentasiya sistemlərində istifadəyə təhlükəsiz edir.

Maye defoamerləri köpük əmələ gəlməsini necə idarə edir

“söndürülən mod, qırılmış baloncuk filminin ətrafdakı maye filmə sorulması səbəbindən Rei Kurita, Dosent, Tokio Metropoliten Universiteti

Maye defoamer proses mayelərinə əlavə edildikdən sonra köpüyün idarə olunmasını üç mexanizm təmin edir. Bu mexanizmlər səth köpüyünü və daxil olmuş hava baloncıqlarını aradan qaldırmaq üçün birlikdə işləyir.

Hava-maye sərhədində köpük lamellalarının destabilizasiyası

Yayılma hərəkəti köpük səthində mexaniki şok yaradır və strukturu destabilizə edir. Defoamer köpük səthində daha sürətlə yayılır, lamellalara nüfuz edir və köpüyün koheziyasını pozur. Hidrofilik olmayan komponent hava-sıvı interfeysində stabilizəedici səthi aktiv maddələri sıxışdırır. Hava-sıvı səthinə bu meyil hava baloncuklarını partladır və səthi köpüyü dağıdır.

Üz səthində yayılma yolu ilə hava qabarcıqlarının partlaması

Defoamer köpük divarına daxil olur və körpü mexanizmi vasitəsilə film strukturunu pozur. Aşağı səth gərginliyinə malik antifoam damcıları lamellanın üzərində uzanır və sabitsiz körpülər əmələ gətirir. 90°-dən böyük kontakt bucağı olan hidrofobik hissəcik və ya yağ damlası lamellanın hər iki tərəfi ilə təmasda olduqda dewetting yaradır. Hissəciklə təmasda olan maye daxilə əyilir, film hər iki tərəfi bir-birinə toxunana qədər uzanır və sonra qopur. Körpü formalaşdıqca lamella boşalır və kritik nöqtəyə çatdıqda qoparaq içəridə sıxılmış havanı buraxır.

Hava qabarcıqlarının tutulması və yığılması

Tutulmuş hava qabarcıqları birləşərək səthə daha sürətlə yüksələn daha böyük qabarcıqlar əmələ gətirir. Bir neçə kiçik qabarcıq birləşərək koalesensiya yolu ilə qarışımdan ayrılır. Köpük əleyhinə agent səth gərginliyi qradientlərini azaldır. Qabarcıq filmləri nazilləşir və müəyyən nöqtələrdə partlayaraq daxili qazı buraxır. Bu koalesensiya prosesi uyğun qarışdırma üsulları ilə böyük tutulmuş hava qabarcıqlarını aradan qaldırır.

Sənaye tətbiqləri və problemlərin həlli

“Silika texnologiyalarımız güclü gücləndirici təsirləri sayəsində köpüyün parçalanmasını sürətləndirir və formulun effektivliyini artırır, bu da yağ tərkibinin azalmasına və daha iqtisadi dozaj tətbiqinə imkan verir.” — Evonik, Qabaqcıl ixtisaslaşmış kimya şirkəti

Sənaye operatorları bir çox sahədə köpükdən qaynaqlanan istehsal itkiləri ilə üzləşirlər. Hər bir sahə üçün müəyyən proses şərtlərinə uyğun hədəflənmiş maye defoamer həlləri tələb olunur.

Çıxarma avadanlığında bərpa tankı köpük nəzarəti

Xalça ekstraktoru bərpa tanklarında yaranan köpük üzən mexanizmin çox tez bağlanmasına səbəb olur və tank tutumunu 33%-ə qədər azaldır. Köpük üzən mexanizmin işinə mane olduqda, çirkli məhlul vakum motoruna çəkilir. Bu korroziyaya və vaxtından əvvəl sıradan çıxmağa səbəb olur. Bütün vakuum sistemini müalicə etmək üçün bərpa şlanqı vasitəsilə seyrəklaşdırılmış köpüklədirici əlavə edirik və sonra çəni tutumunun hər galonu üçün 0,5–1,0 unsiya səviyyəsində saxlayırıq.

Soyuducu və proses mayelərində köpük idarəedilməsi

Metal emalı soyuducu maye köpüyü yağlama və soyutma funksiyalarını əngəlləyir. O, həmçinin sistemin həcmini artırır. Bir unsiya konsentrat köpük əleyhinə vasitə 50 gallondan çox seyrəldilmiş soyuducu mayeni müalicə edir. 800 psi-dən yuxarı yüksək təzyiqli CNC əməliyyatları xüsusi aşağı köpüklü formulalar tələb edir.

Kağız zavodu və taxta lifi emalı

Silikon emulsiyaları yüksək temperatur və qələvi şəraitdə aktiv qalır. Bu şərait kütlə yuyulması, buxarlanma və ağartma mərhələlərində yaranır. Bu formulalar proses mayelərində həbs olunmuş havanı aradan qaldırır və səthi gərginliyi azaldır. Dəyişdirilmiş orqanosilikon birləşmələri ilə qəhvəyi kütlənin yuyulması kimyəvi daşımanın qarşısını alır və ağartma xərclərini azaldır.

Qida emalı və neft emalı əməliyyatları

Qida dərəcəli köpüksöndürənlər pivə hazırlanması, şirə emalı və süd məhsulları sahələrində köpüyü nəzarətdə saxlayır və FDA qaydalarına cavab verir. Silikon antifoamlar neft-qaz ayrılmasında 10–30 ppm dozada köpüyü aradan qaldırır və mayenin ötürülməsinin qarşısını alır.

Tullantı suların təmizlənməsi və hidravlik sistemlər

Tullantı sularının köpüksöndürücüsü köpüyün şiddətindən asılı olaraq 10–200 ppm dozada tətbiq olunur. Hidravlik antifoam kavitatsiya zədəsinin qarşısını alır və sistemin səmərəliliyini, komponentlərin ömrünü qoruyur.

Nəticə

Maye defoamerlərin köpüyü üç əsas mexanizm vasitəsilə necə azaltdığına baxmışıq: köpük lamellalarını destabilizasiya etmə, hava baloncuklarını partlatma və baloncukların birləşməsini təşviq etmə. Xüsusi proses tələbləri neft əsaslı, su əsaslı, silikon və ya EO/PO kopolimer formulasyonlarından hansını seçəcəyimizi müəyyən edir. Bu birləşmələr çıxarış sistemlərində, metal emalı əməliyyatlarında, kağız fabriklərində və tullantı su təmizləmə qurğularında kritik avadanlıqları qoruyur. Doğru defoamer seçimi və dozaj avadanlıq zədələnməsinin qarşısını alaraq xərcləri azaldır. Həmçinin prosesin performansını yaxşılaşdırır və nəzarətsiz köpüyün yaratdığı istehsal itkilərini aradan qaldırır.