Vökva froðuhættu útskýrt: Hvernig það stýrir froðu í iðnaðarumsóknum

Helstu atriði

Að skilja hvernig vökvafroðuhættuhemjar virka getur bjargað iðnaðarrekstur þínum frá kostnaðarsömum tækjaskemmdum og framleiðstapum sem stafa af óstýrðri froðumyndun.

• Vökvafroðudemparar nota þrjá þætti sem vinna saman.: vatnsfæliefni (eins og kísill eða vax), burðarefni (olíur eða vatn) og lágmarksemulsjónarefni til að dreifast hratt og ógna stöðugleika froðu við loft-vökva viðmót.

• Fjórar helstu gerðir af froðuþurrkara þjóna mismunandi þörfum: olíubundin til stjórnunar yfirborðssópa, vatnsbundin til losunar innilokuðs lofts, sílikonbundin til tvíverkandi frammistöðu og EO/PO-kópolýmer fyrir hitastigs háð notkun.

• Stýring á froðu fer fram með þremur kerfum.Óstöðugri froðu-lamellur með því að færa yfirborðsvirk efni úr stað, brjóta loftbólur með brúun og afloðun og stuðla að sameiningu loftbóla til að losa fangaðan loft fljótt.

• Rétt val á defóamer kemur í veg fyrir bilun í búnaðiÍ útdráttarbúnaði getur froða dregið úr rýmd tanka um 33% og valdið tæringu í lofttæmismótor, en í málmvinnslu hindrar hún kælingu og smurningu.

• Skammtur fer eftir notkun.Venjuleg styrkur er á bilinu 0,1–0,31 TP3T í latexmálningum, 10–30 ppm í olíu- og gasaðskiljun og 10–200 ppm í fráveituhreinsun, allt eftir alvarleika froðu og vinnsluskilyrðum.

Réttur vökvafroðudempari, sérsniðinn að þínum sértæku iðnaðarferli, eykur endingu búnaðar, viðheldur rekstrarhagkvæmni og útrýmir framleiðsluhálsum sem stafa af froðuvandamálum.

Sápusuddsuppsöfnun getur eyðilagt búnaðinn þinn. Sápuríkt suddið, blandað saman við óhreinindi og trefjar, sogast inn í sogmótorana, stíflar loftleiðir, tærir innri íhluti og dregur úr sogkrafti. Vökvafroðuvarnarefni er efnafræðilegur viðbótarefni sem dregur úr og kemur í veg fyrir froðumyndun í iðnaðarferlavökva. Iðnaðarferlar standa frammi fyrir alvarlegum vandamálum vegna froðu sem veldur göllum á yfirborðsmeðferðum og hindrar skilvirka fyllingu ílátanna. Við sjáum þessi vandamál oftast í endurheimtargeymum útdráttartækja og sjálfvirkra skrúbbvéla, þar sem stjórn á froðu verður afar mikilvæg. Algengustu bólgueyðiefni eru meðal annars óuppleysanlegar olíur, sílikon-bundin bólgueyðiefnasambönd eins og pólídímetýlsílóxánar og ákveðin alkóhól. Í þessari grein munum við kanna hvernig fljótandi bólgueyðiefni virka, mismunandi gerðir þeirra og notkun þeirra í iðnaðarferlum.

Hvað vökvaafsöppunarefni eru og helstu eiginleikar þeirra

Vökva froðuhemjandi efni samanstendur af þremur aðskildum þáttum sem vinna saman til að stjórna froðu. Aðalíþátturinn er a vatnsfælsefni sem virkar sem virka efnið. Vatnsfæliefni eru meðal annars meðhöndluð kísill, vax (gerviefni eða náttúrulegt) og sílikón eða afleiður sílikóns. Þessi vatnsfæliefni má nota ein eða í blöndu til að auka frammistöðu.

Annar þátturinn er a flutningstæki sem flytur vatnsfælandi virk efni inn í vatnsnæmt kerfi sem heldur loftinu. Burðarvökvar eru meðal annars steinefnaolíur, jurtaolíur og sílikónolíur. Burðarvökvinn hefur yfirleitt lægri yfirborðsspennu en froðuþeytandi vökvinn. Langtíma stöðugleiki burðarvökvans í upprunalega vökvanum ræður árangri í stjórn á froðu í vörum með langan geymsluþol.

Þriðji þátturinn, einn emulgator, mun tryggja sem bestu dreifingu vatnsfælilega þáttarins í burðarefninu og auðvelda útbreiðslu froðuvarnarefnisins um allan vökvann. Notuð emulgeriefni eru etóxýleruð alkýlfenól og sorbitanesterar. Við lágmarkum magn emulgeriefna því þau geta sjálf stuðlað að froðumyndun.

Efnasamsetning og yfirborðsvirkni

Foam control agents virka betur þegar yfirborðs- eða milliflataspenna minnkar. Silíkonbundinn froðudempari inniheldur yfirborðsvirka þætti sem draga úr yfirborðsspennu vökvans svo mikið að loftbólur í froðunni hrynja. Þessi minnkun yfirborðsspennu gerir froðudemparanum kleift að dreifast hraðar um froðuviðmótið.

Kröfur um seigju fyrir hraða dreifingu

Lágt seigla stuðlar að innrennsli og útbreiðslu. Vökvafroðueyðirinn þarf að hafa hraðan útbreiðsluþátt svo hann dreifist um miðilinn. Án þessa eiginleika lágs seigju getur froðueyðirinn ekki náð loft-vökva viðmótinu þar sem froðuþétting á sér stað nógu hratt.

Óleysanleiki í froðumyndandi miðli

Bólgueyðandi efnið verður að vera óleysanlegt í bólumyndandi miðli. Vökvafasi bólgueyðandi efnisins verður að vera í ákveðnu ósamræmi eða óleysanleika við miðilinn sem það er bætt í. Þetta ósamræmi gerir bólgueyðandi efninu kleift að mynda dropa sem stíga upp á yfirborðið og dreifast vel, sprengja bólur án þess að stuðla að frekari froðu.

Gerðir vökvafroðuhættu­efna

Formúlugerðarmenn velja úr fjórum aðalflokkum vökvafroðueyðandi efna, miðað við burðarkerfi og virka efnasamsetningu sem krafist er fyrir tilteknar ferilsaðstæður.

Olíubundnir froðuþurrkar með burðarolíu úr steinefnum eða plöntum

Olíubundnar formúlur nota steinefnaolíu, jurtaolíu eða hvíta olíu sem burðarvökva. Þessar blöndur innihalda vax eða vatnsfælilega kísil til að auka frammistöðu. Afbrigði steinefnaolíu veita framúrskarandi froðuhemjandi eiginleika í vatnsbundnum kerfum. Vegalegir valkostir við jurtaolíu bjóða upp á 100% virkt innihald með virkni á bilinu 0,1–0,3% þyngdarhlutfall í latexmálningarkerfum. Plöntuolíubundnar formúlur útrýma hættu á kísilmengun sem veldur holmyndun, fiskiaugum og bilun í festingu milli laga í akrýl- og vínýlacetatkerfum. Þessir froðuhemjarar eru framúrskarandi til að bæla yfirborðsfroðu.

Vatnsbundnir froðuhemjarar til losunar lofts sem er bundið í vökva

Vatnsbundnar formúlur dreifa ýmsum olíum og vöxum í vatnsmiklu beri. Oliurnar geta verið steinefnategundir eða jurtaolía, og vaxin samanstanda af langkeðju fitusólólum, fitusýrusápum eða esterum. Vatnsbundnir froðuhemjar virka sem loftlosunartæki og losa innilokað loft úr vinnuvökvum, ólíkt olíubundnum útgáfum. Þessi sérhæfing gerir þá kjörna í notkun þar sem fjarlæging lofts undir yfirborði skiptir meira máli en stjórn yfirborðsfroðu.

Silikónbundnar bólguvarnarefnasambönd

Silikónformúlur innihalda pólýmera með kísilbakhliðum, sem eru afhent sem olíur eða vatnsbundnar emilsjónir. Algeng silikónantfroðueimilsjón samanstendur af 30% pólídímetýlsíloxani í vatni með breyttum ólífrænum þáttum. Þessir efnasambönd dreifa vatnsfælilegri kísil í silikónolíu. Sílikonafbrigði gegna tvíþættu hlutverki og bæla yfirborðssópa á sama tíma og losa fangaðan loft. Þau henta áfram í loftbólukerfum sem ekki byggja á vatni, þar á meðal í hráolíu- og vinnsluferlum.

EO/PO kópolýmer-froðuhemjar

Etýlenoxíð-/própýlenoxíð-blokk-kópólýmer virka með öfugri leysanleikaaðferð. Þessir ójónuðu yfirborðsvirkir efni eru vatnsleysanlegir við lágan hita en molna út og dreifast við froðuviðmótið þegar vinnsluhitastigið fer yfir skýpunkt þeirra. Bólueyðing ræðst af sambandinu milli skúfpunktar yfirborðsvirks efnisins og vinnsluhita. Formúlugerðarmenn ættu að velja blokk-kópolýmera með skúfpunkt undir fyrirhuguðum notkunarhita. Þessir virku, sílikonlausu 100% efni bjóða upp á líffræðilega óvirkni. Þetta gerir þau örugg í notkun í gerjunarkerfum.

Hvernig fljótandi froðudemparar stjórna froðumyndun

“útbreiðslustig vegna þess að kvikmynd brotins bólubils sogast inn í umlykjandi vökvakvikmynd Rei Kurita, Dósent, Tokyo Metropolitan University

Þrjár aðferðir stjórna froðu eftir að vökvafroðudempara er bætt við vinnsluvökva. Þessar aðferðir vinna saman til að fjarlægja yfirborðsfroðu og loftbólur sem hafa festst í vökvanum.

Óstöðugleiki froðu-lamellanna við loft-vökva viðmót

Breiðingaraðgerðin skapar vélrænan áfall á froðuoverflakið og ógni stöðugleika uppbyggingarinnar. Affroðunarefnið dreifist hraðar yfir froðuoverflakið, sígur inn í lamellurnar og rýfur samheldni froðunnar. Hýdrofóbíska efnið ýtir stöðugum yfirborðssápuefnum frá loft-vökva viðmótinu. Þessi tilhneiging til loft-vökva viðmótsins rífur loftbólur og brýtur niður yfirborðssópa.

Rift loftbólna við yfirborðsdreifingu

Bólgueyðandi efnið fer inn í bólguvegginn og brýtur upp kvikmyndarbygginguna með brúamyndun. Antifoam-droplar með lága yfirborðsspennu teygja sig yfir lamelluna og mynda óstöðugar brýr. Hýdrofóbískur agni eða olíudrogi með snertihorn yfir 90° veldur dewetting þegar hann kemst í snertingu við báðar hliðar lamellu. Vökvinn sem er í snertingu við agnið beygir inn á við þar til báðar hliðar filmsins snertast og hann rífur. Lamellan tæmist þegar brúin myndast og nær þá viðkvæmu punkti þar sem hún brotnar og losar fangaða loft.

Agglomerun og uppstigning loftbólna sem eru dregnar inn

Innblásnar loftbólur safnast saman og mynda stærri bólur sem stíga hraðar upp á yfirborðið. Margar litlar bólur sameinast og hverfa úr blöndunni í gegnum samruna. Bubludempari dregur úr yfirborðsspennuþrepum. Bólufilmur þynnast og springa á ákveðnum stöðum og losa innra gas. Þessi samrunameðferð eyðir stórum innblásnum loftbólum með hentugum hræringsaðferðum.

Iðnaðarforrit og lausn vandamála

“Kísiltækni okkar gerir kleift að draga úr olíuinnihaldi og auka hagkvæmari skömmtun, þökk sé öflugum örvandi áhrifum sem flýta fyrir froðubrotnun og bæta formúlunaráhrif. Evonik, Leiðandi sérhæft efnafyrirtæki

Iðnaðarrekendur verða fyrir froðu­tengdu framleiðstapi í mörgum geirum. Hver og einn krefst markvissra vökva­froðudempandi lausna sem eru sniðnar að sérstökum ferilsskilyrðum.

Foam Control í endurheimtartanki í útdráttarbúnaði

Sópi í endurheimtartönkum gólfmottusúggræna veldur því að flothlutbúnaðurinn lokast of snemma og dregur úr rýmd tanka um allt að 33%. Flotstarfsemin mistekst þegar froða hindrar hana og óhrein lausn dregst inn í sogmótorinn. Þetta veldur tæringu og fyrirfram bilun. Við bætum þynntu froðuvarnarefni í gegnum endurheimtar­slanguna til að meðhöndla allt sogkerfið og viðhalda síðan 0,5 til 1,0 únsum á gallon af tankgetu.

Stjórnun kælivökva- og vinnuvökvafroðu

Foam í kælivökva við málmvinnslu hindrar smurningu og kælingu. Það eykur einnig kerfisrúmmál. Ein únsa af þéttum ofnæðingarefni dugar fyrir 50 gallóna af þynntri kælivökva. Háþrýstings CNC-aðgerðir yfir 800 psi krefjast sérhæfðra lágfroðuformúlna.

Pappírsverksmiðja og vinnsla tréspólu

Silikóneimlión halda virkni sinni við háan hita og í basískum aðstæðum. Þessar aðstæður koma upp í pappírsmassaþvotti, þurrkunar- og hvíttunarstigum. Þessar blöndur losa fangaða loftbólur og draga úr yfirborðsspennu í vinnuvökvum. Þvottur brúns massans með breyttum organósilikónsamböndum dregur úr flutningi efna og kostnaði við hvíttun.

Matvælaframleiðsla og olíuhreinsunarstarfsemi

Maturvænar froðudemparar stjórna froðu í brugghúsum, safaframleiðslu og mjólkuriðnaði og uppfylla reglugerðir FDA. Silíkon-andfroðuefni eyða froðu við 10–30 ppm skammta í olíu- og gasaðskiljun og koma í veg fyrir vökvaflutning.

Fráveituhreinsun og vökvakerfi

Fráfoðunarefni fyrir frárennsli er bætt við í skömmtum 10–200 ppm eftir alvarleika froðu. Vökvahydraulískt antifoam kemur í veg fyrir kavitation-skemmdir og viðheldur skilvirkni kerfisins og endingu íhluta.

Ályktun

Við höfum fjallað um hvernig vökvafroðudemparar hemja froðu með þremur meginverkunarháttum: óstöðugri lamellur, sprengingu loftbólna og stuðningi við sameiningu loftbólna. Sértækar kröfur ferlisins ákvarða hvort valið er olíubundnar, vatnsbundnar, sílikon- eða EO/PO-kópolýmerformúlur. Þessir efnasambönd vernda mikilvægan búnað í útdráttarkerfum, málmvinnslu, pappírsverksmiðjum og fráveitustöðvum. Rétt val á defóameri og skammtur kemur í veg fyrir tjóni á búnaði sem getur orðið dýrt. Það bætir einnig ferlastjórnun og kemur í veg fyrir framleiðstap sem óstýrður froða veldur.