Сұйық көбік басатын зат: өнеркәсіптік қолданбаларда көбікті қалай бақылайтыны түсіндірілді

Негізгі қорытындылар

Сұйық көбік жоюшылардың қалай жұмыс істейтінін түсіну бақылаусыз көбік жиналудан туындайтын қымбат жабдық зақымдануы мен өндіріс шығындарынан өнеркәсіптік операцияларыңызды қорғауға көмектеседі.

• Сұйық деаэраторлар бірге жұмыс істейтін үш компоненттен тұрады.: гидрофобты материалдар (мысалы, кремний диоксиді немесе балауыздар), тасымалдағыш орталар (майлар немесе су) және көбікті ауа-сұйықтық шекарасында тез таратып, тұрақсыздандыруға арналған минималды эмульгаторлар.

• Төрт негізгі дефоамер түрі әртүрлі қажеттіліктерді қанағаттандырадыМай негізіндегі – беткі көбікті бақылау үшін, су негізіндегі – ілескен ауаны шығару үшін, силикон негізіндегі – қос функциялы өнімділік үшін және EO/PO кополимерлері – температураға тәуелді қолданбалар үшін.

• Көбікті бақылау үш механизм арқылы жүзеге асады.: беткі-белсенді заттарды ығыстыра отырып көбік ламеллаларын тұрақсыздандыру, көпіршелерді көпірлеу және беттік жабынынан ажырау арқылы жару, сондай-ақ қамалған ауаны тез босату үшін көпіршелердің бірігуін ынталандыру.

• Дұрыс дефоамерді таңдау жабдықтың істен шығуын болдырмайдыЭкстракциялық жабдықта көбік резервуар сыйымдылығын 33%-ке дейін азайтып, вакуум моторының коррозиясына әкелуі мүмкін, ал металл өңдеу кезінде ол салқындату және майлау функцияларын тежейді.

• Доза қолдану тәсіліне қарай өзгереді.Әдеттегі концентрациялар латексті бояуларда 0,1–0,31 TP3T-ден, мұнай-газды бөлуде 10–30 ppm-ден және қалдық суларды тазартуда 10–200 ppm-ге дейін өзгереді, көбіктің ауырлығы мен процестің шарттарына байланысты.

Сіздің нақты өнеркәсіптік үдерісіңізге сәйкес таңдалған дұрыс сұйық көбік жоюшы құрал жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады, жұмыс тиімділігін сақтайды және көбікке байланысты туындайтын өндірістік тосқауылдарды жояды.

Көбік жиналуы жабдықтарыңызды бұзып жіберуі мүмкін. Детергентке бай көбік кір мен мата талшықтарымен араласып, шаңсорғыш моторларына тартылып, ауа жолдарын бітеп, ішкі бөлшектерді коррозияға ұшыратып, сору қуатын төмендетеді. Сұйық көбік жоюшы – өнеркәсіптік үдерістердегі сұйықтықтарда көбік түзілуін азайтатын және алдын алатын химиялық қоспа. Өнеркәсіптік үдерістерде беттік жабындарға ақаулар түсіріп, контейнерлерді тиімді толтыруға кедергі келтіретін көбіктерден ауыр қиындықтар туындайды. Бұл мәселелерді көбінесе экстракциялық машиналардың және автоматты тазалағыштардың қалпына келтіру резервуарларында көреміз, онда көбікті бақылау аса маңызды. Ең көп тараған көбік жоюшы заттарға ерімейтін майлар, полидиметилсилоксан сияқты силикон негізіндегі дефомер қосылыстары және кейбір спирттер жатады. Осы мақалада біз сұйық дефомерлердің қалай жұмыс істейтінін, олардың түрлі түрлерін және өнеркәсіптік операциялардағы қолданылуын қарастырамыз.

Сұйық дефоамерлер дегеніміз не және олардың негізгі қасиеттері

Сұйық көбік жоюшы көбікті бақылау үшін бірге жұмыс істейтін үш бөлек компоненттен тұрады. Негізгі ингредиент – суға төзімді материал ол белсенді элемент ретінде әрекет етеді. Гидрофобты материалдарға өңделген кремний диоксиді, балауыздар (синтетикалық немесе табиғи) және силикон немесе силикон туындылары жатады. Бұл гидрофобты заттарды өнімділікті арттыру үшін жеке немесе аралас күйде қолдануға болады.

Екінші компонент – a тасымалдаушы көлік Гидрофобты белсенді заттарды ауаны ұстайтын гидрофильді жүйеге тасымалдайды. Тасымалдағыш құрамдас бөліктеріне минералды майлар, өсімдік майлары және силикон майлары жатады. Тасымалдағыш сұйықтықтың беттік кернеуі әдетте көбік шығаратын сұйықтыққа қарағанда төмен болады. Тасымалдағыштың бастапқы сұйықтықтағы ұзақ мерзімді тұрақтылығы ұзақ сақтау мерзімі бар өнімдерде көбікті бақылау тиімділігін анықтайды.

Үшінші компонент, бір эмульгатор, тасымалдағышта гидрофобты компоненттің оңтайлы таралуын қамтамасыз етіп, сұйықтық бойымен көбік реттеуші агенттің таралуын жеңілдетеді. Қолданылатын эмульгаторларға этаксилденген алкилфенолдар мен сорбитан эстерлері жатады. Біз эмульгатор мөлшерін азайтамыз, себебі бұл қосылыстар өздері көбік түзуге ықпал етуі мүмкін.

Химиялық құрамы және беттік белсенділігі

Көбікті бақылау агенттері беттік немесе интерфейстік кернеу төмендегенде жақсырақ әсер етеді. Силикон негізіндегі дефоамер беттік-белсенді компоненттерді қамтиды, олар сұйықтықтың беттік кернеуін соншалықты төмендетеді, көбіктегі ауа көпіршіктері құлайды. Беттік кернеудің төмендеуі дефоамердің көбік интерфейсі бойынша тез таралуына мүмкіндік береді.

Жылдам таралу үшін тұтқырлық талаптары

Төмен тұтқырлық ену мен таралуға ықпал етеді. Сұйық дефоамердің тез тарайтын коэффициенті болуы керек, сонда ол ортада біркелкі жайылады. Бұл төмен тұтқырлық қасиеті болмаса, дефоамер көпіршік тұрақтайтын ауа-сұйықтық интерфейсіне жетпей қалады.

Көбік түзетін ортада ерімейтіндігі

Көбік жоюшы зат көбіктену ортасында ерімейтін болуы тиіс. Көбік жоюшы заттың сұйық фазасы орналастырылған ортамен үйлесімсіздік немесе ерімейтіндік дәрежесіне ие болуы керек. Бұл үйлесімсіздік көбік жоюшы затқа бетіне көтеріліп, жақсы таралатын тамшылар түзуге мүмкіндік береді және көпіршіктерді бұзып, әрі қарай көбік түзілуіне жол бермейді.

Сұйық деаэриаторлардың түрлері

Формулалаушылар сұйық көбік жоюшыны тасымалдаушы жүйе мен белгілі бір технологиялық жағдайларға қажетті белсенді химияға сүйене отырып төрт негізгі санаттан таңдайды.

Минералдық немесе өсімдік майы тасымалдағыштары бар мұнай негізіндегі көбік жоюшылар

Май негізіндегі формулалар тасымалдаушы ретінде минералды май, өсімдік майы немесе ақ майды пайдаланады. Бұл қоспаларға өнімділікті арттыру үшін балауыз немесе гидрофобты кремний диоксиді қосылады. Минералды майдың түрлі нұсқалары су негізіндегі жүйелерде көбік түзілуін тамаша басады. Өсімдік майының баламалары латекс бояу жүйелерінде 0,1–0,3 % (салмақ бойынша) тиімділікпен 100% белсенді зат мөлшерін ұсынады. Өсімдік майы негізіндегі формулалар акрил және винил ацетат жүйелерінде кратеерленуге, «балық көзі» дефектісіне және қабаттар арасындағы жабысудың бұзылуына әкелетін силиконмен ластану қаупін жояды. Бұл көбік басушылар беткі көбікті басуда өте тиімді.

Су негізіндегі көбік жоюшылар енген ауаны шығару үшін

Су негізіндегі формулалар әртүрлі майлар мен балауызды сулы тасымалдағышта таратады. Майлар минералды немесе өсімдік майлары болуы мүмкін, ал балауыз ұзын тізбекті майлы спирттерден, май қышқылдарының сабындарынан немесе эфирлерден тұрады. Су негізіндегі көбік жоюшылар май негізіндегі нұсқалардан өзгеше, дегазациялаушы ретінде қызмет етіп, өңдеу сұйықтықтарындағы ұсталған ауаны босатады. Бұл мамандану оларды беткі көбікті басудан гөрі тереңдегі ауаны кетіру маңызды болатын қолданбалар үшін мінсіз етеді.

Силикон негізіндегі көбік жоюшы қоспалар

Силикондық формулациялар кремний негізді полимерлерді қамтиды және майлар немесе су негізіндегі эмульсиялар түрінде ұсынылады. Типтік силикондық көбік сөндіргіш эмульсия модификацияланған бейорганикалық компоненттері бар судағы 30% полидиметилсилоксаннан тұрады. Бұл қосылыстар силикон майында гидрофобтық кремний диоксидін таратады. Кремнийлі қоспалар екі функцияны атқарады: беткі көбікті басады және ішіндегі ауаны босатады. Олар мұнай шикізаты мен оны өңдеу операцияларына арналған сусыз көбік жүйелеріне де жарамды.

EO/PO кополимерлік деаэриаторлар

Этилен оксиді/пропилен оксиді блок-кополимерлері кері ерігіштік механизмі арқылы әрекет етеді. Бұл иондық емес беттік-белсенді заттар төмен температурада суда еріген күйінде қалады, бірақ процесс температурасы олардың бұлттану нүктесінен асқан кезде көбік интерфейсінде тұндырылып, жайылады. Көбікті жою сурфактанттың бұлттану нүктесі мен қолдану температурасының арасындағы байланысқа тәуелді. Формулаторлар блок кополимерлерді олардың бұлттану нүктесі қолдану температурасынан төмен болатындай етіп таңдауы тиіс. Бұл 100% белсенді, силиконсыз агенттер биологиялық бейтараптылықты қамтамасыз етеді. Бұл оларды ферментация жүйелерінде қолдануға қауіпсіз етеді.

Сұйық дефомерлер көбік түзілуін қалай бақылайды

“бұзылған көпіршіктің қабыршағы айналасындағы сұйықтық қабатына сіңіп кетуінен таралу режимі — Рей Курита, Токио метрополитен университетінің доценті

Сұйық көбік жоюшыны өңдеу сұйықтықтарына қосқаннан кейін көбікті бақылау үш механизм арқылы жүзеге асады. Бұл механизмдер беттік көбік пен ілініп қалған ауа көпіршіктерін жою үшін бірге әрекет етеді.

Газ-сұйықтық шекарасындағы көбік ламельдерін тұрақсыздандыру

Таралу әрекеті көбік бетіне механикалық соққы жасап, құрылымын тұрақсыздандырады. Дефоамер көбік беті бойынша тезірек таралып, ламеллаларға еніп, көбіктің тұтастығын бұзады. Гидрофобтық компонент ауа-сұйықтық шекарасындағы тұрақтандыратын беткі-белсенді заттарды ығыстырады. Ауа-сұйықтық бетіне тартылу қасиеті ауа көпіршіктерін жарып, беткі көбікті бұзады.

Беттік таралу арқылы ауа көпіршіктерінің жарылуы

Дефоамер көпіршік қабырғасына еніп, көпіршік қабатын көпірлеу механизмі арқылы бұзады. Беттік кернеуі төмен антикөпіршік тамшылары ламелла бойымен созылып, тұрақсыз көпірлер түзеді. 90°-тан жоғары контакт бұрышы бар гидрофобтық бөлшек немесе май тамшысы ламелланың екі жағына тигенде девэттинг тудырады. Бөлшекпен жанасатын сұйықтық ішке қарай иіліп, пленканың екі жағы жанасқанша созылып, ақырында жарылады. Көпір қалыптасқан сайын ламелла ағып, тұтқындалған ауаны босатып, критикалық нүктеге жетеді де, жарылып кетеді.

Аэрозоль бөлшектеріне жабысып қалған ауа көпіршіктерінің аггломерациясы және көтерілуі

Сұйықтыққа енген ауа көпіршіктері бірігіп, бетіне тезірек көтерілетін ірі көпіршіктерді түзеді. Бірнеше ұсақ көпіршік бірігіп, қоспадан коалесценция арқылы шығады. Дефоамер беттік кернеу градиентін азайтады. Көпіршік қабаттары жұқарып, белгілі бір нүктелерде жарылып, ішкі газды босатады. Бұл коалесценция процесі қолайлы араластыру әдістерімен ірі енген ауа көпіршіктерін жояды.

Өнеркәсіптік қолданбалар және мәселелерді шешу

“Біздің кремнийлі технологияларымыз көбіктің ыдырауын жеделдетіп, формулалау тиімділігін арттыратын қуатты күшейткіш әсерлерінің арқасында май мөлшерін азайтуға және дозалауды үнемдірек жүргізуге мүмкіндік береді. Евоник, Көшбасшы арнайы химиялық заттар компаниясы

Өнеркәсіптік операторлар бірнеше салаларда көбікке байланысты өндіріс шығындарына ұшырайды. Әрбір сала нақты технологиялық шарттарға сәйкес арнайы сұйық көбік жоюшы құралдарды қажет етеді.

Экстракциялық жабдықтағы қалпына келтіру резервуарының көбікті бақылау

Кілемді тазалайтын экстрактордың қалпына келтіру резервуарларындағы көбік жүзу механизмін тым ерте жауып, резервуар сыйымдылығын 33%-ге дейін азайтады. Көбік жүзу механизмінің жұмысына кедергі келтіріп, лас ерітінді вакуум моторына тартылады. Бұл коррозияға және мерзімінен бұрын істен шығуға әкеледі. Біз қалпына келтіру шлангы арқылы сұйылтылған көбік жоюшыны бүкіл вакуум жүйесін өңдеу үшін қосып, содан кейін резервуар сыйымдылығының әр галлонына 0,5–1,0 унция мөлшерін ұстаймыз.

Салқындатқыш және өңдеу сұйықтығы көбіктерін басқару

Металл өңдеу салқындатқыш сұйықтығындағы көбік майлау және салқындату функцияларын тежейді. Сонымен қатар ол жүйенің көлемін ұлғайтады. Бір унция концентрацияланған көбік жоюшы 50 галлон сұйылтылған салқындатқышты өңдейді. 800 psi-ден жоғары жоғары қысымды CNC операциялары арнайы төмен көбікті формулаларды қажет етеді.

Қағаз зауыты және ағаш целлюлозасын өңдеу

Силикон эмульсиялары жоғары температура мен сілтілі жағдайларда да белсенді қалады. Бұл жағдайлар целлюлозаны жуу, булану және ағарту кезеңдерінде кездеседі. Бұл құрамдар процестік ерітінділердегі ұсталған ауаны шығарып, беттік кернеуді төмендетеді. Өзгертілген органосиликон қосылыстарымен қоңыр шламды жуу химиялық заттардың тасымалдануын және ағарту шығындарын азайтады.

Азық-түлікті өңдеу және мұнайды рафинациялау операциялары

Азық-түлікке жарамды көбік басушылар сыра қайнату, шырын өңдеу және сүт өнімдерін өндіру кезінде көбікті бақылап, FDA талаптарына сәйкес келеді. Силикондық антикөбіктер май-газ бөлінуінде 10–30 ppm дозада көбікті жояды және сұйықтықтың араласып кетуін болдырмайды.

Кәріз суларын тазарту және гидравликалық жүйелер

Кірлі судың көбік жоюшысы көбіктің ауырлығына қарай 10–200 ppm мөлшерінде қолданылады. Гидравликалық антикөбік кавитациялық зақымданудың алдын алып, жүйенің тиімділігі мен компоненттердің қызмет ету мерзімін сақтайды.

Қорытынды

Біз сұйық көбік жоюшылардың көбікті үш негізгі механизм арқылы басатынын қарастырдық: көбік ламеллаларын тұрақсыздандыру, ауа көпіршіктерін жару және көпіршіктердің бірігуін ынталандыру. Нақты технологиялық талаптар май негізіндегі, су негізіндегі, силикондық немесе EO/PO кополимерлік формулаларды таңдауды анықтайды. Бұл қоспалар экстракциялық жүйелерде, металл өңдеу операцияларында, қағаз зауыттарында және қалдық суларды тазарту қондырғыларында маңызды жабдықты қорғайды. Дұрыс дефоамерді таңдау және дозалау жабдықтың қымбатқа түсетін зақымдануын болдырмайды. Сонымен қатар, бұл процесс көрсеткіштерін жақсартып, бақылаусыз көбіктен болатын өндіріс шығындарын жояды.