Наша основная продукция: аминосиликон, блочный силикон, гидрофильный силикон, все их силиконовые эмульсии, улучшители стойкости к истиранию при смачивании, водоотталкивающие средства (без фтора, с углеродом 6, с углеродом 8), моющие средства для деминирования (АБС, ферменты, протекторы спандекса, средства для удаления марганца). Основные страны экспорта: Индия, Пакистан, Бангладеш, Турция, Индонезия, Узбекистан и т. д. Для получения более подробной информации свяжитесь с: Мэнди +86 19856618619 (Whatsapp)
Принцип действия, классификация, выбор и дозировка пеногасителей

Проблема пенообразования при водоподготовке озадачивает многих. На начальном этапе ввода в эксплуатацию пеногасители используются в качестве пенообразователей, поверхностно-активных веществ, ударных пенообразователей, перекисных пенообразователей, а также при добавлении неокисляющих бактерицидов в систему водоподготовки и т. д. Поэтому применение пеногасителей в водоподготовке довольно распространено. В этой статье подробно рассматриваются принцип действия, классификация, выбор и дозировка пеногасителей!

★ Устранение пены
1. Физические методы

С физической точки зрения, методы устранения пены включают в себя, главным образом, установку перегородок или фильтрующих сеток, механическое перемешивание, статическое электричество, замораживание, нагревание, пар, облучение излучением, высокоскоростное центрифугирование, снижение давления, высокочастотную вибрацию, мгновенный сброс и ультразвук (акустический контроль жидкости). Все эти методы в разной степени способствуют скорости прохождения газа по обоим концам жидкой пленки и выходу жидкости из пузырьковой пленки, делая коэффициент устойчивости пены меньше коэффициента затухания, так что количество пены постепенно уменьшается. Однако общим недостатком этих методов является то, что они сильно ограничены факторами окружающей среды и имеют низкую скорость пеногашения. Преимуществами являются защита окружающей среды и высокая степень повторного использования.

2. Химические методы

Химические методы устранения пены в основном включают метод химической реакции и добавление пеногасителя.

Метод химической реакции подразумевает химическую реакцию между пенообразующим агентом и пенообразователем путем добавления реагентов с образованием нерастворимых в воде веществ, что снижает концентрацию поверхностно-активного вещества в жидкой пленке и способствует разрушению пены. Однако этот метод имеет ряд недостатков, таких как неопределенность состава пенообразующего агента и повреждение оборудования системы нерастворимыми веществами. В настоящее время наиболее распространенным методом пеногашения в различных отраслях промышленности является метод добавления пеногасителей. Главным преимуществом этого метода является высокая эффективность пеногашения и простота использования. Однако ключевым моментом является поиск подходящего и эффективного пеногасителя.

★Принцип действия пеногасителя

Пеногасители, также известные как пеногасители, имеют следующие принципы действия:

1. Механизм локального снижения поверхностного натяжения пены, приводящий к её разрушению, заключается в том, что на пену распыляются высшие спирты или растительные масла, которые при растворении в пене значительно снижают поверхностное натяжение. Поскольку эти вещества, как правило, малорастворимы в воде, снижение поверхностного натяжения ограничивается локальной частью пены, в то время как поверхностное натяжение вокруг неё практически не изменяется. Участок с пониженным поверхностным натяжением сильно растягивается во всех направлениях и в конечном итоге разрушается.

2. Разрушение эластичности мембраны приводит к тому, что пеногаситель, разрушающий пузырьки и добавленный в пенную систему, будет диффундировать к границе раздела газ-жидкость, затрудняя восстановление эластичности мембраны поверхностно-активным веществом, обладающим пеностабилизирующим эффектом.

3. Пеногасители, способствующие стеканию жидкой пленки, могут способствовать стеканию жидкой пленки, вызывая лопание пузырьков. Скорость стекания пены может отражать её устойчивость. Добавление вещества, ускоряющего стекание пены, также может играть роль в пеногашении.

4. Добавление гидрофобных твёрдых частиц может привести к лопанию пузырьков на их поверхности. Гидрофобные твёрдые частицы притягивают гидрофобный конец поверхностно-активного вещества, делая их гидрофильными и переходя в водную фазу, тем самым играя роль в пеногашении.

5. Растворимые и пенообразующие поверхностно-активные вещества могут вызывать лопание пузырьков. Некоторые низкомолекулярные вещества, которые могут полностью смешиваться с раствором, могут растворять поверхностно-активное вещество и снижать его эффективную концентрацию. Низкомолекулярные вещества с таким эффектом, такие как октанол, этанол, пропанол и другие спирты, могут не только снижать концентрацию поверхностно-активного вещества в поверхностном слое, но и растворяться в адсорбционном слое поверхностно-активного вещества, уменьшая компактность его молекул и тем самым снижая устойчивость пены.

6. Разрушение электролитом двойного электрического слоя поверхностно-активного вещества (ПАВ) играет пеногасящую роль при взаимодействии двойного электрического слоя ПАВ с пеной, образуя устойчивую пенящуюся жидкость. Добавление обычного электролита может разрушить двойной электрический слой ПАВ.

★ Классификация пеногасителей

Наиболее часто используемые пеногасители по своему составу можно разделить на силиконовые (смолы), поверхностно-активные вещества, алкановые и минерально-масляные.

1. Силиконовые (смоляные) пеногасители, также известные как эмульсионные, используются путем эмульгирования и диспергирования силиконовой смолы с эмульгаторами (поверхностно-активными веществами) в воде перед добавлением её в сточные воды. Тонкодисперсный порошок диоксида кремния — ещё один тип кремниевого пеногасителя с улучшенным пеногасящим эффектом.

2. Поверхностно-активные вещества, такие как пеногасители, на самом деле являются эмульгаторами, то есть они используют дисперсию поверхностно-активных веществ для поддержания пенообразующих веществ в стабильном эмульгированном состоянии в воде, чтобы избежать образования пены.

3. Пеногасители на основе алканов – это пеногасители, получаемые путём эмульгирования и диспергирования парафина или его производных с использованием эмульгаторов. Их применение аналогично применению эмульгирующих пеногасителей на основе поверхностно-активных веществ.

4. Минеральное масло является основным пеногасящим компонентом. Для улучшения эффекта иногда смешивают металлическое мыло, силиконовое масло, диоксид кремния и другие вещества. Кроме того, иногда могут добавляться различные поверхностно-активные вещества для облегчения диффузии минерального масла на поверхность пенообразующего раствора или для равномерного распределения металлического мыла и других веществ в минеральном масле.
★ Преимущества и недостатки различных типов пеногасителей

Исследования и применение органических пеногасителей, таких как минеральные масла, амиды, низшие спирты, жирные кислоты и их эфиры, фосфатные эфиры и т. д., начались сравнительно недавно и относятся к первому поколению пеногасителей. Их преимуществами являются доступность сырья, высокая экологичность и низкая себестоимость производства; недостатками – низкая эффективность пеногашения, высокая специфичность и жёсткие условия эксплуатации.

Полиэфирные пеногасители относятся к пеногасителям второго поколения и включают в себя, главным образом, линейные полиэфиры, полиэфиры, получаемые из спиртов или аммиака, и производные полиэфиров с этерификацией концевых групп. Главное преимущество полиэфирных пеногасителей — их высокая антипенная способность. Кроме того, некоторые полиэфирные пеногасители обладают превосходными свойствами, такими как высокая термостойкость, устойчивость к сильным кислотам и щелочам. К недостаткам относятся ограничения, связанные с температурными условиями, узкая область применения, низкая пеногасящая способность и низкая скорость расщепления пузырьков.

Органические силиконовые пеногасители (пеногасители третьего поколения) обладают высокой пеногасящей способностью, быстрой пеногасящей способностью, низкой летучестью, нетоксичны для окружающей среды, не обладают физиологической инертностью и имеют широкий спектр применения. Поэтому они обладают широкими перспективами применения и огромным рыночным потенциалом, однако их пеногасящая способность невысока.

Полисилоксановый пеногаситель, модифицированный полиэфиром, сочетает в себе преимущества как полиэфирных, так и кремнийорганических пеногасителей и является одним из направлений развития пеногасителей. В некоторых случаях его можно использовать повторно благодаря обратной растворимости, но в настоящее время таких пеногасителей мало, и они всё ещё находятся на стадии исследований и разработок, что приводит к высокой стоимости производства.

★ Выбор пеногасителей

Выбор пеногасителей должен соответствовать следующим критериям:

1. Если он нерастворим или нерастворим в пенообразующем растворе, он разрушит пену. Пеногаситель должен концентрироваться на пенной пленке. Для пеногасителей их следует концентрировать и концентрировать мгновенно, в то время как для пеногасителей их следует поддерживать в этом состоянии регулярно. Таким образом, пеногасители находятся в перенасыщенном состоянии в пенящихся жидкостях, и только нерастворимые или плохо растворимые склонны к достижению пересыщения. Нерастворимый или труднорастворимый, он легко агрегирует на границе раздела газ-жидкость, легко концентрируется на пузырьковой мембране и может функционировать при более низких концентрациях. Пеногаситель, используемый в водных системах, молекулы активного ингредиента, должны быть сильно гидрофобными и слабогидрофильными, со значением ГЛБ в диапазоне 1,5-3 для достижения наилучшего эффекта.

2. Поверхностное натяжение пеногасителя ниже, чем у пенообразующей жидкости, и только при малых межмолекулярных силах взаимодействия пеногасителя и его поверхностном натяжении, частицы пеногасителя могут проникнуть в пенную плёнку и расшириться на ней. Следует отметить, что поверхностное натяжение пенообразующего раствора определяется не поверхностным натяжением раствора, а поверхностным натяжением пенообразующего раствора.

3. Существует определённая степень сродства с пенообразующей жидкостью. Поскольку процесс пеногашения фактически представляет собой конкуренцию между скоростью разрушения пены и скоростью её образования, пеногаситель должен обладать способностью быстро диспергироваться в пенообразующей жидкости, чтобы быстро оказывать влияние на более широкий спектр пенообразующих жидкостей. Для быстрого распространения пеногасителя его активный ингредиент должен иметь определённую степень сродства с пенообразующим раствором. Активные ингредиенты пеногасителей находятся слишком близко к пенообразующим жидкостям и будут растворяться; они слишком разрежены и плохо диспергируются. Высокая эффективность достигается только при достаточной близости.

4. Пеногасители не вступают в химические реакции с пенообразующими жидкостями. При взаимодействии с пенообразующими жидкостями они теряют свою эффективность и могут выделять вредные вещества, препятствующие росту микроорганизмов.

5. Низкая летучесть и длительный срок действия. Во-первых, необходимо определить, является ли система, требующая использования пеногасителей, водной или масляной. В ферментационной промышленности следует использовать пеногасители на масляной основе, такие как полиэфирмодифицированный силикон или полиэфирные. Для производства покрытий на водной основе требуются пеногасители на водной основе и кремнийорганические пеногасители. Выберите пеногаситель, сравните его количество и, исходя из рекомендуемой цены, определите наиболее подходящий и экономичный пеногаситель.

★Факторы, влияющие на эффективность использования пеногасителя

1. Дисперсность и поверхностные свойства пеногасителей в растворе существенно влияют на другие пеногасящие свойства. Пеногасители должны обладать соответствующей степенью дисперсности, поскольку слишком крупные или слишком мелкие частицы могут снизить их пеногасящую активность.

2. Совместимость пеногасителя в пенной системе. Когда поверхностно-активное вещество полностью растворено в водном растворе, оно обычно направленно располагается на границе раздела газ-жидкость пены, стабилизируя её. Когда поверхностно-активное вещество находится в нерастворимом или пересыщенном состоянии, частицы диспергируются в растворе и накапливаются на поверхности пены, и пена действует как пеногаситель.

3. Температура окружающей среды в системе пенообразования и температура пенообразующей жидкости также могут влиять на эффективность пеногасителя. При относительно высокой температуре пеногасителя рекомендуется использовать специальный термостойкий пеногаситель, поскольку при использовании обычного пеногасителя его эффективность значительно снизится, и пеногаситель будет непосредственно деэмульгировать лосьон.

4. Упаковка, хранение и транспортировка пеногасителей должны соответствовать температуре хранения от 5 до 35 °C, а срок годности обычно составляет 6 месяцев. Не храните пеногасители вблизи источников тепла и не подвергайте воздействию солнечных лучей. В соответствии с общепринятыми методами хранения химических веществ, убедитесь, что упаковка герметично закрыта после использования, чтобы предотвратить ухудшение качества.

6. Соотношение добавления пеногасителей к исходному и разбавленному растворам имеет некоторые отклонения и не является равным. Из-за низкой концентрации поверхностно-активного вещества разбавленный пеногаситель крайне нестабилен и не расслаивается в ближайшее время. Эффективность пеногашения относительно низкая, что не позволяет использовать его при длительном хранении. Рекомендуется использовать сразу после разбавления. Доля добавляемого пеногасителя должна быть проверена на месте для оценки его эффективности, и не следует добавлять его в чрезмерных количествах.

★Дозировка пеногасителя

Существует множество типов пеногасителей, и дозировка для разных типов различается. Ниже мы рассмотрим дозировку шести типов пеногасителей:

1. Спиртовой пеногаситель: При использовании спиртовых пеногасителей дозировка обычно составляет 0,01–0,10%.

2. Пеногасители на масляной основе: количество добавляемых пеногасителей на масляной основе составляет 0,05–2%, а количество добавляемых пеногасителей на основе эфиров жирных кислот — 0,002–0,2%.

3. Амидные пеногасители: Амидные пеногасители оказывают лучший эффект, а количество добавляемого вещества обычно находится в пределах 0,002–0,005%.

4. Пеногаситель на основе фосфорной кислоты: Пеногасители на основе фосфорной кислоты чаще всего используются в волокнах и смазочных маслах в количестве, добавляемом в количестве от 0,025 до 0,25%.

5. Аминовый пеногаситель: Аминовые пеногасители в основном используются при переработке волокон, их добавляют в количестве 0,02–2%.

7. Пеногасители на основе эфиров: Пеногасители на основе эфиров обычно используются при печати, крашении и чистке бумаги, типичная дозировка составляет 0,025–0,25%.