不少化工、發(fā)酵、水處理生產(chǎn)線都會(huì)遇到溢罐、濾芯堵塞、塔器攔液等難題,很多技術(shù)員反復(fù)調(diào)整工藝參數(shù),泡沫故障仍反復(fù)發(fā)生,核心根源是液體起泡后,液相體系各項(xiàng)物理性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生連鎖負(fù)面改變。中科鴻泰深耕消泡劑技術(shù)研發(fā)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試,結(jié)合《消泡劑合成制備工藝與生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用》拆解體系起泡后性質(zhì)的變化是什么,理清各類泡沫衍生隱患,幫企業(yè)實(shí)現(xiàn)控泡、降低生產(chǎn)損耗。
(體系起泡前后五大物性變化對(duì)比示意圖)
一、體積膨脹,直接造成物料溢流損耗
液體起泡后大量空氣包裹在液膜內(nèi)部,容積成倍擴(kuò)張:5%-10% 淀粉水溶液發(fā)泡體積擴(kuò)大 5 倍,含表面活性劑的水溶液發(fā)泡后將膨脹 10 倍。泡沫層高超出罐體容量就會(huì)溢料,既浪費(fèi)原料,還會(huì)腐蝕設(shè)備外壁。發(fā)酵罐、污水曝氣池、造紙涂布線是溢泡高發(fā)場(chǎng)景,搭配消泡劑控制泡沫厚度,可規(guī)避溢料停機(jī)損失。
二、相對(duì)密度降低,帶來(lái)安全與工藝雙重風(fēng)險(xiǎn)
體系總質(zhì)量固定,氣泡填充后整體密度下降。鉆井泥漿密度不足會(huì)打破井下壓力平衡,易引發(fā)井噴事故;濕法廢氣吸收工序中,料液密度下降會(huì)造成塔內(nèi)攔液,大幅降低氣液交換效率。投加有機(jī)硅消泡劑破除泡沫后,液相密度快速恢復(fù)工藝標(biāo)準(zhǔn),保障工序穩(wěn)定運(yùn)行。
三、氣體滯留時(shí)間變長(zhǎng),打亂原有氣液反應(yīng)節(jié)奏
曝氣、化工吹脫等依賴氣液交互的工藝中,泡沫層會(huì)阻擋氣體上浮,拉長(zhǎng)氣體在液相的停留時(shí)間、擴(kuò)大氣液接觸面積,易出現(xiàn)反應(yīng)過(guò)度、溶氣量超標(biāo),直接影響成品品質(zhì)。及時(shí)消解泡沫阻隔層,氣體即可按設(shè)計(jì)速率分離排出,穩(wěn)定整套反應(yīng)流程。
四、表面活性劑離析,堵塞過(guò)濾耗材提升運(yùn)維成本
未起泡時(shí),體系內(nèi)表面活性劑分為液面吸附、液相溶解、膠束聚集三種形態(tài);液體發(fā)泡會(huì)生成海量氣液界面,活性劑持續(xù)向泡膜遷移聚集,泡沫破滅后相互凝聚析出絮狀物,堵塞濾芯、膜組件。滲透型有機(jī)硅消泡劑可減少活性劑遷移析出,緩解濾材頻繁堵塞問(wèn)題。
五、易產(chǎn)生霧沫夾帶,物料流失且污染后端設(shè)備
平整液面幾乎不會(huì)夾帶液體,液面堆積泡沫時(shí),高速氣流會(huì)撕碎薄泡膜,細(xì)小液滴隨氣相流入后端管路,持續(xù)損耗原料,還會(huì)污染氣相成品。精餾塔、汽提塔該問(wèn)題尤為突出,消除表層泡沫層能大幅改善霧沫夾帶。
(工業(yè)泡沫危害與消泡改善對(duì)照?qǐng)D)
清楚泡沫帶來(lái)的五大物性波動(dòng),才能從根源解決溢料、攔液、堵濾芯等故障。僅依靠人工刮泡只能臨時(shí)緩解泡沫,匹配適配有機(jī)硅消泡劑才能長(zhǎng)效管控泡沫問(wèn)題。中科鴻泰針對(duì)鉆井、發(fā)酵、污水處理等行業(yè)定制消泡配方,可免費(fèi)提供樣品現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,有泡沫管控需求可隨時(shí)咨詢技術(shù)團(tuán)隊(duì)。
常見(jiàn)問(wèn)題
Q1:體系起泡后性質(zhì)的變化是什么意思?
A:液體混入空氣形成泡沫后,體積、密度、氣液接觸時(shí)長(zhǎng)、活性劑分布等物理參數(shù)全部改變,這些波動(dòng)就是體系起泡后性質(zhì)變化的直觀現(xiàn)象。
Q2:起泡系數(shù)、起泡指數(shù)和物性變化有什么關(guān)聯(lián)?
A:二者是衡量液體發(fā)泡強(qiáng)弱的指標(biāo),數(shù)值越高泡沫穩(wěn)定性越強(qiáng),體積膨脹、霧沫夾帶等負(fù)面變化會(huì)更突出,需要選用抑泡性能更強(qiáng)的消泡劑。
Q3:過(guò)濾濾芯頻繁堵塞和體系起泡有關(guān)系嗎?
A:關(guān)聯(lián)度很高,發(fā)泡后表面活性劑析出絮狀物堵塞濾材,選用針對(duì)性消泡劑即可有效改善。