消泡剂原理与种类

 新闻资讯     |      2022-04-06

  泡沫时时刻刻都存在于人们的日常生活和生产中。但在绝大多数生产过程中(如石油化工、污水处理、造纸、印染、食品制造、生物发酵过程等),大量的泡沫会严重影响生产过程的过程控制,导致设备内部液位过高,造成设备内部空间的浪费,从而降低了设备的生产能力。如果泡沫控制不及时,很容易导致生产设备外溢,影响生产过程控制和设备运行,给企业造成巨大的经济损失。因此,控制和消除有害泡沫对企业具有重大的技术和经济价值。

  消泡剂原理

  消泡剂也称为消泡剂,其原理如下:

  1、泡沫局部表面张力降低,导致泡沫破裂。

  这种机制的起源是将高级醇或植物油涂抹在泡沫上。当它们溶解在泡沫中时,表面张力将显著降低。由于这些物质通常不易溶于水,因此表面张力的降低仅限于泡沫的局部,泡沫周围的表面张力几乎没有变化。表面张力降低的零件被强力拉扯和拉伸,最终破裂。

  2.破坏膜弹性,导致气泡破裂

  在泡沫体系中加入消泡剂会扩散到气液界面,使具有稳定泡沫的表面活性剂难以恢复膜的弹性。

  3.促进液膜排水

  消泡剂能促进液膜排水,导致气泡破裂。泡沫排水速率可以反映泡沫的稳定性。添加一种加速泡沫排出的物质也可以起到消泡作用。

  4.添加疏水性固体颗粒会导致气泡破裂

  气泡表面的疏水性固体颗粒会吸引表面活性剂的疏水端,使疏水性颗粒亲水并进入水相,从而起到消泡作用。

  5.增溶起泡剂表面活性剂会导致气泡破裂

  一些可以与溶液充分混合的低分子物质可以溶解气泡表面活性剂并降低其有效浓度。辛醇、乙醇、丙醇等低分子物质不仅可以降低表面活性剂在表层的浓度,还可以溶解表面活性剂吸附层,降低表面活性剂的分子间紧密性,从而降低泡沫的稳定性。

  6.电解质崩解表面活性剂电双层

  通过双层泡沫表面活性剂的相互作用,可以形成稳定的泡沫溶液。加入普通电解质可以溶解表面活性剂的双层,起到消泡作用。

  消泡剂的种类及研究进展

  脂肪消泡剂

  第一代消泡剂是一种主要由矿物油、脂肪酸和脂肪酸酯、脂肪醇、低级醇等有机化合物组成的消泡剂。这种消泡剂价格便宜,原料易得,产品环保。适用于液体剪切力和发泡剂发泡能力较小的情况。

  目前,脂肪消泡剂的研究主要集中在脂肪醇乳液消泡剂的制备、脂肪醇消泡剂的乳化性和稳定性等方面,广泛应用于造纸行业的造纸过程。

  聚醚消泡剂

  聚醚消泡剂是一种性能优异的水溶性非离子表面活性剂,由环氧乙烷和环氧丙烷开环聚合而成。对于不同类型的发泡体系,通过调整环氧乙烷和环氧丙烷链段的长度、比例和分子量,可以改善亲水性、亲脂性、浊度和表面张力等物理参数。只有当发泡体系的温度高于浊点时,聚醚消泡剂才能发挥其消泡性能。因此,在制备过程中,可以改变聚醚的浊点,以满足不同场合的需要。

  聚醚消泡剂通常使用多元醇、聚碳酸酯、胺和其他含有活性氢(O-H键或N-H键)的化合物作为引发剂,通过与环氧乙烷和环氧丙烷链段聚合获得具有一定分子量的聚醚消泡剂。其中,以甘油为引发剂的聚醚消泡剂应用最为广泛。这些消泡剂统称为甘油聚醚。