在原油餾分分離芳烴(苯、甲苯、二甲苯等)過程,在裂解及加氫重整反應(yīng)中,或多或少都有泡沫產(chǎn)生。在氫化裂解過程中,由于使用水-二甘醇做溶劑,后者有強(qiáng)烈起泡傾向,這些工藝工程均需使用消泡劑。此外,在生產(chǎn)各類潤(rùn)滑油時(shí),由于填加了諸如浮油劑、抗氧劑、防銹劑、固體潤(rùn)滑劑及極壓抗磨劑等,它們均為表面活性物質(zhì),都有不同程度的起泡作用,因而需加入硅油消泡劑。
泡沫的危害:
1、生產(chǎn)能力受到大大的限制:如各種生物發(fā)酵(啤酒生產(chǎn)、酒精制造、醫(yī)藥上各大的生產(chǎn)……)中各種發(fā)酵罐反應(yīng)釜蒸煮罐等設(shè)備,為了防止泡沫的出現(xiàn),防止漫溢損失,投料系數(shù)要大打折扣,有時(shí)達(dá)不到30%。
2、造成原料和產(chǎn)品的浪費(fèi):由于泡沫的原因,能夠造成有用或貴重原料因漫溢而損失,由此產(chǎn)生的浪費(fèi)就不言而喻。如造紙廠、糖廠飽充工序、紡織廠的織造工序的上油工序,常因泡沫而引起溢出。
3、延長(zhǎng)了反應(yīng)周期:由于化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物中包括有氣體、液體,泡沫會(huì)造成氣體滯留,延長(zhǎng)了反應(yīng)周期,不必要地多消耗了動(dòng)力。又如果酒發(fā)酵由于泡沫存在使反應(yīng)過度而變味……。
4、影響產(chǎn)品品質(zhì):紡織工業(yè)中的染色、印花以及水性涂料工藝過程中,由于氣泡的滯留,導(dǎo)致成品布上斑痕、疵點(diǎn);紙漿漿液的泡沫除了給環(huán)境衛(wèi)生、工人健康造成危害,成品紙也會(huì)出現(xiàn)許多孔洞,造成產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重下降。
5、不利于準(zhǔn)確計(jì)量:工業(yè)過程中,由于泡沫的存在,干擾液面計(jì)的測(cè)量準(zhǔn)確,造成測(cè)量失誤,液體中由于泡沫的存在,使得液體密度發(fā)生較大波動(dòng),往往還能引起反應(yīng)釜吸收塔蒸餾塔液位虛高,致使操作失去平衡,甚至發(fā)生事故。
6、污染環(huán)境、引起事故的原因之一:由于泡沫漫溢,必然會(huì)污染生產(chǎn)環(huán)境及其周圍環(huán)境,有的甚至造成重大事故。如:美國(guó)某煉油廠因渣油泡沫漫溢,引起重大火災(zāi),損失慘重,這里不僅是造成浪費(fèi),而且使人的生命財(cái)產(chǎn)都招致嚴(yán)重?fù)p失。
消泡原理:
1.泡沫局部表面張力降低導(dǎo)致泡沫破滅
該種機(jī)理的起源是將高級(jí)醇或植物油撒在泡沫 上,當(dāng)其溶入泡沫液,會(huì)顯著降低該處的表面張力。因?yàn)檫@些物質(zhì)一般對(duì)水的溶解度較小,表面張力的降低于泡沫的局部,而泡沫周圍的表面張力幾乎沒有變化。表面張力降低的部分被強(qiáng)烈地向四周牽引、延伸,后破裂。
2.消泡劑能破壞膜彈性而導(dǎo)致氣泡破滅
消泡劑添加到泡沫體系中,會(huì)向氣液界面擴(kuò)散,使具有穩(wěn)泡作用的表面活性劑難以發(fā)生恢復(fù)膜彈性的能力。
3.消泡劑能促使液膜排液,因而導(dǎo)致氣泡破滅
泡沫排液的速率可以反映泡沫的穩(wěn)定性,添加一種加速泡沫排液的物質(zhì),也可以起到消泡作用。
4.添加疏水固體顆粒可導(dǎo)致氣泡破滅
在氣泡表面疏水固體顆粒會(huì)吸引表面活性劑的 疏水端,使疏水顆粒產(chǎn)生親水性并進(jìn)入水相,從而起到消泡的作用。
5.增溶助泡表面活性劑可導(dǎo)致氣泡破滅
某些能與溶液充分混合的低分子物質(zhì),可以使氣泡表面活性劑被增溶、使其有效濃度降低。有這 種作用的低分子物質(zhì)如辛醇、乙醇、丙醇等醇類,不僅可減少表面層的表面活性劑濃度,而且還會(huì)溶入表面活性劑吸附層,降低表面活性劑分子間的緊密程度,從而減弱了泡沫的穩(wěn)定性。
6.電解質(zhì)瓦解表面活性劑雙電層而導(dǎo)致氣泡破滅
對(duì)于借助泡沫的表面活性劑雙電層互相作用,產(chǎn)生穩(wěn)定性的起泡液,加入普通的電解質(zhì)即可瓦解表面活性劑的雙電層起消泡作用。
微生物型:
為了獲取作為除臭微生物制劑的候選菌株,從垃圾滲濾液中分離篩選了4株具有對(duì)NH3和H2S降解菌株,分別標(biāo)記為CC3、CC7、CC13和CC16.通過形態(tài)、生理生化和16S r DNA序列分析,分別鑒定為乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)、巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)、嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenes faecalis).菌株CC7、CC13和CC16組成的復(fù)配組合除臭效率,其復(fù)配比例為1∶1.5∶0.5,對(duì)NH3和H2S的去除率分別為83.56%和70.25%.通過單因素實(shí)驗(yàn),確定微生物除臭劑除臭條件:除臭時(shí)間為60 h,菌劑使用量為5%,除臭溫度為30℃,初始培養(yǎng)基p H值為6.5.