Kā darbojas pretputošanas līdzeklis un pretputu līdzeklis: Zinātne aiz putu kontroles

Daudzi cilvēki ir neizpratnē par pretputošanas līdzekli un to izmantošanu visu veidu nozarēs. Galvenā atšķirība starp putu novēršanas līdzekļiem ir laika ziņā – pretputu darbība pirms putu parādīšanās, kamēr putotājs noārda esošās putas. Šīs ķīmiskās piedevas parasti satur nešķīstošas eļļas, polidimetilsiloksāni, silikoni, spirti, stearāti, un glikoli. Tirgus piedāvā silikonu, minerāleļļa, un pretputu līdzekļi uz augu eļļas bāzes ar aktīvo koncentrāciju no 5% uz 100% gan uz ūdens bāzes, gan bezūdens preparātos. Izpētīsim, kā šie putu kontroles līdzekļi darbojas molekulārā līmenī, un palīdzēsim izvēlēties pareizo risinājumu, kas atbilst jūsu rūpnieciskajām prasībām..

Izpratne par putu kontroles nepieciešamību rūpniecībā

Putu veidošanās rada problēmas rūpnieciskajos procesos, kas ir sistēmiski. Tas nav tikai apgrūtinājums – putas var nopietni traucēt darbību un apdraudēt produkta kvalitāti.

Putas slēgtās sistēmās salīdzinājumā ar atvērtajām sistēmām

Putuplasta uzvedība mainās atkarībā no sistēmas veida. Jūs redzēsit, ka slēgto šūnu putām ir noslēgtas šūnas, kas izskatās kā vīnogu ķekars. Atvērto šūnu putas, tomēr, satur savstarpēji saistītas šūnas, kas izlaiž gaisu, ūdens, un citi nesēji plūst cauri.

Slēgtām rūpnieciskajām sistēmām, piemēram, destilācijas kolonnām un reakcijas traukiem, masas pārneses efektivitāte ir samazināta, mazāka jauda, un lielāks gāzes spiediena zudums, kad veidojas putas. Šīm sistēmām ir nepieciešami pretputošanas līdzekļi, jo putas ierobežo plūsmu un rada spiediena nelīdzsvarotību.

Atvērtās sistēmas, piemēram, notekūdeņu attīrīšanas iekārtas, risina dažādas problēmas. Putas var izplūst un radīt apdraudējumu videi, kā arī regulējuma problēmas. Pastāvīga vides faktoru iedarbība nozīmē, ka šīm sistēmām ir nepieciešami elastīgāki putu novēršanas risinājumi.

Ietekme uz iekārtu efektivitāti un produktu kvalitāti

Putas rada vairākas darbības problēmas, kas kaitē jūsu peļņai:

Samazināts darba apjoms: Putas apstrādes traukos aizņem šķidrumam paredzēto vietu. Tas samazina bioprocesu efektīvo darba apjomu un produktivitāti
Iekārtas bojājumi: Iekārtas var sabojāties un izraisīt dīkstāvi, ja tās tiek pakļautas putu radītam spriegumam
Mērījumu neprecizitāte: Biomasas un citi kritiskie mērījumi kļūst neuzticami, kad šūnas iesprūst burbuļos vai pielīp pie asinsvadu sieniņām
Procesa traucējumi: Nozares apsekojumi liecina, ka putas var samazināt masas pārneses efektivitāti 70-80% kolonnu darbībās

Pārmērīgas putas var izraisīt arī spiediena pārspriegumu un sabojāt ekstrakcijas iekārtas. Putas darbojas kā gāzes barjera fermentācijas procesos. Tas samazina skābekļa pārneses ātrumu un ierobežo šūnu augšanu un produktu ražu.

Kad lietot pretputu līdzekli pret putu noņemšanas līdzekli

Pareizais uzklāšanas laiks nosaka, vai jums ir nepieciešams pretputu vai pretputošanas līdzeklis:

Pretputošanas līdzekļi strādāt kā preventīvie pasākumi pirms parādās putas. Tie darbojas zemākās koncentrācijās un kļūst par produkta daļu, nevis tikai par apstrādes palīglīdzekļiem. Vislabākos rezultātus iegūsit, pievienojot pretputu līdzekļus vietās, kur ir labs satraukums.

Putu noņemšanas līdzekļi kalpot kā koriģējošie risinājumi lai likvidētu esošās putas. Tiem nepieciešama lielāka koncentrācija nekā pretputu līdzekļiem, un jūs tos pievienojat pēc putu veidošanās. Tie vislabāk darbojas sērijveida operācijās vai ārkārtas situācijās, kad nepieciešama ātra putu noņemšana.

Pretputu pretputošanas preparātu veidi

Pareizais pretputošanas līdzekļa sastāvs ir atkarīgs no dažādu veidu un to specifisko lietojumu izpratnes. Katrai formulai ir savas priekšrocības, pamatojoties uz putojošo vidi un apstrādes vajadzībām.

Silikona emulsijas: Augsta efektivitāte zemās devās

Silikona bāzes pretputošanas līdzeklis apvieno silikona mugurkaulu ar hidrofobu silīcija dioksīdu silikona eļļā. Šīs formulas darbojas īpaši labi, ja koncentrācija ir tik zema kā viena miljonā daļa. To ķīmiskā inerce un termiskā stabilitāte padara tos ideāli piemērotus skarbām apstrādes vidēm. Silikona pretputu līdzekļi ātrāk pārvietojas pāri putuplasta plēvēm un ātri nojauc esošās putas. Šīs ūdenī šķīstošās šķidrās formas paliek termiski stabilas ar zemu virsmas spraigumu. Pulvera versijas satur silikona pretputu savienojumus, kas saglabā efektivitāti pat nelielos daudzumos.

Opcijas bez silikona: Bioloģiskā noārdīšanās un saderība

Nesilikona pretputošanas līdzeklis satur virsmaktīvās vielas, kas palīdz tiem labāk izplatīties putojošā ūdenī. Šīs formulas ir vairāk bioloģiski noārdāmas nekā to silikona kolēģi. PERIFOAM BAO parāda, kā dabīgas augu eļļas bāzes var būt gan zaļas, gan efektīvas. Šīs alternatīvas vislabāk darbojas vietās, kur silikons var izraisīt krāsas maiņu vai plankumu veidošanos. Nesilikona putu slāpētāji, kuru pamatā ir taukspirti vai poliētera savienojumi, labi sajaucas ar caurspīdīgiem produktiem mazgāšanas līdzekļu ražošanā.

Pulverveida pretputošanas līdzekļi cementam un mazgāšanas līdzekļiem

Pulvera pretputošanas līdzeklis ir ļoti svarīgs cementa sistēmās, jo tie samazina gaisa iekļūšanu ātrgaitas maisīšanas laikā. DEFOMEX novērš gaisa iekļūšanu javas sistēmās, kas nodrošina augstu mehānisko izturību pēc sacietēšanas. Earth Pro pretputošanas pulveris vislabāk darbojas 2.0-5.0 kg/t cementa naftas atradnēs. Mazgāšanas līdzekļu nozares pulverveida pretputošanas līdzekļi satur 15% aktīvs saturs un kontroles putas plkst 0.5% uz 1.5% devas, neietekmējot produkta kvalitāti.

Šķidrie vs cietie preparāti: Lietošanas gadījuma apsvērumi

Pielietojuma specifika nosaka izvēli starp šķidrajiem un cietajiem putu noņemšanas līdzekļiem. Šķidrās formulas viegli sajaucas putošanas sistēmās – lieliski piemērots notekūdeņu attīrīšanai un krāsu ražošanai. Augstas temperatūras procesi labāk darbojas ar cietiem putu noņemšanas līdzekļiem pulvera vai granulu veidā. Cietās vielas pakāpeniski izšķīst un kontrolē putas ilgāk nekā šķidrumi. Formulas viskozitāte, stabilitāte, un mijiedarbība ar citām sastāvdaļām nosaka tā putu pārvaldības efektivitāti.

Kā pretputošanas līdzekļi darbojas molekulārā līmenī

Pretputu līdzeklis darbojas molekulārā līmenī, lai destabilizētu putu struktūras, izmantojot vairākus fizikālus principus.

Eļļas pilienu izraisīti putu lameļu bojājumi

Lai sāktu sabrukšanas procesu, putu slāpētājam jāiekļūst putu lamelās — plānās šķidruma plēvēs starp burbuļiem.. Ieejas koeficients (E) nosaka šo iespiešanos, aprēķina kā E = γwa + γwo – γoa, kur γ apzīmē virsmas spraigumus starp ūdeni un gaisu, ūdens-eļļa, un eļļas-gaisa saskarnes. Pretputošanas līdzekļi rada nestabilu “tilti” pāri putuplasta plēvei, kas galu galā izraisīja plīsumu. Hidrofobās daļiņas padara šo procesu ātrāku, darbojoties kā “adatas” lai paātrinātu filmas iznīcināšanu.

Izkliedēšana un iespiešanās gaisa un šķidruma saskarnē

Pozitīvs izkliedes koeficients (S = γwa – γwo – γoa) ir būtiska loma efektīvā putu novēršanā. Pretputu pilieni ātri izkliedējas uz burbuļu virsmām un atgrūž stabilizējošās virsmaktīvās vielas. Šī darbība rada plānus plankumus burbuļu sienās. Pārejas koeficients (B = γ²wa + c²wo + γ²oa) nosaka, vai tilti paliek stabili vai saplīst. Putu plēves destabilizējas, kad B vērtība kļūst pozitīva.