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消泡剂应用及原理案例

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.04.03
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消泡剂应用举例说明1.在延迟焦化工艺中的应用延迟焦化工艺主要是炼油厂将重质渣油经深度加工,提高轻质油收率的热加工工艺。延迟焦化工艺中焦炭塔内…

消泡剂应用举例说明 

1. 在延迟焦化工艺中的应用

 延迟焦化工艺主要是炼油厂将重质渣油经深度加工,提高轻质油收率的热加工工艺。延迟焦化工艺中焦炭塔内高温裂解的油气从部分裂化的焦化原料(高黏度树脂状物质)中逸出,形成很高的泡沫层,泡沫层夹带大量焦粉,随着焦炭塔内焦层高度逐渐增长,泡沫层内的焦粉和未完全反应的稠油随焦化油气一起从焦炭塔顶大油气管线携带到分馏塔,引起分馏塔结焦,甚至造成辐射段进料过滤器、分馏塔底循环过滤器和进料泵堵塞,加热炉管结焦,严重威胁装置的生产。携带到分馏塔内的焦粉经分馏等工艺进入到焦化汽油、柴油中,对后续加氢还原工艺也会造成危害。为处理以上不利影响,国内外普遍采用了在焦炭塔上部加注消泡剂的技术。消泡剂具有明显的消泡效果,可以将泡沫层高度降低,从而减少焦化装置焦粉携带,延长焦化装置的运转周期。

 2. 在造纸工业中的应用

 造纸工业中泡沫处理是生产中的棘手问题。在碱法制浆过程中,制浆原料中含有脂肪酸、树脂酸等天然物质,与加入的氢氧化钠、硫化钠等化学试剂反应生成皂化物和碱木素等起泡物质,再加上纤维素等高分子物质的稳泡作用,以及浆料流动、搅拌混合使大量空气混入浆料体系,形成了大量稳定的泡沫,给后续工序如洗涤、输送、漂白等带来很大困难,会影响浆料洗涤和漂白的质量。在抄纸过程中,制浆工序夹带的天然及人工添加的起泡性表面活性剂、合成高分子等,形成大量泡沫,会导致纸面出现斑点或透光点,甚至引起断纸等。在涂布过程中,涂料起泡会使涂布纸上出现无涂料的斑痕(即鱼眼),影响纸的适应性能和平滑度。因此,无论是制浆、抄纸还是涂布阶段,消泡都是一道重要的工序。有研究发明了一种造纸用消泡剂组合物,消泡剂组合物包含以下组分:二甲基硅油、基氯硅烷、乙基乙烯基醚、十二烷基磺酸钠、赖氨酸和氯化钙,制备的消泡剂具有良好的消泡性能,能快速处理造纸体系中因无机物和有机物的混合产生的泡沫。

 消泡原理 

泡沫是气体分散于液体中的分散体系,气体是分散相,液体是分散介质,由于气体不溶于表面活性剂而形成稳定状态。气泡形成后,由于发泡体系分子间的作用,亲水基和疏水基被气泡壁吸附,形成规则排列,其亲水基朝向水相,疏水基朝向气泡内,从而在气泡界面上形成弹性膜,其稳定性很强,常态下不易破裂。同时泡沫是热力学不稳定系统,在重力作用下不断进行着液膜的下流、蒸发、破裂,以及泡沫液膜间的排液、渗透过程。

 消泡的原因主要分为两方面:

1)易于铺展、吸附的消泡剂分子取代了起泡剂分子,形成了强度较差的膜;2)在铺展过程中消泡剂分子带走邻近表面层的部分溶液,使泡沫液膜变薄,泡沫稳定性降低,易于被破坏。

 从上面我们可以得知,消泡剂要发挥作用,首先需要渗入到泡膜的双层膜中,其渗入能力可用渗入系数 E 表示。消泡剂渗入后需要快速散布开来,其散布能力可用散布系数 S 表示,

 式中:γF为泡沫介质的表面张力;γDF为消泡剂的表面张力;γD为泡沫介质与消泡剂之间的界面张力。当 E>0 时,消泡剂能够渗入到泡沫中;当 E<0 时,消泡剂不能渗入泡沫中;当 S>0 时,消泡剂能在液膜表面扩展;当 S <0 时,消泡剂不能在液膜表面扩展。所以,只有当 E>0,S>0 时消泡剂才具有消泡作用。


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