工業(yè)起泡原因有哪些？弄懂 3 點(diǎn)再用消泡劑不踩坑

  造紙、印染、污水、涂料、發(fā)酵生產(chǎn)中，泡沫溢流、物料浪費(fèi)、成品瑕疵問(wèn)題頻發(fā)；多數(shù)從業(yè)者僅追加消泡劑，未排查起泡根源，泡沫反復(fù)出現(xiàn)、耗材成本居高不下。若要長(zhǎng)效控泡、選定適配方案，需掌握泡沫形成三大核心條件。中科鴻泰深耕消泡劑技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域十余年，服務(wù)造紙、印染、污水等數(shù)千家工廠，結(jié)合一線生產(chǎn)實(shí)例和參照《最新消泡劑合成制備工藝與生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用》相關(guān)理論拆解氣液接觸、助泡物、發(fā)泡速率大于破泡速率三類成因，下文展開原理與工業(yè)場(chǎng)景應(yīng)用分析。

一、氣液接觸

  泡沫是氣體分散于液體形成的分散體系，氣液持續(xù)充分接觸，是產(chǎn)生大量泡沫的首要條件，氣源分為兩類：

1.外部進(jìn)氣：物料攪拌裹挾空氣、濕法工藝鼓氣，空氣直接混入液相；

2.內(nèi)部產(chǎn)氣：加溫汽化、降壓釋氣、液相化學(xué)反應(yīng)生成氣泡，這類氣泡粒徑更小、穩(wěn)定性更強(qiáng)，更易形成大面積泡沫層。

泡沫生成需要消耗能量，攪拌、升溫、泄壓等操作在實(shí)現(xiàn)氣液混合的同時(shí)，會(huì)向體系輸入能量，進(jìn)一步助推泡沫堆積。

（氣液接觸示意圖）

二、含有助泡物

  純凈的氣液體系無(wú)法形成持久泡沫，實(shí)驗(yàn)證明純水產(chǎn)生的氣泡 0.5 秒內(nèi)就會(huì)完全破裂；只有體系內(nèi)存在助泡物質(zhì)，才能長(zhǎng)時(shí)間留存泡沫。 表面活性劑、造紙漿料、印染助劑等均屬于助泡物，分子接觸氣液界面后會(huì)定向排列，親水端融入液體、疏水端包裹氣泡，形成高強(qiáng)度液膜保護(hù)層，大幅提升泡沫穩(wěn)定性，這也是污水、造紙、涂料行業(yè)易起泡的核心原因。純水與含助泡液體的氣泡狀態(tài)可直觀印證該規(guī)律。

（含有助泡物對(duì)比示意圖）

三、發(fā)泡速度高于破泡速度

  產(chǎn)線泡沫是否堆積，由發(fā)泡速率、破泡速率雙向制衡：

1.發(fā)泡速率 = 破泡速率：泡沫保持動(dòng)態(tài)平衡，不會(huì)溢流；

2.發(fā)泡速率＜破泡速率：氣泡持續(xù)消散，無(wú)泡沫堆積風(fēng)險(xiǎn)；

3.發(fā)泡速率＞破泡速率：新氣泡生成速度遠(yuǎn)超破滅速度，泡沫持續(xù)增厚，干擾正常生產(chǎn)。

  不同體系差異明顯：乙醇溶液易起泡但破滅迅速，皂液起泡難度低、泡沫留存時(shí)間久，兩類案例充分體現(xiàn)速率平衡對(duì)泡沫總量的影響。

?（發(fā)泡與破泡速率對(duì)比圖）

  中科鴻泰在做消泡方案調(diào)試時(shí)，除了選用適配的消泡劑削弱泡沫穩(wěn)定性、加快破泡速率，也會(huì)建議客戶針對(duì)性調(diào)整攪拌強(qiáng)度、進(jìn)氣量這類工藝參數(shù)，從源頭減緩發(fā)泡，雙向收窄發(fā)泡、破泡的速率差距，達(dá)成長(zhǎng)效控泡效果。如果您正受產(chǎn)線泡沫困擾，可隨時(shí)聯(lián)系技術(shù)團(tuán)隊(duì)，我們將為您一對(duì)一咨詢和提供專業(yè)解答，提供免費(fèi)樣品測(cè)試，提供專屬解決方案。

常見問(wèn)題

Q1：工業(yè)生產(chǎn)里僅僅加大消泡劑添加量，就能解決泡沫溢流問(wèn)題嗎？

  不能。泡沫堆積由氣液接觸、助泡物、發(fā)泡與破泡速率差三大因素共同造成，只增加消泡劑只能加快破泡速度，無(wú)法從源頭減少氣泡生成。想要長(zhǎng)效控泡，需要同步調(diào)整進(jìn)氣、攪拌等工藝降低發(fā)泡速度，搭配適配消泡劑提升破泡效率，雙向平衡速率差。

Q2：純水幾乎不會(huì)留存穩(wěn)定泡沫，為什么造紙、印染污水泡沫很難自行消散？

造紙漿料、印染助劑、洗滌劑中含有大量表面活性劑這類助泡物，助泡分子會(huì)在氣泡表層形成堅(jiān)固液膜，大幅延長(zhǎng)泡沫存續(xù)時(shí)間；純水不存在助泡物，氣泡液膜易破裂，泡沫轉(zhuǎn)瞬消失。

Q3：內(nèi)部產(chǎn)氣和外部進(jìn)氣形成的泡沫，有什么區(qū)別？處理方式一樣嗎？

  外部進(jìn)氣多為攪拌、鼓氣帶入的大氣泡，容易上浮破除；加溫、反應(yīng)、降壓產(chǎn)生的內(nèi)部氣泡粒徑細(xì)小，分散在液體內(nèi)部，泡沫層更穩(wěn)定。內(nèi)部產(chǎn)氣工況需要選用脫泡能力更強(qiáng)的消泡劑，僅靠普通破泡產(chǎn)品效果有限。