Kas yra putokšlis? Svarbiausias putų kontrolės gamyboje vadovas

Putų šalinimo priemonė jau daugiau kaip 45 metus yra labai svarbi gamybos operacijų dalis. Visų rūšių gamybos pramonės šakos pasikliauja jomis, kad išlaikytų veiklos efektyvumą. Gamybos įrenginiams, ypač naftos ir dujų sektoriuje, kyla pavojus, kad be veiksmingos putų kontrolės gali būti visiškai sustabdyta gamyba.

Daugeliui žmonių putos gali atrodyti nereikšmingas nepatogumas. Tačiau iš tikrųjų jos kelia didelių sunkumų chemijos pramonėje, naftos perdirbime, maisto produktų gamyboje ir popieriaus gamyboje. Pasirinkus tinkamą putų šalinimo priemonę, optimizuojamas našumas ir gerinama produktų kokybė. Pagrindinis skirtumas tarp putojimą mažinančių medžiagų ir putojimą mažinančių medžiagų dažnai klaidina žmones. Putų šalinimo priemonės pašalina esamas putų problemas, o putojimą mažinančios medžiagos iš pradžių sustabdo putų susidarymą.

Šis straipsnis padės jums visiškai suprasti putokšlius. Sužinosite apie jų taikymą ir rasite tinkamą sprendimą, atitinkantį jūsų gamybos reikalavimus.

Putų problemų gamyboje supratimas

Putų susidarymas yra didelis iššūkis gamyboje. Susikaupę burbuliukai ir putos gali sutrikdyti darbą. Įmonės turi suprasti šią problemą prieš pradėdamos taikyti putų šalinimo sprendimus.

Kodėl pramoniniuose procesuose susidaro putos

Putos susidaro dėl dviejų pagrindinių sąlygų: aeracijos ir paviršinio aktyvumo medžiagų. Gamybos procesuose oras į skysčius patenka mechaniškai maišant, maišant, maišant arba išpurškiant. Paviršiaus įtempimą mažinančios paviršinio aktyvumo medžiagos padeda stabilizuoti šiuos burbuliukus.

Paviršinio aktyvumo medžiagos gaunamos iš daugelio šaltinių. Tai plovikliai, muilai ir pramoninės cheminės medžiagos, gaunamos tiek iš buitinių, tiek iš pramoninių šaltinių. Procesas tampa sudėtingesnis, kai atsiranda baltymų ir kitų paviršinio aktyvumo junginių. Mikroorganizmai juos išskiria fermentacijos ar perdirbimo metu, todėl putos tampa dar stabilesnės.

Poliuretano pramonė specialiai kuria putas. Vanduo reaguoja su poliolio ir diizocianato mišiniais, kad susidarytų anglies dioksidas, kuris yra pūtiklis. Dėl šios kontroliuojamos reakcijos susidaro galutiniam produktui reikalinga ląstelinė struktūra.

Dažniausiai pasitaikančios problemos dėl per didelio putų kiekio

Dėl per didelio putų kiekio kyla nemažai veiklos problemų:

• Sumažėjęs efektyvumas:Putos blokuoja deguonies perdavimą aerobiniuose procesuose ir riboja masės perdavimą kolonose
• Įrangos sugadinimas:Putos gali sugadinti siurblius, filtrus, vožtuvus ir kitus svarbius įrenginius.
• Užteršimo rizika:Produktai užteršiami, o išsilieję teršalai teršia aplinką.
• Gamybos apribojimai:Gamybos apimtys mažėja, nes dėl putų gamybos tempai lėtėja
• Kokybės klausimai:Putos neleidžia tinkamai pripildyti gėrimų
• Saugos pavojai:Patogenai plinta per vėją arba kelia gaisro pavojų deguonies kompresoriuose

Didžiausia rizika kyla farmacijos fermentacijai. "Putų susidarymas" gali visiškai sunaikinti procesus ir įrangą.

Nekontroliuojamų putų poveikis sąnaudoms

Problemos su putomis kainuoja brangiau, nei manote. Dėl gamybos sutrikimų prarandamos didžiulės pajamos, nes sustabdoma gamyba. Sugedusi vaistų gamybos partija gali kainuoti šimtus tūkstančių svarų sterlingų. Į šią sumą net neįskaičiuoti įrangos sugadinimo ar valymo kaštai.

Dauguma įmonių su putomis elgiasi reaktyviai, o ne proaktyviai. Taikant šį metodą švaistomi pinigai, nes net ir po to, kai putos išnyksta, darbuotojai toliau pila putų šalinimo chemines medžiagas. Nuotekų valymo įrenginiai susiduria su dviguba problema - jie eikvoja chemines medžiagas ir gali dar labiau padidinti putojimą.

Poveikis apima ištisas pramonės šakas. Kai kurie apmušalų gamintojai dėl su putplasčiu susijusių tiekimo grandinės problemų turėjo sumažinti gamybą nuo šešių iki trijų ar keturių dienų per savaitę.

Pasirinkti tinkamą putokšlį tampa labai svarbu tiek gamybos operacijoms, tiek sąnaudoms taupyti.

Kas yra putokšliai ir kaip jie veikia

Putų šalinimo priemonė atlieka svarbų vaidmenį kaip cheminiai priedai, kai dėl putų pramonėje kyla veiklos problemų. Leiskite paaiškinti šias medžiagas ir jų kovos su putomis galimybes.

Putų šalinimo medžiagų apibrėžimas ir paskirtis

Putų šalintuvas - tai specializuotos cheminės medžiagos, kurios pašalina arba sumažina nepageidaujamas putas pramoniniuose procesuose. Jie veikia kaip putų kontrolės priemonės ir skaido skysčiuose ar kietosiose medžiagose įstrigusius dujų burbuliukus. Šie galingi priedai labai svarbūs chemijos perdirbimo, naftos perdirbimo, maisto produktų gamybos ir popieriaus gamybos srityse. Šiose pramonės šakose putos gali užblokuoti įrangą, sutrikdyti matavimus ir sustabdyti skysčių tekėjimą. Geras putų šalintojas išlaiko dalinį tirpumą - jis turi būti "pusiau įeinantis, pusiau išeinantis" į tirpalą, kad suskaidytų putas ir nesukeltų kitų problemų.

Putų naikinimo mokslas

Putų ardymo chemija veikia per kelis sudėtingus mechanizmus. Sėkmingam putų naikinimui reikia, kad putų šalinimo medžiagos turėtų mažą paviršiaus įtempimą (paprastai 20-30 mN m-¹), palyginti su putojančia terpe (paprastai 30-50 mN m-¹). Panaudojus putų šalinimo priemones, jos greitai pasklinda po burbulų paviršių ir sukuria tris pagrindinius naikinimo kelius:

• Drėkinimas kai hidrofobinės dalelės paliečia burbulo sienelę (lamelę).
• Tempimas ir tiltų tiesimas atsiranda tada, kai mažo paviršiaus įtempimo putokšlio lašeliai išsitempia per plokštelę ir sudaro nestabilius tiltelius.
• Destabilizacija hidrofobinės dalelės pritraukia paviršinio aktyvumo medžiagų hidrofobines uodegas.

Greitai veikiantys putpikliai ankstyvaisiais retinimo etapais suardo putų plėvelę ir per kelias minutes visiškai sunaikina putas. Lėtesniems putokšliams reikia daugiau apdorojimo laiko ir dažnai lieka šiek tiek putų.

Skirtumas tarp putokšlių ir putojimą mažinančių medžiagų

Žmonės dažnai painioja šiuos terminus, tačiau jų paskirtis skiriasi. Antiputojimą stabdančios medžiagos sustabdo putų susidarymą prieš joms susiformuojant - jos patenka į sistemas anksti, kad išvengtų putų susidarymo ateityje. Putų susidarymo šalinimo priemonės šalina jau susidariusias putas. Šis skirtumas neapsiriboja paprasta terminologija, bet reiškia ir faktinę paskirtį: antiputodaros priemonės veikia prevenciškai, nuolat jas pridedant, o putojimą mažinančios priemonės reaguoja į putas, kai jų reikia pridėti retkarčiais. Abiejų tipų putokšliai naudoja panašius cheminius mechanizmus ir sudedamąsias dalis, todėl pramonėje šie terminai dažnai vartojami pakaitomis.

Skirtingoms reikmėms skirtų putų formuotojų tipai

Visų tipų gamybos įmonėms reikia specializuotų putų kontrolės sprendimų, kurie atitiktų konkrečius jų veiklos iššūkius. Tinkamas putų šalinimo priemonės pasirinkimas turi įtakos ir efektyvumui, ir galutinio produkto kokybei.

Silikono pagrindo putokšliai

Silikoninių putų šalinimo medžiagų sudėtyje yra polidimetilsiloksano (PDMS), kuris dėl labai mažos paviršiaus įtempties (apie 20 mN/m) pasižymi išskirtinėmis putų laužymo savybėmis. Šie galingi produktai būna trijų formų: silikono emulsijos, silikono junginiai ir milteliai.

Silikono pagrindo putokšliai gerai veikia sudėtingoje aplinkoje, nes jie atsparūs aukštam pH ir temperatūrai (veikia iki 100 °C). Šie putokšliai devintajame dešimtmetyje pakeitė senesnius tirpalus celiuliozės plovimo procesuose. Jie padeda siekti tvarumo, nes sumažina vandens, energijos ir cheminių medžiagų naudojimą.

Alyvos pagrindo sprendimai

Alyvos pagrindo putų šalinimo priemonės puikiai tinka, kai dėl silikono kyla suderinamumo problemų. Šių produktų yra dviejų pagrindinių rūšių:

Mineralinės alyvos pagrindu: Šios sklaidomos putplasčio priemonės veikia ilgiau ir užtikrina geriausią kainos ir kokybės santykį. Jie geriausiai tinka putoms kontroliuoti gaminant dažus ir valant vandenį.

Augalinio aliejaus pagrindu: Šie ekologiški variantai puikiai tinka dažų, dangų ir kartono gamybai. Jas renkasi daugiau įmonių, nes jos natūraliai suyra aplinkoje.

Vandens pagrindo preparatai

Vandens pagrindu pagamintame putokšlyje kaip nešiklis naudojamas vanduo (60-95% vandens kiekis), o į jį įmaišoma emulsinių aliejų arba veikliųjų medžiagų. Šie produktai suteikia keletą privalumų:

• Mažesnės gamybos sąnaudos
• Paprastas naudojimas ir skiedimas
• Geresnis maišymas vandens pagrindo sistemose
• Ekologiškesni (daugelis jų suyra natūraliai)
• Gerai veikia esant įvairiai temperatūrai (iki 60 °C) ir pH lygiui (3-10)

Pirmiausia šios putokšlės buvo naudojamos popieriaus pramonėje, o dabar jų galima rasti žemės ūkyje, maisto pramonėje, chemijos gamyboje ir nuotekų valyme.

Miltelių pavidalo putokšliai, skirti specializuotoms reikmėms

Miltelių putokšliai sprendžia unikalias sausų medžiagų apdorojimo problemas. Juose naudojama SIPERNAT® nešiklio silicio dioksido kempinės akyta struktūra, kuri dėl kapiliarinio poveikio sugeria skystas putojimą mažinančias medžiagas. Šis "sausų miltelių efektas" padeda viską tolygiai sumaišyti su kitomis miltelinėmis medžiagomis.

Šios specialios formulės puikiai veikia:

• Statybinės medžiagos (cementas, skiedinys, išlyginamieji mišiniai)
• Namų priežiūros plovikliai
• Maisto perdirbimas (ypač cukraus rafinavimo įmonėse)

Sumaišius su vandeniu, absorbuotos medžiagos išsiskiria iš laikiklių. Taip išvengiama burbulų susidarymo ir užtikrinamas sklandus operacijų vykdymas, nepažeidžiant struktūros vientisumo ir efektyvumo.

Tinkamo putokšlio parinkimas jūsų procesui

Norint parinkti tobulą putų šalinimo priemonę gamybos procesui, reikia ne tik pastebėti putų susidarymo problemas. Reikia rasti tinkamą suderinamumo ir veiksmingumo pusiausvyrą, kuri atitiktų jūsų konkretų taikymą.

Pagrindiniai veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti prieš renkantis

Putų šalinimo priemonės veiksmingumas priklauso nuo to, ar žinote, kas sukelia putų susidarymą jūsų produkte. Kiekvienam putų tipui reikia specifinių putų šalinimo priemonių, kad jos tinkamai veiktų. Susidarykite išsamų savo situacijos vaizdą - patikrinkite, ar putos yra nuolatinės, ar laikinos, supraskite savo sistemos fizikines ir chemines savybes ir žinokite savo darbo sąlygas.

Labai svarbus veiksnys yra tinkama suderinamumo ir nesuderinamumo pusiausvyra. Vienas ekspertinis šaltinis pažymi: "Putų šalintuvas turi būti pakankamai suderinamas, kad galėtų išsisklaidyti visoje sistemoje, tačiau jis turi būti netirpus tiek, kad išliktų smulkių lašelių pavidalo ir veiksmingai sąveikautų su putomis".

Suderinamumas su jūsų gamybos sistema

Jūsų suderinamumo peržiūra turėtų atsakyti į šiuos klausimus:

• Ar dėl jūsų putų šalinimo priemonės sistemoje gali likti nuosėdų?
• Ar tai kenkia jūsų katalizatoriams?
• Ar užsikemša membranos arba filtrai?
• Koks gali būti tolesnis poveikis?

Putokšlio tirpumas turi būti pakankamai mažas, kad jis visiškai neištirptų, tačiau pakankamai didelis, kad tinkamai pasiskirstytų. Pramonės ekspertai sako, kad geriausia: Todėl tinkamo putokšlio pasirinkimas - tai savotiškas suderinamumo ir nesuderinamumo "balansavimas".

Veiksmingumo vertinimo bandymų metodai

Bandymai stende turėtų tiksliai atspindėti realias darbo sąlygas. Tai padeda įvertinti, kaip gerai veikia jūsų putų šalintuvas. Geriausias būdas - kontroliuojamoje aplinkoje imituoti putojančią terpę ir apdorojimo sąlygas.

Gamybinių putų vertinimui paprastai naudojami kratytuvo arba tirpiklio bandymų metodai. Galite išmatuoti putų aukštį, patvarumą, stabilumą ir tankį, kad gautumėte patikimus palyginimo duomenis. Norint gauti tikslius rezultatus, jūsų bandymų sąlygos turi išlikti pastovios.

Aplinkosaugos ir reguliavimo aspektai

Veikimas yra svarbus, tačiau ne mažiau svarbiais atrankos kriterijais tapo ir poveikis aplinkai bei atitiktis teisės aktų reikalavimams. Daugelyje pramonės sektorių dabar ieškoma biologiškai skaidžių ir aplinkai nekenksmingų putokšlių, ypač tais atvejais, kai į aplinką gali patekti teršalų.

Pagal EPA programą "Saugesnis pasirinkimas" peržiūrimos visos reikalavimus atitinkančių produktų sudedamosios dalys, įskaitant putokšlius. Skirtingiems putokšliams taikomi skirtingi vertinimo kriterijai, atsižvelgiant į jų struktūrą ir cheminę sudėtį - nuo paviršinio aktyvumo medžiagų kriterijų iki polimerų kriterijų ar pagrindinių kriterijų.

Saugos duomenų lapai (SDS) padeda užtikrinti, kad laikytumėtės teisės aktų reikalavimų ir užtikrintumėte darbuotojų saugą tvarkant ir sandėliuojant.

Išvada

Smulkios detalės gali lemti gamybos sėkmę, o tinkama putų kontrolė yra labai svarbi sudedamoji dalis. Šiame straipsnyje nagrinėjama, kaip putų šalinimo priemonės veikia kaip pagrindiniai įrankiai visų rūšių pramonėje - nuo cheminių medžiagų perdirbimo iki maisto gamybos.

Tinkamo putokšlio pasirinkimas priklauso nuo kelių veiksnių. Silikono pagrindo tirpalai puikiai tinka aukštos temperatūros aplinkoje, o alyvos ir vandens pagrindo alternatyvos turi unikalių privalumų konkrečioms reikmėms. Jūsų unikalūs eksploataciniai reikalavimai, aplinkosaugos aspektai ir atitikties teisės aktų reikalavimams poreikiai nulems geriausią pasirinkimą.

Veiksminga putų kontrolė apima ne tik produkto pasirinkimą - reikia suprasti konkrečias putų problemas, išbandyti suderinamumą ir nuolat stebėti. Išankstinės investicijos į tinkamo putokšlio pasirinkimą gali atrodyti didelės, tačiau ilgalaikė nauda gerokai viršija išlaidas. Padidės efektyvumas, sumažės prastovų ir pagerės produkto kokybė.

Gamybos procesai nuolat tobulėja, tačiau putų šalinimo priemonė išlieka esminė sėkmingos veiklos sąlyga. Įmonės, kurios puikiai kontroliuoja putų susidarymą išmaniai parinkdamos putokšlius, įgyja didelį konkurencinį pranašumą, kartu užtikrindamos ekologišką ir efektyvią gamybos praktiką.