Kas ir atputekļošanas līdzeklis? Pamatnostādnes par putu kontroli ražošanā

Pretputu līdzekļi jau vairāk nekā 45 gadus ir būtiska ražošanas procesu sastāvdaļa. Visdažādākās ražošanas nozares paļaujas uz tiem, lai nodrošinātu darbības efektivitāti. Ražotnēm, jo īpaši naftas un gāzes nozarē, bez efektīvas putu kontroles draud pilnīga darbības pārtraukšana.

Daudziem cilvēkiem putas var šķist kā neliels nepatīkams apgrūtinājums. Patiesībā tās rada nopietnas problēmas ķīmiskajā pārstrādē, naftas rafinēšanā, pārtikas ražošanā un papīra ražošanā. Pareiza putu slāpētāja izvēle optimizē ražīgumu un uzlabo produkta kvalitāti. Galvenā atšķirība starp putu slāpētājiem un putu veidošanās novēršanas līdzekļiem bieži vien rada neskaidrības. Putu slāpētāji novērš jau esošas putu problēmas, savukārt putu veidošanās novēršanas līdzekļi neļauj putām veidoties jau sākumā.

Šis raksts palīdzēs jums pilnībā izprast putu slāpētājus. Jūs uzzināsiet par to pielietojumu un atradīsiet risinājumu, kas atbilst jūsu ražošanas prasībām.

Putas ražošanas problēmu izpratne

Putu veidošanās rada nopietnu problēmu ražošanā. Burbuļi un putas uzkrājas un var traucēt ražošanas procesu. Uzņēmumiem ir jāizprot šī problēma, pirms tie var ieviest putu slāpētāju risinājumus.

Kāpēc rūpnieciskajos procesos veidojas putas

Putas veidojas divu galveno faktoru ietekmē: gaisa pievadīšana un virsmas aktīvās vielas. Ražošanas procesos gaisu ievada šķidrumos, izmantojot mehānisku sakratīšanu, sajaukšanu, maisīšanu vai gaisa iepūšanu. Virsmas aktīvās vielas, kas samazina virsmas spraigumu, palīdz stabilizēt šos burbuļus.

Virsmas aktīvās vielas rodas no daudziem avotiem. Starp tiem ir mazgāšanas līdzekļi, ziepes un rūpnieciskās ķimikālijas gan no mājsaimniecībām, gan rūpniecības. Process kļūst vēl sarežģītāks, kad parādās olbaltumvielas un citi virsmas aktīvie savienojumi. Mikroorganismi tos izdala fermentācijas vai pārstrādes procesā, kas padara putas vēl stabilākas.

Poliuretāna rūpniecībā putas tiek ražotas apzināti. Ūdens reaģē ar poliola un diizocianāta maisījumiem, radot oglekļa dioksīdu, kas kalpo par putošanas aģentu. Šī kontrolētā reakcija veido galaproduktam nepieciešamo šūnu struktūru.

Bieži sastopamas problēmas, ko izraisa pārmērīga putu veidošanās

Pārāk daudz putu rada vairākas darbības problēmas:

• Samazināta efektivitāte:Putas kavē skābekļa pārnesi aerobos procesos un ierobežo masas pārnesi kolonnās
• Iekārtu bojājumi:Putas var sabojāt sūkņus, filtrus, vārstus un citas svarīgas iekārtas
• Piesārņojuma riski:Produkti tiek piesārņoti, un noplūdes piesārņo vidi
• Ražošanas ierobežojumi:Ražošanas apjoms samazinās, jo putu veidošanās dēļ ražošanas temps palēninās
• Kvalitātes jautājumi:Putas traucē nodrošināt pareizo dzērienu tilpumu
• Drošības apdraudējumi:Patogēni izplatās ar vēja palīdzību vai rada ugunsgrēka risku skābekļa kompresoros

Lielākie riski saistīti ar fermentāciju farmācijas nozarē. “Putu pārplūde” var pilnībā iznīcināt procesus un iekārtas.

Nekontrolētas putu veidošanās ietekme uz izmaksām

Problēmas ar putām izmaksā dārgāk, nekā jūs varētu domāt. Ražošanas pārtraukumi rada milzīgus ieņēmumu zaudējumus, jo tiek apturēta ražošana. Sabojāta partija farmācijas ražošanā var izraisīt simtiem tūkstošu mārciņu zaudējumus. Un tajā vēl nav iekļauti iekārtu bojājumi vai tīrīšanas izmaksas.

Lielākā daļa uzņēmumu rīkojas ar putām reaktīvi, nevis proaktīvi. Šāda pieeja rada naudas izšķērdēšanu, jo darbinieki turpina pievienot putu slāpētājus pat pēc tam, kad putas jau ir izzudušas. Notekūdeņu attīrīšanas iekārtām rodas divkārša problēma — tās izšķērdē ķimikālijas un var pat pastiprināt putošanu.

Šīs sekas izplatās visās nozarēs. Daži mēbeļu apdare ražotāji bija spiesti samazināt ražošanas apjomu no sešām dienām līdz tikai trīs vai četrām dienām nedēļā, jo radās ar putuplastu saistītas problēmas piegādes ķēdē.

Pareizā putu slāpētāja izvēle ir ļoti svarīga gan ražošanas procesa norisei, gan izmaksu ietaupījumam.

Kas ir putu slāpētāji un kā tie darbojas?

Putu slāpētāji kā ķīmiskās piedevas spēlē izšķirošu lomu gadījumos, kad putas rada darbības grūtības rūpnieciskās vidēs. Ļaujiet man izskaidrot šīs vielas un to putu slāpēšanas spēju zinātnisko pamatojumu.

Pretputošanas līdzekļu definīcija un mērķis

Putu slāpētāji ir specializētas ķīmiskas vielas, kas novērš vai samazina nevēlamu putu veidošanos rūpnieciskajos procesos. Tie darbojas kā putu kontroles līdzekļi un sadala gāzes burbuļus, kas ieslodzīti šķidrumos vai cietvielās. Šīs spēcīgās piedevas ir neaizstājamas ķīmiskajā pārstrādē, naftas rafinēšanā, pārtikas ražošanā un papīra ražošanā. Šajās nozarēs putas var bloķēt iekārtas, traucēt mērījumus un apturēt šķidruma plūsmu. Labs putu slāpētājs saglabā daļēju šķīdību — tam jāpaliek “pusi šķīdumā, pusi ārpus tā”, lai sadalītu putas, neradot citas problēmas.

Pētījumi par putu iznīcināšanu

Putnu noņemšanas ķīmiskais process noris, izmantojot vairākus sarežģītus mehānismus. Lai veiksmīgi likvidētu putas, putu noņēmējiem ir jābūt zemam virsmas spraigumam (parasti 20–30 mN m⁻¹) salīdzinājumā ar putojošo vidi (parasti 30–50 mN m⁻¹). Pēc uzklāšanas putu noņēmēji ātri izplatās pa burbuļu virsmām un rada trīs galvenos likvidēšanas ceļus:

• Mitruma noņemšana tas notiek, kad hidrofobās daļiņas pieskaras burbuļa sienai (lamelai)
• Stiepšanās un tilta pozīcija tas notiek, kad zemas virsmas spraigas putu slāpētāja pilieni izstiepjas pāri lamellai, veidojot nestabilus tiltiņus
• Destabilizācija tas rodas tāpēc, ka hidrofobās daļiņas pievelk virsmaktīvo vielu hidrofobās astes

Ātri iedarbīgi putu slāpētāji sadala putu plēves jau agrīnās atšķaidīšanas stadijās un pilnībā iznīcina putas dažu minūšu laikā. Lēnāk iedarbīgiem putu slāpētājiem nepieciešams ilgāks apstrādes laiks, un bieži vien tie atstāj nelielu putu daudzumu.

Atšķirība starp putu slāpētājiem un pretputu līdzekļiem

Cilvēki bieži sajauc šos terminus, taču tiem ir atšķirīgs mērķis. Pretputu līdzekļi aptur putu veidošanos, pirms tā sākas — tos pievieno sistēmām jau agrīnā stadijā, lai novērstu turpmāku putošanu. Putu noņēmēji novērš jau izveidojušos putas, tiklīdz tās parādās. Šī atšķirība neaprobežojas tikai ar terminoloģiju, bet attiecas arī uz faktisko lietošanu: putu novēršanas līdzekļi darbojas profilaktiski, tos nepārtraukti pievienojot, savukārt putu noņēmēji reaģē uz putām, tos pievienojot tikai tad, kad tas ir nepieciešams. Abiem veidiem ir līdzīgi ķīmiskie mehānismi un sastāvdaļas, kas izskaidro, kāpēc rūpniecībā šos terminus bieži lieto kā sinonīmus.

Putojuma slāpētāju veidi dažādiem pielietojumiem

Visdažādākajiem ražošanas uzņēmumiem ir nepieciešami specializēti putu kontroles risinājumi, kas atbilst to konkrētajām darbības problēmām. Pareizā putu slāpētāja izvēle ietekmē gan ražošanas efektivitāti, gan gala produkta kvalitāti.

Pretputošanas līdzekļi uz silikona bāzes

Silikona putu slāpētāji satur polidimetilsiloksānu (PDMS) un nodrošina izcilas putu slāpēšanas īpašības, pateicoties ļoti zemajam virsmas spiedienam (aptuveni 20 mN/m). Šie iedarbīgie produkti ir pieejami trīs veidos: silikona emulsijas, silikona savienojumi un pulvera veidā.

Silikona bāzes putu slāpētāji labi darbojas sarežģītos apstākļos, jo tie ir izturīgi pret augstu pH līmeni un temperatūru (efektīvi līdz 100 °C). 1980. gados šie putu slāpētāji aizstāja vecākus risinājumus celulozes mazgāšanas procesos. Tie veicina ilgtspējības mērķu sasniegšanu, samazinot ūdens, enerģijas un ķimikāliju patēriņu.

Šķīdumi uz eļļas bāzes

Eļļas bāzes putu slāpētāji darbojas lieliski gadījumos, kad silikons rada saderības problēmas. Šie produkti ir pieejami divos galvenajos veidos:

Uz minerāleļļas bāzes: Šie uzklājami putu slāpētāji kalpo ilgāk un nodrošina vislabāko cenas un kvalitātes attiecību. Tie vislabāk darbojas, lai ierobežotu putu veidošanos krāsu ražošanas un ūdens attīrīšanas procesā.

Uz augu eļļas bāzes: Šīs videi draudzīgās alternatīvas labi noder tintes, pārklājumu un kartona ražošanā. Arvien vairāk uzņēmumu izvēlas tās, jo tās dabā sadalās dabiskā ceļā.

Preparāti uz ūdens bāzes

Ūdens bāzes putu slāpētāji izmanto ūdeni kā nesēju (ūdens saturs 60–95%) un tajos tiek iemaisītas emulgētas eļļas vai aktīvās sastāvdaļas. Šiem produktiem ir vairākas priekšrocības:

• Zemākas ražošanas izmaksas
• Vienkārša lietošana un atšķaidīšana
• Labāka sajaukšanās ūdens bāzes sistēmās
• Videi draudzīgāki (daudzi no tiem sadalās dabiskā ceļā)
• Labi darbojas dažādās temperatūrās (līdz 60 °C) un pH līmeņos (3–10)

Sākotnēji šos putu slāpētājus izmantoja papīra rūpniecībā, taču tagad tos var atrast lauksaimniecībā, pārtikas pārstrādē, ķīmiskajā rūpniecībā un notekūdeņu attīrīšanā.

Pulverveida putu slāpētāji specializētiem pielietojumiem

Pulverveida putu slāpētāji risina specifiskas problēmas sauso materiālu apstrādē. Tie izmanto SIPERNAT® nesējvielas — silīcija dioksīda — sūklveida poraino struktūru, lai kapilārās darbības rezultātā uzsūktu šķidros putu slāpētājus. Šis “sausā pulvera efekts” palīdz visu vienmērīgi sajaukt ar citiem pulverveida materiāliem.

Šīs īpašās formulas lieliski darbojas:

• Celtniecības materiāli (cements, javas, izlīdzinošie maisījumi)
• Mājsaimniecības tīrīšanas līdzekļi
• Pārtikas pārstrāde (īpaši cukura rafinēšanas rūpnīcas)

Absorbētās vielas atbrīvojas no nesējiem, sajaucoties ar ūdeni. Tas novērš burbuļu veidošanos un nodrošina vienmērīgu darbību, neietekmējot konstrukcijas integritāti vai efektivitāti.

Pareizā putu slāpētāja izvēle jūsu ražošanas procesam

Lai izvēlētos ideālu putu slāpētāju jūsu ražošanas procesam, nepietiek tikai ar putu problēmu identificēšanu. Jums ir jāatrod pareizais līdzsvars starp saderību un efektivitāti, kas atbilst jūsu konkrētajai lietošanas jomai.

Galvenie faktori, kas jāņem vērā pirms izvēles

Jūsu putu slāpētāja efektivitāte ir atkarīga no tā, vai zināt, kas izraisa putu veidošanos jūsu produktā. Katram putu veidam ir nepieciešami konkrēti putu slāpētāji, lai tie darbotos pareizi. Izveidojiet pilnīgu priekšstatu par savu situāciju – pārbaudiet, vai putas ir pastāvīgas vai pagaidu, izpratiet savas sistēmas fizikālās un ķīmiskās īpašības un noskaidrojiet savus darbības apstākļus.

Pareizais līdzsvars starp saderību un nesaderību ir izšķirošs faktors. Kāds eksperts norāda: “Putu slāpētājam jābūt pietiekami saderīgam, lai izkliedētos visā sistēmā; taču tam jābūt tik nešķīstošam, lai tas saglabātu smalku pilieniņu formu un efektīvi mijiedarbotos ar putām”.

Saderība ar jūsu ražošanas sistēmu

Jūsu saderības pārskatā jāatbild uz šādiem jautājumiem:

• Vai jūsu putu slāpētājs varētu atstāt nogulsnes sistēmā?
• Vai tas kaitē jūsu katalizatoriem?
• Vai membrānas vai filtri aizsērē?
• Kādas sekas varētu rasties tālāk?

Putojuma slāpētāja šķīdība jābūt pietiekami zemai, lai tas neizšķīstu pilnībā, taču pietiekami augstai, lai tas pienācīgi izplatītos. Nozares eksperti to vislabāk izsaka šādi: “Tādējādi pareizā putojuma slāpētāja izvēle ir sava veida ‘līdzsvara meklēšana’ starp saderību un nesaderību”.

Testēšanas metodes efektivitātes novērtēšanai

Jūsu laboratorijas testiem ir jāatspoguļo reālie ekspluatācijas apstākļi pēc iespējas precīzāk. Tas palīdz novērtēt, cik labi darbojas jūsu putu slāpētājs. Labākā pieeja ir simulēt jūsu putojošo vidi un apstrādes apstākļus kontrolētā vidē.

Putu novērtēšanā ražošanas procesā parasti izmanto kratītāja vai izšķīdinātāja testēšanas metodes. Lai iegūtu ticamus salīdzināšanas datus, var izmērīt putu augstumu, noturību, stabilitāti un blīvumu. Lai rezultāti būtu precīzi, testēšanas apstākļiem jābūt nemainīgiem.

Vides un normatīvie apsvērumi

Lietderība ir svarīga, taču ietekme uz vidi un atbilstība normatīvajām prasībām ir kļuvušas par vienlīdz svarīgiem izvēles kritērijiem. Lielākajā daļā rūpniecības nozaru tagad tiek meklēti bioloģiski noārdāmi un videi draudzīgi putu slāpētāji, it īpaši gadījumos, kad pastāv iespēja, ka viela var nokļūt vidē.

EPA programma „Safer Choice“ pārbauda visas atbilstošo produktu sastāvdaļas, tostarp putu slāpētājus. Dažādiem putu slāpētājiem tiek piemēroti atšķirīgi novērtēšanas kritēriji atkarībā no to struktūras un ķīmiskā sastāva — sākot no virsmas aktīvo vielu kritērijiem līdz polimēru kritērijiem vai vispārējiem kritērijiem.

Drošības datu lapas (SDS) palīdz nodrošināt atbilstību normatīvajiem aktiem un garantēt darbinieku drošību vielu apstrādes un uzglabāšanas laikā.

Secinājums

Mazās detaļas var izšķirt ražošanas panākumus vai neveiksmi, un pareiza putu kontrole ir būtiska sastāvdaļa. Šajā rakstā tiek izskatīts, kā putu slāpētāji darbojas kā galvenie līdzekļi visdažādākajās nozarēs — sākot no ķīmiskās pārstrādes līdz pārtikas ražošanai.

Pareizā putu slāpētāja izvēle ir atkarīga no vairākiem faktoriem. Silikona bāzes šķīdumi izceļas augstas temperatūras apstākļos, savukārt eļļas un ūdens bāzes alternatīvas piedāvā unikālas priekšrocības konkrētiem lietojumiem. Jūsu individuālās ekspluatācijas prasības, vides apsvērumi un normatīvo aktu ievērošanas prasības noteiks vispiemērotāko risinājumu.

Efektīva putu kontrole ietver ne tikai produkta izvēli – ir jāizprot jūsu konkrētās problēmas saistībā ar putām, jāpārbauda saderība un jāveic pastāvīga uzraudzība. Sākotnējās investīcijas pareizā putu slāpētāja izvēlē var šķist lielas, taču ilgtermiņa ieguvumi ievērojami pārsniedz izmaksas. Jūs novērosiet efektivitātes uzlabojumus, mazāk dīkstāves laiku un labāku produkta kvalitāti.

Ražošanas procesi nepārtraukti attīstās, taču putu slāpētāji joprojām ir būtiski ražošanas panākumu nodrošināšanai. Uzņēmumi, kas izceļas putu kontroles jomā, gudri izvēloties putu slāpētājus, iegūst ievērojamu konkurences priekšrocību, vienlaikus nodrošinot videi draudzīgas un efektīvas ražošanas metodes.