Зруйнувати піну - здавалося б, що може бути про-ще? Легкий подих вітерця - і тріпочуть пластівці піни у лінії морського прибою зникли. Але коли багато-метровий пінний вал полає з вакуум-фільтрів на цілий-люлозних фабриках або з резервуарів на станціях біо-логічної очистки стічних вод, ніяким «подувом вітерця» з такою піною не впоратися.
Піну потрібно обов'язково знищувати при виробниц-стве антибіотиків та інших лікарських препаратів, паперу, цукру, дріжджів, пива, томатного соку ;, при очи-стке стічних вод, при обробці пряжі і тканин і в багатьох інших випадках.
Способи пеногашения настільки ж різноманітні, як і способи отримання піни.
Можливі два шляхи боротьби з піною:
• руйнування утворилася піни.
Для попередження піноутворення використовують, перш за все, хімічні способи, т. Е. Застосовують ве-щества, що перешкоджають утворенню піни. До жалкую-нію, ці речовини часто забруднюють кінцеву продук-цію або ускладнюють технологічний процес.
Для попередження спінювання мастильних ма-сіл, оліфи, маси для виробництва паперу использу-ють спирти - ізоаміловий, октіловий, цетиловий, гліцерин, а також деякі кремнійорганічні сполуки.
Широко використовується ефект обмеженого пенооб-разования при спільному застосуванні двох ПАР. Якщо в рясну запашну піну, отриману за допомогою Шам-пуня для ванн, додати трохи мильної піни, про-зійде піногасіння: обсяг піни зменшиться в кілька разів, хоча миюча здатність розчину залишиться висо-кою. А якщо в ванну з водою одночасно налити Шам-Пунь і покласти шматочок мила, то піни утворюється з-всім мало.
Інший напрямок - видалення з технологічних розчинів, що містять ПАР, стабілізаторів пен. При цьому стійкість піни різко знижується і вона само-довільно руйнується. Наприклад, при отриманні дріжджів з рідин на основі патоки із сировини уда-ляють колоїди, які є ефективними стабили-заторами піни. Для цього розчин обробляють бенто-нітовимі глинами. Якщо ввести в патоку всього 2% бен-Тоніта, стійкість піни знизиться в 6 разів, а обсяг піни - в 40 разів.
Таким же способом борються з рясним піноутворенням при виробництві розчинної кави. Стабілізується-тором піни в цьому випадку є іони металів, їх видаляють з розчину каву за допомогою синтетичних ионо-обмінних смол або природних цеолітів.
Ще один напрямок - зміна режиму техноло-ня процесу, параметрів технічних апаратів. Наприклад, відомо, що при рівних обсягах апарату, чим більше діаметр судини, тим менше висота стовпа піни і тим менше вона стійка.
СПОСОБИ РУЙНУВАННЯ ПІНИ
Всі відомі способи можна поділити на дві групи - хімічні та нехімічні.
Хімічні піногасники (антівспенівателі). Віщо-ства для хімічного пеногашения повинні відповідати сле-дмуть вимогам:
• швидко гасити піну вже при малих концентраціях і тривалий час
перешкоджати новому спінюючи-нию розчинів;
• не зраджувати властивостей переробляються і знову по-одержуваних речовин, а
також не сповільнювати технологи-ний процес і не знижувати
• не зраджувати свої властивості при зберіганні, а також при нагріванні в
Багато виробництв пред'являють до хімічних піногасниками і особливі вимоги, наприклад, в харчовій промисловості вони повинні бути нетоксичними, а в мікробіологічної промисловості - стерильними.
Для піногасники характерна специфічність дей-наслідком: речовини, що викликають гасіння піни в одній сере-де, виявляються малоефективними в інший.
Як піногасники застосовують природні ефіри і масла, органічні кислоти, кремнійорганічні сполуки, силіконові масла, спирти, ефіри, неорг-нические речовини.
У виробництві цукру та спиртів для харчових цілей використовують соняшникову, оливкову, касторову масла, у виробництві дріжджів - масло вазелінове, при при-веденні ферментації - свинячий жир. Крім того, в пі-щевой і фармацевтичної промисловості широко застосовуються штучно синтезовані ефіри - етилацетат, вінілацетат, а також кремнійорганічні со-єднання.
Піногасіння при обробці стічних вод, розчинів миючих засобів, бурових розчинів здійснюють з по-міццю спиртів, стеаринової кислоти, фосфорорганічних сполук (наприклад, трибутилфосфату), вапна, а також відходів промисловості.
Найбільш широкого поширення набули піногасники з сімейства кремнійорганічних високомолекулярних сполук - вони стійкі, хімічно інертний-ни, дешеві, ефективні при високих температурах. Речовини-антівспенівателі можна поділити на дві групи.
До першої групи належать речовини, принцип пеногасящих дії яких заснований на взаємодії їх з піноутворювачем з утворенням нерозчинних або ма-лорастворімих з'єднань. Так, при додаванні розчини-мих солей кальцію або алюмінію до пенообразующей ра-створу натрієвих або калієвих солей жирних кислот або катіонних ПАР утворюються нерозчинні сполуки, і піна руйнується. Чим менше розчинні утворюються сполуки, тим більше ефективний антівспеніватель.
Найбільш ефективним способом застосування антівспенівателей цієї групи є подача їх у вигляді піни. Наприклад, піну, стабілізовану катіонними ПАР, подають на підлягає руйнуванню піну з розчину ани-ційного ПАР. До недоліків антівспенівателей цієї груп-пи слід віднести велика витрата речовини. Крім того, утворення нерозчинних з'єднанні часто надає-ся неприйнятним за умовами виробництва.
До другої групи антівспенівателей, більш численною, відносяться речовини, хімічно взаємо-діють з піноутворювачем. Вони руйнують піну в результаті розвитку різних фізичних процесів. Механізм дії цих антівспенівателей більш сло-дружин. Їх ефективність залежить від фізико-хімічних параметрів, що визначають властивості пінних плівок.
Нехімічні способи руйнування пен діляться на:
Фізичні способи погашення:
• термічні (піни руйнуються при нагріванні);
• акустичні (вплив ультразвуком);
• електричні (руйнування під дією електрич-ного поля).
Найбільш старий і розповсюджений спосіб -Терм-ний. При нагріванні відбувається випаровування рідини з плівки піни, що забезпечує їх розрив. Цей прин-цип використовується для пеногашения при цукроварінні, при очищенні стічних вод, при виробництві паперу і т. Д.
Температуру регулюють таким чином, щоб вона була вище температури кипіння розчинника, але не оказива-ла шкідливого впливу на кінцевий продукт виробництва.
Існують два типи промислових пристроїв аку-стіческого пеногашения. Один з них призначений для ліквідації піни в трубопроводах на виході з резерву-ара. Генератор зі свистком створює в невеликому простору-стве сильне акустичне поле, що руйнує піну.
Пристрій для звукового пеногашения другого типу-це звукові сирени. Пневматичні або електричні сирени створюють потужні звукові випромінювання або гори-зонтальним над поверхнею рідини, або перпендіку-лярні до її поверхні в змішувачах, ферментативних судинах і т. Д.
Останнім часом встановлено здатність радіоактивними-тивного випромінювання (нейтронів, б-частинок) руйнувати полон-ки піни. Таке піногасіння не вимагає енергетичних витрат, пеногасящих пристрій невелика за розмірами, легко може бути вмонтовано в технологічне обо-нання і не вимагає ніякого обслуговування. Однак цей спосіб пеногашения непридатний для харчової, фармацевтичної та деяких інших галузей промисло-вості.
Проходять також промислові випробування пенога-шення за допомогою електричного розряду безпосередньо в піні. Подача високо-напруги викликаючи-ет майже миттєве осідання піни. При цьому легко руйнуються навіть високостійкі білкові піни. Однак застосування цього методу вимагає надійних заходів безпеки, так як має використовуватися дуже висока на-напруга, а піни мають досить високу електрич-чеський провідністю.
Механічні способи пеногашения різноманітні. Для цього служать спеціальні пристрої: диспергатори, сітки і крильчатки, струмені пари або повітря, вакуум-розумні пристрої і т. Д. За характером впливу на піну механічні способи можуть бути відцентровими (рушійна піна руйнується, б'ючись об нерухому поверхню), гідродинамічними і аеродинамічний -ми (піна руйнується струменем рідини або газу, вики-Сива під тиском), барометричні (піна руйнується в результаті зміни тиску в апаратах).
Недоліками механічних способів є:
• мала ефективність при руйнуванні високоустой-чівих нізкократной
• складність і громіздкість устаткування;
• велика витрата енергії.
Крім того, механічні способи пеногашения зви-но тільки знижують обсяг і кратність піни, але не раз-рушають її повністю.
Отже, для руйнування пен розроблені десятки раз-особистих способів пеногашения, сотні промислових апаратів і пристроїв. Вибір того чи іншого способу гасіння визначається: