一般來說,泡沫是氣體在液體中的粗分散體,屬于氣-液非均相體系。體積密度接近氣體而不接近液體的氣-液分散體。氣-液分散體分為液多氣少的“氣泡分散體”和氣多液少的“泡沫”。如上圖。
什么是泡沫?泡沫可定義為液體介質(zhì)中穩(wěn)定的氣體。泡沫是一種氣體在液體中的分散體系,氣體成為許多氣泡被連續(xù)相的液體分隔開來,氣體是分散相,液體是分散介質(zhì)。
泡沫是一熱力學(xué)上的不穩(wěn)定體系,不可能是穩(wěn)定的,泡沫的熱力學(xué)不穩(wěn)定性,是由于破泡之后體系的液體總表面積大為減少,從而體系能量(自由能)降低甚多的原因。
馬蘭格尼效應(yīng)阻止氣泡膜的排液,恢復(fù)氣泡膜厚度。氣泡向空氣排放氣體,氣泡破裂。影響此一過程的因素是氣泡的表觀粘度和稠密度影響到消泡劑微粒在氣泡表面膜上的滲透擴(kuò)散。
在原油餾分分離芳烴(苯、甲苯、二甲苯等)過程,在裂解及加氫重整反應(yīng)中,或多或少都有泡沫產(chǎn)生。在氫化裂解過程中,由于使用水-二甘醇做溶劑,后者有強(qiáng)烈起泡傾向,這些工藝工程均需使用消泡劑。此外,在生產(chǎn)各類潤滑油時(shí),由于填加了諸如浮油劑、抗氧劑、防銹劑、固體潤滑劑及極壓抗磨劑等,它們均為表面活性物質(zhì),都有不同程度的起泡作用,因而需加入硅油消泡劑。
泡沫的危害:
1、生產(chǎn)能力受到大大的限制:如各種生物發(fā)酵(啤酒生產(chǎn)、酒精制造、醫(yī)藥上各大的生產(chǎn)……)中各種發(fā)酵罐反應(yīng)釜蒸煮罐等設(shè)備,為了防止泡沫的出現(xiàn),防止漫溢損失,投料系數(shù)要大打折扣,有時(shí)達(dá)不到30%。
2、造成原料和產(chǎn)品的浪費(fèi):由于泡沫的原因,能夠造成有用或貴重原料因漫溢而損失,由此產(chǎn)生的浪費(fèi)就不言而喻。如造紙廠、糖廠飽充工序、紡織廠的織造工序的上油工序,常因泡沫而引起溢出。
3、延長了反應(yīng)周期:由于化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物中包括有氣體、液體,泡沫會(huì)造成氣體滯留,延長了反應(yīng)周期,不必要地多消耗了動(dòng)力。又如果酒發(fā)酵由于泡沫存在使反應(yīng)過度而變味……。
4、影響產(chǎn)品品質(zhì):紡織工業(yè)中的染色、印花以及水性涂料工藝過程中,由于氣泡的滯留,導(dǎo)致成品布上斑痕、疵點(diǎn);紙漿漿液的泡沫除了給環(huán)境衛(wèi)生、工人健康造成危害,成品紙也會(huì)出現(xiàn)許多孔洞,造成產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)重下降。
5、不利于準(zhǔn)確計(jì)量:工業(yè)過程中,由于泡沫的存在,干擾液面計(jì)的測量準(zhǔn)確,造成測量失誤,液體中由于泡沫的存在,使得液體密度發(fā)生較大波動(dòng),往往還能引起反應(yīng)釜吸收塔蒸餾塔液位虛高,致使操作失去平衡,甚至發(fā)生事故。
6、污染環(huán)境、引起事故的原因之一:由于泡沫漫溢,必然會(huì)污染生產(chǎn)環(huán)境及其周圍環(huán)境,有的甚至造成重大事故。如:美國某煉油廠因渣油泡沫漫溢,引起重大火災(zāi),損失慘重,這里不僅是造成浪費(fèi),而且使人的生命財(cái)產(chǎn)都招致嚴(yán)重?fù)p失。
微生物型:
為了獲取作為除臭微生物制劑的候選菌株,從垃圾滲濾液中分離篩選了4株具有對NH3和H2S降解菌株,分別標(biāo)記為CC3、CC7、CC13和CC16.通過形態(tài)、生理生化和16S r DNA序列分析,分別鑒定為乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)、巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)、嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、糞產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenes faecalis).菌株CC7、CC13和CC16組成的復(fù)配組合除臭效率,其復(fù)配比例為1∶1.5∶0.5,對NH3和H2S的去除率分別為83.56%和70.25%.通過單因素實(shí)驗(yàn),確定微生物除臭劑除臭條件:除臭時(shí)間為60 h,菌劑使用量為5%,除臭溫度為30℃,初始培養(yǎng)基p H值為6.5.