ДРУГОЙ ПУТЬ — ОГРАНИЧЕНИЕ ПЕНООБРАЗОВАНИЯ
Технологическое ограничение пенообразования в промышленности реализуется по нескольким направлениям. Первое-это применение рабочих сред с пониженным пе- нообразованием. Основная сфера «работы»-биосинтез, машинная стирка белья и мытье посуды. В ферментационных процессах для выращивания биологических культур употребляют многокомпонентные культу - ральные жидкости. Из одних и тех же компонентов питательной среды во многих случаях можно составить композицию, в которой вспенивание среды будет ограниченным, и необходимость в специальных средствах пеногашения отпадет.
Для машинной стирки в прачечных и мытья посуды на предприятиях общественного питания разработаны специальные моющие средства с ограниченным ценообразованием; они обладают такой же моющей способностью, как и сильно пенящиеся. Моющие средства с ограниченным ценообразованием содержат, как правило, комбинацию нескольких поверхностно-активных веществ, например мыла жирных кислот и синтетические моющие средства. Читатель может легко проверить в домашних условиях эффект ограниченного пенообразования при совместном применении двух ПАВ. Если в обильную цветную и душистую пену, полученную с помощью шампуня для ванн, добавить немного мыльной пены, произойдет пеногашение: объем пены уменьшится в несколько раз, хотя моющая способность воды останется высокой. А если в ванну с водой одновременно налить шампунь и положить кусочек мыла, то пены образуется совсем мало.
Второе направление-это удаление из технологических растворов, содержащих ПАВ, стабилизаторов пены. В результате устойчивость пены резко снижается, она самопроизвольно разрушается, и накопления больших объемов пены не происходит. Например, при получении дрожжей из культуральных жидкостей на основе патоки удаляют из сырья коллоиды, являющиеся эффективным стабилизатором пены. Для этого обрабатывают раствор чистыми глинами (бентонитом). Если ввести в патоку всего два процента бентонита, устойчивость пены снизится в 6 раз, а объем пены-в 40 раз. Таким же способом борются с обильным ценообразованием при производстве растворимого кофе. Избыток пены снижает выход готового продукта из сушилок. Стабилизатором пены в этом случае являются ионы металлов. Их удаляют из раствора кофе с помощью синтетических ионообменных смол или природных соединений (цеолитов), способных прочно удерживать ионы металла.
Третье направление-изменение режима Технологического процесса. Интенсивное пенообразование возникает обычно при переливании и перемешивании жидкости. Можно подобрать такие режимы перемешивания и аэрирования, при которых вспенивание рабочих сред будет ттрзгячителмгым. Топмозят обильное пенообразование пульсі рующал аэрация ку-іилурьльньїл хсидко^і^к, создание в технологических аппаратах зоны пониженного давления и другие приемы. Например, попеременно повышая и понижая давление воздуха (около 20 циклов в минуту) в аппаратах для ведения ферментационных процессов, удается практически полностью подавить пену. И хотя такой способ ограничения пенообразования несколько усложняет технологический процесс, однако он очень привлекателен для микробиологической, фармацевтической и пищевой промышленности и некоторых химических производств, так как при этом полностью исключается введение в перерабатываемую массу новых химических компонентов.
Объем пены, образующийся в технологических аппаратах, сильно зависит от конструктивных параметров оборудования. Турбулентные потоки в жидкостях, содержащих ПАВ, при переливании и перекачнвании вызывают обильное ценообразование. Поэтому при конструировании новых и совершенствовании действующих аппаратов стремятся уменьшить завихрения при движении рабочих сред. Большое значение имеет также отношение диаметра рабочего сосуда к высоте; при равных объемах аппарата чем больше диаметр сосуда, тем меньше высота столба пены и тем менее она устойчива. Поэтому для процессов, в которых возможно интенсивное вспенивание рабочей среды, должны применяться аппараты особой формы: их высота должна превосходить диаметр не менее чем в три раза.
Итак, для разрушения пены, ухудшающей качество готовой продукции и усложняющей ход многих технологических процессов, разработаны десятки различных способов пеногашения и сотни промышленных аппаратов и устройств. Выбор того или иного способа гашения определяется стойкостью пены, требованиями к технологии, качеству и экономическим показателям готового
ПутСТР.
