Пена

И ЕЩЕ НЕСКОЛЬКИМИ СПОСОБАМИ

В последнее десятилетие для борьбы с пеной на новых производствах и в традиционных технологических про­цессах широко применяются физические способы пенога­шения. Наиболее старый и распространенный способ - Термический. При нагревании происходит испарение жидкости из пленок пены, в результате чего облегчается их разрыв. Этот принцип используется для пеногашения при сахароварении, при очистке сточных вод, при про­изводстве бумаги и т. д. Пена разрушается или непосред­ственно под действием струи пара (острый пар) или при контакте с горячей поверхностью аппарата (обычно змее­вики). Пеногашение чаще проводят в отдельно смонтиро­ванных пеносборниках, а иногда непосредственно в аппа­ратах. Нагретая металлическая сетка, стенка или любая другая поверхность, а также струя перегретого водяного пара работают по единому принципу: нагрев пленки пены-это разрыв газового пузырька. Регулируют темпе­ратуру в зоне разрушения пены таким образом, чтобы она была выше температуры кипения растворителя, но не оказывала вредного влияния на конечный продукт хими­ческого производства.

Для гашения пены в промышленных аппаратах не­большого объема на фармацевтических заводах, при по­лучении растворимого кофе, многих красителей и т. д. ча­сто применяют акустический метод (ультразвуковые устройства); из физических способов пеногашения он на­иболее перспективный.

Первые публикации о возможности использовать уль­тразвук для предотвращения пенообразования появились в 1940-1950-х годах. Но только в последнее время с по­явлением мощных и экономичных акустических генерато­ров стали разрушать пену звуком на промышленных установках большой мощности. В этих случаях очень важно правильно подобрать частоту звука. Акустический способ пеногашения не всегда надежен, и его нельзя ис­пользовать для разрушения быстро поднимающихся пен.

Существует два типа промышленных устройств звуко­вого пеногашения. Один из них предназначен для ликви­дации пены в трубопроводах на выходе из резервуара. Генератор со свистком создает сильное акустическое по­ле в небольшом пространстве, и проникающая туда пена немедленно разрушается. Свисток-главная часть этого устройства. Он представляет собой сопло с металличе­ской пластиной-резонатором, который прикрепляется од­ним концом к выходной части сопла. Струя воздуха, па­ра или жидкости, выходя под давлением из сопла, ударяется о незакрепленный край резонатора, в результа­те чего он начинает колебаться. Эти колебательные дви­жения и создают звуковые или ультразвуковые волны, разрушающие пену. Конструкция свистка очень проста, но для того чтобы он работал, нужен сжатый воздух, и в немалых количествах: для пеногашения при фермента­ции, например, требуется 0,6 л воздуха в минуту на каждый литр вспененной среды.

Устройства звукового пеногашения второго типа-это звуковые сирены. Такие пневматические или электриче­ские сирены создают мощные звуковые излучения либо горизонтально над поверхностью жидкости, либо перпен­дикулярно к ее поверхности в смесителях, фермента­ционных сосудах и т. п. Сирена включается, как правило, периодически по мере накопления пены.

Как показывает практика, акустические способы эф­фективны для подавления пены лишь в технологических аппаратах небольшого объема. Для пеногашения в круп­ногабаритном оборудовании они непригодны, ибо оказы­ваются столь шумными, что мешают нормальной работе обслуживающего персонала. Ученые и инженеры изыски­вают иные надежные способы пеногашения для раз­личных отраслей промышленного производства и на­учных исследований. В результате этих поисков созданы новые нехимические способы разрушения пены.

Выявлена способность радиоактивных излучений раз­рушать пленки пены. С гашением различных видов пен успешно справляется поток нейтронов. Многие пены за несколько секунд разрушаются потоком а-частиц. Такое пеногашение не требует энергетических затрат; само пе - ногасящее устройство невелико по размерам, легко мо­жет быть вмонтировано в технологическое оборудование и не требует никакого обслуживания. Элементарные меры биологической защиты делают безопасной работу персонала, но этот способ пеногашения неприемлем в пи­щевой, фармацевтической и некоторых других отраслях промышленности.

Проходит промышленную доработку непогашенно с помощью электрического разряда непосредственно в пене. Подача высокоимпульсного напряжения вызывает почти мгновенное оседание пены. При этом легко разру­шаются даже высокостойкие белковые пены. Однако ме­тод требует надежных мер безопасности, во-первых пото­му, что гасят пену очень высоким напряжением, а во-вторых потому, что электропроводность пены доста­точно велика.