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消泡剂能降低水、本地溶液、附近悬浮液等的表面张力,防止泡沫形成,或使原有泡沫减少或消灭的一种添加剂。消泡剂按照不同的分类标准可以有很多种方法,如按形式分可分为固体颗粒型、乳液型、附近分散体型、同城油型和膏型五大类;按消泡剂在不同工业生产中的应用可以分为纺织工业消泡剂、当地造纸工业消泡剂、同城涂料工业消泡剂、附近食品工业消泡剂和石油工业消泡剂等;按消泡剂的化学结构和组成可以分为矿物油类、醇类、同城脂肪酸及脂肪酸酯类、当地酰胺类、磷酸酯类、当地有机硅类、同城聚醚类、当地聚醚改性聚硅氧烷类消泡剂。消泡剂可用于含水体系的泡沫。具有如下优点:消泡速度快,分散性能优异,特别是在稀释后不易破乳漂油,抑泡时间长,效率高,用量低,而且,无腐蚀,无不良副作用。由于在水中极易分散,能与液体产品很好的相溶,不易破乳漂油。
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水处理中的泡沫问题困扰了很多的人,调试初期泡沫、同城表面活性剂泡沫,冲击泡沫,过氧化泡沫,循环水处理中投加非氧化性杀菌剂产生的泡沫等等,所以水处理中消泡剂的使用就比较常见。从化学角度泡沫的方法主要包括化学反应法和添加消泡剂的方法。化学反应法是指通过加入一些试剂使其与起泡剂发生化学反应,生成不溶于水的物质,从而降低了液膜中表面活性剂的浓度,促使泡沫的破裂,但是这种方法存在发泡剂成分不确定、附近产生难溶性物质对体系设备产生危害等缺点。现如今各行各业应用广泛的消泡方法是加入消泡剂的方法,这种方法 的优点在于破泡效率高、本地使用方便等优点。消泡剂添加到泡沫体系中,会向气液界面扩散,使具有稳泡作用的表面活性剂难以发生恢复膜弹性的能力。
经过国内外数十年的气田开发实践,广泛应用的泡沫排水工艺的末端有一个重要环节是在进入分离器前干净井筒返出的泡沫,以保证气水正常分离和泡沫不进入后续流程。如果泡沫不彻底,会造成一系列的危害,如影响仪表计量、本地增加管输压力等,严重的甚至造成增压机熄火、同城脱水塔损坏,导致巨大的经济损失。
目前现场主要采用加注消泡剂的方法进行消泡,消泡剂其作用机理主要体现在3个方面:(1)消泡剂分子侵入气泡液膜,顶替原有起泡剂活性剂分子,降低局部表面张力,产生收缩力,扯拽破裂气泡;(2)破坏界面膜弹性,使液膜失去自修复能力,泡沫破裂更容易;(3)降低液膜黏度,增加液膜排液变薄速度,气体透过性,加速泡沫破灭。
生产过程中,在进行细胞培养时,经常会遇到泡沫的烦恼,易导致液泛跑料,不得不降低装罐系数,降低或中停通气搅拌,使得发酵效率和产能受到比较大的影响。而加入少量的消泡剂,可有效泡沫,并抑制泡沫的产生,从而提高了产能。消泡剂的加入为后续的生产过程中引入了新物质,鉴于 对生物制药工艺的监管越来越严格,尤其是原辅料和工艺控制过程,目前企业有必要对消泡剂残留检测进行深入的研究。
聚醚类消泡剂特点是:毒性小,能用于微生物的发酵,而且能耐高温、高碱性和高酸性。有机硅消泡剂特点是:消泡性能强,不耐高温和酸,主要是包括二甲基硅油,西甲硅油,聚醚硅油等。微源检测为了客观地表达生物发酵液中使用消泡剂的作用,我们做了对比试验见下图,左边为加入一滴消泡剂的试管,右边是未加入消泡剂的试管,可以比较明显的看到,消泡剂有比较强的消泡能力。