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수처리의 거품 문제는 많은 사람들을 당황하게 했습니다. 시운전 초기에는 폼, 계면활성제 폼, 임팩트 폼, 과산화물 폼, 순환수 처리 시 비산화성 살균제를 첨가하여 발생하는 폼 등이 있어 수처리 시 소포제를 사용하는 경우가 비교적 흔합니다. 이번 글에서는 소포제의 원리, 분류, 선택, 복용량 등을 종합적으로 소개합니다!

★ 거품제거

1. 물리적 방법

물리적 관점에서 거품을 제거하는 방법으로는 주로 배플이나 필터 스크린 배치, 기계적 교반, 정전기, 동결, 가열, 증기, 광선 조사, 고속 원심 분리, 감압, 고주파 진동, 순간 배출 등이 있습니다. 및 초음파(음향 액체 제어). 이러한 방법은 모두 액체 필름의 양쪽 끝에서 가스 투과율과 기포 필름의 액체 배출을 다양한 정도로 촉진하여 거품의 안정성 계수를 감쇠 계수보다 작게 만들어 거품의 수가 점차 감소합니다. 그러나 이러한 방법의 일반적인 단점은 환경적 요인에 의해 큰 제약을 받고 소포율이 낮다는 것입니다. 장점은 환경 보호와 높은 재사용률입니다.

2. 화학적 방법

거품을 제거하는 화학적 방법으로는 주로 화학반응 방법과 소포제를 첨가하는 방법이 있다.

화학 반응 방법은 수 불용성 물질을 생성하는 일부 시약을 첨가하여 발포제와 발포제 사이의 화학 반응을 말하며, 이에 따라 액막 중 계면 활성제의 농도를 감소시키고 거품의 파열을 촉진합니다. 그러나 이 방법은 발포제 조성이 불확실하고 불용성 물질이 시스템 장비에 해를 끼치는 등 몇 가지 단점이 있습니다. 현재 다양한 산업분야에서 가장 널리 사용되는 소포방법은 소포제를 첨가하는 방법이다. 이 방법의 가장 큰 장점은 소포 효율이 높고 사용이 간편하다는 점이다. 그러나 적합하고 효율적인 소포제를 찾는 것이 핵심입니다.

★소포제의 원리

소포제라고도 알려진 소포제는 다음과 같은 원리를 가지고 있습니다.

1. 폼 파열로 이어지는 폼 국부적 표면 장력 감소 메커니즘은 고급 알코올이나 식물성 기름을 폼에 뿌리고 폼 액체에 용해되면 표면 장력이 크게 감소하는 것입니다. 이들 물질은 일반적으로 물에 대한 용해도가 낮기 때문에 표면장력의 감소는 폼의 국부적인 부분에만 국한되며, 폼 주변의 표면장력은 거의 변화가 없습니다. 표면장력이 감소된 부품은 강하게 당겨져 모든 방향으로 늘어나다가 결국 파손됩니다.

2. 막의 탄성이 파괴되면 폼 시스템에 첨가된 기포파괴 소포제가 기액계면으로 확산되어 거품안정 효과가 있는 계면활성제가 막의 탄성을 회복하기 어렵게 됩니다.

3. 액막 배수를 촉진하는 소포제는 액막 배수를 촉진하여 기포가 터지게 할 수 있습니다. 거품 배수율은 거품의 안정성을 반영할 수 있습니다. 거품배출을 촉진하는 물질을 첨가하는 것도 소포 역할을 할 수 있습니다.

4. 소수성 고체 입자를 첨가하면 기포 표면에 기포가 터질 수 있습니다. 소수성 고체입자는 계면활성제의 소수성 말단을 끌어당겨 소수성 입자를 친수화시켜 수상으로 들어가 소포 역할을 한다.

5. 가용화 및 발포 계면활성제는 기포를 터뜨릴 수 있습니다. 용액과 완전히 혼합될 수 있는 일부 저분자량 물질은 계면활성제를 용해시키고 유효 농도를 감소시킬 수 있습니다. 옥탄올, 에탄올, 프로판올 및 기타 알코올과 같은 이러한 효과가 있는 저분자 물질은 표면층의 계면활성제 농도를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 계면활성제 흡착층에 용해되어 계면활성제 분자의 치밀성을 감소시켜 안정성을 약화시킵니다. 거품의.

6.전해질 분해 계면활성제 이중 전기층은 계면활성제 이중 전기층과 폼의 상호 작용에서 소포 역할을 하여 안정적인 발포 액체를 생성합니다. 일반 전해질을 추가하면 계면활성제 이중 전기층이 붕괴될 수 있습니다.

★ 소포제의 분류

일반적으로 사용되는 소포제는 그 구성에 따라 실리콘(수지), 계면활성제, 알칸, 미네랄 오일로 구분됩니다.

1. 실리콘(수지) 소포제는 유화제(계면활성제)와 함께 실리콘 수지를 물에 유화, 분산시킨 후 폐수에 첨가하여 사용하는 제품입니다. 이산화규소 미세 분말은 소포 효과가 더 좋은 또 다른 유형의 실리콘 기반 소포제입니다.

2. 소포제와 같은 계면활성제는 실제로 유화제입니다. 즉, 거품 형성 물질을 물 속에서 안정한 유화 상태로 유지하여 거품 형성을 방지하기 위해 계면활성제의 분산을 사용합니다.

3. 알칸계 소포제는 파라핀 왁스 또는 그 유도체를 유화제를 이용하여 유화, 분산시켜 만든 소포제이다. 이들의 용도는 계면활성제 기반 유화 소포제의 용도와 유사합니다.

4.미네랄오일이 주요 소포성분입니다. 효과를 높이기 위해 금속 비누, 실리콘 오일, 실리카 등의 물질을 혼합하여 사용하는 경우도 있습니다. 또한, 미네랄 오일이 발포액 표면으로 확산되는 것을 촉진하거나 미네랄 오일에 금속 비누 및 기타 물질을 고르게 분산시키기 위해 다양한 계면활성제를 첨가하는 경우도 있다.
★ 소포제 종류별 장단점

미네랄 오일, 아미드, 저급 알코올, 지방산 및 지방산 에스테르, 인산 에스테르 등과 같은 유기 소포제의 연구 및 응용은 비교적 초기 단계이며 소포제의 1세대에 속합니다. 원자재의 용이한 가용성, 높은 환경 성능 및 낮은 생산 비용이라는 장점이 있습니다. 단점은 소포효율이 낮고 특이성이 강하며 사용조건이 가혹하다는 점이다.

폴리에테르 소포제는 2세대 소포제로서 주로 직쇄형 폴리에테르, 알코올이나 암모니아에서 출발하는 폴리에테르, 말단 에스테르화 폴리에테르 유도체를 포함합니다. 폴리에테르 소포제의 가장 큰 장점은 강력한 소포력입니다. 또한 일부 폴리에테르 소포제는 내열성, 강산성 및 내알칼리성 등 우수한 특성을 갖고 있습니다. 단점은 온도 조건, 좁은 적용 영역, 불량한 소포성 및 낮은 기포 파괴율로 인해 제한됩니다.

유기 실리콘 소포제(3세대 소포제)는 강력한 소포 성능, 신속한 소포 능력, 낮은 휘발성, 환경에 대한 독성이 없고 생리적 관성이 없으며 광범위한 응용 분야를 갖추고 있습니다. 따라서 응용 전망이 넓고 시장 잠재력이 크지만 소포 성능이 좋지 않습니다.

폴리에테르 변성 폴리실록산 소포제는 폴리에테르 소포제와 유기실리콘 소포제의 장점을 결합한 소포제의 개발 방향입니다. 역용해도에 따라 재사용이 가능한 경우도 있으나, 현재 이러한 소포제의 종류가 적고 연구개발 단계에 머물러 있어 생산단가가 높다.

★ 소포제 선택

소포제 선택은 다음 기준을 충족해야 합니다.

1. 발포 용액에 불용성 또는 불용성인 경우 거품이 깨집니다. 소포제는 폼 필름에 집중되어야 합니다. 소포제의 경우에는 순간적으로 농축되어 농축되어야 하며, 거품억제제의 경우에는 이 상태를 정기적으로 유지해야 합니다. 따라서 소포제는 발포 액체에서 과포화 상태에 있으며, 불용성 또는 난용성 소포제만이 과포화 상태에 도달하는 경향이 있습니다. 불용성이거나 용해가 어렵기 때문에 기액 경계면에서 응집하기 쉽고 기포막에 농축하기 쉬우며 더 낮은 농도에서도 기능할 수 있습니다. 물 시스템에 사용되는 활성 성분 분자인 소포제는 강한 소수성과 약한 친수성이어야 하며, HLB 값이 1.5-3 범위에 있어야 최상의 효과를 얻을 수 있습니다.

2. 표면장력은 발포액체보다 낮고, 소포제의 분자간 힘이 작고 표면장력이 발포액체보다 낮아야 소포제 입자가 발포필름에 침투하여 팽창할 수 있습니다. 발포 용액의 표면 장력은 용액의 표면 장력이 아니라 발포 용액의 표면 장력이라는 점에 주목할 가치가 있습니다.

3. 발포액체와 어느 정도 친화력이 있습니다. 소포 공정은 실제로 거품 붕괴 속도와 거품 생성 속도 사이의 경쟁이기 때문에 소포제는 더 넓은 범위의 거품 액체에서 신속하게 역할을 수행하기 위해 거품 액체에서 빠르게 분산될 수 있어야 합니다. 소포제가 빠르게 확산되기 위해서는 소포제의 유효 성분이 발포 용액과 어느 정도 친화력을 가져야 합니다. 소포제의 활성 성분은 거품이 나는 액체에 너무 가까워서 용해됩니다. 너무 희박하고 분산하기가 어렵습니다. 친밀감이 적절할 때만 효과가 좋을 수 있습니다.

4. 소포제는 발포액체와 화학반응을 일으키지 않습니다. 소포제가 거품이 나는 액체와 반응하면 효과가 떨어지고 미생물 성장에 영향을 미치는 유해 물질이 생성될 수 있습니다.

5. 변동성이 낮고 작용 시간이 길다. 첫째, 소포제를 사용하는 시스템이 수성인지 유성인지를 판단하는 것이 필요하다. 발효 산업에서는 폴리에테르 변성 실리콘이나 폴리에테르 기반 소포제와 같은 유성 소포제를 사용해야 합니다. 수성 코팅 산업에는 수성 소포제와 유기 실리콘 소포제가 필요합니다. 소포제를 선택하고 첨가량을 비교한 후, 참고 가격을 바탕으로 가장 적합하고 경제적인 소포제 제품을 결정합니다.

★소포제 사용효과에 영향을 미치는 요인

1. 용액 내 소포제의 분산성과 표면 특성은 기타 소포 특성에 큰 영향을 미칩니다. 소포제는 적절한 분산도를 가져야 하며, 입자 크기가 너무 크거나 작을 경우 소포 활성에 영향을 줄 수 있습니다.

2. 폼 시스템에서 소포제의 호환성 계면활성제는 수용액에 완전히 용해되었을 때 일반적으로 폼의 기액 계면에 방향성으로 배열되어 폼을 안정화시킵니다. 계면활성제가 불용성 또는 과포화 상태일 때 입자는 용액에 분산되어 거품에 축적되고 거품은 소포제 역할을 합니다.

3. 발포 시스템의 주변 온도와 발포 액체의 온도도 소포제의 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 발포액체 자체의 온도가 상대적으로 높을 경우 특수 고온 저항성 소포제를 사용하는 것이 좋습니다. 일반 소포제를 사용하면 소포 효과가 확실히 크게 줄어들고 소포제는 로션을 직접 유화시키기 때문입니다.

4. 소포제의 포장, 보관 및 운송은 5-35 ℃에서 보관하는 것이 적합하며 유통 기한은 일반적으로 6 개월입니다. 열원 근처에 두거나 햇빛에 노출시키지 마십시오. 일반적으로 사용되는 화학물질 보관 방법에 따라 사용 후에는 밀봉하여 품질이 저하되지 않도록 하십시오.

6. 원액과 희석액에 대한 소포제의 첨가비율은 어느 정도 편차가 있어 그 비율이 동일하지 않습니다. 희석된 소포제 로션은 계면활성제 농도가 낮기 때문에 매우 불안정하며 곧 박리되지 않습니다. 소포 성능이 상대적으로 좋지 않아 장기 보관에는 적합하지 않습니다. 희석 후 즉시 사용하는 것이 좋습니다. 소포제의 첨가비율은 현장시험을 통해 검증하여 유효성을 평가하여야 하며, 과도하게 첨가해서는 안 된다.

★소포제의 복용량

소포제에는 다양한 유형이 있으며 다양한 유형의 소포제에 필요한 복용량이 다릅니다. 아래에서는 6가지 유형의 소포제의 복용량을 소개합니다.

1. 알코올 소포제: 알코올 소포제를 사용할 때 복용량은 일반적으로 0.01-0.10% 이내입니다.

2. 유성 소포제: 유성 소포제의 첨가량은 0.05~2%, 지방산 에스테르 소포제의 첨가량은 0.002~0.2%이다.

3. 아미드 소포제: 아미드 소포제는 더 나은 효과를 가지며 첨가량은 일반적으로 0.002-0.005% 이내입니다.

4. 인산 소포제: 인산 소포제는 섬유 및 윤활유에 가장 일반적으로 사용되며 첨가량은 0.025-0.25%입니다.

5. 아민 소포제: 아민 소포제는 주로 섬유 가공에 사용되며 첨가량은 0.02-2%입니다.

7. 에테르 기반 소포제: 에테르 기반 소포제는 일반적으로 종이 인쇄, 염색 및 청소에 사용되며 일반적인 복용량은 0.025-0.25%입니다.