消泡剂在延迟焦化过程中的消泡原理

在许多工业生产中，泡沫的产生是一种普遍存在的现象，给生产带来了不利的影响。近年来，消泡剂越来越广泛地应用于石油化工、纺织印染、食品加工、制药发酵、水处理等工业领域。消泡剂对装置在稳、长、满、优的条件下运行具有重要作用。

炼油厂延迟焦化加工过程中，原料油经高温裂化产生大量的油气，在焦炭塔中极易发泡生成泡沫层，泡沫层含大量的焦粉，当生焦过程进行到末期，随着焦炭层的升高，大量的泡沫会被高温油气夹带至塔顶，进人大油气管线和分馏塔内并结焦，对分馏塔的正常运转及焦炭塔的处理能力都会带来不利影响。为抑制生焦过程中油气发泡，降低泡沫层高度，提高焦炭塔处理能力，国内外都广泛采用了注消泡剂的技术，使泡沫层维持在一定高度。

1、消泡原理

泡沫是气体在液体中的分散体系。在泡沫层中，液体相对气相所占体积分数很小，具有不稳定性。但是由于溶液中一般都具有表面活性物质或起泡剂，而且由于液膜具有自身修复因受力形变导致变薄的能力，所以液膜能够保持一定的厚度，不易破碎。

消除泡沫的方法主要有物理(如加热)、机械(如搅拌、挤压)和化学方法3种，加入消泡剂即属于化学方法。消泡剂有破泡剂和抑泡剂两大类。

消泡剂的消泡机理比较复杂，到目前为止，主要有3种观点。

1．1 降低部分表面张力

消泡剂的表面张力比发泡液的小。当消泡剂与泡沫接触后，随即迁移至体系的气--液界面，在那里降低液膜表面张力。而膜面其余部分仍然保持着原来较大的表面张力，这种泡膜上的张力差，导致泡沫破裂。如图1所示。

1．2 罗斯扩展

罗斯扩展的观点中有2个重要概念：扩展系数S和浸入系数E 。

S=gm-gint-ga

E=gm+gint-ga

式中：gm—起泡介质的表面张力；

Gint—消泡剂在起泡介质上的表面张力；

ga—消泡剂的表面张力。

S和E分别反映了消泡剂是否能够在泡沫膜上扩展和是否能够进入泡沫液膜。只有S和E都大于0的表面活性剂，才能进入泡沫膜内并进行扩展，使液膜局部变薄而破裂。这样不溶解的物质则可为消泡剂。

1．3 渗透观点

这种观点认为，消泡剂的作用是增加气泡壁对空气的渗透性，加速泡沫的合并，减小泡膜壁的强度和弹性，从而达到消泡的目的。