CN104258604A - 多孔介质消泡器 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种多孔介质消泡器，该消泡器的组成包括排液管、泡沫进入管、底盖、多孔介质柱、筒体、顶盖、排气口，其中，筒体是多孔介质消泡器的主体设备，筒体的顶部安装有顶盖，顶盖上开有排气孔；筒体的底部安装有底盖，底盖的下部设置有排液管；筒体的下部设置有泡沫进入管；所述的多孔介质柱垂直安置在筒体内，上部与顶盖固定，下部与底盖固定，所述的多孔介质柱采用聚氨酯泡沫塑料。本发明所述多孔介质消泡器能进行连续消泡，可以消除的泡沫的半衰期(由GB/T7462-94测得)小于120min、泡沫持液率为1％–5％和泡沫表观流速为3–10mm/s，消泡效果明显、操作时无需增加任何外力、结构简单、操作方便和能耗低。
Description
技术领域
本发明的技术方案是根据毛细管原理开发消泡器新技术，属于化工领域，具体地说就是利用泡沫塑料作为构件制成多孔介质消泡器。
背景技术
目前在许多工业生产过程中产生大量的泡沫。如果这些大量的泡沫不及时消除，不仅造成生产能力下降，而且会影响生产过程的进行，甚至排放到环境中造成严重的环境污染。因此消泡是工业化生产过程中的一个重要单元操作。
现常用的消泡方法有化学消泡法和物理消泡法。化学消泡法是在泡沫中加入消泡剂，此方法有很好的消泡效果，但在生产过程中会造成污染，影响生产过程，特别是当后续过程需要所处理的物系具有一定的起泡性能时，此方法就不可行了。物理消泡法是利用外力使得泡沫破裂，进而达到消泡效果，此方法可以在不影响物系性质的同时达到一定的消泡效果，但消泡效果有限。物理消泡技术的专利很多，如金属丝微填料旋流消泡器(专利号：201010236491.1)、蜗壳式机械消泡器(专利号：200520079967.X)、飞碟式离心消泡器(专利号:200620095219.5)。所述专利均是通过强制施加外力对泡沫进行剪切或摩擦进行消泡，这些设备操作复杂、能耗高和对设备要求高。
本发明利用多孔介质材料的毛细管作用和重力排液作用在消泡过程中取得很好的效果。在消泡时，将泡沫直接通入消泡器内，无需增加任何外力、结构简单、操作方便、能耗低和设备维护简单。
发明内容
本发明的目的是针对当前技术中存在的不足，采用多孔介质材料做成的多孔介质消泡器，利用多孔介质网状结构的毛细管作用和液体自身的重力作用达到消泡的目的，发明一种能耗低和结构简单的多孔介质消泡器。多孔介质因其具有多孔的网状结构，从而可产生毛细管作用，当与泡沫接触时，能吸收泡沫中气泡之间的液体，同时又由于被吸入液体的重力作用，使得液体通过多孔介质向下流动，最后从多孔介质消泡器底部流出，从而很好实现了连续消泡。
本发明所采用的技术方案是：
一种多孔介质消泡器，该消泡器的组成包括排液管、泡沫进入管、底盖、多孔介质柱、筒体、顶盖、排气口，其中，筒体是多孔介质消泡器的主体设备，筒体的顶部安装有顶盖，顶盖上开有排气孔；筒体的底部安装有底盖，底盖的下部设置有排液管；筒体的下部设置有泡沫进入管，泡沫进入管下沿距底盖高度为50–300mm；
所述的多孔介质柱垂直安置在筒体内，上部与顶盖固定，下部与底盖固定，高径比为10–100；
所述的多孔介质柱采用聚氨酯泡沫塑料，其孔径为100–500um，密度为30–55kg/m3；
所述的多孔介质柱在筒体单位横截面积上放置的数量为30–1200个/m2，且按正三角形排布；
所述的筒体的高径比为1–10。
本发明的有益效果为：本发明所述多孔介质消泡器能进行连续消泡，可以消除的泡沫的半衰期(由GB/T7462-94测得)小于120min、泡沫持液率为1％–5％和泡沫表观流速为3–10mm/s，消泡效果明显、操作时无需增加任何外力、结构简单、操作方便和能耗低。对某一泡沫消泡时，采用无构件的空筒体作为消泡器，当时间进行4–6min后，泡沫溢出消泡器；采用转速为300r/min的搅拌式消泡器进行消泡，此消泡器安装在筒体轴向中间，结构见专利号：201020599121.X，其中第一叶轮和第二叶轮叶片垂直距离为5mm，第一叶轮和第二叶轮的叶片数均为8个，当时间进行10–20min后，泡沫溢出消泡器；相比较而言，采用此多孔介质消泡器可以大幅度提高消泡效率，泡沫不会溢出消泡器，排液管排出不含泡沫的液体，可以实现连续消泡，消泡效率可达100％。此多孔介质消泡器可应用在连续产生大量泡沫的化工生产过程中。
附图说明
图1是本发明的多孔介质消泡器结构示意图。
其中：1排液管、2泡沫进入管、3底盖、4多孔介质柱、5筒体、6顶盖、7排气口。
具体实施方式
为了使本发明方案更加清楚，下面结合附图和施例对本发明做更进一步的说明。
本发明的消泡器的结构如图1所示，该消泡器的组成包括排液管1、泡沫进入管2、底盖3、多孔介质柱4、筒体5、顶盖6、排气口7，其中，筒体5是多孔介质消泡器的主体设备，筒体5的顶部安装有顶盖6，顶盖6上开有排气孔7；筒体5的底部安装有底盖3，底盖3的下部设置有排液管1；筒体5的下部设置有泡沫进入管2，泡沫进入管2下沿距底盖3高度为50–300mm；
所述的多孔介质柱4垂直安置在筒体5内，上部与顶盖6固定，下部与底盖3固定，高径比为10–100；
所述的多孔介质柱4采用聚氨酯泡沫塑料，其孔径为100–500um，密度为30–55kg/m3；
所述的多孔介质柱4在筒体5单位横截面积上放置的数量为30–1200个/m2，且按正三角形排布；
所述的筒体5的高径比为1–10。
实施例1：
所用物系为十二烷基硫酸钠水溶液，形成的泡沫持液率为1％、泡沫半衰期为30min(由GB/T7462-94测得)和泡沫表观流速为3.5mm/s，泡沫由泡沫进入管进入消泡器内，泡沫由下而上流动。多孔介质消泡器的筒体高径比为1、多孔介质柱高径比为10和多孔介质柱在筒体单位横截面积上放置的数量为40个/m2，且按正三角形排布，聚氨酯泡沫塑料的密度为45kg/m3和孔径为300um，泡沫进入管下沿距底盖的距离为100mm。
在相同物系条件下，采用相同尺寸的无构件的空筒体作为消泡器，当时间进行6min后，泡沫溢出消泡器；采用转速为300r/min的搅拌式消泡器进行消泡，此消泡器安装在筒体轴向中间，结构见专利号：201020599121.X，其中第一叶轮和第二叶轮叶片垂直距离为5mm，第一叶轮和第二叶轮的叶片数均为8个，当时间进行20min后，泡沫溢出消泡器；相比较而言，采用上段所述的多孔介质消泡器可以大幅度提高消泡效率，泡沫始终不会溢出消泡器，排液管排出不含泡沫的液体，可以实现连续消泡，消泡效率可达100％。
实施例2：
所用物系为十二烷基硫酸钠水溶液，形成的泡沫持液率为3％、泡沫半衰期为60min(由GB/T7462-94测得)和泡沫表观流速为7mm/s，泡沫由泡沫进入管进入消泡器内，泡沫由下而上流动。多孔介质消泡器的筒体高径比为5、多孔介质柱高径比为50和多孔介质柱在筒体单位横截面积上放置的数量为200个/m2，且按正三角形排布，聚氨酯泡沫塑料的密度为45kg/m3和孔径为300um，泡沫进入管下沿距底盖的距离为200mm。
在相同物系条件下，采用相同尺寸的无构件的空筒体作为消泡器，当时间进行5min后，泡沫溢出消泡器；采用转速为300r/min的搅拌式消泡器进行消泡，此消泡器安装在筒体轴向中间，结构见专利号：201020599121.X，其中第一叶轮和第二叶轮叶片垂直距离为5mm，第一叶轮和第二叶轮的叶片数均为8个，当时间进行15min后，泡沫溢出消泡器；相比较而言，采用此多孔介质消泡器可以大幅度提高消泡效率，泡沫始终不会溢出消泡器，排液管排出不含泡沫的液体，可以实现连续消泡，消泡效率可达100％。
实施例3：
所用物系为十二烷基硫酸钠水溶液，形成的泡沫持液率为5％、泡沫半衰期为120min(由GB/T7462-94测得)和泡沫表观流速为10mm/s，泡沫由泡沫进入管进入消泡器内，泡沫由下而上流动。多孔介质消泡器的筒体高径比为10、多孔介质柱高径比为80和多孔介质柱在筒体单位横截面积上放置的数量为1200个/m2，且按正三角形排布，聚氨酯泡沫塑料的密度为45kg/m3和孔径为300um，泡沫进入管下沿距底盖的距离为300mm。
在相同物系条件下，采用相同尺寸的无构件的空筒体作为消泡器，当时间进行4min后，泡沫溢出消泡器；采用转速为300r/min的搅拌式消泡器进行消泡，此消泡器安装在筒体轴向中间，结构见专利号：201020599121.X，其中第一叶轮和第二叶轮叶片垂直距离为5mm，第一叶轮和第二叶轮的叶片数均为8个，当时间进行10min后，泡沫溢出消泡器；相比较而言，采用此多孔介质消泡器可以大幅度提高消泡效率，泡沫始终不会溢出消泡器，排液管1排出不含泡沫的液体，可以实现连续消泡，消泡效率可达100％。
实施例4：
所用物系为十二烷基硫酸钠水溶液，形成的泡沫持液率为3％、泡沫半衰期为60min(由GB/T7462-94测得)和泡沫表观流速为7mm/s，泡沫由泡沫进入管进入消泡器内，泡沫由下而上流动。多孔介质消泡器的筒体高径比为5、多孔介质柱高径比为50和多孔介质柱在筒体单位横截面积上放置的数量为200个/m2，且按正三角形排布，聚氨酯泡沫塑料的密度为35kg/m3和孔径为400um，泡沫进入管下沿距底盖的距离为200mm。
在相同物系条件下，采用相同尺寸的无构件的空筒体作为消泡器，当时间进行5min后，泡沫溢出消泡器；采用转速为300r/min的搅拌式消泡器进行消泡，此消泡器安装在筒体轴向中间，结构见专利号：201020599121.X，其中第一叶轮和第二叶轮叶片垂直距离为5mm，第一叶轮和第二叶轮的叶片数均为8个，当时间进行15min后，泡沫溢出消泡器；相比较而言，采用此多孔介质消泡器可以大幅度提高消泡效率，泡沫始终不会溢出消泡器，排液管1排出不含泡沫的液体，可以实现连续消泡，消泡效率可达100％。
实施例5：
所用物系为十二烷基硫酸钠水溶液，形成的泡沫持液率为3％、泡沫半衰期为60min(由GB/T7462-94测得)和泡沫表观流速为7mm/s，泡沫由泡沫进入管进入消泡器内，泡沫由下而上流动。多孔介质消泡器的筒体高径比为5、多孔介质柱高径比为50和多孔介质柱在筒体单位横截面积上放置的数量为200个/m2，且按正三角形排布，聚氨酯泡沫塑料的密度为55kg/m3和孔径为200um，泡沫进入管下沿距底盖的距离为200mm。
在相同物系条件下，采用相同尺寸的无构件的空筒体作为消泡器，当时间进行5min后，泡沫溢出消泡器；采用转速为300r/min的搅拌式消泡器进行消泡，此消泡器安装在筒体轴向中间，结构见专利号：201020599121.X，其中第一叶轮和第二叶轮叶片垂直距离为5mm，第一叶轮和第二叶轮的叶片数均为8个，当时间进行15min后，泡沫溢出消泡器；相比较而言，采用此多孔介质消泡器可以大幅度提高消泡效率，泡沫始终不会溢出消泡器，排液管1排出不含泡沫的液体，可以实现连续消泡，消泡效率可达100％。
本发明未尽事宜为公知技术。
Claims (3)
1.一种多孔介质消泡器，其特征为该消泡器的组成包括排液管、泡沫进入管、底盖、多孔介质柱、筒体、顶盖、排气口，其中，筒体是多孔介质消泡器的主体设备，筒体的顶部安装有顶盖，顶盖上开有排气孔；筒体的底部安装有底盖，底盖的下部设置有排液管；筒体的下部设置有泡沫进入管，泡沫进入管下沿距底盖高度为50–300 mm；
所述的多孔介质柱垂直安置在筒体内，上部与顶盖固定，下部与底盖固定，高径比为10–100；
所述的多孔介质柱采用聚氨酯泡沫塑料，其孔径为100–500 um，密度为30–55 kg/m3。
2.如权利要求1所述的多孔介质消泡器，其特征为所述的多孔介质柱在筒体单位横截面积上放置的数量为30–1200个/m2，且按正三角形排布。
3.如权利要求1所述的多孔介质消泡器，其特征为所述的筒体的高径比为1–10。
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