كيفية حل مشكلات الرغوة في العمليات الكيميائية باستخدام مانع الرغوة؟

فهم تكوين الرغوة وتأثيره في العمليات الكيميائية

المشكلات التشغيلية الشائعة الناتجة عن الرغوة: تبخر المضخات، التدخل في المستشعرات، والإفراز الزائد

تُعد مشكلة الرغوة في مصانع المعالجة الكيميائية مصدر إزعاج حقيقي للمشغلين، وتتسبب في مجموعة من المشاكل بدءًا من تجويف المضخات وصولاً إلى قراءات غير دقيقة لأجهزة الاستشعار وحدوث فائض خطير. عندما يُحبس الهواء داخل الرغوة، فإنه يخفف السائل بشكل فعلي، ما يجعل المضخات تعمل بجهد أكبر وأحيانًا تتعرض لعطل كلي. كما أن طبقة الرغوة العلوية تؤثر على أجهزة قياس المستوى وأجهزة قياس الكثافة، مما يؤدي إلى بيانات خاطئة تخل بالعملية بأكملها. ولا ننسَ مسألة الفائض – فهذه الحالات لا تُعد مجرد فوضى فقط، بل تمثل مخاطر جسيمة على السلامة، وتداعيات بيئية وخسائر مالية كبيرة في المنتجات، خاصة في المفاعلات الكبيرة أو خزانات التخزين حيث يمكن أن تخرج الأمور عن السيطرة بسرعة. وفقًا للتقارير الصناعية، فإن نحو 15 إلى 20 بالمئة من عمليات الإيقاف المفاجئة في المنشآت الكيميائية تُعزى إلى مشكلات الرغوة. ولهذا السبب يستثمر مديرو المصانع الأذكياء في مواد مقاومة للرغوة عالية الجودة ومصممة خصيصًا لعملياتهم، بدلًا من تجربة حلول عشوائية عند ظهور المشكلات.

العوامل الرئيسية التي تُعزز تكوين الرغوة: الهياج، والمواد المخفضة للتوتر السطحي، ودرجة الحرارة، ودرجة الحموضة

عندما نتحدث عن تكوّن الرغوة، فإن الأمر يبدأ بالهياج الميكانيكي الذي يؤدي إلى اختلاط الهواء بالسوائل، مكونًا تلك الفقاعات المزعجة التي يكرهها الجميع. ما الذي يجعل هذه الفقاعات تبقى؟ تلعب المواد المخفضة للتوتر السطحي دورًا كبيرًا هنا من خلال تقليل التوتر السطحي وتقوية الطبقة الرقيقة بين السائل والغاز. كما أن درجة الحرارة مهمة أيضًا بالنسبة لمدة بقاء الرغوة. في معظم الأحيان، عندما ترتفع درجات الحرارة، تنخفض اللزوجة مع التوتر السطحي، وبالتالي تميل الرغاوي إلى التفكك بشكل أسرع. ولكن هناك استثناءات حيث تساعد درجات الحرارة الأعلى فعليًا في الحفاظ على بنية الرغوة. كما تؤثر مستوى الحموضة (pH) أيضًا، لأنها تغير طريقة تفاعل الجسيمات المشحونة في المحلول، مما يؤثر على قدرتها على تكوين أغشية مستقرة من عدمه. إن فهم هذه الصورة الكاملة جيدًا يساعد الشركات المصنعة على اختيار أفضل مادة مقاومة للرغوة لأنظمتها الخاصة، ويضمن لها التعامل مع مشكلات الرغوة بفعالية دون إهدار الموارد على حلول غير فعالة.

كيف تقلل الرغوة من كفاءة الإنتاج وتؤثر سلبًا على جودة المنتج

عندما يتكون الرغوة أثناء الإنتاج، لا يكون لدى المشغلين خيار سوى إبطاء العملية فقط للتعامل مع كل هذه الرغوات. هذا الإبطاء يعني انخفاض الإنتاج الكلي في حين تزداد المصروفات بسبب عدم تشغيل الآلات بالسعة الكاملة. تتفاقم المشكلة عند محاولة خلط المكونات بشكل متجانس أو الحفاظ على تفاعلات ثابتة طوال دفعات الإنتاج. ويبدأ جودة المنتج بالتقلب نتيجة لذلك. كما تسبب الرغوة مشكلات في خطوات الفصل مثل عمليات التقطير أو الاستخلاص، حيث تؤدي إلى مشكلات تلوث وفصل غير جيد بين المراحل المختلفة. غالبًا ما تواجه المصانع التي تعاني من مشكلات رغوة مستمرة إيقافًا غير متوقع أيضًا. تتطلب هذه الانقطاعات أعمال تنظيف وصيانة مستمرة تسرق وقتًا قيّمًا من العمليات العادية. إن الحصول على تحكم جيد في الرغوة من خلال اختيار مانع الرغوة المناسب ليس أمرًا مهمًا فحسب، بل ضروري تمامًا إذا أرادت الشركات الحفاظ على منتجاتها موثوقة وتشغيل عملياتها بسلاسة يومًا بعد يوم.

كيف تعمل مزيلات الرغوة: آليات قمع الرغوة

عوامل إزالة الرغوة ودورها في تفكيك بنية الرغوة

تعمل عوامل إزالة الرغوة ضد الرغوة بثلاث طرق أساسية. أولاً، تقلل من التوتر عند نقطة التقاء الهواء بالأسطح السائلة. ثم تتغلغل هذه العوامل فعليًا داخل تلك الفقاعات وتكسر جدرانها الرقيقة. كما أنها تخلط بالهياكل الخاصة من المُحسنات التي تحافظ على تماسك الرغوة. تتحرك الأجزاء كارهة للماء الموجودة في مزيلات الرغوة بسرعة على أسطح الفقاعات، مشكلة نقاط ضعف تؤدي إلى انهيار البنية بالكامل تقريبًا بشكل فوري. تشير البيانات الصناعية إلى أن مزيلات الرغوة عالية الجودة تقلل من حجم الرغوة بنسبة تصل إلى حوالي 90٪ خلال بضع ثوانٍ فقط. مما يجعلها ضرورية تمامًا للحفاظ على سير العمليات الكيميائية بسلاسة دون انقطاع ناتج عن تراكم الرغوة غير المرغوب فيها.

مضادات الرغوة مقابل مزيلات الرغوة: فهم الفرق

يخلط الناس عادةً بين مثبّطات الرغوة ومواد إزالة الرغوة، لكنها في الحقيقة تؤدي أغراضًا مختلفة. فمثبّتات الرغوة تقوم أساسًا بالتخلص من الرغوة الموجودة بالفعل من خلال تفتيت تلك الفقاعات بسرعة. يمكن اعتبارها أفراد طاقم التنظيف الذين يصلون بعد حدوث الفوضى. أما مضادات الرغوة فتتبع نهجًا مختلفًا تمامًا. فهي تمنع تكون الرغوة منذ البداية، وعادةً عن طريق تغيير سلوك السائل عند سطحه قبل أن يبدأ أحد حتى في تحريك المكونات. ويتمحور الاختلاف الرئيسي حول الوقت الذي تُفعّل فيه هذه المنتجات تأثيرها. فمثبّتات الرغوة تتدخل بمجرد ظهور الرغوة، في حين أن مضادات الرغوة تركز على منع المشكلات قبل أن تبدأ. ويعتمد اختيار أحدهما على طبيعة المشكلة التي تحتاج إلى حل الآن مقابل ما قد يحدث لاحقًا.

إعاقة التوتر السطحي: كيف تُفقدِل مواد إزالة الرغوة فقاعات الرغوة

عندما يتعلق الأمر بإزالة الرغوة، فإن مزيلات الرغوة تعمل سحرها من خلال إدخال مكونات ذات توتر سطحي أقل. تنتشر هذه المكونات على سطح الفقاعات، مما يخل بالتوازن القوي الذي يحافظ على تماسك تلك الفقاعات. ما يحدث بعد ذلك أمر مثير للاهتمام إلى حدٍ ما – ففي الواقع، تتحرك الجسيمات الكارهة للماء نحو المنطقة التي يلتقي فيها الهواء بالسائل، مما يُضعف القوى اللزجة التي تحفظ التماسك حتى تنفجر الفقاعة بالكامل. وبما أن مزيلات الرغوة هذه تمتلك بشكل طبيعي توترًا سطحيًا أقل مقارنةً بما يسبب تكون الرغوة، فإنها قادرة على التسلل إلى جدران الفقاعات وتدميرها من الداخل. إن دراسة الطريقة العلمية التي يحدث بها كل هذا توضح لنا لماذا تعد السرعة عاملًا مهمًا جدًا بالنسبة للفعالية، إلى جانب ضرورة توافق مزيل الرغوة مع السائل الذي يجب أن يمتزج به أثناء المعالجة.

أنواع مزيلات الرغوة وأداؤها في التطبيقات الصناعية

الأنواع الشائعة لمزيلات الرغوة: القائمة على الزيت، والقائمة على السيليكون، والقائمة على الماء، وEO/PO، والمسحوقة، والقائمة على البوليمر

توجد بشكل أساسي ستة أنواع مختلفة من مزيلات الرغوة التي تُستخدم عادةً في مختلف البيئات الصناعية، وكل نوع منها أكثر ملاءمة لمهام معينة مقارنة بالأنواع الأخرى. لنبدأ بالنوع القائم على الزيت. وعادةً ما يحتوي هذا النوع على مواد مثل الزيوت المعدنية أو النباتية ممزوجة بمواد طاردة للماء مثل الشمع أو جسيمات السيليكا. وهو فعال نسبيًا في التحكم بالفقاعات في عمليات مثل معالجة لب الورق ومعالجة مياه الصرف دون أن يكون مكلفًا للغاية. ثم لدينا مزيلات الرغوة القائمة على السيليكون والتي تحتوي على مادة PDMS إلى جانب سيليكا كارهة للماء. ما يجعل هذه النوعية خاصة هو فعاليتها العالية حتى عند إضافتها بكميات صغيرة، حوالي 1٪ بشكل عام. ولهذا السبب نجدها بكثرة في منتجات تتراوح بين الدهانات ومعدات معالجة الأغذية. كما أصبحت الخيارات القائمة على الماء شائعة بشكل متزايد أيضًا، لأنها بدائل أكثر صداقة للبيئة وتنتشر جيدًا في الأنظمة السائلة التي تكون فيها السلامة ذات أهمية قصوى، خصوصًا تلك التي تتضمن أسطحًا تتلامس مع الغذاء. أما نوع كوبوليمر EO/PO فهو فعال جدًا في سوائل التشغيل المعدني وبعض الطلاءات بفضل قدرته على الاختلاط الجيد مع المواد الموجودة مسبقًا. وبالنسبة للمخاليط الجافة مثل مساحيق غسيل الملابس أو خلطات الخرسانة، فإن مزيلات الرغوة المسحوقة مناسبة لأنها تحمل مكوناتها الفعالة على قواعد من السيليكا. وأخيرًا، هناك مزيلات الرغوة القائمة على البوليمر مثل ألكيل بولي أكريلات التي تتميز بمقاومتها للقوى الشديدة أثناء الخلط، ما يجعلها الخيار المفضل في إنتاج المواد اللاصقة وعمليات التركيب الدقيقة الأخرى التي تعتمد على الثبات.

الأداء والقيود واستقرار كيميائيات مزيلات الرغوة المختلفة

تأتي أنواع مختلفة من مزيلات الرغوة مع إيجابيات وسلبيات خاصة بكل منها. فعلى سبيل المثال، تُعدّ مزيلات الرغوة القائمة على السيليكون فعالة جدًا عند التعرض للحرارة وتستمر لفترة أطول مقارنة بمعظم البدائل، لكنها في بعض الأحيان تسبب مشكلات على الأسطح عند استخدامها في الطلاءات لأنها لا تمتزج دائمًا بشكل جيد. ثم هناك مزيلات الرغوة القائمة على الزيت، التي تكون أقل تكلفة في البداية وتقضي بفعالية على الرغوة العنيدة، رغم أنها تميل إلى ترك رواسب قد تؤدي إلى تعطيل المعدات الحساسة في بعض الصناعات. أما الأنواع القائمة على الماء فهي أفضل من حيث السلامة والتأثير البيئي بشكل عام، على الرغم من أن المصانع عادةً تحتاج إلى تطبيق كميات أكبر منها نظرًا لعدم استمراريتها الطويلة. ويُعدّ مركب EO PO المشترك حلًا وسطًا بين الفعالية والتوافق مع المواد الأخرى، ولكن يجب الحذر في البيئات شديدة الحمضية أو القلوية لأن هذه المركبات تبدأ بالتفكك سريعًا. وتتميّز المنتجات القائمة على البوليمر بقدرتها الجيدة على تحمل الإجهادات الفيزيائية، لكن تحقيق التركيبة الصحيحة يتطلب اهتمامًا إضافيًا من المصممين للتأكد من عدم حدوث تفاعلات غير مرغوب فيها. وأخيرًا، قد تبدو مزيلات الرغوة المسحوقة مريحة للوهلة الأولى بسبب سهولة تخزينها ونقلها، إلا أن خلطها بشكل صحيح داخل السوائل يظل تحديًا كبيرًا تواجهه العديد من المصانع يوميًا.

مثبطات الرغوة القائمة على السيليكون مقابل القائمة على البوليمر في العمليات الحساسة وعالية الحرارة

عندما ترتفع درجات الحرارة لأكثر من 150 درجة مئوية، وهو ما يحدث بشكل منتظم داخل المفاعلات الكيميائية وأنظمة الغلايات، فإن مزيلات الرغوة القائمة على السيليكون تميل إلى الأداء بشكل أفضل من معظم المنتجات الأخرى المتوفرة في السوق، وذلك لأنها تتحمل الحرارة بشكل جيد جدًا. أما العيب؟ فهذه الخصائص نفسها تجعلها مشكلة في بعض التطبيقات. غالبًا ما يؤدي تأثيرها القوي على السطح إلى بقايا تُفسد العمليات الحساسة مثل تطبيق الطلاء، أو عمليات التغليف، أو حتى خطوط تصنيع أشباه الموصلات حيث تكون النقاوة أمرًا بالغ الأهمية. في الحالات التي لا تناسب فيها مزيلات الرغوة القائمة على السيليكون، تصبح الخيارات القائمة على البوليمر مثل ألكيل بولي أكريلات الخيار المفضل. فهي تتماشى جيدًا مع المواد الموجودة ولا تترك آثارًا غير مرغوب فيها. ومع ذلك، فإن هذه البوليمرات عادة ما تحتاج إلى ظروف أكثر دفئًا لتعمل بشكل صحيح، وغالبًا ما تؤدي أفضل أدائها عندما تبقى درجات الحرارة فوق 60 درجة مئوية. تُظهر بيانات الصناعة أن مزيلات الرغوة السيليكونية توفر نتائج أفضل بنسبة 30 بالمئة تقريبًا عند تركيزات أقل مقارنة بالبدائل، ولكن هذا يأتي بثمن. يتجنب العديد من المصنّعين استخدامها تمامًا في الأنظمة التي تتضمن خلط الماء أو في الحالات التي يجب أن يكون فيها مظهر المنتج نقيًا تمامًا من البداية إلى النهاية.

اختيار مانع الرغوة المناسب: المعايير الرئيسية لأداء مثالي

عوامل الاختيار الحرجة: التوافق، والأس الهيدروجيني، ودرجة الحرارة، والامتثال التنظيمي

يعني اختيار مانع الرغوة المناسب النظر في عدة عوامل، منها كيفية تفاعلها كيميائيًا، ومستوى الحموضة (pH) للنظام، ودرجات الحرارة المتضمنة أثناء التشغيل، وأي لوائح تنظيمية قابلة للتطبيق. وعندما لا تمتزج المواد جيدًا، تحدث مشكلات مثل المظهر العكّر، أو تكوّن طبقات في الخليط، أو نتائج غير فعالة ببساطة. ومعظم مانعات الرغوة تعمل بشكل أفضل عندما يبقى مستوى الحموضة بين حوالي 4 و9، كما أنها تتحمل الحرارة بشكل معقول أيضًا. ولكن احترس، إذ إن بعض المنتجات تتوقف عن العمل بشكل صحيح بمجرد تجاوز درجات الحرارة 80 درجة مئوية أو عند التعرض لأحماض أو قلويات شديدة جدًا. وفي الصناعات التي تتعامل مع المنتجات الغذائية أو الأدوية أو البيئات التي يكون فيها التأثير البيئي مهمًا، يصبح من الضروري تمامًا الامتثال للمعايير التي تضعها منظمات مثل FDA أو REACH. ووفقًا لدراسات حديثة نُشرت في مجلة Chemical Processing Journal العام الماضي، فإن نحو ثلثي جميع المشكلات المتعلقة بمانعات الرغوة تعود إما إلى سوء التوافق الكيميائي أو الفشل في الامتثال للوائح المطلوبة. ولهذا السبب فإن تخصيص الوقت للتحقق بدقة من هذه الجوانب يُحدث فرقًا كبيرًا في تحقيق نتائج جيدة.

الجرعة، التوزيع، والتوقيت: تحقيق التوازن بين الفعالية وآثار الجوانب السلبية

إن استخدام الكمية المناسبة من مثبط الرغوة يُحدث فرقًا كبيرًا في التحكم بالرغوة دون التسبب في مشكلات. فإذا كانت الكمية غير كافية، فإن الرغوة تستمر في الظهور. أما إذا زادت الكمية عن الحاجة، فهذا يعني ارتفاع التكاليف واحتمالية حدوث مشكلات في الجودة لاحقًا. بالنسبة لمعظم الأنظمة القائمة على الماء، تكون النسبة المناسبة حوالي 0.1 إلى 0.5 بالمئة، رغم أن بعض العمليات شديدة التأثير بالرغوة قد تحتاج إلى نسبة أقرب إلى 1%. كما أن الخلط عامل مهم جدًا. فعندما لا يتم توزيع مثبط الرغوة بشكل جيد في النظام بأكمله، تنخفض فعاليته بشكل كبير. والتوقيت أيضًا له أهميته. إذ إن إضافة مثبط الرغوة في بداية العملية تمنع تشكل الرغوة منذ الوهلة الأولى. أما إذا تم التأخير حتى المراحل اللاحقة، فقد نحتاج إلى ضعف أو ثلاثة أضعاف الكمية للحصول على نفس النتيجة، مما يؤدي مرة أخرى إلى زيادة التكاليف ويزيد من احتمالات حدوث مشكلات التلوث.

تجنب العيوب السطحية: معالجة الجدل المتعلق بمثبطات الرغوة القائمة على السيليكون

تعمل مزيلات الرغوة السيليكونية بشكل جيد في التخلص من الفقاعات، لكنها تأتي مع بعض العيوب. فغالبًا ما تترك وراءها مشكلات على السطح مثل عيون السمك أو الحفر أو المظهر الشبيه بقشر البرتقال على الطلاءات، وذلك لأن قطرات السيليكون الصغيرة تنتقل إلى الطبقة العليا أثناء التطبيق. وتُعدّ هذه النوعية من العيوب مهمة جدًا عندما يكون الشكل الظاهري مهمًا. بالنسبة للمنتجات التي تكون فيها جودة السطح هي الأهم، توفر الخيارات القائمة على البوليمر تحكمًا مشابهًا في الفقاعات دون التسبب في تلك العلامات غير المرغوبة، مما يجعلها الخيار المفضل للتشطيبات عالية الجودة. ومع ذلك، لا يزال يُذكر أن لمزيلات الرغوة السيليكونية التقليدية مكانها أيضًا، خاصة في البيئات الصناعية حيث لا يُعد المظهر مهمًا بقدر مقاومة الحرارة والأداء الطويل الأمد، وفي هذه الحالات ما زالت مزيلات الرغوة السيليكونية التقليدية فعالة. في النهاية، ما يهم أكثر هو مدى حساسية المنتج النهائي تجاه العيوب السطحية.

ضمان التوافق مع المواد المضافة الأخرى ومواد العملية

لكي تعمل مزيلات الرغوة بشكل صحيح، يجب أن تكون متوافقة مع جميع المكونات الأخرى في خليط التركيبة، بما في ذلك المواد الفعالة سطحياً، ومكثفات، والمواد المبيدة، والأصباغ الملونة التي نضيفها. وعندما لا تتوافق هذه المكونات معاً، تحدث مشكلات سيئة. فتصبح المضافات أقل فعالية، وقد تصبح المحاليل عكرة المظهر، أو الأسوأ من ذلك، تبدأ المكونات بالترسب من المحلول. وللتحقق من توافق جميع المكونات، يُجري معظم المصنّعين اختبارات التوافق مباشرة في بيئة المعالجة الفعلية. حيث يخلطون مزيل الرغوة مع باقي المكونات ويراقبون عن كثب أي علامات على حدوث مشكلة، مثل تكوّن طبقات، أو ظهور ضبابية غريبة، أو عندما لا يؤدي المنتج الأداء المتوقع منه. وتساعد إجراء هذه الاختبارات مسبقاً في تجنب المشكلات لاحقاً، ويضمن استمرار الإنتاج بسلاسة دون حدوث مشكلات غير متوقعة أثناء العمليات الحيوية.

أفضل الممارسات لتطبيق مزيلات الرغوة في معالجة المواد الكيميائية

استراتيجيات الجرعات المثلى وتوقيت الإضافة لمنع تكوّن الرغوة

عادةً ما يبدأ التحكم الجيد في الرغوة بالحصول على الكمية المناسبة من مانع الرغوة وإضافتها إلى الخليط في الوقت المناسب تمامًا. إن أفضل نهج هو إضافة مانع الرغوة أثناء هدوء الأمور، خلال المراحل الأولى من الخلط أو التغذية، بدلاً من الانتظار حتى تظهر الفقاعات في كل مكان. وعند التعامل مع العمليات المستمرة، تعتمد معظم المصانع على أنظمة جرعات آلية تقوم بالتعديل وفقًا لما يحدث في الزمن الحقيقي، مثل سرعة التقليب أو قراءات درجة الحرارة. أما العمل بالدفعات فيتطلب إضافة مانع الرغوة منذ البداية لمنع تراكم الرغوة بمرور الوقت. وهذا لا يحافظ فقط على سير العمليات بسلاسة، بل يقلل فعليًا من كمية المواد الكيميائية المطلوبة بشكل إجمالي عبر مختلف عمليات الإنتاج.

طرق التطبيق: خلط مسبق مقابل الإضافة المباشرة

هناك بشكل أساسي طريقتان لتطبيق مزيلات الرغوة: إما خلطها مسبقًا أو إضافتها مباشرة. عند الخلط المسبق، نقوم عادةً بتخفيف المادة في الماء أو مذيب آخر يتناسب جيدًا معها. وهذا يساعد على توزيعها بشكل أفضل في جميع أنحاء الخليط ويمنع حدوث بقع موضعية تركّز فيها كمية كبيرة من المادة، وهي نقطة مهمة جدًا عند التعامل مع مواد سميكة أو زيتية. أما بالنسبة للإضافة المباشرة، فما عليك سوى حقن مزيل الرغوة النقي مباشرة في النظام. وتعمل هذه الطريقة بشكل جيد في الحالات التي تتضمن بالفعل حركة كبيرة أو حرارة، لأن المادة تميل إلى الانتشار تلقائيًا وبسرعة نسبيًا. ويعتمد اختيار إحدى هاتين الطريقتين على نوع مزيل الرغوة المستخدم، وعلى سلوك النظام تحت ظروف مختلفة، وعلى ما إذا كانت معدات الخلط لدينا قادرة على التعامل معها بشكل صحيح دون التسبب في مشكلات لاحقًا.

الأخطاء الشائعة: الإضافة المتأخرة، التشتت غير الكافي، وعدم التوافق الكيميائي

إضافة مزيل الرغوة في وقت متأخر، بعد تكون الرغوة بالفعل، لا يكون فعالًا وينتهي به المطاف إلى تكلفة أعلى على المدى الطويل لأن المشغلين يحتاجون إلى تطبيق كميات أكبر. وعندما لا يحدث خلط كافٍ أثناء التطبيق، فإن مزيل الرغوة لا ينتشر بشكل مناسب في جميع أنحاء النظام، مما يؤدي إلى نتائج غير متسقة وأحيانًا يتسبب في إيقاف الإنتاج تمامًا. وتأتي مشكلة كبيرة أخرى من استخدام نوع خاطئ تمامًا من مزيل الرغوة. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي استخدام منتجات مبنية على السيليكون في بعض تطبيقات الطلاء إلى إفساد مظهر المنتج النهائي، بل وإضعاف الآلات بمرور الوقت. إن الالتزام بهذه الأساسيات بشكل صحيح يُحدث فرقًا كبيرًا في ضمان سير العمليات بسلاسة والحفاظ على جودة المنتجات النهائية لتبدو جيدة على رفوف المتاجر أو في مواقع العملاء.

دراسة حالة: تقليل الرغوة في خط تصنيع لب الخشب والورق باستخدام مزيل رغوة مستهدف

كانت إحدى شركات صناعة اللب والورق تعاني من مشكلة رغوة مستمرة كانت تؤثر سلبًا على أرباحها، مما أدى إلى فقدان حوالي 15٪ من وقت الإنتاج بالإضافة إلى مشاكل متكررة تتعلق بظاهرة التجويف في المضخات. وعندما انتقلت الشركة إلى مزيل رغوة يعتمد على البوليمر واستخدمت جهاز إدخال آلي مباشرة في مرحلة تصنيع اللب، تغير الوضع بشكل كبير. حيث انخفض توقف التشغيل الناتج عن الرغوة بنسبة تقارب 80٪، وهو ما شكّل تحسنًا كبيرًا لجميع الأطراف المعنية. والأمر المثير للاهتمام هو أنهم قاموا بخلط مزيل الرغوة مسبقًا للحصول على توزيع أفضل في العملية بأكملها، ثم قاموا بإدخاله قبل ظهور المشكلات فعليًا، بدلًا من الانتظار حتى تظهر الرغوة. وبعيدًا عن مجرد حل مشكلة الرغوة، أدى هذا الأسلوب إلى تحسين جودة المنتج بشكل أكثر اتساقًا بين الدفعات، كما نتج عنه تقليل استهلاك المواد الكيميائية بنحو 30٪ مقارنة بالحلول القديمة القائمة على السيليكون التي لم تكن فعالة على المدى الطويل.

الأسئلة الشائعة

ما هي الأسباب الرئيسية للرغوة في العمليات الكيميائية؟

يحدث الرغوة في العمليات الكيميائية بشكل أساسي بسبب التقليب الميكانيكي، ووجود المواد المخفضة للتوتر السطحي، والتغيرات في درجة الحرارة، وتقلبات الأس الهيدروجيني. تساهم هذه العوامل في تكوين واستقرار فقاعات الرغوة.

كيف تعمل مزيلات الرغوة على كبح الرغوة؟

تعمل مزيلات الرغوة على كبح الرغوة من خلال خفض التوتر السطحي، وتكسير جدران الفقاعات، وإعاقة هياكل المواد المخفضة للتوتر السطحي داخل الرغوة. مما يؤدي إلى التحلل السريع والحد من حجم الرغوة.

ما الفرق بين عوامل منع الرغوة ومزيلات الرغوة؟

تمنع عوامل منع الرغوة تكوّن الرغوة، في حين تقوم مزيلات الرغوة بإزالة الرغوة الموجودة بالفعل. تعمل مضادات الرغوة قبل بدء تكون الرغوة، في حين تعالج مزيلات الرغوة الرغوة بعد ظهورها.

كيف يمكن ضمان أداء ثابت لمزيلات الرغوة؟

للتأكد من الأداء الثابت لمزيلات الرغوة، يجب مراعاة التوافق، والأس الهيدروجيني، ودرجة الحرارة، والامتثال التنظيمي أثناء الاختيار، مع تطبيق الجرعة المناسبة وتقنيات التوزيع الصحيحة.

لماذا تعتبر مزيلات الرغوة القائمة على السيليكون مثيرة للجدل؟

يمكن أن تسبب مزيلات الرغوة القائمة على السيليكون عيوبًا في السطح مثل عيون السمك والحفر بسبب قطرات السيليكون المهاجرة أثناء التطبيق، مما يشكل مشكلة للمنتجات التي تكون فيها المظهرية أمرًا بالغ الأهمية.