Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Schuimvorming in destillatiekolommen begrijpen en voorkomen

Schuimvorming in een destillatiekolom treedt op wanneer vloeistof uitzet en overmatige luchtbellen ontstaat, waardoor het grensvlakcontact tussen vloeistof en damp toeneemt. Hoewel ongebruikelijk, kan schuimvorming de prestaties van de kolommen verstoren doordat vloeistof van de onderste trays naar de bovenste wordt meegevoerd, waardoor het damp-vloeistofevenwicht wordt verlaagd en het scheidingsproces wordt vertraagd.

Damp- of gasomstandigheden

Een hoge gassnelheid of een te snelle verdampingssnelheid kunnen schuim veroorzaken. Wanneer de damp te snel door de kolom stroomt, worden er vloeistofdruppels meegevoerd die samensmelten tot schuim.

Fysische eigenschappen van de vloeistof

Er kan schuim ontstaan door de chemische samenstelling van de vloeistof. Een pH ver van het nulpunt (zpc) duidt vaak op een onvoldoende zuurgraad, wat schuimvorming bevordert. Natuurlijke ringpolymeren, oppervlakteactieve stoffen, toegevoegde vaste stoffen en corrosiedeeltjes die zich ophopen op apparatuur kunnen ook de oppervlaktespanning verminderen en schuim creëren. Bovendien kan opgelost CO₂ in de toevoerslang als schuimmiddel werken.

Ontwerp en staat van het dienblad

De lay-out en integriteit van trays zijn van cruciaal belang. Door onvoldoende ruimte tussen de trays, vooral in de ontkoppelingsruimte boven het hoofd, kan vloeistof uit de onderste trays in de bovenste terechtkomen, waardoor schuim ontstaat. Regelmatige inspectie en de juiste tussenruimte verminderen dit probleem.

Valhoogte en opvangbakconfiguratie

Wanneer grote hoeveelheden vloeistof uit de toevoerslang in een smalle opvangbak vallen, kan door de impact schuim ontstaan. Een hogere druppel vermindert schuimvorming; opvangbakken met schotelkolommen die op een waterval lijken, zijn echter gevoeliger voor schuimvorming dan opvangbakken met pakkolommen, die op regen lijken.

Mechanische storingen

Defecte apparatuur, zoals een niet-roterende mechanische schuimbreker of een beschadigde schuimbreker, kan het schuim niet afbreken, waardoor het zich in de kolom kan ophopen.

Beheer van antischuimmiddelen

Antischuimmiddelen moeten in de juiste hoeveelheid en van het juiste type worden toegevoegd. Als u het verkeerde middel gebruikt of te weinig doseert, kan de behandeling niet effectief zijn, waardoor schuim kan blijven bestaan.

Door deze factoren aan te pakken (het beheersen van de gassnelheid, het beheersen van de vloeistofeigenschappen, het zorgen voor de juiste afstand van de trays, het optimaliseren van de valhoogte, het onderhouden van mechanische componenten en het correct doseren van antischuimmiddelen) kunnen operators schuimvorming voorkomen en efficiënte destillatieprestaties behouden.