СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПЕН
Пены, как и другие дисперсные системы, можно получить двумя способами: диспергационным и конденсационным.
При диснергацноином способе пена образуется в результате интенсивного совместного диспергирования пенообразующего раствора и воздуха. Технологически диспергирование осуществляется при прохождении струй газа через слои жидкости (в барботажиых или аэрацнопных установках, и аппаратах с «пенным слоем», применяемых для очистки отходящих газов, в пено - генераторах некоторых типов, имеющих сетку, орошаемую пено - образующнм раствором); при действии движущихся устройств на жидкость в атмосфере газа или при действии движущейся жидкости на преграду (в технологических аппаратах при перемешивании мешалками, встряхивании, взбивании, переливании растворов); при эжектировании воздуха движущейся струей раствора (в некоторых пеногенераторах, предназначенных для тушения пожаров).
Конденсационный способ получения пен основан на изменении параметров физического состояния системы, приводящем к пересыщению раствора (рабочей среды) газом. К этому же способу относится образование пей в результате химических реакции и микробиологических процессов, сопровождающихся выделением газообразных продуктов.
Пересыщение раствора газом и в результате этого вспенивание происходят при создании пониженного давления в аппарате с раствором, при повышении температуры раствора (при выпаривании растворов, дистилляции и т. д.), при введении в раствор веществ, уменьшающих растворимость газов.
Получение пен может быть обусловлено действием нескольких источников пенообразования одновременно. Так, некоторые технологические процессы проводят при аэрации и перемешивании. При микробиологическом синтезе помимо аэрации п перемешивания образование пены обусловлено выделением газообразных продуктов метаболизма.
По Штюпелю [6], механизм образования пузырька пены заключается в формировании адсорбционного слоя на межфазной поверхности газообразного или парообразного включения в жидкой среде, содержащей ПАВ. Скорость формирования этого слоя определяется скоростью диффузии молекул ПАВ из глубины раствора к поверхности включения. При выходе пузырька на поверхность раствора он окружается двойным слоем ориентированных молекул.
Следует отметить, что процесс пенообразования сложен из-за совместного влияния многочисленных физико-химических, физико-технических и других факторов. Закономерности, которыми характеризуется процесс образов? тшя пены, существенно зависят от условий проведения конкретного технологического процесса или эксперимента. Множество переменных параметров
(см. схему), влияние которых не всегда поддается учету, практически исключает возможность строгого математического описания протекающих процессов.
Одним из возможных способов обобщения экспериментальных данных о свойствах пен является использование теории подобия [7], которая позволила найти уравнение подобия, описывающее процесс пенообразования в барботажных аппаратах.