Mechanical breaking of aqueous foams using static separators

Carlos Salas ^1*, María Isabel Briceño ² y Antonio Cárdenas ¹

¹ Laboratorio de Mezclado, Separación y Síntesis Industrial. Tel: 58-274-2402955. *csalas@ula.ve.

² Laboratorio de Formulación, Interfases, Reología y Procesos (FIRP). Tel. 58-274-2402954. Universidad de Los Andes. Mérida, Venezuela.

Abstract

Foam generation represents in some industrial processes a serious drawback in the operation of many types of equipment that limit mass and heat transfer. Difficulties associated with the use of antifoams, have led to investigate alternative methods of foam breaking. This study considers the aqueous foam breaking by mechanical methods using parallel metallic meshes. In this study, the residence time, the gas flow, the mesh holes size were considered. Stable foams were formed using a sodium dodecil sulphate solution and xanthans gums. It was found that, depending on the separator used, the drained liquid volume increases when the flow of gas is increased, until a limiting value where the foam refines and does not collapse. It was also found that there is an optimum foam breakage when there is a minimum separation of the meshes and the relation between the holes size of the meshes and the bubble size is between 1.5 and 2, when gas flow is low.

Key words: Foams, breakage, quality, liquid drainage, bubbles.

Desestabilización mecánica de espumas acuosas. Aplicación de separadores estáticos

Resumen

La generación de espumas en procesos industriales representa en algunos casos severos inconvenientes en fenómenos de transferencia de masa y calor. Además, las dificultades asociadas con la aplicación de antiespumantes, hacen necesario investigar métodos alternativos para romper espumas. Este estudio considera el rompimiento mecánico de espumas acuosas, que fluyen por mallas metálicas. Se consideran en este estudio la variación de flujo de gas, tamaño de orificio, separación entre mallas y tiempo de residencia. Se forman espumas estables a partir de soluciones de dodecil sulfato de sodio y goma de xantano. Se encontró que el volumen de líquido drenado se incrementa al aumentar el flujo de gas, hasta un valor límite donde la espuma se refina y no colapsa, dependiendo del separador empleado. Existe dependencia entre las variables estudiadas; se encontró un óptimo de rompimiento a mínima separación entre mallas, con tamaño de orificio entre 1,5 y 2 veces menor al de las burbujas formadas con bajo flujo de gas.

Palabras clave: Espumas, desestabilización, rompimiento, calidad, drenaje de líquido, burbujas. Introducción