ضدکف (آنتی فوم) و انواع آن

يكي از مشكلات واحدهاي شيرين سازي گاز طبيعي، ايجاد پديده كف مي باشد كه براي كنترل آن در برج هاي تماس از ضد كف استفاده مي گردد. به طور كلي ضد كف هايي كه در پالايشگاه هاي گاز مورد استفاده قرار مي گيرند، از پايه هاي سيليكوني و الكلي تشكيل شده اند.
کف زایـی یکـی از اصلی تریـن مشـکلات در پالایـش گاز اسـت. بـه منظـور حـذف ایـن پدیـده نامطلـوب از محلـول شـیمیایی بـه نـام ضدکـف اسـتفاده می شـود.
ترکیبــات اســیدی و مشــکلات ایجــاد شــده در اثــر حضــور ایــن ترکیبــات، پالایــش گاز را ضــروری می کنــد. کف زایــی یکــی از متداولتریــن مشــکلات در بــرج جـذب اسـت کـه باعـث افزایـش مصـرف آمیـن، اختـاف فشـار در بـالا و پاییـن بـرج و در نهایـت کاهـش راندمـان می شد. اهمیــت موضــوع کنتــرل کــف بــا توجــه بــه مصــرف ســالانه حــدود ۷۰ تــن ضدکــف در پالایشــگاه های کشــور بیــش از پیــش نمایــان اســت. از مهمتریــن مــوارد كف زايــي در محلــول آمیــن میتــوان بــه حضــور ذرات معلــق جامــد، هیدروکربن هــای مایــع، مـواد حاصـل از تجزیـه آمیـن، پاییـن بـودن دمـای آمیـن و دمـای گاز ورودی بـه بـرج و هـر مـاده خارجـي كـه وارد محلــول آميــن شــود از قبيــل گريــس اشــاره کــرد. فیلتراســیون در واحــد شیرین ســازی، کاهــش گرفتگــی در مبدل هــا و جلوگیــری از ورود آلودگی هــای هیدروکربنــی بــه داخــل محلــول آمیــن کاهــش کف زایــی را بــه دنبــال دارد. مــا ایــن اقدامــات بـه انـدازه اسـتفاده از ضـد کـف موثـر نیسـتند. کـف از حباب هایــی از جنــس مایــع کــه مولکول هــای گاز را در بـر می گیرنـد، تشـکیل شـده اسـت. سـطوح جداکننـده محفظــه حباب هــای مجــاور بــه دلیــل نــازک بــودن، هــدف مــواد ضدکــف میباشــند. عملکــرد ضدکــف بـه خـواص شـیمیایی محلـول، عوامـل فعـال سـطحی و شــرایط عملیاتــی بســتگی دارد. ضدکف هــا را میتــوان بــه ســه دســته روغن هــای غیرقطبــی (مــواد معدنــی و ســيليکون ها)، روغن هــای قطبــی (الکل هــا و اســيدهای چــرب، الکیل آمین هــا، الکیل آمیدهــا و …) و ذرات جامــد ناســازگار بــا آب تقســیم کــرد. ضدکف هــای ســیلیکونی پلیمرهایــی بــا اتصــالات ســیلیکون (عمدتــا پلــی دی متیل سیلوکســان) اســت. ســیلیکون ترکیبــی آبگریــز اســت کــه بــرای اســتفاده به عنــوان ضدکــف در ســیالات غیرآبــی نظیــر نفــت مناســب اســت. در ضدکف هایــی بــا پایــه الــکل از مقادیــر بــالای الــکل به منظــور کنتــرل کــف در ســیالات آبــی اســتفاده شــده اسـت. ترکیــب بــا پلی پروپیلن گلیکــول عملکـرد آنهـا در محلول هـای آمیـن را بهبـود داده اسـت.
ضدکف هایـی بـا پایـه سـلیکونی انتخاب هـای بسـیار مناسـبی بـرای کنتـرل کـف در واحدهــای آمیــن می باشــند. در مقایســه بــا نمونه هــای مشــابه می تــوان از مقادیــر کمتــر ایــن ضدکف هــا در واحدهــای آمیــن اســتفاده کــرد. از بیــن بــردن ســریع کــف، مقاومــت و دوام بــالا، مقاومــت گرمایــی مناســب و بهره بــرداری آســان از جملــه مزایــای ایــن ضدکف هــا می باشــند. شــرکت های ســازنده بــه نــدرت جزييــات و نحــوه عملکــرد ضدکــف را منتشــر می کننــد و معمـولا در بيشـتر مـوارد از سـعی و خطـا بـرای تعییـن ضـد کـف مناسـب بـا شـرایط موجـود اسـتفاده می شـود. توصیه هایــی بــرای کاهــش میــزان مصــرف مــواد ضدکــف در محلول هــای آمیــن وجــود دارد. ایــن توصیه هــا می توانــد بــه دلیــل کاهــش کارایــی حــذف گازهــای اســیدی توســط محلــول آمیــن در اثــر حضــور مــاده ضدکــف یــا غیــر فعــال شــدن مــواد ضدکــف بــا افزایــش تمرکــز در ســطح باشــد. بنابرایــن بهتــر اسـت کـه بـا تنظیـم شـرایط عملیاتـی در واحـد آمیـن سـعی بـر کاهـش کـف تولیـدی شـود. بـه عبارتـی لازم اســت موثرتریــن عوامــل موجــود بــر کف زایــی ماننــد غلظــت آمیــن، شــدت جریــان گاز و دمــا بــا توجــه بــه شــرایط موجــود به گونــه ای تنظیــم شــوند کــه کمتریــن کــف تولیــد شــود. تحقیقــات محــدودی در ارتبــاط بــا عوامـل موثـر بـر کف زایـی آمیـن صـورت گرفتـه اسـت. از جمله می توان به به بررسی اثر غلظت، اثر دما و فشار اشاره کرد. اســتفاده از ضــد کف هایــی بــا پایــه ســیلیکونی همـواره در صنایـع نفـت و گاز متـداول تـر اسـت. ضـد کــف بــا پایــه الکلــی به دلیــل ســاختار و مــواد تشــکیل دهنــده اش مناســب محلول هــای آبــی می باشــد.

ضد کف ها مواد شیمیایی هستند که برای پیشگیری از ایجاد کف بکار می روند و همچنین کف های ایجاد شده را می شکنند. برای پیشگیری از تولید کف و تمایل به کف کردن به مدار بسته آمین در گردش مواد ضد کف تزریق می شود و گاهی برای واکنش به کف ایجاد شده اقدام به تزریق می گردد و سرانجام مواد ضد کف سرتاسر محلول پخش شده و در برج های احیاء و تماس همراه محلول آمین می چرخد. در بازار هزاران نوع ضد کف مختلف موجود می باشد. البته هر ماده ای که اثرات بی ثبات کنندگی روی کف ایجاد کند ضد کف می باشد و کارایی آن بستگی به خواص شیمیایی محلول، شرایط عملیاتی و عوامل فعال در سطح که سبب کف می شود دارد.
ضد کف ها و مواد ضد تجمع هوای به تله افتاده با ناپایدار کردن کف باعث می شوند، حباب های کف تولید شده به سرعت بترکند و نیز هوای به تله افتاده در محصولات به سرعت خارج شود. حذف کف و خروج هوا از محصولات در برخی موارد ساده و در مواردی نیز به سختی صورت می پذیرد؛ به همین دلیل انتخاب مواد ضد کف مناسب برای فرایند امری ضروری است.

آنتی فوم یا ماده ضد کف یک ماده افزودنی شیمیایی است که باعث جلوگیری از تشکیل فوم و کف در مایعات در فرآیندهای صنعتی می شود. اصطلاح ضد کف و دفومر اغلب بصورت متقابل استفاده می شوند. به طور دقیق ، دفومر کف موجود را از بین می برند و ضد کف ها از تشکیل بیشتر کف جلوگیری می کنند. این ترکیبات معمولا عبارتند از: روغن های نامحلول ، پلی دی متیل سیلوکسان ها و سایر سیلیکون ها ، الکل های خاص ، استئارات ها و گلیکول ها. از این افزودنی ها برای جلوگیری از تشکیل کف استفاده می شود یا برای از بین بردن کفی که قبلاً تشکیل شده است استفاده می شود.

در فرآیندهای صنعتی ، فوم ها مشکلات جدی را ایجاد می کنند. آنها باعث ایجاد نقص در پوشش سطوح می شوند و از پر شدن بهینه ظروف جلوگیری می کنند. انواع فرمول شیمیایی برای جلوگیری از تشکیل کف وجود دارد.

کف به معنای “مایع حباب” نیز به عنوان یک محصول جانبی، اغلب به طور ناخواسته در تولید مواد مختلف تولید می شود. بعنوان مثال، کف مخصوصاً در فرآیندهای بیوشیمیایی یک مشکل جدی در صنایع شیمیایی است. بسیاری از مواد بیولوژیکی، به عنوان مثال پروتئین، به راحتی فوم را با بر هم زدگی و یا هوادهی ایجاد می کنند. فوم یک مشکل است زیرا جریان مایع را تغییر می دهد و انتقال اکسیژن از هوا را مسدود می کند (از این طریق از تنفس میکروبی در فرآیندهای تخمیر هوازی جلوگیری می کند). به همین دلیل، برای جلوگیری از بروز این مشکلات، مواد ضد عفونی کننده مانند روغن های سیلیکون اضافه می شوند. روش های شیمیایی کنترل کف همیشه با توجه به مشکلات (به عنوان مثال آلودگی و کاهش انتقال جرم) مد نظر نیستند چون ممکن است به ویژه در صنایع غذایی و دارویی ایجاد شود، جایی که کیفیت محصول از اهمیت بالایی برخوردار است. به منظور جلوگیری از تشکیل فوم، در چنین مواردی روش های مکانیکی بیشتر از روش های شیمیایی غالب هستند.

ویژگی های ضدکف

عموماً یک آنتی فوم در محیط کف نامحلول است و خاصیت فعال سطحی دارد. یک ویژگی اساسی ضدکف ویسکوزیته کم و امکان گسترش سریع آن روی سطوح فوم است. این ماده به سطح مایع هوا تمایل داردکه در آن لایه های کف را بی ثبات می کند. این باعث پارگی حباب های هوا و شکستن کف سطح می شود. حباب های هوا روی سطح از بین رفته و حباب های بزرگتر با سرعت بیشتری به سطح مایع بالا می آیند.

تاریخچه ضدکف ها

اولین ضدکف با هدف شکستن کف قابل مشاهده در سطح استفاده شد. نفت سفید ، روغن سوخت و سایر فرآورده های نفتی سبک برای تجزیه کف مورد استفاده قرار گرفتند. روغن های گیاهی نیز برای این منظور استفاده شدند. الکلهای چرب (C7 – C22) آنتی فوم های موثر اما گرانی بودند. آن ها برای افزایش راندمان به محصولات نفتی اضافه شدند. شیر و خامه هم از اولین ضدکف های امولسیونی مدرن بودند. در دهه 1950 ، آزمایش هایی با ضدکف های مبتنی بر سیلیکون آغاز شد. این آزمایش ها بر پایه پلی متیل سیلوکسان (روغن سیلیکون) پراکنده در آب یا روغن سبک انجام شدند. روغن سیلیکون به خوبی عمل می کرد ، اما باعث ایجاد اختلال در سطوح مختلف در برخی موارد مانند رنگ و کاغذسازی می شد. در سال 1963 اولین آنتی فوم ها با ذرات آبگریز (سیلیکای آبگریز) در روغن سبک ثبت اختراع شدند. در اوایل دهه 1970 ، موم های آبگریز مانند اتیلن بی استارامید راکندهدر روغن های معرفی شدند. این نوع دفومر ها بسیار کارآمد بودند ، اما بحران نفت 1973 باعث افزایش قیمت آن ها شد و منجر به فشار برای کاهش محتوای روغن شد. راه حل اضافه کردن آب بود. بنابراین ضدکف های بر پایه آّب به صورت امولسیون آب در روغن و امولسیون روغن در آب ظاهر شدند.

توسعه ضدکف های مبتنی بر سیلیکون با استفاده از امولسیفایرهای مختلف و روغن های اصلاح شده سیلیکون ادامه داشت. در اوایل دهه 1990 میلادی ، ضدکف سیلیکون اصلاح شده، که مشکلات کمتری برای سطح ایجاد می کرد، در صنعت خمیر چوب با موفقیت بسیار خوبی عمل کرد. چراکه باعث شستشوی بهتر ، کاهش مصرف بیولوژیکی اکسیژن در پساب و کاهش رسوبات می شد.

طبقه بندی ضدکف ها

مواد ضد کف در سه دسته طبقه بندی می شوند:
• ضد کف های روغن پایه که شامل روغن های گیاهی و یا نفتی هستند.
• ضد کف های آب پایه که انواع مختلفی از روغن، واکس، صابون اسیدهای چرب و یا استرهای امولسیون شده در آب هستند.
• ضد کف های سیلیکونی که قدرت زیادی در حذف کف ایجاد شده دارند.

ضدکف بر پایه روغن

ضدکف های روغنی دارای حامل روغن هستند. این روغن ممکن است روغن معدنی ، روغن نباتی ، نفت سفید یا هر روغن دیگری باشد که در محیط کف نامحلول است، به جز روغن سیلیکون. یک آنتی فوم بر پایه روغن همچنین حاوی موم و / یا سیلیس آبگریز برای تقویت عملکرد است. واکس های معمول عبارتند از اتیلن بی استارامید (EBS) ، واکس پارافین ، واکس استر و واکس الکل چرب. این محصولات همچنین ممکن است دارای سورفاکتانت برای بهبود امولسیون و گسترش در محیط کف باشند. این ضدکف ها سنگین هستند و معمولاً در از بین بردن کف سطحی بهترین کارایی را دارند.

ضدکف پودری

ضدکف های پودری در اصل ضدکف روغنی بر روی یک حامل ذرات مانند سیلیس هستند که به محصولات پودری مانند سیمان ، گچ و مواد شوینده اضافه می شوند.

ضدکف بر پایه آب

ضدکف های بر پایه آب انواع مختلفی از روغن ها و موم های پراکنده در یک پایه آب هستند. روغن ها اغلب روغن معدنی یا روغن های گیاهی هستند و موم ها الکله ای چرب با زنجیره طولانی ، صابون های اسیدهای چرب یا استرها هستند. این ضدکف ها به عنوان هوازدا بهترین کارایی را دارند.

ضدکف بر پایه سیلیکون

آنتی فوم یا ضد کف سیلیکونی نوعی افزودنی شیمیایی است که کف ایجاد شده در طی فرآیندی شیمیایی در ساختار مایعات را کاهش می دهد و از شکل گیری آن جلوگیری می کند. معمولا در انجام فرآیندهای شیمیایی کف ها باعث ایجاد مشکلات جدی روی سطح پوشاننده شده مانع از این می شوند که از تمامی گنجایش ظرف حامل ماده، استفاده شود. آنتی فوم در مایع کف، غیرقابل حل است و از ویژگی های اصلی آن، این است که به سهولت و به سرعت روی سطح کف گسترش می یابد. این مواد معمولا به سمت سطح بین آب و هوا حرکت می کنند و کف را از بین می برند که این عمل باعث ترکیدن حباب های هوا و از بین رفتن سطح کف می شود. در واقع هر ماده ای که اثرات بی ثبات کنندگی روی کف ایجاد کند ضد کف می باشد و کارایی آن بستگی به خواص شیمیایی محلول، شرایط عملیاتی و عوامل فعال در سطح که سبب کف می شود دارد. این محصول در آب سرد براحتی بصورت امولسیون در آمده و در درجه حرارتهای بالا پایدار مانده و خواص خود را از دست نمی دهد.

ضدکف بر پایه سیلیکون پلیمرهایی با زنجیر اصلی سیلیکون هستند. و ممکن است به صورت امولسیون روغنی یا بر  پایه آب عرضه شوند. ترکیب سیلیکونی شامل یک سیلیس آبگریز است که در روغن سیلیکون پراکنده شده است. امولسیفایرها اضافه می شوند تا اطمینان حاصل شود که سیلیکون به سرعت و به خوبی در محیط کف پخش می شود. ترکیب سیلیکونی ممکن است حاوی سیلیکون گلیکول و سایر مایعات سیلیکونی اصلاح شده باشد. این ضدکف های سیلیکونی کارایی بالایی داشته و هم در از بین بردن کف سطحی و هم در آزاد کردن هوای فرو رفته به خوبی عمل می کنند. آنتی فوم سیلیکونی همچنین در سیستم های کف بدون آب مانندنفت خام و پالایش نفت مناسب هستند. فلوئوروسیلیکون نیز در بسیاری از موارد کاربرد دارد.

شکل زیر پلی دی متیل سیکلوکسان که یک ضدکف پرکاربرد است را نشان می دهد:

ضدکف EO / PO

ضدکف EO / PO حاوی کوپلیمرهای پلی اتیلن گلیکول و پلی پروپیلن گلیکول هستند.و به صورت محلول روغن یا آب و یا امولسیون آبی عرضه می شوند. کوپلیمرهای EO / PO معمولاً دارای خواص پراکندگی خوبی هستند و در مواردی که مشکل ته نشینی وجود دارد ، عملکرد خوبی دارند.

آلکیل پلی آکریلات

آلکیل پلی آکریلات به عنوان ضدکف در سیستم های غیر آبی که در آن آزاد شدن هوا از حذف کف سطوح مهم تر است ، به کار می رود. این ضدکف ها اغلب در حامل حلالی مانند تقطیر نفتی عرضه می شوند.

ضد کف سیلیکونی Silicone Antifoam


بشکه 200 کیلویی / گالن 20 کیلویی / گالن 5 کیلویی
فروش انتی فوم (ضدکف) مورد نیاز صنایع مختلف، جهت کسب اطلاعات بیشتر با دکتر کمیکال تماس بگیرید.

انواع ضدکف بر اساس کاربرد در صنعت

1. ضد کف (آنتی فوم ) بر پــایه تــرکیــبات سیلیکونی تولید و جهت استفاده در کارخانجات تولید رنگ های صنعتی .
2. ضد کف (آنتی فوم) بر پایه ترکیبات سیلیکونی تولید و جهت استفاده در صنایع نساجی
3. ضد کف (آنتی فوم) مخصوص حفاری چاههای نفتی و جهت پروسه سیمان کاری دیواره چاههای نفتی موجود میباشد.
4. ضد کف آنتی فوم) تخی جهت از بین بردن کف حاصله در پروسه تولید کاغذ در کارخانجات چوب و کاغد موجود میباشد .
5. ضد کف (آنت فوم) بر پایه ترکیبات پلی دی متیل سیلوکسان جهت استفاده در مجتمع های نفتی و به خصوص در روند تولید و فرآوری نفت خام و مشتقات نفتی.

مشکلات ناشی از ایجاد کف در سیستم های صنعتی

قابل توجه ترین شکل کف، فوم شناور در سطح است که کنترل و رسیدگی به آن نسبتا آسان است. کف سطحی ممکن است باعث ایجاد مشکل در سطح مایعات شود و باعث سرریز شدن استخرهای روغن در اطراف تجهیزات شود که از لحاظ ایمنی مشکل ساز خواهد بود. علاوه بر این ، می تواند سرعت فرآیند و در دسترس بودن تجهیزات آن را کاهش دهد. مشکل اصلی مکانیکی زمانی است که کف وارد سیستم شود چراکه هوا یک روان کننده ضعیفی است و باعث افزایش تماس سطح فلز-فلز می شود.

عوامل مکانیکی ایجاد کف

عوامل مکانیکی که ممکن است باعث ایجاد کف و هوای حبس شده شود عبارتند از:

  • اتصالات باز در پمپ ها
  • پمپ های فشار قوی
  • طراحی سیستم ضعیف (مخزن ، ورودی و خروجی پمپ و…)
  • انتشار فشار

هوای حبس شده در اشکال مختلفی باعث ایجاد مشکل در سیستم های مکانیکی می شود که عبارتند از:

  • هوای محلول به عنوان بخشی از فاز سیال رفتار می کند ، و می تواند به عنوان حباب های کوچک از محلول خارج شود.
  • هوای ورودی از حباب هایی تشکیل شده است که به اندازه کافی کوچک هستند تا از بالای محلول جمع آوری شوند.
  • حباب هایی که شناور شده و بلای سطح می آیند و به آن کف گفته می شود.

کف در مایعات خنک کننده

کف ، هوای وارد شده و هوای محلول موجود در مایعات خنک کننده، ممکن است باعث بروز مشکلات مختلفی از جمله موارد زیر شود:

  • کاهش کارآیی پمپ (cavitation)
  • کاهش ظرفیت پمپ ها و مخازن ذخیره سازی
  • رشد باکتریایی
  • تشکیل رسوب
  • کاهش اثر بخشی محلول مایع
  • زمان بر بودن تمیز کردن مخازن
  • مشکلات آبگیری در غربال ها و فیلتر ها
  • مشکلات فرآیند تولید و ساخت (به عنوان مثال در کارخانه کاغذ ممکن است باعث شود که الیاف یک ورق ناهمگن تشکیل شود)
  • هزینه دوباره پر کردن مایعات
  • هزینه مرجوع شدن مواد به دلیل نواقص

کاربرد ضدکف در صنعت

ضدکف در بسیاری از فرایندها و محصولات صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد: خمیر چوب ، کاغذسازی ، رنگ ، تصفیه فاضلاب صنعتی ، فرآوری مواد غذایی ، روغن حفاری ، صنعت ماشین آلات ، روغن ابزار برش ، هیدرولیک و غیره.

مواد شوینده

ضد کف ها در انواع خاصی از مواد شوینده اضافه می شوند تا میزان کفی که باعث کاهش عملکرد مواد شوینده می شود را کاهش دهند. به عنوان مثال ، مواد شوینده ماشین ظرفشویی باید کنترل شده باشد تا ماشین ظرفشویی عملکرد درستی داشته باشند.

مواد غذایی

ضدکف ها در مواد غذایی به منظور کنترل نفوذ رطوبت مورد استفاده قرار می گیرند. این ترکیبات کاربرد گسترده ای در تهیه مواد غذایی دارند، مک دونالد از روغنی حاوی پلی متی متیل سیلوکسان (نوعی سیلیکون) برای کاهش لکه های روغنی ناشی از کف کردن سرخ کن ها استفاده می کند. بنابراین این ماده یکی از مواد تشکیل دهنده ناگت های مرغ ، سیب زمینی سرخ شده و سایر غذاهای سرخ شده منوی مک دوناد به شمار می رود.

داروسازی

مواد آنتی فوم به عنوان داروی ضد نفخ به صورت تجاری فروخته می شوند. یک مثال آشنا ، داروی Simethicone  است که ماده مؤثر در داروهایی مانند Maalox ، Mylanta و Gas-X است.

فرمولاسیون ضدکف

ضد کف ها حاوی پراکنده سازها، امولسیفایر و سایر مؤلفه های کلیدی هستند که فعالیت سطح محصولات را تغییر می دهند. بسیاری از ترکیبات ضد کف تجاری به صورت امولسیون های روغن در آب فروخته می شوند، زیرا اینگونه ضد کف در دوز کاربردی در هنگام استفاده راحت تر است.

امولسیون ممکن است به عنوان یک سیستم ناهمگن تشکیل شده از دو فاز مایع غیر قابل رؤیت تعریف شود که یکی از آنها به صورت قطرات کوچک که قطر آنها از 0.1 میکرومتر بیشتر است تقسیم می شود. در بیشتر موارد یکی از مایعات آب است. جزء سوم ضد کف، به عنوان یک سورفاکتانت (عامل امولسیون کننده یا تثبیت کننده) شناخته می شود، برای جلوگیری از انسجام فاز پراکنده، باید در مقادیر کافی موجود باشد.

هنگامی که روغن به عنوان قطرات بسیار ریز در یک فاز مداوم از آب پراکنده می شود، امولسیون روغن در آب (O / W) است. امولسیون از این نوع قابل رقیق شدن در آب است. هنگامیکه روغن فاز مداوم با آب توزیع شده در روغن به عنوان قطرات کوچک باشد، امولسیون آب در روغن (W / O) است. این نوع امولسیون با آب قابل رقیق سازی نیست اما با روغن رقیق می شود. نوع امولسیون تشکیل شده تا حد زیادی به ماهیت سورفاکتانت مورد استفاده در آن بستگی دارد. دو عملکرد اصلی سورفاکتانت عبارتند از: (1) کاهش کشش سطحی فازهای روغن و آب و (2) جلوگیری از انباشت، انسجام و شکستن قطرات پراکنده پس از تشکیل آنها (APV).

عوامل بسیاری که باعث عدم ثبات کف ها می شوند، به خوبی باعث بی ثباتی امولسیون ها هستند. به همین دلیل است که فقط چند امولسیفایر (مانند برخی از سورفاکتانت های غیر محلول که یک سپر از ذرات جامد را بر روی سطح گلوبول های مرکب ایجاد می کنند) یافت شده اند تا بتوانند به طور موثر امولسیون های ضد کف را تثبیت کنند.

برخی از مفاهیم عملکرد در مورد محصولات ضد کف وجود دارد که ممکن است برای درک، مفید باشد:

· فعالیت ضد کف، عملکرد ضد کف را (در حین همزن) را سبب می شود و یا توانایی ضد کف برای از بین بردن سریع کف تولید شده از قبل مشخص می شود (به عنوان مثال، پس از متوقف کردن همزن).

· فرسودگی ضد فرایندی، فرایندی است که در آن ضد کف فعالیت خود را در جریان تخریب کف از دست می دهد.

· قبل از، از بین رفتن توانایی ضد کف، قابلیت ضد کف برای از بین بردن مقدار مشخصی از کف مشخص می شود. اصطلاح کارایی ضد کف برای توصیف ضد کف به معنای کیفی با توجه به فعالیت ضد کف و دوام آن استفاده می شود.

عوامل مهمی از جمله اندازه ذرات آنتی فوم، پخش شدن روغن، سینتیک جذب سورفاکتانت، آبگریز بودن ذرات جامد در آنتی فوم های با روغن جامد مخلوط و وجود مواد افزودنی آمفی فیلیک (تقویت کننده فوم) وجود دارد که بر راندمان آنتی فوم تأثیر می گذارد.

به عنوان مثال، بخشی از نقش ذرات، نفوذ در هر لایه مضاعف الکتریکی بین قطرات روغن و حباب های هوا است، بنابراین به وضوح اندازه ذرات باید حداقل به اندازه ضخامت لایه دوگانه برابر باشد، یعنی > 0،1 میلی متر. اگر اندازه ذرات قابل ملاحظه کوچکتر از این باشد، در نتیجه قطره روغن صاف خواهد شد و حضور ذرات بی ربط است.

مکانيزم تخريب کف توسط ضد کف

قطرات نا محلول روغنی معلق در محلول وارد لايه ی سطحی می گردد که توسط مواد فعال در سطح تشکيل شده به عنوان حباب گازی که روی سطح کلی جابجا می شود. نيرويی که قطره نيازدارد به درون لايه غشاء نفوذ کند بنام نيروی مانع يا مقاوم ورودی لايه غشاء ناميده شده است . مطالعات نشان داده است که ذرات معلق نا سازگار با آب در ضد کف ها نيروی مانع ورودی به لايه غشاء را کاهش می دهد و ضد کف را بسيار کارا و موثر می سازد . ساختار کف بفوريت شروع به تخليه می شود بعد از اينکه لايه حباب کف ضعيف و لاغر می شود . قطره ضد کف در طول لايه غشاء يک عدسی روغنی می سازد . قطره کشيده می شود همانگونه که لايه های غشاء با يکديگر مماس و فشرده می شوند و در نهايت با پاره شدن قطره کشيده شده حباب کف می ترکد . اين عمل در حدود چند ثانيه رخ می دهد بطوريکه جزء مشخصه های ضد کف های سريع می باشد . اگر قطره روغنی نتواند وارد غشاء شود و کف را تخريب کند طبيعتا درمرزهای حباب کف به تله افتاده و بعنوان يک مايع اضافی در ساختار مجرای تخليه کف به بيرون از حباب هدايت می شود.
بیشتر تولیدکنندگان و فروشندگان محلول های آمین توصیه می کنند در کوتاه مدت و به نسبت محدود از ضد کف در محصولات استفاده شود و بندرت دلایل قانع کننده و کافی در رابطه با کف کنندگی ارائه می نمایند. به نظر نمی رسد در بیشتر واحدهای تصفیه گاز کف کردن مشکل حادی باشد با تزریق ضد کف عملیات ادامه داشته و خود را به یک روز کاری دیگر می رسانند تولیدکنندگان و فروشندگان راست گفته اند اگر مجبوریم به یک واحد ضدکف تزریق کنیم یقینا واحد تصفیه گاز با مشکلی مواجه است که بایستی آن مشکل را از بین برد.

مشکلات ناشی از تزریق بیش از اندازه آنتی فوم

• هرگونه ماده شیمیایی که در کنار مولکول های آمینی در فرآیند جذب گازهای اسیدی که در سطح انتقال جرم از گاز به مایع وارد گردد و در فرآیند جذب دخالت کند اجبارا کارایی حذف گازهای اسیدی را کاهش خواهد داد .ترکیبات شیمیایی فعال در سطح طبیعتا در سطح تماس بین گاز و مایع تجمع می کنند. مطالعات انجام شده ممانعت انتقال جرم گاز به مایع توسط مواد فعال در سطح را تایید کرده اند . یک مطالعه که اخیرا انجام شده و ضد کف به عنوان مواد فعال درسطح بوده است کاهش ۵۵% در کارایی MDEA را نشان داده است. همچنین مطالعات در باره توانایی تاثیر مواد فعال در سطح روی انتفال حرارت را نشان داده اند.

• مطالعات انجام شده روی بعضی از ضد کف ها با فرمولاسیون معین بیانگر غیر فعال شدن آنها با افزایش تمرکز در سطح می باشد.
• ذغال فعال بسیاری از مولکول های مواد آلی و نا محلول در آب همانند مایعات هیدروکربوری را جذب می کند. هیدروکربورهای با ساختار مولکولی بزرگتر و پرشاخه بصورت موثرتری جذب می شوند . از گذشته دور مشخص شده است که ذغال فعال با راندمان بالا ضد کف های سیلیکونی را جذب می کند و مطالعات همچنین نشان داده است ذغال فعال ضد کف های غیر یونی را جذب سطحی می کند.
• عکس های میکروسکوپی دریافت شده مربوط به یک واحد تصفیه گاز حباب های ضد کف که در محلول آمین ذرات سولفید آهن را جذب نموده و تشکیل توده بهم فشرده ای را داده است . این عکس ها نشانگر خروج قطرات ضد کف بهم چسبیده همراه دیگر مواد زائد از بستر ذغال فعال که سبب گرفتگی صافی های مکانیکی و مسدود شدن نابهنگام آن ها می شود را نشان می دهد.

• ضد کف ها خودشان مواد فعال در سطح هستند و در اندازه کشش سطحی موثرند استفاده از اطلاعات کشش سطحی تولیدکنندگان و فروشندگان محلول های آمین و یا نتایج آزمایشگاهی برای نشان دادن حضور کف در حلال ناشی از مواد فعال در سطح را غیر ممکن میسازد.
• ضد کف عوامل کف زا را حذف و یا از نظر شیمیایی غیرفعال نمی کند . ضد کف بطور موقت پایداری ساختار کف ها ی تولید شده را کاهش می دهد.
• حضور ضد کف در سیستم شدیدا از تفکیک عوامل مکانیکی به نسبت شیمیایی که تمایل به کف کردن دارند پیشگیری می کند اگر چه هردو تحت تاثیر چند درجه کاهش نسبت از کشش سطحی واقع شده اند.

مقالات مرتبط