Vaahdottamiskeitokset

Vaahdottamiskeitokset ovat prosessikemian ja -teknologian ilmiö, jossa nesteliemen kuumenemisen tai sekoittamisen aikana muodostuu ja pysyy vaahtokerros. Vaahto voi hankaloittaa lämmönsiirtoa, johtaa ylivuotoihin tai roiskeisiin sekä vaikeuttaa mittauksia ja tilavuuksien hallintaa. Ilmiö on erityisen herkkä hidas ja korkea sekoitus, jossa ilmakuplien poistuminen nesteen sisästä on tehottomampaa.

Syyt ja esiintyminen vaihtelevat, mutta yleisiä tekijöitä ovat pinta-aktiiviset aineet, proteiinit, detergentsit tai muut biokemialliset mineraalit, sekä kaasun evoluutio reaktiossa. Lisäksi epäpuhtaudet, korkea viskositeetti tai korkea ioniteettipitoisuus voivat lisätä vaahtojen stabiliteettia. Vaahdottumiskeitokset esiintyvät muun muassa kemiallisissa tuotantoprosesseissa, fermentaatiossa, elintarviketeollisuudessa sekä paperin märkäprosessissa ja polymeerikemiassa.

Kontrolli ja ehkäisy perustuvat sekä prosessin suunnitteluun että lisäaineisiin. Käytetään defoamantteja tai antifoamer-aineita, kuten silikonipohjaisia tai polymeerisiä aineita, jotka heikentävät vaahdon kimmoisuutta. Sekoitusnopeuden säätö, lämpötilan hallinta, kaasunpoisto tai ventilaation parantaminen sekä suljetut järjestelmät voivat vähentää ilmiötä. Joissakin tapauksissa prosessi jakautuu useaan vaiheeseen, jossa vaahto lämpötilan ja paineen mukaan hallitaan erillisissä osissa.

Mittaa ja seuranta voidaan toteuttaa vaahtoluokittelulla, vaahtokorkeuden tai vedeneristystason seurannalla sekä vaahtoutumis- ja drenaatioaikojen mittauksella. Vaahdottamiskeitokset ovat tieteellisesti seuraavia eri mittareita käyttäviä ilmiöitä, joihin sovelletaan sekä kemian että prosessitekniikan keinoja niiden hallitsemiseksi.