1.工業生產中泡沫的危害及消泡劑在現代工業消泡應用的優越性
工業是國民經濟的重要支柱，隨著工業的快速發展工業生產中泡沫的危害已經顯得尤為突出了。在工業生產過程中（如污水處理、印染、造紙、發酵和天然氣脫硫等）若有大量的泡沫存在，不僅操作不便，浪費設備容量，會降低生產能力，引起原料浪費，降低產品質量，造成經濟損失。而且會影響制成品的質量造成次品，故在生產過程中如何有效地控制和抑制泡沫的生成對于提高生產效率和產品質量是一個非常重要和難解的課題。
一般消除泡沫可通過靜置、減壓、加溫、離心的方法達到目的。但在當今工業生產規模越來越大，生產效率要求越來越高的條件下。需要在盡可能短的時間內迅速而有效的消除不斷產生的泡沫。就需要用新的、更有效的方法來消除泡沫。自從德國物理學家Quincke首先提出用化學方法來消除泡沫以來，消泡劑獲得很大發展。各類消泡劑目前已廣泛應用于污水處理、造紙、印染、食品及化工生產中，其用量也在不斷地增加。
2.消泡劑的主要應用領域
2.1消泡劑在石油開采及加工運輸方面的應用
（1）消泡劑在鉆井方面的應用
麥克巴油田現場由于采油時向里面加入了一些表面活性劑使之在開采容易產生泡沫，從而會降低生產能力造成經濟損失。但所使用的黃原膠增粘鉆井液消泡難，并且消泡劑使用成本較高，通過對二甲基硅油、二氧化硅、乳化劑等處理劑的類型和加量進行優選，成功的開發出乳液型有機硅消泡劑HXP-3。該消泡劑不僅對普通鉆井液具有較好的消泡、抑泡效果，而且對黃原膠增粘的難消泡鉆井液也具有良好的消泡效果。
（2）消泡劑在輕質油加工運輸方面的應用
液體石油產品在生產、運輸、使用過程中往往出現大量的泡沫，泡沫給再生產、運輸等造成嚴重的危害，致使其經濟效益低下。而一般除泡的方法有液體消泡的方法有空氣壓力消泡、赤熱白金絲插入液體消泡、加入消泡劑消泡等方法。對輕質油品最有效的是加入消泡劑消泡，有效的消泡劑既要能迅速破泡，又要能在相當長的時間內防止泡沫生成，表面張力低，易吸附鋪展于泡沫的液膜上，當破泡作用的物質和抑泡作用的物質吸附于泡沫液膜上后，能使液膜的局部表面張力降低，同時帶走液膜下鄰近液體，導致液膜變薄而破裂，從而達到消除泡沫的目的。
2.2消泡劑在化工方面的應用
（1）消泡劑在延遲焦化裝置中的應用
由于在原料的預處理、進入常壓塔、減壓塔時都分別加入了不同的表面活性劑，而延遲焦化的渣油原料也就含有大量的表面活性劑了，這些表面活性劑容易生成大量泡沫。而且在操作過程中，泡沫的穩定性很高，對生產過程有諸多不利影響：①原料在管道中結焦；②降低設備利用率；③產品焦炭中的氣泡使機械強度和電導等質量指標下降。在延遲焦化裝置中使用了消泡劑得到了很好的效果。
（2）消泡劑在在乙腈法萃取精餾C4系統中的應用
近年來，隨著國內乙烯裝置的不斷改擴建，對C4餾分的綜合利用形成了很大的壓力。首先受到擴產壓力的就是現有的丁二烯抽提裝置。為了緩解壓力，許多相關企業都對現有的丁二烯抽提裝置進行了挖潛改造，試圖通過采用新型的塔板和塔內件來提高裝置的生產能力。但是，由于萃取精餾工藝本身要求很高的溶劑比，所以，擴產后精餾塔板將受到汽液負荷的雙重壓力，一些在低負荷下隱含的問題就會暴露出來，比如溶液發泡、液沫夾帶等。如果塔板設計沒有足夠的裕度，這些問題就會影響操作的穩定性，甚至導致液泛的發生。為了提高高負荷運行的C4萃取精餾塔的操作穩定性，使用消泡劑來改善塔內流體力學狀況的可行性。
3.消泡劑的消泡機理
消泡就是泡沫穩定化的反過程，從機理上看，它包括2個方面：一是抑制泡沫的產生，二是消除已產生的氣泡。相應地，消泡劑就是能改變體系的界面狀態，破壞或抑制泡沫的物質。消泡劑具有較高的表面活性，能形成新的表面膜或改變原表面膜，降低泡沫的強度。作為消泡劑的化合物必須具備下述條件：基本上不溶于起泡液；表面張力低于起泡液；能迅速分散在起泡液內。
泡沫是一種有大量氣泡分散在液體中的分散體系，其分散相為氣體，連續相為液體。當體系中加有表面活性劑時，在氣泡表面吸附著定向排列的一層表面活性劑分子，當其達到一定濃度時，氣泡壁就形成了一層堅固的薄膜。表面活性劑吸附在氣液界面上，造成液面表面張力下降，從而增加了氣液接觸面，這樣氣泡就不易合并。氣泡的相對密度比水小得多，當上升的氣泡透過液面時，把液面上的一層表面活性劑分子吸附上去。因此，暴露在空氣中的吸附有表面活性劑的氣泡膜同溶液里的氣泡膜不一樣，它包有兩層表面活性劑分子，形成雙分子膜，被吸附的表面活性劑對液膜具有保護作用。消泡劑就是要破壞和抑制此薄膜的形成，消泡劑進入泡沫的雙分子定向膜后，破壞定向膜的力學平衡而達到破泡效果，因此消泡劑必須是易于在溶液表面鋪展的液體。此種液體在溶液表面鋪展時會帶走鄰近表面的一層溶液，使液膜局部變薄，于是使液膜破裂，泡沫破壞。在一般情況下，消泡劑在溶液表面鋪展越快，則使液膜變的越薄，迅速達到臨界厚度，泡沫破壞加快，使消泡作用加強。
一般能在表面鋪展、起消泡作用的液體應具備其表面張力較低、易于吸附于溶液表面，使溶液表面局部表面張力降低（即表面壓增高）。發生不均衡現象，于是鋪展即自此局部發生，同時會帶走表面下一層鄰近液體，致使液膜變薄，從而氣泡膜破壞（見圖1所示）。因此消泡的原因一方面在于易于鋪展，吸附的消泡劑分子取代了起泡劑分子，形成了強度較差的膜；同時在鋪展過程中帶走鄰近表面層的部分溶液，使泡沫液膜變薄，降低了泡沫的穩定性，使之易于破壞。一種優秀的消泡劑必須同時兼顧消泡、抑泡作用，即不但應該迅速使泡沫破壞，而且能在相當長的時間內防止泡沫生成。常常發現有些消泡劑在加入溶液一定時間后，就喪失了效力。要防止泡沫生成，還需再加入一些消泡劑發生此種情況的原因，可能與溶液中起泡劑（表面活性劑）的臨界膠束濃度CMC是否超過有關。在超過CMC的溶液中，消泡劑（一般為有機液體）有可能被增溶，以致于失去在表面鋪展的作用，消泡效力大減。開始加入消泡劑時，其在表面鋪展速度大于增溶速度，表現出較好的消泡效果；經過一段時間后，隨著消泡劑被逐步增溶，消泡效果相應減弱。
