Exploratory studies on batch and continuous foam separation

Foam fractionation has been employed for inorganic and organic chemical separations, for the treatment of radioactive wastes, and as a tertiary treatment method for secondary sewage effluents. Although the general effect of the basic variables of foam separation has been established, a quantitative approach to the process has not been made. In this study, a fundamental analysis of foam separation as a mass transfer operation is presented, utilizing both equilibrium and rate concepts of mass transfer. Foam separations have been carried out employing aqueous solutions of dodecyl sodium sulphate and alkyl benzene sulphonate at concentrations ranging from 0.005 to 0.14% weight. The range of surfactant concentrations which can be handled under a given set of operating conditions is established. In the batch experiments, volumes and concentrations of the foam and residual bulk phases are presented for nitrogen rates of 200 and 320 cc./min. Flow experiments were carried out using gas rates of 320, 440 and 580 cc./min. and liquid feed rates of about 70 and 100 cc./min. In general, the concentration of the drain stream was relatively insensitive to both gas and feed rates, but the total removal rate was found to be a strong function of gas rate. La fractionnation par mousse a ete utilisee pour la separation de produits chimiques, organiques et inorganiques, pour le traitement de dechets radioactifs et comme traitement subsequent au traitement secondaire des eaux-vannes. Bien que l'effet general des variables fondamentales a ete etabli, l'approche quantitative du procede n'a pas ete realisee. Dans cette etude, les concepts de transfer de masse, taux et equilibre, sont utilises pour presenter ce procede comme une operation de transfer de masse. La separation des mousses a ete entreprise en utilisant des solutions aqueuses de dodecylsulphate de sodium et d'alcoylbenzene-sulphonate pour des concentrations variant de 0.005 a 0.14%. La variation de concentrations d'agents tensio-actifs, pouvant ětre utilisee pour certaines conditions d'operation, est etablie. En procede discontinu, les volumes et concentrations de la mousse et de la phase residuelle sont presentes pour des debits d'azote de 200 et 300 cc./min. En procede continu les debits de gaz sont de 320, 440 et 580 cc./min. et les debits de liquides sont d'environ 70 et 100 cc./min. En general, la concentration du residu est peu affectee par les divers debits de gaz au liquide, mais le taux de production est fonction du debit de gaz.