Файл: Стабников, В. Н. Процессы и аппараты пищевых производств учебник.pdf

где Vc — свободный объем насадки, м3/м3;

fa —-удельная поверхность насадки, м2/м3;

w — скорость газа в свободном сечении колонны.

Потеря напора в сухой насадке абсорбера Дрс (в Па) может быть найдена по следующему уравнению, известному из курса гидравлики:

#/н pm2

плотности орошения меньшей 50 м3/(м2-ч) сопротивление оро­ шаемой насадки

235

лощенное вещество может быть выделено из адсорбента путем соответствующей его обработки. Этот процесс называется де­ сорбцией.

2. ТИПЫ АДСОРБЕНТОВ

На пищевых производствах применяются различные адсор­ бенты. Наибольшее распространение получил активированный древесный уголь, имеющий пористую структуру с громадной удельной поверхностью. Активная поверхность 1 г активирован­ ного угля составляет от 600 до 1700 м2.

Размеры частиц активированного угля колеблются в преде­ лах 1—5 мм.

Кроме древесного активированного угля применяется также • костяной уголь. Его получают из обезжиренных костей крупных животных путем прокаливания их в ретортах без доступа воз­ духа. Кусочки свежего угля имеют размер около 3 мм. Они со­ стоят из пористого минерального скелета. Поверхность пор пок­ рыта тончайшим слоем углерода, имеющим очень большую ад­ сорбционную поверхность.

Кроме древесного и костяного угля, на пищевых производст­ вах'в качестве адсорбентов применяются целлюлозная масса и силикагель. Целлюлозная масса используется для осветления пива и одновременно для фильтрования. Ее адсорбционная способность во много раз меньше адсорбционной способности активированного угля. Целлюлозную массу изготовляют из хлопчатобумажной ткани путем химической и механической об­ работки.

Силикагель (обезвоженный гель кремневой кислоты) приме­ няется в виде зерен размером от 0,2 до 7 мм. Его удельная по­ верхность изменяется от 400 до 770 м2/г. Силикагель применя­ ется главным образом для поглощения влаги. Он способен удер­ живать до 50% влаги к массе адсорбента.

Кроме этих адсорбентов в пищевой промышленности при­ меняются некоторые виды глин с высокой дисперсностью частиц.3

3.ПРОЦЕСС АДСОРБЦИИ

а) Материальный баланс

Адсорбция может проводиться периодически или непрерыв­ но. В первом случаб в аппарат загружают некоторое количество адсорбента и через слой этого адсорбента пропускают носитель с поглощаемым компонентом (сорбтивом). Таким образом, на­ пример, работают при очистке сортировок на ликерно-водочном производстве.

237

При проведении адсорбции непрерывным способом адсор­ бент перемещается в направлении, противоположном направле­ нию движения носителя.

В этом случае можно написать:

Как видно, движущая сила адсорбции выражается анало­ гично движущей силе абсорбции. При абсорбции равновесная концентрация сорбтива описывалась уравнением Генри; при адсорбции она выражается уравнением Фрейндлиха, имеющим такой вид:

238

сорбции.

ла и бензола. Если адсорбция происходит в аппарате непрерыв­ ного действия, то рабочая линия процесса может быть построе­ на по уравнению (297) так же, как и в случае абсорбции. Ана­ логично может быть найдено число ступеней концентрации, не­ обходимых для проведения процесса в заданных пределах. Это построение выполнено на рис. 128, по которому можно опреде­ лить число ступеней концентрации. Движущая сила процесса адсорбции измеряется расстоянием между линией равновесия и рабочей линией.

При поглощении твердым адсорбентом какого-либо компо­ нента из жидкой смеси движущей силой процесса является раз­ ность между концентрацией этого компонента в растворе и рав­ новесной концентрацией в растворе того же компонента. К это­ му случаю адсорбции относится поглощение активированным углем красителей из сахарных сиропов.

в) Активность адсорбента

Для характеристики адсорбента применяют понятие а к- т и в н о с т ь а д с о р ' б е н т а . Различают активность статиче­ скую и активность динамическую.

Статическая активность адсорбента — это количество сорбтива, которое поглощается к моменту достижения равновесия массовой или объемной единицей адсорбента при данной темпе­

239