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

ратуре и данной концентрации сорбтива в носителе. Динамическая активность определяется количеством сорб­

тива, поглощенного единицей объема сорбента при пропускании через него газа или жидкости, содержащих сорбтив до начала проскока. Под проскоком понимают прохождение сорбтива че­ рез слой сорбента без задержки. Проскоки начинаются через некоторое время работы сорбента, когда поверхность его в-ка­ кой-то мере насыщена сорбтивом. Активность сорбента зависит от температуры носителя и от концентрации в нем сорбтива.

Динамическая активность всегда меньше статической Расход адсорбента следует определять по его динамической

активности.

г) Массопередача в процессе адсорбции

Количество вещества G (в кг), адсорбированного 1 м3 адсор­ бента за время т (вс), принепрерывной адсорбции может быть определено по-формуле

где АС— средняя движущая сила процесса; Р— коэффициент массоотдачи; размерность этого коэффициента может

быть определена из уравнения (302);

Величину коэффициента адсорбции р определяют экспери­ ментально. Теория подобия приводит к следующей критериаль­ ной зависимости между диффузионными критериями Нуссельта и Прандтля:

Величину коэффициента А и показатели степеней т и п оп­ ределяют экспериментально.

При поглощении паров активированным углем при ориенти­ ровочных расчетах можно принять

Подставляя в это уравнение значения Nu' и Re, получим

Dw.0,54

240

При других температурах и давлениях D определяют по формуле

Т \3/2

(306)

4. ДЕСОРБЦИЯ

Процесс извлечения адсорбированного вещества из адсор­ бента носит название десорбции. Освобожденный от поглощенно­ го вещества адсорбент может быть использован вторично. Таким образом, происходит регенерация адсорбента. Чаще всего про­ цесс десорбции осуществляется путем пропускания через ад­ сорбент газа или пара. Десорбирующий агент извлекает из ад­ сорбента поглощенные компоненты. После проведения десорб­ ции адсорбент сушат.

Силикагель регенерируют продуванием сухого горячего га­ за. Костяной уголь регенерируют прокаливанием в печах. Про­ цессы десорбции производятся в аппаратах периодического или непрерывного действия.

5. ИОНООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Одной из разновидностей адсорбентов являются природные или синтетические иониты. Они обладают способностью обмени­ вать ионы на эквивалентное количество ионов того же знака из раствора, с которым они взаимодействуют. Таким образом, из раствора извлекаются и удерживаются адсорбентом ионы, под­ лежащие удалению из раствора. Различают иониты двух ро­ дов — аниониты и катиониты.

Аниониты обмениваются с обрабатываемыми электролитами анионами; катиониты обмениваются катионами. Синтетические иониты, применяемые в пищевой промышленности, относятся по своему характеру к смолам. Они обладают химической стой­ костью, механической прочностью, избирательной способно­ стью к обмену определенными ионами. При помощи ионного обмена в пищевой промышленности осуществляется ряд процес-

сов: умягчение и обессоливание воды, очистка водных раство­ ров этанола от примесей и др. Этот процесс в экономическом от­ ношении может конкурировать с процессом ректификации. На­ сыщенный поглощенным компонентом ионит может быть реге­ нерирован пропусканием через него регенерирующего раствора. При очистке воды таким раствором является, например, раствор

I

Рис. 129. Схема ионообменной установки периодичес­ кого действия:

для подачи исходного раствора и промывной воды после ре­

хлористого натрия. На рис. 129 показана схема ионообменной установки периодического действия.

Колонна для ионообмена представляет собой цилиндриче­ ский корпус 1 со сферическими крышками. В корпусе установле­ на решетка 2, на которую насыпается слой гравия, служащий опорой для слоя ионита. Колонна снабжена устройством для ввода очищаемого раствора и его вывода, а также баком для регенерирующего раствора 8 и насоса 7 для его подачи в колон­ ну. Цикл работы колонны состоит из следующих операций;

242

ионообмен, промывка ионита, регенерация ионита, промывка ионита от регенерирующего раствора.

Работает аппарат в следующей последовательности: внача­ ле через распределительное устройство 4 очищаемый раствор подается сверху на слой ионита, а пройдя через этот слой и слой гравия, через распределитель 5 удаляется из аппарата. Промыв­ ка производится водой, проходящей через аппарат в обратном направлении. Регенерирующий раствор поступает также свер­ ху. Промывка от него ионита производится водой, идущей сни­ зу вверх. Кроме аппаратов периодического действия, применя­ ются ионообменные аппараты непрерывного действия.

в зависимости от качества сиропа и угля—2—4 л/мин на 1 т угля, загруженного в колонну.

А д с о р б е р д л я п и в а. Адсорбер периодического дейст­ вия, показанный на рис. 131, применяется для осветления пива.