Апарати для розділення неоднорідних мас

І Іроцеси абсорбції (поглинання) газоподібного аміаку водою і десорбції водоаміачного розчину лежать в основі роботи аб­сорбційної холодильної машини.

Відзначимо, що інколи процес абсорбції є явищем небажаним. Наприклад, 1 літр олії під час охолоджування обжарювальної печі абсорбує і 0-12 см' повітря. Десорбція повітря з олії пов'язана з його перегрівом, бо починається тільки за температури 180° С.

Фізична сутність процесу абсорбції полягає в розчиненні газів у рідині, що залежить від властивостей абсорбенту і абсорбтиву, парціального тиску газу, або окремого компонента в газовій (або паровій) суміші, що розчиняється, а також від температури процесу.

Залежність між розчинністю газу та його парціальним тиском висловлюється законом Генрі, згідно з яким розчинність газу за даної температури прямо пропорційна парціальному тиску газу над рідиною.

' Адсорбцією називається процес вибіркового поглинання одного або декількох компонентів з газової, парової або рідкої суміші твердою речовиною - адсорбентом. Речовина, яка поглинається з газу або рідини, називається адсорбтивом, а після її переходу в фазу адсорбента - адсорбатом. Поглинання під час адсорбції здійснюється поверхнею твердого пористого тіла. Розрізняють суто фізичну ад­сорбцію, за якої молекули речовини, що адсорбується, і адсорбенту не вступають у хімічну реакцію, і хемосорбцію, коли між адсорбен­том і поглинаючою речовиною виникає хімічний зв'язок. Хемосорбція в процесах харчової технології трапляється дуже рідко. Процес фізичної адсорбції зворотний, і під час зміни умов процесу можливе виділення поглинутих речовин адсорбентом - десорбція; хемо­сорбція не завжди буває зворотною. Під час адсорбції водяної нари на поверхні адсорбенту може відбуватися її конденсація. Конденсат

заповнює пори адсорбенту, у зв'язку з чим адсорбцію в цьому випадку часто називають капілярною конденсацією.

Явище адсорбції зумовлене силами взаємодії, що виникають між молекулами адсорбтиву і адсорбенту на поверхні поділу фаз. Між частинками (атомами, молекулами, іонами) твердого адсорбенту є надто значні сили взаємного зчеплення. Ці сили всередині твердого поглинача взаємно компенсуються і тому не виявляються як адсорбційні. Зовсім інший стан у частинок твердого тіла, які знаходяться на межі поділу фаз: з боку молекул твердого тіла на них діють ті самі сили, а аналогічні зв'язки з боку іншої фази відсутні, тобто молекули на поверхні твердого тіла не врівноважені, завдяки чому вони набувають спроможності притягати до себе і утримувати молекули іншої фази. Молекули інших речовин (газу, пари, рідини) створюють на адсорбенті адсорбційний шар.

Сили взаємодії між молекулами адсорбенту і адсорбата залежно від г.рироди цих речовин можуть бути різними, але найчастіше вони зв'язані з електростатичними ефектами (сили Ван-дер-Ваальса). Процес адсорбції звичайно супроводжується виділенням значної кількості теплоти. Це вказує на те, що процес адсорбції пе є просте осідання молекул газу або рідини на поверхні твердого тіла, а є більш складним процесом, що супроводжується змінами в стані молекул адсорбенту і адсорбтива.

Встановлено, що згідно з основним рівнянням масообміну, кількість речовини, адсорбованої на поверхні твердого адсорбенту, зростає прямо пропорційно величині поверхні контакту. Отже, основна вимога, що подається адсорбенту, полягає в тому, щоб він мав розвинуту поверхню.

Як і всякий процес сорбції, адсорбція прискорюється при зниженні температури і підвищенні тиску. Під час підвищення темпера­тури збільшується амплітуда коливання молекул в адсорбційному шарі, внаслідок чого вони залишають поле притягання адсорбенту і настає десорбція.

У харчових виробництвах адсорбція застосовується для таких процесів:

- очищення дифузійного соку і цукрових сиропів у цукровому виробництві;

- освітлення пива в пивоварному виробництві, фруктових соків -у консервному, вина - у виноробстві;

- очищення води, спирту, горілки, коньяку в спиртовому і лікеро-горілчаному виробництвах;

- очищення сиропів у крохмало-патоковому виробництві;

■■ знебарвлення (назване відбілюванням) жирів у масло-жировому виробництві;

- під час рафінування олій;

- під час осушення та очищення газів, стічних вод та інших відходів виробництва.

Адсорбенти, що використовуються в харчових виробництвах, повинні маги такі основні властивості:

- вибірність (селективність) - спроможність поглинати тільки той компонент, що необхідно виділити або усунути із суміші;

- максимальну адсорбційну ємність (активність);

- спроможність гранично десорбуватися, необхідну для регенерації адсорбенту;

- здатність володіти хімічного інертністю за відношенням до речовин, які поглинаються;

достатню міцність гранул, низьку вартість.

Поиск по сайту: