Сущность и область применения процесса адсорбции. Виды адсорбентов. Активность адсорбента. Способы десорбции.
Содержание книги
- Тепловые процессы, классификация, движущая сила. Виды переноса тепла. Способы интенсификации процессов.
- Перенос тепла за счет теплопроводности. Закон фурье. Конвективный теплообмен. Закон ньютона.
- Тепло- и хладоносители, используемые в пищевой промышленности. Требования предъявляемые к ним, их характеристика. Определение расхода.
- Теплообменные аппараты емкостного типа. Устройство,методика инженерного расчета.
- Теплообменный аппарат типа «труба в трубе». Устройство, методика инженерного расчета.
- Теплообменник змеевикового типа. Устройство, методика инженерного расчета.
- Кожухотрубные теплообменные аппараты. Устройство, методика инженерного расчета.
- Пластинчатые и спиральные теплообменники. Устройство, методика инженерного расчета.
- Назначение и способы ведения процесса выпаривания. Сравнительная оценка эффективности. Удельный расход греющего пара
- Однокорпусная вакуум – выпарная установка. Схема, принцип работы. Уравнения материального и теплового балансов.
- Простое выпаривание с компрессированием сокового пара. Расчет расхода греющего пара. Термокомпрессор. Устройство, принцип действия, расчет коэффициента инжекции.
- Движущая сила процесса выпаривания. Температурные потери в процессе выпаривания. Расчет полезной разности температур.
- Выпарной аппарат с естественной (принудительной) циркуляцией. Устройство, принцип действия.
- Многокорпусное выпаривание. Сравнительная оценка схем многокорпусных выпарных установок, выбор оптимального числа корпусов установки.
- Перенос массы в твердых телах (диффузия).
- Молекулярная диффузия. Первый закон фика. Дифференциальное уравнение конвективной диффузии. Второй закон фика.
- Линия равновесия. Материальный баланс процессов массопередачи. Уравнение рабочей линии.
- Материальный баланс и рабочая линия процесса
- Понятия кристаллизации и растворения. Статика и кинетика процессов. Растворимость. Степень пересыщения. Способы кристаллизации.
- Материальный и тепловой балансы кристаллизации. Аппаратурное оформление процесса.
- Материальный и тепловой баланс кристаллизации
- Область применения и механизм процесса экстракции. Способы ведения процесса. Аппаратурное оформление.
- Аппаратурное оформление процесса экстракции жидкость-жидкость.
- Сущность и область применения процесса адсорбции. Виды адсорбентов. Активность адсорбента. Способы десорбции.
- комбинированием указанных способов.
- Перегонка. Основные понятия. Способы перегонки
- Материальный баланс простой перегонки
- FхF = WхW + (F – W)( хр)ср. ,гдехр = (FхF – WхW)/(F – W).
- Материальный и тепловой балансы ректификационной установки
- Тепловой баланс ректификационной колонны
- Виды связи влаги с материалом. Критическая и равновесная влажность. Явление термовлагопроводности. Кривые сушки и скорости сушки.
- Материальный и тепловой балансы процесса конвективной сушки. Понятие удельного расхода воздуха.
- Основные параметры влажного воздуха.
- Здесь и далее теплоёмкости рассматриваются применительно к 1 кг сухой части воздуха и поэтому являются удельными величинами.
Под адсорбцией понимают процесс поглощения одного или нескольких компонентов из газовой смеси или раствора твердым веществом - адсорбентом. Поглощаемое вещество носит название адсорбата или адсорбтива.
Механизм процесса адсорбции отличается от механизма процесса абсорбции, вследствие того, что извлечение веществ осуществляется твердым поглотителем.
Процессы адсорбции широко применяются в промышленности при очистке и осушке газов, очистке и осветлении растворов, разделении смесей газов или паров; в частности при извлечении летучих растворителей из их смеси с воздухом или другими газами.
Адсорбенты, применяемые в промышленных условиях, должны отвечать следующим основным требованиям:
- обладать избирательностью (селективностью) - способностью поглощать только тот компонент (те компоненты), которые необходимо выделить или удалить из смеси;
- иметь максимальную адсорбционную емкость (активность) - количество адсорбтива, поглощенного единицей массы или объема адсорбента;
- обладать способностью предельно десорбироваться, необходимой для регенерации адсорбента;
- иметь достаточную прочность гранул адсорбента, так как их разрушение
ухудшает гидродинамику процесса:
- обладать химической инертностью по отношению к поглощаемым веществам;
- иметь низкую стоимость.
В промышленности адсорбенты используются в виде гранул размером 2-7 мм либо в порошкообразном состоянии с размером частиц 50-200 мкм.
В качестве адсорбентов широко применяются активные угли, которые получают при сухой перегонке углесодержащих веществ, таких, как дерево, торф, кости и др.
В спиртовом и ликероводочном производствах используются активированные угли растительного происхождения (березовый БАУ, буковый) для извлечения из сортировки (смесь спирта с водой) Уголь извлекает глюкозу и фруктозу, содержащиеся в некоторых сортах водки. Активированный уголь применяется для осветления пива и фруктовых соков. В ряде случаев одновременно с обесцвечиванием происходит удаление запаха, привкуса, коллоидных и других примесей. Удельная площадь поверхности активированных углей составляет 600-1750 м2/г.
Активированные угли применяются также для очистки промышленных газовых выбросов.
Силикагели представляют продукты обезвоживания геля кремниевой кислоты. Их получают обработкой раствора силиката натрия минеральными кислотами или растворами их солей.
Глины и другие природные глинистые адсорбенты. Глинистые материалы применяются в основном для очистки различных жидких сред от примесей, например, окрашенных веществ, в результате чего продукт обесцвечивается. Поэтому природные глинистые адсорбенты иногда называют "отбеливающая земля". Глинистые адсорбенты используются в пищевой промышленности для осветления вин, пива, фруктовых соков, рафинирования растительных масел, воды и для других целей.
Процесс десорбции, или отгонки, проводят одним из следующих способов:
|
