食品工厂设计之吸附法

文章来源 作者: 时间:2019-10-31 17:07

下面笔者给大家介绍下食品工厂设计吸附法

使通风废气与某种固体物质接触并利用固体物质的吸附能力去除某些有害成分的过程称为吸附。吸附用固体材料称为吸附剂,吸附气体称为吸附剂。吸附法广泛应用于低浓度有害气体的净化,特别是各种有机溶剂蒸气的净化。吸附法的净化效率可达100%。一定量的吸附剂对气体的吸附量是有限制的。当吸附剂在一定时间后达到饱和时,应更换吸附剂。饱和吸附剂可在再生(解吸)后重复使用。

吸附过程是由于气相分子和吸附剂表面分子之间的相互吸引。吸附和吸收之间的区别在于吸收材料在吸收时均匀地分散在液相中,并且当进行吸附时,吸附物只被吸附在吸附剂的表面上。因此,用作吸附剂的材料都是多孔的,具有很大的比表面积。单位质量吸附剂的表面积称为比表面积(m2/kg或m2/g),比表面积越大,吸附气体量越多。如工业上广泛使用的活性炭,比表面积为700-1500m2/g。

吸附过程分为物理吸附和化学吸附。物理吸附只依赖于分子间的吸引力(称为范德华力)来吸附吸附质在吸附剂表面。物理吸附可逆,降低了气相中的吸附质量压力,提高了吸附气体的温度,无需改变其化学成分即可快速脱附吸附质量。吸附过程是一个放热过程,吸附热是同类气体冷凝热的2-3倍。吸附热是反映吸附过程的特征值。吸附热量越大,吸附剂与吸附物的亲和力越强。处理低浓度气体时可不考虑吸附热的影响,处理高浓度气体时要注意吸附热造成吸附剂温度上升,使吸附的气体量减少。

化学吸附力是吸附剂与吸附质之间的化学反应力,远远大于物理吸附的范德华力。化学吸附具有较高的选择性,一类吸附剂只吸附特定物质。化学吸附相对稳定,只能在高温下解吸。化学吸附是不可逆的。如果现有吸附剂不能满足要求,吸附剂可以用合适的物质(即吸附剂预先吸附某种物质)浸渍以与吸附剂表面上的吸附物发生化学反应。常用的吸附装置如下。

1)固定床吸附装置  处理通风排气用的吸附装置大多采用固定的吸附层(固定床),吸附层穿透后要更换吸附剂。如果有害气体浓度较低,挥发度不大,可以忽略吸附剂的再生,在保证安全的前提下,将吸附剂和吸附质一起丢弃。

(2)蜂式吸附装置的蜂轮式吸附装置是一种新型的有害气体净化装置,适用于浓度低、风量大、体积小、重量轻、操作简便等优点。蜂轮用活性炭纤维加工成0.2毫米厚的纸,然后压成蜂窝状缠绕。蜜蜂轮的端面分为吸附区和解吸区,使用时,废气通过吸附区,吸附有害气体。有害气体经解吸区经100-130℃热风解吸再生活性炭纤维。随着蜂轮缓慢旋转,吸附区和解吸区连续更新,可连续工作。废气排放量仅为净化气排放量的1/10左右。通过燃烧、吸收等进一步处理浓缩的有害气体。

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