Bai giang kỹ thuật thực phẩm 2 chương 5 hấp phụ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (542.61 KB, 15 trang )
Chương 5: Quá trình hấp phụ
5.1
Khái niệm
5.2
Chất hấp phụ
1
5.1 Khái niệm
5.1.1 Định nghĩa
Hấp phụ là quá trình hút khí (hơi) hay chất lỏng bằng
bề mặt chất rắn xốp.
2
5.1 Khái niệm
5.1.1 Định nghĩa
Chất bị
hấp phụ
Khí trơ
3
5.1 Khái niệm
5.1.2 Phân loại
Hấp phụ
hóa học
Hấp phụ
vật lý
Hấp phụ
• Giai đoạn I: khuếch tán từ môi trường (lỏng; khí) đến
bề mặt chất hấp phụ.
• Giai đoạn II: khuếch tán theo các mao quản đến bề
mặt
• Giai đoạn III: tương tác hấp phụ
4
5.1 Khái niệm
5.1.3 Ứng dụng
Xử lý khí, nước thải
Tẩy màu, mùi
Thu hồi cấu tử quý
Ứng dụng
Xúc tác
5
5.2 Chất hấp phụ
5.2.1 Đặc tính của chất hấp phụ
Diện tích bề mặt riêng phải lớn, m2/g
Hệ lỗ xốp (mao quản) có kích thước phù hợp d = (20500Ao)
Có thể hoàn nguyên dễ dàng
Tuổi thọ cao (khả năng hấp phụ)
Bền cơ để chịu được rung động và va đập
6
5.2 Chất hấp phụ
5.2.1 Đặc tính của chất hấp phụ
Chất bị hấp phụ
Lỗ xốp chuyển tiếp
Lỗ xốp lớn
Lỗ xốp nhỏ
7
5.2 Chất hấp phụ
5.2.1 Đặc tính của chất hấp phụ
Hoạt độ tĩnh: lượng chất bị hấp phụ tính trên lượng
chất hấp phụ ở nhiệt độ và nồng độ xác định cho đến khi
đạt cân bằng
Hoạt độ động: Khoảng thời gian từ khi hỗn hợp khí đi
qua lớp chất hấp phụ đến khi hỗn hợp khí thoát ra chứa
chất bị hấp phụ.
8
5.2 Chất hấp phụ
5.2.2 Các chất hấp phụ
5.2.2.1 Than hoạt tính
Được chế tạo từ các nguyên liệu giàu cacbon. Quá trình
sản xuất gồm 2 giai đoạn: than hóa và hoạt hóa.
Than hóa: quá trình nhiệt phân
Hoạt hóa: vật lý và hóa học
9
5.2 Chất hấp phụ
5.2.2 Các chất hấp phụ
5.2.2.1 Than hoạt tính
Than có nhiều loại, trong đó loại giàu mao quản nhỏ
dùng tốt cho các quá trình hấp phụ khí. Than giàu mao
quản trung bình thường dùng hấp phụ trong dung dịch
Than hoạt tính thường dùng ở 2 dạng: dạng bột dùng
khi năng suất nhỏ, dạng viên dễ hoàn nguyên nên dùng
cho năng suất lớn
Nhược điểm lớn nhất của than là dễ cháy và có thể gây
nổ
10
5.2 Chất hấp phụ
5.2.2 Các chất hấp phụ
5.2.2.2 Silicagen
Silicagen được chế tạo qua 2 giai đoạn
Tác dụng muối silicat với axit mạnh tạo thành tủa
dưới dạng keo polyme tổ hợp từ các hạt rất nhỏ, chứa
nhiều nước.
Sấy ở 120÷150oC làm hết nước tự do, độ ẩm 5÷7%,
giải phóng không gian giữa các vi hạt tạo thành các
mao quản.
11
5.2 Chất hấp phụ
5.2.2 Các chất hấp phụ
5.2.2.2 Silicagen
Silicagen là chất hấp phụ ưa nước nên ứng dụng lớn
nhất là tách nước trong không khí, các chất lỏng ít tan
trong nước, tách các chất hữu cơ từ dung dịch (dầu mỏ,
thực phẩm)
Silicagen bền cơ học ở nhiệt độ cao, giữ được hoạt tính
ở nhiệt độ cao (500oC)
12
5.2 Chất hấp phụ
5.2.2 Các chất hấp phụ
5.2.2.3 Alumina hoạt tính (Alumogen)
Alumogen được tạo ra bằng cách tạo tủa Al(OH)3 ngậm
nước dạng keo.
Tiến hành sấy và nung, các phân tử nước bị đứt ra, các
mạng cấu trúc bị đứt đoạn dọc theo các mặt liên kết yếu,
tạo ra cấu trúc lỗ xốp.
13
5.2 Chất hấp phụ
5.2.2 Các chất hấp phụ
5.2.2.3 Alumina hoạt tính (Alumogen)
Alumogen thuộc loại ưa nước, bền cơ học nên dùng
tốt trong các lớp hấp phụ chuyển động. Ngoài ra còn được
dùng trong các cột sắc ký, làm chất mang xúc tác
14
5.2 Chất hấp phụ
5.2.2 Các chất hấp phụ
5.2.2.4 Zeolite
Là dạng khoáng từ aluminosilicat, là khoáng tự nhiên
được tổng hợp để phát triển những đặc tính quý giá của
nó.
Zeolit được gọi là “sàng phân tử” nghĩa là tách được
các chất dựa vào sự khác nhau về kích thước phân tử.
15
