活性炭的脫色能力強(qiáng)嗎?

• 來源：廣東冠森炭業(yè)科技有限公司q 更新時間：2021-05-17點(diǎn)擊：1588次

• 　　活性炭的脫色能力強(qiáng)嗎?清凈效果的好壞不僅直接關(guān)系到制糖產(chǎn)品的質(zhì)量，而且對制糖產(chǎn)品的產(chǎn)糖度也有重要影響。采用化學(xué)澄清劑(加灰法，亞硫酸法)，盡可能地將蔗糖中的非糖分轉(zhuǎn)化為沉淀，或利用沉淀物對蔗糖進(jìn)行吸附去除，這一傳統(tǒng)工藝一直為國內(nèi)主要廠家所推崇。但是，該工藝過程較長，操作繁瑣，同時又在糖汁中加入了新的非糖成分，對產(chǎn)品質(zhì)量、廢蜜產(chǎn)量都會產(chǎn)生不同程度的影響。

  

  　　用活性炭吸附脫色可以使糖汁脫色范圍擴(kuò)大，從而取代物理法和物理化學(xué)法對糖汁進(jìn)行有效的凈化。

  　　活性炭對糖漿的脫色機(jī)理。

  　　在活性炭粒體內(nèi)，存在著數(shù)個從幾埃到幾微米的細(xì)小縱橫孔。尤其幾埃至幾十埃的微孔數(shù)量較多，且有相應(yīng)的微孔面積，這使其比表面積非常大，1g活性好的活性炭其比表面積可達(dá)1000m2左右。因?yàn)榛钚蕴勘砻娴脑恿鍪遣伙柡偷?，并具有剩余價(jià)力，所以在這樣大的比表面積上，它的表面能是很容易產(chǎn)生的，正因?yàn)槲阶饔?，才能使活性炭表面的不飽和力場在一定程度上得到補(bǔ)償，從而降低了表面能量，因此，活性炭表面可以在一定的溫度和壓力下，自動地吸附那些能降低其表面能量的物質(zhì)。但活性炭從溶液中所吸附的不同物質(zhì)之間的量之比與這些物質(zhì)在溶液中的濃度之比并不一致，它總是力求使各溶質(zhì)在吸附表面上的濃度相等。因此，即使在吸附力相同的情況下，糖漿中濃度較低的非糖分也會比濃度較高的蔗糖分容易被吸附，而一般糖漿中的有色物質(zhì)分子較大，其分子量相應(yīng)也較大，通過吸附可以使活性炭表面能有較大程度的降低，因此，經(jīng)過活性炭處理后的糖漿在很大程度上會脫色?；钚蕴烤哂忻撋⒓兓?、凈化等功能，是目前世界上最先進(jìn)的制糖工業(yè)用活性炭，下表列出了80年代日本制糖工業(yè)用活性炭的數(shù)量。

  　　本制糖業(yè)的活性炭用量見表1。

  　　第二，吸附速率。

  　　在燒杯中加入可溶性糖漿，同時加入活性炭顆粒進(jìn)行攪拌。此時，與活性炭表面接觸的那部分糖漿中的著色物質(zhì)和一些其它雜質(zhì)成分被吸附。離活性炭較遠(yuǎn)的有色物質(zhì)由于對流作用不斷向活性炭表面移動而被吸附。其中表面吸附的部分物質(zhì)吸附在顆粒外表面，其余部分通過顆粒內(nèi)部的細(xì)孔向活性炭顆粒深處移動，然后通過表面擴(kuò)散作用，吸附在細(xì)孔壁上，越吸越細(xì)的細(xì)孔向活性炭顆粒深處移動。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)加溫糖漿的溫度升高時，用分光光度計(jì)可以明顯地測量到活性炭對糖漿的脫色速度加快。其原因可能是溫度升高，分子平均動能增大，布朗運(yùn)動加劇，更有利于糖漿中的有色物質(zhì)對流流動到活性炭表面。

  　　活性炭類型的選擇;

  　　由于原料和制備方法的不同，活性炭的物理化學(xué)性質(zhì)也有很大的不同，這就導(dǎo)致了活性炭的吸附能力不同。一般而言，吸附質(zhì)是低分子、多微孔的椰殼活性炭，而煤系活性炭更適合于從低分子到較大分子的吸附液。表格2列出了幾種不同原料制備的活性炭的比較。

  　　表格2不同原料制備的活性炭的性能比較。

  　　基料比表面積m/g，孔徑大小，孔徑分布碘值g/L，酚值mg/L。

  　　亞甲藍(lán)脫色能力(ml)

  　　7.75-75-75000埃7.75-75000埃

  　　褐煤17311.05.002.054.52.290.58.1。

  　　1145椰子皮0.550.223.5634.6280。

  　　煙煤9970.52,0.50.023.79.230。

  　　煙煤8650.47.320.795.0630.5210。

  　　7120.360.240.603.9936.8200。

  　　7690.450.500.955.0033.3160煙煤。

  　　香蕉皮583.30,0.24.564.2030.5190。

  　　木頭8450.450.340.795.3440.5190。

  　　褐煤651,0.39,0.691.084.52,34.6160。

  　　731煙煤0.41,0.370.785.3536.0190。

  　　煤炭3260.250.505.3425.0120。

  　　描述。

  　　碘的價(jià)值：從240g/l減至0.05g/l，減至需要的活度(g/l);

  　　酚的含量：活性炭量(mg/l)，從2×10-10(W/W)降至2×10-10(W/W);

  　　亞甲藍(lán)脫色能力：每g活性炭吸附亞甲藍(lán)的量(濃度為1.2g/l)。

  　　由表2中還可以看出，表面積越大，活性炭的脫色能力越強(qiáng)，但在化學(xué)吸附時，僅依據(jù)活性炭廠家提供的一般性能，如亞甲藍(lán)吸附量、碘值、酚值吸附量及比表面積等來選擇活性炭并不十分準(zhǔn)確，特別是糖漿中有機(jī)物質(zhì)的雜質(zhì)它的官能團(tuán)大多是羥基(酚值)、羧基、醛基和內(nèi)酯型氧化物等，很容易使活性炭表面產(chǎn)生極性，使活性炭表面產(chǎn)生正電或負(fù)電，從而與有機(jī)物質(zhì)中的有機(jī)雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)結(jié)合，此時應(yīng)通過實(shí)際糖漿的脫色試驗(yàn)選擇合適的活性炭。

  　　活性炭吸附法活性脫色裝置的選擇。

  　　選擇糖漿脫色器時，首先要考慮以下幾點(diǎn)：

  　　(1)使用粒狀或粉狀的炭;

  　　(2)吸附法脫色法;

  　　(3)預(yù)處理事項(xiàng)。

  　　對于粒狀或粉狀炭的選擇，應(yīng)從建設(shè)成本、建設(shè)用地、吸附脫色劑的利用率、操作管理費(fèi)用和活性炭的來源等方面進(jìn)行綜合探討?，F(xiàn)在市場上一噸的炭粉售價(jià)只有幾千元，而一噸的粒狀炭粉售價(jià)可以達(dá)到一萬元以上，優(yōu)質(zhì)炭粉可以達(dá)到兩萬元以上。

  　　波狀活性炭生產(chǎn)廠家建議采用活性炭粉，相應(yīng)的吸附法脫色采用攪拌筒吸附法。將活性炭按一定比例投加到已注人再溶糖漿的攪拌筒中，通過機(jī)械攪拌使其與糖漿接觸。通過過濾和分離得到吸附后的活性炭，又稱接觸過濾。

  　　另外還有固定床吸附法、移動床吸附法和流動床吸附法等多種方法進(jìn)行了脫色處理。不同的吸附脫色方法又可分為單一脫色、順流式一級脫色、逆流式多段脫色、逆流式多段脫色等幾種，在使用中應(yīng)適當(dāng)選擇，充分發(fā)揮各自的特點(diǎn)。

  　　在此必須強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，糖漿脫色前應(yīng)對糖漿進(jìn)行預(yù)處理，通常采用過濾法去除糖漿中的懸濁物，此外，在生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)工藝的不同，活性炭的最終產(chǎn)品可能是偏酸性或偏堿性的。在制糖工藝中，蔗糖在酸性條件下易發(fā)生轉(zhuǎn)化，而在堿性條件下，蔗糖易發(fā)生還原反應(yīng)，從而影響整個制糖過程。所以在使用活性炭之前，應(yīng)該先調(diào)整pH值，使活性炭的pH保持中性。

  　　脫色和純化是制糖生產(chǎn)的關(guān)鍵，活性炭由于具有明顯的脫色純化效果，在許多精糖生產(chǎn)工藝中得到了廣泛的應(yīng)用。由于制糖工藝的不斷改進(jìn)，活性炭的應(yīng)用前景越來越廣闊。