ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Адсорбция из растворов из "Высокопористые углеродные материалы" Несмотря на длительное использование активных углей для адсорбции из растворов, взаимосвязь адсорбции с характером их пористой структуры до настоящего времени изучена недостаточно и требует еще детального исследования [44]. Это обусловлено тем, что в этом процессе кроме гидродинамических факторов (скорость потока), внешней и внутренней диффузии существенное значение имеет характер пористой структуры сорбента, его зернение, а также параметры жидкой среды (вязкость, растворимость, кислотность) и адсорбата (размер молекул и их полярность), что затрудняет его математическое описание. [c.142] Применение активных углей в пищевой промышленности. Активные угли в сахарной промышленности используют уже более полутора века. Так, древесный уголь применялся уже с 1794 г., а с 1812 г. — и костяной уголь для обесцвечивания сахарных сиропов. Столь длительное использование активных углей обусловило создание разнообразных марок углей, разработку многих технологических схем и их аппаратурное оформление. Поиск новых, более оптимальных марок углей, предназначенных для сахарной промышленности, способов их производства, применения и регенерации продолжается до настоящего времени [И, 124]. [c.142] Для обесцвечивания продуктовых (сахарных) сиропов применяется, например, гранулированный толь марки АГС-3 [124, с. 3]. [c.142] Применение углей в ликеро-водочной промышленности для облагораживания водки и очистки спирта-сырца перед его ректификацией известно с момента открытия Г. Ловицем (1785 г.) способности древесного угля поглощать красящие вещества из растворов. [c.143] В спирте-сырце или спирте, прошедшем предварительную очистку, содержатся сивушные масла, азотистые соединения, высшие спирты, альдегиды, эфиры, органические кислоты и др. Некоторые из них образуются при брожении, другие — в результате деструкции дрожжей и сивушных масел при перегонке. [c.144] Фильтрованием через активный уголь из спиртов удаляют следы сивушных масел, высших спиртов, альдегидов, а также избавляются от нежелательных запахов (резины, пробки, керосина и т. п.). При этом, как показано на примере очистки ржаного спирта-сырца углем Оагсо 0-60 [29], повышение температуры обрабатываемого продукта снижает более чем на 20% содержание альдегидов, на 15% сивушных масел и на 6—7% высших эфиров. Однако при этом незначительно увеличивается содержание кислот. [c.144] Более поздними исследованиями установлено [124, с. 126], что обработка углем ректификованных спиртов или более высшей очистки, не снижает суммарное содержание примесей (кроме альдегидов), а изменяет их количественное соотношение и способствует образованию эфиров высокомолекулярных кислот. Это обусловлено каталитическим влиянием развитой поверхности угля и наличием на ней поверхностных окислов. [c.144] Кроме того, обработка углем различных фракций разгонки спирта увеличивает период обесцвечивания (время перманганации [29]), т. е. снижает содержание низкомолекулярных легколетучих соединений, окисляемых перманганатами. [c.144] При обработке углем поток продукта пропускают, например, через адсорбер (диаметр 0,7, высота слоя угля 4 м). Для интенсификации очистки наиболее целесообразно применять уголь с частицами --1 мм во взвешенном слое, что увеличивает производительность адсорбера в пять раз. Однако из-за большой истираемости угля в этих условиях и трудности последующей фильтрации продукта необходимо использовать активный уголь повышенной прочности. [c.144] Регенерация угля производится обработкой его насыщенным водяным паром до исчезновения кислой реакции в выделяемом конденсате. Однако этот способ малоэффективен (кислая реакция конденсата сохраняется даже после 3—4 суток обработки). [c.145] Обработка активными углями является важной частью в технологии виноделия. Активные угли используют в виноделии [10, 11] для удаления неприятных запахов и привкусов плесени, пробки, дрожжей или бочки, а также для регулирования окраски вина. При этом уголь должен обладать рядом специфических свойств, обусловливающих удаление ненужных красящих веществ и запахов и сохраняющих те компоненты обрабатываемого продукта, которые придают вину желаемые свойства. Например, при производстве шампанских вин из исходного сырья с помощью активных углей удаляют красное окрашивающее вещество, которое содержится в нем наряду с желтым [10]. [c.145] Количество угля, вводимого для обработки вина колей. к гея от о до КЛ) г на гои л продукта, но во й ние потери качества вина эффективные дозы угля для его обработки обычно определяют экспериментально. Для этого уголь суспендируют в небольшом объеме вина и суспензию вводят в большой объем обрабатываемого продукта, интенсивно перемешивая. Через несколько часов уголь отделяют фильтрованием или центрифугированием и определяют качество полученного вина. [c.145] Активные угли широко используют при производстве пива и различных безалкогольных напитков, для обработки воды и очистки воздуха и двуокиси углерода на соответствующих стадиях технологического процесса [И]. [c.145] Очистка сточных вод. Для очистки производственных сточных вод, загрязненных неорганическими или органическими продуктами (концентрация 1—50.000 мг/л) наряду с химическим (озонирование, хлорирование) и биохимическим методами, жидкофазным окислением с биологической доочисткой и сжиганием в печах применяют адсорбционные методы, которые наиболее эффективны при очистке разбавленных стоков, содержащих незначительные количества токсичных веществ. [c.146] Адсорбционный способ очистки с использованием угольных фильтров особенно широко используется для обезвреживания сточных вод от ароматических органических веществ, при этом степень очистки достигает 80— 95% [129]. Например, уголь марки КАД-иодный позволяет извлекать из сточных вод нитробензол при его содержании 9,3 г/л со степенью очистки 99,4%. Кроме того, адсорбционные способы совместно с другими (биохимическими и термическими) методами используют для очистки сточных вод т минеральных солей (Na l, K2SO4, соли железа и др.). [c.146] Сорбционные способы отличаются универсальностью и высокой степенью очистки, конкурирующей с биологической очисткой [124, с. 99]. Сорбционная очистка в ряде случаев обеспечивает возвращение в производство выделенных веществ, причем цикл использования сточных вод в системах промышленного водоснабжения после их глубокой очистки активными углями может быть многократным. [c.146] Наиболее эффективным вариантом сорбционного метода очистки сточных вод является фильтрование через высокодисперсный уголь в установках многоступенчатой противоточной адсорбции [130]. Фильтрующее оборудование включает батарею намывных фильтров, первый из которых, загруженный вспомогательным фильтрующим материалом — перлитом, диатомитом и т. п., задерживает крупные частицы взвесей, а последующие являются адсорберами с развитой поверхностью контакта за счет распределения высокодисперсного сорбента на большой поверхности намывных фильтров. Это позволяет использовать 70—90% сорбционной емкости угля в таких слоях малой высоты вместо 25—45% для углей обычного гранулометрического состава (3 —5 мм) в насыпных фильтрах. [c.147] Необходимо отметить, что эффективность очистки сточных вод может быть существенно повыщена применением сорбента в кипящем слое, так как это позволяет использовать угли мелких фракций (0,8—1,5 мм) и зна-чительно.,(в 5—10 раз) увеличить скорость потока обрабатываемых вод [124, с.111]. [c.149] Вернуться к основной статье