Bai giang kỹ thuật thực phẩm 2 chương 5 hấp phụ

• Giai đoạn II: khuếch tán theo các mao quản đến bề mặt • Giai đoạn III: tương tác hấp phụ Hấp phụ Hấp phụ vật lý Hấp phụ hóa học... 5.2 Chất hấp phụ5.2.1 Đặc tính của chất hấp phụ Hoạt

Chương 5: Quá trình hấp phụ

Khái niệm 5.1

Chất hấp phụ 5.2

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

5.1 Khái niệm

5.1.1 Định nghĩa

Chất bị hấp phụ

Khí trơ

5.1 Khái niệm

5.1.2 Phân loại

• 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

Hấp phụ

Hấp phụ vật lý Hấp phụ

hóa học

5.1 Khái niệm

5.1.3 Ứng dụng

Xử lý khí, nước thải

Tẩy màu, mùi Thu hồi cấu tử quý

Xúc tác

Ứng dụng

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 = (20-500Ao)

Có thể hoàn nguyên dễ dàng

Tuổi thọ cao (khả năng hấp phụ)

Bền cơ để chịu được rung động và va đập

5.2 Chất hấp phụ 5.2.1 Đặc tính của chất hấp phụ

Chất bị hấp phụ

Lỗ xốp lớn

Lỗ xốp chuyển tiếp

Lỗ xốp nhỏ

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

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

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

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

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)

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

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

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