食品分离技术-吸附SCF课件.pptVIP

第二节扩散与平衡分离-吸附 吸附技术在食品的应用 食品工业糖液的脱色、脱臭 活性物质分离纯化 藏红花中活血化淤等作用的红花甙 预防心脑血管疾病的银杏黄酮 天然色素（花青素、蕃茄红素）等添加剂的制备 本章内容包括 吸附基本概念 吸附剂性能和种类 吸附理论 吸附应用 重点为吸附剂类型、吸附理论 难点是吸附理论 一、吸附的概念与吸附剂 （一）定义：吸附是利用多孔性固体作为吸附剂来处理液体或气体混合物，使其中的某一种或数种组分被吸附在固体表面以达到分离目的的一种单元操作。 固体物质表面对气体或液体分子的吸着现象称为吸附，其中 固体物质称为吸附剂 被吸附物质称为吸附质 典型的吸附分离过程包含四个步骤： 把待分离的液体（或气体）通入吸附剂中； 吸附质被吸附到吸附剂表面； 排出母液； 吸附质脱附回收，以使吸附剂再生。 （二） 吸附操作的特点 优点： 选择性高。 可清除浓度很低的有害或无用的组分，可得到大量洁净的气体或液体。 吸附速度极快，吸附作用可以进行得相当完全。 缺点： 固体吸附剂的吸附容量小，当处理量大时需耗用大量的吸附剂，使分离设备体积庞大； 由于吸附剂是固体，在工业装置上固体的装料、卸料、运输及处理均较为不利，从而使设备结构复杂，给大型生产过程的连续化、自动化操作带来一定的困难。 二、吸附剂的性能与种类 （一）吸附剂的性能要求 高度的选择性 巨大的吸附面积和很高的吸附活性（ 吸附活性即吸附容量，是以单位体积（或重量）吸附剂所能吸附的物质量来衡） 一定的机械强度 良好的物理性质：吸附剂颗粒大小应均一 良好的稳定性 (二)吸附剂的种类 根据吸附剂表面的选择性，吸附剂可以粗略分为： 亲水型吸附剂 疏水型吸附剂 介于两者之间的吸附剂 吸附剂的种类很多，工业上常用的吸附剂有： 活性炭：木炭、骨碳 分子筛 活性氧化铝 活性土：漂白土、酸性白土硅胶 合成树脂:大孔吸附树脂 根据要求，吸附剂可制成片状、粒状或粉末状。 1、活性炭 活性炭是含碳有机物经干馏处理以增加其吸附表面，并通过活化处理除去孔隙中树胶物质而制成。 制备活性炭的含炭原料有木材、锯屑、泥煤、核桃壳等植物性原料和骨骼等动物性原料。 活性炭的命名常与原料有关，如木炭、骨炭等。将上述含炭物质经干馏后得到粗炭，粗炭没有活性，因它的孔隙被干馏产物树脂等所淹没。 活化过程实际上是排除孔隙内和表面上的干馏产物，扩大原有空隙，增加新孔隙的过程。 活性炭的应用 活性炭主要应用于食品工业糖液的脱色。 另外，2005年11月13日中石油吉林石化公司双苯厂发生爆炸事故造成松花江水环境污染。 造成水质污染事故的主要污染物为苯、苯胺和硝基苯等有机物。 超标的污染物主要是硝基苯和苯 活性碳使用方法 脱色一般于硅藻土一起使用 硅藻土滤层的空隙比原滤布的空隙小很多，能阻挡很细的固体颗粒。硅藻土没有化学活性，与样液不起任何化学变化，不影响样液的物理或化学性质）。 2、分子筛 分子筛是一种人工合成的泡沸石，与天然的泡沸石一样是水合铝硅酸的晶体，其化学通式为 分子筛特点 分子筛能根据分子大小和构型进行选择性吸附。 对不饱和分子、极性分子和易极化分子具有较强的吸附作用。 在吸附质浓度很低或较高温度等情况下，分子筛仍有很大的吸附能力。 3、活性氧化铝 为无定形的多孔结构物质，一般由氧化铝的三水化合物加热、脱水和活化而得，孔径2～5nm，比表面典型值为200～500m2/g。 活性氧化铝对水具有很强的吸附能力，主要用于液体与气体的干燥 4、活性土 活性土包括漂白土和酸性白土等。 脱色白土主要应用于： 植物油脱色精炼 动物油脂脱色精炼 石化炼油厂生产润滑油基础油脱色净化 石油催化裂解、多聚酸等合成的催化剂等。 作用 油脂工业中使用白土的目的是：脱除油色素、胶质及皂等物质。 色素：叶绿素和类胡萝卜素 胶质：磷脂 皂：脂肪酸与碱生成的钠皂。 国内外现状 德国：南方化学公司，商标TONSIL。世界上最大的白土公司。生产6种标准活性白土，其中五中是快滤级适用于精炼植物油脂、动物油脂、矿物油、天然和人造腊等，另外也生产与活性碳掺合的标准快滤级活性土用于难脱色油脂。 英国的莱波特PLC，商标Fulmont，9种系列产品。为世界上第二大公司，是产品开发的领先者。 美国：格尔哈德公司，商标Engelhard.主要用于食用油精炼。 日本：水泽(Mizusawa)工业化学有限公司，商标Galleon帆船牌。 精炼油脂代表性产品有： N3、V2：使用于一切油脂、脂肪酸的脱色。 VH：用于蓖麻油精炼 N：使用于动物油 N2、NH：植物油，如菜油、大豆油、棉籽油等 C5N：椰子油和难于去色的特定色素。 5、硅胶 硅胶是一种坚硬、多孔结构的固体颗粒，分子式为其中氧化硅是