химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

я по рафинированию сахара в Польше показали, что можно обрабатывать и жидкие сиропы. Поскольку в таких разбавленных растворах адсорбционное равновесие устанавливается быстрее, время контакта с активным углем может сократиться и крис-

* В скобках указана доля зерненого активного угля.

132

таллизуемость улучшится [2]. Благодаря этому уменьшаются потери сахара в мелассе.

К веществам, придающим окраску мелассе, относятся карамельные пигменты, продукты разложения моносахаридов и продукты конденсации с аминокислотами. Для удаления этих веществ, отличающихся большими размерами молекул, используются в основном крупнопористые типы активных углей. Активные угли для осветления сахарозы должны также иметь нейтральную реакцию для уменьшения вероятности расщепления (инверсии) дисахаридов.

Наряду с адсорбцией красителей активные угли удаляют из сиропов коллоидные вещества и комплексообразователи, при этом катионы железа, алюминия, кальция и магния переходят в нерастворимую форму и частично осаждаются на активном угле.

Нагревая материал, содержащий целлюлозу, с серной кислотой можно получить активный уголь с остаточными сульфо-группами, которые сохраняются и во влажном состоянии. Подобный продукт с катионообменными свойствами был впервые применен в 1934 г. в сахарной промышленности и получил название «коллактивит». Хотя на рынке он продержался недолго, однако способствовал разработке эффективных регенерируемых обесцвечивающих смол. В результате в Западной Европе они почти полностью вытеснили порошковый уголь из процессов получения сахарозы из сахарной свеклы, однако при переработке сахарного тростника активный уголь еще широко используется во многих странах. Большую роль в выборе технологии играют также экономические факторы.

В последние двадцать лет многие сахарорафинадные заводы перешли от процессов обесцвечивания сиропов на костяном порошковом угле к процессам с использованием зерненого угля. Благодаря повышению скорости фильтрования увеличивается срок службы активного угля. Для достижения удовлетворительной степени обесцвечивания необходимо время контакта от 3 до 4 ч, а температура всей системы должна поддерживаться около 80 °С.

Вновь создаваемые сахарорафинадные заводы, на которых сразу планируется применение зерненого активного угля, имеют адсорбционные колонны диаметром до 3 м и высотой 6—7 м. Иногда для поддержания постоянного значения рН используются также смеси активного угля с магнезитом. Кроме адсорберов с неподвижным слоем применяются и адсорберы с движущимся слоем. Фильтруемый раствор подается снизу вверх, а в нижней части аппарата периодически загружается отработанный уголь; одновременно через верх колонны продолжает поступать свежий или реактивированный уголь.

Во всех процессах с зерненым углем отработанный уголь вначале промывается и освобождается от сахара, содержащегося в порах, а затем транспортируется в реактивирующую

133

установку, основной составной частью которой является многополочная печь. В большинстве случаев необходимо до или после реактивирования удалять из угля неорганические примеси посредством кислотной обработки.

8.2.2. Другие виды Сахаров

При осахаривании крахмала в промышленном процессе образуются смеси глюкозы, мальтозы и высокомолекулярных полисахаридов. В зависимости от степени разложения говорят о крахмальной патоке (максимум 60 % глюкозы) или крахмальном сахаре (~70 % глюкозы). В Европе исходным сырьем для этих видов Сахаров служит картофельный и кукурузный крахмал, а в США — преимущественно кукурузный крахмал; можно использовать и другие крахмалсодержащие материалы. Гидролиз крахмала производится с помощью разбавленной минеральной кислоты, чаще всего соляной, под давлением и при высокой температуре. Кроме этого известны способы его разложения с помощью энзимов. Общим для всех процессов является то, что вначале получают окрашенные в коричневый цвет реакционные растворы, которые перед использованием необходимо осветлять, так как крахмальная патока и сахар используются преимущественно в пищевой промышленности для приготовления кондитерских изделий и сладостей, мармеладов и ликеров. При обработке активным углем удаляются пигменты и протеины. Кроме того, активный уголь оказывает стабилизирующее действие, так как он удаляет содержащийся в гид-ролизате 5-гидроксиметилфурфурол, который сам имеет лишь слабую светло-желтую окраску, но обладает способностью образовывать сильноокрашенные продукты.

Щелочные активные угли применяются для этих целей только в редких случаях, так как щелочь может сделать окраску растворов еще более темной. Порошковый уголь используется на трех стадиях. Жидкий сироп, поступающий из реакторов, нейтрализуется вначале до рН = 5 и проходит предварительную очистку на уже использованном порошковом угле примерно при 80 °С. За последующим концентрированием следует тонкая очистка сиропа с помощью свежего угля, который затем вновь используется для предварительной очистки и, наконец для очистки замкнутых стоков. Кроме порошкового угля, используемого в виде суспензии или фильтрующего слоя, в некоторых процессах применяется зерненый активный уголь, который можно реактивировать.

При получении сахарозы достаточна степень осветления 50%, чтобы обеспечить кристаллизацию, при приготовлений глюкозы из крахмала требуется осветление до более низких остаточных концентраций. В этих случаях следует применять активные угли, обладающие высокой адсорбционной способностью по мелассе, а также достаточной емкостью при относи*

134

тельно малых остаточных концентрациях. Это означает, что такие угли должны иметь наряду с большой долей крупных пор достаточную тонкую пористость.

?>-Фруктозу (левулезу) получают из сахарозы в процессе разложения энзимами и изомеризации и используют в производстве некоторых лекарственных препаратов и сахара для диабетиков. Для достижения необходимой в этих случаях чистоты требуется обработка реакционного раствора очень чистым, в основном порошковым, активным углем.

Молочный сахар, получаемый из коровьего молока, служит сырьем для приготовления диетических пищевых продуктов и фармацевтических препаратов. В этих случаях применение порошкового активного угля в виде суспензии в обрабатываемом растворе обеспечивает необходимую степень чистоты продукта.

8.3. ОЧИСТКА ПИЩЕВЫХ МАСЕЛ И ЖИРОВ

Важнейшими процессами очистки при рафинировании пищевых масел и жиров являются нейтрализация свободных жирных кислот, осветление и дезодорирование. В последнем из названных процессов активные угли находят широкое применение. Для этого используется активированный водяным паром тонкопористый порошковый уголь в смеси с отбеливающими землями; содержание угля в смеси составляет 10—20%. Для уменьшения потерь при омылении предпочтительны нейтральные или кислые активаты. Иногда уголь предварительно смачивается, так как известно, что в таком виде он лучше поглощает определенные примеси. Обработка порошковым углем производится почти исключительно в дисперсном состоянии с перемешиванием при температурах до 100 °С; при обработке чувствительных к кислороду масел процесс ведется в условиях вакуума во избежание окисления. Время контакта составляет около 30 мин. Содержащееся в фильтровальной лепешке масло удаляется испарением или экстрагированием с помощью растворителя. Зерненые угли используются только в исключительных случаях, например при дезодорировании таллового масла.

Кроме запахов активный уголь также поглощает полициклические ароматические углеводороды растительного происхождения, содержащиеся в маслах и жирах. Для адсорбции поли-Чиклических соединений особенно подходит активированный водяным паром активный уголь эпонит, тогда как для удаления низкомолекулярных ароматических веществ достаточным является уже сам способ ведения процесса: испарение в ва-кУУме. В обстоятельных исследованиях Бирнота [3] показано, что отбеливающие земли в этом случае не снижают эффектив-НОсти активного угля. Как показали результаты испытаний по извлечению полициклических ароматических веществ из кокосового масла с

страница 34
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

Скачать книгу "Активные угли и их промышленное применение" (2.76Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
10G9001KRU
remak sumx-l-2.5 15-60
скачать инструкцию для шкафов управления fau-mcx
ремонт системы vrv

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.11.2017)