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颗粒活性炭是对糖中色素化合物具有强烈吸附作用的吸附剂

文章出处:怡清净水人气:-发表时间2017-01-05
   颗粒活性炭是对糖中色素化合物具有强烈吸附作用的吸附剂,大多数情况下仅采用单独的活性炭吸附剂即可达到理想的糖脱色效果,椰壳活性炭。活性炭脱色处理技术过程简单、耐受度高,且几乎不存在对环境产生不利影响的副产物,是最理想的蔗糖脱色技术,食品级粉状活性炭吸附能力与脱色能力对比 。在实际的脱色工艺中,活性炭质量的变化会缓慢影响脱色装置的技术性能,所以必须坚持进行活性炭关键质量指标的例行检测,这对于及时发现脱色装置的不利趋势、确保装置系统处于正确的日常运行状态很重要。活性炭的检测方法可按照“蔗糖手册”或由活性炭生产厂家提供的技术方法来进行。
颗粒活性炭同时对味精中和液里的铁等杂质有一定吸附能力,目前已在生产中广泛应用于味精中和液脱色[1~5].国内味精生产除铁方法主要有硫化钠除铁和树脂颗粒炭混合床方法,但是硫化钠除铁容易使味精成品残硫量偏高,危害消费者身体健康,同时在除铁过程中,容易产生硫化氢气体,污染环境,故树脂颗粒炭混合床除铁是味精除铁工艺的发展方向[6~10].为了给味精脱色和除铁工艺工程设计与放大试验提供基础数据,本工作对活性炭吸附味精中和液里色素和铁的吸附特性进行了研究.1实验方法吸附剂采用K15颗粒活性炭,实验料液为生产厂提供的经粉末炭处理的谷氨酸中和液.谷氨酸浓度用旋光分析仪分析.料液中铁的浓度用KCNS显色法滴定比色分析.实验料液中色素浓度很低、成分复杂,色素浓度的绝对数值难于准确测定.本研究通过测定料液吸光度来获取色素浓度的相对值,浓度单位为mol/mL,吸光度采用分光光度计测量(1cm光程,波长420nm).本工作建立静态搅拌瓶点装置,如图1所示,用相比递增法测定吸附平衡数据.用分析天平称取一系列不同质量的干燥颗粒活性炭分别加入定体积的实验料液里,放入恒温槽中不断地长时
  1、活性炭的取样
    在检测活性炭性能之前,首先要对拟填充吸附柱的活性炭进行取样以获得有代表性的样品。通常在设计时就在再生炉卸料管(将高温再生炭导入急冷槽的那段管道)上设置了取样支管,取样支管较短,安装进料和出料阀以获取高温炭样并使其在支管内自然冷却。采取这种方法取样时,如果炭样的温度仍高于其着火点时即被卸入实验室样品容器中,就可能会发生物活性炭的原理及其应用方式和范围介绍 生安全性问题。另一种取样方法是从急冷槽中取部分炭浆做为分析样,但必须在分析之前先充分对样品进行烘干处理,分析结果须推迟8到10小时才能获得。与直接抽取800℃刚出炉的再生炭样品相比,这种方法可完全避免在取样时发生安全事故。
  2、表观密度(堆比重)
    对工艺管理来说,活性炭的表观密度是最重要的质量指标,对影响很大,应至少每天检测一次。检测方法是对标准体积量的干基活性炭进行称重,以“堆积密度”进行表述,单位为g/mL活性炭。新制炭的表观密度一般在0.45左右,使用过的、含有机化合物吸附质的炭进行再生时,需通过调整再生炉活化段炉温、蒸汽流量、炭中色素化合物的负荷量等工艺因素使再生炭的表观密度被控制到0.50左右。活性炭的色素化合物负荷量主要取决于原料糖液的色度和每次循环脱色操作所需处理的糖液体积量。在脱色处理装置中即应对饱和炭的表观密度进行监测,以确保活性炭的色素化合物负荷量不会导致饱和炭的表观密度超出0.56至0.57的控制范围。在必要时应缩减吸附柱中糖液的注入时间以确保饱和炭的表观密度处于可控范围。
  3、活性炭粒度
    活性炭粒度对脱色过程相当重要,粒度过小会造成吸附柱压力降增大,而粒度过大则会削减脱色效率。糖精制多选用直径1.0mm的活性炭产品,这一粒度可使上述应用性能矛盾达到平衡状态。可采取例行的筛选分析来检测即将装填到脱色装置中的活性炭的粒度,如果所选用的活性炭硬度降低、或者向吸附柱中补加的炭量未达到预定的炭量时,吸附柱中的活性炭粒度可能会发生缓慢下降,通常可从1.0mm平均粒径值降低至约0.9到1.0mm范围内。技术管理和工艺控制要求每周检测一次活性炭粒度指标。
  4、磨损值(Abrasion Number)
    磨损值检测结果可用来表述活性炭颗粒的相对硬度及其在使用过程中因磨擦作用造成的可能损失量。磨损值的检测方法是采用一台拍击振动仪,用特制的硬度试验盘和标准钢球对特定质量数的活性炭进行强制磨损检查,完成强制磨损处理后的炭样使用50号美国标准分析筛或BSS52号分析筛(近0.300mm筛孔)进行筛选。
  5、碘值及糖蜜值
    碘值及糖蜜值检测数据可用来检查活性炭在使用过程中孔径分布是否发生了改变。糖蜜值是指分别采用标准炭样及实际炭样对糖蜜溶液脱色处理后,溶液光密度(optical densities)的比率。进行糖蜜值检测时,应根据经验来判断所采用的标准炭样和糖蜜试剂是否仍处于“有效期”,若标准炭样和糖蜜试剂已超过“有效使用期”,则须使用新标准炭样和新的糖蜜试剂,且须对其进行“校准”操作。碘值测试方法是检测1克炭样可从50毫升浓度为0.1N的碘溶液中吸附的碘量(以mg碘表示)。进行碘值和糖蜜值检测的目的是为了描述活性炭孔隙结构和表面上含有多少可资利用的“吸附位”,这些“吸附位”可对与糖蜜分子尺寸相当的色素化合物、以及与碘分子尺寸相当的化合物产生有效吸附。还可采用其它的指示性试剂(如亚甲基兰等)进行类似的检测试验。活性炭吸附性能的这种改变对脱色效率的影响没有堆比重的影响那样严重。
  6、活性炭的其它性能指标
    其它的相关检测项目包括菱镁矿质的含量、活性炭水提取液的pH值、对待处理糖液的脱色效率等。检测菱镁矿质含量的目的是(为了确认所含的镁化合物的量能否有效地为糖液处理过程提供一个pH“缓冲”能力,糖脱色用活性炭的菱镁矿质含量不应低于1.5%至2%(以MgO计)。
  活性炭脱色工艺操作提醒:活性碳的种类型号很多,比如糖用碳,油用碳等,要选择一种适合你使用的活性碳。活性炭脱色效果在水中最强,有机溶剂中较弱。活性炭的粒度对脱色时间有影响,而且不同生产厂家,不同加工方法生产的活性炭,脱色效果相差很大。脱色温度和PH要根据产物的性质,通过试验确定。
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