下面筆者給大家介紹下食品工廠設(shè)計(jì)之吸附法。
使通風(fēng)廢氣與某種固體物質(zhì)接觸并利用固體物質(zhì)的吸附能力去除某些有害成分的過程稱為吸附。吸附用固體材料稱為吸附劑，吸附氣體稱為吸附劑。吸附法廣泛應(yīng)用于低濃度有害氣體的凈化，特別是各種有機(jī)溶劑蒸氣的凈化。吸附法的凈化效率可達(dá)100%。一定量的吸附劑對氣體的吸附量是有限制的。當(dāng)吸附劑在一定時(shí)間后達(dá)到飽和時(shí)，應(yīng)更換吸附劑。飽和吸附劑可在再生(解吸)后重復(fù)使用。
吸附過程是由于氣相分子和吸附劑表面分子之間的相互吸引。吸附和吸收之間的區(qū)別在于吸收材料在吸收時(shí)均勻地分散在液相中，并且當(dāng)進(jìn)行吸附時(shí)，吸附物只被吸附在吸附劑的表面上。因此，用作吸附劑的材料都是多孔的，具有很大的比表面積。單位質(zhì)量吸附劑的表面積稱為比表面積(m2/kg或m2/g)，比表面積越大，吸附氣體量越多。如工業(yè)上廣泛使用的活性炭，比表面積為700-1500m2/g。
吸附過程分為物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附只依賴于分子間的吸引力（稱為范德華力）來吸附吸附質(zhì)在吸附劑表面。物理吸附可逆，降低了氣相中的吸附質(zhì)量壓力，提高了吸附氣體的溫度，無需改變其化學(xué)成分即可快速脫附吸附質(zhì)量。吸附過程是一個(gè)放熱過程，吸附熱是同類氣體冷凝熱的2-3倍。吸附熱是反映吸附過程的特征值。吸附熱量越大，吸附劑與吸附物的親和力越強(qiáng)。處理低濃度氣體時(shí)可不考慮吸附熱的影響，處理高濃度氣體時(shí)要注意吸附熱造成吸附劑溫度上升，使吸附的氣體量減少。
化學(xué)吸附力是吸附劑與吸附質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物理吸附的范德華力。化學(xué)吸附具有較高的選擇性，一類吸附劑只吸附特定物質(zhì)。化學(xué)吸附相對穩(wěn)定，只能在高溫下解吸。化學(xué)吸附是不可逆的。如果現(xiàn)有吸附劑不能滿足要求，吸附劑可以用合適的物質(zhì)(即吸附劑預(yù)先吸附某種物質(zhì))浸漬以與吸附劑表面上的吸附物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。常用的吸附裝置如下。
（1）固定床吸附裝置 處理通風(fēng)排氣用的吸附裝置大多采用固定的吸附層（固定床），吸附層穿透后要更換吸附劑。如果有害氣體濃度較低，揮發(fā)度不大，可以忽略吸附劑的再生，在保證安全的前提下，將吸附劑和吸附質(zhì)一起丟棄。
(2)蜂式吸附裝置的蜂輪式吸附裝置是一種新型的有害氣體凈化裝置，適用于濃度低、風(fēng)量大、體積小、重量輕、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)。蜂輪用活性炭纖維加工成0.2毫米厚的紙，然后壓成蜂窩狀纏繞。蜜蜂輪的端面分為吸附區(qū)和解吸區(qū)，使用時(shí)，廢氣通過吸附區(qū)，吸附有害氣體。有害氣體經(jīng)解吸區(qū)經(jīng)100-130℃熱風(fēng)解吸再生活性炭纖維。隨著蜂輪緩慢旋轉(zhuǎn)，吸附區(qū)和解吸區(qū)連續(xù)更新，可連續(xù)工作。廢氣排放量僅為凈化氣排放量的1/10左右。通過燃燒、吸收等進(jìn)一步處理濃縮的有害氣體。