在糖漿脫色中活性炭的吸附原理及種類選擇

　　活性炭對糖漿的脫色原理

　　活性炭顆粒內部有許多細孔，其孔徑從幾微米到幾微米，特別是幾個到幾十個e小孔，并具有相應的微孔表面積，這使得它比表面積大，1克活性良好的活性炭其表面積可達1000平方米左右。由于活性炭表面的原子力場不飽和，具有殘余價格力，在如此大的表面積內，其表面能量相當可觀，正是由于吸附，激活碳表面的不飽和力場得到了一定程度的補償，使表面能夠減少，從而在一定的溫度和壓力下，活性炭表面可以自動吸收那些可以降低其表面能量的物質。

　　但是活性炭從溶液中吸附的不同物質的數量比與溶液中這些物質的濃度比并不一致，它總是試圖使吸附面上各溶質的濃度趨于相等。這樣，即使在相同的吸附力下，糖液中濃度較低的非糖含量也比濃度較高的蔗糖含量更容易被吸附，而糖漿中的有色物質一般分子較大，分子量也相應較大，因此活性炭的表面能可以通過吸附而得到較大程度的降低，從而活性炭處理后的糖漿得到較大程度的脫色。正是因為活性炭能夠對糖漿進行脫色凈化，所以在國外先進的制糖工業中得到了很好的應用。

　　活性炭吸附速度

　　將再溶糖漿加入燒杯中，同時中國加入活性炭顆粒之間進行充分攪拌。這時，和活性炭表面相接觸的那一重要部分糖漿中的有色金屬物質及其它的一些其他雜質成分被吸附。然后我們遠離活性炭的有色物質需要依靠對流作用就是不斷地向活性炭表面以及移動過來而被其吸附。這些問題表面吸附的物質的一部分吸附在顆粒外部環境表面上，剩下的部分學生經過分析顆粒點內的細孔向活性炭粒深處移動，被吸附在細孔壁上，并通過研究表面技術擴散影響作用向活性炭粒的細孔深處越吸越里。在本實驗中，當再溶糖漿的溫度不斷升高后，通過使用分光光度計可明顯測得活性炭對糖漿的脫色處理速度得到提高。這可能是公司由于工作溫度逐漸升高，分子行業平均增長動能增加，布朗運動情況加劇，更有利于糖漿中的有色物質向活性炭表面信息進行社會對流移動的結果。

　　活性炭類型的選擇

　　活性炭由于原料和制造方法不同，其物理和化學性質也不同，這使得其吸附能力不一樣。通常，當吸附材料為低分子時，帶微孔的椰殼活性炭更合適，而煤炭系統的活性炭更適合從低分子到大分子吸附材料的溶液。

　　活性炭的比表面積越大，脫色能力越強。但是，在化學吸附方面，僅根據活性炭生產廠家提供的一般性能，如亞甲基藍吸附量、碘值、苯酚值吸附量和比表面積來選擇活性炭，并不十分準確。特別是糖漿中有機雜質的官能團多為羥基(苯酚型)和羧基，容易增加活性炭表面的極性，活性炭表面可能帶正電荷或帶負電荷，從而與糖漿中的有機雜質發生化學結合。在這種情況下，應通過對實際糖漿的脫色試驗，選擇合適的活性炭。

　　活性炭吸附脫色裝置的選擇

　　選擇糖漿脫色裝置時，首先要考慮的是:

　　(1)粒狀碳或粉狀碳

　　(2)吸附脫色方式

　　(3) 預處理問題。

　　顆粒炭或粉狀炭的選擇應綜合考慮建設成本、建設用地、吸附脫色裝置利用率、運行管理成本、活性炭來源等因素后確定。目前市場上一噸碳粉只有幾千元，而一噸顆粒狀碳粉能賣到1萬多元，質量好的碳粉能賣到2萬多元。我廠采用粉狀活性炭，相應的吸附脫色方法是攪拌桶吸附脫色。即將活性炭按一定比例加入已注入再溶解糖漿的攪拌桶中，然后機械攪拌使其與糖漿接觸。吸附的活性炭可通過過濾分離，故又稱接觸過濾。

　　此外，還有固定床吸附脫色、移動床吸附脫色、流動床吸附脫色等。同時，將各種吸附脫色方法分為一塔脫色法、下游一級脫色法、下游多級脫色法和上游多級脫色法。

　　這里要強調的是，糖漿在脫色處理前要進行預處理，糖漿中的懸浮物通常是通過過濾去除的。此外，由于不同的加工技術，最終的活性炭產品在制造過程中可能是酸性或堿性的。對于制糖過程，蔗糖在酸性條件下容易轉化，在堿性條件下容易還原，不利于整個制糖過程。因此，使用前應調節活性炭的酸堿度，以便活性炭供應商將活性炭的酸堿度調節至中性。

　　制糖生產中關鍵是脫色和提純，活性炭以其顯著的脫色、提純效果，在許多精糖生產加工工藝分析得到社會廣泛研究應用。隨著制糖企業技術的進一步提高發展，活性炭將有著自己更加廣闊的發展經濟前景。