第6章食品分离机械与设备.pptx

第6章食品分离机械与装备;非均相物系（悬浮液、乳浊液、气液混合物、气固混合物） 均相物系（混合溶液、混合气体） 非均相物系的分离采用过滤、沉降、压榨的方法 均相物系的分离采用精馏、吸收、萃取的方法; 可分离悬浮液；也可用于气－固体系的分离。 与沉降相比，过滤分离更迅速； 与蒸发干燥等非机械分离相比，则能耗低得多。 ;过滤机的应用;6.1.1 过滤分离原理;过滤操作过程;滤浆(slurry)： 原悬浮液。;过滤介质与助滤剂1）过滤介质;常用的过滤介质种类繁多，按其形状大致分为： (a)粒状介质：如焦炭、石砾、细砂、锯屑、活性碳、玻璃碴、酸性白土等。此类介质用于过滤固相含量极少的悬浮液，例如水的过滤和糖的脱色等。 (b)织物状介质：是工业上广泛应用的一类，它包括耐腐蚀的不锈钢丝、铜丝或镍丝等织成的各种形式的金属滤布。也可用天然或人造纤维如：棉、毛、合成纤维等编织成各种形式的非金属滤布。 (c)多孔固体介质：如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、不锈钢粉末。多做成板状或管状，耐腐蚀性好，孔隙小，强度高，常用于过滤含少量微粒的悬浮液，例如白酒、糖液。 ;② 过滤推动力 包括悬浮液自身产生的压强差； 悬浮液一侧加压产生的压强差； 过滤介质一侧抽真空产生的压强差 ③ 过滤阻力 包括介质阻力和滤饼阻力。大多数情况下，过滤阻力主要产生于 滤饼阻力。 ④ 过滤速率 单位时间内获得的滤液体积。过滤速率=dv/dθ ⑤恒压过滤与恒速过滤 过滤速率大小取决于推动力与阻力的比值。过滤阻力随过滤进行而增大， 有两种过滤方式： 恒压过滤：保持推动力ΔP不变时，过滤速率dv/dθ下降 恒速过滤：保持过滤速率dv/dθ不变时，则需要不断增大推 ;2）助滤剂;种类：食品工业常用的助滤剂有硅藻土、活性 碳、石棉、锯屑等。 要求：助滤剂的表面应有吸附胶体的能力； 颗粒细小、坚硬、不可压缩； 能防止滤孔堵塞。 ;过滤操作中的推动力和阻力1）推动力;2）过滤阻力;6.1.2 过滤机分类; 板框压滤设备;在洗涤板的左上角的小孔有一与之??通的暗孔，专供洗涤水输入之用。此孔是洗涤板与过滤板的区分之处。;当滤框内充满滤饼时，其过滤速率大大降低或压力超过允许范围，此时应停止进料，进行滤饼洗涤。 滤板和洗涤板在组装时必须按顺序交替排列，即滤板滤框洗涤板滤框滤板。 过滤操作时，洗涤板仍起过滤板的作用，但在洗涤时，其下端出口被关闭，洗涤水穿过滤布和滤框的全部向滤板流动，并从滤板下部排出。 洗涤完后，除去滤饼，进行清理，重新组装，进入下一循环操作。;板和框的角端均开有小孔，此时就构成供滤浆或洗涤水流通的孔道。 框的两侧覆以滤布，空框与滤布围成了容纳滤浆及滤饼的空间。 滤板的作用是支撑滤布并提供滤液流出的通道。为此，滤板板面制成各种凸凹纹路。 滤板又分成洗涤板和非洗涤板。为了 辨别，常在板和框的外侧铸有标志。 每台板框压滤机有一定的总框数，最多达60个。当所需框数不多时，可取一盲板插入，以切断滤浆流通的孔道，盲板后面的板和框即失去作用。;滤浆由滤框上方通道进入滤框空间，固粒被滤布截留，在框内形成滤饼，滤液则穿过滤饼和滤布流向两侧的滤板，然后沿滤板的沟槽向下流动，由滤板下方的通孔排出。 ;出口处装有旋塞，可观察滤液流出的澄清情况。如果其中一块滤板上的滤布破裂，则出的滤液必然混浊，可关闭旋塞，待操作结束时更换。;; 板框过滤机的操作是间歇式的，每个操作循环由装合、过滤、洗涤、卸渣、整理五个阶段。;3)、洗涤： 将洗水送入洗水通道，经洗涤板左上角的洗水进口，进入板的两侧表面的凹槽中。然后，洗水横穿滤布和滤饼，最后由非洗涤板下角的滤液出口排出。在此阶段中，洗涤板下角的滤液出口阀门关闭。;结构简单，价格低廉，占地面积小，过滤面积大。 可根据需要增减滤板的数量，调节过滤能力。 对物料的适应能力较强，由于操作压力较高（3~10kg/cm2 ），对颗粒细小而液体粘度较大的滤浆，也能适用。 间歇操作，生产能力低，卸渣清洗和组装阶段需用人力操作，劳动强度大，所以它只适用于小规模生产。 近年出现了各种自动操作的板框压滤机，使劳动强度得到减轻。;结构：; 转鼓真空过滤机适宜于过滤悬浮液中中等颗粒、黏度不太大的物料。 操作过程中，可用调节转鼓转速来控制滤饼厚度和洗涤效果，而且滤布损耗要少。但过滤推动力小、设备费用高是其主要缺点。;转鼓真空过滤机的主要构件为一低速旋转的转鼓，表面用多孔板或特殊的排水构件构成，滤布覆盖其上。 转鼓内腔被隔成若干个扇形格室，每个格室有吸管与空心轴内的孔道相通，而孔道沿轴向通往轴端的旋转控制阀。 转鼓内腔借控