過濾系統(tǒng)分離原理
過濾系統(tǒng)是分離懸液混合物最簡單有效的手段,特別適合混合物中固態(tài)成分少的情況。過濾系統(tǒng)分離是在作用力、離心力或壓力場作用下,使用多孔裝置將懸液混合物(也叫料液、物料、濾料、濾漿)中的固態(tài)顆粒(濾渣)截留而使液體(濾液)任意通過,實現(xiàn)固液分離的操作。過濾系統(tǒng)是一種機械分離操作,需要比蒸發(fā)和干燥要少得多的能量。按照固態(tài)粒子的大小,懸液分為粗粒子懸液和細粒子懸液,按照固態(tài)粒子的濃度,懸液分為高濃度懸液和低濃度懸液。
過濾系統(tǒng)分離的運用
過濾系統(tǒng)分離在食品產(chǎn)業(yè)中的運用如下:
①懸濁液中不溶性固態(tài)成分多的過濾系統(tǒng)(即固態(tài)成分超過1%~2%),例如從糖液中除去糖分,葡萄糖、食用油脫色后,過濾活性炭、漂白土等。主要以過濾系統(tǒng)介質(zhì)中形成的固態(tài)顆粒層浸出作用為主要機理的過濾系統(tǒng),稱為餅層過濾系統(tǒng)。
②懸液中除去少量不溶性固態(tài)的過濾系統(tǒng),如啤酒、果汁、牛乳、色拉油的過濾系統(tǒng)等。這種過濾系統(tǒng)雖在過濾系統(tǒng)介質(zhì)上形成甚少的濾餅,但許多情況下,只是少量顆粒嵌入介質(zhì)通道,一般來說稱為深層過濾系統(tǒng)。
③懸液中除去極少量細小物質(zhì)的過濾系統(tǒng),如從汽水、果汁中除去少量雜質(zhì)或微生物,稱為精密過濾系統(tǒng)或微孔過濾系統(tǒng)。某些情況下也稱為保安過濾系統(tǒng)。
食品加工中的過濾系統(tǒng)一般來說為餅層過濾系統(tǒng)(積聚在過濾裝置上的濾渣層稱為餅層)。過濾系統(tǒng)時,流動摩擦阻力為濾餅?zāi)Σ磷枇瓦^濾裝置摩擦阻力,濾餅?zāi)Σ磷枇θQ于濾餅的性質(zhì)及厚度,過濾裝置摩擦阻力取決于助濾劑、濾板、濾網(wǎng)、絹絲、濾布等的空隙大小及密度。濾餅分為不可壓縮濾餅和可壓縮濾餅兩種。不可壓縮濾餅由不變形的濾渣組成,如淀粉、砂糖、硅藻土等,其流動摩擦阻力所受影響(濾餅兩邊壓差的影響,固態(tài)顆粒沉積的速度的影響)相對來說較?。豢蓧嚎s濾餅則不同,隨以上所述壓差和沉積的速度的增大,濾餅的構(gòu)造趨于緊密,摩擦阻力也增大,如醬油、干酪、豆?jié){等的濾渣。實際上,絕對不可壓縮的濾渣是沒有的。
過濾系統(tǒng)階段
過濾系統(tǒng)過程一般來說包括過濾系統(tǒng)、洗滌、干燥和卸料4個階段。
1、過濾系統(tǒng):有兩種方式,恒速過濾系統(tǒng)和恒壓過濾系統(tǒng)。大多數(shù)情況下,初期采用恒速過濾系統(tǒng)的壓力上升到某個值時,就轉(zhuǎn)移到恒壓過濾系統(tǒng)。在驅(qū)動力作用下,懸浮液可以克服固液分離過濾系統(tǒng)的摩擦阻力,阻攔固態(tài)顆粒,逐漸形成濾餅,并且不斷變厚,過濾系統(tǒng)的摩擦阻力增大,導(dǎo)致過濾系統(tǒng)的速度逐漸下降。過濾系統(tǒng)的速度降低到一定程度后,有必要中止過濾系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到下一個工序。不這樣做的話,就會浪費時間和動力。
2.洗滌:過濾系統(tǒng)終止后,濾餅的孔隙中含有大量的濾液,需要用水或其他液體進行洗滌,以獲得純凈的顆粒物或盡可能多的濾液。
3.干燥:采用壓縮空氣或真空吸氣的方法去除濾餅毛細孔內(nèi)的洗滌液,可獲得含水率低的濾餅。
4.卸料:從過濾介質(zhì)中去除過濾餅并洗滌過濾介質(zhì)進行再過濾。
還想了解請點擊:
01.殺菌鍋
02.殺菌鍋百科