4-分离机械和设备.ppt
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• 为防止胶状微粒对滤孔的堵塞，常用助滤剂涂在滤布上 或按一定比例均匀混合于悬浮液之中，一起进入过滤机 过滤，以形成渗透性好、耐压缩的滤饼，保证滤液通畅 流通。
• 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。
过滤机的选型 过滤机选型时，必须考虑的因素有： 1．过滤的目的 过滤为了取得滤渣还是滤液或者二者都
要或二者都不要。 2．滤浆的性质 滤浆的性质是指过滤特性和物理性能。
滤浆的过滤特性包括滤饼的生成速度、孔隙率、固体颗粒的 沉降速度、固相浓度等。滤浆的物理性能包括粘度、蒸汽压、 颗粒直径、溶解度、腐蚀性等。
• 第一节 过滤分离机械与设备 • 过滤分离基本知识 • 过滤是以某种多孔性介质，在外力作用下使连续相流体通
过介质的孔道时截留分散相颗粒，从而实现分离的操作。
过滤操作过程
• 一般包括过滤、洗涤、干燥、卸料四个阶段。
a、过滤：悬浮液在推动力作用下， 克服过滤介质的阻力进行固－液分 离；固体颗粒截留，逐渐形成滤饼。 当过滤速度降低到—定程度后，转 入下道工序。
第四章 分离机械与设备
• 定义： 食品生产的分离操作是将不同物理、化学等属性 的物质，根据其颗粒大小、相、密度、溶解性、沸点等表 现出的不同特点而将物质分开的一种操作过程。
• 混合物包括均相和非均相两大类，非均相混合物是由具有 分界界面的两相所组成，而均相混合物则没有明显的界面。
• 食品工业中，过滤、离心分离和旋流分离是三大主要机械 分离方法。
• 按操作方法可分为： 间歇式过滤机 连续式过滤机
间歇式过滤机的特点：其过滤、洗涤、干燥、卸料四个操
作工序在不同的时间内在过滤机的同一部位上依次进行。它的 结构简单，但生产能力较低，劳动强度较大。
连续式过滤机的特点：其四个操作工序在同一时间内在过
滤机的不同部位上进行。它的生产能力较高，劳动强度较小， 但结构较复杂。
真空过滤； ❖ 4）利用惯性离心作用，称为离心过滤。
过滤来自百度文库力
过滤阻力是随着过滤操作过程而变化的。 • 在过滤刚开始时，只有过滤介质的阻力。 • 随着过滤的进行，还有滤饼的阻力。这种阻力将随着滤
饼的厚度的逐渐增加而增加，直至成为过滤中的主要阻 力。
只有当采用粒状过滤介质，且悬浮液中含固体颗粒少时， 滤饼的阻力才可忽略不计。
• b．作为澄清设备使用：陶质管滤机和流线式过滤机已广 泛应用于澄清液体食品，如啤酒、葡萄酒、醋、果汁、酵母 浸出液及油、盐水、糖浆，以除去其中极细微粒或者成胶状 或泥状的固体。
• c．除去微生物：管滤机常用于葡萄酒、啤洒、果汁和酵 母浸出液的过滤以降低微生物的数目，故可用于代替或补充 以降低微生物数目为目的的热处理操作。
过滤分离的应用
• a．滤饼过滤： 以过滤介质上游所形成固体颗粒床层的渗滤作用为主要过滤 机理。用于含大量不溶性固体的悬浮液的过滤(即含量大于12％)。
• b．深层过滤： 在过滤介质上游虽形成微薄的滤饼，但只是少量颗粒嵌入介 质通道。可用于从液体中除去少量不溶性固体的过滤，如啤 酒、果汁、牛奶、色拉油等的过滤。
• c．膜过滤： 是采用有机膜、多孔陶瓷介质膜和半透膜介质膜等膜材料， 从液体中除去少量极细小质点的过滤。如从汽水、果汁中除 去少量的微生物的过滤。
过滤机的分类
• 按过滤推动力可分为： 重力(常压)过滤机 加压过滤机 真空过滤机
• 按过滤介质的性质分：粒状介质过滤机 滤布介质过滤机 多孔陶瓷介质过滤机 半透膜介质过滤机
过滤操作中的推动力和阻力 推动力
• 推动力：指滤饼和过滤介质组成的过滤层两侧压力差，常以 作用在悬浮液上的压力表示。
• 通常工业上过滤中推动力的来源有四种： ❖ 1）悬浮液本身的液柱压力差，一般不超过50kPa，称为重力
过滤； ❖ 2）在悬浮液表面加压，一般可达0.5MPa，称为加压过滤； ❖ 3）在过滤介质下方抽真空，通常不超过86kPa真空度，称为
• (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。
过滤操作示意图
1-滤浆；2-滤饼；3-滤 布；4-支承物；5-滤 液
b．洗涤：停止过滤后，滤饼的毛 细孔中包含有许多滤液，必须洗涤， 以得到纯净的固粒产品或得到尽量 多的滤液。
• c.干燥：用压缩空气排挤或真空抽吸把滤饼毛细 管中存留的洗涤液排走，得到含湿量较低的滤饼。
• d．卸料：把滤饼从过滤介质上卸下，并将过滤 介质洗净，以备重新进行过滤。
过滤介质
• 作用：用于促使滤饼的形成，并为滤饼的支撑物。
• 要求：①具有多孔性，孔道大小应该能截留悬浮粒子。 ② 具有足够的机械强度。 ③具有适当的表面特性，能加快卸除滤饼速度。 食品加工中所用的过滤介质除满足上述要求外， 还应具有无毒、耐腐蚀和不易滋生微生物、易 于清洗消毒等特点。
• 常用的过滤介质种类繁多，按其形状大致分为：
3．其它因素 主要包括生产能力、操作条件、设备费用、 操作费用等。
4、要做到正确的选型除考虑以上因素外，必要时还须做 一些过滤实验。
过滤机的应用
在食品上的应用有如下几个方面： • a．一般固—液系统的分离：如蔗糖生产中的糖汁和糖渣
的分离采用真空转鼓过滤机或板框压滤机。板框压滤机则可 用于啤酒厂过滤麦芽和发酵后回收酵母等。
• (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。
助滤剂
• 在过滤前预覆在滤布上或添加在滤浆中以提高过滤速度 的物质。
• 当过滤的固体颗粒极细或具有很大的压缩性时，过滤介 质会很快被堵塞，所形成的滤饼的孔隙度变小，过滤层 的渗透性大大降低，以至于过滤操作不能持续。
• 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。
过滤机的选型 过滤机选型时，必须考虑的因素有： 1．过滤的目的 过滤为了取得滤渣还是滤液或者二者都
要或二者都不要。 2．滤浆的性质 滤浆的性质是指过滤特性和物理性能。
滤浆的过滤特性包括滤饼的生成速度、孔隙率、固体颗粒的 沉降速度、固相浓度等。滤浆的物理性能包括粘度、蒸汽压、 颗粒直径、溶解度、腐蚀性等。
• 第一节 过滤分离机械与设备 • 过滤分离基本知识 • 过滤是以某种多孔性介质，在外力作用下使连续相流体通
过介质的孔道时截留分散相颗粒，从而实现分离的操作。
过滤操作过程
• 一般包括过滤、洗涤、干燥、卸料四个阶段。
a、过滤：悬浮液在推动力作用下， 克服过滤介质的阻力进行固－液分 离；固体颗粒截留，逐渐形成滤饼。 当过滤速度降低到—定程度后，转 入下道工序。
第四章 分离机械与设备
• 定义： 食品生产的分离操作是将不同物理、化学等属性 的物质，根据其颗粒大小、相、密度、溶解性、沸点等表 现出的不同特点而将物质分开的一种操作过程。
• 混合物包括均相和非均相两大类，非均相混合物是由具有 分界界面的两相所组成，而均相混合物则没有明显的界面。
• 食品工业中，过滤、离心分离和旋流分离是三大主要机械 分离方法。
• 按操作方法可分为： 间歇式过滤机 连续式过滤机
间歇式过滤机的特点：其过滤、洗涤、干燥、卸料四个操
作工序在不同的时间内在过滤机的同一部位上依次进行。它的 结构简单，但生产能力较低，劳动强度较大。
连续式过滤机的特点：其四个操作工序在同一时间内在过
滤机的不同部位上进行。它的生产能力较高，劳动强度较小， 但结构较复杂。
真空过滤； ❖ 4）利用惯性离心作用，称为离心过滤。
过滤来自百度文库力
过滤阻力是随着过滤操作过程而变化的。 • 在过滤刚开始时，只有过滤介质的阻力。 • 随着过滤的进行，还有滤饼的阻力。这种阻力将随着滤
饼的厚度的逐渐增加而增加，直至成为过滤中的主要阻 力。
只有当采用粒状过滤介质，且悬浮液中含固体颗粒少时， 滤饼的阻力才可忽略不计。
• b．作为澄清设备使用：陶质管滤机和流线式过滤机已广 泛应用于澄清液体食品，如啤酒、葡萄酒、醋、果汁、酵母 浸出液及油、盐水、糖浆，以除去其中极细微粒或者成胶状 或泥状的固体。
• c．除去微生物：管滤机常用于葡萄酒、啤洒、果汁和酵 母浸出液的过滤以降低微生物的数目，故可用于代替或补充 以降低微生物数目为目的的热处理操作。
过滤分离的应用
• a．滤饼过滤： 以过滤介质上游所形成固体颗粒床层的渗滤作用为主要过滤 机理。用于含大量不溶性固体的悬浮液的过滤(即含量大于12％)。
• b．深层过滤： 在过滤介质上游虽形成微薄的滤饼，但只是少量颗粒嵌入介 质通道。可用于从液体中除去少量不溶性固体的过滤，如啤 酒、果汁、牛奶、色拉油等的过滤。
• c．膜过滤： 是采用有机膜、多孔陶瓷介质膜和半透膜介质膜等膜材料， 从液体中除去少量极细小质点的过滤。如从汽水、果汁中除 去少量的微生物的过滤。
过滤机的分类
• 按过滤推动力可分为： 重力(常压)过滤机 加压过滤机 真空过滤机
• 按过滤介质的性质分：粒状介质过滤机 滤布介质过滤机 多孔陶瓷介质过滤机 半透膜介质过滤机
过滤操作中的推动力和阻力 推动力
• 推动力：指滤饼和过滤介质组成的过滤层两侧压力差，常以 作用在悬浮液上的压力表示。
• 通常工业上过滤中推动力的来源有四种： ❖ 1）悬浮液本身的液柱压力差，一般不超过50kPa，称为重力
过滤； ❖ 2）在悬浮液表面加压，一般可达0.5MPa，称为加压过滤； ❖ 3）在过滤介质下方抽真空，通常不超过86kPa真空度，称为
• (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。
过滤操作示意图
1-滤浆；2-滤饼；3-滤 布；4-支承物；5-滤 液
b．洗涤：停止过滤后，滤饼的毛 细孔中包含有许多滤液，必须洗涤， 以得到纯净的固粒产品或得到尽量 多的滤液。
• c.干燥：用压缩空气排挤或真空抽吸把滤饼毛细 管中存留的洗涤液排走，得到含湿量较低的滤饼。
• d．卸料：把滤饼从过滤介质上卸下，并将过滤 介质洗净，以备重新进行过滤。
过滤介质
• 作用：用于促使滤饼的形成，并为滤饼的支撑物。
• 要求：①具有多孔性，孔道大小应该能截留悬浮粒子。 ② 具有足够的机械强度。 ③具有适当的表面特性，能加快卸除滤饼速度。 食品加工中所用的过滤介质除满足上述要求外， 还应具有无毒、耐腐蚀和不易滋生微生物、易 于清洗消毒等特点。
• 常用的过滤介质种类繁多，按其形状大致分为：
3．其它因素 主要包括生产能力、操作条件、设备费用、 操作费用等。
4、要做到正确的选型除考虑以上因素外，必要时还须做 一些过滤实验。
过滤机的应用
在食品上的应用有如下几个方面： • a．一般固—液系统的分离：如蔗糖生产中的糖汁和糖渣
的分离采用真空转鼓过滤机或板框压滤机。板框压滤机则可 用于啤酒厂过滤麦芽和发酵后回收酵母等。
• (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。
助滤剂
• 在过滤前预覆在滤布上或添加在滤浆中以提高过滤速度 的物质。
• 当过滤的固体颗粒极细或具有很大的压缩性时，过滤介 质会很快被堵塞，所形成的滤饼的孔隙度变小，过滤层 的渗透性大大降低，以至于过滤操作不能持续。