《食品廠機(jī)械與設(shè)備》課件第二章：分離機(jī)械與設(shè)備

1、第二章：分離機(jī)械與設(shè)備第一節(jié)：離心分離原理及設(shè)備第二節(jié)：過濾機(jī)械與設(shè)備第三節(jié)：膜分離設(shè)備7/18/20221第一節(jié)：離心分離原理及設(shè)備一、碟式離心機(jī)的澄清二、碟式離心機(jī)的分離三、離心機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速與工作轉(zhuǎn)速四、典型離心機(jī)簡(jiǎn)介7/18/20222一、碟式離心機(jī)的澄清碟式離心機(jī)與普通離心機(jī)離心澄清與連續(xù)重力沉降槽重力場(chǎng)中的沉降速度連續(xù)重力沉降槽的最大許可生產(chǎn)能力薄層分離碟片間澄清分離7/18/202237/18/202247/18/20225二、碟式離心機(jī)的分離離心分離分離目標(biāo)為輕液時(shí)碟片的開孔位置分離目標(biāo)為重液時(shí)碟片的開孔位置7/18/202267/18/20227三、離心機(jī)的臨界轉(zhuǎn)速與工作轉(zhuǎn)速離

2、心機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)的原因臨界轉(zhuǎn)速與工作轉(zhuǎn)速撓性軸與剛性軸7/18/20228四、典型離心機(jī)簡(jiǎn)介離心分離因數(shù) R2/g保留固體式離心澄清機(jī)自動(dòng)分批排渣的離心澄清機(jī)噴嘴式離心澄清機(jī)離心分離機(jī)管式高速離心機(jī)臥式螺旋卸渣離心澄清機(jī)7/18/202297/18/2022107/18/2022117/18/2022127/18/2022137/18/2022147/18/2022157/18/202216第二節(jié)：過濾機(jī)械與設(shè)備一、過濾的基本特性和過濾介質(zhì)二、常壓過濾設(shè)備三、加壓過濾設(shè)備四、真空過濾機(jī)7/18/202217一、過濾基本特性和過濾介質(zhì)過濾過程的特點(diǎn) 一是緩慢流動(dòng)（滯流運(yùn)動(dòng)）；二是流動(dòng)阻力不斷增大。過

3、濾過程的分類 濾餅過濾；深層過濾。7/18/202218過濾介質(zhì)種類 1、棉織和合成纖維濾布、多孔復(fù)合膜； 2、多孔燒結(jié)金屬板、金屬絲編制物； 3、多孔陶瓷、硅藻土、珍珠巖粉。7/18/202219過濾介質(zhì)的技術(shù)特性 1、過濾介質(zhì)所能截留的固體粒子大小。 合成纖維濾布截留的最小粒徑，10微米； 硅藻土，1微米以下； 超濾膜，0.5微米以下。 2、過濾介質(zhì)的通透性（過濾速度）。 用一定壓差下，單位時(shí)間內(nèi)通過單位過濾面積所獲得的濾液體積來表示，升/米2時(shí)。7/18/202220二、常壓過濾設(shè)備平底篩板啤酒麥芽汁過濾槽薄糟層過濾單元式過濾槽7/18/2022217/18/2022227/18/202

4、2237/18/202224三、加壓過濾設(shè)備板框壓濾機(jī)凹腔板式壓濾機(jī)自動(dòng)板框壓濾機(jī)硅藻土過濾機(jī)7/18/2022257/18/2022267/18/2022277/18/2022287/18/2022297/18/2022307/18/2022317/18/2022327/18/2022337/18/2022347/18/2022357/18/202236四、真空過濾機(jī)轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機(jī)濾布循環(huán)行進(jìn)式轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)7/18/2022377/18/2022387/18/2022397/18/202240第三節(jié)：膜分離設(shè)備一、基本原理二、膜三、超過濾設(shè)備四、電滲析設(shè)備7/18/202241一、基本原

5、理 類型項(xiàng)目一般過濾 F 微濾 MF 超過濾 UF 反滲透 RO濾去粒徑 微米10以上0.2100.001 0.20.0001以下操作壓力 MPa0.30.50.10.51以下1以上介質(zhì)孔徑 逐漸減小 原理篩分篩分溶解擴(kuò)散毛細(xì)流動(dòng)溶解擴(kuò)散毛細(xì)流動(dòng)7/18/202242滲透壓反滲透超過濾濃差極化7/18/2022437/18/2022447/18/202245二、膜材料 有機(jī)膜：醋酸纖維、芳香族聚酰胺、尼龍等； 無機(jī)膜：多孔性陶瓷、多孔性金屬等。技術(shù)特性 對(duì)某一分子量溶質(zhì)的阻留率；在一定壓力下對(duì)水的通透率。7/18/202246影響超過濾效果的因素 1、增高料液流速； 2、提高操作壓力； 3、提

6、高擴(kuò)散系數(shù)； 4、操作時(shí)間。7/18/202247三、超過濾設(shè)備板式膜過濾器管式膜過濾器中空纖維式膜過濾器 P129圖5-21螺旋卷式膜過濾器7/18/2022487/18/2022497/18/2022507/18/2022517/18/2022527/18/2022537/18/2022547/18/2022557/18/202256四、電滲析設(shè)備滲析電滲析電滲析的傳遞過程電滲析中的電化學(xué)過程電滲析設(shè)備與操作7/18/202257滲析滲透滲析7/18/202258電滲析非選擇性電滲析選擇性電滲析7/18/202259電滲析的傳遞過程反離子遷移同性離子遷移電解質(zhì)濃差擴(kuò)散水的滲透（濃差）水的電

7、滲透（水合作用）壓差滲漏水的電解7/18/202260電滲析中的電化學(xué)過程電極反應(yīng)膜電位電阻電流7/18/202261電極反應(yīng) 指在陽(yáng)極和陰極分別進(jìn)行的氧化和還原反應(yīng)。 在陽(yáng)極上： H2O = H+OH- 4OH- - 4e = O2 + 2H2O 2Cl- - 2e = Cl2 H+ + Cl- = HCl7/18/202262在陰極上： H2O = H+ OH- 2H+ + 2e = H2 Na+ OH- = NaOH7/18/202263膜電位 膜兩側(cè)的溶液濃度存在差異，濃縮室側(cè)高，淡化室側(cè)低。濃度高的一側(cè)的離子，有朝濃度低的一側(cè)擴(kuò)散的傾向，這種傾向產(chǎn)生的電位差稱為膜電位。 為了使離子從濃度低的一側(cè)，向濃度高的一側(cè)移動(dòng)，必需克服膜電位。7/18/202264電阻 主要是溶液電阻和膜電阻。 溶液電阻包括電極室、濃縮室和淡化室中的溶液電阻，其中淡化室占主要部分。 同時(shí)，溶液中產(chǎn)生的沉淀，結(jié)垢和濃差極化將使電阻增加。7/18/202265電流 電滲析器所需電壓為電極電位、膜電位和克服各項(xiàng)電阻所需電壓之和。 離子從淡化室向濃縮室的遷移量是按化學(xué)當(dāng)量，隨電流的大小而定，電流大，淡化室向濃縮室遷移的離子量就大。 為減少電耗，電滲析器均采用很多