食品分離機(jī)械與設(shè)備

Chapter4分別機(jī)械與設(shè)備第四章食品分別機(jī)械與設(shè)備第一節(jié)*過濾機(jī)械第二節(jié)*離心機(jī)械第三節(jié)旋流分別機(jī)械第四節(jié)溶劑萃取設(shè)備第五節(jié)膜分別設(shè)備第六節(jié)超臨界流體萃取設(shè)備第七節(jié)分子蒸餾設(shè)備主要內(nèi)容、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要內(nèi)容：分別的方法與分類、過濾機(jī)械、離心機(jī)械、各種分別機(jī)械的分別原理重點(diǎn)：過濾機(jī)械中板框式過濾機(jī)械和離心機(jī)械中的臥式螺旋卸料離心機(jī)的構(gòu)造、任務(wù)原理和任務(wù)過程及其運(yùn)用難點(diǎn)：過濾分別的任務(wù)過程和分別機(jī)械的分別原理的比較。幾種典型的過濾安裝：二氧化碳過濾器中空纖維超濾活性碳過濾器概述食品消費(fèi)的分別操作是將不同物理、化學(xué)等屬性的物質(zhì)，根據(jù)其顆粒大小、相、密度、溶解性、沸點(diǎn)等表現(xiàn)出的不同特點(diǎn)而將物質(zhì)分開的一種操作過程。發(fā)酵產(chǎn)品經(jīng)常要經(jīng)過分別純化才干進(jìn)入下一工序。比如：淀粉、結(jié)晶或雜質(zhì)等固形物料從原料液中的分別；純真水的制備；蛋白質(zhì)的提純以及提取天然有效成份等。要運(yùn)用一定的物理或化學(xué)方法，采用適當(dāng)?shù)姆謩e機(jī)械與設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。分別過程是食品加工中一個(gè)非常重要的操作。分別過程的的費(fèi)用通常占消費(fèi)總本錢的70%甚至更高。概述食品加工中典型的兩大類混合物：延續(xù)相為液體：分散相為固體〔固-液系統(tǒng)〕、分散相為液體〔液-液系統(tǒng)或液體混合物〕和分散相為氣體〔氣-液相系統(tǒng)〕三種；延續(xù)相為氣體：分散相為固體〔固-氣系統(tǒng)〕和分散相為氣體〔液-氣系統(tǒng)〕。分別的方法1.分散式分別方法蒸發(fā)、蒸餾、枯燥等〔根據(jù)揮發(fā)度或汽化點(diǎn)的不同〕；結(jié)晶〔根據(jù)凝固點(diǎn)的不同〕；吸收、萃取、瀝取等〔根據(jù)溶解度的不同〕；沉淀〔根據(jù)化學(xué)反響生成沉淀物的選擇性〕；吸附〔根據(jù)吸附勢(shì)的差別〕；離子交換〔用離子交換樹脂〕；等電位聚焦〔根據(jù)等電位pH的差別〕；氣體交換、熱分散、滲析、超濾、反浸透等〔根據(jù)分散速率差〕分別的方法2.機(jī)械分別方法過濾、壓榨〔根據(jù)截流性或流動(dòng)性〕；沉降〔根據(jù)密度或粒度差〕。沉降分別可分為重力沉降和離心沉降分別。后者包括離心分別和旋流分別，分別設(shè)備分別為離心機(jī)和旋流分別器。分別的方法磁分別〔根據(jù)磁性差〕；靜電除塵、靜電聚結(jié)〔根據(jù)電特性〕；超聲波分別〔根據(jù)對(duì)波的反映特性〕。在以上分別方法中，過濾分別、離心分別和旋流分別被稱為食品分別中的三大主要機(jī)械分別方法。分別的方法第一節(jié)過濾機(jī)械過濾是利用混合物內(nèi)相的截留性差別進(jìn)展分別的一種操作。優(yōu)點(diǎn)：過濾運(yùn)用范圍廣，順應(yīng)粒度和濃度范圍較寬，可用于延續(xù)相為流體，分散相為固體混合物的分別。缺陷：過濾介質(zhì)的堵塞難以防止，任務(wù)的延續(xù)性較差，對(duì)于低濃度的混合液過濾的經(jīng)濟(jì)性較差。一、概念在過濾的操作過程中：濾漿：被過濾處置的懸浮液稱為濾漿濾渣：濾漿中被截留下來的固體微粒濾餅：積聚在過濾介質(zhì)上的濾渣層濾液：透過濾餅和過濾介質(zhì)的液體稱為二、過濾分別的任務(wù)過程過濾操作過程普通包括過濾、洗滌、枯燥和卸料四個(gè)過程。過濾：懸浮液在推進(jìn)力作用下，抑制過濾介質(zhì)的阻力進(jìn)展固液分別；洗滌：停頓過濾后，濾餅的毛細(xì)孔中包含有許多濾液，須用清水或其他液體洗滌，以得到純真的固粒產(chǎn)品或盡量多的濾液；枯燥：用緊縮空氣吹或真空吸，把濾餅毛細(xì)管中存留的洗滌液排走，得到含濕量較低濾餅；卸料：把濾餅從過濾介質(zhì)上卸下，并將過濾介質(zhì)洗凈，以備重新進(jìn)展過濾。三、過濾機(jī)的分類過濾推進(jìn)力：重力過濾機(jī)、加壓過濾機(jī)、真空過濾機(jī)；過濾介質(zhì)的性質(zhì)：粒狀介質(zhì)、濾布介質(zhì)、多孔陶瓷介質(zhì)、半透膜介質(zhì)過濾機(jī)等；操作方法：間歇式過濾機(jī)、延續(xù)式過濾機(jī)。四、典型的過濾機(jī)械〔一〕板框壓濾機(jī)*：間歇式過濾機(jī)的一種，利用濾板支撐過濾介質(zhì)，濾漿在加壓下強(qiáng)迫進(jìn)入濾板之間的空間內(nèi)，并構(gòu)成濾餅?！捕臣訅喝~濾機(jī)：一種間歇式過濾機(jī)?！踩痴婵者^濾機(jī)：以抽真空為推進(jìn)力，普通為延續(xù)式操作，是一種延續(xù)性消費(fèi)和機(jī)械化程度較高的過濾設(shè)備?！惨弧嘲蹇驂簽V機(jī)1.主要構(gòu)造濾板濾框?yàn)V布?jí)壕o安裝濾框：濾板和濾布的支撐載體。濾框與濾布共同作用構(gòu)成濾漿和濾餅的空間。濾板：分為洗滌板和非洗滌板，面板上有各種凸凹紋路，其作用是支撐濾布并提供濾液流出的通道。2主要構(gòu)造及其作用2主要構(gòu)造及其作用濾布：分別濾漿和濾餅。壓緊安裝：提供推壓力。普通依托螺桿的旋轉(zhuǎn)提供推壓力，也有采用液壓油缸驅(qū)動(dòng)的。3.任務(wù)原理利用濾板來支撐過濾介質(zhì)，濾漿在加壓下〔0.1－1MPa〕強(qiáng)迫進(jìn)入濾板之間的空間內(nèi)，并構(gòu)成濾餅，分別濾餅和濾液。4.任務(wù)過程濾漿由濾框上方通孔進(jìn)入濾框空間，固粒被濾布截流，在框內(nèi)構(gòu)成濾餅，濾液那么穿過濾餅和濾布流向兩側(cè)的濾板，然后沿濾板的溝槽向下流動(dòng)，由濾板下方的通孔排出。當(dāng)濾框內(nèi)充溢濾餅時(shí)，停頓進(jìn)料，進(jìn)展濾餅洗滌，洗滌后再將濾餅去除，重新組裝，進(jìn)入下一循環(huán)操作。4.任務(wù)過程板框壓濾機(jī)video5特點(diǎn)5.1優(yōu)點(diǎn)：過濾面積大；過濾推進(jìn)力大〔最大可達(dá)1MPa，普通在0.3~0.5MPa〕；無運(yùn)動(dòng)部件，動(dòng)力耗費(fèi)小；運(yùn)用可靠、構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造方便、造價(jià)低、便于檢查操作等。5.2缺陷過濾的濾液不均勻；濾布磨損嚴(yán)重；間歇式操作，裝卸板框的勞動(dòng)強(qiáng)度大，消費(fèi)效率低；濾餅洗滌慢；6運(yùn)用運(yùn)用：適用于各種復(fù)雜物料的過濾，在食品工業(yè)中運(yùn)用廣泛，特別適用于低濃度懸浮液、膠體懸浮液、分別液相黏度大或接近飽和形狀的懸浮液的過濾。(二)轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)以抽真空為推進(jìn)力的延續(xù)式過濾設(shè)備，其過濾介質(zhì)上游壓力為大氣壓，下游壓力為負(fù)壓。推進(jìn)力僅限制在0.1MPa以下。濾漿槽攪拌器刮刀洗滌安裝各種閥腔、真空系統(tǒng)、緊縮空氣機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)1．根本構(gòu)造轉(zhuǎn)鼓：篩板組成的圓筒(排水構(gòu)件)濾布覆蓋其上低速旋轉(zhuǎn)(二)轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)

2．任務(wù)過程各項(xiàng)操作工序同時(shí)在轉(zhuǎn)鼓的不同部位上進(jìn)展，轉(zhuǎn)鼓每回轉(zhuǎn)一周，完成一個(gè)操作循環(huán)，自動(dòng)延續(xù)完成作業(yè)。過濾第一次吸水洗滌第二次吸水卸餅濾布再生(二)轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)

主要用于懸浮液中顆粒度中等、粘度不太大的物料。優(yōu)點(diǎn)：①能延續(xù)任務(wù)，節(jié)省人力，消費(fèi)才干大；②可用調(diào)理轉(zhuǎn)鼓速度來控制濾餅厚度和洗滌效果③濾布損耗少。缺陷：①由于真空操作，過濾推進(jìn)力有限，對(duì)難過濾物料順應(yīng)性差；②濾餅的洗滌不充分〔濾餅仍含30％水分〕；③設(shè)備費(fèi)用高。3．特點(diǎn)第二節(jié)離心分別機(jī)械一、離心分別概念〔原理〕*二、離心分別運(yùn)用三、離心分別機(jī)械的分類*四、典型的離心分別機(jī)械一、離心分別原理原理：利用物料在慣性離心力的作用下進(jìn)展固-液、液-液、液-液-固相分別。詳細(xì)可分為離心過濾、離心沉降、離心分別。分別因子*：物料所受離心力與重力的比值，也等于離心加速度與重力加速度的比值。

它是衡量離心分別機(jī)分別性能的主要性能目的，分別因子的大小常根據(jù)不同的分別物料性質(zhì)和不同的分別要求來選取。二、離心分別機(jī)的運(yùn)用制糖工業(yè)：砂糖糖蜜的分別；制鹽工業(yè)：晶鹽脫鹵；奶制品工業(yè)：牛奶分別；淀粉工業(yè)：淀粉于蛋白質(zhì)分別；油脂工業(yè)：食油精制；飲料工業(yè)：啤酒、果汁等的廓清；脫水蔬菜制造業(yè)：預(yù)脫水枯燥處置；三、離心分別機(jī)的分類過濾式離心機(jī)：轉(zhuǎn)鼓上有孔，過濾分別，分別因數(shù)小，適用于易過濾的晶體懸浮液和較大顆粒懸浮液的分別及脫水處置。沉降式過濾機(jī)：轉(zhuǎn)鼓上無孔，沉降分別，分別因數(shù)中，適用于分別不易過濾的懸浮液。1〕操作原理分別式離心機(jī)：轉(zhuǎn)鼓無孔，轉(zhuǎn)速高，分別因數(shù)大，用于乳濁液的分別和懸浮液的增濃或廓清。三、離心分別機(jī)的分類常速離心機(jī)：Kc?3000，用于分別顆粒不大的懸浮液和物料的脫水；高速離心機(jī)：3000?Kc?50000，用于分別乳狀和細(xì)粒懸浮液；超高速離心機(jī)：Kc?50000，用于分別極不易分別的超微細(xì)粒的懸浮系統(tǒng)和高分子的膠體懸浮液。2〕離心分別因數(shù)大小操作方式：間歇式和延續(xù)式離心機(jī)；轉(zhuǎn)鼓主軸位置：臥式和立式離心機(jī)；轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體和沉渣的運(yùn)動(dòng)方向：逆流式和并流式；卸料方式：人工卸料、重力卸料、刮刀卸料、活塞卸料、螺旋卸料、離心卸料和進(jìn)動(dòng)卸料等離心機(jī)；分別工藝操作條件：常用型和密閉防爆型。三、離心分別機(jī)的分類四、典型離心分別機(jī)〔一〕臥式離心機(jī)：臥式螺旋卸料離心機(jī)*；臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)；臥式離心卸料離心機(jī)；刮刀卸料離心機(jī)；〔二〕立式離心機(jī)：自動(dòng)排出式離心機(jī)；振動(dòng)式離心機(jī)；三足式吊袋上卸料離心機(jī)；三足式刮刀下卸料自動(dòng)離心機(jī)；高速管式離心機(jī)；碟片式離心分別機(jī)*。四、典型離心分別機(jī)〔一〕臥式螺旋卸料離心機(jī)能在全速下實(shí)現(xiàn)進(jìn)料、分別、洗滌、卸料等工序，是延續(xù)卸料的過濾式離心機(jī)。主要構(gòu)造圓錐轉(zhuǎn)鼓螺旋推料器差速器篩網(wǎng)過載維護(hù)安裝其他附件：進(jìn)出料口、殼體、箱體及機(jī)座等〔一〕臥式螺旋卸料離心機(jī)圓錐轉(zhuǎn)鼓：轉(zhuǎn)鼓上有孔，內(nèi)襯有篩網(wǎng)，與篩網(wǎng)共同作用分別濾液和濾餅；螺旋卸料器：卸出濾餅；差速器：調(diào)理螺旋卸料器和圓錐轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速，使其堅(jiān)持一個(gè)微小的轉(zhuǎn)速差；篩網(wǎng)：分別濾液和濾餅；任務(wù)原理經(jīng)過過濾型錐形轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)，利用濾液與濾餅離心慣性力的差別將其分別，并借助差速器調(diào)理螺旋推料器的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)濾餅的卸出。任務(wù)過程懸浮液由進(jìn)料管輸入螺旋推料器內(nèi)腔。料液經(jīng)過料斗口噴鋪在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)襯篩網(wǎng)上。在離心力作用下，料液的液相經(jīng)過篩網(wǎng)孔隙、轉(zhuǎn)鼓孔被搜集在機(jī)殼內(nèi)，從排出口排出機(jī)外。濾餅在篩網(wǎng)中滯留。在差速器作用下，濾餅由小直徑處滑向大端，隨轉(zhuǎn)鼓直徑增大，濾餅加快脫水，直到推出轉(zhuǎn)鼓，以此實(shí)現(xiàn)進(jìn)料、分別、洗滌和卸料的循環(huán)操作。特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：延續(xù)性操作，消費(fèi)效率高，具有過載維護(hù)安裝，可實(shí)現(xiàn)無人平安操作；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低；適用于腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)物料的分別。缺陷制造本錢高；濾餅中還存有濾液；應(yīng)視不同的濾漿調(diào)整轉(zhuǎn)速差?！捕车椒謩e機(jī)

特點(diǎn)運(yùn)用碟式分別機(jī)用于乳濁液的分別和含有少量固相的懸浮液的廓清。化學(xué)、制藥和生化工業(yè)運(yùn)用最廣泛。A)10-100個(gè)錐頂角為60-100Ｃ的錐形碟片；B)碟片距很短0.5-2.5mm，沉降間隔極短，分別效果高；C)碟片多，沉降面積大，添加分別效果；D)抗對(duì)流效果高?！捕车椒謩e機(jī)分類①用途：廓清用碟式分別機(jī)和分別用碟式分別機(jī)。②進(jìn)料和排液方式：敞開式、半密封式、密封式。③按排渣方式：人工排渣型、噴嘴排渣型、環(huán)閥排渣型。主要構(gòu)造轉(zhuǎn)鼓：錐形碟片傳動(dòng)安裝：主軸、離心摩擦聯(lián)軸節(jié)、螺旋齒輪等它具有一密閉的轉(zhuǎn)鼓，鼓中放置有數(shù)十個(gè)至上百個(gè)錐頂角為60°~100°的錐形碟片，碟片與碟片間的間隔用帖附于碟片反面的狹條來調(diào)理和控制，普通碟片間的間隔為0.5－2.5mm。任務(wù)特點(diǎn)廓清用與分別用碟式分別機(jī)構(gòu)造上區(qū)別在于碟片和出液口。懸浮液從中心管參與，經(jīng)碟片底架引到轉(zhuǎn)鼓下方，在離心力作用下，重度大的固相顆粒沿碟片下外表堆積到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，定期停機(jī)取出。廓清液那么沿碟片上外表向中間流動(dòng)，由轉(zhuǎn)鼓上部出液口排出。廓清用：碟片不開孔，出液口只需一個(gè)。料液從中心管參與，由底架分配到碟片層的“中性孔〞位置，分別進(jìn)入各錐形碟片間，構(gòu)成薄層分別。密度小的輕液沿碟片上外表向中心流動(dòng)，由輕液口排出；重液那么沿碟片下外表流向轉(zhuǎn)鼓外層，經(jīng)重液口排出。乳濁液含有少量固相時(shí)，它們積沉于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上定期排渣。分別用：碟片開孔，出液口有兩個(gè)〔輕液、重液〕。5.特點(diǎn)：消費(fèi)才干大，能自動(dòng)延續(xù)操作，并可制成密閉、防爆型。6.開展趨勢(shì)：進(jìn)一步改善自動(dòng)化控制系統(tǒng)；研制轉(zhuǎn)鼓資料，提高轉(zhuǎn)鼓的強(qiáng)度；研討轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體動(dòng)力形狀；改善轉(zhuǎn)鼓構(gòu)造，進(jìn)一步提高分別效果和消費(fèi)才干，以及更好地滿足各種消費(fèi)的工藝要求。55Ａ、人工排渣碟片離心機(jī)運(yùn)用：A、液-液分別，并含少量固體，B、固-液分別，固相含量小于２%，C、廓清操作。主要技術(shù)目的：A、分別因子10000g以上；B、顆粒直徑0.02—20m，固體含量<2%，C、<100t/h。優(yōu)點(diǎn)：A、分別因子>10000g；B、適宜含少量細(xì)顆粒的液液分別。缺陷：A、轉(zhuǎn)鼓與碟片間空隙大，不易發(fā)揚(yáng)離心機(jī)的高效分別性能；B、停車清洗，消費(fèi)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。56Ｂ、噴嘴排渣碟片離心機(jī)運(yùn)用：多用于cell濃縮，濃縮比在5-20。主要技術(shù)目的：A、分別因子5000g左右；B、順應(yīng)的顆粒直徑0.1-100m，固體含量<25%，C、噴嘴2-24個(gè)，D、轉(zhuǎn)鼓d<900mm優(yōu)點(diǎn)：A、顆粒富積好；B、處置量大，可達(dá)300t/h。缺陷：A、分別因子5000g，低，不適宜于小顆粒的分別；B、富積的顆粒含水量大。57Ｃ、活塞排渣碟片離心機(jī)主要技術(shù)目的：A、分別因子5000-9000g；B、順應(yīng)的顆粒直徑0.1—500m，固體含量<10%，C、處置量達(dá)40t/h，D、固液密度差0.01g/cm3。優(yōu)點(diǎn)：A、顆粒富積好；B、處置量較大40t/h。缺陷：A、富積的顆粒含水量大；B、不適宜于高固體含量的發(fā)酵液(>10%)。運(yùn)用：多種顆粒的分別(0.1——500m顆粒)，固體含量<10%,運(yùn)用范圍最廣 離心設(shè)備的選擇根本參數(shù)選擇

亞型根本型號(hào)固體物濃度顆粒d，固液密度,粘度產(chǎn)物熱穩(wěn)定性低溫離心流量Q,規(guī)模規(guī)格、臺(tái)數(shù)氣溶膠,活cell密封滅菌設(shè)計(jì)59第三節(jié)旋流分別機(jī)械〔簡(jiǎn)介〕一、根本概念與運(yùn)用二、旋液器的根本構(gòu)造與任務(wù)原理三、旋流分別器的特點(diǎn)一、根本概念與運(yùn)用旋流分別技術(shù)：一種高效節(jié)能型的分別技術(shù)，其關(guān)鍵部分是旋流分別器，簡(jiǎn)稱旋流器。原理：利用切向注入的混合物高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來加速顆粒的沉降，非均相物料系在分別器內(nèi)構(gòu)成向下的外旋流和向上的內(nèi)旋流，到達(dá)不同密度的相或不同粒度顆粒的分別。根本概念與運(yùn)用運(yùn)用：具有密度差的固-液、氣-液、固-氣、液-氣、液-液以及固-固等非均相混合物的分別。包括生物、食品〔如淀粉消費(fèi)、制糖工業(yè)、奶制品工業(yè)、食用油工業(yè)、啤酒工業(yè)、葡萄酒消費(fèi)工業(yè)等〕、三廢〔廢氣、廢液和廢固〕處置等領(lǐng)域中的廓清、增濃或脫水、分級(jí)、洗滌等分別過程，甚至還可以及強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)和分別于一身，用作旋流枯燥器等。二、旋液器的根本構(gòu)造與任務(wù)原理旋液器：用于液-液分別的旋流分別器稱為旋液器。一種利用離心沉降原理將非均相混合物中具有不同密度的相的機(jī)械分別設(shè)備。根本構(gòu)造1個(gè)分別腔：圓柱形、圓錐形、柱-錐形1~2個(gè)入口2個(gè)出口外圓筒內(nèi)圓筒錐形筒切向入口關(guān)風(fēng)器(防止空氣進(jìn)入)進(jìn)料底流溢流外螺旋內(nèi)螺旋任務(wù)原理錐形筒切向入口關(guān)風(fēng)器(防止空氣進(jìn)入)進(jìn)料底流溢流外螺旋內(nèi)螺旋懸浮液從圓筒上部的切向口進(jìn)入器內(nèi)，旋轉(zhuǎn)向下流動(dòng)。液流中的顆粒受