在食品工業,許多產品的生產過程中有液體參與,因此不可避免地需要液固兩相過濾操作。加工過程中需要過濾,最終產品需要過濾,廢水吃力需要過濾,甚至某些液體原料與水也需要過濾凈化。因此過濾分離是食品工業不可缺少的環節。
食品工業是與人體健康密切相關的工業,對過濾的首要要求是過濾效率高,濾液清澈透明,不僅內在質量好,而且外觀要吸引人,這就意味著食品生產應該選用先進的過濾介質,使之能適應生產發展的需要。
最近十多年,我們研制成功一類新型過濾介質,即以高分子聚合物為原料,通過燒結而成型,如微孔PVC,PE和PA過濾管等等。這些過濾介質均成功地在國內工業生產上獲得了應用。本文特對適合食品工業過濾的多孔PE,PA過濾管的性能,過濾機的結構及其在食品中應用的效果作一些簡單介紹。
一、微孔PE、PA這兩類過濾管具有以下共同特性
(1)過濾介質的毛細孔細而均勻,既可作為 表面過濾介質,又可作為深層過濾介質。過濾精度很高,濾液澄清。
(2)耐化學腐蝕性能優良,對酸堿鹽的作用很穩定,能耐醇醛與脂肪烴等有機溶劑。
(3)無味、無嗅、無毒,非常適宜于醫藥、食品等與人體健康有關的部門。
(4)具有一定的剛性與機械強度,可承受較高的內壓力,可利用“壓縮氣體反吹法”脫渣,不僅可以卸濕渣,也可以卸較干的渣,因此工人勞動強度大大減輕。
(5)可利用“壓縮氣體反吹法”或者“氣—液混合流反吹法”進行再生,也可以使用化學溶解再生,操作方便,使用壽命長。
(6)比重很輕,只有0.4—0.6克/公分3左右,又可以車、刨、鋸、削,因此安裝與拆修很方便。
兩種過濾介質的主要區別是多孔PE管的最高使用溫度為80℃,微孔PA過濾介質的最高使用溫度為120℃,可以承受高溫蒸氣消毒。
二、這兩種過濾管具有高的過濾精度
PE微孔過濾管主要以玻璃粉與水組成的懸浮液來測定其過濾精度;微孔PA過濾管以大腸桿菌來測定其除菌效率。
以微孔PE-7型過濾管為例,平均孔徑為10.38微米,孔隙率34.18%,壁厚6.2毫米測試結果,溶液平均過濾速度達0.694米/時,精度達1.28微米。再如多孔PA-7型,平均孔徑為10.1微米,壁厚15毫米,過濾前細菌數為4700個/毫升,過濾后即除凈,除菌率達100%。可見過濾的效率是相當高的。這樣的性能使得這類材料非常適宜于食品工業生產中作精細過濾的介質。
三、幾種主要過濾機的型式
澄清過濾用的過濾機的結構較簡單。濾渣過濾由于過濾介質外面要形成一層濾渣,過濾以后一般還需對濾渣進行洗滌,脫水等操作,最后進行卸渣與過濾介質的清洗與再生,因此濾渣過濾用的過濾機結構要比澄清過濾機復雜得多。移動式管板式真空過濾機由若干塊過濾管板組成,每塊管板由微孔PE管或微孔PA管排列而成,所有管板固定在一個保護架上,每一管板上部都有濾液匯總管,所有匯總管再集中到一個總的濾液管。所有管板利用電動葫蘆作上下與左右移動。過濾時,將所有管板放到下面的料漿槽內進行真空吸濾,當管板上形成一定厚度的濾渣以后,將所有管板上升,然后移至另一個洗滌槽內,進行抽吸洗滌。洗滌結束,將管板上升,繼續抽吸,以此進行濾渣脫水,然后移至另一處,利用壓縮空氣進行反吹卸渣。立式加壓過濾機,管板式濕出渣壓濾機,管板式干出渣過濾機,大量用于廢水過濾。
四、在食品生產上的主要應用
經過生產上連續五年多的實踐,這些過濾機已在以下幾種產品獲得成功的應用
(1)魚露利用微孔PE管真空過濾機過濾魚露料漿。過濾出來的魚露澄清透明,質量好。不須再精制;且出渣方便,設備耐腐蝕,實現了機械化操作,改變了原來作坊式手工操作狀況,改善了勞動條件,提高了生產效率。
(2)葡萄糖。立式微孔PE管板形壓濾機25m2濕出渣壓濾機,和15m2立式管束形微孔PE管干出渣過濾機等幾種機型用于葡萄糖生產上過濾脫色活性炭,其中立式微孔PE管板形壓濾機立式管束形微孔PE干出渣過濾機用于活性炭濾渣成干渣出渣的過濾,25m2是濕出渣壓濾機用于活性炭濾渣成濕渣的過濾。
這些新型過濾機代替使用濾布的板框壓濾機或葉片式過濾機后,濾液很清,產品質量顯著提高,同時隔除原來即繁重又骯臟的卸渣體力勞動,生產面貌明顯改觀。
(3)藥酒。利用澄清過濾機,過濾藥酒,濾除酒中的細菌,代替原來石棉為過濾介質的過濾操作,產品質量明顯提高。
此外,目前正在進行其他試驗,如沙棘汁過濾等等。
五、如何正確選用
微孔PE管過濾機或微孔PA過濾機是一類過濾效率很高的過濾設備,但欲使用得當,還須注意幾事項:
(一)需要先進行過濾試驗,試驗內容包括:(1)測定料漿中固體顆粒的大小,濃度液體的粘度;(2)測定濾渣的比阻與壓縮指數;(3)選頂最佳的過濾管型號。
(二)根據工藝多需要的過濾時間與處理量,計算過濾機的過濾面積,過濾管的根數,管間距離等,由這些數據及工藝對過濾的要求,選定過濾的型號。
(三)為了提高食品工業過濾效率,對許多物料,需要加一定量助濾劑。尤其對那些濾渣又粘由細的料漿,過濾時阻力很大,過濾效率很低,助濾劑可明顯改善過濾性能。
對于食品工業,作者認為一般以粉末纖維素為宜,因為過濾粉末纖維素可作飼料,能廢物利用,又不污染環境。
(四)加壓過濾機一般利用離心泵將料漿壓進過濾機進行過濾。作者認為不宜選用一般離心泵,因為這類泵軸封易泄漏,損失較大,而宜選用耐腐蝕的磁力泵,因為這類泵沒有軸封,絕對密閉不漏。
技術支持:
設備咨詢前請完善我司工況調查表,以便我司工程師提供更完善的過濾方案!