4-分離機械與設(shè)備

1、第四章 分離機械與設(shè)備,,定義： 食品生產(chǎn)的分離操作是將不同物理、化學(xué)等屬性的物質(zhì)，根據(jù)其顆粒大小、相、密度、溶解性、沸點等表現(xiàn)出的不同特點而將物質(zhì)分開的一種操作過程?；旌衔锇ň嗪头蔷鄡纱箢悾蔷嗷旌衔锸怯删哂蟹纸缃缑娴膬上嗨M成，而均相混合物則沒有明顯的界面。食品工業(yè)中，過濾、離心分離和旋流分離是三大主要機械分離方法。,,第一節(jié) 過濾分離機械與設(shè)備過濾分離基本知識過濾是以某種多孔性介質(zhì)，在外力作用下使連續(xù)相流體通過介質(zhì)

2、的孔道時截留分散相顆粒，從而實現(xiàn)分離的操作。,過濾操作過程,一般包括過濾、洗滌、干燥、卸料四個階段。,a、過濾：懸浮液在推動力作用下，克服過濾介質(zhì)的阻力進(jìn)行固－液分離；固體顆粒截留，逐漸形成濾餅。當(dāng)過濾速度降低到—定程度后，轉(zhuǎn)入下道工序。 b．洗滌：停止過濾后，濾餅的毛細(xì)孔中包含有許多濾液，必須洗滌，以得到純凈的固粒產(chǎn)品或得到盡量多的濾液。,過濾操作示意圖1-濾漿；2-濾餅；3-濾布；4-支承物；5-濾液,,c.干燥：用壓縮空氣排擠

3、或真空抽吸把濾餅毛細(xì)管中存留的洗滌液排走，得到含濕量較低的濾餅。 d．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)行過濾。,過濾介質(zhì),作用：用于促使濾餅的形成，并為濾餅的支撐物。要求：①具有多孔性，孔道大小應(yīng)該能截留懸浮粒子。 ② 具有足夠的機械強度。 ③具有適當(dāng)?shù)谋砻嫣匦?，能加快卸除濾餅速度。 食品加工中所用的過濾介質(zhì)除

4、滿足上述要求外， 還應(yīng)具有無毒、耐腐蝕和不易滋生微生物、易 于清洗消毒等特點。,常用的過濾介質(zhì)種類繁多，按其形狀大致分為： (a)粒狀介質(zhì)：如焦炭、石礫、細(xì)砂、鋸屑、活性碳、玻璃碴、酸性白土等。此類介質(zhì)用于過濾固相含量極少的懸浮液，例如水的過濾和糖的脫色等。 (b)織物狀介質(zhì)：是工業(yè)上廣泛應(yīng)用的一類，它包括耐腐蝕的不銹鋼絲、銅絲或鎳絲等織成的各種形式的金

5、屬濾布。也可用天然或人造纖維如：棉、毛、合成纖維等編織成各種形式的非金屬濾布。,,(c)多孔固體介質(zhì)：如多孔陶瓷、多孔玻璃、多孔塑料、不銹鋼粉末。多做成板狀或管狀，耐腐蝕性好，孔隙小，強度高，常用于過濾含少量微粒的懸浮液，例如白酒、糖液。,助濾劑,在過濾前預(yù)覆在濾布上或添加在濾漿中以提高過濾速度的物質(zhì)。當(dāng)過濾的固體顆粒極細(xì)或具有很大的壓縮性時，過濾介質(zhì)會很快被堵塞，所形成的濾餅的孔隙度變小，過濾層的滲透性大大降低，以至于過濾操作不能

6、持續(xù)。為防止膠狀微粒對濾孔的堵塞，常用助濾劑涂在濾布上或按一定比例均勻混合于懸浮液之中，一起進(jìn)入過濾機過濾，以形成滲透性好、耐壓縮的濾餅，保證濾液通暢流通。,,種類：食品工業(yè)常用的助濾劑有硅藻土、活性 碳、石棉、鋸屑等。要求：助濾劑的表面應(yīng)有吸附膠體的能力； 顆粒細(xì)小、堅硬、不可壓縮； 能防止濾孔堵塞。,過濾操作中的推動力和阻力推動力

7、,推動力：指濾餅和過濾介質(zhì)組成的過濾層兩側(cè)壓力差，常以作用在懸浮液上的壓力表示。通常工業(yè)上過濾中推動力的來源有四種：1）懸浮液本身的液柱壓力差，一般不超過50kPa，稱為重力過濾；2）在懸浮液表面加壓，一般可達(dá)0.5MPa，稱為加壓過濾；3）在過濾介質(zhì)下方抽真空，通常不超過86kPa真空度，稱為真空過濾；4）利用慣性離心作用，稱為離心過濾。,過濾阻力,過濾阻力是隨著過濾操作過程而變化的。在過濾剛開始時，只有過濾介質(zhì)的阻力。

8、隨著過濾的進(jìn)行，還有濾餅的阻力。這種阻力將隨著濾餅的厚度的逐漸增加而增加，直至成為過濾中的主要阻力。 只有當(dāng)采用粒狀過濾介質(zhì)，且懸浮液中含固體顆粒少時，濾餅的阻力才可忽略不計。,過濾分離的應(yīng)用,a．濾餅過濾： 以過濾介質(zhì)上游所形成固體顆粒床層的滲濾作用為主要過濾機理。用于含大量不溶性固體的懸浮液的過濾(即含量大于1-2％)。b．深層過濾： 在過濾介質(zhì)上游雖形成微薄的濾餅，但只是少量顆粒嵌入介質(zhì)通道?？捎?/p>

9、于從液體中除去少量不溶性固體的過濾，如啤酒、果汁、牛奶、色拉油等的過濾。 c．膜過濾： 是采用有機膜、多孔陶瓷介質(zhì)膜和半透膜介質(zhì)膜等膜材料，從液體中除去少量極細(xì)小質(zhì)點的過濾。如從汽水、果汁中除去少量的微生物的過濾。,過濾機的分類,按過濾推動力可分為： 重力(常壓)過濾機 加壓過濾機

10、 真空過濾機按過濾介質(zhì)的性質(zhì)分：粒狀介質(zhì)過濾機 濾布介質(zhì)過濾機 多孔陶瓷介質(zhì)過濾機 半透膜介質(zhì)過濾機按操作方法可分為： 間歇式過濾機

11、 連續(xù)式過濾機,間歇式過濾機的特點：其過濾、洗滌、干燥、卸料四個操作工序在不同的時間內(nèi)在過濾機的同一部位上依次進(jìn)行。它的結(jié)構(gòu)簡單，但生產(chǎn)能力較低，勞動強度較大。 連續(xù)式過濾機的特點：其四個操作工序在同一時間內(nèi)在過濾機的不同部位上進(jìn)行。它的生產(chǎn)能力較高，勞動強度較小，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。,,過濾機的選型 過濾機選型時，必須考慮的因素有： 1．過濾的

12、目的 過濾為了取得濾渣還是濾液或者二者都要或二者都不要。 2．濾漿的性質(zhì) 濾漿的性質(zhì)是指過濾特性和物理性能。濾漿的過濾特性包括濾餅的生成速度、孔隙率、固體顆粒的沉降速度、固相濃度等。濾漿的物理性能包括粘度、蒸汽壓、顆粒直徑、溶解度、腐蝕性等。 3．其它因素 主要包括生產(chǎn)能力、操作條件、設(shè)備費用、操作費用等。 4、要做到正確的選型除考慮以上因素外，必要時還須做一些過濾實驗。,過濾機的應(yīng)用,在食品上的應(yīng)用有如下

13、幾個方面： a．一般固—液系統(tǒng)的分離：如蔗糖生產(chǎn)中的糖汁和糖渣的分離采用真空轉(zhuǎn)鼓過濾機或板框壓濾機。板框壓濾機則可用于啤酒廠過濾麥芽和發(fā)酵后回收酵母等。 b．作為澄清設(shè)備使用：陶質(zhì)管濾機和流線式過濾機已廣泛應(yīng)用于澄清液體食品，如啤酒、葡萄酒、醋、果汁、酵母浸出液及油、鹽水、糖漿，以除去其中極細(xì)微?；蛘叱赡z狀或泥狀的固體。 c．除去微生物：管濾機常用于葡萄酒、啤灑、果汁和酵母浸出液的過濾以降低微生物的數(shù)目，故可

14、用于代替或補充以降低微生物數(shù)目為目的的熱處理操作。,間歇式過濾機 間歇式過濾機有重力過濾器、板框壓濾機、廂式壓濾機、葉濾機等。 (一)重力過濾器 砂濾器是一種最簡單的過濾設(shè)備，是此類過濾機的代表。砂濾器內(nèi)設(shè)多孔的支承板，在其上方堆放一定厚度的砂粒層作過濾介質(zhì)，濾漿由上方加入，靠重力作用往下沉，固體雜質(zhì)被砂層擋住，在砂層粒下方可得到澄清的濾液。 經(jīng)過一段時間的操作后，砂層的過濾通道多為濾渣所堵塞，必須加

15、以洗凈，通?？捎们逅傻撞克腿?，逆流沖洗，把濾渣由頂部帶走。,（二）板框式過濾機,板框壓濾機是間歇式過濾機中應(yīng)用最廣泛的一種。它利用濾板來支撐過濾介質(zhì)，濾漿因受壓而強制進(jìn)入濾板之間的空間內(nèi)，并形成濾餅。,濾板和濾框多為正方形。 濾板作用是支撐濾布并提供濾液流出的通道。 板面制成各種凸凹紋路。 板、柜的角部開設(shè)的小孔構(gòu)成供濾漿或洗水流通的孔道。,濾板有洗滌板、非洗滌板和盲板三種結(jié)構(gòu)：洗滌板設(shè)有洗水進(jìn)口；非洗滌板無洗水

16、進(jìn)口；盲板則不開設(shè)任何液流。,過濾機組裝時，按濾板－濾框－洗滌板－濾框－濾板…交 替排列，用過濾布隔開，且板和框均通過支耳架在一對橫 梁上，利用壓緊裝置壓緊或拉開。 框的兩側(cè)覆以濾布，空框與濾布圍成容納濾漿及濾餅的空 間。,濾框,濾板,洗滌板,濾布,板框組合示意圖,過濾：濾漿由濾漿通路經(jīng)濾框上方進(jìn)入濾框空間，固粒被濾布截留，在框內(nèi)形成濾餅，濾液穿過濾餅和濾布流向兩側(cè)的濾板，再經(jīng)濾板的溝槽流至下方通孔排出。（此時洗

17、滌板起過濾板作用）洗滌：洗滌板下端出口關(guān)閉，洗滌液穿過濾布和濾框的全部向過濾板流動，從過濾板下部排出。結(jié)束后除去濾餅，進(jìn)行清理，重新組裝。,工作原理,板框壓濾機,應(yīng)用適應(yīng)于各種復(fù)雜物料的過濾分離，對于粘度大、顆粒度細(xì)、可壓縮性顯著的各種物料過濾分離均可使用。主要用于下述的工藝過程（1）液體的澄清；（2）分離難過濾的低濃度懸浮液或膠體懸浮液；（3）分離液相粘度大或接近飽和狀態(tài)的懸浮液。特點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單；造價低；過濾面積

18、大；推動力大。缺點：裝卸板框勞動強度大；濾布磨損嚴(yán)重。,,硅藻土壓力過濾機硅藻土過濾機是以硅藻土為助濾劑的壓力式過濾機 。過濾效率高，可獲得很高的濾速和理想的澄清度，甚至很混濁的液體也能過濾，設(shè)備簡單，且在操作良好的情況下，還具有除菌的效果。它除了可以過濾糖液外，還可過濾啤酒、白酒、醬油、醋等。,,原理在密閉不銹鋼容器內(nèi)，水平放置不銹鋼過濾圓盤，圓盤的上層是不銹鋼濾網(wǎng)，下層是不銹鋼支撐板，中間是液體收集腔。過濾時，先涂一層硅藻土

19、，過濾液體在泵壓力作用下，通過涂層進(jìn)入收集腔內(nèi)，顆粒及高分子被截流在涂層上，進(jìn)入收集腔內(nèi)的是澄清液體，通過中心軸，流出容器。,,移動式硅藻土過濾機1—手輪；2—后支座；3—拉緊螺桿；4—壓緊板5—排氣閥；6—殼體；7—導(dǎo)向桿；8—濾盤；9—前支座；10—玻璃筒,,,,,真空過濾機以抽真空為推動力，過濾介質(zhì)的上游為大氣壓，下游為負(fù)壓。過濾、脫水、洗滌、卸料、濾布再生等操作工序同時在轉(zhuǎn)鼓的不同部位進(jìn)行，轉(zhuǎn)鼓每轉(zhuǎn)一周，完成一個操作循環(huán)

20、，是一種連續(xù)性生產(chǎn)和機械化程度較高的過濾設(shè)備。主要有：轉(zhuǎn)鼓真空過濾機和轉(zhuǎn)盤真空過濾機,鼓外表面為多孔篩板，轉(zhuǎn)鼓 外覆蓋濾布； 圓筒內(nèi)部被分隔成若干個扇形 小室，小室內(nèi)有單獨孔道與空 心軸內(nèi)的孔道相通； 空心軸內(nèi)的孔道則沿軸向通往 轉(zhuǎn)鼓軸頸端面的轉(zhuǎn)動盤（隨軸 旋轉(zhuǎn)）上。 固定盤與轉(zhuǎn)動盤端面緊密配合 構(gòu)成一多位旋轉(zhuǎn)閥，稱為分配 頭。,結(jié)構(gòu),分配頭的固定盤被徑向隔板分成若干個弧形空隙，分別與真

21、空管、濾液管、洗液貯槽及壓縮空氣管路相通。當(dāng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時，借分配頭的作用，扇行小室內(nèi)部獲得真空和加壓，可控制過濾、洗滌等操作。,區(qū)域I為過濾區(qū)。扇形格浸于濾漿中，格室內(nèi)為真空狀態(tài)。濾液經(jīng)過濾布進(jìn)入格室內(nèi)，然后經(jīng)分配頭的固定盤弧形槽4排向濾液槽;區(qū)域II為濾液吸干區(qū)。扇形格剛離開液面，格室內(nèi)仍為真空，使濾餅中殘留的濾液被吸盡，與過濾區(qū)濾液一并排向濾液槽。區(qū)域III為洗滌區(qū)。洗滌水由噴水管灑于濾餅上，扇形格內(nèi)為低真空狀態(tài)，將洗出液吸人

22、，經(jīng)過固定盤的槽5通向洗液槽。,區(qū)域IV為洗后吸干區(qū)。洗滌后的濾餅在此區(qū)域內(nèi)借扇形格室內(nèi)的減壓進(jìn)行殘留洗液的吸干，并與洗滌區(qū)的洗出液一并排人洗液槽。區(qū)域V為吹松卸料區(qū)。此區(qū)域內(nèi)格室與壓縮空氣相通，將被吸干后的濾餅吹松，同時被伸向過濾表面的刮刀所剝落。區(qū)域VI為濾布再生區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)用壓縮空氣吹走殘留的濾餅。,轉(zhuǎn)筒真空過濾機動畫,,,第二節(jié) 離心分離機械離心分離的原理在食品的生產(chǎn)中，經(jīng)常需要將固—固、固—液、液—液、固—液—液等混

23、合物料中的組分加以分離，其中，固—液、液—液、固—液—液等混合物料的分離操作，稱為非均相系分離操作。離心分離設(shè)備是利用分離筒的高速旋轉(zhuǎn)，使物料中具有不同比重的分散介質(zhì)、分散相或其它雜質(zhì)在離心力場中獲得不同的離心力，達(dá)到分離的目的。,,離心過濾：在有孔的分離筒內(nèi)壁面覆以濾布，流體通過而顆粒被截留在筒內(nèi)。離心沉降：分離筒壁上無孔，密度較大的顆粒沉于分離筒壁，而密度較小的流體集中于中央并不斷引出。離心分離：分離筒壁上無孔且分離的是乳濁液

24、，兩種液體按輕重分層，重者在外，輕者在內(nèi)，各自從適當(dāng)位置引出。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,離心過濾,,,,,,離心沉降,,,,,,,,,,,,,,,,,,,離心分離,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,離心機分類1．按離心機的離心分離因數(shù)大小來分類（1）常速離心機α50 000，主要用于分離相不易分離的超微細(xì)粒的懸浮系統(tǒng)和高分子的膠體懸

25、浮液。,2．按操作原理的不同分類（1）過濾式離心機-這是分離筒壁上有孔，借離心力實現(xiàn)過濾分離的離心機。（2）沉降式離心機-這是一種分離筒壁上無孔，借離心力實現(xiàn)沉降分離的離心機。（3）分離式離心機-這是一種分離筒壁上無孔，具有極大的轉(zhuǎn)速，一般在4000r/min以上，分離因數(shù)在3 000以上的離心機。,3．按操作方式的不同分類（1）間歇式離心機 是指轉(zhuǎn)鼓對所承載的被分離而截留的物料有一定質(zhì)量限度的離心機。在卸料時，必須停車或減速

26、，然后采用人工或機械方法卸出物料。其特點是可根據(jù)需要延長或縮短過濾時間，滿足物料終濕度的要求，主要用以固—液懸浮混合液的分離。（2）連續(xù)式離心機 整個設(shè)備的操作均在連續(xù)化狀態(tài)下，物料的輸入和不同相物質(zhì)的分離與輸出均為連續(xù)完成，可用于固—液懸浮液和液—液乳濁液的分離。,4．按卸料方式分類（1）人工卸料離心機（2）重力卸料離心機（3）刮刀卸料離心機（4）活塞推料離心機（5）螺旋卸料離心機（6）離心卸料離心機（7）振動卸料離心機（

27、8）進(jìn)動卸料離心機5．按轉(zhuǎn)鼓（分離筒）主軸位置分類（1）臥式離心機（2）立式離心機,離心機的應(yīng)用離心機用于淀粉、牛奶、酵母、啤酒、果汁、砂糖、桔油、食用動物油、米糠油等食品加工中，主要用于脫水、濃縮、分離、澄清、凈化和固體分級等工藝過程。砂糖糖蜜分離奶制品工業(yè)牛奶分離制鹽工業(yè)的晶鹽脫鹵淀粉工業(yè)中淀粉與蛋白質(zhì)的分離,臥式離心機,基本結(jié)構(gòu)和工作原理臥式螺旋離心機的基本結(jié)構(gòu)由三個部分組成：轉(zhuǎn)筒部分、螺旋推料器和驅(qū)動裝置。,,,

28、第二節(jié)臥式螺旋離心機,,應(yīng)用臥式螺旋離心機是化工聚烯行業(yè)、食品植物蛋白提取、工業(yè)廢水污泥脫水處理等工序的關(guān)鍵設(shè)備，具有分離因數(shù)高，能實現(xiàn)對懸浮液的脫水、澄清、分級的操作，對分離物料的適應(yīng)性強，單位生產(chǎn)能力的功耗低等特點。,在選用時考慮的幾個方面：1）對于細(xì)粒級難分離的懸浮液，采用高分離因數(shù)，大長徑比的螺旋離心機來完成。2）對于固相濃度大的液—液—固三相懸浮液，采用特殊結(jié)構(gòu)的螺旋離心機來完成。3）對于固相顆粒粒度的分級，選擇適當(dāng)?shù)?/p>

29、分離因數(shù)和合理的結(jié)構(gòu)。,碟式離心機分離設(shè)備碟式分離機是由室式分離機發(fā)展來的。在轉(zhuǎn)鼓里裝有許多互相保持一定間距的錐形碟片，使液體在碟片間成薄層流動而進(jìn)行分離。優(yōu)點：減少液體擾動，減小沉降距離，增加沉降面積，增加分離效率和生產(chǎn)能力。碟式分離機用于乳濁液的分離和含有少量固相的懸浮液的澄清。在分離乳濁液時，往往還包含著液—液—固三相分離。,（1）按其進(jìn)料和排液方式分為 敞開式 半密封式,密封式,⑵ 按卸料方式

30、可分為 停機排除沉渣式； 連續(xù)運轉(zhuǎn)分批自動排除沉渣式； 噴嘴排渣式,碟式離心機的工作原理分離機高速旋轉(zhuǎn)形成一個強大的離心力場，料液在離心力場的作用下，由于物料的密度差的存在，重組分受到了較大的離心力沿著錐形碟片下表面滑移出沉降區(qū)，進(jìn)入混流過渡區(qū)并匯聚噴嘴排出機外；而輕組分受到的離心力較小，匯聚向心泵室后排出機外。,分離用分離機,分離用碟片,澄清用分離機,蝶式離心機外形圖,碟式離心機的主

31、要結(jié)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)鼓、機殼、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和機座組成。轉(zhuǎn)鼓是碟式機的主要部件，由轉(zhuǎn)鼓體、分配器、碟片、轉(zhuǎn)鼓蓋、鎖環(huán)等組成。碟片呈倒錐形，錐頂角60～100度，間距在0.3～10mm。,碟式離心機的驅(qū)動結(jié)構(gòu)使離心機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，是離心機設(shè)計中的核心技術(shù)之一。離心機的驅(qū)動結(jié)構(gòu)應(yīng)具有如下的基本要求：①工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)振動小，運行穩(wěn)定可靠；②轉(zhuǎn)速精度高；③升降速快；④噪音低；⑤體積小，結(jié)構(gòu)簡單。,碟式離心機的操作碟式離心機是高速旋轉(zhuǎn)的分離

32、機，回轉(zhuǎn)離心力極大，操作中要注意安全。開機前，分離機必須按規(guī)定進(jìn)行細(xì)致的清洗和正確的裝配，以達(dá)到動平衡狀態(tài)；在每次開機前認(rèn)真檢查轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動是否靈活，各機件是否鎖緊，剎車是否處在松開狀態(tài)，察看機座的油箱油面是否處于玻璃刻度位上，要防止虛油面的產(chǎn)生。若停機12h以上，開機前應(yīng)將排油螺栓旋松幾圈，排出可能沉降的水分。,碟式離心機,應(yīng)用以若干疊加在一起的錐形碟片在高速旋轉(zhuǎn)過程中對物料進(jìn)行分離的設(shè)備，主要用于非均相的液—液乳濁液分離和固—液

33、懸浮液的分離，廣泛應(yīng)用于乳品加工、淀粉提取等生產(chǎn)領(lǐng)域。,蝶片式分離機,高速離心機,在分離乳濁液和極細(xì)顆粒的懸浮液時，需要有很大的離心力。轉(zhuǎn)鼓內(nèi)液體因旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心壓力與轉(zhuǎn)鼓半徑及轉(zhuǎn)速的平方成正比。為了減小鼓壁上所產(chǎn)生的應(yīng)力，宜采用小直徑、高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓，故稱高速離心機。高速離心機分為管式離心機和倒錐式離心機。管式離心機常用于動物油、植物油和魚油的脫水及果汁、蘋果漿及糖漿的澄清。倒錐式離心機廣泛用于奶油的分離和牛奶的凈化、動植物油精

34、制中的脫水和澄清、淀粉的分離和凈化等 。,管式高速離心機 管式高速離心機具有很高的分離因數(shù)（1.5萬～6萬），轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速可達(dá)8000～5萬r/min。,,,,為盡量減小轉(zhuǎn)鼓所受的應(yīng)力，采用較小的鼓徑；增大轉(zhuǎn)鼓的長度，以保證物料在鼓內(nèi)有足夠的沉降時間，于是導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓成為直徑小而高度相對很大的管式構(gòu)形。 特點：1、結(jié)構(gòu)簡單 2、運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 3、可做分離、澄清兩用 4、生產(chǎn)能力低,,倒錐式離心分離機 如

35、果采用轉(zhuǎn)速較低而直徑較大的轉(zhuǎn)鼓，就必須將液流分成若干薄層，既加長了液流行程，又避免了分離后再混合，從而提高了分離效果。,第三節(jié) 旋流分離機械旋液離心分離器又稱旋液分離管、水力旋流器。廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化工行業(yè)等領(lǐng)域。它不僅可用于懸浮液的分離、增濃，而且可用于產(chǎn)品的分級，還可用于不互溶液體的分離、氣液分離以及傳熱、傳質(zhì)和霧化的操作中。其分級作業(yè)的分級粒度為0.003～0.25ｍｍ，濃縮或澄清的分級粒度小于15μｍ。,按照分離介質(zhì)

36、不同可分為：固—液分離（除砂器）、固體篩選、液—液分離（油水分離）、氣—液分離、氣—固分離（旋風(fēng)除塵器）、氣—液—固三相分離按結(jié)構(gòu)形式一般可分為：靜態(tài)旋液分離器和動態(tài)旋液分離器兩種。,結(jié)構(gòu)： 旋液分離器由進(jìn)料管 、溢流管 、圓管和錐管等部分組成,旋液分離器和旋風(fēng)分離器的比較,相同點： ①原理相同： 都采用離心分離的方法除去內(nèi)部雜質(zhì)。 ②結(jié)構(gòu)相同： 就單個

37、分離器而言，其結(jié)構(gòu)大致相同。,不同點： ①用途不同： 旋液分離器用于從液體中分離固體雜質(zhì)， 旋風(fēng)分離器用于從氣體中分離固體雜質(zhì)。 ②設(shè)備體積不同： 旋液分離器用于液體分離，液體密度較大，故單個分離 器的體積較小； 旋風(fēng)分離器用于氣體分離，氣體密度較小， 故分離器的 體積較大。

38、③設(shè)備組裝方式不同： 為了提高生產(chǎn)率，旋液分離器一般多個分離器并聯(lián)使用， 而旋風(fēng)分離器一般單個分離器即可使用。,原理：不相溶且具有密度差的液體混合物，以一定的速度從入口進(jìn)入旋液分離器后，在離心力場的作用下，密度大的相被甩向四周，并順著壁面向下運動，作為底流排出；密度小的相向中間遷移，并向上運動，最后作為溢流排出，達(dá)到液-液分離的目的。,旋液分離器優(yōu)點： 結(jié)構(gòu)簡單緊湊、無傳動部分、占地面積小。

39、使用維護(hù)方便；物料在機器內(nèi)停留時間短、生產(chǎn)率高；能在密閉的條件下加工，產(chǎn)品質(zhì)量高。環(huán)境衛(wèi)生和勞動條件較好；便于連續(xù)作業(yè)和生產(chǎn)過程的自動控制。旋液分離器缺點： 管子內(nèi)壁易磨損。,用天然的或人工合成的高分子薄膜或其他具有類似功能的材料，以外界能量或化學(xué)位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級、提純和富集的方法，統(tǒng)稱為膜分離法。膜分離法用于液體和氣體的分離。,第四節(jié) 膜分離設(shè)備,如果通過半透膜的不只是溶劑，

40、而是有條件選擇性地讓某些溶質(zhì)組分通過，因而溶液中不同溶質(zhì)組分得到分離，該過程稱為膜分離。在分離的過程中，如果透過半透膜的只是溶液中的溶劑，由于分離則溶質(zhì)獲得了濃縮，此過程稱為膜濃縮。,膜的種類,按膜的來源：天然膜和合成膜；按膜的材料：樹脂膜、陶瓷膜及金屬膜；按膜化學(xué)組成：纖維素酯類膜、非纖維素酯類膜；按膜斷面的物理形態(tài)或結(jié)構(gòu)：對稱膜、不對稱膜(指膜的斷面不對稱)、復(fù)合膜(通常是用兩種不同的膜材料，分別制成表面性層和多孔支撐層)，

41、按膜的形狀：平板膜、管式膜和中空纖維膜等。,目前硝酸纖維素膜和聚酰胺膜應(yīng)用較為廣泛。陶瓷膜和金屬膜以其持有的性能和強度，在果蔬汁加工方面成為主導(dǎo)部件。,,膜分離的特點,①風(fēng)味和香味成分不易失散；②易保持食品某些功效，如蛋白的泡沫穩(wěn)定等。③不存在相變過程，節(jié)約能量。④工藝適應(yīng)性強，處理規(guī)模可大可小，操作維護(hù)方便，易于實現(xiàn)自動化控制。,膜分離的方法與原理（一）反滲透原理,利用反滲透膜選擇性透過溶劑（水）的性質(zhì)，對溶液施加壓力克服

42、溶液的滲透壓，使溶劑通過膜從溶液中分離出來。,（二）超過濾原理,超過濾膜在透過溶劑的同時，也透過小分子溶質(zhì)，截留大分子溶質(zhì)。截留的粒徑范圍是1－20nm，相當(dāng)于分子量為300至300000的各種蛋白質(zhì)分子，也可截留相應(yīng)粒徑的膠體微粒。,被分離的溶液借助外界壓力的作用，以一定的流速沿具有一定孔徑的超過濾膜面上流動，讓溶液中的無機離子、小分子物質(zhì)透過膜，截留高分子物質(zhì)、膠體、蛋白質(zhì)、微生物，從而實現(xiàn)分離和濃縮目的。,超過濾用途,① 澄清

43、 除去懸浮的微小顆粒 （處理果汁、葡萄酒、醋）② 成分調(diào)整 （牛奶、淀粉、酵母、葡萄糖、氨基酸等）③ 濃縮 -（乳液、全蛋產(chǎn)品、膠體等）④ 分子溶液的脫鹽⑤ 污染控制-（油脂、漂白污水、色料廢液等過濾）,(三）電滲析原理,使用具有選擇性透過性能的離子交換膜，在直流電場作用下，溶液中的離子選擇性透過進(jìn)行定向遷移。,A 陰離子膜 （允許陰離子通過）C 陽離子膜（允許陽離子通過）,電滲析裝置

44、是由許多陽膜和陰膜相間安置，并在膜間放置隔板，組合成膜組，在膜組兩側(cè)安裝電極。,電滲析法的應(yīng)用（1）海水的濃縮、淡化；（2）工廠廢水、廢液的脫鹽；（3）有機物和無機鹽類的分離；（4）有機酸的精制、濃縮及回收；（5）脫鹽飲料水的制備；（6）牛乳、乳清、糖蜜的脫鹽；（7）低鹽醬油的制造；（8）果汁類中檸檬酸、酒石酸的去除。,膜分離組件（一）平板式膜組件,（二）管式膜組件,結(jié)構(gòu)：膜粘在支撐管的內(nèi)壁或外壁。外管為多孔金屬管，

45、 中間為多層纖維布，內(nèi)層為管狀超濾或反滲透膜原理：原液在壓力作用下在管內(nèi)流動，產(chǎn)品由管內(nèi)透過管 膜向外遷移。,（三）毛細(xì)管式膜組件,由許多毛細(xì)管組成，纖維平行排列，兩端均與一塊端板粘合。進(jìn)料液從毛細(xì)管的中心通過，透過液從毛細(xì)管壁滲出。與管式膜組件相比，毛細(xì)管式膜組件擁有高填充密度,（四）中空纖維膜組件,結(jié)構(gòu)與毛細(xì)管式膜組件相類似，膜管沒有支撐材料，靠本身的強度承受工作壓力。將幾萬根中