適用于食品工業(yè)的新型過(guò)濾裝置

2022-11-06 21:19:45

在食品工業(yè)，許多產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中有液體參與，因此不可避免地需要液固兩相過(guò)濾操作。加工過(guò)程中需要過(guò)濾，最終產(chǎn)品需要過(guò)濾，廢水吃力需要過(guò)濾，甚至某些液體原料與水也需要過(guò)濾凈化。因此過(guò)濾分離是食品工業(yè)不可缺少的環(huán)節(jié)。
    食品工業(yè)是與人體健康密切相關(guān)的工業(yè)，對(duì)過(guò)濾的首要要求是過(guò)濾效率高，濾液清澈透明，不僅內(nèi)在質(zhì)量好，而且外觀要吸引人，這就意味著食品生產(chǎn)應(yīng)該選用先進(jìn)的過(guò)濾介質(zhì)，使之能適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要。
    最近十多年，我們研制成功一類(lèi)新型過(guò)濾介質(zhì)，即以高分子聚合物為原料，通過(guò)燒結(jié)而成型，如微孔PVC，PE和PA過(guò)濾管等等。這些過(guò)濾介質(zhì)均成功地在國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)上獲得了應(yīng)用。本文特對(duì)適合食品工業(yè)過(guò)濾的多孔PE，PA過(guò)濾管的性能，過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及其在食品中應(yīng)用的效果作一些簡(jiǎn)單介紹。
一、微孔PE、PA這兩類(lèi)過(guò)濾管具有以下共同特性
（1）過(guò)濾介質(zhì)的毛細(xì)孔細(xì)而均勻，既可作為表面過(guò)濾介質(zhì)，又可作為深層過(guò)濾介質(zhì)。過(guò)濾精度很高，濾液澄清。
（2）耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)良，對(duì)酸堿鹽的作用很穩(wěn)定，能耐醇醛與脂肪烴等有機(jī)溶劑。
（3）無(wú)味、無(wú)嗅、無(wú)毒，非常適宜于醫(yī)藥、食品等與人體健康有關(guān)的部門(mén)。
（4）具有一定的剛性與機(jī)械強(qiáng)度，可承受較高的內(nèi)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(dòng)強(qiáng)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(jìn)行再生，也可以使用化學(xué)溶解再生，操作方便，使用壽命長(zhǎng)。
（6）比重很輕，只有0.4—0.6克/公分³左右，又可以車(chē)、刨、鋸、削，因此安裝與拆修很方便。
    兩種過(guò)濾介質(zhì)的主要區(qū)別是多孔PE管的最高使用溫度為80℃，微孔PA過(guò)濾介質(zhì)的最高使用溫度為120℃，可以承受高溫蒸氣消毒。
二、這兩種過(guò)濾管具有高的過(guò)濾精度
    PE微孔過(guò)濾管主要以玻璃粉與水組成的懸浮液來(lái)測(cè)定其過(guò)濾精度；微孔PA過(guò)濾管以大腸桿菌來(lái)測(cè)定其除菌效率。
    以微孔PE-7型過(guò)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(cè)試結(jié)果，溶液平均過(guò)濾速度達(dá)0.694米/時(shí)，精度達(dá)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(guò)濾前細(xì)菌數(shù)為4700個(gè)/毫升，過(guò)濾后即除凈，除菌率達(dá)100%?？梢?jiàn)過(guò)濾的效率是相當(dāng)高的。這樣的性能使得這類(lèi)材料非常適宜于食品工業(yè)生產(chǎn)中作精細(xì)過(guò)濾的介質(zhì)。
三、幾種主要過(guò)濾機(jī)的型式
    澄清過(guò)濾用的過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單。濾渣過(guò)濾由于過(guò)濾介質(zhì)外面要形成一層濾渣，過(guò)濾以后一般還需對(duì)濾渣進(jìn)行洗滌，脫水等操作，最后進(jìn)行卸渣與過(guò)濾介質(zhì)的清洗與再生，因此濾渣過(guò)濾用的過(guò)濾機(jī)結(jié)構(gòu)要比澄清過(guò)濾機(jī)復(fù)雜得多。移動(dòng)式管板式真空過(guò)濾機(jī)由若干塊過(guò)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(gè)保護(hù)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(gè)總的濾液管。所有管板利用電動(dòng)葫蘆作上下與左右移動(dòng)。過(guò)濾時(shí)，將所有管板放到下面的料漿槽內(nèi)進(jìn)行真空吸濾，當(dāng)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(gè)洗滌槽內(nèi)，進(jìn)行抽吸洗滌。洗滌結(jié)束，將管板上升，繼續(xù)抽吸，以此進(jìn)行濾渣脫水，然后移至另一處，利用壓縮空氣進(jìn)行反吹卸渣。立式加壓過(guò)濾機(jī)，管板式濕出渣壓濾機(jī)，管板式干出渣過(guò)濾機(jī)，大量用于廢水過(guò)濾。
四、在食品生產(chǎn)上的主要應(yīng)用
    經(jīng)過(guò)生產(chǎn)上連續(xù)五年多的實(shí)踐，這些過(guò)濾機(jī)已在以下幾種產(chǎn)品獲得成功的應(yīng)用
（1）魚(yú)露利用微孔PE管真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾魚(yú)露料漿。過(guò)濾出來(lái)的魚(yú)露澄清透明，質(zhì)量好。不須再精制；且出渣方便，設(shè)備耐腐蝕，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化操作，改變了原來(lái)作坊式手工操作狀況，改善了勞動(dòng)條件，提高了生產(chǎn)效率。
（2）葡萄糖。立式微孔PE管板形壓濾機(jī)25m²濕出渣壓濾機(jī)，和15m²立式管束形微孔PE管干出渣過(guò)濾機(jī)等幾種機(jī)型用于葡萄糖生產(chǎn)上過(guò)濾脫色活性炭，其中立式微孔PE管板形壓濾機(jī)立式管束形微孔PE干出渣過(guò)濾機(jī)用于活性炭濾渣成干渣出渣的過(guò)濾，25m²是濕出渣壓濾機(jī)用于活性炭濾渣成濕渣的過(guò)濾。
    這些新型過(guò)濾機(jī)代替使用濾布的板框壓濾機(jī)或葉片式過(guò)濾機(jī)后，濾液很清，產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高，同時(shí)隔除原來(lái)即繁重又骯臟的卸渣體力勞動(dòng)，生產(chǎn)面貌明顯改觀。
（3）藥酒。利用澄清過(guò)濾機(jī)，過(guò)濾藥酒，濾除酒中的細(xì)菌，代替原來(lái)石棉為過(guò)濾介質(zhì)的過(guò)濾操作，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。
此外，目前正在進(jìn)行其他試驗(yàn)，如沙棘汁過(guò)濾等等。
五、如何正確選用
    微孔PE管過(guò)濾機(jī)或微孔PA過(guò)濾機(jī)是一類(lèi)過(guò)濾效率很高的過(guò)濾設(shè)備，但欲使用得當(dāng)，還須注意幾事項(xiàng)：
（一）需要先進(jìn)行過(guò)濾試驗(yàn)，試驗(yàn)內(nèi)容包括：(1)測(cè)定料漿中固體顆粒的大小，濃度液體的粘度；(2)測(cè)定濾渣的比阻與壓縮指數(shù)；(3)選頂最佳的過(guò)濾管型號(hào)。
（二）根據(jù)工藝多需要的過(guò)濾時(shí)間與處理量，計(jì)算過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾面積，過(guò)濾管的根數(shù)，管間距離等，由這些數(shù)據(jù)及工藝對(duì)過(guò)濾的要求，選定過(guò)濾的型號(hào)。
（三）為了提高食品工業(yè)過(guò)濾效率，對(duì)許多物料，需要加一定量助濾劑。尤其對(duì)那些濾渣又粘由細(xì)的料漿，過(guò)濾時(shí)阻力很大，過(guò)濾效率很低，助濾劑可明顯改善過(guò)濾性能。
    對(duì)于食品工業(yè)，作者認(rèn)為一般以粉末纖維素為宜，因?yàn)檫^(guò)濾粉末纖維素可作飼料，能廢物利用，又不污染環(huán)境。
（四）加壓過(guò)濾機(jī)一般利用離心泵將料漿壓進(jìn)過(guò)濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾。作者認(rèn)為不宜選用一般離心泵，因?yàn)檫@類(lèi)泵軸封易泄漏，損失較大，而宜選用耐腐蝕的磁力泵，因?yàn)檫@類(lèi)泵沒(méi)有軸封，絕對(duì)密閉不漏。