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食品加工技术装备:第四章 分选分离机械与设备.ppt

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    • 食品加工机械与设备食品加工机械与设备第四章第四章 分选分离机械与设备分选分离机械与设备 第四章第四章 分选分离机械与设备分选分离机械与设备 食品工业中的分离操作食品工业中的分离操作 第一节第一节 分选机械设备分选机械设备 第二节第二节 离心分离机械离心分离机械 第三节第三节 过滤设备过滤设备 第四节第四节 膜分离机械设备膜分离机械设备 食品工业中的分离操作食品工业中的分离操作从原料到成品的整个食品加工过程,从原料到成品的整个食品加工过程,涉及各种分离操作这些分离操作主要包涉及各种分离操作这些分离操作主要包括原料分选、离心分离、旋流分离、压榨、括原料分选、离心分离、旋流分离、压榨、过滤、提取、膜分离等,均可部分或全部过滤、提取、膜分离等,均可部分或全部通过机械设备来完成但在分离原理、分通过机械设备来完成但在分离原理、分离效率和机械化自动化程度上,这些分离离效率和机械化自动化程度上,这些分离设备之间存在差异设备之间存在差异 第三章第三章 分选分离机械与设备分选分离机械与设备 食品工业中的分离操作食品工业中的分离操作 第一节第一节 分选机械设备分选机械设备 第二节第二节 离心分离机械离心分离机械 第三节第三节 过滤设备过滤设备 第四节第四节 膜分离机械设备膜分离机械设备 第一节第一节 分选机械设备分选机械设备 分离分选目的分离分选目的一、分选概念及其机械设备类型一、分选概念及其机械设备类型二、筛分式分选机械设备二、筛分式分选机械设备 分离分选目的分离分选目的食品原料多为农副产品,除带有各种异杂物外,还会存在食品原料多为农副产品,除带有各种异杂物外,还会存在多方面的差异。

      多方面的差异为了提高食品的商品价值、加工利用率、产品质量和生产为了提高食品的商品价值、加工利用率、产品质量和生产效率,在加工或进入市场前,多数食品原料需要进行分级效率,在加工或进入市场前,多数食品原料需要进行分级和选别加工的半成品和成品会因多种原因而不合格,这些不合格加工的半成品和成品会因多种原因而不合格,这些不合格的半成品或产品在进入下道工序或出厂以前应尽量从合格的半成品或产品在进入下道工序或出厂以前应尽量从合格品中加以选别剔除品中加以选别剔除 第一节第一节 分选机械设备分选机械设备 分离分选目的分离分选目的一、分选概念及其机械设备类型一、分选概念及其机械设备类型二、筛分式分选机械设备二、筛分式分选机械设备 一、分选概念及其机械设备类型( (一一) ) 分选概念分选概念( (二二) ) 分选机械设备类型分选机械设备类型 ( (一一) )分选概念分选概念分选是指以分选是指以 和和 为目的的分离操作为目的的分离操作分级与选别操作目的不同,但操作原理相同,均包括分离分级与选别操作目的不同,但操作原理相同,均包括分离对象识别和分离动作执行两个因素。

      生产规模小且可用直对象识别和分离动作执行两个因素生产规模小且可用直接判断的分选操作一般可由人工完成但对于大规模生产接判断的分选操作一般可由人工完成但对于大规模生产或无法直接判断的分选操作,往往需要采用各种机械设备或无法直接判断的分选操作,往往需要采用各种机械设备来完成分级分级选别选别 分分 级级分级一般指按照品质指标将食品物料分级一般指按照品质指标将食品物料分离成不同等级的操作品质指标可包括分离成不同等级的操作品质指标可包括个体尺寸、质量、形状、密度、外表颜色个体尺寸、质量、形状、密度、外表颜色以及内在品质等以及内在品质等 ( (一一) )分选概念分选概念分选是指以分选是指以 和和 为目的的分离操作为目的的分离操作分级与选别操作目的不同,但操作原理相同,均包括分离分级与选别操作目的不同,但操作原理相同,均包括分离对象识别和分离动作执行两个因素生产规模小且可用直对象识别和分离动作执行两个因素生产规模小且可用直接判断的分选操作一般可由人工完成但对于大规模生产接判断的分选操作一般可由人工完成但对于大规模生产或无法直接判断的分选操作,往往需要采用各种机械设备或无法直接判断的分选操作,往往需要采用各种机械设备来完成。

      来完成分级分级选别选别 选选 别别选别是将不合格个体及异杂物从食品物料中选别是将不合格个体及异杂物从食品物料中剔除的操作食品物料可以是原料,也可以是未包剔除的操作食品物料可以是原料,也可以是未包装或已经包装的半成品个体合格与否可用各种标装或已经包装的半成品个体合格与否可用各种标准判断,如物料的完好程度、颜色、质量、质地、准判断,如物料的完好程度、颜色、质量、质地、是否含异杂物等食品物料的异杂物通常指枝叶、是否含异杂物等食品物料的异杂物通常指枝叶、包装物碎片、金属碎片等包装物碎片、金属碎片等 一、一、分选概念及其机械设备类型分选概念及其机械设备类型( (一一) ) 分选概念分选概念( (二二) ) 分选机械设备类型分选机械设备类型 ( (二二) )分选机械设备类型分选机械设备类型固体物料的分选机械种类繁多,分类依据多种固体物料的分选机械种类繁多,分类依据多种多样最常见的分类依据是分选原理、分选目的和分最常见的分类依据是分选原理、分选目的和分选对象分选机械按对象识别原理分为筛分、力学、光分选机械按对象识别原理分为筛分、力学、光学、电磁学等大类,各类又可按照识别参数为学、电磁学等大类,各类又可按照识别参数为分若干类。

      分若干类按对象识别原理分类例子按对象识别原理分类例子 第一节第一节 分选机械设备分选机械设备 分离分选目的分离分选目的一、分选概念及其机械设备类型一、分选概念及其机械设备类型二、筛分式分选机械设备二、筛分式分选机械设备 二、筛分式分选机械设备二、筛分式分选机械设备 筛分机械设备是根据物料几何形状及其粒度差异,用带有孔眼的筛面筛分机械设备是根据物料几何形状及其粒度差异,用带有孔眼的筛面对物料进行分选的机器,应用极为广泛机械筛分的对象物可小至面粉、对物料进行分选的机器,应用极为广泛机械筛分的对象物可小至面粉、乳粉,大到蘑菇、柑橘等乳粉,大到蘑菇、柑橘等 (一)(一)振动分选技术装备振动分选技术装备 (二)(二)滚筒式分级机滚筒式分级机 (三)三辊式果蔬分级机(三)三辊式果蔬分级机 (四)碟片式精选机(四)碟片式精选机 (一)(一)振动分选技术装备振动分选技术装备摆动筛摆动筛::对颗粒及粉状食品进行分级的机械对颗粒及粉状食品进行分级的机械特点:特点: 利用速度和加速度作周期变化的筛面,使物料利用速度和加速度作周期变化的筛面,使物料在筛面上产生相对运动,筛面配以适当的筛孔,按在筛面上产生相对运动,筛面配以适当的筛孔,按物料大小的不同进行分级。

      物料大小的不同进行分级 分级是物料的筛面上仅有物料而无滑动分级是物料的筛面上仅有物料而无滑动 基本知识基本知识 筛分原理筛分原理 振动筛分设备介绍振动筛分设备介绍(一)(一)振动分选技术装备振动分选技术装备 一、基本知识一、基本知识 筛分效率与筛面利用系数筛分效率与筛面利用系数 筛面种类与筛面组合筛面种类与筛面组合 筛分概率与筛分动力学筛分概率与筛分动力学 筛面种类筛孔形状:筛孔形状: 圆形孔,为工艺要求物料尺寸的圆形孔,为工艺要求物料尺寸的1.21.2~~1.31.3倍 正方形孔,为工艺要求物料尺寸的正方形孔,为工艺要求物料尺寸的1.01.0~~1.21.2倍 长方形孔,为工艺要求物料尺寸的长方形孔,为工艺要求物料尺寸的1.11.1倍筛孔排列:筛孔排列:正三角形排列正三角形排列 ⅠⅠⅡⅡⅢⅢⅣⅣ筛余物法筛过物法混合法 Ⅰ到Ⅳ的粒度依次渐粗ⅠⅠⅡⅡⅢⅢⅣⅣ Ⅰ到Ⅳ的粒度依次渐细 基本知识基本知识 筛分原理筛分原理 振动筛分设备介绍振动筛分设备介绍(一)(一)振动分选技术装备振动分选技术装备 二、筛分原理二、筛分原理 筛面运动筛面运动 物料在筛面上运动物料在筛面上运动 筛体的平衡筛体的平衡 筛面运动筛面运动曲柄连杆机构:曲柄连杆机构:把传动系统的运动转化成筛体的把传动系统的运动转化成筛体的 来回摆动,并产生轻微振动完成任务。

      来回摆动,并产生轻微振动完成任务oASrLlB位移速度加速度 二、筛分原理二、筛分原理 筛面运动筛面运动 物料在筛面上运动物料在筛面上运动 筛体的平衡筛体的平衡 物料在筛面上的运动物料在筛面上的运动工作条件:工作条件: 物料沿筛面向下滑动,并与筛面相接处物料沿筛面向下滑动,并与筛面相接处 物料沿筛面向下滑动,并与筛面相接处物料沿筛面向下滑动,并与筛面相接处 1 1、物料沿筛面下滑的临界条件、物料沿筛面下滑的临界条件 2 2、物料沿筛面上滑的临界条件、物料沿筛面上滑的临界条件 3 3、物料不跳离筛面的条件、物料不跳离筛面的条件 分析分析: :当当当当 n n n n2 2 2 2>n >n>n >n>n >n>n >n1 1 1 1 物料跳离筛面,与筛面接触时间最短,不利于筛分物料跳离筛面,与筛面接触时间最短,不利于筛分物料能演筛面下滑,但物料在筛面上只能作单向运物料能演筛面下滑,但物料在筛面上只能作单向运动,筛理效果差动,筛理效果差当当当当n n n n2 2 2 2

      机会较多,筛理效果较好当当当当n >nn >nn >nn >n3 3 3 3适宜的工作转速适宜的工作转速n n理论值为理论值为 n n n n2 2 2 2

      机械筛分的对象物可小至面粉、对物料进行分选的机器,应用极为广泛机械筛分的对象物可小至面粉、乳粉,大到蘑菇、柑橘等乳粉,大到蘑菇、柑橘等 (一)(一)振动分选技术装备振动分选技术装备 (二)(二)滚筒式分级机滚筒式分级机 (三)三辊式果蔬分级机(三)三辊式果蔬分级机 (四)碟片式精选机(四)碟片式精选机 (二)滚筒式分级机(二)滚筒式分级机结构结构工作原理工作原理柑橘用滚筒分级机柑橘用滚筒分级机 滚筒式分级机的还有一种变形结构,它是将多个滚筒同轴相套滚筒式分级机的还有一种变形结构,它是将多个滚筒同轴相套(或上下排列),筛孔尺寸由内向外(或由上至下)逐渐增大或上下排列),筛孔尺寸由内向外(或由上至下)逐渐增大 结构如结构如图图所示主要由进料斗、所示主要由进料斗、 、摩擦轮、收集料斗、摩擦轮、收集料斗和机架等构成滚筒由摩擦托轮支承在机架上集料斗设在滚筒和机架等构成滚筒由摩擦托轮支承在机架上集料斗设在滚筒下面,其数目与分级的数目相同下面,其数目与分级的数目相同。

      滚筒分级机的结构滚筒分级机的结构滚筒滚筒 滚筒是一变孔径的筒状筛,沿轴向从进口到最后出口依孔径从滚筒是一变孔径的筒状筛,沿轴向从进口到最后出口依孔径从小到大分为几组,组数为需分级数减小到大分为几组,组数为需分级数减1 1,最后一级物料直接从滚筒的末,最后一级物料直接从滚筒的末端排出 滚筒可用不同方式绕其轴转动但目前多采用摩擦轮方式驱动滚筒可用不同方式绕其轴转动但目前多采用摩擦轮方式驱动 为了制造方便,整体滚筒分成几节筒筛,筒筛之间用角钢连接为了制造方便,整体滚筒分成几节筒筛,筒筛之间用角钢连接作为加强圈,如用摩擦轮传动,则又作为传动的滚圈作为加强圈,如用摩擦轮传动,则又作为传动的滚圈 (二)滚筒式分级机(二)滚筒式分级机结构结构工作原理工作原理柑橘用滚筒分级机柑橘用滚筒分级机 滚筒式分级机的还有一种变形结构,它是将多个滚筒同轴相套滚筒式分级机的还有一种变形结构,它是将多个滚筒同轴相套(或上下排列),筛孔尺寸由内向外(或由上至下)逐渐增大或上下排列),筛孔尺寸由内向外(或由上至下)逐渐增大。

      滚筒式分级机的工作原理滚筒式分级机的工作原理物料通过料斗流入到滚筒,在其间发物料通过料斗流入到滚筒,在其间发生滚转和移动,并在此过程中通过相应的生滚转和移动,并在此过程中通过相应的筛孔流出,以达到分级筛孔流出,以达到分级 (二)滚筒式分级机(二)滚筒式分级机结构结构工作原理工作原理柑橘用滚筒分级机柑橘用滚筒分级机 滚筒式分级机的还有一种变形结构,它是将多个滚筒同轴相套滚筒式分级机的还有一种变形结构,它是将多个滚筒同轴相套(或上下排列),筛孔尺寸由内向外(或由上至下)逐渐增大或上下排列),筛孔尺寸由内向外(或由上至下)逐渐增大 柑橘用滚筒分级机柑橘用滚筒分级机如右图所示,用于柑橘、樱桃等物料如右图所示,用于柑橘、樱桃等物料的分级有若干个轴线与被分级物料行进方向有若干个轴线与被分级物料行进方向垂直的多孔转筒,各转筒的开孔沿物垂直的多孔转筒,各转筒的开孔沿物料行进方向自小到大料行进方向自小到大物料在转筒作用下沿其外表先后经过物料在转筒作用下沿其外表先后经过各转筒,当物料小于孔眼时,便落入各转筒,当物料小于孔眼时,便落入相应转筒内,再流入集料槽如此可相应转筒内,再流入集料槽。

      如此可分离得到大小不同的物料分离得到大小不同的物料根据工厂规模和进入原料量不同,转根据工厂规模和进入原料量不同,转筒的数目以筒的数目以2~42~4个组合为宜,分级数个组合为宜,分级数为转筒数加为转筒数加1 1 二、筛分式分选机械设备二、筛分式分选机械设备 筛分机械设备是根据物料几何形状及其粒度差异,用带有筛分机械设备是根据物料几何形状及其粒度差异,用带有孔眼的筛面对物料进行分选的机器,应用极为广泛机械筛分孔眼的筛面对物料进行分选的机器,应用极为广泛机械筛分的对象物可小至面粉、乳粉,大到蘑菇、柑橘等的对象物可小至面粉、乳粉,大到蘑菇、柑橘等 (一)(一)振动分选技术装备振动分选技术装备 (二)(二)滚筒式分级机滚筒式分级机 (三)三辊式果蔬分级机(三)三辊式果蔬分级机 (四)碟片式精选机(四)碟片式精选机 (三)三辊式果蔬分级机(三)三辊式果蔬分级机 结构结构 工作原理工作原理 特点特点 三辊式分级机结构示意图三辊式分级机结构示意图 整机主要由进料整机主要由进料斗、理料滚筒、辊轴链带、斗、理料滚筒、辊轴链带、出料输送带、升降滑道、出料输送带、升降滑道、驱动装置等组成。

      驱动装置等组成 三辊式果蔬分级机的工作原理三辊式果蔬分级机的工作原理链带在链轮的驱动下连续链带在链轮的驱动下连续运行,同时各辊轴因两侧的滚轮运行,同时各辊轴因两侧的滚轮与滑道间的摩擦作用而连续自转与滑道间的摩擦作用而连续自转果蔬通过进料斗送上辊轴链带,果蔬通过进料斗送上辊轴链带,小于菱形孔的果蔬直接穿过而落小于菱形孔的果蔬直接穿过而落入集料斗内较大的果蔬由理料入集料斗内较大的果蔬由理料滚筒整理成单层,果蔬进入因升滚筒整理成单层,果蔬进入因升降辊处于低位而在菱形孔处形成降辊处于低位而在菱形孔处形成的凹坑,随后被连续移至分级工的凹坑,随后被连续移至分级工作段,此段内的升降滑道呈倾斜作段,此段内的升降滑道呈倾斜状,使得升降辊逐渐上升,所形状,使得升降辊逐渐上升,所形成的菱形孔逐渐变大成的菱形孔逐渐变大 (三)三辊式果蔬分级机(三)三辊式果蔬分级机 结构结构 工作原理工作原理 特点特点 特点特点这种分级机的生产能力强,因在分级作这种分级机的生产能力强,因在分级作业中,果蔬不断地改变着菱形孔间的位置关业中,果蔬不断地改变着菱形孔间的位置关系,分级准确,同时果蔬始终保持与辊轴的系,分级准确,同时果蔬始终保持与辊轴的接触,无冲击现象,果蔬损伤小,但结构复接触,无冲击现象,果蔬损伤小,但结构复杂、造价高,适用于大型水果加工厂。

      杂、造价高,适用于大型水果加工厂 二、筛分式分选机械设备二、筛分式分选机械设备 筛分机械设备是根据物料几何形状及其粒度差异,用带有筛分机械设备是根据物料几何形状及其粒度差异,用带有孔眼的筛面对物料进行分选的机器,应用极为广泛机械筛分孔眼的筛面对物料进行分选的机器,应用极为广泛机械筛分的对象物可小至面粉、乳粉,大到蘑菇、柑橘等的对象物可小至面粉、乳粉,大到蘑菇、柑橘等 (一)(一)振动分选技术装备振动分选技术装备 (二)(二)滚筒式分级机滚筒式分级机 (三)三辊式果蔬分级机(三)三辊式果蔬分级机 (四)碟片式精选机(四)碟片式精选机 (四)碟片式精选机(四)碟片式精选机v 结构组成v 特点v 工作原理v结构组成:结构组成: 进料装置进料装置 碟片组碟片组 机壳机壳 传动部分传动部分特点:主要应用于长粒状物料的分选除杂工作原理:工作原理:利用袋孔中嵌入长度不同的颗粒而利用袋孔中嵌入长度不同的颗粒而带升高度不同的原理制成。

      带升高度不同的原理制成 第三章第三章 分选分离机械与设备分选分离机械与设备 食品工业中的分离操作食品工业中的分离操作 第一节第一节 分选机械设备分选机械设备 第二节第二节 离心分离机械离心分离机械 第三节第三节 过滤设备过滤设备 第四节第四节 膜分离机械设备膜分离机械设备 第二节第二节 离心分离机械离心分离机械离心分离机械可用于不同状态分散体系分离,在食品工业中有着广离心分离机械可用于不同状态分散体系分离,在食品工业中有着广泛的应用例如,原料乳净化、奶油分离、淀粉脱水、食用油净化、豆泛的应用例如,原料乳净化、奶油分离、淀粉脱水、食用油净化、豆制品浆渣分离、葡萄糖脱水等操作,都由离心分离机械完成离心分离制品浆渣分离、葡萄糖脱水等操作,都由离心分离机械完成离心分离机械种类较多,分别适用不同物料体系和满足不同分离需要机械种类较多,分别适用不同物料体系和满足不同分离需要 一、离心机类型一、离心机类型 二、过滤式离心机二、过滤式离心机 三、沉降式离心机三、沉降式离心机 四、分离式离心分离机四、分离式离心分离机 一、离心机类型离心分离机可有不同的分类方式。

      常见的分类因素有:分离因数、分离原理、操作方式、卸料方式和轴向等按分离原理分类过滤式过滤式: : 特点:特点: 1 1 )转鼓有孔)转鼓有孔 2 2 )适合用于含固量大、粒径大的悬浮液)适合用于含固量大、粒径大的悬浮液 3 3 )悬浮液)悬浮液 滤饼滤饼 滤液滤液沉降式沉降式: : 特点特点: ::: 1 1)转鼓无孔)转鼓无孔 2 2)固相密度)固相密度> >液相密度液相密度 3 3)适合含固量低,粒径小的悬浮液)适合含固量低,粒径小的悬浮液 4 4)悬浮液)悬浮液 沉渣沉渣 澄清液澄清液分离式分离式: : 特点:特点: 1 1)转鼓无孔)转鼓无孔 2 2)转速更高)转速更高 3 3)适合乳浊液;)适合乳浊液; 4 4)乳浊液)乳浊液 : : 轻液轻液 重液重液 少量沉渣少量沉渣 三类离心机的常见形式及其它分类因素的关系三类离心机的常见形式及其它分类因素的关系三类离心机的常见形式及其它分类因素的关系三类离心机的常见形式及其它分类因素的关系 按操作方式分类按操作方式分类间歇式间歇式: : 在卸料时,必须停车或减速,然后采用人工在卸料时,必须停车或减速,然后采用人工或机械方法卸出物料,或机械方法卸出物料,如三足式、上悬式离心机。

      其特点如三足式、上悬式离心机其特点是可根据需要延长或缩短过滤时间,满足物料终湿度的要是可根据需要延长或缩短过滤时间,满足物料终湿度的要求,主要用于固求,主要用于固- -液悬浮混合液的分离液悬浮混合液的分离连续式连续式: : 操作在连续化状态下进行的离心机,其物料操作在连续化状态下进行的离心机,其物料的输入和不同相物质的分离与输出均为连续完成的输入和不同相物质的分离与输出均为连续完成典型的典型的连续式离心机有螺旋卸料沉降式离心机、活塞推料离心机连续式离心机有螺旋卸料沉降式离心机、活塞推料离心机和奶油分离机等可用于固和奶油分离机等可用于固——液悬浮液和液液悬浮液和液——液乳浊液的液乳浊液的分离 第二节第二节 离心分离机械离心分离机械离心分离机械可用于不同状态分散体系分离,在食品工业中有着广离心分离机械可用于不同状态分散体系分离,在食品工业中有着广泛的应用例如,原料乳净化、奶油分离、淀粉脱水、食用油净化、豆泛的应用例如,原料乳净化、奶油分离、淀粉脱水、食用油净化、豆制品浆渣分离、葡萄糖脱水等操作,都由离心分离机械完成离心分离制品浆渣分离、葡萄糖脱水等操作,都由离心分离机械完成离心分离机械种类较多,分别适用不同物料体系和满足不同分离需要。

      机械种类较多,分别适用不同物料体系和满足不同分离需要 一、离心机类型一、离心机类型 二、过滤式离心机二、过滤式离心机 三、沉降式离心机三、沉降式离心机 四、分离式离心分离机四、分离式离心分离机 二二 、过滤式离心机、过滤式离心机 过滤式离心机的应用过滤式离心机的应用 (一)三足式离心机(一)三足式离心机 (二)刮刀卸料离心机(二)刮刀卸料离心机 (三)活塞推料离心机(三)活塞推料离心机 过滤式离心机的应用过滤式离心机的应用过滤式离心机过滤式离心机主要适用于溶液固相浓度较高、主要适用于溶液固相浓度较高、固相颗粒粒度较大固相颗粒粒度较大( (通常大于通常大于50μm)50μm)的悬浮液的分离脱的悬浮液的分离脱水,水,已在食品、医药、化工、轻工等各行业得到广泛已在食品、医药、化工、轻工等各行业得到广泛的应用在食品工业上,过滤式离心机主要用于蔗糖的应用在食品工业上,过滤式离心机主要用于蔗糖结晶体的分离精制、脱水蔬菜制造的预脱水过程、淀结晶体的分离精制、脱水蔬菜制造的预脱水过程、淀粉的脱水、血块去血水、水果蔬菜的榨汁、回收植物粉的脱水、血块去血水、水果蔬菜的榨汁、回收植物蛋白及冷冻浓缩过程冰晶的分离等。

      蛋白及冷冻浓缩过程冰晶的分离等 二二 、过滤式离心机、过滤式离心机 过滤式离心机的应用过滤式离心机的应用 (一)三足式离心机(一)三足式离心机 (二)刮刀卸料离心机(二)刮刀卸料离心机 (三)活塞推料离心机(三)活塞推料离心机 (一)三足式离心机(一)三足式离心机 结构结构 操作方法操作方法 特点特点 三足离心机结构三足离心机结构主要由转鼓、机壳、支柱、制动器、电动机等组主要由转鼓、机壳、支柱、制动器、电动机等组成转鼓又称滤筐,由不锈钢制成,鼓壁开有滤孔转鼓又称滤筐,由不锈钢制成,鼓壁开有滤孔转鼓由电机通过传动装置,最后通过装在其轴下转鼓由电机通过传动装置,最后通过装在其轴下端的端的V V型皮带轮驱动型皮带轮驱动结构特点结构特点: :外壳、转鼓和传动装置都通过减震弹外壳、转鼓和传动装置都通过减震弹簧组件悬在三个支柱上簧组件悬在三个支柱上( (故称作三足式离心机故称作三足式离心机) ),以减弱离心机转鼓运转时产生的振动以减弱离心机转鼓运转时产生的振动 (一)三足式离心机(一)三足式离心机 结构结构 操作方法操作方法 特点特点 三足离心机操作方法三足离心机操作方法操作时,通过设离心机的上进料管,将待分操作时,通过设离心机的上进料管,将待分离的浆料注入转动着的离的浆料注入转动着的( (事先覆以滤布的事先覆以滤布的) )转鼓内,转鼓内,液体受离心力作用后穿过滤布及壁上的小孔甩出,液体受离心力作用后穿过滤布及壁上的小孔甩出,在机壳内汇集后从下部的出液口流出。

      不能通过的在机壳内汇集后从下部的出液口流出不能通过的固形物料则被截留在滤布上形成滤饼层当滤饼层固形物料则被截留在滤布上形成滤饼层当滤饼层达到一定厚度时,要停机除渣,采用人工方式,连达到一定厚度时,要停机除渣,采用人工方式,连同滤布袋一起将固体滤层从离心机中取出同滤布袋一起将固体滤层从离心机中取出 (一)三足式离心机(一)三足式离心机 结构结构 操作方法操作方法 特点特点及应用及应用 三足离心机特点三足离心机特点分离形式:过滤式分离形式:过滤式间歇操作间歇操作固体颗粒不受破坏,可充分洗涤固体颗粒不受破坏,可充分洗涤, ,得到较得到较 干的滤干的滤饼饼适用于悬浮液适用于悬浮液三足离心机应用三足离心机应用三足式离心机适用于处理量不大,但要求充分洗三足式离心机适用于处理量不大,但要求充分洗涤的物料涤的物料三足式离心机广泛应用于食品工业中如味精、柠三足式离心机广泛应用于食品工业中如味精、柠檬酸及其它有机酸生产中的结晶与母液的分离檬酸及其它有机酸生产中的结晶与母液的分离 二二 、过滤式离心机、过滤式离心机 过滤式离心机的应用过滤式离心机的应用 (一)三足式离心机(一)三足式离心机 (二)刮刀卸料离心机(二)刮刀卸料离心机 (三)活塞推料离心机(三)活塞推料离心机 (二)刮刀卸料离心机(二)刮刀卸料离心机 结构与操作结构与操作 特点特点 应用应用 刮刀卸料离心机结构与操作刮刀卸料离心机结构与操作一种间歇操作的自动离心一种间歇操作的自动离心机,其结构如图所示,刮刀伸机,其结构如图所示,刮刀伸入转鼓内,在液压装置控制下入转鼓内,在液压装置控制下刮卸滤饼。

      宽刮刀的长度应稍刮卸滤饼宽刮刀的长度应稍短于转鼓长度,适用于刮削较短于转鼓长度,适用于刮削较松软的滤渣;窄刮刀的长度则松软的滤渣;窄刮刀的长度则远短于转鼓长度,卸渣时刮刀远短于转鼓长度,卸渣时刮刀除了向转鼓壁运动外,还沿轴除了向转鼓壁运动外,还沿轴向运动,适用于滤饼较密实的向运动,适用于滤饼较密实的场合 (二)刮刀卸料离心机(二)刮刀卸料离心机 结构与操作结构与操作 特点特点 应用应用 刮刀卸料离心机特点刮刀卸料离心机特点优点:可在全速下完成各工序,产量大、分离洗涤效优点:可在全速下完成各工序,产量大、分离洗涤效果好,各工序所需的时间和操作周期的长短可视物果好,各工序所需的时间和操作周期的长短可视物料的工艺要求而进行调整,适应性较好料的工艺要求而进行调整,适应性较好缺点:卸渣时因受刮刀的刮削作用易使固体颗粒有一缺点:卸渣时因受刮刀的刮削作用易使固体颗粒有一定程度的破碎,振动较大,刮刀容易磨损定程度的破碎,振动较大,刮刀容易磨损 (二)刮刀卸料离心机(二)刮刀卸料离心机 结构与操作结构与操作 特点特点 应用应用 刮刀卸料离心机应用刮刀卸料离心机应用该机可用于分离含粗、中、细颗粒的悬浮液,对该机可用于分离含粗、中、细颗粒的悬浮液,对物料的适应性强。

      但由于刮刀卸料后转鼓网上仍物料的适应性强但由于刮刀卸料后转鼓网上仍留有一薄层滤饼,对分离效果有影响,所以不适留有一薄层滤饼,对分离效果有影响,所以不适用于易使滤网堵塞而又无法清洗滤网的物料用于易使滤网堵塞而又无法清洗滤网的物料在食品工业中,卧式刮刀卸料离心机主要用于制在食品工业中,卧式刮刀卸料离心机主要用于制盐工业中的盐浆、无水硫酸钠的脱水、淀粉工业盐工业中的盐浆、无水硫酸钠的脱水、淀粉工业中淀粉及淀粉糖的脱水中淀粉及淀粉糖的脱水 二二 、过滤式离心机、过滤式离心机 过滤式离心机的应用过滤式离心机的应用 (一)三足式离心机(一)三足式离心机 (二)刮刀卸料离心机(二)刮刀卸料离心机 (三)活塞推料离心机(三)活塞推料离心机 ((三)活塞推料离心机三)活塞推料离心机 结构与操作结构与操作 特性与应用特性与应用 活塞推料离心机结构与操作活塞推料离心机结构与操作结构如右图所示,悬浮液连续从进结构如右图所示,悬浮液连续从进料管进入锥形布料漏斗内,布料漏斗随轴料管进入锥形布料漏斗内,布料漏斗随轴旋转并将料液逐渐加速至转鼓速度,而后旋转并将料液逐渐加速至转鼓速度,而后进入转鼓的筛网上。

      滤液经收集罩流出进入转鼓的筛网上滤液经收集罩流出滤渣截留于介质上待滤饼形成一定厚度滤渣截留于介质上待滤饼形成一定厚度之后,被往复运动的推送器向前推移到转之后,被往复运动的推送器向前推移到转鼓开口端在推送器每一返回行程中,随鼓开口端在推送器每一返回行程中,随同一起作往复运动的布料漏斗将料液分布同一起作往复运动的布料漏斗将料液分布在刮清的滤网上滤渣移置筛网中部,还在刮清的滤网上滤渣移置筛网中部,还可用水冲洗,再推送至筛网前缘甩入固定可用水冲洗,再推送至筛网前缘甩入固定机壳内,并从卸渣口卸出推料器的往复机壳内,并从卸渣口卸出推料器的往复运动是用液压自动机构操纵的运动是用液压自动机构操纵的 ((三)活塞推料离心机三)活塞推料离心机 结构与操作结构与操作 特性与应用特性与应用 活塞推料离心机特性与应用活塞推料离心机特性与应用活塞推料离心机基本上是活塞推料离心机基本上是连续式过滤离心机连续式过滤离心机,,各道工序除各道工序除卸料为脉动之外,其余都是连续操作,所有工序都在全速卸料为脉动之外,其余都是连续操作,所有工序都在全速下进行因此,过滤强度大,劳动生产率高因此,过滤强度大,劳动生产率高。

      适用于易滤滤浆中含固形物适用于易滤滤浆中含固形物30%~50%30%~50%、粒度、粒度0.25~10mm0.25~10mm物料物料的脱水,不宜用来分离胶状物料、无定形物料或滤饼层拱的脱水,不宜用来分离胶状物料、无定形物料或滤饼层拱起不能维持正常的卸料起不能维持正常的卸料食品工业上,卧式活塞推料离心机主要用于食盐的脱水食品工业上,卧式活塞推料离心机主要用于食盐的脱水 第二节第二节 离心分离机械离心分离机械离心分离机械可用于不同状态分散体系分离,在食品工业中有着广离心分离机械可用于不同状态分散体系分离,在食品工业中有着广泛的应用例如,原料乳净化、奶油分离、淀粉脱水、食用油净化、豆泛的应用例如,原料乳净化、奶油分离、淀粉脱水、食用油净化、豆制品浆渣分离、葡萄糖脱水等操作,都由离心分离机械完成离心分离制品浆渣分离、葡萄糖脱水等操作,都由离心分离机械完成离心分离机械种类较多,分别适用不同物料体系和满足不同分离需要机械种类较多,分别适用不同物料体系和满足不同分离需要 一、离心机类型一、离心机类型 二、过滤式离心机二、过滤式离心机 三、沉降式离心机三、沉降式离心机 四、分离式离心分离机四、分离式离心分离机 三、三、沉降式离心机沉降式离心机 螺旋卸料式离心机螺旋卸料式离心机 转鼓形状:转鼓形状: 圆筒形:有利于液相澄清圆筒形:有利于液相澄清 圆锥形:有利于固相脱水圆锥形:有利于固相脱水 圆筒圆筒+ +圆锥形:有两者的优点,应用最广圆锥形:有两者的优点,应用最广 圆筒部分为沉降区,用于固液分离圆筒部分为沉降区,用于固液分离 圆锥部分为干燥区,固相进一步脱水圆锥部分为干燥区,固相进一步脱水螺旋推进器与转鼓的转差率螺旋推进器与转鼓的转差率: 1:100 : 1:100 转差率越小,物料在转鼓内停留的时间越长,排渣慢,滤渣转差率越小,物料在转鼓内停留的时间越长,排渣慢,滤渣较干。

      较干转差率越大,物料在转鼓内停留的时间越短,排渣块,滤渣转差率越大,物料在转鼓内停留的时间越短,排渣块,滤渣较湿转差率为零,不排料转差率为零,不排料 第二节第二节 离心分离机械离心分离机械离心分离机械可用于不同状态分散体系分离,在食品工业中有着广离心分离机械可用于不同状态分散体系分离,在食品工业中有着广泛的应用例如,原料乳净化、奶油分离、淀粉脱水、食用油净化、豆泛的应用例如,原料乳净化、奶油分离、淀粉脱水、食用油净化、豆制品浆渣分离、葡萄糖脱水等操作,都由离心分离机械完成离心分离制品浆渣分离、葡萄糖脱水等操作,都由离心分离机械完成离心分离机械种类较多,分别适用不同物料体系和满足不同分离需要机械种类较多,分别适用不同物料体系和满足不同分离需要 一、离心机类型一、离心机类型 二、过滤式离心机二、过滤式离心机 三、沉降式离心机三、沉降式离心机 四、分离式离心分离机四、分离式离心分离机 四、分离式离心分离机四、分离式离心分离机 分离机类型及应用分离机类型及应用 (一)碟式分离机(一)碟式分离机 (二)管式分离机(二)管式分离机 分离机类形及应用分离机类形及应用可分为可分为管式管式、、碟式碟式和和室式室式离心离心机。

      机在食品工业中有广泛应用例在食品工业中有广泛应用例如,管式分离机常用于动物油、如,管式分离机常用于动物油、植物油和鱼油的脱水,用于果植物油和鱼油的脱水,用于果汁、苹果浆、糖浆的澄清碟汁、苹果浆、糖浆的澄清碟式分离机在乳品工业上广泛应式分离机在乳品工业上广泛应用于奶油的分离和牛乳的净化,用于奶油的分离和牛乳的净化,在动物脂肪和植物油、鱼油精在动物脂肪和植物油、鱼油精制上用于脱水和澄清,还常用制上用于脱水和澄清,还常用于果汁的澄清于果汁的澄清右图:一种碟式离心机右图:一种碟式离心机 四、分离式离心分离机四、分离式离心分离机 分离机类型及应用分离机类型及应用 (一)碟式分离机(一)碟式分离机 (二)管式分离机(二)管式分离机 (一)碟式分离机(一)碟式分离机 结构结构 工作原理工作原理 碟式离心机结构碟式离心机结构主要由主要由 、变速、变速机构、电机、机壳、机构、电机、机壳、进、出料管等构成进、出料管等构成进出料管进出料管转鼓转鼓 转鼓转鼓主要由转鼓体、分配器、主要由转鼓体、分配器、 、转鼓盖、锁、转鼓盖、锁环等组成。

      环等组成转鼓直径较大,为转鼓直径较大,为150~300mm150~300mm,,通常是由下部驱动通常是由下部驱动转鼓底部中央有轴座,驱动轴安装在上面,转速转鼓底部中央有轴座,驱动轴安装在上面,转速一般为一般为5500~10000 r/min5500~10000 r/min在转鼓内部有一中心套在转鼓内部有一中心套管,其终端有碟片夹持器,其上装有一叠倒锥形管,其终端有碟片夹持器,其上装有一叠倒锥形碟片 碟片碟片 碟片呈倒锥形,锥顶角为呈倒锥形,锥顶角为60º~100º60º~100º,每片厚,每片厚度度0.3~0.4mm0.3~0.4mm碟片数量由分离机的处理能力决定从几碟片数量由分离机的处理能力决定从几十片到上百片不等十片到上百片不等碟片间距碟片间距与被处理物料的颗粒粒度和分与被处理物料的颗粒粒度和分离要求有关,范围在离要求有关,范围在0.3~1.0 mm0.3~1.0 mm之间,之间,用于牛乳分离为用于牛乳分离为0.3~0.4 mm0.3~0.4 mm,用于分离,用于分离酵母的为酵母的为0.8~1.0 mm0.8~1.0 mm根据用途不同,根据用途不同,碟片的锥面上可开若干碟片的锥面上可开若干小孔或不开孔小孔或不开孔。

      右图所示为一种开小孔的锥形碟片,用右图所示为一种开小孔的锥形碟片,用于牛乳等乳化液的分离于牛乳等乳化液的分离 转鼓转鼓主要由转鼓体、分配器、主要由转鼓体、分配器、 、转鼓盖、锁、转鼓盖、锁环等组成环等组成转鼓直径较大,为转鼓直径较大,为150~300mm150~300mm,通常是由下部驱动通常是由下部驱动转鼓底部中央有轴座,驱动轴安装在上面,转速转鼓底部中央有轴座,驱动轴安装在上面,转速一般为一般为5500~10000 r/min5500~10000 r/min在转鼓内部有一中心套在转鼓内部有一中心套管,其终端有碟片夹持器,其上装有一叠倒锥形管,其终端有碟片夹持器,其上装有一叠倒锥形碟片 碟片碟片 碟式离心机结构碟式离心机结构主要由主要由 、变速、变速机构、电机、机壳、机构、电机、机壳、进、出料管等构成进、出料管等构成进出料管进出料管转鼓转鼓 进料料管进料料管 碟式离心机的进料管,有设在下部的,碟式离心机的进料管,有设在下部的,也有设在上部的功能上没有本质的区别也有设在上部的功能上没有本质的区别出料管都在上部出料管口因功能不同而异,出料管都在上部。

      出料管口因功能不同而异,用于乳浊液两相分离的有轻液、重液两个出用于乳浊液两相分离的有轻液、重液两个出口,用于澄清的只有一个出口口,用于澄清的只有一个出口 (一)碟式分离机(一)碟式分离机 结构结构 工作原理工作原理 碟式离心机的工作原理碟式离心机的工作原理混合液自进料管进入随轴旋转的中混合液自进料管进入随轴旋转的中心套管之后,在转鼓下部因离心力作用心套管之后,在转鼓下部因离心力作用进入碟片空间,在碟片间隙内因离心力进入碟片空间,在碟片间隙内因离心力而被分离,重液向外周流动,轻液向中而被分离,重液向外周流动,轻液向中心流动由此在间隙中产生两股方向相心流动由此在间隙中产生两股方向相反的流动,轻液沿下碟片的外表面向着反的流动,轻液沿下碟片的外表面向着转轴方向流动,重液沿上碟片的内表面转轴方向流动,重液沿上碟片的内表面向周边方向流动在流动中,分散相不向周边方向流动在流动中,分散相不断从一流层转入另一流层,两液层的浓断从一流层转入另一流层,两液层的浓度和厚度随流动均发生变化在中心套度和厚度随流动均发生变化在中心套管附近,轻液在分离碟片下从间隙穿出,管附近,轻液在分离碟片下从间隙穿出,而后沿中心套管与分离碟片之间所形成而后沿中心套管与分离碟片之间所形成的通道中流出。

      在碟片间流动的重液被的通道中流出在碟片间流动的重液被抛向鼓壁,而后向上升起并进入分离碟抛向鼓壁,而后向上升起并进入分离碟片与锥形盖之间的空隙而排出片与锥形盖之间的空隙而排出 四、分离式离心分离机四、分离式离心分离机 分离机类型及应用分离机类型及应用 (一)碟式分离机(一)碟式分离机 (二)管式分离机(二)管式分离机 (二)管式分离机(二)管式分离机结构结构与与原理原理特点特点与与适用性适用性 管式分离机的结构管式分离机的结构如如图图所示,这类离心机在固定的机所示,这类离心机在固定的机壳内装有高速旋转的狭长管状无孔转鼓壳内装有高速旋转的狭长管状无孔转鼓转鼓直径要比其长度小好几倍转鼓直径要比其长度小好几倍通常转通常转鼓悬挂于离心机上端的橡皮挠性驱动轴鼓悬挂于离心机上端的橡皮挠性驱动轴上,其下部由底盖形成中空轴并置于机上,其下部由底盖形成中空轴并置于机壳底部的导向轴衬内转鼓的直径在壳底部的导向轴衬内转鼓的直径在200mm200mm以下,一般为以下,一般为70~160mm70~160mm这种转鼓这种转鼓允许大幅度地增加转速,即在不过分增允许大幅度地增加转速,即在不过分增加鼓壁应力的情况下,获得很大的离心加鼓壁应力的情况下,获得很大的离心力,转鼓的转速一般约为力,转鼓的转速一般约为15000r/min15000r/min。

      管式分离机的原理管式分离机的原理v在管式分离机中,待处理物料经下部一固定的进料管进入底部空心在管式分离机中,待处理物料经下部一固定的进料管进入底部空心轴而后进入鼓底,利用圆形折转挡板将其分配到鼓的四周,为使液体不轴而后进入鼓底,利用圆形折转挡板将其分配到鼓的四周,为使液体不脱离鼓壁,在鼓内设有十字形挡板液体在鼓内由桨叶加速至转鼓速度,脱离鼓壁,在鼓内设有十字形挡板液体在鼓内由桨叶加速至转鼓速度,轻液与重液在鼓壁周围分层,并通过上方环状溢流口排出轻液与重液在鼓壁周围分层,并通过上方环状溢流口排出v在分离机的转鼓上部,轻液是通过驱动轴周围的环状挡板环溢流而在分离机的转鼓上部,轻液是通过驱动轴周围的环状挡板环溢流而出,而重液则通过转鼓上端装有可更换的不同内径的环状隔环来调节轻出,而重液则通过转鼓上端装有可更换的不同内径的环状隔环来调节轻重液的分层界面如果将管式分离机的重液出口关闭,只留有轻液的中重液的分层界面如果将管式分离机的重液出口关闭,只留有轻液的中央溢流口,则可用于悬浮液的澄清,称为澄清式分离机悬浮液进入后,央溢流口,则可用于悬浮液的澄清,称为澄清式分离机悬浮液进入后,固体沉积于鼓壁而不被连续排出,待固体积聚达到一定数量后,以间歇固体沉积于鼓壁而不被连续排出,待固体积聚达到一定数量后,以间歇操作方式停车拆下转鼓进行清理。

      管式分离机的固体容量很少超过操作方式停车拆下转鼓进行清理管式分离机的固体容量很少超过2~4.5kg2~4.5kg,为了操作经济,物料中的固体含量通常不大于,为了操作经济,物料中的固体含量通常不大于1%1% 管式分离机的特点管式分离机的特点优点:优点:①①分离强度大,离心力为普通离心机的分离强度大,离心力为普通离心机的8~248~24倍;倍;②②结构紧凑和密封性能好结构紧凑和密封性能好缺点:缺点:①①容量小;容量小;②②分离能力比倒锥式液体分离分离能力比倒锥式液体分离机低;机低;③③处理悬浮液的澄清操作系间歇操作处理悬浮液的澄清操作系间歇操作 管式分离机的适用性管式分离机的适用性管式分离机的转鼓形状如管,直径小,长径比大,管式分离机的转鼓形状如管,直径小,长径比大,转速高,分离因数大物料在转鼓内的停留时间长,转速高,分离因数大物料在转鼓内的停留时间长,对粒度小、固液相密度差小的物料分离或澄清效果对粒度小、固液相密度差小的物料分离或澄清效果好,适于高分散难分离悬浮液的澄清和乳浊液及液好,适于高分散难分离悬浮液的澄清和乳浊液及液液固三相混合物的分离液固三相混合物的分离澄清型管式分离机适用于固相浓度不大于澄清型管式分离机适用于固相浓度不大于1 1%的悬浮%的悬浮液的澄清,特别适合于固相浓度低、黏度大、固相液的澄清,特别适合于固相浓度低、黏度大、固相颗粒粒度小于颗粒粒度小于0.1μm0.1μm、固液相密度差大于、固液相密度差大于10kg/m10kg/m3 3的的悬浮液的分离。

      悬浮液的分离 第三章第三章 分选分离机械与设备分选分离机械与设备 食品工业中的分离操作食品工业中的分离操作 第一节第一节分选机械设备分选机械设备 第二节第二节离心分离机械离心分离机械 第三节第三节过滤设备过滤设备 第四节第四节膜分离机械设备膜分离机械设备 第三节第三节 过滤设备过滤设备过滤是利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体自由通过,过滤是利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体自由通过,以使固液分离的操作食品工业在生产饮料、果汁、糖浆、酒类等类产品以使固液分离的操作食品工业在生产饮料、果汁、糖浆、酒类等类产品时,常用过滤方式除去其中的固形物微粒,以提高产品的澄清度,防止制时,常用过滤方式除去其中的固形物微粒,以提高产品的澄清度,防止制品日后随保存时间延长发生沉淀品日后随保存时间延长发生沉淀 一、过滤过程及设备类型一、过滤过程及设备类型 二、加压式过滤机二、加压式过滤机 三、真空过滤机三、真空过滤机 一、过滤过程及设备类型一、过滤过程及设备类型 (一)过滤过程(一)过滤过程 (二)过滤机类型(二)过滤机类型 (一)过滤过程(一)过滤过程如如图图所示。

      过滤操作过程中,被过所示过滤操作过程中,被过滤处理的悬浮液称为滤浆,滤浆中滤处理的悬浮液称为滤浆,滤浆中被截留下来的固体微粒称为滤渣,被截留下来的固体微粒称为滤渣,而积聚在过滤介质上的滤渣层则被而积聚在过滤介质上的滤渣层则被称为滤饼,透过滤饼和过滤介质的称为滤饼,透过滤饼和过滤介质的液体称为滤液液体称为滤液工业上常用的过滤介质有三类:工业上常用的过滤介质有三类:①①粒状介质,如细砂、石砾、炭等;粒状介质,如细砂、石砾、炭等;②②织物介质,如金属或非金属丝编织物介质,如金属或非金属丝编织的网、布或无纺织类的纤维纸;织的网、布或无纺织类的纤维纸;③③多孔性固体介质,如多孔陶、多多孔性固体介质,如多孔陶、多孔塑料等孔塑料等 一、过滤过程及设备类型一、过滤过程及设备类型 (一)过滤过程(一)过滤过程 (二)过滤机类型(二)过滤机类型 (二)过滤机类型(二)过滤机类型按过滤推动力可分为:按过滤推动力可分为:重力过滤机重力过滤机、、加压加压过滤机过滤机和和真空过滤机真空过滤机按过滤介质的性质可分为:粒状介质过滤按过滤介质的性质可分为:粒状介质过滤机、滤布介质过滤机、多孔陶瓷介质过滤机、滤布介质过滤机、多孔陶瓷介质过滤机和半透膜介质过滤机等。

      机和半透膜介质过滤机等按操作方法可分为:按操作方法可分为:间歇式间歇式和和连续式连续式过滤过滤机等 间歇式过滤机间歇式过滤机间歇式过滤机的间歇式过滤机的过滤过滤、、洗涤洗涤、、干燥干燥、、卸料卸料四个操作四个操作工序在不同时间内,在过滤机同一部分上依次进行工序在不同时间内,在过滤机同一部分上依次进行它的结构简单,但生产能力较低,劳动强度较大它的结构简单,但生产能力较低,劳动强度较大一般一般加压过滤机加压过滤机多为间歇式过滤机多为间歇式过滤机 (二)过滤机类型(二)过滤机类型按过滤推动力可分为:按过滤推动力可分为:重力过滤机重力过滤机、、加压加压过滤机过滤机和和真空过滤机真空过滤机按过滤介质的性质可分为:粒状介质过滤按过滤介质的性质可分为:粒状介质过滤机、滤布介质过滤机、多孔陶瓷介质过滤机、滤布介质过滤机、多孔陶瓷介质过滤机和半透膜介质过滤机等机和半透膜介质过滤机等按操作方法可分为:按操作方法可分为:间歇式间歇式和和连续式连续式过滤过滤机等 连续式过滤机连续式过滤机连续式过滤机的四个操作工序是在同一时间内,在连续式过滤机的四个操作工序是在同一时间内,在过滤机的过滤机的不同部位不同部位上进行。

      上进行它的生产能力较高,劳动强度较小,但结构复杂它的生产能力较高,劳动强度较小,但结构复杂一般真空过滤机为连续式过滤机一般真空过滤机为连续式过滤机 第三节第三节 过滤设备过滤设备过滤是利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体过滤是利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体自由通过,以使固液分离的操作食品工业在生产饮料、果汁、自由通过,以使固液分离的操作食品工业在生产饮料、果汁、糖浆、酒类等类产品时,常用过滤方式除去其中的固形物微粒,糖浆、酒类等类产品时,常用过滤方式除去其中的固形物微粒,以提高产品的澄清度,防止制品日后随保存时间延长发生沉淀以提高产品的澄清度,防止制品日后随保存时间延长发生沉淀 一、过滤过程及设备类型一、过滤过程及设备类型 二、加压式过滤机二、加压式过滤机 三、真空过滤机三、真空过滤机 二、加压式过滤机二、加压式过滤机 一般情形一般情形 特点特点 板框式压滤机板框式压滤机 一般情形一般情形加压过滤机是在过滤介质或滤饼的一侧施加高于大气压的压加压过滤机是在过滤介质或滤饼的一侧施加高于大气压的压力,在另一侧则是常压或略高于常压,由两侧压力差作为过力,在另一侧则是常压或略高于常压,由两侧压力差作为过滤推动力而进行过滤的装置。

      柱塞泵、隔膜泵、螺杆泵、离滤推动力而进行过滤的装置柱塞泵、隔膜泵、螺杆泵、离心泵、压缩气体以及来自压力反应器的物料本身都可提供加心泵、压缩气体以及来自压力反应器的物料本身都可提供加压的压力加压过滤机的操作压力一般不低于压的压力加压过滤机的操作压力一般不低于0.3MPa0.3MPa,常用,常用的为的为0.3~0.5MPa0.3~0.5MPa,最高的可达,最高的可达3.5MPa3.5MPa常用加压过滤机多为间歇操作,包括:板框式压滤机、箱式常用加压过滤机多为间歇操作,包括:板框式压滤机、箱式压滤机和叶滤机等压滤机和叶滤机等连续操作的加压过滤机由于带压卸料困难而限制了它的使用连续操作的加压过滤机由于带压卸料困难而限制了它的使用加压过滤机的发展方向是自动化、大型化加压过滤机的发展方向是自动化、大型化 二、加压式过滤机二、加压式过滤机 一般情形一般情形 特点特点 板框式压滤机板框式压滤机 特点优点如下:优点如下:①①由于较高的过滤压力,过滤速率较大;由于较高的过滤压力,过滤速率较大; ② ②结构紧凑,造价较低;结构紧凑,造价较低; ③ ③操作性能可靠,适用范围广。

      操作性能可靠,适用范围广加压过滤机的缺点主要是它的间歇操作方式,有些型式加压过滤机的缺点主要是它的间歇操作方式,有些型式加压过滤机的劳动强度较大加压过滤机的劳动强度较大 二、加压式过滤机二、加压式过滤机 一般情形一般情形 特点特点 板框式压滤机板框式压滤机 板框式压滤机板框式压滤机结构结构滤框和滤板滤框和滤板滤液排出方式滤液排出方式板框压滤机的操作板框压滤机的操作 自动板框压滤机自动板框压滤机 板框式压滤机的结构板框式压滤机的结构 由机架与板框组成由机架与板框组成机架由固定端板、螺旋机架由固定端板、螺旋( (或液压或液压) )压紧装置及一压紧装置及一对平行的导轨组成对平行的导轨组成1—固定端板 2—滤布 3—板框支座 4—可动端板 5—支承横梁 板框式压滤机板框式压滤机结构结构滤框和滤板滤框和滤板滤液排出方式滤液排出方式板框压滤机的操作板框压滤机的操作 自动板框压滤机自动板框压滤机 滤框和滤板滤框和滤板一般为正方形,角上开有孔,压滤机组装后即形成供滤液、一般为正方形,角上开有孔,压滤机组装后即形成供滤液、洗涤水或滤浆流动的通道。

      滤浆从框角上的小孔进入框内洗涤水或滤浆流动的通道滤浆从框角上的小孔进入框内空间,滤液穿过滤布,进入板上,滤饼则留在框内板上空间,滤液穿过滤布,进入板上,滤饼则留在框内板上有沟槽,滤液沿沟槽流到左下角,从供滤液排出的小孔中有沟槽,滤液沿沟槽流到左下角,从供滤液排出的小孔中排出,排出口处装有旋塞,可现场观察滤液流出情况如排出,排出口处装有旋塞,可现场观察滤液流出情况如果某板上滤布破裂,则该处排出的滤液必然混浊果某板上滤布破裂,则该处排出的滤液必然混浊滤板、滤框可沿着导轨移动、开合当压紧装置的压杆顶滤板、滤框可沿着导轨移动、开合当压紧装置的压杆顶着活动端板向前移动时,就将滤板、滤框夹紧在活动端板着活动端板向前移动时,就将滤板、滤框夹紧在活动端板与固定端板之间形成过滤空间当压紧装置的压杆拉着活与固定端板之间形成过滤空间当压紧装置的压杆拉着活动端板向后移动时就松开滤板、滤框,从而可对滤板、滤动端板向后移动时就松开滤板、滤框,从而可对滤板、滤框、滤布逐一进行卸渣、清洗框、滤布逐一进行卸渣、清洗1.料液通道;2.滤液出口;3.滤液或洗液出口;4.洗液通道 板框式压滤机板框式压滤机结构结构滤框和滤板滤框和滤板滤液排出方式滤液排出方式板框压滤机的操作板框压滤机的操作 自动板框压滤机自动板框压滤机 压滤机的滤液排出方式压滤机的滤液排出方式暗流方式:暗流方式: 当压滤机锁紧后,由滤板、滤框上的排当压滤机锁紧后,由滤板、滤框上的排液孔道形成贯通压滤机整个工作长度的滤液密封通道,滤液孔道形成贯通压滤机整个工作长度的滤液密封通道,滤液经滤板上的排液口流向滤液通道,再从固定端板的排液液经滤板上的排液口流向滤液通道,再从固定端板的排液管道流向滤液贮罐。

      用于滤液是易挥发的或要求清洁卫生管道流向滤液贮罐用于滤液是易挥发的或要求清洁卫生避免染菌的物料的过滤避免染菌的物料的过滤明流方式:明流方式:是通过每块滤板的排液口各自直接流到是通过每块滤板的排液口各自直接流到压滤机下部的敞口集液槽中可以观察到每块滤板流出的压滤机下部的敞口集液槽中可以观察到每块滤板流出的滤液流是否澄清;若滤布破损,滤液混浊,可关闭此滤板滤液流是否澄清;若滤布破损,滤液混浊,可关闭此滤板的排液阀,而整个过滤过程仍可继续进行的排液阀,而整个过滤过程仍可继续进行 明流式板框压滤机流程明流式板框压滤机流程 板框式压滤机板框式压滤机结构结构滤框和滤板滤框和滤板滤液排出方式滤液排出方式板框压滤机的操作板框压滤机的操作 自动板框压滤机自动板框压滤机 板框压滤机的操作 n板框压滤机的操作可分为过滤和洗涤两个流程板框压滤机的操作可分为过滤和洗涤两个流程n明流式板框压滤机的过滤流程如明流式板框压滤机的过滤流程如图图 (1)(1)所示›滤浆由滤框上方通孔进入滤框空间,固体颗粒被滤布截留,在框内滤浆由滤框上方通孔进入滤框空间,固体颗粒被滤布截留,在框内形成滤饼,滤液则穿过滤饼和滤布而流向两侧的滤板,然后沿滤板形成滤饼,滤液则穿过滤饼和滤布而流向两侧的滤板,然后沿滤板的沟槽向下流动,经滤板下方的通孔排出。

      的沟槽向下流动,经滤板下方的通孔排出›当滤框内充满滤饼时,应停止过滤,进行洗涤压滤机的滤饼洗涤当滤框内充满滤饼时,应停止过滤,进行洗涤压滤机的滤饼洗涤方式可分为简单方式及穿透方式两种简单方式的洗涤水走向与原方式可分为简单方式及穿透方式两种简单方式的洗涤水走向与原液进料到排液的方向相同,洗涤效果较差穿透方式的洗涤水每间液进料到排液的方向相同,洗涤效果较差穿透方式的洗涤水每间隔一个滤板通入从滤框内的滤饼一侧全面穿过至另一侧后,在另一隔一个滤板通入从滤框内的滤饼一侧全面穿过至另一侧后,在另一个滤板的流通中流出,洗涤效果较好,但滤板滤框需按顺序配置,个滤板的流通中流出,洗涤效果较好,但滤板滤框需按顺序配置,不可错位不可错位n明流式压滤机的穿透方式洗涤流程如明流式压滤机的穿透方式洗涤流程如图图 (2)(2)所示›洗涤液由洗涤滤板上方进入,穿过两层滤布和整个滤饼层,从相间洗涤液由洗涤滤板上方进入,穿过两层滤布和整个滤饼层,从相间的滤板下方流出洗涤液的透过速率只有过滤终了时过滤速度的的滤板下方流出洗涤液的透过速率只有过滤终了时过滤速度的1/41/4 (1)(1)过滤流程过滤流程 ((2 2)洗涤流程)洗涤流程 板框式压滤机板框式压滤机结构结构滤框和滤板滤框和滤板进料方式进料方式滤液排出方式滤液排出方式板框压滤机的操作板框压滤机的操作 自动板框压滤机自动板框压滤机 自动板框压滤机自动板框压滤机降框、卸饼及洗刷滤布IFPIFP自动板框压滤机工作原理图自动板框压滤机工作原理图 第三节第三节 过滤设备过滤设备过滤是利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体过滤是利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体自由通过,以使固液分离的操作。

      自由通过,以使固液分离的操作食品工业在生产饮料、果汁、食品工业在生产饮料、果汁、糖浆、酒类等类产品时,常用过滤方式除去其中的固形物微粒,糖浆、酒类等类产品时,常用过滤方式除去其中的固形物微粒,以提高产品的澄清度,防止制品日后随保存时间延长发生沉淀以提高产品的澄清度,防止制品日后随保存时间延长发生沉淀 一、过滤过程及设备类型一、过滤过程及设备类型 二、加压式过滤机二、加压式过滤机 三、真空过滤机三、真空过滤机 三三、真空过滤机、真空过滤机 一般情形一般情形 特点特点 转筒式真空过滤机转筒式真空过滤机 一般情形一般情形真空过滤机是过滤介质的上游为常压,下游真空过滤机是过滤介质的上游为常压,下游为真空,由上下游两侧的压力差形成过滤推为真空,由上下游两侧的压力差形成过滤推动力而进行固、液分离的设备动力而进行固、液分离的设备常用真空度为常用真空度为0.05~0.08MPa0.05~0.08MPa,但也有超过,但也有超过0.09MPa0.09MPa的有间歇式和连续式两种型式。

      各有特点,但有间歇式和连续式两种型式各有特点,但是连续式真空过滤机的应用更广泛是连续式真空过滤机的应用更广泛连续式真空过滤机有连续式真空过滤机有转鼓式转鼓式和和转盘式转盘式等 三三、真空过滤机、真空过滤机 一般情形一般情形 特点特点 转筒式真空过滤机转筒式真空过滤机 真空过滤的特点真空过滤的特点优点优点::①①劳动强度小;劳动强度小;②②能直接观察到过滤情况,能直接观察到过滤情况,及时发现问题,便于检查;及时发现问题,便于检查;③③维修费用较低维修费用较低;④;④连连续式真空过滤机的工作效率高续式真空过滤机的工作效率高缺点缺点::①①不能过滤低沸点滤液的物料:不能过滤低沸点滤液的物料:②②不能过滤不能过滤会形成可压缩滤饼的难过滤物料;会形成可压缩滤饼的难过滤物料;③③真空系统需真空系统需经常维护;经常维护;④④连续式真空过滤机在过滤过程中若连续式真空过滤机在过滤过程中若进料料浆中的固体颗粒浓度和颗粒粒度分布变动进料料浆中的固体颗粒浓度和颗粒粒度分布变动大则过滤的效果差大则过滤的效果差 三三、真空过滤机、真空过滤机 一般情形一般情形 特点特点 转筒式真空过滤机转筒式真空过滤机 转筒式真空过滤机转筒式真空过滤机 结构结构 转鼓转鼓 工作原理工作原理 特点特点 结构结构转筒真空过滤机转筒真空过滤机 转筒式真空过滤机转筒式真空过滤机 结构结构 转鼓转鼓 工作原理工作原理 特点特点 转鼓转鼓转鼓是这种过滤机的主体转鼓是这种过滤机的主体, ,它它是可转动的水平圆筒是可转动的水平圆筒, , 其截面其截面如右图所示,直径如右图所示,直径0.3~4.5 m0.3~4.5 m,长,长3~6m3~6m。

      圆筒外表面由多孔板或特殊的圆筒外表面由多孔板或特殊的排水构件组成,上面覆滤布排水构件组成,上面覆滤布圆筒内部被分隔成若干个扇形圆筒内部被分隔成若干个扇形格室每个格室有吸管与空心轴格室每个格室有吸管与空心轴内的孔道相通,而空心轴内的内的孔道相通,而空心轴内的孔道则沿轴向通往位于轴端并孔道则沿轴向通往位于轴端并随轴旋转的转动盘上随轴旋转的转动盘上 转筒式真空过滤机转筒式真空过滤机 结构结构 转鼓转鼓 工作原理工作原理 特点特点 工作原理工作原理当转鼓旋转时,借分配头的作用,当转鼓旋转时,借分配头的作用,扇形格内分别获得真空和加压,扇形格内分别获得真空和加压,如此便可控制过滤、洗涤等操作如此便可控制过滤、洗涤等操作循序进行循序进行转鼓表面分转鼓表面分6 6个区个区各区真空状态与操作各区真空状态与操作 转筒式真空过滤机转筒式真空过滤机 结构结构 转鼓转鼓 工作原理工作原理 特点特点 转筒式真空过滤机的优点转筒式真空过滤机的优点可连续生产,机械化程度较高;可连续生产,机械化程度较高;可以根据料液性质、工艺要求,采用不同材料制造成各种可以根据料液性质、工艺要求,采用不同材料制造成各种类型,以满足不同的过滤要求类型,以满足不同的过滤要求( (通常,对于悬浮液中颗粒粒通常,对于悬浮液中颗粒粒度中等、黏度不太大的物料,转筒真空过滤机均适用度中等、黏度不太大的物料,转筒真空过滤机均适用) );;可通过调节转鼓转速来控制滤饼厚度和洗涤效果;可通过调节转鼓转速来控制滤饼厚度和洗涤效果;滤布损耗要比其它类型过滤机为小。

      滤布损耗要比其它类型过滤机为小 转筒式真空过滤机的缺点转筒式真空过滤机的缺点过滤推动力小,它仅是利用真空作为推动力由过滤推动力小,它仅是利用真空作为推动力由于管路阻力损失,最大不超过于管路阻力损失,最大不超过80kPa80kPa,一般为,一般为267~667kPa267~667kPa因此,不易抽干,滤饼的终湿度一因此,不易抽干,滤饼的终湿度一般在般在2020%以上;%以上;设备加工制造复杂,主设备及辅助真空设备投资设备加工制造复杂,主设备及辅助真空设备投资昂贵,消耗于抽真空的电能高,同时过滤面积愈昂贵,消耗于抽真空的电能高,同时过滤面积愈大制造愈加困难目前国内生产的最大过滤面积大制造愈加困难目前国内生产的最大过滤面积约为约为50m50m2 2,一般为,一般为5~40m5~40m2 2 第三章第三章 分选分离机械与设备分选分离机械与设备 食品工业中的分离操作食品工业中的分离操作 第一节第一节分选机械设备分选机械设备 第二节第二节离心分离机械离心分离机械 第三节第三节过滤设备过滤设备 第四节第四节膜分离机械设备膜分离机械设备 第四节第四节 膜分离机械设备膜分离机械设备v膜分离是以半透膜为分离介质,以膜两侧压力差或电位差为动力的物料膜分离是以半透膜为分离介质,以膜两侧压力差或电位差为动力的物料分离单元操作。

      膜分离通常在常温下进行,因此特别适用于热敏性物料分离单元操作膜分离通常在常温下进行,因此特别适用于热敏性物料的分离膜分离的对象,可以是液体也可以是气体,食品工业中应用较的分离膜分离的对象,可以是液体也可以是气体,食品工业中应用较多的是液体物料的分离多的是液体物料的分离v根据分离驱动力,膜分离可以分为根据分离驱动力,膜分离可以分为压力驱动式压力驱动式和和电位驱动式电位驱动式( (即电渗析即电渗析) )两大类虽然两者同属膜分离,但分离原理上有本质区别因此,膜分两大类虽然两者同属膜分离,但分离原理上有本质区别因此,膜分离设备通常也分成离设备通常也分成压力式膜分离设备压力式膜分离设备和和电渗析膜分离设备电渗析膜分离设备两大类 一、压力式膜分离设备一、压力式膜分离设备 二、电渗析膜分离设备二、电渗析膜分离设备 一、压力式膜分离设备v压力式膜分离根据所用膜的平均孔径大小,从小到大依次分为压力式膜分离根据所用膜的平均孔径大小,从小到大依次分为反渗透、反渗透、纳米滤、超滤和微滤纳米滤、超滤和微滤四种实际应用中可以根据要求分离的悬浮物或四种。

      实际应用中可以根据要求分离的悬浮物或溶质分子大小来加以选择溶质分子大小来加以选择v压力式膜分离设备主要包括膜组件、泵以及辅助装置其中膜组件是压力式膜分离设备主要包括膜组件、泵以及辅助装置其中膜组件是核心所谓膜组件,就是将膜以某种形式组装在一个单元设备内,以核心所谓膜组件,就是将膜以某种形式组装在一个单元设备内,以便料液在外加压力作用下实现溶质与溶剂的分离便料液在外加压力作用下实现溶质与溶剂的分离 (一)膜(一)膜 (二)膜组件(二)膜组件 (三)膜分离装置的工艺流程(三)膜分离装置的工艺流程膜进料水微过滤膜分离方法膜分离方法膜盐水进料浓缩液水反渗透膜进料浓缩液水超滤膜进料贫气富气气体透过反渗透原理反渗透原理半透膜半透膜半透膜(a) 渗透(b) 平衡点和渗透压(c) 反渗透渗透压压力v超滤工作原理超滤工作原理 (一)膜 工业应用膜应具有的条件:工业应用膜应具有的条件: 1 1. . 较大的透过性;较大的透过性; 2. 2. 较高的选择性;较高的选择性; 3 3. . 机械强度好、耐热、化学性能稳定;机械强度好、耐热、化学性能稳定;4. 4. 不被细菌污染不被细菌污染膜膜材料材料pHpH范围范围使用的上限温度使用的上限温度适用膜类型适用膜类型醋酸纤维醋酸纤维3 3~~8 84040~~4545反反渗透膜渗透膜聚丙烯聚丙烯2 2~~10104545~~5050超滤膜超滤膜聚烯烃聚烯烃1 1~~13134545~~5050超滤膜超滤膜聚聚 砜砜1 1~~13138080超滤膜超滤膜聚醚砜聚醚砜1 1~~13139090超滤膜超滤膜几种常用膜的适用范围几种常用膜的适用范围 几种常用膜几种常用膜 一、压力式膜分离设备一、压力式膜分离设备v压力式膜分离根据所用膜的平均孔径大小,从小到大依次分为压力式膜分离根据所用膜的平均孔径大小,从小到大依次分为反渗透、反渗透、纳米滤、超滤和微滤纳米滤、超滤和微滤四种。

      实际应用中可以根据要求分离的悬浮物或四种实际应用中可以根据要求分离的悬浮物或溶质分子大小来加以选择溶质分子大小来加以选择v压力式膜分离设备主要包括膜组件、泵以及辅助装置其中膜组件是压力式膜分离设备主要包括膜组件、泵以及辅助装置其中膜组件是核心所谓膜组件,就是将膜以某种形式组装在一个单元设备内,以核心所谓膜组件,就是将膜以某种形式组装在一个单元设备内,以便料液在外加压力作用下实现溶质与溶剂的分离便料液在外加压力作用下实现溶质与溶剂的分离 (一)膜(一)膜 (二)膜组件(二)膜组件 (三)膜分离装置的工艺流程(三)膜分离装置的工艺流程 (二)膜组件膜组件是膜分离设备的关键部件一般膜组件有原料液的入口,保留液(浓缩液)出口和透过液的出口,组装系统时,需要将这些接口与系统的相应管路接通膜组件的形式决定了膜的运行性能、清洗方便性、膜的维护性能等以下介绍常用的平板式、管式、螺旋卷式和中空纤维式膜组件 1.平板式膜组件 2.螺旋卷式膜组件 3.管式膜组件 4.中空纤维膜组件各种膜装置性能的比较各种膜装置性能的比较1.平板式膜组件 平板式膜组件,也称板框式膜组件,是一种原理上类似于板框过滤机或叶滤机形式的膜组件。

      2.螺旋卷式膜组件v如图1所示,此种膜组件所用的膜为平面膜两层长方形的膜,中间夹一层支撑物,沿边黏合成长袋,膜袋口与一根多孔中心集水管密封接合,在膜袋外部的原水侧再垫一层网状型间隔材料一根多孔中心集水管外壁上可黏接多个膜袋黏在中心管上的膜袋连同膜外的网状间隔材料一起绕中心管卷绕膜卷v将若干膜卷装入圆筒形耐压容器就成为如图2所示的螺旋卷式膜组件3.管式膜组件v组件形式类似于管式换热器,它有不同的形式v多根膜管可组合成类似于列管式换热器的束管形式,如图图66(a)所示v也可用管接件串接成如图66(b)的单管形式;v一根长管膜可绕成图66(c)所示的螺旋管式组件形式v管式膜组件中的膜依附在(多孔可透性)支撑管上,膜可以附在支撑管的内壁上,也可以附在外壁上,从而膜管有内压管式和外压管式两种类型4. 中空纤维膜组件v结构与毛细管式膜组件相类似,主要由中空纤维膜、高压室、渗透室、环氧树脂管板和壳体等构成v中空纤维膜的外径范围为50~100μm,内径范围为15~45μm各种膜装置性能的比较各种膜装置性能的比较型式型式优点优点缺点缺点管式管式易清洗、无死角,适宜于处理含固体较易清洗、无死角,适宜于处理含固体较多的料液,单根管子可以调换多的料液,单根管子可以调换保留体积大,单位体积中保留体积大,单位体积中所含过滤面积较小,压力所含过滤面积较小,压力较大较大中空纤维式中空纤维式保留体积小,单位体积中所含过滤面积保留体积小,单位体积中所含过滤面积大,可以逆洗,操作压力较低(小于大,可以逆洗,操作压力较低(小于0.25MPa0.25MPa))动力消耗较低动力消耗较低料液需要预处理,单根纤料液需要预处理,单根纤维损坏时,需调换整个模维损坏时,需调换整个模件件螺旋卷绕式螺旋卷绕式单位体积中所含有过滤面积大,换新膜单位体积中所含有过滤面积大,换新膜容易容易料液需要预处理,压力降料液需要预处理,压力降大,易污染,清洗困难大,易污染,清洗困难平板式平板式保留体积小,能量消耗介于管式和螺旋保留体积小,能量消耗介于管式和螺旋卷绕式之间卷绕式之间死体积大死体积大 一、压力式膜分离设备一、压力式膜分离设备v压力式膜分离根据所用膜的平均孔径大小,从小到大依次分为压力式膜分离根据所用膜的平均孔径大小,从小到大依次分为反渗透、反渗透、纳米滤、超滤和微滤纳米滤、超滤和微滤四种。

      实际应用中可以根据要求分离的悬浮物或四种实际应用中可以根据要求分离的悬浮物或溶质分子大小来加以选择溶质分子大小来加以选择v压力式膜分离设备主要包括膜组件、泵以及辅助装置其中膜组件是压力式膜分离设备主要包括膜组件、泵以及辅助装置其中膜组件是核心所谓膜组件,就是将膜以某种形式组装在一个单元设备内,以核心所谓膜组件,就是将膜以某种形式组装在一个单元设备内,以便料液在外加压力作用下实现溶质与溶剂的分离便料液在外加压力作用下实现溶质与溶剂的分离 (一)膜(一)膜 (二)膜组件(二)膜组件 (三)膜分离装置的工艺流程(三)膜分离装置的工艺流程 (三)膜分离装置的工艺流程(三)膜分离装置的工艺流程膜分离装置流程有一级和多级两类一级流程是指膜分离装置流程有一级和多级两类一级流程是指进料液经一次加压操作的分离流程;多级流程是指进料进料液经一次加压操作的分离流程;多级流程是指进料液经过多次加压分离的流程液经过多次加压分离的流程1 1.一级流程.一级流程2 2.多级流程.多级流程 1.一级流程在同一级中,排列方式相同的组件组成一段。

      一级流程可以分为一级一段和一级多段形式 一级一段循环式 一级一段连续式 一级多段连续式 一级一段循环式原液流过组件后,将部分浓缩液返回料槽中,与原有的料液混合后再次通过组件进行分离这种流程安排,对于反渗透脱盐处理来说,可提高原水的回收率对于超滤来说,这种流程安排也可用于浓缩一级一段连续式一级一段连续式如下图所示料液一次经过膜组件透过液和浓缩液分别被连续引出系如下图所示料液一次经过膜组件透过液和浓缩液分别被连续引出系统此流程操作最为简易,能耗最少但这种方式透过液的回收率不高或统此流程操作最为简易,能耗最少但这种方式透过液的回收率不高或浓缩液的溶质浓度不高,只适合于得率或分离效率要求不高的场合浓缩液的溶质浓度不高,只适合于得率或分离效率要求不高的场合 一级多段连续式一级多段连续式如下图所示把前一段的浓缩液作为后一段的进如下图所示把前一段的浓缩液作为后一段的进料液,而各段的透过水连续排出以这种方式操作,料液,而各段的透过水连续排出以这种方式操作,可获得高浓度小体积的浓缩液,也使透过液回收率可获得高浓度小体积的浓缩液,也使透过液回收率得以提高得以提高 (三)膜分离装置的工艺流程(三)膜分离装置的工艺流程膜分离装置流程有一级和多级两类。

      一级流程是指膜分离装置流程有一级和多级两类一级流程是指进料液经一次加压操作的分离流程;多级流程是指进料进料液经一次加压操作的分离流程;多级流程是指进料液经过多次加压分离的流程液经过多次加压分离的流程1 1.一级流程.一级流程2 2.多级流程.多级流程 2.多级流程 多级直流式 多级循环式 膜分离系统的多级流程也可安排成多级膜分离系统的多级流程也可安排成多级直流式和多级循环式两种形式直流式和多级循环式两种形式多级直流式多级直流式也称多级连续式,如下图所示是把上一多级直流式也称多级连续式,如下图所示是把上一级的透过液作为下一级的进料液对于以制水为目的的生级的透过液作为下一级的进料液对于以制水为目的的生产而言,这种方式的特点是透水水质大大提高,但水的回产而言,这种方式的特点是透水水质大大提高,但水的回收率低对于以组分分离为目的的操作,则可采用不同规收率低对于以组分分离为目的的操作,则可采用不同规格膜组件而得到不同的分离产品格膜组件而得到不同的分离产品 多级循环式多级循环式多级循环式如下图所示是将上一级的透过液作为下一多级循环式如下图所示是将上一级的透过液作为下一级的进料液,直至最后一级透过液引出系统,而浓缩液则从级的进料液,直至最后一级透过液引出系统,而浓缩液则从后一级向前一级并与前级的进料液混合后,再进行分离。

      这后一级向前一级并与前级的进料液混合后,再进行分离这种方式既可提高透过液的回收率,又可提高透过液的质量种方式既可提高透过液的回收率,又可提高透过液的质量 第四节第四节 膜分离机械设备膜分离机械设备v膜分离是以半透膜为分离介质,以膜两侧压力差或电位差为动力的物料膜分离是以半透膜为分离介质,以膜两侧压力差或电位差为动力的物料分离单元操作膜分离通常在常温下进行,因此特别适用于热敏性物料分离单元操作膜分离通常在常温下进行,因此特别适用于热敏性物料的分离膜分离的对象,可以是液体也可以是气体,食品工业中应用较的分离膜分离的对象,可以是液体也可以是气体,食品工业中应用较多的是液体物料的分离多的是液体物料的分离v根据分离驱动力,膜分离可以分为根据分离驱动力,膜分离可以分为压力驱动式压力驱动式和和电位驱动式电位驱动式( (即电渗析即电渗析) )两大类虽然两者同属膜分离,但分离原理上有本质区别因此,膜分两大类虽然两者同属膜分离,但分离原理上有本质区别因此,膜分离设备通常也分成离设备通常也分成压力式膜分离设备压力式膜分离设备和和电渗析膜分离设备电渗析膜分离设备两大类 一、压力式膜分离设备一、压力式膜分离设备 二、电渗析膜分离设备二、电渗析膜分离设备 二、电渗析膜分离设备二、电渗析膜分离设备电渗析是借助于电场和离子交换膜对含电渗析是借助于电场和离子交换膜对含电解质成分的溶液进行分离的操作。

      用于电解质成分的溶液进行分离的操作用于完成这种操作的电渗析设备系统由电渗析完成这种操作的电渗析设备系统由电渗析器本体及辅助设备两部分组成器本体及辅助设备两部分组成 A—阴离子交换膜阴离子交换膜C—阳离子交换膜阳离子交换膜ACACAC+++–––+++–––+++–––+++–––阳极稀释液 浓缩液阴极电极冲洗电极冲洗电渗析原理 。

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