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大型隔膜压滤机在食品行业(酱油)中的应用
发布时间:2022-11-25 已有398人阅读
  隔膜压滤机是一种常见的固液分离设备,在选矿、市政污泥、制糖等工业领域应用非常成熟,但在食品行业(酱油)压榨中的应用比较少,下面主要验证隔膜压滤机在酱油压榨处理中的应用。

  隔膜压滤机的工作原理

  隔膜压滤机的工作原理是滤板在液压油缸的作用下被紧密的压紧,厢式滤板和隔膜滤板交错排列组成过滤室,在进料泵的压力下酱渣混合物由入料口输入滤室,进入滤室的酱渣混合物固相被滤布截留形成滤饼,液相(酱油)透过过滤介质排出滤室。当进料过滤完成后,通过压缩媒介(压缩空气、自来水)打入隔膜滤板的压榨腔,隔膜滤板的鼓膜向外膨胀从而挤压滤饼中的水分,经过一段时间的压榨后,水分不再减少或减少非常缓慢,压榨工序完成。然后,可以根据需要通入压缩气反吹进料主管,将管道里残留的酱渣混合物吹干净。最后,通过隔膜压滤机的自动拉板装置完成脱滤饼的工序,滤饼通过输送绞龙破碎后输送至渣仓存储。

  隔膜压滤机的工艺定性分析

  压滤机工作循环时间 [ 循环时间(T)= 进料时间(t1)+ 压榨时间(t2)+ 卸渣时间(t3)]、滤布的通过性、物料的特性、压榨压力、滤布清洗、硅藻土预涂、大流量高压力进料等因素与其处量、质量之间存在正相关或负相关的耦合关系,如图 1 所示


  1、压滤机产量
  通过工艺流程梳理分析,压滤机产量的计算公式如下:
  压滤机每周总产量 = 平均每个工作循环处理量Q× 每周工作循环次数 N
  2、平均每个工作循环处理量 Q
  一个工作循环处理量 Q 的主要影响因素为腔室容积、物料特性(黏度、含固率)、滤布通过性(滤布透气量、衰减特性)。
  (1)腔室容积。对于选定型号的隔膜压滤机,其腔室容积是一定的(腔室容积一般用过滤面积 × 滤室深度 /2),按照压滤机的固液分离原理,过滤液相后,剩下的固体就残留在腔室,因此腔室容积是每个批次处理量的刚性约束条件。
  (2)物料特性(黏度、含固率)。黏度越大、物料的流动性越差,通过滤布过滤的难度越大,黏度与温度和酱醪的发酵质量有关系,一般温度越低、发酵不充分的物料其黏度也越大。
  (3)滤布通过性(滤布透气量、衰减特性)。滤布的透气量越大、处理效率也越快,但会造成浊度值升高,达不到质量指标的要求。因此,在满足浊度要求的前提下,滤布的初始选定型号也是一定的,其初始透气量也是一定的。滤布随着生产批次的逐步增加,其过滤性能会逐步下降继而会影响产量,这种特性叫作滤布的衰减特性,当滤布的衰减达到产量低值时,需采用碱水浸泡清洗提高滤布的通过性。因此,压滤机的滤布需要按照其衰减特性定期清洗。
  3、每周工作循环次数 N
  每周工作循环次数 N=(每周工作时间 - 滤布清洗时间 × 频率)/ 单个工作循环时间 T
  (1)压滤机每周工作时间根据排产时间,基本是固定的,按照每周工作 6 d、每天 24 h,则每周工作时间为 144 h。为提高每周工作循环次数 N,则需要提高滤布单次清洗效率、降低滤布清洗频率、降低单个工作循环时间 T。
  (2)单次清洗效率可以通过标准作业控制清洗。每个环节的最小时间节拍。清洗频率不能过于频繁,需要找到一个滤布衰减的最佳平衡拐点,可以按照生产节拍和冬夏季节性进行安排,一般 1 周 / 次为宜,可以充分发挥压滤机的生产性能。
  (3)降低单个工作循环时间 T,可以采用大流量的进料泵缩短进料时间 t1、或缩短压榨时间 t2、或培训操作员工利用改善后的工具进行标准作业缩短卸滤饼时间 t3,进料时间 t1
  4、滤饼水分
  滤饼的水分与压榨的压力、压榨的程序和压榨时间有一定的关联性。压榨的压力越高、滤饼水分越低;压榨的程序采用阶梯升压(频率逐步增加,每段压力下持续一段时间)的压榨方式,有利于滤饼中水分的压出;压榨的时间越长、滤饼的水分越低。
  5、清液浊度
  清液的浊度与滤布的透气量有一定的关联性。滤布透气量越小、浊度越低,但会造成产量大幅降低;若配合大流量、高压力的泵,可以降低浊度。

  隔膜压滤机选型探讨

  隔膜压滤机的选型对于大生产的经济指标比较关键,一般选型方法如下。
  (1)按照产能和生产排班要求,核算过滤面积,这里可以选取小型号试验机试验,得到相应物料的单位过滤面积的生产数据,一般按照等比例翻倍或者取一定安全产量系数。
  (2)根据压榨压力选择进料口位置,压力在15 bar以上的建议选择角进料,角进料方式避免了隔膜滤板的应力集中,避免在高压力下隔膜滤板损坏,同时可以提高隔膜滤板寿命。
  (3)根据滤布拆装频率选择挂布方式。滤布的拆卸需要停产进行,对生产影响较大。滤布有套袖式、挂布式,适用方式也需结合角进料、中间进料和滤板的尺寸一起选择。
  (4)滤布的选择是过滤成败的关键,选择滤布的关键是透气量和滤布织法,透气量大小必须与物料相匹配,可以通过试验机来选型;滤布织法有斜纹和缎纹,缎纹由于其特殊的纹理,其卸渣速度较快,缎纹的滤布需要注意其厚度和弹性足够,避免造成滤板间隙漏渣。
  (5)进料泵的选择,一般有螺杆泵、柱塞泵等,可以根据物料的特性、压滤机的过滤面积、是否需要预涂助滤剂等综合考虑,进料泵需要做变频控制、实现阶梯进料,确保物料保持在最快的过滤效率区间,从而缩短进料时间。
  (6)其他辅助功能,如隔膜压滤机的滤布自动清洗系统、自动拉板系统、反吹、侧吹侧洗系统等,按照场地和工艺具体需求来选择。
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