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1513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。