《食品廠機械與設(shè)備》課件第二章：分離機械與設(shè)備

1、第二章：分離機械與設(shè)備第一節(jié)：離心分離原理及設(shè)備第二節(jié)：過濾機械與設(shè)備第三節(jié)：膜分離設(shè)備7/18/20221第一節(jié)：離心分離原理及設(shè)備一、碟式離心機的澄清二、碟式離心機的分離三、離心機的臨界轉(zhuǎn)速與工作轉(zhuǎn)速四、典型離心機簡介7/18/20222一、碟式離心機的澄清碟式離心機與普通離心機離心澄清與連續(xù)重力沉降槽重力場中的沉降速度連續(xù)重力沉降槽的最大許可生產(chǎn)能力薄層分離碟片間澄清分離7/18/202237/18/202247/18/20225二、碟式離心機的分離離心分離分離目標(biāo)為輕液時碟片的開孔位置分離目標(biāo)為重液時碟片的開孔位置7/18/202267/18/20227三、離心機的臨界轉(zhuǎn)速與工作轉(zhuǎn)速離

2、心機產(chǎn)生振動的原因臨界轉(zhuǎn)速與工作轉(zhuǎn)速撓性軸與剛性軸7/18/20228四、典型離心機簡介離心分離因數(shù) R2/g保留固體式離心澄清機自動分批排渣的離心澄清機噴嘴式離心澄清機離心分離機管式高速離心機臥式螺旋卸渣離心澄清機7/18/202297/18/2022107/18/2022117/18/2022127/18/2022137/18/2022147/18/2022157/18/202216第二節(jié)：過濾機械與設(shè)備一、過濾的基本特性和過濾介質(zhì)二、常壓過濾設(shè)備三、加壓過濾設(shè)備四、真空過濾機7/18/202217一、過濾基本特性和過濾介質(zhì)過濾過程的特點 一是緩慢流動（滯流運動）；二是流動阻力不斷增大。過

3、濾過程的分類 濾餅過濾；深層過濾。7/18/202218過濾介質(zhì)種類 1、棉織和合成纖維濾布、多孔復(fù)合膜； 2、多孔燒結(jié)金屬板、金屬絲編制物； 3、多孔陶瓷、硅藻土、珍珠巖粉。7/18/202219過濾介質(zhì)的技術(shù)特性 1、過濾介質(zhì)所能截留的固體粒子大小。 合成纖維濾布截留的最小粒徑，10微米； 硅藻土，1微米以下； 超濾膜，0.5微米以下。 2、過濾介質(zhì)的通透性（過濾速度）。 用一定壓差下，單位時間內(nèi)通過單位過濾面積所獲得的濾液體積來表示，升/米2時。7/18/202220二、常壓過濾設(shè)備平底篩板啤酒麥芽汁過濾槽薄糟層過濾單元式過濾槽7/18/2022217/18/2022227/18/202

4、2237/18/202224三、加壓過濾設(shè)備板框壓濾機凹腔板式壓濾機自動板框壓濾機硅藻土過濾機7/18/2022257/18/2022267/18/2022277/18/2022287/18/2022297/18/2022307/18/2022317/18/2022327/18/2022337/18/2022347/18/2022357/18/202236四、真空過濾機轉(zhuǎn)鼓式真空過濾機濾布循環(huán)行進式轉(zhuǎn)鼓真空過濾機7/18/2022377/18/2022387/18/2022397/18/202240第三節(jié)：膜分離設(shè)備一、基本原理二、膜三、超過濾設(shè)備四、電滲析設(shè)備7/18/202241一、基本原

5、理 類型項目一般過濾 F 微濾 MF 超過濾 UF 反滲透 RO濾去粒徑 微米10以上0.2100.001 0.20.0001以下操作壓力 MPa0.30.50.10.51以下1以上介質(zhì)孔徑 逐漸減小 原理篩分篩分溶解擴散毛細(xì)流動溶解擴散毛細(xì)流動7/18/202242滲透壓反滲透超過濾濃差極化7/18/2022437/18/2022447/18/202245二、膜材料 有機膜：醋酸纖維、芳香族聚酰胺、尼龍等； 無機膜：多孔性陶瓷、多孔性金屬等。技術(shù)特性 對某一分子量溶質(zhì)的阻留率；在一定壓力下對水的通透率。7/18/202246影響超過濾效果的因素 1、增高料液流速； 2、提高操作壓力； 3、提

6、高擴散系數(shù)； 4、操作時間。7/18/202247三、超過濾設(shè)備板式膜過濾器管式膜過濾器中空纖維式膜過濾器 P129圖5-21螺旋卷式膜過濾器7/18/2022487/18/2022497/18/2022507/18/2022517/18/2022527/18/2022537/18/2022547/18/2022557/18/202256四、電滲析設(shè)備滲析電滲析電滲析的傳遞過程電滲析中的電化學(xué)過程電滲析設(shè)備與操作7/18/202257滲析滲透滲析7/18/202258電滲析非選擇性電滲析選擇性電滲析7/18/202259電滲析的傳遞過程反離子遷移同性離子遷移電解質(zhì)濃差擴散水的滲透（濃差）水的電

7、滲透（水合作用）壓差滲漏水的電解7/18/202260電滲析中的電化學(xué)過程電極反應(yīng)膜電位電阻電流7/18/202261電極反應(yīng) 指在陽極和陰極分別進行的氧化和還原反應(yīng)。 在陽極上： H2O = H+OH- 4OH- - 4e = O2 + 2H2O 2Cl- - 2e = Cl2 H+ + Cl- = HCl7/18/202262在陰極上： H2O = H+ OH- 2H+ + 2e = H2 Na+ OH- = NaOH7/18/202263膜電位 膜兩側(cè)的溶液濃度存在差異，濃縮室側(cè)高，淡化室側(cè)低。濃度高的一側(cè)的離子，有朝濃度低的一側(cè)擴散的傾向，這種傾向產(chǎn)生的電位差稱為膜電位。 為了使離子從濃度低的一側(cè)，向濃度高的一側(cè)移動，必需克服膜電位。7/18/202264電阻 主要是溶液電阻和膜電阻。 溶液電阻包括電極室、濃縮室和淡化室中的溶液電阻，其中淡化室占主要部分。 同時，溶液中產(chǎn)生的沉淀，結(jié)垢和濃差極化將使電阻增加。7/18/202265電流 電滲析器所需電壓為電極電位、膜電位和克服各項電阻所需電壓之和。 離子從淡化室向濃縮室的遷移量是按化學(xué)當(dāng)量，隨電流的大小而定，電流大，淡化室向濃縮室遷移的離子量就大。 為減少電耗，電滲析器均采用很多