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烛式过滤器的应用及操作方法
点击次数:1068 发布时间:2016-11-14

【摘要】烛式过滤机是指在烛式滤管表面涂一层硅藻土,然后将需要过滤的物质放入过滤机内进行加压过滤的设备。该设备分离出的物质精度较高,能够在过滤时将啤酒中的酵母菌、胶体沉淀物等物质截留,将混浊啤酒过滤清澈。本文主要从烛式过滤机的结构、操作流程两个方面探讨烛式过滤机技术在啤酒生产中的作用。

 

【关键词】烛式过滤机;啤酒生产;硅藻土

      传统的过滤方式是将悬浮液中的固体颗粒与液体垂直向过滤界面流动,在过滤时,固体状颗粒被过滤界面阻挡,无法与液体一起下落,就会在过滤界面形成块状物质,而经过层层过滤之后液体与固体状颗粒分离,从而更加清澈。随着滤饼层的不断增厚,阻力也不断增大,液体无法再通过滤饼层进行过滤,此时就需要清除滤饼层,并且将过滤介质冲洗干净,再重复以上操作。而本文将介绍一种新型过滤方式,也就是烛式过滤机技术及其在啤酒生产中的作用。

一、烛式过滤机的主要结构

(一)烛式滤管

    烛式过滤机中的烛式滤管是过滤介质,也是过滤机的主体部分。烛式滤管当中有一个Y形金属棒,金属棒上有许多不锈钢圆环,圆环底面呈扁平状,顶面则有8个扇形突起,其突起高度为0.05-0.08mm,并且Y形金属棒两头有螺纹,棒身有三条U形槽。这种设置能让圆环与圆环之间的扁平底面与突起扇形相互套合,从而连接住内部带有螺纹的端盖与过滤机管板,接头处距离可以进行适当调节,控制圆环与圆环之间的空隙,也就是调节啤酒在过滤管中的过滤精度。Y形金属棒的圆环固定住以后,另一端接头处则能分别与带有螺纹的开槽中心柱两头相旋紧扣。

(二)烛式过滤机

    啤酒中的酵母菌浓度极不稳定,酵母细胞的直径为2-7微米,并且啤酒中的蛋白质和多酚反应所产生的复杂分子会组成胶体沉淀物,加上啤酒中本身存在的重金属、糊精等物质,使啤酒产品呈现混浊状态,较难过滤。随着科学技术的不断发展,传统的板框过滤机已经不能满足时代的需求,现使用较多的是烛式过滤机。烛式过滤机是涂膜过滤机的一种,在烛式滤管进行工作时需要在管上涂一层预滤膜,也就是硅藻土。过滤预敷工艺一般是先在过滤介质上涂一层硅藻土滤涂膜,之后才能开始进行过滤啤酒的准备工作。啤酒在过滤到一定时间之后,由于固体状颗粒不断在规律介质堆积,过滤膜阻力不断增大,此时要利用空气反吹作用将被过滤介质截留住的胶体沉淀物及酵母菌等排除干净,再用水清洗过滤容器中残留的滤渣,并清洗烛式滤管。烛式过滤机可以利用蒸汽进行消毒,也可以用苏打水进行清洗。其属于完全静止型的过滤机,可以间歇工作,操作简单,并且过滤出非常清亮的啤酒。

    在烛式滤管上?预滤膜之后,硅藻土与液体会向过滤介质进行垂直流动。硅藻土在烛式滤管表面逐渐形成预涂膜,在过滤推动力作用下,悬浮液中的液体将穿过预滤膜和烛式滤管的缝隙,沿着中心的Y形棒凹槽排出机外,然后携带硅藻土继续循环。在预滤膜涂好之后进行过滤时,啤酒中残留的酵母菌、胶体沉淀物和细菌会沉积在烛式滤管表面预涂膜上,在过滤推动力的作用下混浊啤酒会穿过缝隙,利用中心Y形棒的凹槽将清澈的啤酒排出机外。

(三)硅藻土

    硅藻属于单细胞植物,它下来的骨架化石就是硅藻土,因为这种植物数量繁多,因此硅藻土的来源也十分广泛,并且价格便宜,用完后的废弃物也不会造成环境污染,所以在啤酒过滤中被广泛应用。硅藻土的平均粒径为10-20微米,密度在100-250kg/m?之间,孔隙率可达90%,能吸收的水分超过本身的1.5倍甚至更多。硅藻土粒子的形状非常不规则,因此在过滤时空隙较大。硅藻土是不规则粒子,在形成预滤膜时会有许多弯曲的毛细孔道,在筛分之后较大的固体例子被除去,毛细孔道较为规则,此时可以过滤各种液体,并且在过滤时保证液体化学成分的稳定性。在一般情况下,将混浊啤酒澄清需要连续操作8小时左右。此外,将硅藻土作为啤酒过滤中的助滤剂,能改变啤酒中非生物的稳定性。

二、烛式过滤机及其在啤酒生产中的方法及作用

    在啤酒的生产过程当中,啤酒的过滤效果是保证啤酒质量的重要因素。目前许多啤酒生产企业都采用先进的烛式过滤机技术进行啤酒过滤工作。烛式过滤机的确具有很多优点,但是其操作步骤较多,对于控制要求较高。因此本文将通过烛式过滤机技术在啤酒生产中的操作方法进一步阐述其作用。

(一)方法

    利用烛式过滤机进行啤酒过滤工作时,首先要将过滤机上端、水泵右边、水泵上端的三个阀门打开,经过水泵向过滤器内充入液体,直到容器上端阀门是水漫出。然后将硅藻土助滤剂放入预涂膜凹槽,并不断搅拌直到成为糊状悬浮液,液体浓度在5-10%。关闭容器上端阀门,打开上部视镜旁阀门,将已经搅拌均匀的悬浮液连续泵入过滤机中进行预?工作,并且从上部视镜中观察过滤机内部情况。当烛式滤管表面有一层由硅藻土形成的助滤层以后,过滤机中心金属棒的凹槽便能排除过滤后的液体,然后这些液体随着硅藻土继续循环过滤。经过15秒钟左右,可以从上部视镜中发现预?槽内的啤酒液体已经十分清澈甚至到达透明状态,此时要停止搅拌,关闭上部视镜旁阀门,打开水泵下的阀门。当预?槽内的液体已经被过滤到只剩到三分之一处时,需要关闭水泵右边的阀门,打开澄清啤酒槽上端的阀门,将啤酒原液放到过滤容器中继续过滤。

    啤酒中残留的酵母菌、胶体沉淀物及细菌在过滤时都被过滤介质阻挡在预滤膜上,容器内的压力也就不断上升。当过滤机上端与下端的压力差达到0。2MPa时,过滤结束,此时不再输送啤酒泵。打开下部视镜上端的阀门与过滤机下端的阀门,关闭其它阀门,利用空气压缩法将过滤容器中的液体排出,再关闭过滤机下端的阀门,打开过滤机上端阀门,此时滤渣层中的残液已经在空气压缩过程中去除,降低了滤渣的含水量。过滤容器中的液体全部排出之后,关闭过滤机上端及下部视镜上端的阀门,打开过滤机下端及空气孔下端的阀门,利用空气反吹作用排出烛式滤管上的胶体沉淀物、酵母菌及些许残留预涂膜。当这些固体状颗粒被排除干净以后,关闭空气孔下端阀门,打开过滤机上端阀门,用水冲洗过滤器中的滤渣及烛式滤管。将过滤器清洗干净以后,即可再循环使用。

(二)作用

    烛式过滤机是一种新型过滤设备,目前使用较为广泛。它适用于酒类、饮料、医学、化工等方面。在酿造啤酒时使用烛式过滤机,可以得到非常清凉的啤酒。其过滤面积为1-40平方,过滤量每小时能够达到几十吨。在啤酒生产中,使用烛式过滤机能在耗电、酒损、滤料消耗方面节约较多费用。烛式过滤机是一个整体结构,使用起来十分方便,并且清洗过程简单,用泵可以对过滤桶进行反复冲洗。另外,烛式过滤机的结构十分牢固,具有*性的特点,机器的易损件少,并且可自行拆装、更换零件,维修方便。由于滤层铺设在不锈钢圆环支撑上,电压与管路压力的波动不会引起预涂层折裂或变形,性能较为稳定。烛式过滤机相比传统过滤机而言,过滤效率更高,因为过滤时每根滤杆都是单独的通道,因此过滤阻力较小,过滤量较大。

结束语

   烛式过滤机在酿造啤酒时的确具有很多优势,但是其操作步骤较多,对于控制要求较高,因此要熟练掌握烛式过滤机技术在啤酒生产中的操作方法,才能达到过滤效果。相比其他类型的过滤机,烛式过滤机的经济效益更加显著。

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