食品分离机械与设备(一)

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1、Chapter4分离机械与设备第四章食品分离机械与设备第一节*过滤机械第二节*离心机械第三节旋流分离机械第四节溶剂萃取设备第五节膜分离设备第六节超临界流体萃取设备第七节分子蒸馏设备主要内容、重点与难点主要内容：分离的方法与分类、过滤机械、离心机械、各种分离机械的分离原理重点：过滤机械中板框式过滤机械和离心机械中的卧式螺旋卸料离心机的结构、工作原理和工作过程及其应用难点：过滤分离的工作过程和分离机械的分离原理的比较。几种典型的过滤装置：二氧化碳过滤器中空纤维超滤活性碳过滤器概述食品生产的分离操作是将不同物理、化学等属性的物质，根据其颗

2、粒大小、相、密度、溶解性、沸点等表现出的不同特点而将物质分开的一种操作过程。发酵产品经常要经过分离纯化才能进入下一工序。比如：淀粉、结晶或杂质等固形物料从原料液中的分离；纯净水的制备；蛋白质的提纯以及提取天然有效成份等。要运用一定的物理或化学方法，采用适当的分离机械与设备来实现。分离过程是食品加工中一个十分重要的操作。分离过程的的费用通常占生产总成本的70%甚至更高。概述食品加工中典型的两大类混合物：连续相为液体：分散相为固体（固-液系统）、分散相为液体（液-液系统或液体混合物）和分散相为气体（气-液相系统）三种；连续相为气体：分散

3、相为固体（固-气系统）和分散相为气体（液-气系统）。分离的方法1.扩散式分离方法蒸发、蒸馏、干燥等（根据挥发度或汽化点的不同）；结晶（根据凝固点的不同）；吸收、萃取、沥取等（根据溶解度的不同）；沉淀（根据化学反应生成沉淀物的选择性）；吸附（根据吸附势的差别）；离子交换（用离子交换树脂）；等电位聚焦（根据等电位pH的差别）；气体交换、热扩散、渗析、超滤、反渗透等（根据扩散速率差）分离的方法2.机械分离方法过滤、压榨（根据截流性或流动性）；沉降（根据密度或粒度差）。沉降分离可分为重力沉降和离心沉降分离。后者包括离心分离和旋流分离，分离设

4、备分别为离心机和旋流分离器。分离的方法磁分离（根据磁性差）；静电除尘、静电聚结（根据电特性）；超声波分离（根据对波的反映特性）。在以上分离方法中，过滤分离、离心分离和旋流分离被称为食品分离中的三大主要机械分离方法。分离的方法第一节过滤机械过滤是利用混合物内相的截留性差异进行分离的一种操作。优点：过滤应用范围广，适应粒度和浓度范围较宽，可用于连续相为流体，分散相为固体混合物的分离。缺点：过滤介质的堵塞难以避免，工作的连续性较差，对于低浓度的混合液过滤的经济性较差。一、概念在过滤的操作过程中：滤浆：被过滤处理的悬浮液称为滤浆滤渣：滤浆中

5、被截留下来的固体微粒滤饼：积聚在过滤介质上的滤渣层滤液：透过滤饼和过滤介质的液体称为二、过滤分离的工作过程过滤操作过程一般包括过滤、洗涤、干燥和卸料四个过程。过滤：悬浮液在推动力作用下，克服过滤介质的阻力进行固液分离；洗涤：停止过滤后，滤饼的毛细孔中包含有许多滤液，须用清水或其他液体洗涤，以得到纯净的固粒产品或尽量多的滤液；干燥：用压缩空气吹或真空吸，把滤饼毛细管中存留的洗涤液排走，得到含湿量较低滤饼；卸料：把滤饼从过滤介质上卸下，并将过滤介质洗净，以备重新进行过滤。三、过滤机的分类过滤推动力：重力过滤机、加压过滤机、真空过滤机；过

6、滤介质的性质：粒状介质、滤布介质、多孔陶瓷介质、半透膜介质过滤机等；操作方法：间歇式过滤机、连续式过滤机。四、典型的过滤机械（一）板框压滤机*：间歇式过滤机的一种，利用滤板支撑过滤介质，滤浆在加压下强制进入滤板之间的空间内，并形成滤饼。（二）加压叶滤机：一种间歇式过滤机。（三）真空过滤机：以抽真空为推动力，一般为连续式操作，是一种连续性生产和机械化程度较高的过滤设备。（一）板框压滤机1.主要结构滤板滤框滤布压紧装置滤框：滤板和滤布的支撑载体。滤框与滤布共同作用形成滤浆和滤饼的空间。滤板：分为洗涤板和非洗涤板，面板上有各种凸凹纹路，其

7、作用是支撑滤布并提供滤液流出的通道。2主要结构及其作用2主要结构及其作用滤布：分离滤浆和滤饼。压紧装置：提供推压力。一般依靠螺杆的旋转提供推压力，也有采用液压油缸驱动的。3.工作原理利用滤板来支撑过滤介质，滤浆在加压下（0.1－1MPa）强制进入滤板之间的空间内，并形成滤饼，分离滤饼和滤液。4.工作过程滤浆由滤框上方通孔进入滤框空间，固粒被滤布截流，在框内形成滤饼，滤液则穿过滤饼和滤布流向两侧的滤板，然后沿滤板的沟槽向下流动，由滤板下方的通孔排出。当滤框内充满滤饼时，停止进料，进行滤饼洗涤，洗涤后再将滤饼清除，重新组装，进入下一循环

8、操作。4.工作过程板框压滤机video5特点5.1优点：过滤面积大；过滤推动力大（最大可达1MPa，一般在0.3~0.5MPa）；无运动部件，动力消耗小；使用可靠、结构简单、制造方便、造价低、便于检查操作等。5.2缺点过滤的滤液不均匀