硅藻土与板框过滤.doc

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1、硅藻土与板框过滤杨玉彬新乡市领先轻工机械有限公司，专业生产葡萄酿酒设备，硅藻土过滤机，板框精滤机摘要：目前世界上使用的助滤剂中，硅藻土助滤剂占75%-80%，我国葡萄酒的第一级过滤大多采用硅藻土过滤。它的特点是能有效除去液体中1微米甚至0.1微米的微粒或微生物。由于硅藻土的种类复杂和多孔性，硅藻土制品具有较好的过滤性能与吸附性能，是近代葡萄酒工业用的最广泛的一种助滤剂。而板框过滤机由于其结构简单，操作方便，容易控制浊度,废硅藻土排放用水较少等优点在国内啤酒过滤中被广泛应用。本文将对硅藻土(矿床)的形成、性质、制成助滤剂的加工等并结合我公司板框过滤机使用硅藻土助滤剂的具体情况进行说明。【关键词】

2、助滤剂硅藻土板框过滤1.硅藻土的性质1.1硅藻是一种古代单细胞水生植物藻类，硅藻土是硅藻和其它微生物生物化学沉积成的硅质沉积岩化石。我国硅藻土矿床大多形成于第三纪和第四纪，且与玄武岩密切共生。中国硅藻土矿产资源较丰富，资源量在20亿吨以上，位居世界前列。以吉林省矿床数最多，储量也最多，属于优质土。1.2硅藻土的化学组成原硅藻土主要化学成份：SiO263～73%、AI2O313～17%、Fe2O32.81～5%、CaO0.4%、,MgO0.9%、K2O2.1%、Na2O0.44%、TiO20.65%、P2O5和有机质。助滤剂硅藻土SiO2含量通常80%左右，最高可达94%。优质硅藻土的氧化铁（F

3、e2O3）含量一般为1～1.5%，氧化铝（AI2O3）含量为3～8%。PH值6.5-7.5。化学稳定性高，除溶于氢氟酸以外，不溶于任何强酸，但能溶于强碱，不会对啤酒的风味产生不利的影响。1.3硅藻土的物理特点硅藻土在显微镜下观察，有各种形状，如圆盘状、针状、筒状、羽状等。助滤剂样品应是白色、淡黄色或浅红色粉末，它的特点是具有多孔结构、高孔隙率、密度低、质软、比表面积大、吸附性能强、悬浮性能好、无毒和无味等。松散密度为0.3-0.5g/cm3,莫氏硬度为1～1.5（硅藻骨骼微粒为4.5-5mm），孔隙率达80-90%，能吸收其本身重量1.5-4倍的水，是热、电的不良导体，熔点1650-1750°

4、C。1.3助滤剂硅藻土的加工天然硅藻土含有有机物、沙石、粘土、可溶性碳酸盐和铁等，这些物质都必须充分煅烧除去，才能用做过滤介质，硅藻土焙烧品加工通常是将矿石粉碎后在转炉内600～800℃高温焙烧，再用旋风分离器筛选分成不同的“粒级”，根据煅烧温度和“粒级”分别收集，就得到容易渗透的“细硅藻土”和“中硅藻土”。如果在添加流体材料（如碳酸钙）的情况下，1000℃高温下，将已经煅烧了的硅藻土再次焙烧使之粘合在一起，形成较大的颗粒，这就是白色的粗硅藻土。硅藻土助滤剂的主要过滤性能指标有：渗透率（Darcy）、真密度（g/cm3）、不变堆密度（g/ml）等。2啤酒板框过滤：2.1过滤原理：流体过滤的达赛

5、（Darcy）公式△P·AQ=ψL·η其中：Q—流量（ml/s）;η—黏度（Pa·S）;△P—压差（Pa）;L—过滤介质厚度（cm）;A—过滤面积（cm2）;ψ—过滤介质的透性系数（Darcies）上式说明，过滤速度与压差、过滤面积成正比，与流体黏度和过滤介质厚度成反比。2.2板框过滤机板框式硅藻土过滤机由多组滤板和滤框交替排列而成，板与框用机架支撑，在滤板的两边覆盖以过滤纸板，板和框之间彼此密封，过滤机压紧后在两个滤板和滤框之间形成空腔，用以容纳硅藻土涂层。板框过滤机本身需要使用过滤支撑纸板，滤纸为纤维和缩合树脂制成，具有一定的强度，可以清洗并能够长时间使用。使用支撑滤纸可以保证硅藻土过滤层

6、稳定，防止出现滤层击穿的现象，还能够保证清酒浊度。过滤结束后的废硅藻土排放用水量明显少于其他类型的过滤机。缺点是要经常更换过滤纸板。2.3滤纸上机和“排空”把滤纸按照顺序均匀地悬挂于滤板上，用清水全面浸洗，浸泡透彻，要保证一定的时间（15min左右），调整纸板后关机压紧。CIP之前通水循环时需要完全排除滤机中的空气，再用70～80℃的热水CIP30min，保证过滤机接触酒液的部分无菌。“排空”是通过旁通阀门的连续而快速开启和关闭操作，导致过滤机内压力连续的变化，使气泡脱离滤纸（框）而脱离排出的。2.4硅藻土“预涂”　　为了能够形成稳定的预涂层，对助滤剂粒度的分布要有一定的要求，以使其具有"架桥

7、"特性。用做预涂层的助滤剂中，比滤纸空隙大的颗粒最少要占1～5%。预涂是将助滤剂以循环的方式预涂在滤纸上，预涂可根据滤机的过滤面积，不可太快或太慢，否则会造成预涂层不平、厚度不均的现象导致过滤前期浊度偏高。要求循环排空时使用活性炭水，然后用脱氧水顶过滤机，并排出管道中和过滤机的气泡后可以进行预涂。助滤剂预涂量与过滤面积成正比，使过滤介质上形成1.5～4mm厚的预涂层，预涂用量为1Kg/m2左右。过