食品機(jī)械之去皮去殼機(jī)械及分離機(jī)械

第六章分離機(jī)械第一節(jié)剝殼去皮機(jī)械一、剝殼目的和要求：為了降低皮殼對(duì)下一步加工的影響，提高下一步加工質(zhì)量，要求剝殼率高，仔仁破碎率低。二、剝殼的方法：1.碾搓法：借助粗糙面的碾搓作用破碎皮殼；2.撞擊法：借助打板和壁面的撞擊作用使殼破開；3.剪切法：借助銳利面的剪切作用使殼破碎；4.擠壓法：借助軋輥的擠壓作用使殼破碎。膠輥礱谷機(jī)構(gòu)造：喂料機(jī)構(gòu)、膠輥、軋距調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、谷殼分離機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。礱谷機(jī)是將稻谷脫去穎殼，制成糙米的糧食加工機(jī)械。常見的礱谷機(jī)設(shè)備有膠輥礱谷機(jī)、砂盤礱谷機(jī)和離心礱谷機(jī)等

特點(diǎn)：脫殼率和生產(chǎn)率高；破碎率和爆腰率低；動(dòng)耗低。膠輥礱谷機(jī)進(jìn)料斗；喂料機(jī)構(gòu)；膠輥；輥壓調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)；電機(jī)；吸風(fēng)道；緩沖槽；排料淌板；風(fēng)量調(diào)節(jié)閘門工作原理：（1）稻粒進(jìn)入膠輥的條件

α---起軋角α

φ--物料與輥?zhàn)娱g摩擦角兩輥速相同時(shí)（2）脫殼過(guò)程分析兩輥速不同時(shí)（2）脫殼過(guò)程分析兩輥速不同時(shí)當(dāng)?shù)玖１卉堊『?，它在快慢輥的摩擦力作用下，速度很快加速到慢輥的線速度，但是小于快輥的線速度，此時(shí)稻粒相對(duì)于慢輥靜止，而相對(duì)于快輥滑動(dòng)，快輥對(duì)稻粒的摩擦力促使稻粒繼續(xù)加速，此時(shí)隨著稻粒繼續(xù)前進(jìn)，軋距越來(lái)越小，稻粒收到擠壓力和摩擦剪切力的作用越來(lái)越大，當(dāng)其增大到大于稻殼與糙米的結(jié)合力時(shí)，稻殼即被撕裂，接觸快輥一邊的稻殼首先被脫殼，稻殼隨著快輥一道向下運(yùn)動(dòng)，與糙米逐漸脫開，快輥與糙米接觸。到達(dá)中點(diǎn)時(shí)，糙米的速度介于快慢輥之間，快慢輥使稻粒兩側(cè)的稻殼同時(shí)相對(duì)于糙米運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大脫殼效果。稻米經(jīng)過(guò)下段時(shí)，快輥繼續(xù)加速糙米，直至與快輥一道運(yùn)動(dòng)，使稻米離開慢輥一側(cè)的稻殼。脫殼過(guò)程分析綜上所述，稻粒脫殼主要是由R1y及R2y組成的一對(duì)摩擦剪切力引起的，他們的產(chǎn)生首先決定于兩膠輥的線速度差，因此，要使稻粒脫殼，兩膠輥必須保持一定的線速度差。脫殼過(guò)程分析1.稻谷本身的物理性狀；2.兩膠輥的線速度和線速度差；3.軋距；4.喂入量；5.膠輥表面硬度及粗糙度。影響脫殼質(zhì)量的因素錘擊式花生剝殼機(jī)6.2壓榨機(jī)械食用植物油制取方法：（1）浸出法（萃取法）：浸出法是指用易揮發(fā)的有機(jī)溶劑淋洗已被粉碎的原料,使油脂溶解在有機(jī)溶劑中,然后把混合液在一定溫度和真空度下進(jìn)行蒸餾,使溶劑和油脂分離而得到植物油的方法。（2）對(duì)油料施加足夠的壓力，使油脂從油料中分離出來(lái)的方法。（1）液壓榨油機(jī)液壓榨油機(jī)由榨油機(jī)本體和液壓系統(tǒng)組成。如籠式榨油機(jī)，油料直接放入有孔的籠里，然后靠液壓系統(tǒng)推動(dòng)活塞向上產(chǎn)生壓力加壓，油料榨完后成為油料餅。榨油機(jī)械（2）螺旋榨油機(jī)（2）螺旋榨油機(jī)構(gòu)造及工作過(guò)程構(gòu)造：進(jìn)料斗、榨螺、榨籠、出餅圈、動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置及機(jī)架組成。榨螺：整體式和套裝式榨籠：榨條圍成的圓筒，榨條間有縫隙，油脂從縫隙中留出。工作過(guò)程：油料從加料斗進(jìn)入榨膛，榨螺旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)油料在榨膛中運(yùn)動(dòng)，并摩擦升溫，由于榨螺根部直徑不斷變粗，榨膛容積越來(lái)越小，壓力越來(lái)越高，油脂從油料中被擠出，經(jīng)柵條縫隙流至接油盤。油餅從出餅圈擠出。主要參數(shù)：榨膛容積比ε：榨膛進(jìn)出、口端容積的比值；含有量較低的油料，且榨螺速度較低時(shí)，ε=6.8—7.5；含油量較高的油料或榨螺轉(zhuǎn)速較高時(shí)，ε=7.5—14，最高可達(dá)18.2.榨螺轉(zhuǎn)速n：影響壓榨時(shí)間、產(chǎn)量和出油率。一般n=60—110r/min.3.出餅厚度：厚度大，產(chǎn)量高，但餅內(nèi)殘油率也高，如過(guò)薄，榨膛內(nèi)壓力過(guò)高，反而出油率下降。0.3-2mm.6.3水果、蔬菜榨汁機(jī)械間歇式壓榨機(jī)：裹包式壓榨機(jī)、籠式壓榨機(jī)、臥籃式壓榨機(jī)、爪杯式壓榨機(jī)1.手桿2.壓板3.臺(tái)面臥籃式壓榨機(jī)1.旋轉(zhuǎn)用電機(jī)2.活塞往復(fù)用電機(jī)3.調(diào)節(jié)閥4.控制閥5.料口蓋6.收集盆7.軸承8.小車9.疏松裝置

臥籃式壓榨機(jī)臥籃式壓榨機(jī)也稱布赫(Bucher)榨汁機(jī)，最初是瑞士布赫公司用來(lái)生產(chǎn)蘋果汁的專用設(shè)備。最大加工能力8~10t/h蘋果原料，出汁率82％~84%，設(shè)備功率24.7kW，活塞行程1480mm。目前，布赫榨汁機(jī)已發(fā)展成為可適合多品種果蔬榨汁的通用型筐式榨汁機(jī)，可用于仁果類(蘋果、梨)、核果類(櫻桃、桃杏李)、漿果類(葡萄、草莓)、某些熱帶水果(菠蘿、芒果)和蔬菜類(胡蘿卜、芹菜、白菜)的榨汁。布赫榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部件是可獲得低混濁天然純果汁的尼龍濾繩組合體。濾繩由強(qiáng)度很高且柔性很強(qiáng)的多股尼龍線復(fù)捻而成，沿其長(zhǎng)度方向有許多貫通的溝槽，其表面纏有濾網(wǎng)。

布赫榨汁機(jī)的結(jié)構(gòu)圖布赫榨汁機(jī)壓榨過(guò)程的工作狀態(tài)一臺(tái)榨汁機(jī)濾繩多達(dá)220根。擠壓時(shí)汁液經(jīng)濾繩過(guò)濾后進(jìn)入繩體溝槽，沿繩索流至貯汁槽，然后擠壓面復(fù)位，繩索重新逐漸伸直。由于繩索的運(yùn)動(dòng)使?jié){渣松動(dòng)，破碎，然后再次擠壓。如此周期動(dòng)作，直到按預(yù)定程序結(jié)束榨汁過(guò)程。榨汁結(jié)束后，壓榨室外筒與擠壓面同時(shí)移動(dòng)，使?jié){渣松動(dòng)并將其排出。圖4.44濾繩在壓榨過(guò)程中的工作狀態(tài)（1）裝料（2）壓擠（3）復(fù)位松渣（4）排渣布赫榨汁機(jī)的主要工序裝料：通過(guò)一次性或多次性裝料可以優(yōu)化裝料過(guò)程；壓榨：可根據(jù)原料情況調(diào)整壓榨的各種參數(shù)；二次壓榨：在壓榨后的果渣中加水，進(jìn)行浸提后再次壓榨，用以提高出汁率；排渣：通過(guò)選擇一次性或多次性排渣程序可以提高整體榨汁能力；清洗：在經(jīng)過(guò)多次榨汁循環(huán)后可采用就地清洗(CIP)方式對(duì)榨汁機(jī)清洗，以保持系統(tǒng)衛(wèi)生，避免微生物的污染。連續(xù)式壓榨機(jī)：螺旋壓榨機(jī)、輥式壓榨機(jī)螺旋壓榨機(jī)輥式壓榨機(jī)1.輥輪2.刮刀3.榨汁1.懸浮液——懸浮液由液體（連續(xù)相）和懸浮于其中的固體顆粒（分散相）組成。6.4過(guò)濾機(jī)械一、概念：2.濾漿——待過(guò)濾處理的懸浮液稱為濾漿。3.過(guò)濾介質(zhì)——用來(lái)截留固體顆粒的多孔介質(zhì)稱為過(guò)濾介質(zhì)。濾紙、棉、毛、絲麻和金屬線等紡織物，及其用沙粒、碎石、炭屑等堆積成層。4.濾餅——被過(guò)濾介質(zhì)截留在其上面堆積而成的顆粒層稱之為濾餅。5.濾液——通過(guò)多孔介質(zhì)的液體稱為濾液。二、過(guò)濾過(guò)程（四個(gè)階段）：

1.過(guò)濾；

2.濾餅的洗滌；

3.濾餅干燥；

4.濾餅的卸除。三、過(guò)濾機(jī)械的類型：

1.間隙式過(guò)濾機(jī)：壓濾機(jī)和葉濾機(jī)

2.連續(xù)式過(guò)濾機(jī)：真空過(guò)濾機(jī)板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)構(gòu)造：濾板、濾框、濾布、壓板、壓緊裝置。板框角端開有工藝用孔，合并壓緊后供濾漿或洗液通過(guò)的孔道。濾框的結(jié)構(gòu)及作用：框的兩側(cè)覆以濾布，空框與濾布圍成了容納濾漿和濾餅的空間。濾板機(jī)構(gòu)及作用：板面上制成各種凹凸紋路，凸者起到支撐濾布作用，凹者形成濾液通道。板框壓濾機(jī)過(guò)濾過(guò)程板框壓濾機(jī)過(guò)濾過(guò)程懸浮液在壓強(qiáng)的作用下，經(jīng)濾漿通道由濾框角端的暗孔進(jìn)入框內(nèi)，濾液分別穿過(guò)兩側(cè)的濾布，再沿濾板板面流至濾液出口排出，濾渣則留在框內(nèi)，待濾餅充滿全框后停止過(guò)濾，除去濾餅，然后將濾框和濾布洗凈，重新裝合，進(jìn)行下一次過(guò)濾。板框壓濾機(jī)在型式上分為明流式和暗流式。濾液直接從每個(gè)濾板出口直接留出稱為明流，各板流出的濾液匯聚后由總管流出稱為暗流。洗滌板與非洗滌板板框壓濾機(jī)洗滌過(guò)程板框壓濾機(jī)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):（1）過(guò)濾壓強(qiáng)高，濾餅含固率高；（2）占地面積小，過(guò)濾面積大；（3）對(duì)物料適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣；（4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便。缺點(diǎn):（1）操作不能連續(xù)進(jìn)行，只能間歇作業(yè)；（2）裝卸勞動(dòng)強(qiáng)度大；（3）濾布損耗較快。圓筒真空過(guò)濾機(jī)一種連續(xù)操作的過(guò)濾機(jī)。構(gòu)造：轉(zhuǎn)筒、濾漿槽、攪拌器、分配頭、真空系統(tǒng)。轉(zhuǎn)筒：由金屬加工的鐵筒。沿圓周間隔開有溝槽，外層覆蓋多孔濾板，在濾板上覆蓋濾布。這樣在轉(zhuǎn)筒表面形成一系列互不想通的過(guò)濾區(qū)域。每個(gè)過(guò)濾區(qū)域通過(guò)吸管經(jīng)分配頭與真空室相連。如下圖所示：圓筒真空過(guò)濾機(jī)1-7過(guò)濾區(qū)；8-10吸干區(qū)12-13洗滌區(qū)；14.吸干區(qū)；16-17卸料區(qū)；11,15,18不工作區(qū)分配頭（轉(zhuǎn)動(dòng)盤，固定盤）食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)鼓是這種過(guò)濾機(jī)的主體,它是可轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓筒,其截面如右圖所示，直徑0.3~4.5m，長(zhǎng)3~6m。圓筒外表面由多孔板或特殊的排水構(gòu)件組成，上面覆濾布。圓筒內(nèi)部被分隔成若干個(gè)扇形格室每個(gè)格室有吸管與空心軸內(nèi)的孔道相通，而空心軸內(nèi)的孔道則沿軸向通往位于軸端并隨軸旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)盤上。食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備分配頭轉(zhuǎn)動(dòng)盤與固定盤緊密配合，構(gòu)成一個(gè)特殊的旋轉(zhuǎn)閥，稱為分配頭，如下圖所示。固定盤分成若干個(gè)弧形空隙，分別與減壓管、洗液貯槽及壓縮空氣管路相通。

（1）轉(zhuǎn)動(dòng)盤（2）固定盤

轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)的分配頭食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備工作原理當(dāng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，借分配頭的作用，扇形格內(nèi)分別獲得真空和加壓，如此便可控制過(guò)濾、洗滌等操作循序進(jìn)行。轉(zhuǎn)鼓表面分6個(gè)區(qū)，如右圖。各區(qū)真空狀態(tài)與操作

轉(zhuǎn)筒式真空過(guò)濾機(jī)的優(yōu)點(diǎn)可連續(xù)生產(chǎn)，機(jī)械化程度較高；可以根據(jù)料液性質(zhì)、工藝要求，采用不同材料制造成各種類型，以滿足不同的過(guò)濾要求(通常，對(duì)于懸浮液中顆粒粒度中等、黏度不太大的物料，轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)均適用)；可通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速來(lái)控制濾餅厚度和洗滌效果；濾布損耗要比其它類型過(guò)濾機(jī)為小。轉(zhuǎn)筒式真空過(guò)濾機(jī)的缺點(diǎn)過(guò)濾推動(dòng)力小，它僅是利用真空作為推動(dòng)力。由于管路阻力損失，最大不超過(guò)80kPa，一般為267~667kPa。因此，不易抽干，濾餅的終濕度一般在20％以上；設(shè)備加工制造復(fù)雜，主設(shè)備及輔助真空設(shè)備投資昂貴，消耗于抽真空的電能高，同時(shí)過(guò)濾面積愈大制造愈加困難。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的最大過(guò)濾面積約為50m2，一般為5~40m2。第五節(jié) 提取機(jī)械設(shè)備萃取與浸取一、萃取設(shè)備二、浸出機(jī)械與設(shè)備三、超臨界流體萃取設(shè)備萃取與浸取萃取是利用各組分在溶劑中溶解度的差異而使各組分分離的單元操作。與蒸餾一樣，萃取也是分離和提純物質(zhì)的重要單元操作。若被分離的混合物是液體，則稱為液—液萃取，簡(jiǎn)稱萃取。若被分離的混合物是固體，則稱為固—液萃取，又稱浸取或浸提。如果在所用溶劑的超臨界狀態(tài)下進(jìn)行萃取，則稱為超臨界萃取。一、萃取設(shè)備（一）混合澄清槽（二）篩板塔（三）轉(zhuǎn)盤萃取塔（四）離心萃取器（一）混合澄清槽混合澄清槽如圖4.48所示。它由混合槽和澄清器兩部分組成，對(duì)應(yīng)于混合和分離兩過(guò)程。特點(diǎn)圖4.48混合澄清槽特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：是傳質(zhì)效率高，級(jí)效率80％以上，操作方便靈活，可間歇操作，也可連續(xù)操作，還可多個(gè)混合澄清槽串聯(lián)在一起。缺點(diǎn)：占地面積大，每級(jí)均需安裝攪拌裝置，級(jí)與級(jí)之間需用泵輸送。澄清器澄清器的作用是使已接近平衡的兩液相分離開來(lái)，一般采用重力沉降方法，但由于兩液相間的密度差不會(huì)很大，故分離時(shí)間往往較長(zhǎng)。當(dāng)兩相密度差較小時(shí)，可采用離心式澄清器，以加速分離?；旌喜刍旌喜壑型ǔ０惭b攪拌裝置，目的是使兩相充分混合，以利傳質(zhì)。圖4.49中(1)用機(jī)械攪拌方法來(lái)實(shí)現(xiàn)兩相的充分混合。(2)用噴射作用來(lái)實(shí)現(xiàn)混合?；旌喜凼疽鈭D(1)機(jī)械攪拌混合(2)噴射混合（二）篩板塔篩板塔是常用的液—液傳質(zhì)設(shè)備之一，不同形式的篩板塔結(jié)構(gòu)如圖4.50所示。普通篩板塔

脈沖篩板塔

往復(fù)篩板塔普通篩板塔普通篩板塔圖4.50(1)內(nèi)配有若干層加工有許多小孔和一個(gè)溢流管(也稱為降液管)的篩板。篩孔直徑一般為3~9mm，孔距為孔徑的3~4倍，板間距為150~600mm。工作原理工作原理工作時(shí)兩液相分為分散相和連續(xù)相，分別由塔底和塔頂進(jìn)入塔內(nèi)。若輕液為分散相，由塔底進(jìn)入塔內(nèi)后，首先與第一塊篩板接觸，在密度差的作用下，通過(guò)篩板上小孔分散成細(xì)滴并向上移動(dòng)；而作為連續(xù)相的重液則由重力作用沿各塔板橫向流動(dòng)，經(jīng)降液管流至下層塔板時(shí)與上升的滴狀分散相相遇，實(shí)現(xiàn)兩相接觸傳質(zhì)。液滴穿過(guò)連續(xù)相后，在第二層塔板之下又凝結(jié)形成清液層，該清液層在兩相密度差的作用下，經(jīng)上層篩板再次分散而上浮。由于塔內(nèi)安裝有很多塔板，經(jīng)分散相多次分散，多次凝結(jié)，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)，達(dá)到分離目的。若以重液為分散相時(shí)，則應(yīng)將降液管改為升液管，安裝在篩板上方。在篩板塔內(nèi)分散相的液體經(jīng)多次分散和凝聚，而且篩板的存在又抑制了塔內(nèi)的軸向混合，故其效率高，應(yīng)用廣泛。脈沖篩板塔脈沖篩板塔的基本結(jié)構(gòu)與普通篩板相同，但沒有溢流管，如圖4.50(2)所示。工作原理工作原理操作時(shí)，輕、重液相均穿過(guò)篩板面作逆流運(yùn)動(dòng)，分散在篩板之間不分層。由于普通篩板塔內(nèi)輕、重相液逆向運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速度小，界面湍動(dòng)程度低，從而限制了傳質(zhì)效率的進(jìn)一步提高。引入脈沖作用目的是為了提高流體間的湍動(dòng)程度。產(chǎn)生脈沖的方法有往復(fù)泵、隔膜泵、壓縮空氣等。脈沖振幅范圍為9~50mm，頻率為30~200/min。往復(fù)篩板塔原理與脈沖篩板塔相同，但它采用將篩板固定在中心軸上，由塔頂?shù)膫鲃?dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。如圖4.50(3)所示，往復(fù)振動(dòng)的幅度范圍3~5mm，頻率可達(dá)1000/min。當(dāng)篩板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，篩板上側(cè)液體經(jīng)篩孔向下噴射；當(dāng)篩板向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，篩板下側(cè)的液體向上噴射，故使兩相接觸表面及湍動(dòng)程度增加，因而傳質(zhì)效率高。往復(fù)篩板塔的傳質(zhì)效率高，流動(dòng)阻力小，生產(chǎn)能力大，故在生產(chǎn)上應(yīng)用日益廣泛。圖4.50篩板萃取塔（三）轉(zhuǎn)盤萃取塔轉(zhuǎn)盤萃取塔的基本結(jié)構(gòu)如圖4.51所示。在塔體內(nèi)壁面按一定間距裝若干個(gè)環(huán)形擋板，稱固定環(huán)。固定環(huán)把塔內(nèi)空間分隔成若干個(gè)分割開的空間。在中心軸上按同樣間距裝若干個(gè)轉(zhuǎn)盤，每個(gè)轉(zhuǎn)盤處于分割空間的中間。轉(zhuǎn)盤的直徑小于固定環(huán)的內(nèi)徑。操作時(shí)，轉(zhuǎn)盤作高速旋轉(zhuǎn)，對(duì)液體產(chǎn)生強(qiáng)烈的攪拌作用，增加了相際接觸和液體湍動(dòng)，固定環(huán)則可抑制返混。轉(zhuǎn)盤塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)能力大，傳質(zhì)效率高，操作彈性大，故在工業(yè)中應(yīng)用較廣泛。圖4.51轉(zhuǎn)盤萃取塔（四）離心萃取器利用離心力使兩相快速混合和分離的萃取設(shè)備。有多種型式。一種稱為POD離心萃取器如圖4.52所示，屬臥式微分接觸設(shè)備。在外殼內(nèi)有一螺旋形轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速高達(dá)2000~5000r/min。輕相由外圈引入，重相由中心引入。在離心力作用下，重相由中心向外流，輕相由外圈向中部流，兩相成逆向流動(dòng)。最終，重相由螺旋最外層流出，輕相從中部流出。這種設(shè)備適于處理兩相密度差很小或易乳化的體系。

圖4.52離心萃取機(jī)二、浸出機(jī)械與設(shè)備（一）浸取罐（二）立式浸泡式浸取器（三）臥式浸泡式浸取器（四）立式滲濾浸取器（五）平轉(zhuǎn)式浸取器（六）攪拌式浸取器（一）浸取罐浸取罐又稱固定床浸取器,為單級(jí)式接觸設(shè)備。浸取罐的結(jié)構(gòu)單個(gè)的浸取罐常用于中試或小規(guī)模生產(chǎn)。半連續(xù)性的多級(jí)逆流固定床浸提系統(tǒng)浸取罐結(jié)構(gòu)典型的浸取罐的結(jié)構(gòu)如圖4.53(1)所示。主體為一圓筒形容器，底部安裝有支持被浸提固體物料的假底，溶劑均勻地噴淋于固體物料床層上。為了增強(qiáng)浸取效果，從底部排出的浸取液可用泵抽至上部噴淋管進(jìn)行循環(huán)浸取。下部裝有可開啟的封蓋。當(dāng)浸取結(jié)束以后，打開封蓋，可將物料排出。如圖4.53(2)所示浸取罐下部裝有加熱系統(tǒng)，用以將揮發(fā)性溶劑蒸發(fā)，等于同時(shí)實(shí)現(xiàn)了溶劑回收。圖4.53提取罐半連續(xù)性的多級(jí)逆流固定床浸提系統(tǒng)利用若干個(gè)浸取罐通過(guò)適當(dāng)?shù)娜軇┖腿芤汗苈愤B接，便可構(gòu)成如圖4.54所示的半連續(xù)性的多級(jí)逆流固定床浸提系統(tǒng)。新溶劑由固形物中浸余物含量最低的罐頂注入進(jìn)行浸提，所得浸取液再泵入次一級(jí)的浸提罐，并依序連續(xù)操作。罐間設(shè)置熱交換器，以確保浸取液的溫度，提高浸取效率。這樣，所得浸取液的濃度和固形物中浸余物含量逐罐提高，最后一個(gè)罐是剛投入原料和系統(tǒng)排出浸出液的一個(gè)罐。圖4.54多級(jí)逆流固定床浸提系統(tǒng)（二）立式浸泡式浸取器又稱塔式浸取器。結(jié)構(gòu)如圖4.55所示。此類設(shè)備在油脂和制糖工業(yè)均有采用。圖4.55立式浸泡式浸取器浸取器由呈U形布置的三個(gè)螺旋輸送器組成，由螺旋輸送器實(shí)現(xiàn)物料的移動(dòng)。物料在較低的塔的上方加入，被輸送到下部，在水平方向移動(dòng)一段距離后，再由另一垂直螺旋輸送到較高的塔的上部排出。溶劑與物料成逆流流動(dòng)。在浸取器內(nèi)，物料溶解于溶劑中，故它屬于浸泡式浸取設(shè)備。（三）臥式浸泡式浸取器屬于逆流式浸取器。其結(jié)構(gòu)如圖4.56所示。操作原理：物料由較低端加入，被輸送到尾端后從端面開口處排出。溶劑則從較高端加入，浸取后的溶液從原料加入端的下方開口處排出。如此形成逆流操作。傾斜的器身保證浸取過(guò)程器內(nèi)始終充滿液體，而傾斜角度的調(diào)節(jié)則可控制溶液利用重力排出的速度。它的主體是一臺(tái)傾斜的臥式(單或雙)螺旋輸送器。在浸取器的一端的上面設(shè)有固體物料的進(jìn)口和溶液的排放口，另一端上面設(shè)有溶劑進(jìn)口、端面設(shè)有殘?jiān)呐欧趴?。器身下?cè)帶有用于維持浸取溫度的夾套。器身可在一定范圍調(diào)節(jié)傾斜角度。圖4.56臥式浸泡式浸取器殘?jiān)軇┰辖∥锛訜釆A套螺旋（四）立式滲濾浸取器結(jié)構(gòu)如圖4.57所示。它實(shí)質(zhì)上為一斗式提升機(jī)，所以也稱為斗式浸取器。在垂直安置的輸送帶上有若干個(gè)料斗，物料被置于料斗內(nèi)，料斗底部有孔，可讓溶液穿流而過(guò)。新鮮物料在右側(cè)頂部加入，到達(dá)左側(cè)頂部后料斗即翻轉(zhuǎn)，將浸取后的物料卸出。溶劑則從左側(cè)頂部加入，借重力作用滲濾而下，在左側(cè)與物料呈逆流接觸。在底部得到中間混合液，用泵送至右側(cè)上方，同樣滲濾而下，但在右側(cè)與物料呈順流接觸，在右側(cè)底部得到濃的溶液。（五）平轉(zhuǎn)式浸取器又稱旋轉(zhuǎn)隔室式浸取器，也是滲濾式浸取器的一種。結(jié)構(gòu)如圖4.58所示。它是在密封的圓筒形容器內(nèi)，沿中心軸向四周裝置若干塊隔板，形成若干個(gè)隔室。圓筒形容器本身繞中心軸緩慢旋轉(zhuǎn)。隔室內(nèi)有篩網(wǎng)，網(wǎng)上放物料。隔室底部可開啟。實(shí)際上每一隔室相當(dāng)于一固定床浸取器，當(dāng)空隔室轉(zhuǎn)至加料管下方時(shí)，即將原料加入于篩網(wǎng)上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)將近一周時(shí)，隔室底自動(dòng)開啟，殘?jiān)侣渲疗鞯?，由螺旋輸送器排出。在殘?jiān)炫懦銮凹尤胄迈r溶劑，噴淋于床層上，溶液流至篩網(wǎng)下方，然后用泵送至前一個(gè)隔室的上方再作噴淋，這樣形成逆流接觸。在剛加入原料的隔室下方排出的即為浸取液。這種設(shè)備廣泛應(yīng)用于植物油的浸取，也用于甘蔗糖廠的取汁。圖4.58平轉(zhuǎn)式浸取器（六）攪拌式浸取器一級(jí)浸取增稠器的浸取系統(tǒng)操作原理:新鮮溶劑加在第一級(jí)中，固體物料則加在最末一級(jí)。物料與來(lái)自前一級(jí)的液體相互接觸，然后進(jìn)入增稠器。在增稠器內(nèi)分離。器底耙子將固體物料卸出，因固體仍含有相當(dāng)量的液體，實(shí)際上為槳狀，故可用泵打入下一級(jí)。為使接觸更充分，可在兩個(gè)增稠器之間安裝一混合器。這種浸取系統(tǒng)與前面所示系統(tǒng)的差別在于它的固形物是以懸浮液狀態(tài)在罐與罐之流動(dòng)的。一級(jí)浸取將固體先粉碎成200目左右的細(xì)顆粒(粒徑0.074mm左右)，在有溶劑存在時(shí)，略作攪拌就可使它處于懸浮狀態(tài)。接觸一定時(shí)間后，再用一固液分離設(shè)備將固體顆粒分離出來(lái)，這樣就構(gòu)了一級(jí)浸取。圖4.59使用增稠器的逆流浸取三、超臨界流體萃取設(shè)備超臨界流體萃取(SCFE)是近30年來(lái)出現(xiàn)的一種新型的萃取分離技術(shù)，由于它具有低能耗、無(wú)污染、無(wú)殘留和適宜處理易受熱分解的熱敏性物料等特性，使其在化學(xué)工業(yè)、能源、食品和醫(yī)藥等工業(yè)中廣泛應(yīng)用。超臨界流體萃取原理超臨界流體萃取應(yīng)用超臨界流體萃取系統(tǒng)設(shè)備超臨界流體萃取流程超臨界流體萃取原理超臨界流體萃取技術(shù)利用物質(zhì)處于超臨界區(qū)域，獲得特別有利于萃取分離的特殊性能。到目前為止，在超臨界流體萃取中應(yīng)用最廣泛的物質(zhì)是CO2。超臨界狀態(tài)下的CO2流體密度和介電常數(shù)較大，對(duì)物質(zhì)溶解度很大，并隨壓力和溫度的變化而急劇變化。因此，不僅對(duì)某些物質(zhì)的溶解度有選擇性，且溶劑和萃取物非常容易分離。超臨界流體萃取應(yīng)用超臨界CO2萃取特別適用于脂溶性，高沸點(diǎn)，熱敏性物質(zhì)的提取，同時(shí)也適用于不同組分的精細(xì)分離，即超臨界精餾。用超臨界CO2作溶劑可對(duì)生物、食品和藥物等許多產(chǎn)物進(jìn)行提取和純化。超臨界流體萃取系統(tǒng)設(shè)備主要設(shè)備有：①溶劑壓縮機(jī)(即高壓泵)：用于將CO2從氣態(tài)壓縮到超臨界態(tài)。②萃取器。③換熱器與壓力調(diào)節(jié)閥：用于調(diào)節(jié)超臨界萃取系統(tǒng)的溫度或壓力,可使CO2的狀態(tài)在超臨界區(qū)域內(nèi)或在超臨界區(qū)域與非超臨界區(qū)域間變化,從而滿足萃取或分離的需要。④分離器和吸收器。其它輔助設(shè)備包括：輔助泵、閥門、調(diào)節(jié)器、流量計(jì)、熱量回收器等。超臨界流體萃取流程常見有三種超臨界萃取流程：控溫萃取流程控壓萃取流程吸附萃取流程(1)控溫萃取流程如圖4.60(1)所示，是控制系統(tǒng)的溫度，達(dá)到理想萃取和分離的流程。超臨界萃取是在溶質(zhì)溶解度為最大時(shí)的溫度下進(jìn)行，然后通過(guò)熱交換器使萃取液冷卻，將溫度調(diào)節(jié)至溶質(zhì)在超臨界相中的溶解度為最小。這樣，溶質(zhì)就可以在分離器中加以收集，溶劑經(jīng)再壓縮進(jìn)入萃取器循環(huán)使用。12342溶劑（1）圖4.60超臨界流休萃取流程示意圖1.壓縮機(jī)；2.熱交換器；3.萃取器；4.分離器(2)控壓萃取流程如圖4.60(2)：通過(guò)控制系統(tǒng)的壓力分離。超臨界萃取是在溶質(zhì)溶解度為最大時(shí)的壓力下進(jìn)行，隨后經(jīng)減壓閥降壓，將壓力調(diào)節(jié)至溶質(zhì)在超臨界相中的溶解度為最小。溶質(zhì)可在分離器中分離收集，溶劑也經(jīng)再壓縮循環(huán)使用或者直接排放。溶劑34521（2）圖4.60超臨界流休萃取流程示意圖1.壓縮機(jī)；2.熱交換器；3.萃取器；4.分離器；5.減壓閥(3)吸附萃取流程如圖4.60(3)所示：即通過(guò)吸附方式分離，它包括在定壓絕熱條件下，溶劑在萃取器中萃取溶質(zhì)，然后借助合適的吸附材料(如活性炭等)以吸收萃取液中的溶質(zhì)，并采用適當(dāng)方式將溶質(zhì)從吸附材料中分離出，溶劑也經(jīng)再壓縮循環(huán)使用或者直接排放。溶劑316（3）圖4.60超臨界流休萃取流程示意圖1.壓縮機(jī)；3.萃取器；6.吸附器第六節(jié) 膜分離機(jī)械設(shè)備膜分離是以半透膜為分離介質(zhì)，以膜兩側(cè)壓力差或電位差為動(dòng)力的物料分離單元操作。膜分離通常在常溫下進(jìn)行，因此特別適用于熱敏性物料的分離。膜分離的對(duì)象，可以是液體也可以是氣體，食品工業(yè)中應(yīng)用較多的是液體物料的分離。根據(jù)分離驅(qū)動(dòng)力，膜分離可以分為壓力驅(qū)動(dòng)式和電位驅(qū)動(dòng)式(即電滲析)兩大類。雖然兩者同屬膜分離，但分離原理上有本質(zhì)區(qū)別。因此，膜分離設(shè)備通常也分成壓力式膜分離設(shè)備和電滲析膜分離設(shè)備兩大類。一、壓力式膜分離設(shè)備二、電滲析膜分離設(shè)備一、壓力式膜分離設(shè)備壓力式膜分離根據(jù)所用膜的平均孔徑大小，從小到大依次分為反滲透、納米濾、超濾和微濾四種。實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)要求分離的懸浮物或溶質(zhì)分子大小來(lái)加以選擇。壓力式膜分離設(shè)備主要包括膜組件、泵以及輔助裝置。其中膜組件是核心。所謂膜組件，就是將膜以某種形式組裝在一個(gè)單元設(shè)備內(nèi)，以便料液在外加壓力作用下實(shí)現(xiàn)溶質(zhì)與溶劑的分離。典型的膜分離設(shè)備的組成如圖4.61所示。（一）膜組件（二）泵（三）膜分離裝置的工藝流程（三）膜分離裝置的工藝流程膜分離裝置流程有一級(jí)和多級(jí)兩類。一級(jí)流程是指進(jìn)料液經(jīng)一次加壓操作的分離流程；多級(jí)流程是指進(jìn)料液經(jīng)過(guò)多次加壓分離的流程。1．一級(jí)流程2．多級(jí)流程食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備（一）膜組件膜組件是膜分離設(shè)備的關(guān)鍵部件。一般膜組件有原料液的入口，保留液(濃縮液)出口和透過(guò)液的出口，組裝系統(tǒng)時(shí)，需要將這些接口與系統(tǒng)的相應(yīng)管路接通。膜組件的形式?jīng)Q定了膜的運(yùn)行性能、清洗方便性、膜的維護(hù)性能等。以下介紹常用的平板式、管式、螺旋卷式和中空纖維式膜組件。1．平板式膜組件2．螺旋卷式膜組件3．管式膜組件4.中空纖維膜組件圖4.61典型膜分離設(shè)備組成1.多級(jí)離心泵；2.過(guò)濾器；3.單級(jí)離心泵；4.冷卻器；5.反滲透膜模；6.產(chǎn)品罐；7.超濾膜模；A.原料液；B.濃縮液；C.脫去的水；D.循環(huán)液；E.透過(guò)液1．平板式膜組件平板式膜組件，也稱板框式膜組件，是一種原理上類似于板框過(guò)濾機(jī)或葉濾機(jī)形式的膜組件。平板式膜組件一般由膜、起隔離作用隔板和同時(shí)起支撐與導(dǎo)液作用的(如多孔、波形等形式的)隔板等組成。波形隔板支承的膜組件結(jié)構(gòu)DDS平板式膜組件結(jié)構(gòu)平板式膜組件的特點(diǎn)波形隔板支撐的膜組件結(jié)構(gòu)如圖4.62所示。原料液與濃縮液在同一層流路上，而載液體與透過(guò)液在另一層流路上。由于存在壓力差，原料液流經(jīng)由兩膜之間形成的流路時(shí)，小分子透過(guò)兩邊的膜，進(jìn)入膜外側(cè)的載液—透過(guò)液流路。將多層膜與隔板材料、膜支撐板材料重復(fù)相疊，可以得到不同形式的框式膜組件。膜與膜之間可以是并聯(lián)形式，也可構(gòu)成串聯(lián)形式。DDS平板式膜組件結(jié)構(gòu)如圖4.63所示，這是一種在乳品工業(yè)得到較多應(yīng)用的膜組，膜片為圓形，保留液在數(shù)片膜間串聯(lián)流過(guò)。圖4.63DDS平板式膜組件結(jié)構(gòu)平板式膜組件的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：組裝簡(jiǎn)單，膜的更換和維護(hù)容易，在同一設(shè)備中可根據(jù)處理量要求改變膜面積。缺點(diǎn)：但因安裝要求及液體湍流時(shí)造成的波動(dòng)等原因，對(duì)膜的機(jī)械強(qiáng)度要求比較高；由于密封邊界線長(zhǎng)，密封要求高，且需支撐材料等，故設(shè)備費(fèi)用較大，另外由于膜組件的流程比較短，液流狀態(tài)較差容易造成濃差極化。2．螺旋卷式膜組件如圖4.64所示，此種膜組件件所用的膜為平面膜。兩層長(zhǎng)方形的膜，中間夾一層支撐物，沿邊黏合成長(zhǎng)袋，膜袋口與一根多孔中心集水管密封接合，在膜袋外部的原水側(cè)再墊一層網(wǎng)狀型間隔材料。一根多孔中心集水管外壁上可黏接多個(gè)膜袋。黏在中心管上的膜袋連同膜外的網(wǎng)狀間隔材料一起繞中心管卷繞膜卷。將若干膜卷裝入圓筒形耐壓容器就成為如圖4.65所示的螺旋卷式膜組件。螺旋卷式膜組件的特點(diǎn)圖4.64螺旋卷式膜結(jié)構(gòu)圖4.65螺旋卷式膜組件螺旋卷式膜組件的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)挝惑w積膜面積大，結(jié)構(gòu)緊湊。缺點(diǎn)：膜面流速一般為0.1m/s左右，濃差極化不易控制；另外，由于流道狹，易堵塞，不易清洗。3．管式膜組件組件形式類似于管式換熱器，它有不同的形式。多根膜管可組合成類似于列管式換熱器的束管形式，如圖圖4.66(a)所示。也可用管接件串接成如圖4.66(b)的單管形式；一根長(zhǎng)管膜可繞成圖4.66(c)所示的螺旋管式組件形式。管式膜組件中的膜依附在(多孔可透性)支撐管上，膜可以附在支撐管的內(nèi)壁上，也可以附在外壁上，從而膜管有內(nèi)壓管式和外壓管式兩種類型。管式膜組件的特點(diǎn)食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備管式膜組件的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：管子較粗，可調(diào)的流速范圍大，故濃差極化較易控制；因進(jìn)料液的流道較大，故不易堵塞，可處理含懸浮固體、較高黏度的物料，且壓強(qiáng)損失小；易安裝、易清洗(膜面的清洗可用化學(xué)方法，也可用機(jī)械法清洗如用泡沫海綿球之類的器具)、易拆換。缺點(diǎn)：?jiǎn)挝惑w積所容納的膜面積較小。4.中空纖維膜組件如圖4.67所示，結(jié)構(gòu)與毛細(xì)管式膜組件相類似，主要由中空纖維膜、高壓室、滲透室、環(huán)氧樹脂管板和殼體等構(gòu)成。中空纖維膜的外徑范圍為50~100μm，內(nèi)徑范圍為15~45μm。中空纖維膜組件的特點(diǎn)中空纖維膜組件的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：因無(wú)需支撐材料，故單位體積具有極高的膜面積；缺點(diǎn)：由于纖維的長(zhǎng)徑比極大故流動(dòng)阻力極大，使透過(guò)水側(cè)的壓強(qiáng)損失大；膜面污垢的去除較困難，且只能采用化學(xué)清洗，因此對(duì)進(jìn)料液的預(yù)處理要求嚴(yán)格。（二）泵作用：壓力供料，提供膜表面料液流動(dòng)必要的流速。一般的膜分離設(shè)備，常常應(yīng)用兩臺(tái)及兩臺(tái)以上的泵。其中一臺(tái)與膜組件及管路等構(gòu)成一個(gè)循環(huán)“環(huán)”，該“環(huán)”處于所需的膜分離壓力狀態(tài)面，循環(huán)中的泵為料液提供通過(guò)膜組件所需的流速(見圖4.61)。這種泵所需提供只是克服料液在環(huán)內(nèi)流動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的阻力，一般用單級(jí)離心泵即可。環(huán)內(nèi)壓力則需要接在循環(huán)上的進(jìn)料泵提供。根據(jù)膜分離操作類型不同，所需要的進(jìn)料泵壓頭也不同。反滲透操作所需克服的滲透壓最大，因此需要用高壓頭的泵，可以采用多級(jí)離心泵，也可采用多臺(tái)(低級(jí)數(shù)的)多級(jí)離心泵串聯(lián)組合提供所需的輸送壓頭圖4.61(1)。超濾和微濾膜分離操作所需克服的壓力較小，可以采用一臺(tái)單級(jí)離心泵(圖4.61(2))。圖4.61典型膜分離設(shè)備組成1.多級(jí)離心泵；2.過(guò)濾器；3.單級(jí)離心泵；4.冷卻器；5.反滲透膜模；6.產(chǎn)品罐；7.超濾膜模；A.原料液；B.濃縮液；C.脫去的水；D.循環(huán)液；E.透過(guò)液(2)超濾設(shè)備（1）反滲透1112345633427ABCADE食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備1.多級(jí)離心泵；2.過(guò)濾器；3.單級(jí)離心泵；4.冷卻器；5.反滲透膜模；A.原料液；B.濃縮液；C.脫去的水；食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備2.過(guò)濾器；3.單級(jí)離心泵；4.冷卻器；6.產(chǎn)品罐；7.超濾膜模；A.原料液；D.循環(huán)液；E.透過(guò)液1．一級(jí)流程在同一級(jí)中，排列方式相同的組件組成一段。一級(jí)流程可以分為一級(jí)一段和一級(jí)多段形式。一級(jí)一段連續(xù)式一級(jí)一段循環(huán)式一級(jí)多段連續(xù)式一級(jí)一段連續(xù)式如下圖所示。料液一次經(jīng)過(guò)膜組件透過(guò)液和濃縮液分別被連續(xù)引出系統(tǒng)。此流程操作最為簡(jiǎn)易，能耗最少。但這種方式透過(guò)液的回收率不高或濃縮液的溶質(zhì)濃度不高，只適合于得率或分離效率要求不高的場(chǎng)合。一級(jí)一段循環(huán)式如圖4.69所示，原液流過(guò)組件后，將部分濃縮液返回料槽中，與原有的料液混合后再次通過(guò)組件進(jìn)行分離。這種流程安排，對(duì)于反滲透脫鹽處理來(lái)說(shuō)，可提高原水的回收率，但由于循環(huán)內(nèi)的料液濃度提高，需要利用如圖4.61(1)的循環(huán)，才能使過(guò)濾料液既得到必要的切向流速又具有必要的分離壓力。另外，也由于受壓側(cè)濃度提高的原因，透過(guò)水的水質(zhì)會(huì)有所下降。這種流程安排，如果將濃縮液出口閥關(guān)閉，而不斷地在操作過(guò)程中加入溶劑(如水)，就可以構(gòu)成一個(gè)稀釋過(guò)濾的操作方式。對(duì)于超濾來(lái)說(shuō)，這種流程安排也可用于濃縮。但同樣由于受壓側(cè)料液濃度提高的原因，也有必要如圖4.61(2)所示，需要利用循環(huán)“環(huán)”，來(lái)提高料液的循環(huán)切向流程和保證料液獲得必要的膜分離壓力。圖4.69一級(jí)一段循環(huán)式1.多級(jí)離心泵；2.過(guò)濾器；3.單級(jí)離心泵；4.冷卻器；5.反滲透膜模；A.原料液；B.濃縮液；C.脫去的水；2.過(guò)濾器；3.單級(jí)離心泵；4.冷卻器；6.產(chǎn)品罐；7.超濾膜模；A.原料液；D.循環(huán)液；E.透過(guò)液圖4.61典型膜分離設(shè)備組成(2)超濾設(shè)備（1）反滲透1112345633427ABCADE1.多級(jí)離心泵；2.過(guò)濾器；3.單級(jí)離心泵；4.冷卻器；5.反滲透膜模；6.產(chǎn)品罐；7.超濾膜模；A.原料液；B.濃縮液；C.脫去的水；D.循環(huán)液；E.透過(guò)液一級(jí)多段連續(xù)式如下圖所示。把前一段的濃縮液作為后一段的進(jìn)料液，而各段的透過(guò)水連續(xù)排出。以這種方式操作，可獲得高濃度小體積的濃縮液，也使透過(guò)液回收率得以提高。2．多級(jí)流程

膜分離系統(tǒng)的多級(jí)流程也可安排成多級(jí)直流式和多級(jí)循環(huán)式兩種形式。多級(jí)直流式多級(jí)循環(huán)式食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備多級(jí)直流式多級(jí)直流式也稱多級(jí)連續(xù)式，如下圖所示。是把上一級(jí)的透過(guò)液作為下一級(jí)的進(jìn)料液。對(duì)于以制水為目的的生產(chǎn)而言，這種方式的特點(diǎn)是透水水質(zhì)大大提高，但水的回收率低。對(duì)于以組分分離為目的的操作，則可采用不同規(guī)格膜組件而得到不同的分離產(chǎn)品。

食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備多級(jí)循環(huán)式多級(jí)循環(huán)式如下圖所示。是將上一級(jí)的透過(guò)液作為下一級(jí)的進(jìn)料液，直至最后一級(jí)透過(guò)液引出系統(tǒng)，而濃縮液則從后一級(jí)向前一級(jí)并與前級(jí)的進(jìn)料液混合后，再進(jìn)行分離。這種方式既可提高透過(guò)液的回收率，又可提高透過(guò)液的質(zhì)量。二、電滲析膜分離設(shè)備電滲析是借助于電場(chǎng)和離子交換膜對(duì)含電解質(zhì)成分的溶液進(jìn)行分離的操作。用于完成這種操作的電滲析設(shè)備系統(tǒng)由電滲析器本體及輔助設(shè)備兩部分組成。（一）電滲析器結(jié)構(gòu)（二）其它輔助設(shè)備（三）電滲析操作系統(tǒng)流程（一）電滲析器結(jié)構(gòu)1．基本結(jié)構(gòu)2．電極3．隔板1．基本結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)上看，一臺(tái)完整的電滲析器是由夾緊裝置將若干級(jí)單元電滲析器疊緊固定而成的。每一級(jí)電滲析器本體由膜堆、極區(qū)和夾緊裝置三部分構(gòu)成。整體結(jié)構(gòu)與板式熱交換器相類似。結(jié)構(gòu)示意膜堆與膜對(duì)孔道與溝道極區(qū)與電極沖洗室膜堆與膜對(duì)堆位于兩極區(qū)之間，是實(shí)現(xiàn)物料脫鹽的區(qū)域。膜堆的基本單元——膜對(duì)。由陰、陽(yáng)離子交換膜及隔板構(gòu)成的淡、濃水室。膜堆由若干膜對(duì)相疊而成。由于受電極提供的電壓、電流強(qiáng)度以及膜對(duì)電阻等因素所限，構(gòu)成膜堆的膜對(duì)數(shù)是有限的，也即一級(jí)內(nèi)所允許安裝的膜對(duì)是有限的。因此，一臺(tái)電滲析器內(nèi)通常有多對(duì)電極。食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備孔道與溝道隔板、交換膜、墊片及端框的上下兩邊緣區(qū)域開有小孔，組合時(shí)構(gòu)成供液體進(jìn)出的液孔道。每一隔板設(shè)有連接液孔與液室的溝道。極區(qū)與電極沖洗室極區(qū)由壓緊板、電極和墊圈及導(dǎo)水板組成，當(dāng)它們與交換膜貼緊時(shí)便形成電極沖洗室。電極沖洗室用于引出極水，排除電極反應(yīng)產(chǎn)物，保證電滲析器的正常工作。圖4.73電滲析器構(gòu)造示意圖1.壓緊板；2.墊板；3.電極；4.墊圈；5.導(dǎo)水板；6.陽(yáng)膜；7.淡水隔板框；8.陰膜；9.濃水隔板框極水濃水極水淡水2．電極電極是利用直流電源工作、為電滲析器提供脫鹽的推動(dòng)力部件。食品工業(yè)上一般可使用石墨、不銹鋼、鈦絲（板）涂釕等材料做電極。石墨電極的優(yōu)點(diǎn)是氯氣在石墨上的電壓降很低，價(jià)格低廉，無(wú)毒性。其缺點(diǎn)是石墨比較重，質(zhì)脆，加工麻煩，作陽(yáng)極時(shí)較易被腐蝕。不銹鋼電極一般只能做陰極。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)氯氣的電壓降較低。若處理氯離子含量很低的原水，也可作陽(yáng)極使用。鈦絲（板）涂釕電極既可用作陰極，也可用作陽(yáng)極。其優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕性能好，電壓降低。其缺點(diǎn)是加工復(fù)雜、價(jià)格較高、釕的資源缺乏。3．隔板隔板為電滲析器的支撐骨架與膜間形成水流通道的必不可少的構(gòu)件。隔板材料隔板結(jié)構(gòu)隔板的形式隔板材料隔板材料一般采用硬聚氯乙烯或聚丙烯塑料。隔板的結(jié)構(gòu)對(duì)分離質(zhì)量影響較大，一般地，隔板造成流體在膜對(duì)間的湍動(dòng)程度越大，且流經(jīng)的途徑越長(zhǎng)，則分離質(zhì)量就越高。隔板結(jié)構(gòu)隔板結(jié)構(gòu)一般為帶邊框的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。隔板網(wǎng)的網(wǎng)孔，既要加強(qiáng)湍流攪拌作用，又要使膜的有效面積不被遮擋過(guò)多，其網(wǎng)孔大小和形式可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前常用的隔板網(wǎng)類型有：魚鱗網(wǎng)編織網(wǎng)、紗窗網(wǎng)、注塑成型網(wǎng)等。食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備隔板的形式隔板的形式按水流在其中的流動(dòng)狀況，可分為回流式和直流式隔板，如圖4.74所示。在回流式隔板中，一般只有一個(gè)進(jìn)水孔和一個(gè)出水孔。水流從進(jìn)水孔經(jīng)布水道進(jìn)入隔板，在窄長(zhǎng)的流槽中來(lái)回流動(dòng)，最后從出水孔流出。其特點(diǎn)是水流線速度較大，湍流攪動(dòng)較好，脫鹽流程長(zhǎng)，每段脫鹽率較高，但水流阻力較大，沿水流方向濃度差異較大，電流密度分布也不均勻，允許極限電流較低。在直流式隔板中水流是從一個(gè)或多個(gè)進(jìn)水孔經(jīng)布水道直線地流過(guò)隔板再由對(duì)應(yīng)的出水孔流出。其特點(diǎn)是水流線速度較小，水流阻力較低，有效面積較大，但隔板的剛性稍低于回流式隔板，一般適宜于在大水量和循環(huán)脫鹽場(chǎng)合中使用。（二）其它輔助設(shè)備電滲析器的電極使用的是直流電。將交流電整流為直流電的整流器是電滲析器的主要輔助設(shè)備。整流器的輸送電壓、電流強(qiáng)度要與所用的電滲析器相配。除了整流器以外，為了保證電滲析器工作時(shí)淡水、濃水與極水在電滲析器內(nèi)有穩(wěn)定流動(dòng)狀態(tài)，還需要水泵、流量計(jì)、過(guò)濾器、水箱和儀器儀表等配合。（三）電滲析操作系統(tǒng)流程

系統(tǒng)流程概述并聯(lián)組裝串聯(lián)組裝并聯(lián)、串聯(lián)綜合組裝討論電滲析操作系統(tǒng)流程概述如板式熱交換器那樣，電滲析器可構(gòu)成不同流程。級(jí)與段的概念根據(jù)電滲析脫鹽原理可以對(duì)段、級(jí)與水處理的質(zhì)量和產(chǎn)水量之間有以下定性關(guān)系：段數(shù)增加可以提高水質(zhì)；級(jí)數(shù)增加可以提高產(chǎn)量。電滲析器操作流程是根據(jù)處理水質(zhì)和產(chǎn)水量要求，對(duì)電滲析器內(nèi)的所有膜對(duì)進(jìn)行的級(jí)與段的安排而確定的。級(jí)與段的概念一電極對(duì)之間膜堆稱為級(jí)。一臺(tái)電滲析器可由一個(gè)或多個(gè)級(jí)構(gòu)成。一臺(tái)電滲析器中，濃、淡水流方向一致的膜堆稱為一段，水流方向每改變一次則段數(shù)就增加1。段是針對(duì)液流方向而言的，級(jí)是相對(duì)于一臺(tái)電滲析器內(nèi)的電極對(duì)數(shù)而言的。因此，根據(jù)需要，一級(jí)(即一電極對(duì))內(nèi)的膜堆可設(shè)計(jì)多個(gè)段，使處理液通過(guò)串聯(lián)的方式多次發(fā)生流向變化。另一方面，一臺(tái)(多級(jí))電滲析器也可通過(guò)并聯(lián)的方式全部構(gòu)成一個(gè)段，即所有的處理液只取一個(gè)流向。1．并聯(lián)組裝一級(jí)一段并聯(lián)二級(jí)一段并聯(lián)一級(jí)一段并聯(lián)如圖4.75(1)所示。這種組裝方式在一臺(tái)電滲析器內(nèi)濃、淡室的水流方向是不變的，一般適用于產(chǎn)水量較大水質(zhì)要求不高、無(wú)回路或短回路隔板的電滲析器，多臺(tái)串聯(lián)組成一個(gè)系列，以滿足一定的出水水質(zhì)要求。二級(jí)一段并聯(lián)如圖4.75(2)所示。與一級(jí)一段相比，所不同的是增加了一個(gè)共電極。這樣，電滲析器運(yùn)行的總電壓可以降低，從而要求整流器輸出的直流電壓也可以相應(yīng)減小。此外，在膜與隔板厚度不均勻時(shí)，可以調(diào)整組裝偏差，提高單臺(tái)電滲析器的膜對(duì)數(shù)。2．串聯(lián)組裝一級(jí)二段串聯(lián)二級(jí)二段串聯(lián)一級(jí)二段串聯(lián)如圖4.76(1)所示。這種組裝形式，在一臺(tái)電滲析器內(nèi)，使用一對(duì)電極，濃、淡室的水流方向改變了一次，一般適用于處理水量較小，脫鹽率要求較高的一次脫鹽流程的電滲析器。其產(chǎn)水量與單段膜對(duì)數(shù)成正比，水質(zhì)決定于二段流程總長(zhǎng)度。運(yùn)行電壓為二段膜堆電壓的總和，但極限電流較低。二級(jí)二段串聯(lián)如圖4.76(2)所示。膜對(duì)的放置與一級(jí)二段相似，僅中間多加了一個(gè)共電極。電滲析器的運(yùn)行電壓為單段膜堆電壓，這樣就可以在較低的電壓下操作，適當(dāng)提高每級(jí)的極限電流，從而提高了電滲析器的產(chǎn)水量和出水水質(zhì)。3．并聯(lián)、串聯(lián)綜合組裝

多級(jí)電滲析器的流程也可設(shè)計(jì)成并、串聯(lián)結(jié)合形式。例如，四級(jí)膜堆電滲析器的流程可以安排成如圖4.77所示的二段并串聯(lián)形式。第一級(jí)與第二級(jí)的膜堆并聯(lián)，第三級(jí)與第四級(jí)的膜堆并聯(lián)，并聯(lián)后的(各含兩級(jí))兩段堆再行串聯(lián)。這種組裝形式稱之為并、串聯(lián)綜合組裝，其運(yùn)行電壓較低，僅為單級(jí)膜堆電壓。其產(chǎn)水量為兩段膜堆的產(chǎn)水量之和，水質(zhì)則取決于兩段的流程長(zhǎng)度。因此，這種形式組裝的電滲析器它的產(chǎn)水量、水質(zhì)以及運(yùn)行電壓均較適宜，一般適用于中小產(chǎn)水量的電滲析站。討論一般水質(zhì)要求較高時(shí)，串聯(lián)的段數(shù)就要增多些。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為每級(jí)設(shè)一段比設(shè)多段要好，其原因?yàn)椋孩僖患?jí)多段時(shí)，段與段之間水流是逆向的，對(duì)二段之間轉(zhuǎn)折倒向的膜而言，膜一邊的進(jìn)水部位(壓力高)，正好是膜的另一邊的出水部位(壓力低)，因此有壓力差存在于該膜上，促使膜凸入壓力小的一室，導(dǎo)致該室膜間距離或通道過(guò)小，產(chǎn)生水流不暢，發(fā)生結(jié)垢，甚至堵塞而影響電滲析器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)；②在一級(jí)多段中，上段的出水是下段的進(jìn)水，前后段進(jìn)水的含鹽量逐步降低。而極限電流決定于濃度最低的一段。這就迫使電滲析器的操作電流降低，從而降低了電滲析器的效率。第七節(jié) 粉塵分離設(shè)備食品工業(yè)中的粉塵分離粉塵分離設(shè)備名稱與類型一、干式粉塵分離設(shè)備二、濕法除塵設(shè)備三、靜電除塵器食品工業(yè)中的粉塵分離在食品工業(yè)中，凡是涉及處理固體顆?；蚍勰┑臍饬飨到y(tǒng)中，顆?；蚍勰┑姆蛛x、卸料以及氣體的除塵凈化通常都是必經(jīng)的手續(xù)，例如氣力輸送、氣流分級(jí)、流態(tài)化操作、氣流干燥、氣流冷卻、噴霧干操、煙氣排放等。這些分離和除塵操作意義重大，它關(guān)系到提高產(chǎn)品的質(zhì)量、回收有價(jià)值副產(chǎn)品、保證工廠衛(wèi)生、防止粉塵爆炸以及預(yù)防環(huán)境污染等諸多方面。工業(yè)上的粉塵分離設(shè)備，因應(yīng)用目的不同而有不同的名稱。例如，以回收為主要目的的稱為粉塵回收設(shè)備，而以除去排入大氣粉塵的設(shè)備則稱為除塵設(shè)備，有時(shí)這兩種名稱也被互用。各種形式的粉塵分離設(shè)備大體上可分為干式和濕式、靜電式三類，根據(jù)實(shí)際情況可以單獨(dú)使用或聯(lián)合使用。粉塵分離設(shè)備名稱與類型工業(yè)上的粉塵分離設(shè)備，因應(yīng)用目的不同而有不同的名稱。例如，以回收為主要目的的稱為粉塵回收設(shè)備，而以除去排入大氣粉塵的設(shè)備則稱為除塵設(shè)備，有時(shí)這兩種名稱也被互用。各種形式的粉塵分離設(shè)備大體上可分為干式、濕式和靜電式三類，根據(jù)實(shí)際情況可以單獨(dú)使用或聯(lián)合使用。一、干式粉塵分離設(shè)備（一）重力沉降室（二）慣性分離室（三）旋風(fēng)分離器（四）袋式過(guò)濾器（一）重力沉降室重力沉降室利用重力作用除去氣流中固體顆粒，其結(jié)構(gòu)有臥式(水平氣流)和立式(垂直氣流)兩種型式。重力沉降室特點(diǎn)臥式如圖4.78(1)所示，它實(shí)質(zhì)上是氣體輸送管道的擴(kuò)大部分，使氣流減速，讓顆粒有足夠的時(shí)間從氣流中沉降下來(lái)。臥式重力沉降室的壓降一般很小，為幾十帕左右，而且主要損失在入口處。所以有時(shí)可將入口做成喇叭形，或設(shè)置氣流分布板以減少渦流損失。這種沉降器的分離能力與通過(guò)分離室的流速及氣流中顆粒的密度有關(guān)。一般流速范圍在0.3~3m/s,對(duì)于密度小的顆粒應(yīng)盡量選用較低的流速。此外，分離室的高度對(duì)分離效率有影響，一般越小效率越高。因此，有的臥式分離室被隔成多層式，但不利于粉塵的收集及對(duì)沉降室的清潔。立式如圖4.78(2)所示，一般為上部圓筒形和下部錐形相連的直立容器。這種沉降室的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)風(fēng)量和顆粒的沉降速度來(lái)確定容器的橫截面尺寸。從原理上考慮，設(shè)計(jì)的截面積應(yīng)使氣流上升速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于顆粒的沉降速度，以保證顆粒下沉而不致被上升氣流帶出沉降室。圖4.78重力沉降室圖4.78重力沉降室食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備重力沉降室特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低；阻力小，通常為50~100Pa；運(yùn)行可靠，沒有磨損部件?？商幚泶罅俊⒏邷貧怏w。缺點(diǎn)：顆粒很小時(shí)，分離效率低，一般只用于捕集5～100μm的粒子，占地面積大。（二）慣性分離室慣性分離室利用氣流急速轉(zhuǎn)向或先沖擊擋板再急速轉(zhuǎn)向，使其中的顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡受慣性作用與氣流軌跡發(fā)生偏差，從而使兩者得以分離。慣性分離室的分離效率與氣流速度、氣流回轉(zhuǎn)半徑、轉(zhuǎn)角等因素有關(guān)，一般慣性效應(yīng)隨氣流速度提高、回轉(zhuǎn)半徑減小以及回轉(zhuǎn)角增大而增大。慣性分離室可捕集到粒度20μm的顆粒。結(jié)構(gòu)型式有多種，大體分無(wú)分流式與分流式兩類。無(wú)分流式慣性分離室例子如圖4.79所示。入口氣流作為一個(gè)整體依靠較為急劇的轉(zhuǎn)折，使顆粒在慣性效應(yīng)下分離出來(lái)。這種結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但分離效率不是很高．分流式慣性分離室如圖4.80所示。這些采用各種(百葉)擋板結(jié)構(gòu)制成的分離室，可使任意一股氣流都有同樣的較小回轉(zhuǎn)半徑及較大回轉(zhuǎn)角。為了有效地提高分離效率，可通過(guò)提高急劇轉(zhuǎn)折前的氣流速度。但氣流速度過(guò)高會(huì)引起已捕集顆粒的二次飛揚(yáng)。因此，一般多選用流速范圍為12～15m/s。百葉擋板的尺寸對(duì)分離效率也有一定影響，擋板長(zhǎng)一般為20mm左右，擋板間距約5~6mm，擋板的斜角(與鉛垂線的夾角)在30°左右。這樣可使氣流有150°左右的回轉(zhuǎn)角。食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備（三）旋風(fēng)分離器旋風(fēng)分離器與食品工業(yè)旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)旋風(fēng)分離器工作原理旋風(fēng)分離器效率旋風(fēng)分離器特點(diǎn)旋風(fēng)分離器與食品工業(yè)旋風(fēng)分離器利用離心慣性力對(duì)含塵氣流進(jìn)行分離。在食品工業(yè)上，旋風(fēng)分離器廣泛應(yīng)用于乳粉、蛋粉等干制品加工過(guò)程后期的分離，顆粒狀原材料、半成品或成品的氣流輸送，顆?；蚍勰町a(chǎn)品的氣流干燥等。食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)如圖4.81所示，主體上部為一圓柱，下部為一圓錐。氣體進(jìn)口管與圓柱部分切向相接，氣體出口管為上方中央的同心管，圓錐部分的底部為粉塵出口。根據(jù)圓錐與圓柱的結(jié)合方式，旋風(fēng)分離器有切線型和擴(kuò)散型兩種結(jié)構(gòu)。旋風(fēng)分離器的幾何尺寸已系列化，各部分的幾何尺寸均與圓柱的直徑成比例。旋風(fēng)分離器工作原理如(圖4.82)所示：含塵氣體自進(jìn)口管依切線方向進(jìn)入后，在圓柱內(nèi)壁與氣體出口管之間作圓周運(yùn)動(dòng)形成旋轉(zhuǎn)向下的外旋流，到達(dá)錐底后以相同的旋向折轉(zhuǎn)向上，形成內(nèi)旋流，直至達(dá)到上部排氣管流出。隨氣流運(yùn)動(dòng)的顆粒粉塵在此過(guò)程中，因受離心力作用而撒向分離器內(nèi)壁，與器壁撞擊而失去速度，又在重力作用下沿壁落下，從出料口排出。由此達(dá)到分離目的。4.82旋風(fēng)分離器效率旋風(fēng)分離器的分離效率主要受混合氣流中粉塵粒度、氣流速度和分離器氣密性等因素影響。粉塵粒度圖4.83所示為粒子大小與旋風(fēng)分離效率關(guān)系。由圖可見粉粒的直徑越大，分離效率越好，當(dāng)顆粒直徑小于5μm時(shí)間，分離效果將受嚴(yán)重影響。氣流速度旋風(fēng)分離器的入口氣流流速一般為10~20m/s，低于10m/s時(shí)，分離效率將受影響，同時(shí)粉末會(huì)在進(jìn)口管處堆積起來(lái)。在一定范圍內(nèi)，分離效率隨著氣流速度的增大而提高，而壓力損失與氣流速度的平方成正比增加。速度過(guò)大，壓力損失將大大提高，而分離效果不一定高。因此，一般旋風(fēng)分離器的氣流速度不超過(guò)25m/s。分離器氣密性由于旋風(fēng)分離器的器內(nèi)靜壓強(qiáng)在器壁附近最高，往中心逐漸降低，在器中心為負(fù)壓。因此如果出口密封不良，已收集在器底的粉塵會(huì)被重新卷起，被卷起的顆粒有可能隨上旋氣流進(jìn)入中央排氣管。因此，旋風(fēng)分離器需要有良好的氣密性，如果密封不嚴(yán)即使只有少至5％的氣體進(jìn)入，也會(huì)明顯影響分離效率。旋風(fēng)分離器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易。缺點(diǎn)：壓力損失高，分離效率較低（一般不超過(guò)98%）。旋風(fēng)分離器可以單獨(dú)，或串聯(lián)使用，也可以作為預(yù)分離器后接布袋過(guò)濾器或濕法除塵裝置等。同旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)原理類似，如果分離的是液-固體系，則稱之為旋液分離器。（四）袋式過(guò)濾器袋式過(guò)濾器（也稱布袋過(guò)濾器）是利用有機(jī)纖維或無(wú)機(jī)纖維織物作為過(guò)濾布袋，將氣體中的粉塵過(guò)濾出來(lái)的高效凈化設(shè)備。在食品行業(yè)中，布袋過(guò)濾器的典型應(yīng)用是作為噴霧干燥機(jī)末級(jí)氣固分離裝置使用。袋式過(guò)濾器結(jié)構(gòu)和原理袋式過(guò)濾器的除粉(清灰)方式脈沖式袋式過(guò)濾器袋式過(guò)濾器特點(diǎn)食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備袋式過(guò)濾器結(jié)構(gòu)和原理結(jié)構(gòu)主體如圖4.84所示，由布袋和殼體組成。隔板及過(guò)濾袋將殼體分成過(guò)濾區(qū)與凈氣區(qū)兩部分。含塵氣體進(jìn)入殼體過(guò)濾區(qū)，粉體產(chǎn)生慣性、擴(kuò)散、黏附、靜電作用而附著在濾布表面，清潔氣體穿過(guò)濾布的孔隙從凈氣區(qū)排出。根據(jù)過(guò)濾袋相對(duì)氣流方向，袋式過(guò)濾器可以有內(nèi)濾式(圖4.84(1))和外濾式(圖4.84(2))兩大類，食品工業(yè)中，這兩種型式均可使用。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間過(guò)濾后，積聚在布袋上的粉塵層會(huì)使濾器阻力增加。因此，各種袋式過(guò)濾器均需配上適當(dāng)?shù)某?清灰)機(jī)構(gòu)才能正常運(yùn)行。布袋袋式過(guò)濾器的單個(gè)濾袋一般為長(zhǎng)2~3.5m、直徑0.12~0.3m的圓筒袋。濾布材料有天然纖維或合成纖維兩類，一般根據(jù)物料性質(zhì)、操作條件及凈化要求而選擇。天然纖維只能在80℃以下使用，毛織品略高于此溫度，聚丙烯晴、聚醋等化纖織物可在135℃以下使用，玻璃纖維可用于150~300℃。殼體袋濾器的殼體，可為獨(dú)立的箱體結(jié)構(gòu)，也可與產(chǎn)生粉塵氣流的其它加工設(shè)備(如噴霧干燥機(jī))構(gòu)成一個(gè)整體。獨(dú)立的箱體結(jié)構(gòu)有進(jìn)、出氣接口、集粉、排粉機(jī)構(gòu)以及更換布袋用的門等，可以為方箱形(圖4.85)也可為圓筒形。殼體的大小由設(shè)計(jì)的布袋數(shù)定，而布袋數(shù)則又由含塵氣流量定。一般實(shí)用中織物濾材的過(guò)濾速度為0.5~2m/min，氈濾材為1~5m/min。有良好的除粉裝置能及時(shí)清灰者可采用較高的氣速。圖4.85方箱形袋濾器袋式過(guò)濾器的除粉(清灰)方式①機(jī)械除粉包括人工敲打、機(jī)械振打等，是古老而又簡(jiǎn)單的方法。②逆氣流除粉③脈沖噴吹除粉逆氣流除粉借助于空氣或高壓循環(huán)氣體以與含塵氣流相反的方向通過(guò)濾袋，一面由于反方向的除粉氣流直接沖擊粉塵層，同時(shí)還由于氣流方向的改變，濾袋發(fā)生脹縮變形的振動(dòng)，使沉積于濾袋上的粉塵層破壞而脫落。脈沖噴吹除粉在不中斷過(guò)濾氣流的情況下使壓縮空氣通過(guò)文氏管引射器，瞬時(shí)噴到外濾式濾袋的內(nèi)部，并誘導(dǎo)二次氣流形成的沖擊力和逆氣流進(jìn)行脈沖除粉。這種除粉方式具有處理能力大、效率高、濾袋壽命長(zhǎng)及維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，已成為袋式過(guò)濾器的一種主要除粉方式。食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備脈沖式袋式過(guò)濾器如圖4.86所示。含塵氣體自下部進(jìn)入袋濾器，氣體由外向內(nèi)穿過(guò)支撐于骨架上的濾袋，潔凈氣體匯集于上部出口管排出，顆粒被截留于濾袋外表面上。除粉操作時(shí)，開動(dòng)壓縮空氣反吹系統(tǒng)，脈沖氣流從布袋內(nèi)向外吹出，使塵粒落入灰斗。按規(guī)格組成的若干排濾袋，每排用一個(gè)電磁閥控制噴吹除粉，各排循序輪流進(jìn)行。每次除粉時(shí)間很短(約0.1s)，每分鐘內(nèi)便有多排濾袋受到噴吹。袋式過(guò)濾器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①捕集效率高，即使是對(duì)微細(xì)粉塵也有很高的效率，設(shè)計(jì)及管理得當(dāng)?shù)脑捚洳都什浑y達(dá)到99％以上；②適應(yīng)能力強(qiáng)，可以捕集不同性質(zhì)的粉塵，即使入口含塵濃度變化很大，對(duì)其過(guò)濾性能也沒有明顯影響；③使用靈活，處理量可由每小時(shí)數(shù)百立方米的小型機(jī)組到每小時(shí)數(shù)十萬(wàn)立方米的大型過(guò)濾室；④結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，維修也較方便，便于回收干粉，造價(jià)較低。缺點(diǎn)：①其應(yīng)用范圍主要受濾材的耐溫、耐腐蝕性等特性所限制；②不適于黏附性強(qiáng)及吸濕性強(qiáng)的粉塵，而且氣體溫度不能低于露點(diǎn)溫度，以免發(fā)生結(jié)露而堵塞濾袋；③設(shè)備尺寸及占地面積較大。二、濕法除塵設(shè)備濕法除塵是利用液體與含塵氣體與液體充分接觸，使塵灰黏附于液體中形成懸浮液而使氣體得到凈化的除塵設(shè)備。食品工業(yè)中的濕法除塵設(shè)備所用液體通常為水。理想的濕法除塵設(shè)備一般應(yīng)有以下特點(diǎn)：液體以高度分散狀態(tài)(液滴或液膜)與氣體接觸，即氣液間有很大的接觸面；氣液兩相處在劇烈的湍動(dòng)狀態(tài)；流過(guò)設(shè)備所產(chǎn)生的壓力損失較小；相對(duì)于除塵氣量而言耗水量小。常見的濕法除塵設(shè)備有文丘里除塵器、泡沫除塵器和箱式水膜除塵器等。（一）文丘里除塵器（二）飽沫除塵器（三）箱式洗滌器（一）文丘里除塵器文丘里除塵器(也稱為噴霧型濕法除塵器)主要由文丘里噴霧器和捕集器兩部分組成，因此二組成部件形式不同而有多種結(jié)構(gòu)形式。皮斯---安東尼滌氣器捕集器除塵過(guò)程及特點(diǎn)食品工廠機(jī)械與設(shè)備——第四章分選分離機(jī)械與設(shè)備皮斯---安東尼滌氣器

文丘里噴霧器的主體由收縮管、喉管和擴(kuò)散管三段聯(lián)接而成。圖4.87所示的是一種稱為皮斯一安東尼(Pease-Anthony)滌氣器的文丘里噴霧器型式，其特點(diǎn)是在文丘里管的收縮段內(nèi)裝有一個(gè)軸向位置可以調(diào)整的錐，用以適應(yīng)氣體負(fù)荷的波動(dòng)而維持穩(wěn)定的高效率。捕集器捕集器可以是旋風(fēng)分離器、重力沉降室或靜電除塵器等。由噴霧器與重力沉降室結(jié)合而成的文丘里除塵器如圖4.88所示。除塵過(guò)程及特點(diǎn)文丘里除塵器除塵過(guò)程為：60~100m/s高速氣流使進(jìn)入文丘里管的液體霧化成滴，氣流中的塵粒與液滴凝結(jié)成較大的顆粒；凝聚成的大顆粒從捕集器中清除。特點(diǎn)：除塵器操作時(shí)，氣體速度越大，液滴越細(xì)，霧化程度越高，則灰塵越易結(jié)成較原來(lái)大得多的塵粒，從而除塵效率也越高。但壓降也隨之提高，這是主要缺點(diǎn)。（二）飽沫除塵器泡沫除塵器結(jié)構(gòu)和原理箱式水膜除塵器泡沫除塵器結(jié)構(gòu)和原理如圖4.89所示的設(shè)備也稱為泡沫塔。塔內(nèi)設(shè)有多孔篩板，其上有流動(dòng)的液體。當(dāng)氣流以一定速度(一