過(guò)濾介質(zhì)的選取

學(xué)習(xí)情境二：

過(guò)濾介質(zhì)的選取1.啤酒過(guò)濾介質(zhì)的要求要求：化學(xué)組成無(wú)害、無(wú)色、無(wú)味惰性、無(wú)菌及良好的滲透性2.主要成分：SiO2，湖底和海底的微生物骨架產(chǎn)地：美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、意大利、西班牙、中國(guó)等大?。?-200m形狀：圓形、針形和齒形具粉塵危害性，應(yīng)存放在枯燥、無(wú)異味、通風(fēng)良好、包裝完好的條件下1913年起用于過(guò)濾密度<100-250Kg/m3外表積很大10000-20000m2/Kg能濾除0.1-1m的顆粒硅藻土的性質(zhì)3.研磨枯燥開采添加研磨淘洗添加熔劑焙燒冷卻研磨分選打包質(zhì)量檢測(cè)硅藻土的生產(chǎn)加工流程圖4.硅藻土的生產(chǎn)加工流程干土：細(xì)土首先將原土壓碎，然后置于一旋轉(zhuǎn)爐中于400℃下枯燥。在這種狀態(tài)下硅藻土的天然結(jié)構(gòu)及其孔徑得以保存，這樣形成的硅藻土為細(xì)硅藻土。煅燒硅藻土：中土將枯燥過(guò)的硅藻土加熱到800℃，便能生產(chǎn)出過(guò)濾速度較快的硅藻土。硅藻土顆粒的上外表在此過(guò)程中燒結(jié)在一起形成大的顆粒，而內(nèi)部的孔洞結(jié)構(gòu)和硅藻土的過(guò)濾活性那么得以保存。和流體材料一起煅燒的硅藻土：粗土生產(chǎn)過(guò)濾速度更快的硅藻土?xí)r，于放置在旋轉(zhuǎn)爐內(nèi)的原土中參加氫氧化鈉或者碳酸鈉作為流體材料，以此來(lái)降低二氧化硅的熔點(diǎn)，然后在800-900℃下煅燒，通過(guò)燒結(jié)作用形成更大的混合物。硅藻土中的氧化鐵和氧化鋁在此過(guò)程中轉(zhuǎn)化成難溶解的混合硅酸鹽，使得與流體材料一起煅燒的粗硅藻土看上去幾乎呈白色。5.粗硅藻土〔大約放大了1000倍〕此圖片由德國(guó)Schenk過(guò)濾機(jī)制造提供啤酒過(guò)濾助劑——粗硅藻土6.細(xì)硅藻土〔大約放大了1000倍〕此圖片由德國(guó)Schenk過(guò)濾機(jī)制造提供啤酒過(guò)濾助劑——細(xì)硅藻土7.硅藻土的自動(dòng)添加裝置8.硅藻土的檢驗(yàn)：顯微鏡觀察：結(jié)構(gòu)，是否污染有砂土物理測(cè)定：沉降、密度、篩選殘留物、水值、焙燒損失化學(xué)分析：水分、鐵含量、二氧化硅含量硅藻土的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)硅藻土助濾劑JC/T599-1995硅藻土衛(wèi)生指標(biāo)GB14936-94硅藻土的檢驗(yàn)及要求9.

篩分效應(yīng)吸附效應(yīng)深度效應(yīng)過(guò)濾的原理10.篩分效應(yīng)深度效應(yīng)吸附效應(yīng)過(guò)濾的原理11.篩分效應(yīng)流量壓力(Δp)過(guò)濾的原理顆粒均被截留在一個(gè)外表容易堵塞過(guò)濾質(zhì)量由微孔尺寸決定典型應(yīng)用 膜過(guò)濾 所有的硅土過(guò)濾紙板過(guò)濾12.深度效應(yīng)流量壓力(Δp)顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)的內(nèi)部通徑中通常不能再生典型應(yīng)用：硅藻土過(guò)濾紙板過(guò)濾過(guò)濾的原理13.到達(dá)吸收能力吸附效應(yīng)流量壓力(Δp)過(guò)濾的原理顆粒由于化學(xué)或物理反響被截留可以再生過(guò)濾質(zhì)量由反響決定典型應(yīng)用：PVPP硅膠、石棉、α－纖維素活性炭14.通透性水值Darcy

舊

新透水值DFW水值WWwSeitzSchenk統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)！過(guò)濾介質(zhì)的通透性指標(biāo)15.透水值〔DFW〕: 在一定條件下，一定時(shí)間內(nèi)穿過(guò)一定面積過(guò)濾助劑濾餅的水量V:水量〔升，l〕t:穿過(guò)時(shí)間分鐘A:濾餅面積通過(guò)透水值劃分的硅藻土等級(jí)<10細(xì)土10-20中細(xì)土20-40中土40-60粗土>60很粗土過(guò)濾介質(zhì)的通透性指標(biāo)—透水值16.水值〔WW〕:2kg硅藻土涂于40×40cm有效過(guò)濾面積，20℃下，進(jìn)口壓力0.2bar的透水量和時(shí)間之比。通過(guò)水值劃分的硅藻土等級(jí)<15很細(xì)土10-25細(xì)土20-80中細(xì)土70-150中粗土>150粗土>500很粗土過(guò)濾介質(zhì)的通透性指標(biāo)—水值17.通透性〔Darcy〕：一種過(guò)濾介質(zhì)的1mDarcy是指：在測(cè)試液體粘度為1mPa.s、流過(guò)過(guò)濾面積為1cm2、過(guò)濾介質(zhì)層厚為1cm、在1bar壓差的條件下、所濾出的液體量為1ml。K:換算系數(shù)1.01325v:過(guò)濾量〔cm3〕H:過(guò)濾層厚〔cm〕A:流通面積〔cm2〕P:濾餅上壓力〔bar〕根據(jù)通透性劃分的硅藻土等級(jí)30-50mDarcy很細(xì)土50-90mDarcy細(xì)土90-200mDarcy中細(xì)土200-450mDarcy中粗土900-1500mDarcy粗土過(guò)濾介質(zhì)的通透性指標(biāo)—Darcy18.松散硅藻土密度SD：g/lm2:量杯重和硅藻土重〔克〕m1:僅量杯重〔克〕V:所測(cè)干硅藻土的體積數(shù)〔ml〕越低越好，太高在濕態(tài)加壓環(huán)境下不易保持：NW：150－250g/l，國(guó)產(chǎn)土較高，進(jìn)口土略低90－120細(xì)， 160－200中，200－250粗19.濕硅藻土密度ND：g/lm:干硅藻土重量〔g〕V:濕硅藻土體積〔l〕=硅土餅高度×硅土面積一般硅藻土濕體積為3.4l/Kg<300g/l很好300-400g/l好400-500g/l一般>500g/l差20.沉降速度： ＞10Min在50ml量筒中參加1g硅藻土和蒸餾水，混合攪拌后靜置到清亮，然后再次搖動(dòng)，開始計(jì)至重新澄清的時(shí)間，其時(shí)間的一半為“半值時(shí)間〞，沉降越慢，那么涂層越均勻。21.項(xiàng)目單位細(xì)土中土粗土通透值mDarcy40-100180-4001000-1500濕密度g/l280-400280-400280-350干密度g/l140-210160-250160-230鐵（溶于啤酒）mg/100gmax.10max.10max.10鈣（溶于啤酒）mg/100gmax.120max.120max.120鋁（溶于啤酒）mg/100gmax.40max.40max.40水分%max.1.0max.0.5max.0.5煅燒損失%max.1.5max.0.5max.0.5重金屬：砷ppmmax.0.4max.0.4max.0.4汞ppmmax.0.01max.0.01max.0.01鉛ppmmax.0.8max.0.8max.0.8鎘ppmmax.0.8max.0.8max.0.8硅藻土的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)22.其它過(guò)濾助劑珍珠巖:企業(yè)使用較多石棉

-纖維素活性炭穩(wěn)定劑23.啤酒過(guò)濾助劑—珍珠巖24.珍珠巖是一種由火山噴發(fā)形成的火山巖物質(zhì)，主要由硅酸鋁組成。珍珠巖助濾劑是火山作用形成的天然珍珠巖在1100℃高溫下急速膨脹20－40倍經(jīng)過(guò)獨(dú)特的加工藝制造而成的、無(wú)毒、無(wú)味的膨脹珍珠巖。啤酒過(guò)濾助劑—珍珠巖25.與硅藻土相比較：堆積密度比硅藻土輕通透性比硅藻土好不易沉淀吸附性強(qiáng)、流動(dòng)性好、質(zhì)輕、過(guò)濾快、過(guò)濾量大使用情況可在第二次預(yù)涂添加，與硅藻土混合添加〔硅3：珍1〕可在啤酒過(guò)濾精度要求不高時(shí)添加啤酒過(guò)濾助劑—珍珠巖26.項(xiàng)目單位數(shù)值SiO2%75Al2O3%13CaO%0.8Fe2O3%0.6MgO%0.1TiO2%0.1其它氧化物%9.0濕密度g/l200-300堆比重g/l110水分%1.0灼熱損耗%1.0pH值(最大)8通透性Darcy0.4-1.55篩余物100m%2.5-18珍珠巖的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)啤酒過(guò)濾助劑—珍珠巖27.啤酒過(guò)濾助劑—石棉纖維28.啤酒過(guò)濾助劑—纖維素粉29.啤酒過(guò)濾助劑—潮濕的原纖維素30.啤酒過(guò)濾助劑—石棉、纖維素使用在預(yù)涂時(shí)添加固定硅藻土層防止濾層斷裂提高吸附作用添加量3-5%31.活性炭顆粒外表圖片啤酒過(guò)濾助劑—活性炭32.活性炭作用原理：活性炭是一種很細(xì)小的炭粒有很大的外表積，而且炭粒中還有更細(xì)小的孔-毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力，由于炭粒的外表積很大，具有很強(qiáng)的吸附性能。它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性，可以有選擇的吸附氣相、液相中的各種物質(zhì)以到達(dá)：脫色〔顏色下降〕除嗅〔氣味消減〕去污提純〔口味改善〕主要用于不良?xì)馕逗涂谖兜娜コ踩纾航湍肝丁惩獗矸e：500-140m2/g添加量：5-30g/hl啤酒過(guò)濾助劑—活性炭33.啤酒過(guò)濾助劑—硅膠34.作用原理在pH值4.1-4.3范圍內(nèi)，大多數(shù)蛋白質(zhì)帶正電荷，而硅膠帶負(fù)電荷。由于硅膠的外表積非常大〔350-700m2/g〕吸附蛋白質(zhì)〔12000-60000分子量〕的能力非常強(qiáng)，能在2-3分鐘內(nèi)完成吸附過(guò)程。類型水膠〔含水量：50%以上〕干膠〔含水量：5%〕啤酒過(guò)濾助劑—硅膠35.使用可在第二次預(yù)涂時(shí)添加：50-80g/m2過(guò)濾添加：15-100g/hl啤酒過(guò)濾助劑—硅膠36.啤酒過(guò)濾助劑—PVPP37.作用原理PVPP屬于聚酰胺化合物，分子中含有大量酰胺鍵，能高度選擇性吸附多酚物質(zhì)〔依靠氫鍵〕；能吸附40%以上的蛋白多酚復(fù)合物中的多酚：兒茶酸、花色素原和聚多酚；對(duì)容易引起渾濁的二聚和四聚多酚的吸附能力更強(qiáng)。類型一次性PVPP回收式PVPP啤酒過(guò)濾助劑—PVPP38.使用一次性PVPP：10-30g/hl回收式PVPP：最大50g/hl啤酒過(guò)濾助劑—硅膠39.待過(guò)濾對(duì)象的性質(zhì)粗分散體：>0.1

m舉例粗過(guò)濾或自然澄清膠體：0.1-0.001

m舉例光學(xué)顯微鏡分子分散體：<0.1

m舉例電子顯微鏡溶解狀態(tài)的膠體<0.2