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过滤理论
1.1 过滤介质的分类
凡是能使滤浆中流体通过,其所含固相颗粒被截留,以达固液分离目的的多孔物都统称为过滤介质。它是过滤机上关键组成部分,它决定了过滤操作的分离精度和效率,也直接影响过滤机的生产强度及动力消耗。
工业上应用的过滤介质种类繁多,按其结构分为挠性介质,刚性介质及松散性过滤介质三大类:
・ 挠性过滤介质:
o 金属过滤介质
o 非金属过滤介质:棉织物、毛织物、丝织物、合成纤维织物、玻璃纤维织物、非织造纤维织物:非织造滤布(、滤纸、滤毡、过滤衬垫)
o 金属、非金属混合介质
・ 刚性过滤介质
o 烧结金属网、金属纤维烧结毡、粉末烧结材料、多孔陶瓷、烧结多孔塑料、烧结铝氧化物、玻璃过滤介质
・ 松散过滤介质
o 硅藻土、膨胀珍珠岩粉、纤维素,砂,木炭粉、无烟
过滤介质的作用原理与过滤操作机理相关。用于滤饼过滤的过滤介质技术特性必须满足此种过滤的特殊要求:介质的结构能保证开始过滤时,颗粒能迅速在介质表面"架桥",使细颗粒不致流失(即穿滤);介质的孔道内夹持颗粒的比率低,介质的堵塞最小;滤饼能容易地完全地卸除;介质结构便于清洗再生。常用的滤饼过滤介质主要有滤布,滤纸,滤网,侧边式滤芯等,对用作深层过滤的介质,则要求其结构满足指定的截留精度,能阻挡要求阻挡的颗粒;床层要有足够的容量,使其被颗粒堵塞的进程缓慢,以延长操作周期。
对各种过滤介质的共同要求是:优良的过滤特性(比阻小,截留精度高等);良好的物理、机械性能(强度高,搞蠕变,刚柔性,耐磨性高等),在一定工艺操作条件及环境下,化学稳定性好(耐腐蚀,耐高温及微生物等),清洗、再生方便,价格便宜,来源可靠。
1.2 选择过滤介质的基本要求
(1) 过滤介质对固体颗粒的捕集能力
这关系到过滤的分离次序。所谓捕集能力就是能截留的最小颗粒尺寸。捕集能力取决于介质本身的孔隙大小及分布情况。下表为各类过滤介质能捕集的最小颗粒。
介质类型 举例 能够截留的最小颗粒(微米)
滤布 天然及合成纤维编织的滤布 10
滤网 金属丝编织网 >5
非织造纤维介质 纸(纤维素)纸(玻璃纤维材料)毛毡 5210
多孔材料 薄膜 0.005
刚性多孔材料 陶瓷金属陶瓷 13
松散固体介质 硅藻土膨胀珍珠岩 <1<1
(2)渗透率
过滤介质的渗透率反映了它对滤液流动的阻力,它影响过滤机的生产强度和过滤推动力---压强差
过滤介质的渗透率可由达西方程来描述:
对由颗粒或纤维填充的过滤床,其渗透率K可用柯兹尼-卡尔曼方程式给出:
单丝纺织纤维介质的渗透率可由以下半经验方程给出:
由此可见,过滤介质的渗透率与介质本身的孔隙率有关。常用过滤介质的空隙率如下表:
介质名称 金属丝网平纹、斜纹 陶瓷 特级多孔材料 薄膜 纸 硅藻土精制
空隙率% 15~2530~35 30~50 70 80 60~95 80~90
(3)卸渣和清洗再生性能
卸渣能力就是指过滤结束后能利用滤饼自身策略或压缩空气吹除,机械刮除等措施把滤饼从介质表面除净的能力,这对于象转鼓,翻盘,带式真空过滤机等连续过滤机来说是维持正常操作的先决条件。过滤过程中总有少量滤渣颗粒堵塞在介质孔隙中,必须在每个操作循环的卸渣工序结束后用冲洗,吹扫等方法把颗粒从介质表面,孔隙中清洗掉,以维持介质的过滤效率和性能。再生性能主要取决于过滤介质的构成材料和纺织、加工方法(制造工艺)。
(4)化学稳定性能
由于过滤过程所处理的物料多种多样,它们的化学性质各不相同。有酸性,碱性,强氧化性,有机溶剂等,而且都在一定的温度下过滤。这就要求所选用的过滤介质结构材料能在被处理的物料中具有良好的化学稳定性,耐化学腐蚀,耐温度变化,耐微生物作用。一般而言,聚丙烯纤维具有良好的耐酸性。耐碱性和耐氧化剂作用,聚乙稀纤维在室温下对酸,碱溶液具有稳定性,涤纶材料具有良好的耐酸性。(5)材料的物理,机械性能
材料的物理,机械性能包括吸湿性,耐磨性,机械强度,伸延率等,均影响介质的过滤性能及使用寿命。不同类型结构的过滤机对介质物理、机械性能要求也有差异,如板框过滤机与叶片过滤机、转鼓过滤机相比,对滤布的机械强度要求更高。带式过滤机对滤布的强度要求比倾覆盘式过滤机高,而且要求一定负荷下延伸率尽可能低。
1.3 常用过滤介质及其主要性能
1.3.1 滤布
这是在工业上品种最多,应用最广泛的过滤介质。滤布有纺织滤布与非纺织滤布之分。其构成材料均为天然纤维(棉,毛,丝,麻)或合成纤维。滤布的过滤性能决定于材质,纤维织法及后处理加工。
(1)纺织滤布
纺织滤布由三种不同类型的纱线织成:单纤(单缕纱),复丝长纤(定长纤维纱)和短纤(多缕纱)。单丝一般是合成纤维拉成直径0。16-0。32(某些场合甚至1)的单根长丝,由它织成的滤布具有表面光滑、空隙单纯、比阻小、堵塞性最小、易清洗和最佳卸渣性能等优点,但它捕集粒子直径圈套,精密过滤时不宜采用。对粒径分布范围较宽的悬浮液分离时,分离效果受到影响。复丝长纤纱是由二股以上原丝捻纺而成,用它织成滤布,抗拉强度好,对颗粒的截留性能较单丝为好,卸渣性能稍差。短纤是用天然棉,毛纤维或合成短纤维多股捻制而成,因其具有绒毛状纤维而呈现良好的颗粒截留性能,密封性也佳,但缺点是孔隙易被粒子堵塞,清洗和卸渣性能较差。
滤布的织法也有三种:即平纹、斜纹和缎纹。一般来说,平纹滤布构造致密,孔隙小,故颗粒截留性好,滤液澄清度高,使用寿命长,价格也较便宜。缺点是比阻大,易堵塞,卸渣性能差。缎纹织布的孔隙最大,比阻小,不易堵,卸渣性能好。但颗粒截留能力低,穿滤严重,过滤效果差。斜纹滤布的各项性能居中,抗磨擦能力很强,过滤速度也大,寿命最长,因而被广泛应用。
下面扼要介绍不同材质织成的滤布使用条件,供选择时参考。
棉布:
普通棉纱织成的滤布只能用在100ºC以下的中性滤浆、20ºC以下的酸性滤浆和10ºC以下的碱性滤浆的分离。在碱性介质中,棉织滤布会产生溶胀。在水和硫酸铝溶液中会产生收缩。故在使用前应先用溶液浸泡,使之预收缩。棉织滤布对霉菌的侵蚀抵抗力较弱,用于易产生微生霉变的场合需经铜氨液预处理,抵抗力才会提高。
硝化棉织成的滤布有较硬表面,易于卸渣,对浓硫酸,硝酸及其混合酸以及盐酸溶液,氯化锌溶液具有稳定性,但不耐碱。在还原性物质及有机溶剂中,易遭腐蚀。硝化棉滤布具有很危险的可燃性,这限制了它的使用。
毛织布:
一般用绵羊毛制成,对酸性滤浆的耐蚀性较棉布稍好,在处理5%-6%的浓缩无机酸物料时的使用寿命近于棉布在中性物料中的使用寿命。不耐高温及碱的作用,也不耐钠、钙的次氯酸盐的破坏。用驼毛制成的布,对无机酸具有稳定性。毛织布在强度和对颗粒的截留性能方面均稍逊于棉布,价格也远较棉布高。
聚氯乙烯布:
对酸,盐,矿物油,微生物 的作用具有稳定能;但受氧化剂,浓碱作用会遭破坏。有光滑的表面,利于卸渣,但只能在60ºC以下使用。
聚丙烯布:
有很强的耐酸(有机和无机),碱腐蚀能力和弹性。使用温度最高可达110ºC,价格低,但布的强度较弱,用于纤维型滤浆及粗晶体过滤。聚丙烯布表面光滑,质地柔软,卸渣性能好;密谋密度低,能耐酸、碱及强氧化剂腐蚀和微物作用。但能溶于二甲苯,四氯乙烷溶剂里,吸湿性低,在0。3%以下,安全使用温度在100ºC以下,常用在颜料,染料过滤上。
聚酰胺(尼龙66)布:
在干湿状态下均有很高的强度,寿命长,耐磨性能极好,热稳定性亦好,一般使用温度可在120-150ºC。在碱性滤浆中的化学稳定性较好,可使用到100ºC,但在酸性介质中,则只有在常温下,对稀酸性物料才具有稳定性。
涤纶布:
强度高,具有挠性,耐麻性好,寿命长,有优越的颗粒截留性能。化学稳定性方面能耐酸腐蚀。耐碱性方面稍差,但优于丙烯腈纤维。涤纶布对微生物作用也有高的抵抗力,涤纶滤布品种很多,应用广泛。我国目前二水法磷酸工厂从磷酸滤浆中分离二水石膏大多采用涤纶734#滤布
奥纶布:
它是由85%的丙烯腈加丙烯酸酯、乙烯基吡啶的共聚体制成的纤维布。具有高的热稳定性和耐磨性,对无机酸具有良好的耐蚀性,在浓度超过80%的浓硫酸中才溶解。对弱碱及室温下的强碱也具有一定的耐蚀性,它不会被常用溶剂、油脂、中性盐及大多数酸性盐所侵蚀。
交织布:
由聚丙烯腈纤维和涤纶纤维交织而成的滤布,具有很光滑的表面和很高的机械强度,不受污染物的堵塞,便于卸渣。兼有二种纤维的化学特性。特别适用于污水处理和磷酸工厂的酸石膏料浆的过滤。据国外报导,其使用寿命也长,是很有前途的新型滤布。
(2)非纺织滤布
用加热方法,将各种纤维连同一定的树脂粘接剂和溶剂制成0.2-2厚度的纸片状滤布。这种滤布的纤维组织不是规则的而是杂乱而又紧密排列,故其强度较纺织滤布差,比滤纸强,孔隙率也较滤纸粗,故比阻比滤纸小。非织造滤布已用于压滤机及水平盘式过滤机上,主要用于澄清过滤,净化低浓度悬浮液中的固体颗粒。如饮料,乳浆,清漆,润滑油等和植物树胶的过滤。非纺织滤布的过滤机理,大致是分级过滤,即由这种滤布的表层部分截大颗粒粒子(大于100),其里层截获高分散性的小颗粒。
(3)滤布织成的后加工
为了改善滤布的过滤特性和物理、机械性能,可以对织成的滤布进行织后精加工。其加工方法有:
砑光:将滤布坯布在热的压辊下受碾压,使坯布表面光滑,降低江布纱线间的孔隙率,以改善滤布对颗粒的捕集性能和卸渣能力。砑光后的滤布强度有些降低。
起 绒: 即在滤布坯布的一面用微齿钢梳刷使滤布表面纱束的纤维产生细柔的绒毛,提高滤布截留微小细粒子的能力,改善分离效果,提高滤液的澄清度。
热轧处理:这只限于合成纤维滤布,目的是改善滤布的热稳定性或机械强度,使之更适于较高温度下操作。物别是对于单丝织成的滤布必须进行热轧处理。
1.3.2 滤网
滤网也是编织过滤介质,其材质主要是金属,凡是可以拉丝的金属和合金,如不锈钢、黄铜、蒙乃尔镍铜合金、镍、银等都可以作为金属丝网的材质。近来也有采用塑料原丝织成的滤网。正由于材质是金属材料,故滤网表面光滑、耐磨、耐腐蚀和耐高温,基本上不产生收缩、伸延现象,不易被颗粒堵塞,易清洗、再生,使用寿命远较纤维滤布为长。只是一次性投资较贵,但操作费用要比滤布低。
滤网也有平纹和斜纹织法之分。
滤网既可以直接安装在叶滤机或转鼓过滤机上作过滤用(一般只能做粗滤),还可以做为布,滤纸的支持体使用。此时,滤网必须用辊子滚压,使其表面光滑,然后再同滤布等过滤介质一起安装,以免损伤所支持的过滤介质。我国目前工业用金属丝编织筛网有铜、锡、青铜、不锈钢、碳钢等材质。
1.3.3 滤毡
将合成纤维(如聚丙烯腈纤维,尼龙,聚丙烯等)或羊毛纤维作无规则的密集排列,可添加或不添加树脂粘接剂(如热粘接),经过压实耐而制成不同厚度的毡。装在压滤机或转鼓真空过滤机上。当用褶制金属网定型可用作滤芯构件。滤毡过滤机理属于深层过滤。合成纤维滤毡具有防腐,防霉,颗粒截留性能好等优点,用途比毛毡广泛。
1.3.4 过滤衬垫
过滤衬垫是以石棉和纤维素制成的抄造型过滤介质,厚度2~5mm, 纤维直径为200~250埃,另用直径为20~30的纤维素纤维为支持体,石棉纤维在其中构成空隙,用于压滤机上,如在其中充填硅藻土颗粒,可提高垫子的孔隙率。由于过滤衬垫的空隙率很细微,主要用作精密过滤,处理含固量低且颗粒细小的悬浮液。
1.3.5 过滤膜(多孔塑料薄膜)
以纤维素酯,聚氯乙烯,聚乙烯或聚四氟乙烯等高分子材质,通过特定的工艺加工成厚度为0.2~150um,孔径0.3~10um的薄膜,安装于专门的设备上。这种多孔过滤膜的过滤精度可达0.1um。主要用于医药工业及生物化学带菌污水处理等超群同精密过滤场合。
1.3.6 硬质(刚性)多孔介质
刚性多孔过滤介质包括多孔陶瓷,金属陶瓷,多孔烧结塑料、金属纤维烧结毡、多层金属烧结网等。
它们是通过陶瓷,金属及塑料的细粉在高温下烧结成型。通过对细粉粒度,烧结温度,压力,时间及粘结剂品种,配方的控制来制得孔隙均匀,渗透性,孔隙率和形状各异的过滤介质成品。厚度一般在20mm以上(烧结金属的厚度一般为1.6mm)。做成圆筒状(包括管式)适于加压过滤,板状则多用于真空过滤式重力过滤。多孔过滤介质的过滤机理一般适于深层过滤,但也可以用于表面过滤。由于它们的不挠性,使得过滤中的压力波动对滤饼的影响很少,其孔隙可以从几千到1个,故大多用作精密过滤。
多孔陶瓷包括普通多孔陶瓷和刚玉陶瓷两种,前者主要原料是耐火粘土,后者是氧化铝粉,它将它们分别与热固性树脂以及溶剂混合成所需要的形状,在1400ºC的窑内煅烧而成。具有耐高温和腐蚀性,基础刚玉对浓无机酸很稳定,但对弱碱性及碱性盐的水溶液不稳定。普通陶瓷则能耐稀、浓的无机酸及它们的盐类水溶液的腐蚀。但对碱性液体作用不够稳定。多孔陶瓷广泛用于气体净化过滤(如硝本生产中空气过滤),也用于无机酸及酸性盐水溶液的澄清过滤。
金属纤维烧结毡:
是新型的过滤材料,产品过滤精度3-100微米,广泛用于石油、化工、化纤、航空、航天领域,是不可取代的高科技材料。
技术资料
如何选用合适的过滤系统
1.滤材的选用
首先按照所要过滤的流体化学名称,依化学配合禁忌找出可用的滤材,再针对其操作温度,操作压力,酸碱值,操作条件(如,是否须要耐受蒸汽,热水或化学品杀菌等),逐一评估,并剔除不适用之滤材。用途也是一个重要的考虑因素,比方药品、食品或化妆品用之滤材必须是FDA准许的材质;超纯水则须挑选纯净、不含有释出物会影响比阻抗的滤材;过滤气体则须挑选疏水性材质以及是否需要"卫生级过滤"设计等等。
2.过滤精度
这是一个最令人困扰的问题。比方,要除去肉眼可见的颗粒,要选用25微米过滤器;要除去液体中云状物,要选用1或5微米过滤器;要滤除最小的细菌则需0.2微米的过滤器。问题在于有两种过滤精度单位:绝对精度/公称精度
绝对精度是指能100%滤除所标示精度之颗粒。对任何一种过滤器而言,这几乎是一个不可能达到,而且不实际的标准,因为100%是一个无穷大的值。市面上通称的绝对过滤器如薄膜等,严格地说,只能称"趋近于绝对"的过滤器,而其它则皆属于公称精度,公称精度,这才是主要的困扰所在:"公称精度并没有一个业者共同认定并遵行的标准"。也就是说甲公司可以把公称精度订在85-95%,而乙公司却宁可订在50-70%。换句话说,甲公司的25微米过滤精度可能等于乙公司的5微米,或者更细。对此问题,有经验的专业过滤器供应商会有助于过滤精度之选择,而根本解决之道是"试用"。
3. 依照过滤温度时的粘度,专业过滤设备供应商可以计算出需要多大的过滤器,装多少支滤芯,每支滤芯承担多大的流速以及预测其初期压降若干。若能提供流体中杂质含量,甚至可以预估其过滤寿命。
4. 过滤系统之设计
这个标题牵涉范围较广,比方应该选用那一种压力来源,需要多大的压力才能将滤芯寿命完全运用,是否需要装两套过滤器并联,以适合连续性操作之系统,对粒径分布宽广的场合应如何搭配粗滤与精滤,系统中是否须要装逆止阀或其他装置等等。这些都需要使用单位与过滤器供应商密切配合,共同找出最恰当的设计。
过滤精度换算表
目 英寸 微米
10 0.0787 2000
20 0.0331 841
30 0.0232 595
35 0.0197 500
40 0.0165 420
45 0.0138 354
50 0.0117 297
60 0.0098 250
70 0.0083 210
80 0.0070 177
100 0.0059 149
120 0.0049 125
140 0.0041 105
170 0.0035 88
200 0.0029 74
230 0.0024 63
270 0.0021 53
325 0.0017 44
400 0.0015 37
425 0.0013 33
500 0.0010 25
625 0.0008 20
800 0.0006 15
1250 0.0004 10
2500 0.0002 5
6250 0.00008 2
12500 0.00004 1
过滤毡主要使用的材质性能如下:
聚 脂--最普遍使用的滤材纤维,抗化学品佳,工作温度小于170-190℃
聚丙烯--用于化学工业的液体过滤,有极佳的抗酸、碱功能,工作温度小于100-110℃
羊 毛--很好的抗溶剂功能,但不适用于抗酸、碱的过滤
尼 龙--有良好抗化学品功能(除抗酸以外),工作温度小于170-190℃
氟化物--具有最佳的抗温及抗化学品功能,工作温度小于250-270℃
金属纤维烧结毡----由不锈钢纤维棉网经高温烧结而成,它强度高,结构稳定,烧结后仍保持棉网的三维网状多孔结构,孔隙率高,比表面积大,孔径分布均匀,具有优异的过滤性能。
主要优点:
高孔隙率和优良的渗透率,压力损失小,流量大;
纳污容量大,过滤精度高,使用中压力曲线上升慢,更换周期长;
耐温耐腐蚀性能优良,在600℃可长期使用,耐硝酸、碱、有机溶剂、药品的腐蚀;
强度高,不易变形;
可折波,以增加过滤面积,并可焊接加工;
能够清洗再生,即使液体强烈冲刷、强烈震动,纤维也不脱落;可以多次使用。
主要用途:
化纤、薄膜工业:涤纶、锦纶、聚脂等聚合物熔体的过滤净化,制作熔体滤芯、纺织组件过滤层;
石油、化工领域各种高温、腐蚀液体的过滤;
机械、舰船、电力、电子、航空、航天等领域液压油、润滑油的精密过滤;
医药、生物、饮料工业中各种液体的澄清过滤。
汽车安全气囊用特种过滤材料
滤芯使用方法
● 滤芯消毒方法
滤芯在使用前请先用蒸汽消毒,消毒分为蒸汽消毒柜内消毒和在线消毒两种。
1.消毒柜内消毒:把滤芯从塑料袋内取出,置于消毒柜内在121℃下消毒半小时。
2.在线消毒:把滤芯按正确的方法安装在滤器内(固定板与滤芯间隔0.5mm)通蒸汽半小时。
● 滤芯安装方法
1.将O型圈湿润,慢慢将滤芯垂直插入;
2.不要将滤芯紧固得过紧;
3.避免直接用手接触滤芯;
4.使用前尽可能冲洗滤芯。
● 滤芯维护方法
滤芯使用到不能满足设计流量时,停机后打开滤器,从滤器中取出滤芯,在水龙头上冲洗表面脏 物,然后先在4%的盐酸中浸泡24小时,再在4%的氢氧化钠中浸泡24小时后取出,再在水龙头上冲 洗,检查O形圈是否已损坏,如已损坏请先更换O形圈,然后按滤芯安装方法安装好滤芯后,在小于 0.1Mpa压力下冲洗。如滤芯使用后需长期停机待用,请把滤芯取出,按前面所叙方法清洗、干燥后妥 善保管,等下次开机时再用。
各种聚丙烯滤芯的化学相容性
○表示能使用;△表示有限度的耐此化学试剂;�w 代表不能使用
化合物(物质)名 20℃ 60℃ 化合物(物质)名 20℃ 60℃
铬酸50% △ △ 二氧杂环乙烷 ○ �w
铬酸钾 ○ △ 二甘醇酸 ○ ○
氯胺 ○ △ 环乙醇 ○ ○
氯磺酸 △ �w 环乙酮 △ �w
氯仿 △ �w 环乙烷 △ �w
硅酸钠 ○ ○ 二氯苯 △ △
显像水 ○ ○ 二乙烯基苯 ○ △
原油 △ �w 脂肪酸 ○ ○
矿物油 ○ △ 二甲基甲酰胺 ○ △
果汁、糖浆 ○ ○ 重铬酸钾 ○ △
汽水 ○ ○ 溴化钾 ○ △
乙酸、醋酸(80%) ○ ○ 氢溴酸(20%) ○ △
乙酸铵 ○ △ 溴甲烷 △ �w
乙酸乙酯 ○ △ 二溴甲烷 △ △
乙酸甘醇单 酯 △ △ 溴(液状) �w �w
乙酸丁酯 △ �w 溴气(25%) △ △
乙酸甲酯 △ �w 溴酸钾 ○ △
水杨基酸 ○ ○ 硝酸(50%) ○ △
次氯酸钠 ○ △ 硝酸钠 ○ ○
二乙胺 △ �w 植物油 ○ ○
航空烯料 △ △ 樟脑油 △ �w
机油 ○ �w 椰子油 ○ △
苯甲醇 △ △ 磷酸(50%) ○ △
丙酮 ○ △ 二氯乙烷 △ �w
苯(甲)酸 ○ △ 臭氧 �w �w
苯(甲)酸钠 ○ △ 橄榄油 ○ ○
氨气 ○ ○ 过氧化氢(90%) ○ △
氨水(10%) ○ ○ 醋 ○ ○
铵明矾 ○ △ 氢氧化钠(70%) ○ ○
异辛烷 ○ △ 溶纤剂 ○ △
异丙醇 ○ ○ 柴油 △ △
异丙醚 ○ ○ 松节油 ○ △
液体氨 ○ △ 糖水 ○ ○
乙醇 ○ ○ 粗汽油 △ �w
乙二醇 ○ ○ 乳酸(80%) ○ ○
盐酸(37%) ○ ○ 丁烷 ○ ○
高锰酸钾(10%) ○ △
滤袋的使用方式
滤器密闭过滤:滤袋与配套过滤器同时使用,利用系统流体压力,将液体挤压通过滤袋,以达到过滤的目的。具有流速快,处理能力大,滤袋使用寿命长的优点,特别适应大流量需密闭过滤的场合。
自流开放过滤:滤袋通过适合接头直接与管道相连,得用流体重力压差进行过滤。其显着特点是无需设备投资,过滤简单可行,特别适用于小规格、多种种、间歇式的经济型液体过滤。
表面过滤与深度过滤的区别
表面过滤主要采用筛网材料,深度过滤则采用毛毡材料,它们的区别如下:
1.筛网材料(尼龙单丝、金属单丝)将过滤中杂质直接截留在材料表面。优点是单丝结构可反复清洗,消耗成本较低;而缺点是表面过滤模式,易造成滤袋表面堵塞,该类型产品最适用于精度较低的粗滤场合,过滤精度25-1200μm。
2.毛毡材料(针刺布、溶吹无纺布)是常见的深层三维过滤材料,其特点是纤维组织疏松,高空隙率增加了杂质的容截量,该种纤维材料系属复式截留模式,即较大的颗粒杂质被截留在纤维表面,而细微颗粒则被捕捉于滤材深层中,因此过滤具有较高过滤效率,此外高温表面热处理,即应用瞬间烧结技术,能有效地防止过滤时纤维受流体高速冲带而散失;毛毡材料是属于丢弃型的(一次性使用),过滤精度1-200μm。
上海萨尔过滤设备有限公司 Date: Jul. 26, ‘04
萨尔液体袋式、滤芯式过滤器在啤酒生产中的应用
啤酒悬浮物问题一直是啤酒厂的技术难题和重点,其研究是一个集理论与实践于一身的课题。通过探索啤酒悬浮物的形成机理、研究鉴别啤酒悬浮物和沉淀物的方法、鉴定悬浮物的组成来解决这一技术难题,是一项长期而复杂的工作。对企业技术人员来讲,在合适工序中加强过滤,避免悬浮物进入酒液,是解决问题的有效途径。
萨尔液体袋式、滤芯式过滤器为采用德国技术设计、美国公司标准组织生产,已在国内食品饮料行业的着名厂家已得到广泛的应用和推广,它是一种封闭式的过滤系统,分为单袋(芯)式、多袋(芯)式等多种形式,其工作原理是利用压力过滤。整套袋(芯)式过滤器包括3个部分:过滤容器、支撑网篮和过滤袋(芯);至于活动磁棒则为选择性配件,视个别情况自由选配。袋式过滤器要过滤的液体从被支撑网篮支撑的过滤袋顶部流入,使液体在整个过滤表面得以均匀分布,并保持整个过滤介质中流动分布面均匀一致,没有紊流的负面效应。液体从过滤袋内向外流,滤出的颗粒杂质被截留在过滤袋内部,更换过滤袋时便不致污染下游的液体,同时也便于过滤系统的清洗。而在过滤袋内的提手设计,使过滤袋更换快速便利。大多数过滤容器均以优质不锈钢304和316制成,可根据流量需要来定制多袋式过滤容器。
萨尔袋式过滤器专用支撑网篮由高强度不锈钢板薄板(1.5mm厚),经由电脑控制编程的排孔机将整张不锈钢板等距、精密、准确地冲出排孔,冷压成形后再经自动焊接设备采用氩弧焊工艺一次性焊接定型,最后对滤蓝表面经电抛光和本色处理,获得最佳精度效果,具有单位面积过滤表面积大(为52%,不锈钢丝网滤蓝仅为28%)、承压大、圆整度好、焊缝精度高的特点:
高流通能力;
确保滤袋使用寿命延长;
液体的流动均匀,令颗粒杂质平均地分布在滤袋的滤层中;
高过滤效率;
在1至1000微米的过滤精度范围内成本最低。
萨尔袋式过滤器所配优质过滤袋,均选用从美国/加拿大进口的表面已经热熔烧毛处理的优质无纺针刺毡布, 辅以科学的结构设计和热熔生产工艺精心制造而成,确保了过滤精度和效率的大幅提高。啤酒厂一般采用聚丙烯过滤袋即可。活性磁棒是袋式过滤器的选择性配件,由众多微细永久的高磁力小磁棒组成,安装在过滤袋中央。它对于去除自来水管线的杂质非常有效,还可以去除微细铁性杂质,保护过滤袋,延长过滤袋的使用寿命。
液体袋式过滤器在啤酒厂的典型应用有:1、糖化冷麦汁通风除菌过滤;2、酵母培养用压缩空气除菌过滤;3、发酵罐/清酒罐背压,进气除菌过滤;4、仪表用无菌空气及灌装机CO2除菌过滤器;5、无菌水/脱氧水制备;6、工艺水/酿造水过滤;7、硅藻土/PVPP颗粒捕集及精过滤器;8、啤酒精滤;9、纯生啤酒除菌过滤系统及不影响啤酒泡沫稳定性的Durapore膜过滤芯;10、回收啤酒过滤;11、取代硅藻土过滤机的切向流过滤系统。CIP用水、酿造用水、选瓶水、冲瓶水和灌装机冲洗水的过滤 采用袋式过滤器对CIP用水、糖化用水、洗瓶水、冲瓶水和灌装机冲洗水进行过滤,可以去除颗粒杂质,避免因季节变化或输水管道异常引起的水质恶化,影响生产的正常运行。在这—位置选择250微米的过滤袋即可达到使用目的。
稀释用水(脱氧水)的过滤 近年来,低度清爽啤酒深受消费者的青睐,啤酒稀释技术得以迅速推广。稀释用水应具有和啤酒相同的质量特性,大多数啤酒厂都采用滤后稀释技术(滤后稀释的生产流程:后熟酒—啤酒过滤—酒水混合—入清酒罐),高浓稀释用的酒水混合器安装在精滤设备之后。由于添加稀释用水后不会再过滤啤酒,所以对稀释用水的质量要求非常高。采取上述过滤流程所制得的稀释用水外观清亮透明,无悬浮物和沉淀物,直接加入酒中,安全可靠。
啤酒精滤前的过滤 在国内啤酒厂的实际生产中,有时发现硅藻土过滤机会突然发生漏土现象,导致啤酒精滤过滤芯突然堵塞。为防止这一现象发生,保证生产的经济性,建议在啤酒精滤机前安装一台经济有效的袋式过滤器,国内啤酒厂家通常称之为袋式捕集器。过滤袋能有效去除较大颗粒和部分粘性杂质,在硅藻土过滤器发生突然漏土事件时,起到报警作用,这样虽然会堵塞便宜的过滤袋,但却保护了相对昂贵得多的过滤芯。
啤酒灌装前的安全过滤 有经验的技术人员都知道,即使清酒罐中的清酒经检验合格,有时输送到包装车间灌装后,瓶子中的啤酒仍会出现黑渣子或其他悬浮物。在灌装机前安装一套孔径为1微米的过滤器,便可减少此现象的发生。
回收啤酒的过滤 由于各种原因,啤酒灌装后会出现半瓶酒或漏气酒的问题,相应对策因个别情况而异,开瓶回收是一种经济可行的办法。在倒酒罐后安装一个袋式过滤器,可截留杂质、瓶盖、碎玻璃,有效保证后面的滤芯深层过滤。
应用中的注意事项 在安装袋式过滤器时,所要注意的是,过滤器进出口方向必须正确无误,液体从里向外流出过滤袋,使污物残留在过滤袋内部。过滤袋使用前应用消毒液或热水浸泡,然后小心放置于网篮中。长时间停机或进行水管线消毒时,可将过滤袋取出,再放置于消毒液中浸泡处理。必须确保过滤袋底部与网篮底部接触,以免损毁过滤袋底部。在过滤器中装妥过滤袋后,开始工作时,一定要先关闭下游阀门,打开排气阀,再缓慢地打开上游阀门,待水或酒将过滤器中的空气挤出,方可关闭排气阀,然后开启下游阀门,以免由于瞬间压力的上升而损坏过滤袋。当过滤器进出口压差达到2-4巴时,便需要更换新的过滤袋。在更换时要察看过滤袋底部是否破损,以找出问题所在。总的来说,定时检查过滤袋使用情况,能保证更换及时,确保过滤的效果。
萨尔液体滤芯式过滤器,采用科学的单芯密封结构设计和生产工艺精心制造,杜绝了因密封状态差而引起的旁漏现象。配以精度可至0.1微米的微孔折叠滤芯,已被应用于啤酒精滤的过滤,效果极佳。
应用优势
由于过滤袋本身成本低,一旦发生突然堵塞现象,牺牲过滤袋以保护昂贵的高精度过滤器,大大地降低厂更换配件所需的费用,符合成本效益。另外,过滤袋内可安装专用的磁性过滤器或活性炭、硅藻土,以去除铁性杂质或吸附有机物。
萨尔液体袋式、滤芯式过滤器通用、高效、经济的特性逐渐被技术人员所认同,并逐步应用于啤酒厂中的啤酒、水和清洗液的过滤。
上海萨尔过滤设备有限公司 Date:May. 28, '05
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