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大型隔膜壓濾機在食品行業（醬油）中的應用

發布時間：2022-11-25 已有1703人閱讀

　　隔膜壓濾機是一種常見的固液分離設備，在選礦、市政污泥、制糖等工業領域應用非常成熟，但在食品行業（醬油）壓榨中的應用比較少，下面主要驗證隔膜壓濾機在醬油壓榨處理中的應用。

　　隔膜壓濾機的工作原理

　　隔膜壓濾機的工作原理是濾板在液壓油缸的作用下被緊密的壓緊，廂式濾板和隔膜濾板交錯排列組成過濾室，在進料泵的壓力下醬渣混合物由入料口輸入濾室，進入濾室的醬渣混合物固相被濾布截留形成濾餅，液相（醬油）透過過濾介質排出濾室。當進料過濾完成后，通過壓縮媒介（壓縮空氣、自來水）打入隔膜濾板的壓榨腔，隔膜濾板的鼓膜向外膨脹從而擠壓濾餅中的水分，經過一段時間的壓榨后，水分不再減少或減少非常緩慢，壓榨工序完成。然后，可以根據需要通入壓縮氣反吹進料主管，將管道里殘留的醬渣混合物吹干凈。最后，通過隔膜壓濾機的自動拉板裝置完成脫濾餅的工序，濾餅通過輸送絞龍破碎后輸送至渣倉存儲。

　　隔膜壓濾機的工藝定性分析

　　壓濾機工作循環時間 [ 循環時間（T）= 進料時間（t₁）+ 壓榨時間（t₂）+ 卸渣時間（t₃）]、濾布的通過性、物料的特性、壓榨壓力、濾布清洗、硅藻土預涂、大流量高壓力進料等因素與其處量、質量之間存在正相關或負相關的耦合關系，如圖 1 所示

　　1、壓濾機產量

　　通過工藝流程梳理分析，壓濾機產量的計算公式如下：

　　壓濾機每周總產量 = 平均每個工作循環處理量Q× 每周工作循環次數 N

　　2、平均每個工作循環處理量 Q

　　一個工作循環處理量 Q 的主要影響因素為腔室容積、物料特性（黏度、含固率）、濾布通過性（濾布透氣量、衰減特性）。

　　（1）腔室容積。對于選定型號的隔膜壓濾機，其腔室容積是一定的（腔室容積一般用過濾面積 × 濾室深度 /2），按照壓濾機的固液分離原理，過濾液相后，剩下的固體就殘留在腔室，因此腔室容積是每個批次處理量的剛性約束條件。

　　（2）物料特性（黏度、含固率）。黏度越大、物料的流動性越差，通過濾布過濾的難度越大，黏度與溫度和醬醪的發酵質量有關系，一般溫度越低、發酵不充分的物料其黏度也越大。

　　（3）濾布通過性（濾布透氣量、衰減特性）。濾布的透氣量越大、處理效率也越快，但會造成濁度值升高，達不到質量指標的要求。因此，在滿足濁度要求的前提下，濾布的初始選定型號也是一定的，其初始透氣量也是一定的。濾布隨著生產批次的逐步增加，其過濾性能會逐步下降繼而會影響產量，這種特性叫作濾布的衰減特性，當濾布的衰減達到產量低值時，需采用堿水浸泡清洗提高濾布的通過性。因此，壓濾機的濾布需要按照其衰減特性定期清洗。

　　3、每周工作循環次數 N

　　每周工作循環次數 N=（每周工作時間 - 濾布清洗時間 × 頻率）/ 單個工作循環時間 T

　　（1）壓濾機每周工作時間根據排產時間，基本是固定的，按照每周工作 6 d、每天 24 h，則每周工作時間為 144 h。為提高每周工作循環次數 N，則需要提高濾布單次清洗效率、降低濾布清洗頻率、降低單個工作循環時間 T。

　　（2）單次清洗效率可以通過標準作業控制清洗。每個環節的最小時間節拍。清洗頻率不能過于頻繁，需要找到一個濾布衰減的最佳平衡拐點，可以按照生產節拍和冬夏季節性進行安排，一般 1 周 / 次為宜，可以充分發揮壓濾機的生產性能。

　　（3）降低單個工作循環時間 T，可以采用大流量的進料泵縮短進料時間 t₁、或縮短壓榨時間 t₂、或培訓操作員工利用改善后的工具進行標準作業縮短卸濾餅時間 t₃，進料時間 t₁。

　　4、濾餅水分

　　濾餅的水分與壓榨的壓力、壓榨的程序和壓榨時間有一定的關聯性。壓榨的壓力越高、濾餅水分越低；壓榨的程序采用階梯升壓（頻率逐步增加，每段壓力下持續一段時間）的壓榨方式，有利于濾餅中水分的壓出；壓榨的時間越長、濾餅的水分越低。

　　5、清液濁度

　　清液的濁度與濾布的透氣量有一定的關聯性。濾布透氣量越小、濁度越低，但會造成產量大幅降低；若配合大流量、高壓力的泵，可以降低濁度。

　　隔膜壓濾機選型探討

　　隔膜壓濾機的選型對于大生產的經濟指標比較關鍵，一般選型方法如下。

　　（1）按照產能和生產排班要求，核算過濾面積，這里可以選取小型號試驗機試驗，得到相應物料的單位過濾面積的生產數據，一般按照等比例翻倍或者取一定安全產量系數。

　　（2）根據壓榨壓力選擇進料口位置，壓力在15 bar以上的建議選擇角進料，角進料方式避免了隔膜濾板的應力集中，避免在高壓力下隔膜濾板損壞，同時可以提高隔膜濾板壽命。

　　（3）根據濾布拆裝頻率選擇掛布方式。濾布的拆卸需要停產進行，對生產影響較大。濾布有套袖式、掛布式，適用方式也需結合角進料、中間進料和濾板的尺寸一起選擇。

　　（4）濾布的選擇是過濾成敗的關鍵，選擇濾布的關鍵是透氣量和濾布織法，透氣量大小必須與物料相匹配，可以通過試驗機來選型；濾布織法有斜紋和緞紋，緞紋由于其特殊的紋理，其卸渣速度較快，緞紋的濾布需要注意其厚度和彈性足夠，避免造成濾板間隙漏渣。

　　（5）進料泵的選擇，一般有螺桿泵、柱塞泵等，可以根據物料的特性、壓濾機的過濾面積、是否需要預涂助濾劑等綜合考慮，進料泵需要做變頻控制、實現階梯進料，確保物料保持在最快的過濾效率區間，從而縮短進料時間。

　　（6）其他輔助功能，如隔膜壓濾機的濾布自動清洗系統、自動拉板系統、反吹、側吹側洗系統等，按照場地和工藝具體需求來選擇。