Цель и основные положения процесса фильтрования
30-05-2017, 00:14
Цель фильтрования — удаление максимально возможного количества взвешенных частиц из сока.
Технологической схемой свеклосахарного производства предусматривается фильтрование сока I сатурации (основное и контрольное), сока II сатурации, сиропа с клеровкой.
Фильтрование сока I сатурации для повышения производительности вакуум-фильтров проводится в две стадии: сначала сок в отстойниках или фильтрах-сгустителях разделяется на декантат (осветленная часть сока) и сгущенную суспензию (жидкая среда со взвешенными в ней твердыми частицами). Затем, сгущенную суспензию направляют в вакуум-фильтры. Фильтрат из вакуум-фильтров и декантат из отстойников смешивают и еще раз пропускают через контрольные фильтры.
В качестве опорных фильтрующих перегородок в фильтрах используются перфорированные листы, металлические сетки из коррозиестойкой стали или цветных металлов, ткани из синтетических материалов и хлопка. Для предотвращения закупоривания пор фильтрующей перегородки и сохранения высокой скорости фильтрования применяются намываемые на них фильтрующие вещества: диатомит (кизельгур), фильтроперлит, волокно целлюлозы и др.
Производительность фильтра определяется скоростью фильтрования, т. е. массой фильтрата, проходящего через 1 м2 фильтрующей перегородки в единицу времени. Скорость фильтрования прямо пропорциональна разности давлений, создаваемых по обеим сторонам фильтрующей перегородки, и обратно пропорциональна сопротивлению, испытываемому жидкостью при ее движении через поры перегородки и слой образовавшегося осадка.
Различают два вида осадков: несжимаемые, состоящие в основном из кристаллических частиц, и сжимаемые, представленные главный образом аморфными деформирующимися частицами.
С изменением давления в несжимаемых осадках взаимное расположение частиц не меняется, а следовательно, не меняются и размеры пор, через которые проходит жидкость. Скорость фильтрования суспензий в этих условиях растет с увеличением давления на жидкость, а при постоянном давлении зависит только от толщины слоя осадка.
Подвергаемые фильтрованию соки I и II сатураций являются суспензиями с низкой вязкостью и значительным содержанием твердой фазы, которая по химическому составу представляет собой почти чистый кристаллический карбонат кальция, образующий несжимаемый осадок. Поэтому фильтрование хорошо отсатурированных соков подчиняется закономерностям процесса с образованием несжимаемого осадка на несжимаемой фильтровальной перегородке.
При переработке порченой свеклы или нарушении технологии очистки получаются соки со слизистыми осадками. Под давлением они частично сжимаются, в результате чего уменьшается их объем и сужаются капиллярные каналы в фильтрующем слое.
Следствие этого — снижение скорости фильтрования, которая в данных условиях с повышением давления увеличивается непропорционально.
Давление, при котором достигается максимальная скорость фильтрования, называется критическим. Для соков I и II сатураций оно составляет 0,3—0,4 МПа. С повышением длительности фильтрования на фильтрующей перегородке увеличивается слой осадка и растет его сопротивление, в результате чего процесс фильтрования замедляется.
В зависимости от характера осадка определяется предельно допустимая толщина слоя и на основании этого для периодически действующих фильтров составляется график очистки фильтрующей перегородки. В непрерывнодействующих вакуум-фильтрах слой фильтрационного осадка снимается непрерывно, а оптимальная толщина его регулируется изменением частоты вращения барабана.
При высокой температуре вязкость сахарных растворов значительно меньше и они быстрее фильтруются. Поэтому перед фильтрованием соки и сироп нагревают до заданной температуры.
Технологической схемой свеклосахарного производства предусматривается фильтрование сока I сатурации (основное и контрольное), сока II сатурации, сиропа с клеровкой.
Фильтрование сока I сатурации для повышения производительности вакуум-фильтров проводится в две стадии: сначала сок в отстойниках или фильтрах-сгустителях разделяется на декантат (осветленная часть сока) и сгущенную суспензию (жидкая среда со взвешенными в ней твердыми частицами). Затем, сгущенную суспензию направляют в вакуум-фильтры. Фильтрат из вакуум-фильтров и декантат из отстойников смешивают и еще раз пропускают через контрольные фильтры.
В качестве опорных фильтрующих перегородок в фильтрах используются перфорированные листы, металлические сетки из коррозиестойкой стали или цветных металлов, ткани из синтетических материалов и хлопка. Для предотвращения закупоривания пор фильтрующей перегородки и сохранения высокой скорости фильтрования применяются намываемые на них фильтрующие вещества: диатомит (кизельгур), фильтроперлит, волокно целлюлозы и др.
Производительность фильтра определяется скоростью фильтрования, т. е. массой фильтрата, проходящего через 1 м2 фильтрующей перегородки в единицу времени. Скорость фильтрования прямо пропорциональна разности давлений, создаваемых по обеим сторонам фильтрующей перегородки, и обратно пропорциональна сопротивлению, испытываемому жидкостью при ее движении через поры перегородки и слой образовавшегося осадка.
Различают два вида осадков: несжимаемые, состоящие в основном из кристаллических частиц, и сжимаемые, представленные главный образом аморфными деформирующимися частицами.
С изменением давления в несжимаемых осадках взаимное расположение частиц не меняется, а следовательно, не меняются и размеры пор, через которые проходит жидкость. Скорость фильтрования суспензий в этих условиях растет с увеличением давления на жидкость, а при постоянном давлении зависит только от толщины слоя осадка.
Подвергаемые фильтрованию соки I и II сатураций являются суспензиями с низкой вязкостью и значительным содержанием твердой фазы, которая по химическому составу представляет собой почти чистый кристаллический карбонат кальция, образующий несжимаемый осадок. Поэтому фильтрование хорошо отсатурированных соков подчиняется закономерностям процесса с образованием несжимаемого осадка на несжимаемой фильтровальной перегородке.
При переработке порченой свеклы или нарушении технологии очистки получаются соки со слизистыми осадками. Под давлением они частично сжимаются, в результате чего уменьшается их объем и сужаются капиллярные каналы в фильтрующем слое.
Следствие этого — снижение скорости фильтрования, которая в данных условиях с повышением давления увеличивается непропорционально.
Давление, при котором достигается максимальная скорость фильтрования, называется критическим. Для соков I и II сатураций оно составляет 0,3—0,4 МПа. С повышением длительности фильтрования на фильтрующей перегородке увеличивается слой осадка и растет его сопротивление, в результате чего процесс фильтрования замедляется.
В зависимости от характера осадка определяется предельно допустимая толщина слоя и на основании этого для периодически действующих фильтров составляется график очистки фильтрующей перегородки. В непрерывнодействующих вакуум-фильтрах слой фильтрационного осадка снимается непрерывно, а оптимальная толщина его регулируется изменением частоты вращения барабана.
При высокой температуре вязкость сахарных растворов значительно меньше и они быстрее фильтруются. Поэтому перед фильтрованием соки и сироп нагревают до заданной температуры.