1第六章食品分離機(jī)械與設(shè)備第一節(jié)*過濾機(jī)械第二節(jié)*離心機(jī)械第三節(jié)旋流分離機(jī)械第四節(jié)溶劑萃取設(shè)備第五節(jié)膜分離設(shè)備第六節(jié)超臨界流體萃取設(shè)備第七節(jié)分子蒸餾設(shè)備2主要內(nèi)容、重點(diǎn)與難點(diǎn)主要內(nèi)容：分離的方法與分類；過濾機(jī)械、離心機(jī)械、各種分離機(jī)械的分離原理重點(diǎn)：過濾機(jī)械中板框式過濾機(jī)械和離心機(jī)械中的臥式螺旋卸料離心機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理和工作過程及其應(yīng)用難點(diǎn)：過濾分離的工作過程和分離機(jī)械的分離原理的比較。3舉例：純凈水、太空水的工藝流程4幾種典型的過濾裝置：二氧化碳過濾器中空纖維超濾活性碳過濾器5概述

定義：食品生產(chǎn)的分離操作是將不同物理、化學(xué)等屬性的物質(zhì)，根據(jù)其顆粒大小、相、密度、溶解性、沸點(diǎn)等表現(xiàn)出的不同特點(diǎn)而將物質(zhì)分開的一種操作過程。分離過程是食品加工中一個(gè)十分重要的操作。分離過程的投資常占生產(chǎn)過程總投資的50%~90%，用于產(chǎn)品分離的費(fèi)用占到生產(chǎn)總成本的70%甚至更高。6發(fā)酵的產(chǎn)品經(jīng)常要經(jīng)過分離或凈化才能進(jìn)入下一程序；淀粉、結(jié)晶或雜質(zhì)等固形物料從原料液中的分離；純凈水的制備；蛋白質(zhì)的提純以及提取天然有效成份等.....要運(yùn)用一定的物理或化學(xué)方法，采用適當(dāng)?shù)姆蛛x機(jī)械與設(shè)備來加以操作，并在此過程中消耗一定的物料和能量。71.連續(xù)相為液體：分散相為固體（固-液系統(tǒng)）、分散相為液體（液-液系統(tǒng)或液體混合物）和分散相為氣體（氣-液相系統(tǒng)）三種；2.連續(xù)相為氣體：分散相為固體（固-氣系統(tǒng)）和分散相為液體（液-氣系統(tǒng)）。食品加工中典型的兩大類混合物：8

分離的方法根據(jù)物系的不同，食品的分離方法分為擴(kuò)散式分離法和機(jī)械式分離法。1.擴(kuò)散式分離方法蒸發(fā)、蒸餾、干燥等（根據(jù)揮發(fā)度或汽化點(diǎn)的不同）；結(jié)晶（根據(jù)凝固點(diǎn)的不同）；吸收、萃取、瀝取等（根據(jù)溶解度的不同）；沉淀（根據(jù)化學(xué)反應(yīng)生成沉淀物的選擇性）；91.擴(kuò)散式分離方法吸附（根據(jù)吸附勢的差別）；離子交換（用離子交換樹脂）；等電位聚焦（根據(jù)等電位Ph的差別）；氣體交換、熱擴(kuò)散、滲析、超濾、反滲透等（根據(jù)擴(kuò)散速率差）10

2.機(jī)械分離方法過濾、壓榨（根據(jù)截流性或流動性）；沉降（根據(jù)密度或粒度差）。沉降分離可分為重力沉降和離心沉降分離。后者包括離心分離和旋流分離，分離設(shè)備分別為離心機(jī)和旋流分離器。11磁分離（根據(jù)磁性差）；靜電除塵、靜電聚結(jié)（根據(jù)電特性）；超聲波分離（根據(jù)對波的反映特性）。在以上分離方法中，過濾分離、離心分離和旋流分離被稱為食品分離中的三大主要機(jī)械分離方法。

2.機(jī)械分離方法12第一節(jié)過濾機(jī)械過濾是利用混合物內(nèi)相的截留性差異進(jìn)行分離的一種操作。優(yōu)點(diǎn)：過濾應(yīng)用范圍廣，適應(yīng)的粒度和濃度范圍較寬，可用于連續(xù)相為流體，分散相為固體混合物的分離。缺點(diǎn)：過濾介質(zhì)的堵塞難以避免，工作的連續(xù)性較差，對于低濃度的混合液過濾的經(jīng)濟(jì)性較差。一、概念13在過濾的操作過程中，一般將被過濾處理的懸浮液稱為濾漿，濾漿中被截留下來的固體微粒稱為濾渣，而積聚在過濾介質(zhì)上的濾渣層則被稱為濾餅，透過濾餅和過濾介質(zhì)的液體稱為濾液。14二、過濾分離的工作過程過濾操作過程一般包括過濾、洗滌、干燥和卸料四個(gè)過程。過濾：懸浮液在推動力作用下，克服過濾介質(zhì)的阻力進(jìn)行固液分離；洗滌：停止過濾后，濾餅的毛細(xì)孔中包含有許多濾液，須用清水或其他液體洗滌，以得到純凈的固粒產(chǎn)品或盡量多的濾液；15過濾分離的工作過程（續(xù)）干燥：用壓縮空氣吹或真空吸，把濾餅毛細(xì)管中存留的洗滌液排走，得到含濕量較低濾餅；卸料：把濾餅從過濾介質(zhì)上卸下，并將過濾介質(zhì)洗凈，以備重新進(jìn)行過濾。16三、過濾機(jī)的分類按過濾推動力分：重力過濾機(jī)、加壓過濾機(jī)和真空過濾機(jī)；按過濾介質(zhì)的性質(zhì)分：粒狀介質(zhì)過濾機(jī)、濾布介質(zhì)過濾機(jī)、多孔陶瓷介質(zhì)過濾機(jī)和半透膜介質(zhì)過濾機(jī)等；按操作方法分：間歇式和連續(xù)式過濾機(jī)。圖多孔陶瓷介質(zhì)17間歇式過濾機(jī)的四個(gè)操作工序在不同的時(shí)間內(nèi)，在過濾機(jī)的同一部位上依次進(jìn)行。

結(jié)構(gòu)簡單；

生產(chǎn)能力低；

勞動強(qiáng)度大主要有重力過濾機(jī)、板框壓濾機(jī)、廂式壓濾機(jī)、葉濾機(jī)等。18連續(xù)式過濾機(jī)的四個(gè)操作工序在同一時(shí)間內(nèi)，在過濾機(jī)的不同部位上進(jìn)行。

結(jié)構(gòu)復(fù)雜；

生產(chǎn)能力高；

勞動強(qiáng)度小常見有轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)、圓盤真空過濾機(jī)等。19四、典型的過濾機(jī)械（一）板框壓濾機(jī)*：是一種間歇式過濾機(jī)，利用濾板來支撐過濾介質(zhì)，濾漿在加壓下強(qiáng)制進(jìn)入濾板之間的空間內(nèi)，并形成濾餅。（二）加壓葉濾機(jī)：是一種間歇式過濾機(jī)。（三）真空過濾機(jī)：以抽真空為推動力，一般為連續(xù)式操作，是一種連續(xù)性生產(chǎn)和機(jī)械化程度較高的過濾設(shè)備。20（一）板框壓濾機(jī)1主要結(jié)構(gòu)

是一種間歇式過濾機(jī)，利用濾板來支撐過濾介質(zhì)，濾漿在加壓下強(qiáng)制進(jìn)入濾板之間的空間內(nèi)，并形成濾餅。濾板濾框?yàn)V布壓緊裝置支撐裝置21222主要結(jié)構(gòu)及其作用2.1濾板：分為洗滌板和非洗滌板，面板上有各種凸凹紋路，其作用是支撐濾布并提供濾液流出的通道。濾板、濾框、濾布、壓緊裝置232.2濾框：濾板和濾布的支撐載體。濾框與濾布共同作用形成濾漿和濾餅的空間。242.3濾布：分離濾漿和濾餅。2.4壓緊裝置：提供推壓力。一般依靠螺桿的旋轉(zhuǎn)提供推壓力，也有采用液壓油缸驅(qū)動的。253工作原理利用濾板來支撐過濾介質(zhì)，濾漿在加壓下（0.1－1MPa）強(qiáng)制進(jìn)入濾板之間的空間內(nèi)，并形成濾餅，分離濾餅和濾液。264工作過程濾漿由濾框上方通孔進(jìn)入濾框空間，固粒被濾布截流，在框內(nèi)形成濾餅，濾液則穿過濾餅和濾布流向兩側(cè)的濾板，然后沿濾板的溝槽向下流動，由濾板下方的通孔排出。當(dāng)濾框內(nèi)充滿濾餅時(shí)，停止進(jìn)料，進(jìn)行濾餅洗滌，洗滌后再將濾餅清除，重新組裝，進(jìn)入下一循環(huán)操作。動畫：板框壓濾機(jī)設(shè)備127當(dāng)濾框內(nèi)充滿濾餅時(shí)，其過濾速率大大降低，此時(shí)應(yīng)該停止進(jìn)料，進(jìn)行濾餅洗滌。在洗滌板的左上角的小孔有一與之相通的暗孔，供洗滌輸液之用，此孔是洗滌板與過濾板的區(qū)分之處。28動畫：板框壓濾機(jī)過濾-229過濾板、濾框、洗滌板305特點(diǎn)5.1優(yōu)點(diǎn)：過濾面積大；過濾推動力大（最大可達(dá)1MPa，一般在0.3~0.5MPa）；無運(yùn)動部件，動力消耗小；使用可靠、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、造價(jià)低、便于檢查操作等。315.2缺點(diǎn)過濾的濾液不均勻；濾布磨損嚴(yán)重；間歇式操作，裝卸板框的勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低；濾餅洗滌慢；32

6應(yīng)用適用于各種復(fù)雜物料的過濾，在食品工業(yè)中應(yīng)用廣泛，特別適用于低濃度懸浮液、膠體懸浮液、分離液相黏度大或接近飽和狀態(tài)的懸浮液的過濾。33加壓葉濾型過濾設(shè)備過濾元件：濾葉（固定或旋轉(zhuǎn)；垂直或水平）分類：垂直濾槽，垂直濾葉型垂直濾槽，水平濾葉型水平濾槽，垂直濾葉型水平濾槽，水平濾葉型34垂直槽垂直濾葉型35水平濾葉型結(jié)構(gòu)：由數(shù)十片固定在空心軸的水平圓形濾葉組成。濾葉上表面為細(xì)金屬網(wǎng)（硅藻土支持介質(zhì)），中間粗金屬網(wǎng)，下表面為無孔金屬板；中空部分與空心軸內(nèi)孔相通，構(gòu)成濾液通道。原理：過濾推動力為壓力；濾餅卸料依靠離心力（空心軸和濾葉由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)）36(二)真空過濾機(jī)真空過濾機(jī)以抽真空為推動力，其過濾介質(zhì)的上游壓力為大氣壓，下游壓力為負(fù)壓。推動力僅限制在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓之下（1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓=1.01X105Pa），所以一般均為連續(xù)式操作，是一種連續(xù)性生產(chǎn)和器械化程度較高的過濾設(shè)備。37轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)

(Rotarydrumvacuumfilter)1．基本結(jié)構(gòu)

其主要構(gòu)件為一低速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓，表面用多孔板或特殊的排水構(gòu)件，濾布覆蓋其上。382．工作過程

過濾→第一次吸水→洗滌→第二次吸水→卸餅→濾布再生等項(xiàng)操作工序同時(shí)在轉(zhuǎn)鼓的不同部位上進(jìn)行，轉(zhuǎn)鼓每回轉(zhuǎn)一周，完成一個(gè)操作循環(huán)，自動連續(xù)完成作業(yè)。39固定盤與轉(zhuǎn)動盤端面緊密配合構(gòu)成一多位旋轉(zhuǎn)閥，稱為分配頭。分配頭的固定盤被徑向隔板分成若干個(gè)弧形空隙，分別與真空管、濾液管、洗液貯槽及壓縮空氣管路相通。當(dāng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，借分配頭的作用，扇行小室內(nèi)部獲得真空和加壓，可控制過濾、洗滌等4041轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)動畫423．特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：①能連續(xù)工作，節(jié)省人力，生產(chǎn)能力大；②過濾適應(yīng)性好，能處理粘性適中、具有可壓縮性濾餅及容易堵塞濾布的物料。

缺點(diǎn)：①由于真空操作，過濾推動力有限，對難過濾物料適應(yīng)性差；②濾餅的洗滌不充分（濾餅仍含30％水分）；③附屬設(shè)備多，如真空系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、各類泵、供水系統(tǒng)等，提貨費(fèi)用高，設(shè)備昂貴，過濾面積不大（30－40％）。43第二節(jié)離心分離機(jī)械一、離心分離概念（原理）*二、離心分離應(yīng)用三、離心分離機(jī)械的分類*四、典型的離心分離機(jī)械44一、離心分離概念（原理）離心分離：是指利用物料在慣性離心力的作用下進(jìn)行固-液、液-液、液-液-固相分離。利用慣性離心力的作用下進(jìn)行固-液、液-液、液-液-固相分離的機(jī)械稱為離心機(jī)。具體可分為離心過濾、離心沉降、離心分離。

45分離因數(shù)*：是指物料所受離心力與重力的比值，也等于離心加速度與重力加速度的比值。

它是衡量離心分離機(jī)分離性能的主要性能指標(biāo)，分離因數(shù)的大小常根據(jù)不同的分離物料性質(zhì)和不同的分離要求來選取。46二、離心分離機(jī)的應(yīng)用制糖工業(yè)：砂糖糖蜜的分離；制鹽工業(yè)：晶鹽脫鹵；奶制品工業(yè)：牛奶分離；淀粉工業(yè)：淀粉與蛋白質(zhì)分離；油脂工業(yè)：食油精制；飲料工業(yè)：啤酒、果汁等的澄清；脫水蔬菜制造業(yè)：預(yù)脫水干燥處理；47三、離心分離機(jī)的分類1）按操作原理分類1.1過濾式離心機(jī)：轉(zhuǎn)鼓上有孔，過濾分離，分離因數(shù)小，適用于易過濾的晶體懸浮液和較大顆粒懸浮液的分離及脫水處理。1.2沉降式過濾機(jī)：轉(zhuǎn)鼓上無孔，沉降分離，分離因數(shù)中，適用于分離不易過濾的懸浮液。1.3分離式離心機(jī)：轉(zhuǎn)鼓無孔，轉(zhuǎn)速高，分離因數(shù)大，用于乳濁液的分離和懸浮液的增濃或澄清。48三、離心分離機(jī)的分類2）按離心分離因數(shù)大小分類常速離心機(jī)：Kc?3000，主要用于分離顆粒不大的懸浮液和物料的脫水；高速離心機(jī)：3000?Kc?50000，主要用于分離乳狀和細(xì)粒懸浮液；超高速離心機(jī)：Kc?50000，主要用于分離極不易分離的超微細(xì)粒的懸浮系統(tǒng)和高分子的膠體懸浮液。493）按操作方式：間歇式和連續(xù)式離心機(jī)；4）按轉(zhuǎn)鼓主軸位置：臥式和立式離心機(jī)；5）按轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體和沉渣的運(yùn)動方向：逆流式和并流式；6）按卸料的方式：人工卸料、重力卸料、刮刀卸料、活塞卸料、螺旋卸料、離心卸料和進(jìn)動卸料等離心機(jī)；7）按分離工藝操作條件：常用型和密閉防爆型。三、離心分離機(jī)的分類50四、典型離心分離機(jī)（一）臥式離心機(jī)：臥式螺旋卸料過濾離心機(jī)*；臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)；臥式離心卸料離心機(jī)；刮刀卸料離心機(jī)；51（二）立式離心機(jī)：自動排出式離心機(jī)；振動式離心機(jī)；三足式吊袋上卸料離心機(jī)；三足式刮刀下卸料自動離心機(jī)；高速管式離心機(jī)；碟片式離心分離機(jī)*。四、典型離心分離機(jī)（續(xù)）52（一）臥式螺旋卸料過濾離心機(jī)1主要結(jié)構(gòu)圓錐轉(zhuǎn)鼓螺旋推料器差速器篩網(wǎng)過載保護(hù)裝置其他附件：進(jìn)出料口、殼體、箱體及機(jī)座等532主要結(jié)構(gòu)的作用圓錐轉(zhuǎn)鼓：轉(zhuǎn)鼓上有孔，內(nèi)襯有篩網(wǎng)，與篩網(wǎng)共同作用分離濾液和濾餅；螺旋卸料器：卸出濾餅；差速器：調(diào)節(jié)螺旋卸料器和圓錐轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速，使其保持一個(gè)微小的轉(zhuǎn)速差；篩網(wǎng)：分離濾液和濾餅；543工作過程懸浮液由進(jìn)料管輸入螺旋推料器內(nèi)腔。通過內(nèi)腔料斗口噴鋪在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)襯篩網(wǎng)板上，在離心力作用下，懸浮液中液相通過篩網(wǎng)孔隙、轉(zhuǎn)鼓孔被收集在機(jī)殼內(nèi)，55濾液從排出口排出機(jī)外，濾餅在篩網(wǎng)中滯留。在差速器作用下，濾餅由小直徑處滑向大端，隨轉(zhuǎn)鼓直徑增大，濾餅加快脫水，直到推出轉(zhuǎn)鼓，以此實(shí)現(xiàn)進(jìn)料、分離、洗滌和卸料的循環(huán)操作。3工作過程564工作原理通過過濾型錐形轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)動，利用濾液與濾餅離心慣性力的差異將其分離，并借助差速器調(diào)節(jié)螺旋推料器的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)濾餅的卸出。57

5特點(diǎn)5.1優(yōu)點(diǎn)：是一種連續(xù)性操作的過濾機(jī)械，生產(chǎn)效率高，具有過載保護(hù)裝置，可實(shí)現(xiàn)無人安全操作；運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低，適用于腐蝕性強(qiáng)的介質(zhì)物料的分離。5.2缺點(diǎn)制造成本高；濾餅中還存有濾液；應(yīng)視不同的濾漿調(diào)整轉(zhuǎn)速差。58二、立式離心機(jī)（一）自動排出式

錐形籃子周圍設(shè)有籃網(wǎng)，原液由上方流入，籃子帶動原液高速回轉(zhuǎn)，濾液在離心力作用下穿過籃網(wǎng)由下部排出。而固形物則附著在籃網(wǎng)表面，同時(shí)沿錐面不斷向上推移，由上部落下自動排出機(jī)體。59（二）振動式工作時(shí)，原液由上方進(jìn)入，回轉(zhuǎn)藍(lán)以高速旋轉(zhuǎn)，并利用曲柄軸的作用同時(shí)沿垂直方向振動。在離心力的作用下，濾液穿過籃網(wǎng)飛散過濾，并由下部排出。而固形物則緊貼網(wǎng)籃向上移動并由上部排出機(jī)外。60（三）碟片式離心分離機(jī)(Disccentrifuge)：

應(yīng)用

碟片式離心沉降分離機(jī)是應(yīng)用最為廣泛的離心沉降設(shè)備。碟片式分離機(jī)用于乳濁液的分離（液液分離或液液固分離）和含有少量固相的懸浮液的澄清（液固分離）。

61①按用途分為：

澄清用碟式分離機(jī)和分離用碟式分離機(jī)。②按進(jìn)料和排液的方式分為：敞開式、半密封式和密封式三種。③按排渣方式又可分為：人工排渣型、噴嘴排渣型和自動分批排渣型。2.分類623.主要結(jié)構(gòu)

主要有轉(zhuǎn)鼓（錐形碟片）和傳動裝置（主軸、離心摩擦聯(lián)軸節(jié)、螺旋齒輪等）。

63轉(zhuǎn)鼓是密閉的，鼓中放置有數(shù)十個(gè)至上百個(gè)錐頂角為60°~100°的錐形碟片，碟片與碟片間的距離用帖附于碟片背面的、具有一定厚度的狹條來調(diào)節(jié)和控制，一般碟片間的距離為0.5－2.5mm。64①澄清用：

碟片不開孔，出液口只有一個(gè)。懸浮液從中心管加入，經(jīng)碟片底架引到轉(zhuǎn)鼓下方，在離心力作用下，重度大的固相顆粒沿碟片下表面沉積到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁，定期停機(jī)取出。而澄清液則沿碟片上表面向中間流動，由轉(zhuǎn)鼓上部出液口排出。

65②分離用：

碟片開孔，出液口有兩個(gè)（輕液、重液）。懸浮液從中心管加入，由底架分配到碟片層的“中心孔”位置，分別進(jìn)入各錐形碟片間，成薄層分離，密度小的輕液沿碟片上表面向中心流動，由輕液口排出；重液則沿碟片下表面流向轉(zhuǎn)鼓外層，經(jīng)重液口排出。乳濁液含有少量固相時(shí)，它們則積沉于轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上定期排渣。動畫：碟盤式離心機(jī)665.特點(diǎn)：

生產(chǎn)能力大，能自動連續(xù)操作，并可制成密閉、防爆型。6.發(fā)展趨勢：

進(jìn)一步改善自動化控制系統(tǒng)；

研制轉(zhuǎn)鼓材料，提高轉(zhuǎn)鼓的強(qiáng)度；

研究轉(zhuǎn)鼓內(nèi)流體動力狀態(tài)；

改善轉(zhuǎn)鼓結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高分離效果和生產(chǎn)能力，以及更好地滿足各種生產(chǎn)的工藝要求。67第三節(jié)旋流分離機(jī)械一、基本概念與應(yīng)用二、旋液器的基本結(jié)構(gòu)與工作原理三、旋流分離器的特點(diǎn)68一、基本概念與應(yīng)用旋流分離技術(shù)是一種高效節(jié)能型的分離技術(shù)，它的關(guān)鍵部分是旋流分離器，簡稱旋流器。它是利用切向注入的混合物高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力來加速顆粒的沉降，非均相物料系在分離器內(nèi)形成向下的外旋流和向上的內(nèi)旋流，達(dá)到不同密度的相或不同粒度顆粒的分離。69基本概念與應(yīng)用（續(xù)）旋流分離器可用于具有密度差的固-液、氣-液、固-氣、液-氣、液-液以及固-固等非均相混合物的分離。生物、食品（如淀粉生產(chǎn)、制糖工業(yè)、奶制品工業(yè)、食用油工業(yè)、啤酒工業(yè)、葡萄酒生產(chǎn)工業(yè)等）、三廢（廢氣、廢液和廢固）處理等領(lǐng)域中的澄清、增濃或脫水、分級、洗滌等分離過程，甚至還可以集強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)和分離于一身，用作旋流干燥器等。一、基本概念與應(yīng)用70二、旋液器的基本構(gòu)造與工作原理旋液器：用于液-液分離的旋流分離器稱為旋液器。它是一種利用離心沉降原理將非均相混合物中具有不同密度的相的機(jī)械分離設(shè)備。71基本構(gòu)造基本構(gòu)造為一個(gè)分離腔和一至兩個(gè)入口或兩個(gè)出口。分離腔主要有圓柱形、圓錐形和柱-錐形三種基本形式。外圓筒內(nèi)圓筒錐形筒切向入口關(guān)風(fēng)器(防止空氣進(jìn)入)進(jìn)料底流溢流外螺旋內(nèi)螺旋72

工作原理：外圓筒內(nèi)圓筒錐形筒切向入口關(guān)風(fēng)器(防止空氣進(jìn)入)進(jìn)料底流溢流外螺旋內(nèi)螺旋懸浮液從圓筒上部的切向進(jìn)口進(jìn)入器內(nèi)，旋轉(zhuǎn)向下流動。液流中的顆粒受離心力作用，沉降到器壁，并隨液流下降到錐形底的出口，成為較稠的懸浮液而排出，稱為底流。73

工作原理：(續(xù))外圓筒內(nèi)圓筒錐形筒切向入口關(guān)風(fēng)器(防止空氣進(jìn)入)進(jìn)料底流溢流外螺旋內(nèi)螺旋澄清的液體或含有較小較輕顆粒的液體，則形成向上的內(nèi)旋流，經(jīng)上部中心管從頂部溢流管排出，稱為溢流。74三、旋流分離器的特點(diǎn)3.1優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單；成本低，占用空間小、重量輕、維護(hù)費(fèi)用少、能耗低（不到碟片式離心機(jī)的10%）、不需任何幫助分離的介質(zhì)；安裝靈活方便，旋流器可以任何角度安裝；工作連續(xù)可靠，操作維護(hù)方便，一旦設(shè)計(jì)、調(diào)試好，就可以自動、穩(wěn)定的工作。75三、旋流分離器的特點(diǎn)3.2缺點(diǎn)：由于剪切作用，容易將液滴（油滴或水滴）打碎乳化而惡化分離過程；通用性較差，處理不同性質(zhì)的物料往往需要不同結(jié)構(gòu)尺寸或操作條件的旋流器；由于湍流，分離能力不如離心機(jī)（超高速離心機(jī)）的大，即可分離的最小顆粒（邊界粒度）沒有離心機(jī)的小，但其邊界粒度也達(dá)2um左右。三、旋流分離器的特點(diǎn)76四、主要技術(shù)參數(shù)旋液分離器的圓筒直徑一般為75～300mm。懸浮液進(jìn)口速度一般為5～15m/s。壓力損失約為50～200kPa。分離的顆粒直徑約為10～40

m。7778旋液分離器和旋風(fēng)分離器的比較

①原理相同：

都采用離心分離的方法除去內(nèi)部雜質(zhì)。②結(jié)構(gòu)相同：

就單個(gè)分離器而言，其結(jié)構(gòu)大致相同。相同點(diǎn)：79不同點(diǎn)：

①用途不同：

旋液分離器用于從液體中分離固體雜質(zhì)，旋風(fēng)分離器用于從氣體中分離固體雜質(zhì)。②設(shè)備體積不同：旋液分離器由于用于液體分離，其密度較大，故單個(gè)分離器的體積較??；旋風(fēng)分離器由于用于氣體分離，其密度較小，故分離器的體積較大。③設(shè)備組裝方式不同：為了提高生產(chǎn)率，旋液分離器一般多個(gè)分離器并聯(lián)使用，而旋風(fēng)分離器一般單個(gè)分離器即可使用。80第四節(jié)溶劑萃取設(shè)備(簡介)原理：有機(jī)溶劑萃取過程是利用兩個(gè)互不混溶的液相中各個(gè)組分（包括目標(biāo)組分）溶解度的不同，從而達(dá)到分離的目的。使用的溶劑叫萃取劑，提出的物質(zhì)叫萃取物。根據(jù)分離物系構(gòu)成的不同，溶劑萃取設(shè)備可分成為液-液萃取設(shè)備和液-固萃取設(shè)備。

81（一）液-液萃取設(shè)備按照接觸的方式不同，可以分為逐級式和微分式兩大類。微分萃取，就是在一個(gè)柱式或塔式容器中，互相溶混的兩液相分別從頂部和底部進(jìn)入并相向流過萃取設(shè)備，目的產(chǎn)物（溶質(zhì)）則從一相傳遞到另一相，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物分離的目的。82第五節(jié)膜分離設(shè)備（簡介）是利用膜的選擇性，以膜的兩側(cè)存在一定量的能量差（壓力差或電位差）作為推動力，由于溶液中各組分透過膜的遷移速率不同而實(shí)現(xiàn)的分離。膜分離有微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）、反滲透（RO）、電滲析和透析等。屬于速率控制的傳質(zhì)過程，具有設(shè)備簡單、可在室溫或低溫下操作、無相變、處理效率高、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，適用于熱敏性的生物工程產(chǎn)物、濃縮與純化。83膜的種類按膜的來源：天然膜和合成膜；按膜的材料：樹脂膜、陶瓷膜及金屬膜；按膜的形狀：平板膜、管式膜和中空纖維膜等。目前硝酸纖維素膜和聚酰胺膜應(yīng)用較為廣泛。陶瓷膜和金屬膜以其持有的性能和強(qiáng)度，在果蔬汁加工方面成為主導(dǎo)部件。84膜分離有四個(gè)顯著特點(diǎn)①風(fēng)味和香味成分不易失散；②易保持食品某些功效，如蛋白的泡沫穩(wěn)

定等。③不存在相變過程，節(jié)約能量。④工藝適應(yīng)性強(qiáng)，處理規(guī)?？纱罂尚?，操

作維護(hù)方便，易于實(shí)現(xiàn)自動化控制。85膜分離技術(shù)主要包括滲透、反滲透、超濾、透析、電滲析、液膜技術(shù)、氣體滲透和滲透蒸發(fā)等方法。86一、膜分離的方法與原理

（一）反滲透原理利用反滲透膜選擇性透過溶劑（水）的性質(zhì)，對溶液施加壓力克服溶液的滲透壓，使溶劑通過膜從溶液中分離出來。87（二）超濾原理超濾(ultrafiltration，UF)超濾膜在透過溶劑的同時(shí)，透過小分子溶質(zhì)，截留大分子溶質(zhì)。截留的粒徑范圍是1－20nm，相當(dāng)于分子量為300至300000的各種蛋白質(zhì)分子，也可截留相應(yīng)粒徑的膠體微粒。88

被分離的溶液借助外界壓力的作用，以一定的流速沿具有一定孔徑的超過濾膜面上流動，讓溶液中的無機(jī)離子、小分子物質(zhì)透過膜，截留高分子物質(zhì)、膠體、蛋白質(zhì)、微生物，從而實(shí)現(xiàn)分離和濃縮目的。－－－－－－－－－－－－－－壓力原液超濾膜透過液89超過濾用途①澄清除去懸浮的微小顆粒（處理果汁、葡萄酒、醋）②成分調(diào)整（牛奶、淀粉、酵母、葡萄糖、氨基酸等）③濃縮（乳液、全蛋產(chǎn)品、膠體等）④分子溶液的脫鹽⑤污染控制（油脂、漂白污水、色料廢液等過濾）90(三）電滲析原理使用具有選擇性透過性能的離子交換膜，在直流電場作用下，溶液中的離子選擇性透過進(jìn)行定向遷移。A陰離子膜（允許陰離子通過）C陽離子膜（允許陽離子通過）電滲析裝置是由許多陽膜和陰膜相間安置，并在膜間放置隔板，組合成膜組，在膜組兩側(cè)安裝電極。91二、膜分離組件

92（一）平板式膜組件

平板式組件要組裝不同數(shù)量的膜，由于隔板的存在，原液流通截面積較大，使用時(shí)不易堵塞。93（二）管式膜組件結(jié)構(gòu)：膜粘在支撐管的內(nèi)壁或外壁。外管為多孔金屬管，中間為多層纖維布，內(nèi)層為管狀超濾或反滲透膜原理：原液在壓力作用下在管內(nèi)流動，產(chǎn)品由管內(nèi)透過管膜向外遷移。94（三）毛細(xì)管式膜組件由許多毛細(xì)管組成，纖維平行排列，兩端均與—塊端板粘合。進(jìn)料液從毛細(xì)管的中心通過，透過液從毛細(xì)管壁滲出。與管式膜組件相比，毛細(xì)管式膜組件擁有高填充密度95（四）中空纖維膜組件結(jié)構(gòu)與毛細(xì)管式膜組件相類似，膜管沒有支撐材料，靠