摘要：高分子精密微孔過濾機是一種新型精密過濾技術(shù)，不僅可一次過濾住 1 微米左右的微粒，而且排渣與再生簡單方便，使用壽命長，占地面積小，動力省，生產(chǎn)場地清潔。本文敘述這類過濾機的主要特點及其在食品工業(yè)與油脂生產(chǎn)上的成功應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：精密過濾   高分子微孔過濾管   澄清過濾   濾餅過濾   助濾劑

目前工業(yè)生產(chǎn)上，過濾裝置很多。過濾直接關(guān)系產(chǎn)品的收率、質(zhì)量、成本與勞動生產(chǎn)率。過濾裝置目前基本可分為三大類，第一類稱為粗級過濾，其過濾介質(zhì)主要采用濾布或濾網(wǎng)，此類過濾技術(shù)對大于 10 微米的微粒有很高的過濾效率，但對 10 微米以下的微粒的過濾效率不高，容易穿濾，影響質(zhì)量或收率；第二大類稱為精密過濾，對 10 至 1 微米有很高的過濾效率。當前生產(chǎn)上的精密過濾裝置基本采用難再生的只能一次使用的過濾介質(zhì)，因此精密過濾僅應(yīng)用于含固量很少的澄清過濾；第三類稱為超精密過濾。絕大多數(shù)的過濾膜（微孔膜與超濾膜等）均屬超精密過濾。目前的超精密過濾也只能用于含固量極少的澄清過濾，難用于含固量多的濾餅過濾。

在食品工業(yè)與油脂工業(yè)，如采用濾布或金屬濾網(wǎng)等粗級過濾，無法確保產(chǎn)品的質(zhì)量與收率。精密過濾一般可滿足，超精密過濾質(zhì)量更好。但目前的精密過濾的技術(shù)比較落后，不是過濾精度不穩(wěn)定，就是過濾介質(zhì)的消耗量大。膜過濾由于易堵塞，使用成本更高，必須有高效的精密過濾技術(shù)作為膜技術(shù)的預(yù)處理，使物料中的絕大部分的細小微粒被精密過濾去除，這樣方可使膜過濾能就較長時間運行，使成本大幅度下降。

高分子精密微孔過濾是目前先進的精密過濾技術(shù)。它具有精密過濾所固有的高過濾效率的優(yōu)點，卻沒有難再生與不能用于含固量多的濾餅過濾等兩大缺點。它可使 1 微米左右微粒的精密澄清過濾與精密濾餅有一高效、長效，簡單的過濾方法。如與現(xiàn)有的粗級過濾串聯(lián)使用，作其后處理裝置，可明顯提高分離效率；如與超精密膜過濾串聯(lián)使用，作其前級預(yù)過濾，可大幅度提高膜的使用壽命。

這一技術(shù)已在食品工業(yè)與油脂生產(chǎn)獲得推廣應(yīng)用。在化工、制藥等十多個工業(yè)部門應(yīng)用領(lǐng)域更廣。

一、   主要特點：

1 ）   過濾效率高，一次就可濾住 1 微米左右的微粒，濾液的澄明度遠超過濾布，濾紙及深層砂濾等技術(shù)；

2 ）   過濾所形成的粘性濾餅，可用壓縮氣體反吹法快速卸除，不需繁重體力，不需復(fù)雜的機械；

3 ）   被堵塞的微孔過濾管可很簡單地用“氣—液”混合流反吹法進行有效再生，使用壽命比濾布類長得多；

4 ）   微孔過濾管耐酸、堿、鹽及 70 ℃以下大部分有機溶劑；

5 ）   由微孔過濾管組裝成的 PG 型精密微孔過濾機的底部可具有氣動排渣大底蓋，大量較干的濾餅（干度 30~60% ）可很方便排到過濾機外面。

6 ）   精密微孔過濾機對濾餅的洗滌效率比板框壓濾機高得多；

7 ）精密微孔過濾機大多為立式密閉過濾，占地面積比較??；

8 ）過濾壓差一般不超過 0.2~0.25Mpa ，動力消耗比較省。

二、   在食品與油脂生產(chǎn)上的主要應(yīng)用：

一 ) 在制糖生產(chǎn)上的應(yīng)用：在葡萄糖、果糖等生產(chǎn)，為確保液體產(chǎn)品的澄明度，或確保結(jié)晶產(chǎn)品的純度，必須對終端的糖液進行精密過濾，去除微小的不溶性雜質(zhì)。高分子精密微孔過濾機已在液體糖生產(chǎn)大規(guī)模成功應(yīng)用多年。如某一食品廠用于出口的液體葡萄糖的精密過濾，已應(yīng)用近二十年。某一果糖廠已在十年前成功用于液體果糖的精密過濾。這些應(yīng)用均確保液體糖液的質(zhì)量在同行中居于領(lǐng)先地位。

曾進行甘蔗糖液與甜菜糖液的精密微孔過濾的應(yīng)用試驗，均表明可明顯提高產(chǎn)品的澄明度。此外，也可用于蜂蜜等糖液的精密過濾。

在甜菊糖生產(chǎn)，高分子精密微孔過濾已成功應(yīng)用五年以上。首先成功用于甜菊葉的水浸取液的精密過濾。水浸液去了葉渣，加絮凝劑絮凝沉淀，再用高分子精密微孔過濾機過濾，濾液澄清透明，然后進入離子交換樹脂柱進行吸附。這技術(shù)不僅使質(zhì)量明顯提高，也使糖液收率提高 7% 。在甜菊糖生產(chǎn)，高分子精密微孔過濾機還成功用于噴霧干燥前濃糖液的無菌精密過濾，以制取無菌干燥產(chǎn)品。

二 ) 在酒類生產(chǎn)上的應(yīng)用：高分子精密微孔過濾早已用于各類酒的精密過濾，提高酒的澄明度。高分子精密微孔過濾結(jié)合硅藻土助濾劑用于過濾啤酒，去除啤酒中酵母菌等雜物，此應(yīng)用已多年。高分子精密過濾可成功過濾低度與高度白酒，可有效去除這些酒中的懸浮物，提高透明度，此技術(shù)早在十多年前就開始應(yīng)用。高分子精密微孔過濾也可過濾葡萄酒與其他果酒，去除其中酵母菌及其它雜質(zhì)。高分子精密微孔過濾機過濾中藥藥酒可取代原來使用的石棉過濾。

三 ) 在果汁等飲料生產(chǎn)上的應(yīng)用：水果經(jīng)壓榨后的果汁經(jīng)過一定的預(yù)處理后必須進行精密過濾。高分子精密微孔過濾已成功用于一些果汁飲料的生產(chǎn)，如沙棘汁、草莓汁與蘋果汁等。

高分子精密微孔過濾也用于茶葉飲料、菊花飲料等飲料的經(jīng)過過濾。

四 ) 在液體調(diào)味品生產(chǎn)上的應(yīng)用：

高分子精密微孔過濾用于魚露生產(chǎn)上的液固過濾，制取液體魚露。該技術(shù)用于過濾醬油的試驗，   的醬油在冰箱內(nèi)儲放一年未見任何沉淀物，仍清晰透明。該技術(shù)可以過濾食醋，得到非常高的澄清度，但過濾前，必須將醋進行預(yù)處理，使醋中蛋白質(zhì)等膠體物全部絮凝出來。

五 ) 粉末活性炭與脫色液的精密微孔過濾：

在食品生產(chǎn)，經(jīng)常需對液體進行脫色處理，如葡萄糖、味精、檸檬酸等。目前工業(yè)生產(chǎn)上絕大多數(shù)采用粉末活性炭進行脫色，因為粉末炭吸附兩大，用量少，脫色速度快。脫色后對粉末炭的過濾往往成為能否保持產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵操作之一。工業(yè)生產(chǎn)上多數(shù)采用濾布為過濾介質(zhì)的板框壓濾機或管式過濾機，一些細至 2 微米的炭微粒易穿漏到液體中，如不重濾，就影響產(chǎn)品質(zhì)量，如要重濾，就影響收率。高分子精密微孔過濾技術(shù)早在二十年前就成功用于葡萄糖生產(chǎn)上的活性炭脫色后糖液的過濾，后又陸續(xù)推廣到味精與檸檬酸等的脫色活性炭的液體精密過濾。由于過濾精度高于濾布，炭濾餅?zāi)芟礈?，能排出較干濾餅，操作又較簡單，使用壽命又較長，因此這一技術(shù)在食品工業(yè)應(yīng)用面會愈來愈廣。

六 ) 發(fā)酵液的過濾與復(fù)濾：許多食品生產(chǎn)采用生物深層發(fā)酵液，許多采用酶法。發(fā)酵液或酶處理液均必須進行固液過濾，方可進行后處理。目前工業(yè)生產(chǎn)上多數(shù)采用板框壓濾機或連續(xù)帶式過濾機，濾液往往仍有一些微粒。對這些濾液還需進行精密復(fù)濾，否則影響后處理的效率或影響最終產(chǎn)品質(zhì)量?，F(xiàn)在許多精密的過濾介質(zhì)是一次性使用的濾芯，使用成本高，有的濾芯的過濾精度很不穩(wěn)定。高分子精密微孔過濾已成功用于某些發(fā)酵液或酶處理液的過濾或復(fù)濾，如低聚果糖的處理液的精密過濾與檸檬酸發(fā)酵液的復(fù)濾，濾液很清，操作又很簡單。

七 ) 在礦泉水、超純水、太空水與礦化水等高級飲水生產(chǎn)上的應(yīng)用：

制取礦泉水、超純水、太空水與礦化水等瓶裝或桶裝高級飲水生產(chǎn)一般需用電滲析，離子交換柱，活性炭吸附柱，微孔膜，超濾，反滲透等凈化裝置。根據(jù)水源不同，有的上述裝置全部使用，有的部分使用。不管采用何種組合流程，精密過濾是必備的裝備，它應(yīng)裝在流程的前部，作電滲析、離子交換柱，活性炭吸附柱，微孔膜，超濾，反滲透等預(yù)過濾。高分子精密微孔過濾作預(yù)過濾，可明顯延長上述裝置中的介質(zhì)的使用壽命。如果系統(tǒng)中使用活性炭吸附柱，吸附水中的有機物等，則必須在吸附柱后面裝高分子精密微孔過濾，這樣可防止被水流粉碎下來的細炭微粉對后面裝置中介質(zhì)的堵塞。大量應(yīng)用證明，高分子精密微孔過濾用于這些飲用水的生產(chǎn)，操作成本明顯降低，操作簡單化。微孔過濾管最長已超過五年以上。

八 ) 在油脂工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用

高分子精密微孔過濾機已用于食用植物油的精密過濾。如菜籽油生產(chǎn)上用于白土精煉油的過濾與精制油的過濾?；ㄉ蜕a(chǎn)上用于精制油過濾及芝麻油生產(chǎn)上用于精制油過濾。這些應(yīng)用均是工業(yè)規(guī)模，最大的每天達幾十噸，都成功應(yīng)用多年。油過濾后的質(zhì)量明顯超過金屬濾網(wǎng)或濾布。

高分子精密微孔過濾機還用于大豆油中提取磷脂的生產(chǎn)，已用于混合磷脂，卵磷脂及氫化磷脂等的密閉過濾與洗滌，可提高收率，減化操作，降低成本。

在磷脂生產(chǎn)，為了提高固體磷脂產(chǎn)品的質(zhì)量，減少雜質(zhì)，從大豆油提粗磷脂之前，必須對大豆混合油進行精密過濾。高分子精密微孔過濾已開始用于這一物料，使 1 微米左右的固體微粒全部濾掉，這樣可提高磷脂系列產(chǎn)品的純度。

三、   高分子精密微孔過濾技術(shù)的主要裝置：

高分子精密微孔過濾技術(shù)包括精密微孔過濾機與一些其它輔助裝置。

1 、精密微孔過濾機：這是本技術(shù)的核心裝置。精密微孔過濾機現(xiàn)有多種型號，結(jié)構(gòu)不完全相同，適宜不同性能物料的過濾。每一種結(jié)構(gòu)型號的微孔濾機有不同規(guī)格，適宜不同處理規(guī)模。

2 、   加料泵：加料泵是過濾動力的主要裝置，根據(jù)過濾所需的壓頭與過濾處理量來選擇加料泵的揚程與流量參數(shù)。對于食品類的加料泵應(yīng)選擇易于清洗的不銹鋼衛(wèi)生泵。

3 、   儲氣罐：儲氣罐是保證氣體反吹排渣與反吹再生的關(guān)鍵裝置。儲氣罐要有一定的容積，否則反吹效率無法保證。

4 、   空壓機：對于料液中液相為非有機溶劑，用空氣作反吹氣體，因此空壓機是必備的設(shè)備?？諌簷C的壓力需 0.7Mpa 。氣量為 0.6~3m3/min ，一般 1 m3/min 已夠。對于液相為易燃易爆的有機溶劑，不能使用空氣，必須用惰性氣體，如氮氣或二氧化碳。

5 、   小型氣體過濾器：對于液體是所需產(chǎn)品的過濾系統(tǒng)，必須保證反吹氣體無雜質(zhì)污染，因此氣體進入儲氣罐之前應(yīng)裝小型氣體過濾器，以濾除油滴，水滴與灰塵。

6 、   小型水質(zhì)過濾器：如液體產(chǎn)品不是油類或有機溶劑，在氣體反吹排渣后，可往微孔過濾管內(nèi)加入少量干凈的水，然后再以壓縮空氣進行氣—水反吹再生。為防止雜質(zhì)微粒留在微孔管內(nèi)而污染液體產(chǎn)品，應(yīng)預(yù)先對這再生水進行過濾，保證水無雜質(zhì)。

四、   高分子精密微孔過濾技術(shù)選型與使用的注意事項：

    為使高分子精密微孔過濾技術(shù)能在生產(chǎn)上長期成功應(yīng)用，從選型到使用必須堅持嚴格與嚴密的科學(xué)作風(fēng)。

1 、   系統(tǒng)進行小試驗：

1)  預(yù)處理工藝試驗：對某些食品類物料，如發(fā)酵液、調(diào)味品、果汁等組份復(fù)雜的液體，應(yīng)進行系統(tǒng)工藝試驗，選擇絮凝劑與絮凝工藝，選擇降解劑與降解工藝。

2)  物料過濾試驗：

(1)  對粘性很大的物料，可用助濾劑減少過濾阻力，應(yīng)進行選擇助濾劑種類、投加量與投加工藝的試驗。

(2)  選擇最佳微孔過濾管的最佳毛細孔徑。

(3)  系統(tǒng)測定濾渣層平均比阻與壓差之間的數(shù)學(xué)模型，計算最佳過濾壓差。

2 、   進行科學(xué)計算與微孔過濾機的選型：

1)  根據(jù)所需的處理量，計算所必須的過濾面積。

2)  計算最大的濾渣層厚度與每次排除的濾渣總體積。

3)  根據(jù)過濾面積，濾層厚度與排渣體積選擇最佳的精密微孔過濾機的型號與規(guī)格。

3 、   按高分子精密微孔過濾技術(shù)要求進行過濾機及其附屬裝置的訂購、安裝與操作。

1)  對精密微孔過濾機及各種附屬裝置與閥門等要訂購正規(guī)產(chǎn)品，切莫選用偽劣產(chǎn)品。

2)  對微孔過濾機裝置、輔助裝置及管道閥門等嚴格進行工程設(shè)計與安裝。

3)  按精密微孔過濾要求進行操作。切莫按傳統(tǒng)的過濾裝置那樣開車，不然造成微孔過濾管易堵塞，使再生頻繁。

微孔過濾機

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