книги из ГПНТБ / Подготовительные процессы переработки масличных семян

правляется в насос 5 типа НФ-2,5. Уровень воды в смесителе поддерживается на 100—200 мм ниже оси верхнего патрубка (расстояние между осями верхнего и нижнего патрубков 700— 800 мм).

Насосом 5 смесь семян с водой подается в гидроциклон 9 диаметром 200 мм для выделения минеральных примесей. Мине­ ральные примеси осаждаются в спутнике 8 гидроциклона и че­ рез сборник 7 периодически удаляются на перфорированную по­ верхность отделителя воды 6. Вода, освобожденная от включе­ ний крупных минеральных примесей, отводится в канализацию. В гидроциклон-спутник вода подается насосом 15 тангенциаль­ но, как и в гидроциклон 9. Давление воды перед входом в гид­

а семена и органические примеси в смеси с водой через верхний сливной патрубок гидроциклона 9 поступают в гидроциклон 10 диаметром 200 мм для отделения органических примесей. Очи­ щенные и промытые соевые семена через нижнюю насадку гидроцнклона подаются на отжимную колонку 14 от зерномоечной машины ЗКМ-60. Семена после отделения воды подаются на кондиционеры или специальные сушилки. Вода после отжимной колонки насосом 15 возвращается в бак 3 для повторного ис­ пользования. При необходимости часть ее направляется в кана­ лизацию. Органические примеси в смеси с водой через верхний сливной патрубок гидроцнклона поступают последовательно на отделитель воды И и вибросито 12.

Рабочая часть отделителя воды 11 изготовлена из плетеного сита, выгнутого по радиусу окружности (дуговое сито). На этом устройстве отделяется от органического сора основная масса воды. Дополнительное обезвоживание осуществляется на вибро­ сите. После вибросита органический сор подается в сушилку 13.

Ниже приведены показатели работы гидроциклонов и зерно­ моечной машины ЗКМ-60.

142

I

Было установлено, что по мере увеличения производитель­ ности установки снижается расход воды на 1 т семян (расход воды при производительности 150 т/сут и выше составлял 1,8 м3 на 1 т семян), уменьшается степень увлажнения семян и увели­ чивается съем органического сора; по составу органический сор, полученный при очистке соевых семян на гидроциклонах и ЗКМ-60, представляет собой ценный кормовой продукт и мо­ жет быть использован для кормления сельскохозяйственных жи­ вотных. При максимальном сокращении протяженности трубо­ проводов увлажнение семян в процессе мойки не превышает 2,5—3,5%.

К преимуществам установки гндроциклонов следует от­ нести:

возможность очистки семян с засоренностью до 3%, при этом съем сора удовлетворяет требованиям, предъявляемым к произ­ водственной очистке семян при получении пищевого шрота;

возможность создания установок практически любой задан­ ной производительности при незначительном изменении габа­ ритных размеров гидроциклонов;

устранение отрицательного влияния пенообразования на про­ цесс очистки соевых семян и создание нормальных условий ра­ боты в подготовительном цехе;

полная герметизация, компактность, возможность значитель­ ного сокращения площади подготовительного цеха и полного устранения в нем запыленности;

регулирование производительности установки в широком ди­ апазоне (от 100 до 200 т соевых семян в сутки); ‘ осуществление полной автоматизации работы установки при сравнительно невысокой трудоемкости ее обслуживания, кото­ рая исключает затраты физического труда и сводится к наблю­

дению за работой.

Мойка семян сои в водной среде и последующая сушка в ки­ пящем слое улучшают процессы обрушивания и разделения рушаики [225].

143

Испытания установок гидроциклонов для отделения вино­ градных косточек от выжимок винограда также дали положи­ тельные результаты [168].

РАЗДЕЛЕНИЕ ПРИ ПОМОЩИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

В промышленности используются электросепараторы для разделения сыпучих смесей, компоненты которых различаются по электрофизическим свойствам. Сепарация осуществляется ■обычно в электростатическом поле или в электрическом поле ко­ ронного разряда. В неоднородном электрическом поле на сепа­ рируемую частицу действуют одновременно две силы: кулонов­ ская F и пандеромоторная Fn.

По закону Кулона сила взаимодействия зарядов равна

е2 — диэлектрическая постоянная частицы; г±— радиус частицы;

£grad — градиент поля;

Е— напряженность электрического поля.

Если еі> б 2 , то Fn отрицательна и частица выталкивается из поля и, наоборот, при е і< б 2 частица втягивается в электриче­ ское поле. Для воздуха еі = 1, тогда

При падении частицы в электрическом поле тангенс угла на­ клона ее траектории к вертикали пропорционален квадрату на­ пряженности:

На рис. 92 показана схема электростатического барабанного сепаратора, Семена из бункера 1 поступают на вращающийся барабан 2, заряженный положительно или отрицательно. В за-

444

висимости от проводимости (диэлектрической постоянной) в на­ правлении А выталкиваются из электрического поля и выпада­ ют частицы с большей диэлектрической постоянной, а в направ­ лении В падают частицы, притянутые к барабану (частицы с меньшей диэлектрической постоянной). Щетки 3 служат для съема очищенных семян с барабана.

ряженным металлическим электродом. Это приводит к разной степени отклонения частиц от вертикали при отрыве от поверх­ ности барабана. В электрическом поле коронного разряда, ко­ торый происходит между электродами с высоким напряжением при сравнительно больших расстояниях между ними, также про­ исходит изменение траекторий падения частиц в зависимости от их диэлектрических свойств.

На рис. 93 показана схема камерного сепаратора с полем ко­ ронного разряда. Сепарируемый продукт из загрузочного бун­ кера Г питателем 2 направляется в камеру сепаратора 3, кото­ рая имеет коронирующнй электрод 4 и перфорированный элек­ трод из сетки 5. В приемник 6 попадают частицы с меньшим отклонением (с меньшей диэлектрической постоянной), а в при-

емннк 7, с большим отклонением (с большей диэлектрической постоянной).

Напряжение постоянного электрического тока, подведенного к электродам, в коронных электросепараторах достигает 75 кВ при силе тока в несколько миллиампер. Расход электроэнергии около 100 Вт на 1 т сепарируемого продукта.

На процесс электрической сепарации оказывают влияние диэлектрическая постоянная, электропроводность, форма и раз­ меры частиц, их плотность и упругость.

Применительно к подсолнечной рушаике были проведены исследования по ее разделению в поле коронного разряда и в электростатическом поле.

В табл. 28 приведены результаты испытаний электросепара­ тора при разделении подсолнечной рушанки [179].

Таблица 28

* В % к общей массе рушанки.

Как видно из таблицы, электросепарация подсолнечной ру­ шанки в поле коронного разряда в камерном сепараторе не обеспечивает полного выделения свободной лузги, а все количе ство необрушенных и недорушенных семян переходит во фрак­ цию ядра просепарированной рушанки. Это вызывает необхо­ димость установки дополнительного оборудования для выделе­ ния остатков свободной лузги, целых семян и недоруша из ядра.

В КНИИППе были предприняты попытки использовать элек­ тростатическое поле для разделения рушанки подсолнечных се­

146

мян с одновременным выделением на ситах целых и недорушенных семян из ядра [262].

Рушанка из бункера 1 (рис. 94) питателем 2 равномерно распределяется по ширине ступенчатой поверхности 4. При воз­ вратно-поступательном движении ступенчатой поверхности ру­ шанка перемещается в сторону сита 5 с крупными отверстиями, через которые проваливаются ядро и сечка, а необрушенные се­ мена идут сходом и выводятся из машины по течке 12. Над сту­ пенями 4 и ситом 5 расположена лента 7 из диэлектрика, при­

іг и іо а

Рис. 94. Схема электросепаратора для разделения подсолнечной рушанки в электростатическом поле:

1 — бункер, 2 — питатель, 3 — наклонный рассев, 4 — ступенчатая поверхность, 5 — сито с диаметром отверстий 3 мм, 6 — сито для просеивания лузги, 7 — лента из диэлектрика, 3 — барабаны, 9 — электрод высокого напряжения, 10, 11 и 12— течки для лузги, ядра и масличной пыли для необрушенных семян, 13 — источник постоянного тока высокого на­ пряжения АКП-70, 14 — щеточный барабан, Іо — желоб для лузги.

го напряжения 9 выполнен в виде металлической пластины и расположен между нижней и верхней ветвями ленты 7. Лузга II масличная пыль при движении по ступеням 4 за счет приобре­ тения электрических зарядов преодолевают гравитационное по­ ле и прилипают к внешней поверхности ленты 7, с помощью ко­ торой выводятся из электрического поля. Дополнительная очистка ленты от прилипшей лузги и пыли осуществляется с по­ мощью щеточного барабана 14. Выделенная лузга просеивается иа ситах 6 с отверстиями малого диаметра, поступает в желоб 15 и выводится по течке 10 из сёпаратора. Прошедшая через от­ верстия сит 6 масличная пыль по днищу, рассева попадает во фракцию ядра.

Испытания электросепаратора проводились при следующем режиме его работы.

Примечание. Пробы для анализов лузги, полученной на семеновей ках МІС-50, отбирались при выключенной аспирационной колонке, служащей для отделения семенных оболочек — «рубашек».

Из табл. 29 видно, что в ядре после сепарирования рушанки на электросепараторе, как и на семеновейках, содержится боль­ шое количество лузги — 8,16—8,58%. Содержание свободной лузги в ядре после электросепаратора колебалось в опытах от

148

9,29 до 4,94%, а связанной — от 2,58 до 6,97%. Даже при мини­ мальном содержании свободно связанной лузги в ядре его об­ щая лузжистость составляла 4,87%- Следует отметить, что масличность отходящей лузги после электросепаратора значитель­ но ниже, чем после семеновеек М1С-50. В настоящее время раз­ рабатывается высокопроизводительный электросепаратор с дру­ гим конструктивным решением.

Г Л А В А VI

ОЧИСТИТЕЛЬНЫЕ И КАЛИБРОВОЧНЫЕ МАШИНЫ

Очистка масличных семян от сорных примесей, отличающихся от семян размерами и аэродинамическими свойствами, осущест­ вляется в зерноочистительных сепараторах. В этих сепараторах обычно предусматривается возможность улавливания и ферро­ магнитных примесей. Зерноочистительные сепараторы состоят из следующих основных узлов, скрепленных воедино на деревянной или металлической станине:

приемного устройства для семян с питающим приспособле­ нием:

ситовых рам, устанавливаемых обычно в кузове; аспирационной системы пневмосепарирующего устройства; приводного механизма.

Приемное устройство с питающим приспособлением должно обеспечивать стабильную подачу и равномерное распределение семян по всей ширине рабочего органа сепаратора (аспирацион­ ного канала, ситовой поверхности).

Для равномерного распределения семян по всей ширине ра­ бочего органа сепаратора находят применение шнеки, клапан­ ные устройства, питающие валки, вибролотковые распредели­ тели.

СИТОВЫЕ ПОВЕРХНОСТИ СЕПАРАТОРОВ СЕМЯН

От сорных примесей, отличающихся от семян основной куль­ туры шириной, длиной, толщиной или формой семена очищают­ ся на ситовых поверхностях. Выделение сорных примесей поширине и длине осуществляется на ситах с круглыми отверстия­ ми, тю толщине — с продолговатыми и по форме — с фигурными отверстиями.

В зерноочистительных сепараторах выделение сорных при­ месей по размерам и форме производится на системе движущих­ ся плоских, цилиндрических, конических или призматических си­ товых поверхностей.

149

Для отделения сорных примесей широко применяются пло­ ские ситовые поверхности, совершающие возвратно-поступатель­ ное или круговое поступательное движение.

В практике используются одно- и многоярусные системы пло­

смеси через одно сито (один ярус). В результате этого смесь де­ лится на две фракции, различимые по размерам содержащихся в них частиц (рис. 95, а). На одном сите из смеси можно выде­

разделения смеси на многоярусных плоских ситовых поверхно­ стях, работающих последовательно. В этих вариантах линейные размеры частиц каждой последующей фракции меньше линей­ ных размеров предыдущей фракции.

На рис. 95, д приведена схема одноярусной системы двух пло­ ских сит, работающих последовательно. На первом сите 3 из

150

смеси выделяется сначала мелкая фракция, а затем крупная и средняя.

На рис. 96, а приведена схема разделения смеси на две фрак­ ции на ситах, работающих параллельно. Поток смеси делителем 5 равномерно распределяется на верхнее и нижнее сита 1 и 2.

Зерноочистительные сепараторы часто бывают снабжены комбинированной системой плоских сит, обеспечивающей после­ довательно-параллельное разделение смеси (рис. 96, б, в).

Аспирационная система сепараторов предусматривает выде-

'ление легких аспирационных примесей из семян в вертикальном,, наклонном или горизонтальном потоках воздуха.

Наиболее часто встречаются сепараторы, конструкция кото­ рых предусматривает двукратную продувку семенной массы. По характеру использования воздуха воздушно-ситовые сепара­ торы подразделяются на сепараторы с замкнутым и разомкну­ тым циклами воздуха. В некоторых конструкциях сепараторов перед второй продувкой производится калибрование семян по толщине или ширине.

В зависимости от места установки зерноочистительных сепа­ раторов в общей технологической схеме подготовки и перера­ ботки масличных семян сепараторы одинаковой конструкции ис­ пользуются для первичной (сырьевой) или окончательной (про­ изводственной) очисток.

СЕПАРАТОРЫ СЕМЯН

В настоящее время в производстве растительных масел ис­ пользуются сепараторы самых различных конструкций и типо­ размеров, что связано с различными задачами очистки и разной производительностью заводов. К таким сепараторам относятся ЗСП-5, ЗСП-10, ЗСМ-10, ЗСМ-20, ЗСМ-50, ЗСМ-100, ПДП-10, ЗСП-10У, КДП-80, КДП-100, конструкции и технические харак­ теристики которых необходимо знать для правильной оценки сложившейся технологии очистки масличных семян. Специаль­ но для очистки масличных семян разрабатывались некоторые конструкции сепараторов (МКМ, А1-МСП), которые, хотя и не находят применения, стали технологической основой прогрессив­ ных современных методов очистки (на семеновейках) или коиструкцпй сепараторов (ЗС-50). В заключение этого раздела при­ ведены краткие описаіния сепараторов, выпускаемых за рубе­ жом, которые могут представлять интерес для масло-жировой промышленности.

С е п а р а т о р ы ЗСП-5 и ЗСП-10 предназначены для очистки семян от посторонних примесей, отличающихся от семян по размеру. Они применяются на предприятиях с внутренним пневматическим транспортом и устанавливаются в схемах сра­ зу после воздушных сепараторов. Обычно сепараторы ЗСП-5-

151