53. Машины для разделения жидких пищевых продуктов: Фильтры.

Процесс фильтрации основан на задержании твердых частиц пористой перегородкой. Этот метод весьма универсален, так как может быть использован для разделения неоднородных смесей, начиная с самых грубых, кончая тонкими мутями. Фильтрацию можно проводить при двух режимах: с постоянной скоростью и при постоянном давлении. В первом случае для сохранения постоянной производительности по осветленному продукту необходимо постепенно увеличивать напор (давленпе) жидкости перед фильтром. Иногда на практике весьма затруднительно проводить процесс в таком режиме, и поэтому больше применяется второй режим фильтрации — при постоянном давлении, создаваемом насосом.

В зависимости от способа действия аппараты, в которых осуществляется фильтрация, делятся на периодические и непрерывные.

В технологических расчетах процесса фильтрации центральное место занимает определение скорости этого процесса, которая зависит от многих факторов: физико-механических свойств разделяемой системы, режима фильтрации, типа фильтра, характера образующегося осадка, характеристик фильтрующей перегородки и т. п.

Простейшим способом фильтрации является процеяспвание све-жеотжатого сока через сито из нержавеющей стали с отверстиями ячеек 1 мм или через полотно. Для этих целей используется отделитель грубых примесей КС-12.

Осветленные соки получают на камерных или рамных фильтр-прессах.

Рамный фильтр-пресс состоит из чередующихся плит и рам. Между ними зажимается фильтрующий материал. Сокоматериал насосом подается в рамное пространство и под давлением проходит через фильтрующий материал. В большинстве случаев в рамных фильтр-прессах в качестве фильтра используется ткань типа бельтинг. В процессе фильтрации на ткани откладывается слой осадка, который, в свою очередь, является фильтрующим материалом. Рамные фильтры используются для фильтрации соков с большим содержанием взвешенных частиц.

Камерные фильтр-прессы состоят из фильтровальных плит, снабженных двумя выступающими полыми ребордами. Реборды расположены по одну сторону плит, поверхность которых имеет канавки для отвода фильтрата в сборные каналы. Между плитами зажимается фильтрующий материал, обычно фильтр-картон. Эти прессы используются для очистки уже предварительно обработанного сока, прошедшего отстаивание или центрифугирование.

Сок, подаваемый насосом, по каналу, образованному ребордами одного ряда, поступает в канавки плит, проходит через фильтрующий материал и попадает в канавки смежных плит, оттуда отводится через канал реборд противоположного ряда.

В качестве фильтрующего материала используют фильтр-кар-топ марки Т. Этот материал изготавливается из смеси сульфитной целлюлозы с хризатиловым асбестом в виде листов размером 400X800 и 610X820 мм.

Для фильтрации сиропов и заливок используются фильтр-диагональ, капроновая и шелковая ткани.

На некоторых предприятиях используются намывные фильтры. Фильтром такого типа является барабанный вакуум-фильтр. Он состоит из барабана, который установлен при помощи полых цапф в подшипниках над ванной с соком так, что примерно на 35% поверхность барабана погружена в фильтруемую суспензию. Для предотвращения осаждения твердых частиц в ванне установлена качающаяся мешалка. Барабан фильтра состоит из двух цилиндров: внутреннего сплошного и наружного перфорированного. Полость между цилиндрами разделена на сегменты — ячейки. При помощи всасывающей трубы отдельные части на поверхности барабана связаны с центральной сборной трубой для осветленного сока. Снаружи ячейки накрыты двумя фильтрующими полотнами: одно с крупными отверстиями (опорное), другое с мелкими.

Вращение барабана регулируется бесступенчато. Схема работы вакуум-фильтра показана на

рис. 35.

Для намывания фильтрующего слоя в ванну с мешалкой загружают водную суспензию кизельгура. После тщательного перемешивания суспензии включают вакуум-установку и пускают барабан. При вращении кизельгур наслаивается на наружную поверхность барабана. Вода, проходя через ячейки барабана, по центральной трубе отводится из фильтра через сепаратор и возвраща-

Рис. 35. Схема работы барабанного вакуум-фильтра:

а — зарядка фильтра; 1 — ванна для приготовления суспензии кизельгура; 2 — резервуар для воды и сока; 3 — вакуум-фильтр; 4 — сепаратор; 5 — сборник для сока; б — вакуумная установка; б — процесс фильтрации ется в ванну. Кизельгур наносится на поверхность барабана слоем 6—8 см. Наслаивание продолжается около 1 ч. Создаваемый вакуум удерживает слой кизельгура на поверхности фильтра.

При основном периоде фильтрации в ванну, из которой предварительно смыта вода, наливается сок. Остатки густого кизельгура в ванне вместе с соком пропускаются через фильтр. Под действием вакуума сок проходит через барабан фильтра и по центральной трубе отводится в резервуары для хранения. Вакуум поддерживается в течение всего времени вращения барабана. При выходе барабана из ванны остатки сока в слое кизельгура отсасываются вакуумом в систему сокопроводов. Перед новым погрулїением барабана в сок верхняя часть слоя кизельгура срезается горизонтальным ноясом. В зависимости от содержания взвесей в соке толщина срезаемого слоя регулируется в пределах 0,1—0,3 мм. Производительность фильтра и степень очистки сока регулируются частотой вращения барабана и глубиной его погруяїенпя в ванну с соком.

Продолжительность цикла работы фильтра на одной зарядке составляет примерно 15 ч при частоте вращения барабана 20 мин-1, толщине наносимого слоя кизельгура 8 см и срезаемого слоя 0,2 мм.

Промышленные барабанные вакуум-фильтры выпускаются с поверхностью фильтрации 5, 10, 20 и 40 м2.

Для получения кристально прозрачных соков применяют ульт-рафильтрацпю через ацетатцеллюлозные мембраны или минеральные фильтры. Диаметр пор этих фильтрующих элементов 200— 800 мкм. Фильтрация осуществляется при давлении 500—600 кПа. Применяются установки плоско-параллельного типа или с трубчатыми элементами. Процесс фильтрации с ними называется тангенциальной ультрафильтрацией