隨著(zhù)油脂干法分提工藝的發(fā)展,分提固液兩相分離由最初的真空抽濾、離心分離等發(fā)展到了隔膜式壓力過(guò)濾。隔膜壓濾機的應用大大提高了油脂分提的得率及選擇性,在油脂干法分提工藝中被廣泛應用。
隔膜壓濾機又稱(chēng)膜式壓濾機,英文membrane filter。顧名思義其特別之處就是“膜”,通過(guò)隔膜的鼓起和收縮,壓榨濾板腔體內的物料,使物料中的液相擠出通過(guò)濾布,固相殘留在濾布上。在自動(dòng)化工廠(chǎng)中,我們可以通過(guò)控制隔膜鼓起的壓力和持續時(shí)間來(lái)改變物料被擠壓的程度,因此隔膜壓濾機對比其他的過(guò)濾形式更加靈活。
圖1. 隔膜式壓力過(guò)濾機
隔膜壓濾機的組成主要分為:
1. 框架系統:
隔膜壓濾機的外觀(guān)與普通的板框過(guò)濾機類(lèi)似,其框架系統的作用也類(lèi)似:為液壓系統、濾板系統提供支撐。
在隔膜壓濾機的安裝過(guò)程中,框架系統的水平測量非常重要,因濾板組安放在兩邊的側軌上,濾板合并后其內部的空間形成待過(guò)濾物料的容器,如果框架前后或者左右不在水平要求的范圍內(一般為±3mm以?xún)龋?,容器內的料位不水平,?huì )導致日后生產(chǎn)時(shí)的過(guò)濾機產(chǎn)量下降,濾餅不均勻,難以掉餅,液相得率下降等現象。
圖2.框架水平的測試
2. 液壓系統
液壓系統是隔膜壓濾機的一個(gè)重要組成部分。通過(guò)主液壓油桿把濾板組壓緊,使濾板組內的腔體連接成連續的容器,為物料連續過(guò)濾提供條件。通過(guò)小液壓油桿組把濾板分組的拉開(kāi),減少過(guò)去板框過(guò)濾機人工拉板的勞動(dòng)力。
圖3. 液壓油油箱及油泵
液壓油系統,特別是主液壓油缸和小液壓油缸位于固相產(chǎn)品硬脂槽的上方,而液壓油存在泄漏的可能,通常情況下液壓油是基礎油都為礦物油,不管是否為食品級,液壓油的泄漏都會(huì )對產(chǎn)品造成影響。如何保護產(chǎn)品安全,預防液壓油泄漏及應急措施將成為設備商、生產(chǎn)、維修人經(jīng)常談?wù)摰脑?huà)題。
3. 濾板濾布系統
一套隔膜壓濾機的濾板通常來(lái)說(shuō)有四種類(lèi)型,分別為頭板、尾板、膜板和腔板。濾布也會(huì )與濾板對應成以上的四種類(lèi)型。濾板的排列排列為:
頭板> (膜板+腔板)*n > 膜板> 尾板。
根據過(guò)濾介質(zhì)的不同、操作壓力和溫度的不同,濾板濾布的材質(zhì)選用會(huì )不一樣。在油脂分提的工藝條件下,除了要具有通常的受壓膨脹、非滲透性能外,還必須是耐油的、食用級的,用于棕櫚油壓濾的膈膜材質(zhì)通??蛇x用:丁腈橡膠(NBR)、聚丙烯(PP)、熱塑性橡膠(TPE)。
膜板的內部空間能夠用于輸入擠壓介質(zhì)使“膜”鼓起來(lái),擠壓介質(zhì)可以是分提液油,也可以是水、壓縮空氣等其他介質(zhì),通常采用分提液油產(chǎn)品作為擠壓油,避免膜穿孔導致的產(chǎn)品污染。
根據隔膜承受的壓力不同,隔膜會(huì )有不同的規格。普通的棕櫚油分提擠壓壓力在0.7~0.8Mpa,選用的膜需要耐1.5Mpa。其他規格如3Mpa膜用于棕櫚仁油的分提、及專(zhuān)用油脂的生產(chǎn)。
圖4. 膜式過(guò)濾機的過(guò)濾原理
上圖為膜式過(guò)濾機的過(guò)濾原理,具體分成進(jìn)料、過(guò)濾、擠壓、吹掃卸餅四步。
3.1進(jìn)料:
經(jīng)冷卻、結晶待分離的棕櫚油漿從結晶罐由泵打入濾板進(jìn)液口,油漿充滿(mǎn)過(guò)濾室,棕櫚液油透過(guò)濾布、棕櫚硬脂被濾布截留。為保證油漿能夠充滿(mǎn)濾板間的腔體,形成均勻的濾餅,此步驟需首先關(guān)閉濾板下部的出口閥門(mén),通過(guò)視鏡觀(guān)察濾板上部的液油出料口有液油溢流后,才能打開(kāi)下部的出口閥。通常在自動(dòng)化工廠(chǎng)的條件下,可以通過(guò)設定閥門(mén)的延遲開(kāi)啟實(shí)現此功能。
3.2 過(guò)濾
當進(jìn)料完畢,液油相關(guān)閥門(mén)打開(kāi)后即進(jìn)入過(guò)濾階段。過(guò)濾時(shí)濾布截留固相,過(guò)濾時(shí)間的長(cháng)短隨油漿的固相含量多少而變化,過(guò)濾階段的終點(diǎn)以進(jìn)油壓力達到某個(gè)數值而定(通常小于等于0.25Mpa)。進(jìn)料和過(guò)濾的速度不宜太快,通過(guò)進(jìn)料泵的變頻控制,壓力變化應呈階梯狀上漲。否則油和濾板濾布摩擦,形成大量靜電,損壞濾板。
圖5. 隔膜壓濾機(ANDRITZ)
3.3 擠壓
當過(guò)濾進(jìn)油泵停止后進(jìn)入擠壓階段。膜板內開(kāi)始輸入擠壓物料,膜板膨脹擠壓濾餅,濾液從濾餅中分離。擠壓物料進(jìn)料時(shí),速度也不宜太快,方便膜板內的空氣排出,避免膜板局部受壓變形。擠壓物料進(jìn)料速度也應呈階梯狀上漲,并設定“保持”時(shí)間,給與液油從濾餅中分離的時(shí)間。擠壓階段以達到某個(gè)壓力設定值結束,普通干法分提工藝通常設定在0.8Mpa左右。
3.4 吹掃卸餅
擠壓完成后,擠壓物料進(jìn)料停止,逐漸泄壓到約0.3Mpa時(shí),開(kāi)始進(jìn)行進(jìn)油管線(xiàn)和液油管線(xiàn)的吹掃。進(jìn)油管線(xiàn)的油是沒(méi)有經(jīng)過(guò)過(guò)濾和擠壓的,會(huì )被壓縮空氣吹掃回毛油罐。液油管線(xiàn)的油為成品,吹到液油罐。吹掃完后繼續泄壓,到0Mpa時(shí),壓濾機提醒打開(kāi)卸餅開(kāi)始。固相硬脂隨著(zhù)濾板的打開(kāi)落入下方的硬脂槽。
在日常的生產(chǎn)過(guò)程中,濾布、液油軟管、擠壓油軟管是易耗品,在我們的操作中有哪些可能會(huì )造成易耗品加速損壞?歡迎大家在評論區留言討論