基本介紹
- 中文名：全旋流器分離法
- 外文名：Total cyclone separation method
- 特點：將旋流器連線起來
- 優點：設備成本低和處理量大
- 研究方向：工藝配置及全旋流分離級數
- 例子：分離澱粉
全旋流器分離法,全旋流器分離法的工作原理,澱粉全旋流分離站的構成,全旋流器分離法在生產套用中的技術特點,
全旋流器分離法
全旋流器分離法是按一定工藝原理將旋流器連線起來，形成一套完整、封閉的分離系統，用一套多級旋流器代替多級篩分和離心分離設備的組合，直接由多級旋流器分離薯渣、汁液和洗滌澱粉，其優點十分顯著，具有結構簡單，無運動部件，設備緊湊，占地面積小，設備成本低和處理量大等許多優點。但在工藝配置及全旋流分離級數等方面，國內相關研究仍缺乏理論依據。
全旋流器分離法的工作原理
薯類澱粉的加工過程通常採用機械破碎的方法使澱粉從原料的細胞中游離出來，形成原料糊；再通過分離設備將澱粉從原料糊中分離出來，並濃縮成澱粉乳，完成提取工序，為後續的脫水、烘乾作好準備。全旋流分離作為澱粉分離提取的主要設備，其工作原理是基於物料中澱粉顆粒在旋流管中的離心沉降作用和液體(或纖維)的上浮效果實現物料的分離。
當待分離的兩相混合液以一定的壓力從水力旋流器上部周邊切向進入器內後，產生強烈的旋轉運動，由於輕相與重相物料存在密度差、所受的離心力、向心浮力和流體曳力的大小不同，受離心沉降作用，大部分重相物料經旋流器底流口排出，而輕相物料則由溢流口排出，從而達到相互分離目的。用於薯類澱粉分離的單個水力旋流管的直徑一般為2.5~12mm，被分離的固體顆粒直徑為2~250μm，處理能力的範圍一般為0.01~0.10m3/h，工作壓力一般在0.20~0.6MPa範圍內。根據物料處理量的設計要求，我們可以將若干個旋流管進行組合，分別將溢流管口和底流管口連通起來，製成單級旋流分離器，形成較大的處理量，完成物料的重相物質與輕相物質的分離。
水力旋流器具有結構簡單，無運動部件，設備緊湊，占地面積小，設備成本低和處理量大等許多優點，在澱粉生產過程中獲得了廣泛的套用，是歐洲20世紀90年代的澱粉加工新技術。
澱粉全旋流分離站的構成
薯類澱粉生產過程中的全旋流分離站主要由15級旋流器、澱粉乳泵、除砂器和重力曲篩組成。旋流分離站採用逆流洗滌工藝，將旋流器按一定的方式連線成一個整體，每級旋流器內部又按一定規律裝配不同的旋流管，達到各級流量均勻穩定。15級旋流器按照作用不同可劃分為漿液分離單元、懸浮液加工單元、澱粉乳洗滌單元、澱粉濃縮單元等4部分。
薯類原料經過破碎後形成的漿料進入全旋流分離站的漿液分離單元，其功能是把原料糊漿分離成兩部分:一部分為輕相物質，主要為蛋白質、渣、水及少量澱粉，它們被泵入懸浮液加工單元進一步分離加工；另一部分為重相物質，如澱粉及少量蛋白質、渣、細砂等，被泵入澱粉乳洗滌單元，進一步對澱粉乳進行清洗。
懸浮液加工單元進一步分離出懸浮液中的澱粉，使該單元溢流管流出的汁水中澱粉含量降到最低。澱粉乳洗滌單元通過逆流洗滌工藝，新鮮水與澱粉乳相向而流，澱粉乳中汁水被新鮮水置換掉，這樣使澱粉乳得到充分洗滌。在旋流站第7級底流和清水入口匯合後進入除砂器除去澱粉乳中細砂，再泵入重力曲篩篩洗掉澱粉乳中的細小纖維，細小纖維經曲篩沖洗後經螺桿泵排到薯渣處理車間，篩下物即為澱粉乳，澱粉乳繼續泵入全旋流分離站的濃縮單元，澱粉乳濃縮到16~22波美度，並進一步去除蛋白和細渣，這樣由濃縮單元底流管流出的澱粉乳便可直接脫水乾燥，生產出符合國家標準的澱粉。
全旋流器分離法在生產套用中的技術特點
在新型的薯類澱粉生產工藝中，最關鍵的設備是全旋流分離站中的水力旋流器。它完成了澱粉生產中的細胞液水的分離、澱粉與渣的分離、澱粉的洗滌與精製等操作，集分離、洗滌、濃縮等功能於一體。全旋流站在澱粉生產中的套用可以克服傳統工藝中使用離心錐篩進行薯渣分離時易堵塞的缺點，設備投資和占地面積大大減少，提高了生產的自動化程度，縮短了設備維修和清洗時間。由於對澱粉生產過程中蛋白分離、渣汁分離、澱粉分離、澱粉精製等工序的集成化，形成了“兩進兩出”的新型工藝，便於物料的綜合利用。與傳統澱粉加工工藝相比較，採用全旋流分離站可以達到節水40%、減少占地58%、澱粉提取率提高到95%以上的優勢，澱粉的質量也相應得到了提高。
