新型臥螺離心機從啤酒酵母液中回收啤酒

                                福樂偉推出雙錐筒體離心機

    在現(xiàn)代工業(yè)中，離心分離技術(shù)已經(jīng)越來越重要，這不僅是因為離心機和其他分離機械相比，可得到含濕量低的固相和高純度的液相，而且具有減輕勞動強度、改善勞動條件，并具有連續(xù)運轉(zhuǎn)、自動遙控、占地面積小等優(yōu)點?？梢哉f，離心機作為物質(zhì)的分離、提取與精制的科學儀器，已成為科研、臨床及生產(chǎn)的必備設(shè)備。如今，離心機的種類越來越多，正朝著高參數(shù)、系列化、專用機、多功能、新材料和自動化等方向發(fā)展。

    日前，福樂偉公司推出了最新技術(shù)發(fā)展—— 臥螺離心機從啤酒酵母液中回收啤酒。這是一種新型的雙錐簡體離心機，被設(shè)計成專門用來處理軟性的物料，如酵母、菌體、蛋白液等，因為這些物料用傳統(tǒng)的臥螺離心機和其他離心設(shè)備處理很難達到滿意的分離效果。

    “雙錐筒體” 與傳統(tǒng)設(shè)備的比較

    從啤酒酵母液中回收啤酒的基本工藝是大家都比較熟悉的，在此就不作過多討論。下面把用傳統(tǒng)設(shè)備從啤酒酵母中回收啤酒的典型工藝參數(shù)，作為基準與雙錐簡體離心機進行比較。

    新型雙錐簡體離心機是一種水平放置的、具體特殊內(nèi)部幾何設(shè)計尺寸的高速臥螺離心機。它的分離因素可超過6000G，配置的馬達為30Kw，處理量為25-30hL／h(百升／時)，所分離出來的酵母固渣所含的干物質(zhì)超過28％(wt)，并且保持了酵母的生物活性，不會導致酵母細胞破碎?；厥蘸蟮钠【浦兴湍噶繕O低(0．1％～O．3％V，V)，并杜絕氧氣的進入，保持了回收啤酒的原來風味。由于回收的啤酒對青啤酒質(zhì)量無明顯的影響，因此不需要進一步的處理就可以直接加入到青啤酒中。

    與普通臥螺離心機的對比

    雙錐簡體離心機和用于從啤酒酵母液中回收啤酒的普通臥螺離心機很容易進行比較。傳統(tǒng)的臥螺離心機工作時，分離因素是4000G，濕的酵母固體被螺旋通過干燥區(qū)向外推擠，但由于輸出的酵母餅非常軟，因此無法輸出高干燥程度的固體酵母餅。而在雙錐簡體離心機中，分離因素非常高，可以達到6000G。酵母懸浮液在大直徑錐形轉(zhuǎn)鼓的作用下逐漸被濃縮，直到離心機轉(zhuǎn)筒的最大端，在啤酒流出端的背壓所產(chǎn)生的壓力助推下，較大的離心力對物料連續(xù)不斷的擠壓，因而得到較好的分離效果。

    從表1中我們可以明顯地看到雙錐簡體離心機比普通臥螺離心機在處理量上有明顯的增加，分離出來的啤酒含固率更低，而且雙錐簡體離心機回收啤酒過程中含氧量幾乎為零，分離出來的啤酒質(zhì)量也很優(yōu)秀。

    與碟片離心機的對比

    碟片離心機對輸入介質(zhì)的固體含量有一定的限制性要求。由于設(shè)備結(jié)構(gòu)的原因，碟片離心機中的酵母餅必須始終是光滑的，具有較高的相對滑動性，否則容易造成碟片離心機的堵塞。出于這些原因的考慮，必須限制碟片離心機進料的含固率。而雙錐簡體離心機則沒有這一條件的限制，因此其啤酒回收效率明顯高于碟片離心機。表2中給出了碟片離心機雙錐簡體離心機一些技術(shù)參數(shù)的區(qū)別。

    與錯流過濾設(shè)備的對比

    從8O年代開始，人們在錯流過濾技術(shù)研發(fā)方面投入了很大精力。在啤酒的實際生產(chǎn)中，錯流過濾技術(shù)的表現(xiàn)也優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。因此，在啤酒釀造企業(yè)中，這種設(shè)備的用量不斷增加，而最新研發(fā)的雙錐簡體離心機從經(jīng)濟性和技術(shù)性角度來說，都具有更大的優(yōu)勢。

    從表3中可以看到：錯流過濾機除了具有較高的購買費用以外，設(shè)備使用過程中的維護保養(yǎng)費用也較高。由于其使用的泵的功率較大。因此它必須配備一套冷卻系統(tǒng)，以保證過濾溫度10~15℃恒定不變，因為如果低于這個溫度會導致物料的流動性發(fā)生變化而影響分離效果。而雙錐簡體離心機可以在3-5~C的低溫狀態(tài)下運行，且安裝功率僅為30kw，只有很小一部分熱功率轉(zhuǎn)換為熱能，所以使用雙錐簡體離心機來分離物料無需冷卻系統(tǒng)。

 

                     

    如圖所示的是雙錐簡體離心機典型的啤酒回收工藝示意圖。整個系統(tǒng)由一個泵、緩沖罐和雙錐簡體離心機組成。雙錐簡體離心機可以使酵母干度達到28％，而錯流過濾系統(tǒng)一般為22％，因此可見，雙錐筒體離心機可以回收更多的啤酒，并且分離出來的酵母也更容易出售。雙錐簡體離心機的清洗也相當簡單，它可以方便地集成到普通的啤酒生產(chǎn)線清潔系統(tǒng)中，僅需48h進行一次清理，并且不需要使用特殊的專用清潔劑。清理時間一般只需要2h，比錯流過濾機所需的較長清理時間(一般為4h)更具優(yōu)勢。另外，錯流過濾機的清理還需要大量的清洗水和專用清潔劑。我們通過從不同啤酒廠用雙錐簡體離心機處理啤酒酵母分離所得到的啤酒質(zhì)量的檢驗中證明，雙錐簡體離心機進料時間短，酵母細胞不會破碎，操作溫度在3-5℃，溶解氧幾乎為零(小于0 05ppm)，分離出的啤酒質(zhì)量相當好。

               

    綜上所述，高性能的雙錐簡體離心機回收酵母啤酒與傳統(tǒng)的啤酒回收工藝技術(shù)相比，優(yōu)點在于：啤酒回收效率高，維護保養(yǎng)費用低，設(shè)備清理和操作簡單，酵母餅中固體含量高，能源消耗低以及回收啤酒中的含氧量低。因此，雙錐簡體離心機是一種替代膜過濾設(shè)備，是酵母懸浮液中回收啤酒的最佳設(shè)備，且有著許多技術(shù)上的優(yōu)點和商業(yè)上的優(yōu)勢。

    國外離心分離技術(shù)的進展

    受新技術(shù)推動、計算機技術(shù)的發(fā)展以及計算機輔助設(shè)計技術(shù)與模塊化設(shè)計的普遍應用，全球市場的競爭越來越激烈， 目前，國外離心分離技術(shù)的進展主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

    l.加強理論研究。近年來，研究人員為選擇最佳方案，采用流場分離法、有限元模擬法、大梯度密度梯級法、反模態(tài)分析法等，對離心機的工作性能和關(guān)鍵零件進行了研究，為設(shè)計優(yōu)良性能的離心機提供了理論依據(jù)。并對帶內(nèi)洗滌的臥螺離心機中堰池深度以及臥螺離心機技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系等進行了最佳化研究。

    2.高參數(shù)和新機型的問世。為提高產(chǎn)品的純度，并滿足能源和環(huán)保的要求，高參數(shù)已成為國外機型的發(fā)展特點。由于生物工程需要分離極細的顆粒，如細菌、酶及胰島素等，最新的碟式機已可處理0 1 I．t m的微利，且分離因數(shù)可達到15000。同時，隨著工藝要求的提高，新機型不斷問世，德國福樂偉公司用于處理難分離物料的雙錐體臥螺離心機就是其中的代表之一。

    3.新材料的應用。為了提高分離機械的性能、強度、剛度、耐磨性和抗腐蝕性，一批新型材料不斷?甬現(xiàn)。如工程塑料、硬質(zhì)合金以及性能優(yōu)良的耐磨耐蝕不銹鋼材料。而為了彌補耐蝕和強度之間的矛盾，一些先進的制造商普遍采用了轉(zhuǎn)鼓的自增強技術(shù)。

    4.其他方面的進展。包括強化動態(tài)監(jiān)測和自動化和各種組合機及專用機的開發(fā)。隨著自動控制和傳感技術(shù)的發(fā)展，許多先進的自控手段被引入，并對離心機運行中的各項參數(shù)，如溫度、流量、虛度、振幅和噪音等進行了全方位的監(jiān)測，并通過傳感器將收集信息輸入計算機，經(jīng)系統(tǒng)處理后，可及時了解各種參數(shù)的變化以采取相應的措施，由此出現(xiàn)了無人操作的碟式分離機。