Диатомит осаждается на боковых поверхностях дисков и образует фильтрующий слой. По достижении требуемой прозрачности виноматериала в смотровом фонаре зарядку фильтра прекращают.
В процессе фильтрования продуктовый насос подает нефильтрованный виноматериал в фильтровальный бак, а затем через диски, полый вал и смотровой фонарь фильтрат выходит из фильтра. С целью увеличения продолжительности рабочего цикла в поступающий на фильтрование виноматериал вводится диатомит.
При достижении давления 0,6 МПа фильтрование прекращают. Виноматериал, оставшийся в фильтровальном баке, возвращают в исходную емкость продуктовым насосом, после чего производят мойку дисков.
Производительность фильтров ВФС/423-56, ВФС/423-53, ВФС-12, ВФС-25, ВФЕ, ФПО-6 и ФПО-12 соответственно 3,0; 9,0; 6,0; 7,5; 9,0; 6,0 и 12,5 м3/ч, площадь фильтрования 6; 20; 12; 25; 20; 12 и 24 м2.
Из зарубежных конструкций пластинчатых фильтров на отечественных предприятиях чаще всего используются фильтры фирмы «SEN» (ФРГ) различных видов и типоразмеров (Zenit, Orion и др.), фирм «Gasquet» (Франция), «Padovan», «Gianazza»; «Pressindustria» (Италия) и др. В некоторых из этих конструкций облегчены ручные операции (перемещение и зажим плит, перемещение и регенерация фильтрующей поверхности).
За рубежом также выпускается большая номенклатура намывных фильтров с жесткой перегородкой, по принципу действия аналогичных фильтру ФПО. Среди современных конструкций можно назвать выпускаемые фирмой «Padovan» (Италия) марок Greenfield и Ecofilter (первые предназначены для фильтрования тихих вин, сусла, соков, вторые - в изобарическом исполнении - для вин, содержащих диоксид углерода). Отличие их от фильтра ФПО - в горизонтальном расположении каждого фильтрующего элемента-диска (весь пакет установлен вертикально), в удобстве монтажа, эксплуатации, санитарной обработки, ремонта фильтра.
Рис. 7. Фильтр Greenfilter (технологическая схема): 1 - люк для выгрузки осадка; 2 - корпус с фильтрующими элементами-дисками; 3 - фильтр для фильтрования остатков продукта в корпусе; 4 - дозатор диатомита; 5 - патрубок для ввода исходного продукта; 6 - патрубок для отвода фильтрата
Технологическая схема фильтра Greenfilter показана на рис. 7. Фильтр оборудован системами приготовления и дозирования диатомитовой суспензии в поток продукта, ручной или автоматической мойки и выгрузки осадка, устройством для фильтрования остатков продукта в корпусе фильтра.
Поверхность фильтрования в этих фильтрах – от 2 до 60 м2; производительность соответственно – от 2 до 100 м3/ч.
В качестве фильтрующих пластин в пластинчатых фильтрах применяют картон различной проницаемости.
В виноделии применяют и вакуум-фильтры, некоторые конструкции которых позволяют проводить фильтрование через намывной слой. Они могут быть использованы для густых суспензий (сусловых, дрожжевых и клеевых осадков). Примерами могут служить барабанные вакуум-фильтры Taylo и Taylo lux, выпускаемые фирмой «Padovan» (Италия), с поверхностью фильтрования – 3 – 40 м2 и производительностью соответственно 0,25 – 6 м3/ч; длительность цикла работы (при использовании одного намывного слоя) 10 и 20 ч.
Из новых способов фильтрования, имеющих большие перспективы применения в винодельческой промышленности, можно отметить ультрафильтрацию (задерживание частиц размером 0,001-0,1 мкм) и микрофильтрацию (задерживание частиц размером 0,1-10 мкм), обеспечивающих очень высокую эффективность процесса, вплоть до стерилизации продукта.
Мембраны изготавливаются в виде патронных, дисковых или кассетных фильтров. Сама полупроницаемая мембрана толщиной 0,1-0,5 мкм нанесена на подложку из высокопористого полимера, способствующую механической прочности и долговечности мембраны. Кроме того, в патронных фильтрах фильтрующая поверхность может быть образована в виде спирально закрученных волокон из того же материала, что и мембрана.
На рис. 8, а показана схема прохождения жидкости через кассетную систему Пелликон фирмы «Millipore». В систему вхо
дит блок с пакетом мембран (общая площадь поверхности пакета 0,464 м2). В блоке между двумя опорными пластинами и может быть заключено до 10 пакетов, т. е. общая площадь поверхности фильтрования может достигать 4,6 м2. В пакетах чередуются каналы для задерживания фракции, выходящей по коммуникации В, и для фильтрата, выходящего по коммуникации Б, исходный продукт поступает по коммуникации А. Каждый канал имеет разделительный экран (сепаратор) для задерживаемой фракции и фильтрата. Режим работы фильтра поддерживается автоматически.
Рис. 8. Ультрафильтрация: а - схема прохождения жидкости в ультрафильтре (1, 5 - опорные пластины; 2, 3, 4 - сепараторы; 6 - мембрана; А, Б, В - коммуникации); б - принцип формирования патрона (1 - мембрана; А, Б, В - каналы)
На рис. 8, б показан принцип формирования (один из вариантов) патрона из мембран. Исходный продукт поступает по каналу А, фильтрат удаляется по каналу Б, а задерживаемая фракция - по каналу В. И в этом случае каждая мембрана чередуется с разделительными экранами (на рисунке не показаны).
Рис. 8, б иллюстрирует одновременно и принцип тангенциального фильтрования, которое отличается от традиционного (фронтального) направлением потока жидкости, принципом очистки, скоростью процесса и его эффективностью. При этом способе практически не происходит образования слоя осадка на фильтрующем элементе.
Процесс фильтрования в фильтрах фирмы «Millipore» происходит под давлением до 0,7 МПа, площадь поверхности фильтрования доходит до 160 м2 при скорости до 150 (л/м2·ч).
В установках для тангенциальной ультрафильтрации фирмы «Imeca» используются минеральные мембраны. Фильтрующим элементом может служить трубка (или трубки) из глинозема толщиной от одного до нескольких миллиметров и размером пор в пределах 10-20 мкм. На внутреннюю поверхность трубок наносится фильтрующий слой толщиной 15 мкм и диаметром 0,005-0,8 мкм.
Материал мембраны весьма стоек к агрессивным средам, выдерживает температуру до 200° С и давление до 20 МПа. Мембраны практически не требуют ухода и обеспечивают надежное фильтрование (вплоть до стерильного) без обычных фильтрующих добавок. Промывка осуществляется автоматически, что позволяет непрерывно использовать их в течение нескольких недель.
Фильтрующие элементы выпускаемых установок представляют собой трубки внутренним диаметром 15 мм, длиной 750-800 мм и площадью поверхности фильтрования 0,03 м2 каждая. Мембраны имеют особую конструкцию с 19 каналами диаметром 4 мм, что обеспечивает площадь поверхности фильтрования 0,2 м2. Использование таких мембран позволяет увеличить площадь поверхности фильтрования при одинаковом объеме почти на 70%.
Фирма выпускает ультрафильтрационные установки с площадью поверхности фильтрования 1,2; 2,4; 3,5; 4,8; 7,0; 14 м2. Производительность этих установок колеблется от 120 до 4500 л/ч.
Исходный продукт должен подаваться со скоростью 4-5 м/с под давлением 0,3-0,5 МПа.
Установка такого же назначения, разработанная фирмой «Gasquet»; выполнена в виде отдельных фильтрующих модулей (три модуля, в каждом из которых по три фильтрующих элемента), работающих в системе, включающей насосы, пластинчатый теплообменник, коммуникации, приборы и др.
Фильтрующие элементы представляют собой цилиндры из полипропилена длиной 254 мм и диаметром 70 мм. Пористость материала (размер пор около 0,2 мкм) достигнута за счет обработки его гамма-лучами. Такого типа фильтрующие элементы легко моются, стерилизуются горячей водой (85-95° С в течение 20 мин).
Как правило, одновременно работают два модуля, третий включается при очистке одного из них.
Производительность установки 5 – 6 м3/ч по вину и около 3 м3/ч по соку при площади поверхности фильтрования 8м2.
В настоящее время большое внимание уделяется созданию специальных сетчатых фильтров для отделения от сусла грубых взвесей.
Сетчатые фильтры выпускаются самых разных конструкций (листовые, ленточные, дисковые, барабанные и др.); в них используются штампованные, проволочные и неметаллические сетки, с которых взвеси удаляются скребками, шнеками, щетками, ножами и другими устройствами.
Примером может служить устройство для очистки сусла (рис. 9), выпускаемое фирмой «Imeca». Устройство (модель 70) работает под давлением. Внутри корпуса имеется сетчатая коническая перегородка, поверхность которой регенерируется вертикальным коническим шнеком, вращающимся от привода. Для сбора твердой фазы в нижней части установлен отстойный бак, снабженный быстрооткрывающимся затвором для удаления взвесей без остановки устройства. Для контроля степени забивания сетчатой перегородки взвешенными частицами на входном и выходном патрубках установлены манометры.
Размер отверстий в ситах зависит от требуемой степени очистки и колеблется от 0,5 до 3 мм.
Сетчатый фильтр аналогичного назначения выпускают под маркой ВФЛ. Он состоит из вращающейся цилиндрической фильтровальной перегородки с приводом и устройства для ее регенерации в виде плотно прилегающего резинового скребка, направляющего крупные взвеси в бункер пресса вместе с мезгой. Цилиндрическая перегородка установлена в кожухе под углом к горизонтали. Производительность фильтра ВФЛ 12 м3/ч по суслу, степень очистки 30%.
Рис. 9. Устройство для очистки сусла: 1 - корпус; 2, 7, 9 - патрубки; 3, 6 - манометры; 4 - привод; 5 - перегородка; 8 - отстойный бак
Центрифуги. Они применяются для осветления виноматериалов осаждением в поле центробежных сил. При использовании их, однако, следует учитывать некоторые технологические особенности. Так, например, в отличие от отстаивания, при котором, помимо осветления, происходят ферментация и созревание сусла, центрифугирование обеспечивает только отделение взвесей, причем наилучшие результаты получаются при использовании герметических и полузакрытых центрифуг, работающих в атмосфере инертных газов. Для устранения отмеченного недостатка центрифугирования желательно предварять обработкой сусла бентонитом.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
