14麦芽汁与酒花及凝固物的沉降分离

第二章：糖化设备第六节：麦芽汁与酒花及凝固物的沉降分离第六节：麦芽汁与酒花及凝固物的沉降分离教学内容：液固分离方法及分离设备。知识目标：1了解液固分离方法；2掌握漩涡沉淀槽的工作原理和设备结构。1液固分离方法一、悬浮液分类1悬浮液：固体微粒悬浮在液体中成为悬浮液。2悬浮液分类：根据悬浮固体微粒的大小将悬浮液分为粗粒子悬浮液、细粒子悬浮液、混浊液、胶体溶液四类。1液固分离方法（1）粗粒子悬浮液：固体微粒大于100um，如糖化醪。（2）细粒子悬浮液：固体微粒大小在0.5～100um之间，如麦芽汁、发酵液。（3）混浊液：固体微粒约0.1～0.5um，如啤酒液。（4）胶体溶液：固体微粒小于0.1um，如啤酒。悬浮液分类项目微粒大小um存在形式粗粒子大于100um糖化醪细粒子0.5～100麦芽汁、发酵液混浊液0.1～0.5成熟啤酒液胶体溶液小于0.1啤酒1液固分离方法二、液固分离方法液固分离方法基本上有三种，沉降、过滤和离心分离。在啤酒生产中，常用的有下列5种。1重力沉降2旋液分离3常压过滤4介质过滤（加压过滤、真空过滤）5离心分离（离心分离、离心沉降）1液固分离方法1重力沉降将悬浮液放在一设备中，静置一段时间，悬浮颗粒受重力沉降于底部。重力沉降的特点：重力沉降的特点是能量消耗少，沉降速度慢，设备庞大。1液固分离方法2旋液分离使悬浮液以较高速度沿切线方向进入旋液分离器，因受离心力不同，轻相的麦汁由分离器周边流出，重相的固体微粒则在中央下降，由沉淀槽下部排出。旋液分离的特点：旋液分离的特点是沉降速度快，沉淀较结实，生产能力大，操作简单。1液固分离方法3常压过滤是靠悬浮液的液位差来进行过滤的，推动力的大小由液位高度决定。常压过滤的特点：常压过滤的特点是过滤推动力不大，过滤速度慢，生产能力低，设备简单，滤液质量稳定。1液固分离方法4介质过滤（1）加压过滤利用压缩空气或离心泵等输送悬浮液所形成的压力差作为过滤的推动力。由于加压过滤的推动力大，所以过滤速度快，缺点是单位面积处理量小，设备费用高。（2）真空过滤在过滤介质的滤液一侧建立适当的真空，以增大推动力。可连续操作，缺点是附属设备多，设备费用高。1液固分离方法5离心分离利用转鼓高速旋转所产生的离心力作为过滤推动力，使悬浮液中固体微粒与液体分离，对于固体含量较高的物料更为有效。液固分离方法方法啤酒生产中使用应用工序设备沉降重力沉降凝固物分离（已淘汰）沉淀槽过滤常压过滤介质过滤麦芽汁、水加压、真空糖化过滤槽板框、硅藻土过滤机离心分离旋液分离离心分离热凝固物酵母回旋沉淀槽酵母离心机三、沉降1沉降速度微粒与介质的相对运动速度称为沉降速度。2沉降所需时间tt=h/uh——液层高度u——沉降速度1液固分离方法1液固分离方法三、沉降沉降槽的实际沉降时间必须大于沉降所需的时间，才能保证澄清良好。3澄清生产能力澄清生产能力与沉降速度和沉淀槽截面积成正比。2麦芽汁与酒花及凝固物的沉降分离设备一、凝固物麦芽汁煮沸定型后，须立即除去酒花和凝固物，麦汁中的凝固物分为两类：1热凝固物麦汁煮沸过程及麦汁冷却到60℃之前形成的凝固物统称为热凝固物。2冷凝固物麦汁从60℃冷却到5～7℃所形成的悬浮粒子称冷凝固物。2麦芽汁与酒花及凝固物的沉降分离设备二、分离设备1热凝固物热凝固物的分离设备有冷却盘、沉淀槽、回旋沉淀槽、麦汁离心机、凝固物压滤机和硅藻土过滤机等。2冷凝固物冷凝固物的分离有冷麦汁直接沉淀法、冷麦汁及酵母离心机、冷麦汁硅藻土过滤机。3酒花分离器和沉淀槽一、酒花分离器1酒花分离器的作用麦汁煮沸添加全酒花时，需用酒花分离器及时除去酒花，以免影响啤酒风味。2结构酒花分离器是一圆柱形器身，锥形底和弧形顶盖的容器。3材质材质为碳钢（内涂防腐涂料）。现在啤酒生产都采用颗粒酒花，酒花分离器已是淘汰设备。3酒花分离器和沉淀槽二、沉淀槽1沉淀槽的作用热麦汁经酒花分离后，泵入沉淀槽，静止冷却至60℃左右，静止约60min,使热凝固物沉降分离。2结构沉淀槽是一个短而粗的圆柱形槽，底部为略带倾斜的平底或呈圆锥形，弧形顶盖的容器。槽内有铜制的蛇形冷却管。3材质材质为碳钢（加防腐涂料）或不锈钢。沉淀槽已经是基本淘汰设备。4回旋沉淀槽一、回旋沉淀槽的作用回旋沉淀槽又称旋涡沉淀槽，是一种效果较好的热凝固物分离设备。回旋沉淀槽回旋沉淀槽4回旋沉淀槽回旋沉淀槽底部的结构形式可以是多种多样的，常见的几种形式(见图1-3-1)。新型回旋沉淀槽的底部中央还设有高压旋转喷头，能迅速将结块的酒花糟打碎并排出槽外。回旋沉淀槽底部的结构形式4回旋沉淀槽二、回旋沉淀槽的工作原理回旋沉淀槽的工作原理是热麦汁以较高速度从切线方向泵入槽内，不断回旋运动，由于回旋效应，使热凝固物颗粒沿着重力和向心力所组成的合力的方向而成较坚固的丘状体沉积于中央底部，从而使固、液分离。4回旋沉淀槽三、回旋沉淀槽的优点回旋沉淀槽设备简单，热凝固物除去快而彻底，麦汁在槽内停留时间短，色度浅，麦汁温度高，不易受污染。是啤酒厂广泛使用的设备。4回旋沉淀槽四、回旋沉淀槽的结构回旋沉淀槽是一直立圆柱槽，底部有平底、锥底和杯形，麦汁以切线方向水平进入槽内，由下部麦汁排出管排出，并设有排气筒、液位计、排糟管、人孔、温度计和自动洗涤装置。4回旋沉淀槽五、回旋沉淀槽材质回旋沉淀槽多用不锈钢板制作。4回旋沉淀槽六、回旋沉淀槽的安装1麦汁进口位于麦汁高度的1/3～1/2处。2麦汁导出管及麦汁泵处均设止回阀，以防止混入空气或麦汁倒流影响沉淀。3回旋沉淀槽的安装位置最好在麦汁煮沸锅之下或与麦汁煮沸锅安装在同一楼层，以免回旋沉淀槽的位置过高，麦汁泵送时阻力大、摩擦大，使已凝固的块状沉淀被击碎而影响沉淀效果。4回旋沉淀槽七、回旋沉淀槽的操作操作时，麦汁以切线方向水平进入槽内，麦汁进口速度在7～8m/s，回旋沉淀槽的操作关键在于回旋运动产生回旋效应。一般麦汁进料10～20min，在回旋槽内停留30min，就能达到所要求的澄清度，沉淀呈坚实的丘状体。4回旋沉淀槽八、回旋沉淀槽的有关参数1槽体（1）圆柱高与槽体直径比为1﹕1.3～1.5；（2）液面高度与槽体直径比为1﹕2～2.5；（3）麦汁深度﹤3m。2进口速度进口速度为7～8m/s，麦汁在槽内的回旋速度应达到8～10r/min。4回旋沉淀槽八、回旋沉淀槽的有关参数3麦汁进口、出口位置麦汁进口一般设于麦汁高度的2/3处。麦汁出口一般设三个导出管，第一出口位于麦汁高度的2/3处，第二出口位于麦汁高度1/10处，第三出口位于槽底最低处，同时作为排除沉淀物的出口。归纳▲知识点：悬浮液、液固分离方法、冷、热凝固物及分离设备；★重点：旋涡沉淀槽的工作原理；◆难点：旋涡沉淀槽的设备结构。复习思考题1液固分离方法分为哪几种？2旋涡沉淀槽的工作原理是什么？3简述旋涡沉淀槽的结构。4旋涡沉淀槽麦汁入口的形式如何？为什么？5旋涡沉淀槽的麦汁导出管及麦汁泵处为什么设止回阀？6旋涡沉淀槽的安装位置及原因。