錯流過濾

1、錯流過濾（crossflowfiltration）：在泵的推動下料液平行于膜面流動，與死端過濾（deadendflowfiltration）不同的是料液流經(jīng)膜面時產(chǎn)生的剪切力把膜面上滯留的顆粒帶走，從而使污染層保持在一個較薄的水平。錯流過濾操作較死端過濾復(fù)雜，對固含量高于0.5%的料液通常采用錯流過濾。隨著錯流過濾操作技術(shù)的發(fā)展，在許多領(lǐng)域有代替死端過濾的趨勢。過濾是一個流體分離的過程。當(dāng)流體通過不同孔徑的篩板時，固體物質(zhì)被截留在篩板上

2、，而被分離的產(chǎn)品則流進(jìn)預(yù)先準(zhǔn)備好的容器中。錯流過濾系統(tǒng)與傳統(tǒng)的過濾機有很大差別，它可避免固形物在濾膜上沉積，由于濾液在系統(tǒng)內(nèi)的高速循環(huán)運動及濾膜兩側(cè)的壓力不同，濾清液以切線方向溜進(jìn)預(yù)先準(zhǔn)備好的容器中，而由于未濾液的高速循環(huán)運動，未濾液可將附著在膜上的固形物帶走。錯流過濾技術(shù)運行無污染、無廢硅藻土等助濾劑排放，屬環(huán)保型過濾技術(shù)。一、錯流過濾的基本原理錯流過濾的基本原理，是通過循環(huán)泵將要過濾的物質(zhì)在不同孔徑的濾膜孔道中做高速循環(huán)運動。在壓力

3、的作用下，濾液以切線通過的方式濾出；未濾液由于高速運動而形成湍流，不斷沖洗膜棒的內(nèi)表面，將少量附著在膜上的固形物帶走，從而防止了濾膜的阻塞，保持過濾的正常進(jìn)行。未濾液不斷循環(huán)，固形物濃度愈來愈大，當(dāng)濃度到達(dá)一定程度后自動排出，最終達(dá)到固液分離的目的。二、錯流過濾系統(tǒng)常用的幾種膜1.錯流過濾膜所用材料膜材料一般選用塑料、聚丙烯、聚砜、聚醚砜或陶瓷膜。通常所用的是聚合膜和陶瓷膜。2.濾膜的種類濾膜根據(jù)孔徑不同，可分為微孔過濾膜、超濾膜、納濾

4、膜、反滲透膜等。濾膜根據(jù)形狀不同，可分為中空纖維膜或毛細(xì)管膜、管狀膜、螺旋卷式膜等。3.不同種類的膜可濾除的物質(zhì)三、錯流過濾技術(shù)在啤酒工業(yè)中的應(yīng)用錯流過濾技術(shù)不但可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硅藻土過濾機過濾啤酒，還可以從廢酵母中回收啤酒。在啤酒釀造過程中，發(fā)酵產(chǎn)生酵母泥的量約占啤酒總量的2%—4年—5年不用更換(每個工作循環(huán)之后需清洗)減少過濾損失，避免廢棄硅藻土對環(huán)境造成的污染，同時減少了污水量及過濾損失，符合環(huán)保發(fā)展的要求。由于構(gòu)成葡萄酒混濁的微

5、粒直徑有大有小，如果一開始就用孔隙小的過濾層來過濾，過濾層將很快被堵塞。因此，應(yīng)該遵循粗濾精濾無菌過濾的順序進(jìn)行過濾，并且為此而選用相應(yīng)的過濾介質(zhì)和來源中國酒業(yè)新聞網(wǎng)設(shè)備。張裕公司以下膠處理后的福建干紅葡萄酒為試驗對象，分別用硅藻土過濾和錯流過濾，通過色澤、香氣、生物穩(wěn)定性、成本方面的對比，研究硅藻土過濾和錯流過濾對風(fēng)味和生物穩(wěn)定性影響的差別，選用既保證原酒的穩(wěn)定性，又最大程度保留原酒風(fēng)味和口感的過濾方式。二者對比經(jīng)試驗對比發(fā)現(xiàn)，硅藻土

6、過濾和錯流過濾對理化指標(biāo)影響不大。在微生物穩(wěn)定性方面，每半個月分析一次揮發(fā)酸進(jìn)行觀察對比，硅藻土過濾和錯流過濾揮發(fā)酸都沒有變化，留樣穩(wěn)定性方面所有樣品都未發(fā)現(xiàn)長膜、沉淀情況。經(jīng)過連續(xù)分析揮發(fā)酸發(fā)現(xiàn)，在保證一定游離二氧化硫的前提下，錯流過濾和硅藻土過濾的生物穩(wěn)定性都是穩(wěn)定的。經(jīng)過品嘗對比，錯流過濾后酒樣的香氣和口感都要比硅藻土過濾后的樣品較淡薄，香氣稍輕，原因是錯流過濾批次較小，清洗次數(shù)太多，微孔過濾損失較多，如果連續(xù)大生產(chǎn)錯流過濾對理化

7、指標(biāo)、色度、顏色的影響不會太大。利用濁度儀測量過濾前后的葡萄酒樣品的濁度值，利用錯流過濾的酒樣澄清度顯著好于硅藻土過濾的酒樣。實驗中硅藻土過濾機4個小時過濾100千升，清洗一次，過濾結(jié)束。錯流過濾機過濾開始和結(jié)束都需要進(jìn)行酸堿清洗，過濾100千升半成品原酒，過濾速度為10千升小時，期間還需要2次清水清洗。在小批量生產(chǎn)過程中錯流過濾需要更多的水電費用，需要從膜的材料、孔徑方面進(jìn)一步研究，如果能夠減少清洗次數(shù)，連續(xù)化大生產(chǎn)能夠大大提高過濾效

8、率，而且對理化指標(biāo)、色度和風(fēng)味等的影響不會太大。酒在冷凍前經(jīng)硅藻土過濾后，再經(jīng)錯流過濾，可除去酒中的部分膠體物質(zhì)，有利于酒石結(jié)晶和冷凍。冷凍后，直接用錯流過濾分離酒石，取消硅藻土過濾、板框紙板過濾，是可行的。錯流設(shè)備采用模塊化設(shè)計，可通過增加一個或更多的模塊加大過濾面積，而不需要對控制系統(tǒng)作任何修改。如果不將錯流過濾機作為最終除菌過濾設(shè)備使用，只是利用來過濾皂土澄清后的處理原酒，適當(dāng)加大過濾介質(zhì)的孔徑，連續(xù)過濾批量生產(chǎn)，可以更大程度增加