En las empresas cerveceras modernas, hay muchos tipos de filtros de diatomeas, entre los cuales los más comunes son el tipo de placa y marco, el tipo de vela y el tipo de disco horizontal.
Ⅱ . El funcionamiento del filtro de tierra de diatomeas
En las empresas cerveceras modernas, hay muchos tipos de filtros de diatomeas, entre los cuales los más comunes son el tipo de placa y marco, el tipo de vela y el tipo de disco horizontal.
1. Filtro de diatomeas de placa y marco
El filtro de diatomeas de placa y marco está compuesto por un marco y marcos de filtro y placas de filtro suspendidas sobre él alternativamente, y el material es principalmente de acero inoxidable. Las placas de soporte están suspendidas a ambos lados de la placa del filtro, y el marco del filtro y la placa del filtro están sellados entre sí. El tablero de soporte está hecho de fibra y resina condensada.
El filtro de diatomeas de placa y marco consta de marcos de filtro y placas de filtro instalados alternativamente. Dado que las placas de soporte se pueden colgar en ambos lados de la placa del filtro, se forma un cierto espacio entre las dos placas de soporte y el marco del filtro entre ellas después de presionar e instalar el filtro. Este "espacio" está lleno de tierra de diatomeas, levadura filtrada y otras impurezas. La tierra de diatomeas durante el recubrimiento previo y la alimentación continua se bombea al marco del filtro desde arriba o desde abajo mediante el dispositivo dosificador. A medida que avanza la filtración, la capa de diatomeas se volverá más y más espesa.
El filtro de cartón generalmente se fortalece a través de la tecnología de fortalecimiento general y su resistencia aumenta considerablemente. Después de terminar el filtro y lavar la tierra de diatomeas, el cartón se puede reutilizar.
2. Vela filtro de tierra de diatomeas
(1) mecha de vela
La mecha de la vela del filtro es un material de filtro, y la tierra de diatomeas ayuda al filtro está recubierta previamente en la mecha de la vela. Para filtrar, la hélice se enrolla alrededor de la mecha en dirección radial y la distancia entre los cables es de 50~80um. La mecha del filtro puede tener una longitud de 2 m o más. Dado que casi 700 mechas de velas están instaladas en el filtro, el área del filtro formada es muy grande, la eficiencia de filtración es muy alta y no hay partes móviles en la mecha.
(2) Área de filtración de la mecha de la vela
A. La mecha de una vela con una longitud de 1,5 m y un diámetro de 25 mm tiene un área de filtración de 0,118 m 2 .
B. La mecha de una vela con una longitud de 1,5 m y un diámetro de 30 mm tiene un área de filtración de 0,141 m 2 .
C. La mecha de una vela con una longitud de 2,0 my un diámetro de 35 mm tiene un área de filtración de 0,22 m 2 .
(3) Proceso de trabajo del filtro de diatomita de vela
El cuerpo principal del filtro de diatomeas tipo vela es un tanque de presión vertical con una columna superior y un cono inferior. Hay una placa inferior de mecha de vela debajo de la cubierta de la máquina de este tipo de filtro, en la que se fija la mecha de vela suspendida, y se equipan una serie de equipos auxiliares como tuberías, conectores e instrumentos de prueba. Se debe tener cuidado con estos equipos auxiliares para garantizar un consumo mínimo de oxígeno durante y después de la filtración. El proceso de trabajo del filtro de diatomeas tipo vela es el siguiente:
A. Llene el filtro. Dado que el agua entrará en contacto con la cerveza, utilice agua desoxigenada. El agua está en circulación.
B. Precapa. Para el primer revestimiento previo, se mezcla tierra de diatomeas con agua y se aplica una capa previa en la mecha de la vela durante unos 10 minutos hasta que se forma una capa de soporte. El efluente estaba turbio al comienzo de la primera capa previa. Seguido del segundo prepintado con el mismo método.
C. Bucle. Después de cada recubrimiento previo, todo el equipo de filtración debe circular durante 10 a 15 minutos.
D. Empezar a filtrar. Primero, el agua es expulsada por la cerveza. La cerveza a filtrar sale lentamente del agua en la máquina de filtración de abajo hacia arriba y se filtra a través de la mecha de la vela. Luego, el líquido de tierra de diatomeas se agrega cuantitativamente a la cerveza a través de una bomba dosificadora. Tenga en cuenta que aunque la interfaz de contacto entre el agua y la cerveza es muy pequeña, inevitablemente habrá una parte de la mezcla de agua y vino, que es la llamada cabeza de vino.
E. Filtración de cerveza. Debido a la adición continua de diatomita, la capa de diatomita en la mecha de la vela se vuelve más gruesa y la precisión de filtración es cada vez mayor. Sin embargo, la presión en el lado de las importaciones también es cada vez mayor. Cuando se alcanza la presión máxima permitida de 0,5-0,6 MPa , se debe detener la filtración.
F. Fin de la filtración. Después de la filtración, la cerveza es expulsada por el agua desoxigenada que entra por la parte inferior. En este momento se producirá una mezcla de cerveza y agua, que es la denominada cola.
G. Descarga del suelo. La tierra de diatomeas de desecho está en forma de lodo espeso o líquido delgado, y la tierra de diatomeas se extrae de la mecha de la vela con aire comprimido.
H. Limpieza. Lavar en sentido contrario al de filtración. En este momento, el aire se mezcla con el agua de manera intermitente, formando un vórtice en la mecha de la vela, generando un impacto de aire y lavando la mecha de la vela limpiamente.
I. Esterilización. Finalmente, esterilice el filtro, todas las conexiones y tuberías con agua caliente. Después de eso, el filtro se puede volver a colocar en la siguiente filtración de cerveza.
3. Filtro de diatomita de disco horizontal
El filtro de diatomeas de disco horizontal también se llama filtro de hojas. En la máquina de filtración, hay un eje hueco y varios discos (unidades de filtro) se fijan en el eje hueco y los discos se utilizan para filtrar.
de diatomeas , el material de soporte del filtro es un disco de filtro tejido con material de acero al cromo-níquel, y el tamaño de los poros de la pantalla de metal es de 50-80 μm . Este filtro solo se fija con una capa de malla metálica en la superficie superior del disco horizontal.
Es evidente que la tierra de diatomeas se adhiere bien a los discos horizontales. Funciona según el mismo principio que un filtro de tierra de diatomeas de vela (escape con agua desoxigenada, dos capas previas, adición continua de tierra de diatomeas durante la filtración). La tierra de diatomeas añadida se distribuye uniformemente en cada disco, formando así una capa de filtro uniforme. Sin embargo, todavía era difícil distribuir el recubrimiento de tierra de diatomeas de manera completamente uniforme en todos los discos de filtro.
La tierra de diatomeas de desecho fangoso puede ser descargada por la fuerza centrífuga generada por el disco de filtro giratorio. Por lo general, hay varias velocidades de rotación diferentes para elegir. Al limpiar, la velocidad de rotación del disco del filtro es muy lenta y el disco se lava fuertemente mientras gira.
Hay dos canales en el eje hueco del nuevo filtro de diatomeas de disco horizontal. A través de él, el proceso de pre-recubrimiento y filtrado puede ser ininterrumpido.
Cuando se filtra con un filtro de tierra de diatomeas, se recubren el material de soporte del filtro con auxiliares de filtración como tierra de diatomeas o perlita. El prerrecubrimiento es necesario porque las partículas auxiliares de filtración que se agregan continuamente son demasiado finas para ser retenidas por el material del filtro. La filtración solo se puede realizar después de que se haya completado el recubrimiento previo. Durante el proceso de filtración, la ayuda del filtro debe agregarse continuamente hasta que se complete la filtración. A medida que avanza la filtración, la capa del filtro se vuelve cada vez más gruesa, la diferencia de presión entre la entrada y la salida del filtro se vuelve cada vez más grande y su capacidad de filtración se vuelve cada vez más pequeña hasta que finaliza la filtración final.
1. prepintado
La filtración con tierra de diatomeas requiere telas tejidas con un ancho de poro de 70-100 μm u otros materiales filtrantes con poros muy finos, que son mucho más grandes que la diatomea con un ancho de poro de 2-4 μm . Si la cerveza se filtra directamente y se agrega diatomita, la diatomita definitivamente pasará a través del material del filtro sin obstáculos y se perderá, y la cerveza filtrada es aún más turbia que antes de la filtración. Para lograr el efecto de filtrado perfecto, la ayuda de filtrado debe agregarse 3 veces para formar tres capas de ayuda de filtrado para formar la capa de filtro completa.
(1) Primera capa previa
0.2 - 0.3MPa, mezcle agua desoxigenada o vino filtrado con una cierta cantidad de tierra gruesa y aplique una capa previa de forma circular, formando así una capa base estable a la presión. La primera precapa es muy crítica, no actúa como filtro, pero actúa como soporte.
La cantidad de tierra de diatomeas gruesa utilizada para el prerrevestimiento esta vez es de 0,7 - 0,8 kg/m ^{2} , que es aproximadamente el 70 % de la cantidad total del prerrevestimiento.
(2) Segunda capa previa
La función de la segunda precapa es limpiar el vino que se filtró primero. Este pre-revestimiento aún utiliza agua desoxigenada o vino filtrado y ayudas de filtración. La tierra de diatomeas es más fina y tiene actividad de filtrado. Esto no solo puede atrapar sustancias turbias, sino también evitar que el filtro se obstruya. El revestimiento previo debe distribuirse de manera uniforme, de lo contrario, hará que el caudal de la cerveza líquida sea inestable e incluso turbio.
La cantidad total de suelo para el recubrimiento previo es de 0,8 a 1 kg/m 2 y el espesor del recubrimiento previo es de 2 a 3 mm. El proceso de pre-revestimiento generalmente toma de 15 a 20 minutos.
(3) Alimentación continua
Una vez finalizada la precapa, comienza la filtración. Durante la filtración, la ayuda de filtración debe agregarse continuamente. Su función es actualizar continuamente la capa filtrante para mantener la permeabilidad de la capa filtrante y mantener constante el caudal. El flujo debe mantenerse constante, porque la presión del líquido y la irregularidad del flujo del líquido destruirán el "puente de filtro" en la superficie del tamiz o vela, y el vino filtrado se enturbiará nuevamente, por lo que esta situación debe evitarse. Que el flujo sea uniforme o no depende de la diferencia de presión entre la entrada y la salida del filtro. En circunstancias normales, la diferencia de presión debe aumentar lenta y continuamente hasta que la diferencia de presión del filtro de diatomeas de la placa y el marco sea de 0,2 ~ 0,5 MPa, y la diferencia de presión del filtro de diatomeas de hoja sea de 0,3 ~ 0,5 MPa, y la filtración debe terminar.
En circunstancias normales, la tasa de aumento de la diferencia de presión del filtro es de 0,02 - 0,03 MPa/h. La cervecería generalmente puede determinar la composición de la tierra de diatomeas mixta de acuerdo con la experiencia de la empresa. Cuando se alimenta de forma continua, se utilizan dos tipos de diatomita en combinación, con suelo medio que representa 2/3 y suelo fino que representa 1/3.
La cantidad de tierra de diatomeas utilizada para la alimentación continua es de 0,8~1,4 kg/kL de cerveza.
2. Tratamiento de cabeza y cola
Independientemente del método de filtración, se producirán cabezas y colas de vino, pero la cantidad producida es mínima en el filtro de hojas, más en el filtro de diatomeas tipo vela y más en el filtro de diatomeas tipo placa y marco.
Cuando se hace correctamente, la calidad de la cabeza y la cola no es mala, pero la concentración original es ligeramente inferior. La cabeza y la cola del vino se pueden utilizar para ajustar la concentración original. De lo contrario, se debe agregar vino espumoso alto, fermentado en tanques residuales especiales, mezclado con cerveza normal y filtrado.
3. Dosificación de tierra de diatomeas
La mezcla de tierra de diatomeas y agua desoxigenada durante el recubrimiento previo y la adición continua de tierra de diatomeas durante la filtración se miden mediante dispositivos dosificadores.
Depósito de adición de tierra de diatomeas con agitador. El requisito de velocidad para el recubrimiento previo es muy alto, por lo que se debe instalar una bomba de circulación por separado. Cuando se agrega continuamente, se utiliza una bomba de membrana de pistón para ajustar con precisión el caudal de adición durante la filtración. La bomba dosificadora también se llama bomba de membrana de pistón, y su componente clave es la membrana de goma, que vibra a través del pistón. El movimiento del pistón hacia la derecha obliga a la membrana a moverse también hacia la derecha, y la presión resultante presiona la bola inferior para bloquear la bola de la válvula inferior, mientras que la bola de la válvula superior se eleva, formando así el canal de adición libre superior. Cuando el pistón y la membrana se mueven hacia la izquierda, la bola de la válvula superior bloquea el canal de adición superior, mientras que la bola de la válvula inferior se eleva, formando así el canal de adición
libre inferior
El grado de vibración de la membrana se cambia usando la amplitud de la operación del pistón, cambiando así la cantidad de tierra de diatomeas y mezcla de cerveza añadida. La amplitud del pistón se ajusta mediante la tuerca manual, y el valor de medición se puede leer directamente en la intersección del eje y la tuerca de ajuste.
4. Problemas propensos a ocurrir en la operación de filtración con tierra de diatomeas
El aumento normal de la diferencia de presión durante la filtración normal debe estar cerca de una línea recta, alrededor de 0,02 MPa/h.
(1) La falla durante la filtración a menudo ocurre en el proceso de vaciado después del recubrimiento previo y, a veces, la capa del filtro se daña.
(2) La cantidad de tierra de diatomeas añadida es demasiado baja y la levadura no puede mezclarse con la tierra de diatomeas para formar una capa de soporte adicional. Esta parte de la levadura forma una capa aislante que, con el tiempo, hace que la presión se acumule demasiado rápido.
(3) El choque de levadura generado durante la filtración proviene de grandes grumos de levadura, que forman obstrucciones leves o graves en la capa del filtro. La gravedad de la obstrucción de la levadura se puede mostrar en la curva de cambio de presión diferencial.
(4) Si la cantidad de diatomita agregada es demasiado alta, la curva de filtración será demasiado plana y la cavidad del filtro se llenará con diatomita por adelantado, lo que dificultará la filtración.
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