ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Традиционное фильтрование с помощью фильтрующих перегородок из "Особенности брожения и производства" Применяются и другие вспомогательные фильтровальные материалы (с другими технологиями). Перлит представляет собой вулканическое стекло после термического расширения, измельченное в плоские частицы микроскопического размера (рис. 16.4). Перлит менее эффективен по сравнению с кизельгуром, хотя он обладает большей задерживающей способностью. Считается, что перлит более безвреден. К другим применяемым веществам относятся целлюлоза (крупногранулированная) [68] и различные виды силикагеля, преимущество которого заключается в избирательной адсорбции белков, формирующих частицы мути [44]. [c.467] Что касается типов фильтров, то они делятся на пластинчатые, рамные и намывные, причем наиболее показательны пластинчатые и рамные фильтр-прессы. Пиво подается на основание рам, где формируется пирог из осадка, откладываемый на ткани фильтра, удерживаемой пластинами. Пластинчатые фильтры отличаются от рамных тем, что на каждой их стороне имеется жесткая сетка для удержания ткани и осадка. Отфильтрованное пиво проходит по каналам сверху ьсаждой пластины. [c.467] Намывные фильтры бывают двух видов свечные (патронные) и листовые. Свечные фильтры (рис. 16.6) представляют собой цилиндрическую вертикальную емкость с коническим днищем. Под крышкой фильтра находится перфорированная пластина, к которой подвешены фильтрующие свечи. Свечи устроены так, что вокруг каркаса с определенным расстоянием (около 100 мкм) наматывается профильная проволока. Так как в фильтре может иметься до 700 свечей, обеспечивается очень большая фильтрующая поверхность [74]. [c.468] Листовые (пластинчатые) фильтры состоят из нескольких ярусов сетчатых пластин (дисков) (рис. 16.7). Фильтрование осуществляется по направлению к внешней поверхности сетки, а светлое пиво направляется по каналам с внутренней стороны диска, поступая в танк сбора. Существуют модификации с вертикально и горизонтально расположенными листами, а в некоторых новых моделях предусмотрены системы распределения потоков, обеспечивающие равномерное распределение осадка по дискам [54]. [c.469] Стоит сказать несколько слов о различиях в производительности разных фильтров. Более прочная конструкция и плоская конфигурация фильтрующих поверхностей пластинчатых и рамных фильтров способствуют получению наиболее прозрачных фильтратов, но фильтрующие поверхности в листовых фильтрах могут слегка прогибаться из-за перепадов давления в намывном слое с ухудшением качества фильтрата. Намывные фильтры обычно не обеспечивают получение такого высококачественного фильтрата, как пластинчатые и рамные, из-за более высокой нагрузки на единицу площади фильтра. Конструкция свечных фильтров без движущих частей предъявляет минимальные требования к техническому уходу и обслуживанию. Основной недостаток пластинчатых и рамных фильтров заключается в недостаточной их автоматизации. По заверщении фильтрования фильтр-пресс приходится открывать, очищать ткань, поливая ее из шланга вручную, а потом заново собирать фильтр-пресс. Эти операции занимают много времени (до 4 ч в зависимости от числа операторов) и очень трудоемки. Дисковые (листовые) фильтры почти полностью автоматизированы, так что после продувки газом отложения с дисков удаляются просто поворотом центрального вала. Свечные фильтры после очистки можно промывать раствором спирта. [c.470] Продление эксплуатации фильтров на пивоваренных предприятиях достигается путем добавления в нефильтрованное пиво перед поступлением его в фильтр вспомогательного материала для регенерации фильтрующей поверхности фильтра. [c.470] Перед началом фильтрования на фильтрующую поверхность наносят слой вспомогательного фильтрующего материала путем прокачивания через фильтр взвеси этого материала в воде (обычно при расходе, на 50% превышающем расчетный для данного фильтра). Более высокая скорость (интенсивность подачи) взвеси обеспечивает более равномерное распределение вспомогательного фильтрующего материала. В цикл рециркуляции включается емкость для этой взвеси, в которой осуществляется ее дозирование. Через несколько минут слой вспомогательного фильтрующего материала, который необходим для эффективного фильтрования первых погонов пива и, что еще важнее, для предохранения фильтра в ходе эксплуатации, полностью откладывается на фильтрующую поверхность. Обычно на фильтрующую поверхность намывается 500-1000 г/м такого слоя (толщиной примерно 1-2 мм). В зависимости от типа фильтрующей поверхности можно использовать несколько таких вспомогательных слоев — например, в случае металлических сеток у свечных и листовых фильтров для удержания используемого в фильтровании мелкого порошка потребуется грубая подложка (например, из перлита или кальцинированного в потоке кизельгура) [7]. [c.470] При кальцинировании кизельгура в потоке, применяемом для получения более грубого кизельгура, диатомы агломерируются, и тем самым размер частиц увеличивается. Для получения более мелкого порошка проводят слабое кальцинирование, которое также минимизирует контаминацию продукта. Поставщики кизельгура сортируют его по размеру частиц — кизельгур для фильтрования основного погона характеризуется проницаемостью 0,02-0,5 дарси. [c.470] Вспомогательные фильтрующие материалы в виде взвеси дозируются непосредственно в пиво перед фильтром. Средний расход вспомогательного фильтрующего материала (в пересчете на сухую массу) на единицу объема пива на пивоваренных предприятиях, включая формирование подложки, составляет около 1,15 кг/м . Для уменьшения этой величины требуются анализ в потоке взвешенных сухих веществ и автоматизированный контроль дозирования вспомогательного фильтрующего материала определенного сорта[18]. [c.471] Так как вспомогательные фильтрующие материалы вредны для здоровья, использование их на пивоваренном заводе сопряжено с определенными сложностями. Опорожнение мешков должно осуществляться в точно определенном месте для работы с фильтровальными материалами, оснащенном специальным оборудованием, а персонал должен работать в защитной одежде и респираторных масках. Необходимо предусмотреть транспортер для подачи сухого вспомогательного фильтрующего материала в большие резервуары, в которых осуществляется подготовка 10-20%-ного раствора материала в воде. Из этих крупных емкостей материал иногда подают в меньшие дозирующие резервуары, располагаемые ближе к пивопроводу. Их содержимое необходимо постоянно перемешивать, иначе взвесь вспомогательного материала быстро оседает. Рекомендуется деаэрировать содержимое дозирующих резервуаров путем продувки их газом и во избежание попадания кислорода в пиво поддерживать газовую среду, не содержащую кислорода. Дозирование осуществляется небольшими нагнетательными насосами для перекачки густых смесей с противодавлением. По окончании фильтрования насосы и трубопроводы для взвеси во избежание их закупорки необходимо промывать водой. [c.471] Использованный фильтровальный осадок удаляют в специальный сборник, откуда жидкую фазу откачивают насосом, а твердую удаляют шнековым транспортером. Затраты на перемещение отработанных осадков на свалку постоянно растут. В некоторых странах такие свалки уже запрещены, в связи с чем изучается вопрос о переработке использованного кизельгура. Проблема с его переработкой заключается в том, что перемешивание кизельгура в резервуарах повреждает его частицы, снижая его эффективность как фильтра. Именно поэтому фильтрование 100%-ным переработанным кизельгуром не рекомендуется, хотя вполне можно работать с кизельгуром, переработанным на 50%, Регенерация кизельгура основывается на расщеплении скопившихся в осадке остаточных сухих веществ пива. Проводят ее путем химической обработки осадка щелочным раствором [61], тепловой обработкой [17] или в гидроциклонах [60]. [c.471] На современных пивоваренных предприятиях содержание мути (прозрачность) отфильтрованного пива обьино контролируется с помощью поточной нефелометрии [71 ]. Причинами недостаточной прозрачности фильтрата могут быть применение слишком грубого вспомогательного фильтрующего материала, большое содержание в пиве мельчайших сухих веществ или смыв с фильтра мелких частиц вспомогательного фильтровального материала. Сушествует также вероятность прорыва намывного слоя. Во избежание этого рекомендуется устанавливать за основным фильтром дополнительный фильтр-ловушку , обычно состоящий из патронного фильтра с номинальным размером ячеек сита 10-20 мкм. [c.471] Одним из случаев недостаточной прозрачности фильтрата является наличие невидимой мути или псевдомути , которая состоит из частиц размером менее 0,5 мкм [30], не удаляемых при фильтровании пива и не видимых невооруженным взглядом. Эти частицы тем не менее изменяют плоскость поляризации света, что позволяет выявить их с помощью нефелометров [5], хотя для потребителя они и не заметны. [c.472] В будущем на смену фильтрованию кизельгуром придет мембранное тангенциальнопоточное фильтрование [52], при котором пиво на высокой скорости (1-6 м/с) прокачивается через узкий канал шириной 1-5 мм над поверхностью пористой мембраны для микрофильтрации (тонкой полимерной или керамической пленки с мелкими однородными порами размером 0,1-1,0 мкм). Эти каналы могут иметь разную форму, а разница давлений в тангенциальном потоке регулируются таким образом, что жидкость проходит через поры мембраны (рис. 16.8). Фильтр представляет собой микро-сито, которое часто засоряется, и тангенциальный поток минимизирует формирование скоплений сухих веществ. Тем не менее агломераты частиц все же образуются, и мембрана может засориться,что отрицательно сказывается на качестве готового пива [59], в связи с чем очень важен правильный выбор мембраны. [c.472] Вернуться к основной статье