【摘要】： 錯流膜過濾是一種無需借助過濾介質對待濾液進行物理性分離的過程,它將顆粒或細菌等“相對雜質”從待濾液中隔離開,從而實現(xiàn)待濾液的澄清得到所需的產(chǎn)品。近年來,錯流過濾作為無助劑過濾中的典型新技術代表,得到越來越多的認知、認可,逐步試用于食品、飲料、化工、醫(yī)藥等行業(yè),其中以啤酒生產(chǎn)行業(yè)為尤。 運用助劑過濾工藝時,啤酒過濾普遍依賴于硅藻土這一過濾介質,這不但對啤酒風味和質量帶來影響,增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本,還對環(huán)境造成極大不良影響,同時存在硅藻土資源枯竭這一嚴重問題。而錯流過濾技術的誕生,為啤酒行業(yè)解決了過濾流程中的多項難題:無需硅藻土,不改變啤酒質量,不破壞環(huán)境,生產(chǎn)成本低,運作效率高。 本論文以珠江啤酒股份有限公司(以下簡稱珠啤)的“錯流膜過濾系統(tǒng)試商用”項目為研究背景,根據(jù)現(xiàn)場實際,結合設備和工藝的特點,對錯流過濾系統(tǒng)的構造、功能、裝備進行全面的分析,并進行了一系列實驗和研究工作。 通過現(xiàn)場試驗獲取啤酒色度、濁度、溶解氧、泡沫穩(wěn)定性等關鍵指標數(shù)據(jù),并結合工藝要求將相關數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)過濾進行對比分析,驗證錯流膜過濾系統(tǒng)在珠啤乃至啤酒生產(chǎn)行業(yè)的適用性和可靠性,實現(xiàn)錯流膜過濾系統(tǒng)與工藝和現(xiàn)場實際的相適應和相匹配。通過單因素實驗、正交實驗深入系統(tǒng)的研究錯流膜過濾系統(tǒng)過濾過程中各影響因素對單位面積膜的過濾流通量(Flux)的影響程度及系統(tǒng)工況優(yōu)化參數(shù)。對影響過濾流通量的五個因素(透膜壓差、錯流切向速度、過濾時間、酒液溫度、反沖間隔)的研究表明:在影響錯流過濾的五個因素(透膜壓差、錯流切向速度、過濾時間、酒液溫度、反沖間隔)中透膜壓差的影響*大,酒液溫度的影響*小。其影響過濾流通量的大小次序為:透膜壓差切向速度反沖間隔過濾時間酒液溫度,五因素watechliuhede的組合A3B4C2D4E1。即錯流過濾系統(tǒng)的優(yōu)化壓差工況參數(shù)為:透膜壓差0.15MPa、切向速度6m/s、過濾時間2h、酒液溫度-0.5℃和反沖間隔4min。 通過以膜組處于相對穩(wěn)定流通性時的流通量為清洗效果的判斷依據(jù),對各種清洗助劑、清洗方法及其相關影響因素(清洗時間、洗劑濃度)進行全面的實驗研究和對比分析,從而獲得錯流膜過濾系統(tǒng)的watechliuhede在線清洗方案:先用1%次氯酸鈉和0.5 mol/L氫氧化鈉混合堿液清洗10 min,再用0.1 mol/L檸檬酸溶液清洗10 min。 本論文中的實驗研究為錯流膜過濾系統(tǒng)由“試商用”到“全面應用”提供了可靠的驗證;也獲得了該系統(tǒng)的*優(yōu)工況和watechliuhede清洗方案,為系統(tǒng)在啤酒過濾流程中高效、低耗、環(huán)保、穩(wěn)定運行確立了基礎,具有很大的現(xiàn)實意義,獲得良好的經(jīng)濟效益。

【關鍵詞】：流通量 膜過濾 錯流 啤酒 在線清洗
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TS262.5
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