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本课件讲解葡萄酒厂过滤及分离设备，依次介绍板框式压滤机、水平圆盘式硅藻土过滤机、板框式纸板过滤机、真空过滤机、膜过滤机与离心分离机的结构组成、过滤流程、操作程序及适用场合。
过滤及分离设备：在葡萄酒酿造中，为了使葡萄酒长期保持清澈透明，除了自然澄清，需要进行多次过滤。
过滤设备根据过滤推动力的不同可分为四种类： (1)重力过滤机——利用滤浆自身的压头。
(2)加压过滤机（压滤机）——在滤浆表面施加压力。
(3)真空过滤机——在过滤介质的另一侧抽真空。
(4)离心过滤机——利用离心力的分离作用。
葡萄酒生产中常用压滤机、真空过滤机及离心分离机。
板框式压滤机：板框式压滤机是应用比较普遍的过滤机。
采用的过滤介质为织物，过滤中要添加助滤剂，常用的助滤剂是硅藻土，称为板框式硅藻土过滤机。
.1.止推板。
2.滤框。
3.滤板。
4.纵梁。
板框式压滤机止推板和机座：由两个纵梁连接，构成机架。
机架上靠近压紧装置一端放置着压紧板。
在止推板与压紧板之间依次交替排列着滤框和滤板，滤框与滤板之间夹着滤布。
压紧后，滤框与其两侧滤布之间形成滤室。
滤布介质同时起着密封垫片的作用，防止滤框与滤板接触面间的泄漏。
板框排列图及滤布：在止推板与压紧板之间依次交替排列着滤框和滤板，滤框与滤板之间夹着滤布。
•滤布一般采用棉织或合成纤维工业滤布，尺寸应大于板框外围尺寸，密度及层数视料液而定。
•滤板一般采用高分子聚合物(如增强聚丙烯等)制造。
滤布的材质与要求：滤布 滤布一般采用棉织或合成纤维工业滤布，尺寸应大于板框外围尺寸，密度及层数视料液而定。
滤板一般采用高分子聚合物(如增强聚丙烯等)制造。
滤板和滤框的结构：滤板和滤框 滤板和滤框两侧均设吊耳，安装时悬挂于两纵梁上。
滤框是中空的，滤板两侧表面有沟槽。
滤板和滤框的作用：滤板和滤框 在滤板和滤框的右上角均有一小孔，安装后，这些小孔便形成了滤浆通道。
滤框上还有与该小孔相连的通道，将滤浆导入框内。
过滤时，滤液穿过滤布进入滤板。
滤渣则积沉于滤布上，在框内形成滤饼。
进入滤板的滤液沿沟槽向下流动，从每块滤板左下角的旋塞排出(明流式)，或从每块滤板左下角小孔形成的通道排出(暗流式)。
明流式过滤：明流式过滤可以随时观察每块滤板中滤液的流动情况。
如某滤布有破裂，流出的滤液必显混浊，应当立即关闭其旋塞，使该块滤板停止工作。
暗流式过滤：暗流式过滤不可能个别地观察每块滤板中滤液的流出情况。
暗流式的密闭性好，酒与空气接触少，氧化程度轻，在葡萄酒过滤中较多采用。
板框压滤机的过滤操作：过滤操作 助滤剂预涂层敷设 过滤 排渣及清洗。
预涂层敷设步骤
预涂层敷设（续）：预涂层敷设 预涂层厚度一般达2mm左右，助滤剂用量与过滤介质及助滤剂的粒度有关，硅藻土用量一般为每平方米过滤面积0.5-0.7kg。
预涂时，循环酒液的用量一般为过滤机容积的1.3倍。
预涂时的操作压力约为lbar左右，时间约为20-30分钟。
预涂结束后的过滤操作：过滤 预涂结束后即可开始过滤。
开始时，进料阀门应缓慢开启，避免过滤压力变化太大而使预涂层脱落。
过滤初期，压力逐渐升高，过滤中滤液可能比较混浊，然后慢慢变清。
如发现板框之间渗漏较大，应检查是否压紧，由于滤布纤维的毛细孔作用而产生的少量渗漏是允许的。
如发现滤液突然混浊，说明滤布可能破损，应及时更换。
随着过滤时间的持续，滤饼不断增厚，阻力增大，流量减小。
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板框过滤机的排渣及清洗：排渣及清洗过滤完毕后，先用压缩空气或清水将积存于过滤机中的酒液顶出，松开压紧板，将滤板、滤框及滤布逐块取出，卸去滤渣，用清水冲洗干净，安装好准备下次使用。
水平圆盘式硅藻土过滤机A-机壳：B-原料泵。
C-循环桶。
D-计量泵。
E-流量计。
F-视镜。
G-电动机。
水平圆盘过滤机的结构与原理：结构及工作原理 在机壳所形成的密封腔(滤室)内装着过滤元件滤盘。
滤盘水平地安装在一根空心轴上，相互间用隔圈相隔。
滤网与托盘间形成的间隙与空心轴相通。
过滤时，滤渣沉积于过滤面表面，滤液经空心轴及阀2流出。
过滤机滤板结构及安装剖视滤盘上表面：是由细钢丝网形成的过滤面。
下表面为托盘，起接滤液的作用。
细钢丝网与托盘间夹着一层粗钢丝网。
过滤操作助滤剂预涂层的敷设过：过滤操作 助滤剂预涂层的敷设 过滤 残液过滤 排渣 清洗。
助滤剂预涂层敷设（一）：助滤剂预涂层敷设 ①开启阀1-3-4-7-8，关闭其余阀。
起动原料泵B。
预涂循环液在泵的输送下，进入滤室，充满滤室后经阀8排往循环桶。
助滤剂预涂层敷设（二）：助滤剂预涂层的敷设 ②当循环液充满循环桶一大半时，使阀4-5-6开启，其余关闭并启动泵B。
这样，滤室与循环桶之间在泵的作用下，形成了循环过滤。
使液流从阀8中流出以排除聚积在过滤机上部空间的空气，然后关闭阀8。
助滤剂预涂层敷设（三）：助滤剂预涂层敷设 ③在循环桶中加入一定量的硅藻土或其他助滤剂，并开启计量泵D进行搅拌。
在循环过程中，助滤剂不断层积于滤网表面，形成预涂层。
当从视镜F中观察到液流清亮时，说明预涂层已形成。
助滤剂用量：硅藻土每平方米过滤面积1.5kg。
纤维素每平方米过滤面积0.4kg。
助滤剂预涂层敷设（四）：助滤剂预涂层的敷设 ④助滤剂可一次加入，也可在过滤过程中陆续加入，其操作方法如下： 开启阀1-3-4-9，关闭其余阀。
在循环桶中加入助滤剂，每m2过滤面积加硅藻土3kg，可分多次加入。
调节计量泵流量达到适当值。
从视镜F观察液流是否正常，若流动不正常，可将阀10反复开启几次，直到正常为止。
过滤操作的阀门开启顺序：过滤 开启1-2-4-9阀，关闭其余阀。
原料在泵的作用下，从粗滤器M进入滤室。
过滤后滤渣层积于滤网表面，清液从空心轴通道进入下端管道，再经阀2排出。
过滤流量可通过开启阀4的大小调节，由流量计E显示。
水平圆盘过滤机的过滤操作：过滤 开始过滤时，流量不要太大,以免压力过早升高而造成过滤层堵塞。
过滤中，要根据需要，每隔一段时间给循环桶中补充一定量的助滤剂。
过滤过程的持续进行：过滤 随着过滤过程的持续，滤饼逐渐增厚，过滤阻力增加，过滤流量减小。
当从流量计E中观察液流较细微时，应当停止过滤。
水平圆盘过滤机的残液过滤：残液过滤过滤结束时，利用残液过滤器N将滤室及循环桶中的残液进行再过滤。
①开启2-4-5-9阀，关闭其余阀。
②待循环桶中的残液排空后，开启阀3，关闭阀2-5，让滤室中的残液进行循环过滤。
残液过滤（一）：残液过滤③当从视镜F中观察到液流稍微清亮时，关闭阀4，开启阀7-8-12-15，使残液在泵的作用下，经残液过滤器N过滤后流入循环桶。
④当循环桶中滤液流满后，关闭阀7，开启阀5，进行循环过滤。
直至从视镜P中观察到液流清亮时，关闭阀15，开启阀16，将清液排出。
残液过滤（二）：残液过滤⑤当循环桶中的残液过滤完后，关闭阀5-16，开启阀7-15，进行下一循环的过滤，直至所有残液滤完为止。
⑥开启阀14，将残液过滤器中的滤液排尽。
排渣操作①：在过滤机下面放一接渣容器。
②操纵手柄L，将碟形活门打开。
③起动电机G，使滤盘旋转。
滤渣在离心力作用甩出并落入下面的接渣容器中。
④取出残渣过滤器的滤芯，清洗干净。
清洗操作①循环桶中注入清水：②开启阀5-11，关闭其余阀。
③启动电机G及泵B，反复冲洗，将残留脏物洗净。
④开启阀10，将连接计量泵D的管道清洗干净。
应用特点①过滤面水平向上
本页为图示页，具体内容见课件原图。
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过滤机流程图（2）：过滤机流程图。
过滤机流程图（3）：过滤机流程图。
过滤机流程图（4）：过滤机流程图。
过滤机流程图（5）：过滤机流程图。
过滤机流程图（6）：过滤机流程图。
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过滤机流程图（7）：过滤机流程图。
板框式纸板过滤机的结构：板框式纸板过滤机板框式纸板过滤机结构形式与板框式压滤机基本相似。
板框式纸板过滤机过滤介质是纸板，过滤时不添加助滤剂，主要用于葡萄酒的精过滤。
板框式压滤机采用的过滤介质是滤布，过滤时要添加助滤剂，主要用于葡萄酒的粗过滤。
不同点： 两者采用的过滤介质不同， 用途不同。
板框式纸板过滤机工作原理：当料液从a口进入O腔后，大部分料液经进液管及其通道进入B腔，在压力作用下，使滤液透过纸板进入A腔。
进入A腔的滤液经通道及出液口b排出，滤渣则沉积在B腔的两侧面上。
板框式纸板过滤机的使用：板框式纸板过滤机。
过滤介质分类按过滤纸板的材料：过滤纸板分为三种类型： ①石棉板主要由石棉、纸浆、硅藻土及粘合剂制成。
②纸板主要由脱色木质纸浆、棉绒纤维、锻烧硅藻土及合成纤维制成。
③聚乙烯纤维纸板主要由聚乙烯纤维制成。
根据过滤效果或过滤目的不同，一般将过滤纸板分为两大类： ①除菌板又称甲类板，主要用于装瓶前的过滤，以除去葡萄酒中小分子细菌及微粒，避免装瓶后出现混浊、沉淀、微生物等病害。
②澄清板过滤目的是使葡萄酒在贮藏期间保持稳定。
除菌板型号：根据过滤纸板的孔隙大小，除菌板有三种型号： 甲-1型(EK型)。
甲-2型(EKS型)。
甲-3型(EKS１型及EKS2） 澄清板有四种型号 乙-1型(K3型)。
乙-2型(K5型)。
乙-3型(K7型)。
乙-4型(K10型)。
纸板的放置纸板：有正、反两面。
反面表面呈波浪形也叫“麻面”，是进酒面。
正面表面有网状格纹，也叫“光面”，是出酒面。
放置时，B腔的两个侧面应为麻面，A腔的两个侧面应为光面。
纸板过滤机的过滤操作：过滤操作①关闭进出口阀门，打开放气阀。
②开启原料泵，缓缓打开进口阀门，使料液进入过滤机。
③当过滤机中空气完全排出，关闭排气阀，料液从开启着的阀门流出时，再缓缓打开出酒阀。
④调整进出口阀门的开启度，使进出口的压力差不要超过额定压力。
•⑤及时取样检查。
•过滤过程中要保持压力稳定，避免压力变化太大或压力过高使纸板破裂或纤维脱落，影响过滤质量。
清洗消毒：使用后板框卸下，刷洗干净后安装好，再进行消毒。
消毒一般采用高温蒸汽消毒，按以下步骤进行：①关闭出口阀，接蒸汽送进管，半开其余全部阀门。
蒸汽压力≤0.5bar，温度≤115℃。
②缓缓开启出口阀，使蒸汽流过过滤机，并从开启着的阀门排出。
③检查压力表不得有任何压力指示，使蒸汽在没有压力的情况下通过过滤机。
④调节阀门的开启度，使各阀门的汽流强度趋于一致，并维持20分钟左右。
真空过滤机1、转鼓2、滤液接收器：图示标注主要部件如下。
真空过滤机系统与转鼓结构：一、真空过滤机系统及转鼓结构1转鼓2滤液收集器3料池4排料泵5真空泵6补水箱7循环箱8给料泵真空过滤机系统图。
真空过滤机转鼓结构：转鼓结构1滤网2衬筒3隔筒4吸液管5主轴6料池7机架主轴为一空心管，一端密封，一端通过管道与滤液收集器连通。
在空心主轴上辐状分部着多根吸液管，吸液管的一端与主轴孔相通，另一端与隔筒和衬筒间所形成的空腔相通。
衬筒上有筛孔，外面包了一层细钢丝滤网。
转鼓为圆筒形，安装在敞开口料池的上方，并在料池中有一定的浸没度。
转鼓主轴两端设有支承，可在驱动装置的带动下旋转。
滤液收集器被液环式真空泵抽成真空。
真空过滤机工作原理：二、工作原理 工作时，滤液收集器被抽真空，料浆在大气压力作用下，经滤网过滤。
滤液沿吸液管及主轴孔进入滤液收集器，再由排料泵排出，滤渣沉积于滤网上的预涂层表面。
操作①开启阀A-E：关闭其余阀。
起动原料泵4，给循环桶中注入循环液使液面距离桶口约25-30cm。
1.预涂层敷设②关闭泵4及所有阀门，循环桶中加入助滤剂，启动电机13进行搅拌。
③调整料池液面探头S，使液面能没过转鼓约3-4cm。
真空过滤机预涂层敷设：1.预涂层敷设⑥开启阀L-B。
将原料泵4置于“自动”位置起动。
此时循环桶中的混合液便可经泵4送往料池，滤液进入收集器2，再经泵5送往循环桶。
④起动电机9，使转鼓旋转。
⑤开启阀F。
起动真空泵6及排料泵5。
预涂层循环敷设的继续：⑦继续循环，在滤网表面形成一层预涂层。
循环过程中要及时往循环桶中补充循环液，维持液面原高度恒定，每隔5-10分钟加一定量的助滤剂(一般硅藻土为2kg)，使预涂层厚度达到6-7cm为止。
真空过滤机过滤操作（一）：2.过滤操作②开启阀C-E，将料池中的循环液全部泵往循环桶。
③将探头S抬起，置于距转鼓顶约为鼓径的2／3处(此时浸没度约为43％)。
①预涂层形成后，移动刮刀当接近预涂层表面时，限定刮刀位置，再将刮刀后退到原处。
真空过滤机过滤操作（二）：过滤操作④开启阀A-B，关闭阀C-E，往料池中供料(泵4置于“自动”位置)，起动电机10。
料池中液面高度由液位传感器控制，传感器触点下端有处于不同高度的两个触点S（探头），当液面较低时，低触点被浸没在料液中，接通原料泵4的电路，泵4开启，向料池中供料。
当液面上升至使两探头同时被浸没时，原料泵4的电路断开，泵关闭，停止供料。
真空过滤机过滤操作（三）：过滤操作⑤若从视镜12中观察液流清亮时，开启阀G，关闭阀F，开始过滤。
⑥当过滤中滤液收集器中产生泡沫，开启阀I，降低真空度。
真空度一般控制在0.5-0.6bar间。
真空过滤机过滤操作（四）：过滤操作⑦随着过滤的进行，转鼓表面滤渣逐渐加厚，当达到一定厚度5mm左右)时，应及时刮去。
启动刮刀前进电机轻轻刮，避免将预涂层刮破。
刮削厚度取决于滤渣厚度，一般为0.6-2mm。
过滤结束①关闭泵4：停止向料池中供料。
②当滤液收集器中抽空后，关闭排料泵5。
③通过阀C将料池中的残液排出。
关闭真空泵6。
过滤进行到一定程度，滤饼层因吸附杂质使过滤阻力增加。
从视镜11中观察液流量较小时，应停止过滤。
真空过滤机的清洗：4.清洗 在循环桶中注入清水后开启阀B-P-N，起动泵4，将滤网上的滤渣及预涂层冲洗掉，冲洗脏物从活门Q排出。
继续冲洗滤网，冲干净后关闭电机9，使转鼓停止旋转，再关闭泵4。
真空过滤机流程示意图（一）：真空过滤机流程示意图。
真空过滤机流程示意图（二）：真空过滤机流程示意图。
真空过滤机：应用特点 优点： ①连续式操作，效率高，劳动强度小。
②能够在过滤过程中刮除滤渣，减小滤层堵塞，因而能适用于稠厚物料(如酒泥等)的过滤。
③过滤面在大气压一侧，便于检查维修。
缺点：①物料在空气中接触的面积大，时间长，易氧化及污染，还会造成酒中的酒精成分挥发大，使酒度降低。
②结构复杂，造价高。
③体积大，占地面积大。
膜过滤机与滤芯：§4 膜过滤机膜过滤的滤芯是由纤维和其他高分子聚合物构成的过滤膜，其过滤原理主要是筛析过滤。
过滤膜的孔隙率高达80%。
膜厚约为0.15mm，材料孔径致密，可截留极小的细菌。
滤芯具有较强的机械抗性和抗热能力,能够承受3-5bar的工作压力及80℃的灭菌温度。
滤芯有平板状、管状、毛细管状(空心纤维)等几种结构形式。
葡萄酒生产中主要用于装瓶前的除菌过滤，过滤澄清的葡萄酒。
膜过滤器结构1.压力表：2.上端盖。
3.滤筒。
4.毛细管滤膜。
5.下端盖•在滤筒3中装着许多根毛细管滤膜4，膜4的两头沿管外壁用环氧树脂胶粘结并固定在不锈钢滤筒中。
上下端盖与滤筒上下端面结合处用橡胶垫密封并用卡箍联接。
料液在泵的：作用下从进口沿毛细管孔道流动，并从回流管流出。
流动过程中，清液在压力作用下，透过毛细管管壁的孔隙从清液出口流出。
其余随滤渣又流回原液罐。
如此循环实现过滤。
二、工作原理。
料液流动的方向平行于滤膜：料液在泵的作用下进入膜组件后分成两路：一路是透过液，一路是截留液。
透过液透过膜面流出，在管外收集。
截留液则以高的剪切速度沿膜面流过，以吹扫走被膜截留、集聚于膜表面的积沉物，防止或减小膜孔堵塞。
流动速度越大，过滤作用越明显。
过滤通常分两级串联：使用，滤浆进入外壳与滤芯所形成的间隙之间，在压力作用下，滤液透过滤膜，从中间孔流出，滤渣被截流在滤膜表面。
滤芯在使用一段时间后应进行反冲洗，使膜再生。
膜过滤的原理：三、膜过滤特点 膜过滤是切面过滤，即待过滤液的流向与过滤表面平行，使滤渣回到原液罐中，过滤表面无滤渣积存，过滤持续时间长。
膜过滤的特点：膜过滤特点 膜过滤是切面过滤，即待过滤液的流向与过滤表面平行，使滤渣回到原液罐中，过滤表面无滤渣积存，过滤持续时间长。
膜过滤机（一）：膜过滤机。
膜过滤机（二）：膜过滤机。
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膜过滤机（三）：膜过滤机。
膜过滤机的清洗：清洗•冲洗时先将C、D阀关闭，A、B阀开启，冲洗水在泵的作用下可对毛细管孔道进行冲洗。
然后将A、B阀关闭，C、D阀开启，将泵的出口与阀D上的管道接通，让冲洗水从D阀处流进，从C阀处流出，这样可对滤筒进行冲洗。
离心分离机：利用悬浮液在高速回转时产生的惯性离心力进行分离，实现这种分离操作的机械称为离心分离机。
离心分离机按其分离因数大小可分为常速离心机，高速离心机和超高速离心机。
按其作用原理可分为： ①过滤式离心机：借离心力实现过滤的离心机。
②沉降式离心机：借离心力实现沉降的离心机 澄清悬浮液用的碟式离心沉降机碟片上不开孔。
只有一个清液排出口。
沉积在转鼓内壁上的沉渣，间歇排出。
离心分离机的工作原理：工作原理 混浊的葡萄酒在离心力的作用下，经滤筒1粗滤后流入容器2中，并沿管道3及分布器4流往转鼓6的下部，然后分布于碟片5间的间隙之间。
在转鼓旋转时所产生的离心力的作用下，较重的悬浮微粒(酵母菌、细菌及其他杂质)被抛向四周围，并沿转鼓内壁向下经管道7、喷咀8及排渣管道9排出。
清酒则沿碟片上升并经清汁孔10流往清酒收集器11中。
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