錯流膜過(guò)濾技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的應用研究
2015-09-02 10:41:33
admin
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錯流膜過(guò)濾技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的應用研究
周文龍
【摘要】: 錯流膜過(guò)濾是一種無(wú)需借助過(guò)濾介質(zhì)對待濾液進(jìn)行物理性分離的過(guò)程,它將顆?;蚣毦?ldquo;相對雜質(zhì)”從待濾液中隔離開(kāi),從而實(shí)現待濾液的澄清得到所需的產(chǎn)品。近年來(lái),錯流過(guò)濾作為無(wú)助劑過(guò)濾中的典型新技術(shù)代表,得到越來(lái)越多的認知、認可,逐步試用于食品、飲料、化工、醫藥等行業(yè),其中以啤酒生產(chǎn)行業(yè)為尤。 運用助劑過(guò)濾工藝時(shí),啤酒過(guò)濾普遍依賴(lài)于硅藻土這一過(guò)濾介質(zhì),這不但對啤酒風(fēng)味和質(zhì)量帶來(lái)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(shí)存在硅藻土資源枯竭這一嚴重問(wèn)題。而錯流過(guò)濾技術(shù)的誕生,為啤酒行業(yè)解決了過(guò)濾流程中的多項難題:無(wú)需硅藻土,不改變啤酒質(zhì)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(jiǎn)稱(chēng)珠啤)的“錯流膜過(guò)濾系統試商用”項目為研究背景,根據現場(chǎng)實(shí)際,結合設備和工藝的特點(diǎn),對錯流過(guò)濾系統的構造、功能、裝備進(jìn)行全面的分析,并進(jìn)行了一系列實(shí)驗和研究工作。 通過(guò)現場(chǎng)試驗獲取啤酒色度、濁度、溶解氧、泡沫穩定性等關(guān)鍵指標數據,并結合工藝要求將相關(guān)數據與傳統過(guò)濾進(jìn)行對比分析,驗證錯流膜過(guò)濾系統在珠啤乃至啤酒生產(chǎn)行業(yè)的適用性和可靠性,實(shí)現錯流膜過(guò)濾系統與工藝和現場(chǎng)實(shí)際的相適應和相匹配。通過(guò)單因素實(shí)驗、正交實(shí)驗深入系統的研究錯流膜過(guò)濾系統過(guò)濾過(guò)程中各影響因素對單位面積膜的過(guò)濾流通量(Flux)的影響程度及系統工況優(yōu)化參數。對影響過(guò)濾流通量的五個(gè)因素(透膜壓差、錯流切向速度、過(guò)濾時(shí)間、酒液溫度、反沖間隔)的研究表明:在影響錯流過(guò)濾的五個(gè)因素(透膜壓差、錯流切向速度、過(guò)濾時(shí)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(guò)濾流通量的大小次序為:透膜壓差切向速度反沖間隔過(guò)濾時(shí)間酒液溫度,五因素watechliuhede的組合A3B4C2D4E1。即錯流過(guò)濾系統的優(yōu)化壓差工況參數為:透膜壓差0.15MPa、切向速度6m/s、過(guò)濾時(shí)間2h、酒液溫度-0.5℃和反沖間隔4min。 通過(guò)以膜組處于相對穩定流通性時(shí)的流通量為清洗效果的判斷依據,對各種清洗助劑、清洗方法及其相關(guān)影響因素(清洗時(shí)間、洗劑濃度)進(jìn)行全面的實(shí)驗研究和對比分析,從而獲得錯流膜過(guò)濾系統的watechliuhede在線(xiàn)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(shí)驗研究為錯流膜過(guò)濾系統由“試商用”到“全面應用”提供了可靠的驗證;也獲得了該系統的*優(yōu)工況和watechliuhede清洗方案,為系統在啤酒過(guò)濾流程中高效、低耗、環(huán)保、穩定運行確立了基礎,具有很大的現實(shí)意義,獲得良好的經(jīng)濟效益。
【關(guān)鍵詞】:流通量 膜過(guò)濾 錯流 啤酒 在線(xiàn)清洗
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類(lèi)號】:TS262.5
【目錄】:
【學(xué)位授予單位】:華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2010
【分類(lèi)號】:TS262.5
【目錄】:
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-13
- 第一章 緒論13-21
- 1.1 引言13
- 1.2 啤酒過(guò)濾工藝的原理及其在啤酒生產(chǎn)中的重要性13-14
- 1.2.1 啤酒過(guò)濾的原理13-14
- 1.2.2 啤酒過(guò)濾工藝的發(fā)展14
- 1.3 啤酒過(guò)濾技術(shù)及其裝備在國內外的發(fā)展和應用14-19
- 1.3.1 啤酒過(guò)濾技術(shù)及其裝備的發(fā)展狀況14-15
- 1.3.2 傳統啤酒過(guò)濾技術(shù)及裝備15-18
- 1.3.3 新型啤酒過(guò)濾技術(shù)及裝備18-19
- 1.4 課題背景及研究意義19
- 1.5 研究?jì)热莺凸ぷ?span id="rightwhite">19-20
- 1.6 本章小結20-21
- 第二章 錯流膜過(guò)濾系統的裝備布局及其功能21-32
- 2.1 概述21
- 2.2 錯流過(guò)濾主系統21-29
- 2.2.1 錯流過(guò)濾的基本原理21-24
- 2.2.2 錯流過(guò)濾的過(guò)濾介質(zhì)選定24-27
- 2.2.3 錯流過(guò)濾主系統的構成、功能和流程27-28
- 2.2.4 影響錯流過(guò)濾主體系統性能的因素28-29
- 2.3 RO 水制備系統29
- 2.4 CIP 清洗系統29-30
- 2.5 錯流過(guò)濾的優(yōu)勢和新應用概念30-31
- 2.6 本章小結31-32
- 第三章 錯流膜過(guò)濾系統的可靠性和適用性研究32-39
- 3.1 概述32
- 3.2 實(shí)驗裝置與方法32-34
- 3.2.1 實(shí)驗材料32
- 3.2.2 實(shí)驗儀器32
- 3.2.3 培養基32
- 3.2.4 實(shí)驗方法32-34
- 3.3 實(shí)驗數據分析34-36
- 3.4 錯流過(guò)濾系統與硅藻土等傳統裝備的工藝質(zhì)量對比分析36-37
- 3.5 本章小結37-39
- 第四章 錯流膜過(guò)濾系統膜流通量的研究39-52
- 4.1 概述39
- 4.1.1 膜流通量研究的理論依據39
- 4.2 實(shí)驗裝置與方法39-43
- 4.2.1 實(shí)驗材料39
- 4.2.2 實(shí)驗對象39-40
- 4.2.3 主要實(shí)驗裝備與儀器40
- 4.2.4 自組建裝備簡(jiǎn)介40-43
- 4.2.5 實(shí)驗方法43
- 4.2.6 實(shí)驗的操作控制43
- 4.3 實(shí)驗研究43-45
- 4.3.1 平均透膜壓差對過(guò)濾流通量的影響44
- 4.3.2 錯流切向速度對過(guò)濾流通量的影響44
- 4.3.3 過(guò)濾時(shí)間對過(guò)濾流通量的影響44
- 4.3.4 待濾酒液溫度對過(guò)濾流通量的影響44-45
- 4.3.5 反沖間隔對過(guò)濾流通量的影響45
- 4.3.6 錯流膜過(guò)濾流通量的正交表設計45
- 4.4 實(shí)驗結果與討論45-51
- 4.4.1 透膜壓差對過(guò)濾流通量的影響45-46
- 4.4.2 錯流切向速度對過(guò)濾流通量的影響46-47
- 4.4.3 過(guò)濾時(shí)間對過(guò)濾流通量的影響47-48
- 4.4.4 待濾酒液溫度對過(guò)濾流通量的影響48-49
- 4.4.5 反沖間隔對過(guò)濾流通量的影響49
- 4.4.6 錯流過(guò)濾系統設備工況的優(yōu)化49-51
- 4.5 本章小結51-52
- 第五章 錯流膜過(guò)濾系統的清洗研究52-58
- 5.1 概述52
- 5.2 研究的裝置和方法52-53
- 5.2.1 實(shí)驗對象52
- 5.2.2 實(shí)驗輔助裝備52
- 5.2.3 實(shí)驗清洗劑的選擇52-53
- 5.2.4 實(shí)驗儀器53
- 5.2.5 實(shí)驗方法53
- 5.3 實(shí)驗研究53-57
- 5.3.1 各種清洗劑的清洗效果53-54
- 5.3.2 各種清洗條件對膜通量的影響54-56
- 5.3.3 各種綜合清洗對膜通量的影響56-57
- 5.4 本章小結57-58
- 第六章 錯流膜過(guò)濾系統的經(jīng)濟及社會(huì )效益分析58-60
- 6.1 概述58
- 6.2 錯流過(guò)濾的經(jīng)濟效益58-59
- 6.3 錯流過(guò)濾的社會(huì )效益59
- 6.4 本章小結59-60
- 結論與展望60-62
- 參考文獻62-66
- 致謝66