ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФИЛЬТРОВАНИЯ ПИВА И ВОЗДУХА - ПИВОВАРЕНИИ
создание документов онлайн
Документы и бланки онлайн

Обследовать

Администрация
Механический Электроника
биологии
география
дом в саду
история
литература
маркетинг
математике
медицина еда Питание косметика рецепты
музыка
образование
психология
разное
художественная культура
экономика




















































ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФИЛЬТРОВАНИЯ ПИВА И ВОЗДУХА - ПИВОВАРЕНИИ

еда Питание


Отправить его в другом документе Tab для Yahoo книги - конечно, эссе, очерк Hits: 3727


дтхзйе дплхнеофщ

А ТАКЖЕ СНЫТЬ, КРАПИВА И ДРУГИЕ
20 привычек умного питания
6 причин НЕ пить пиво
ПИЩУ НЕЛЬЗЯ КЛАСТЬ НА ОГОНЬ
ПОЧЕМУ НЕ СТОИТ ЕСТЬ ЖИВОТНЫЕ ПРОДУКТЫ
НАТУРИЗМ И СПОРТ
ОТКУДА БРАТЬ БЕЛОК
ПЕРВЫЙ ИЗ ЧЕТЫРЕХ ШАГОВ НАЗАД
ВОДА В ПИВОВАРЕНИИ - ПИВОВАРЕНИИ
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ФИЛЬТРОВАНИЯ ПИВА И ВОЗДУХА - ПИВОВАРЕНИИ
 

Вспомогательные материалы для фильтрования пива и воздуха - пивоварении

С физико-химической точки зрения пиво является сложной гетерогенной системой. Это водный раствор спирта, экстрактивных веществ солода, вкусо-ароматических веществ, образовавшихся в результате процесса охмеления сусла и брожения пива, которые могут давать как истинные, так и коллоидные растворы.

Коллоидные частицы (размер частиц менее 0,1мкм) в пиве представлены главным образом белками, полифенолами, белково-дубильными комплексами, углеводами, оксалатами (см. раздел 11.1), которые имеют как гидрофильный, так и гидрофобный характер.

Наряду с указанными компонентами, пиво после дображивания содержит микроорганизмы (табл. 1), минимальный размер которых 0,5мкм. Так же пиво содержит взвеси (кизельгур, дробину, вспомогательные технологические материалы), размер частиц которых колеблется от 1 до 60 мкм.

Таблица 1

Размеры некоторых микр 232b19cc оорганизмов, встречающихся в пиве

Род и вид микроорганизма



Размер клеток (длина х на ширину),мкм

Saccharomyces cerevisiae (штаммы пивных дрожжей)

5,5…13 х 5,5х10

Saccharomyces cerevisiae (дикие дрожжи)

4,5…1 х 3,5…7,0

Saccharomyces рastorianus

6,5…16 х 3,0…4,5

Pediococcus cerevisiae

0,5…1,5

Lactobacillus casei

1,8…5,0х0,2….0,4

Одним из способов удаления взвесей коллоидной и микробиологической природы пива является фильтрование.

Фильтрованием называют процесс разделения суспензий с помощью специальных фильтровальных перегородок, способных задерживать дисперсионную фазу и пропускать жидкую фазу. В качестве фильтровальных перегородок могут использоваться как естественные, так и искуственные материалы. Различают гибкие (сетка, бумага) и негибкие (например, диски, плиты, песок, древесный уголь) фильтровальные перегородки.

При разделении суспензий с небольшой концентрацией тонкодисперсной твердой фазы часто применяют вспомогательные вещества, препятствующие проникновению твердых частиц в поры фильтровальной перегородки.

Вспомогательные вещества наносят предварительно на фильтровальную перегородку в виде тонкого слоя, поверхность которого со временем может покрыться коркой осадка, что снизит скорость фильтрации. В этом случае необходимо подавать постоянно в фильтрующуюся суспензию небольшое количество вспомогательного материала (текущее дозирование). При этом часть пор в фильтрующем слое вспомогательного материала может забиться осадком, но все же часть пор останется свободной для фильтрата.

Фильтрация – движение жидкости сквозь пористую среду.

Самыми лучшими фильтровальными материалами с точки зрения эффективности и экономической выгоды являются кизельгур (диатомит), перлит и целлюлоза.

Общим свойством этих и всех других фильтровальных материалов является неправильная форма и жесткая структура. Но для кизельгуров и перлитов, в отличие от других фильтровальных материалов, характерна способность создавать очень высокую пористость при образовании слоя, так называемой «лепешки», на фильтрующей перегородке, при этом наблюдается сильное взаимодействие частиц материала между собой.

1. Процессы, проходящие при фильтровании пива

 
1.1. Физико-механические процессы

Эффективность фильтрования пива зависит от размера пор фильтровального материала. Механически фильтр задерживает только крупные частицы суспензии, в частности, дрожжевые клетки.

Коллоиды, а также растворимые вещества (например, окрашенные компоненты пива) задерживаются на поверхности фильтровального материала за счет адсорбции. При этом размер задерживаемых частиц значительно меньше, чем размер пор в материале. Таким образом, удаляются вещества, вызывающие опалисценцию пива, которые механически задержать нельзя. При этом очень трудно определить, какие вещества задерживаются механически, а какие в результате адсорбции, так как оба процесса  действуют одновременно.

1.2. Физико-химические процессы

При фильтровании довольно сильно адсорбируются красящие вещества. Поэтому снижение цвета первой части пива, прошедшего через фильтр, весьма значительно. После того, как профильтруется большое количество пива, при работе с материалами, имеющими низкие адсорбирующие свойства, не наблюдается заметного снижения цветности пива. В том случае, когда фильтровальный материал обладает высокой сорбционной способностью, цветность пива после фильтрации снижается на 0,1…0,2 мл 0,1н раствора йода на 100 мл воды (2…3,4 ед. ЕВС) по сравнению с пивом, поступающим на фильтрование.

При фильтровании также адсорбируются поверхностно-активные вещества, горькие и редуцирующие компоненты пива.

Положительным является тот факт, что при фильтровании пива, охлажденного до температуры 0…(– 1)0 С, хорошо адсорбируются нестабильные коллоиды пива, что повышает его коллоидную стойкость. Однако, при этом, из пива удаляются такие важные компонеты, как горькие, редуцирующие и поверхностно-активные вещеста.

1.3. Биологические процессы

При фильтровании через целлюлозную фильтромассу биологическая стойкость пива не повышается. Для увеличения микробиологической стабильности пива используют методы холодной стерилизации с применением мембранных фильтров. Использование средних и тонких марок фильтровальных материалов значительно повышает микробиологическую стойкость пива. С помощью очень тонких марок кизельгуров можно добиться холодной стерилизации пива, для этой же цели используют мембранные фильтры.

2. Фильтрование пива.

Обычно установка для фильтрования пива состоит из буферных танков для исходной и отфильтрованной жидкости, которые уменьшают колебания жидкости, емкости-смесителя для фильтровального материала, насоса-дозатора суспензии, фильтра, насоса для подачи фильтруемой жидкости на фильтр и смотрового фонаря для визуального контроля прозрачности отфильтрованной жидкости. Такая установка позволяет осуществлять фильтрацию при постоянной скорости подачи жидкости, что продлевает длительность цикла фильтрования.

2.1. Типы фильтров.

В отечественной пивоваренной промышленности широкое распространение нашли фильтры работающие под давлением: в частности, фильтрпрессы с вертикальными рамами, листовые фильтры с горизонтальным и вертикальным расположением фильтрующих поверхностей, а также свечные патронные фильтры. Выбор фильтра зависит от условий каждого конкретного пивоваренного завода.

2.2. Намыв фильтровального материала.

Фильтрование пива начинается с намыва фильтровального материала на поверхности фильтровальных перегородок. Задача намыва – создание однородного слоя фильтровального материала соответствующей марки на всей поверхности фильтрации. Это защищает поверхность фильтрации от забивания его отверстий (пор), упрощает снятие осадка и обеспечивает прозрачность пива.

Для предотвращения нарушений во время намыва необходимо избежать попадание в фильтр воздуха через смеситель. Кроме того, следует обеспечить низкую температуру пива, поступающего на фильтрование для того, чтобы диоксид углерода оставался в растворе, в противном случае воздух или диоксид углерода могут собираться в верхней части фильтра и это приведет к тому, что на верхних частях листов не будет намываться кизельгур.

2.3. Подход к выбору фильтровального материала для намыва.

Главная задача фильтрования пива заключается в обеспечении его прозрачности (мутность должна быть менее 0,35 ед. мутности ЕВС). Одновременно преследуется цель получения прозрачного пива при минимальном расходе фильтровального материала.

Минимальное количество фильтровального материала, применяемого для намыва – это то количество, которое при нанесении на фильтровальную перегородку обеспечивает ее полное покрытие с минимальной толщиной намыва  1,6-3,2 мм.. Количество намываемого материала зависит от оборудования, качества и марки пива и опыта работы фильтровщиков и колеблется в широких пределах 730…2440 г/мг.

Среди пивоваров принята практика смешения различных марок фильтрующих материалов как для намыва, так и для текущего дозирования. Эти смеси готовят  непосредственно перед применением.

2.4. Текущее дозирование.

Цель текущего дозирования – сохранение проницаемости фильтрующей слоя («лепешки») в процессе фильтрования. Чтобы добиться этого, необходимая норма фильтровального материала должна непрерывно и единообразно добавляться к пиву, подаваемому на фильтрование оборудованием текущего дозирования. Это оборудование состоит из емкости-смесителя текущего дозирования, насоса-дозатора для подачи суспензии текущего дозирования в пиво и системы трубопроводов.

Емкость-смеситель для текущего дозирования может быть небольшой (например, раствор можно готовить каждые 2…3 часа). Ввиду того, что нельзя готовить суспензию текущего дозирования сразу в большом количестве (например, один раз за 20 …24 часа), т.к. может произойти разрушение фильтровального материала из-за слишком долгого перемешивания. Рекомендуют применять концентрацию раствора текущего дозирования 5%, при этой концентрации уменьшается изнашивание насоса-дозатора, уменьшается возможность осаждения порошка. Суспензию можно готовить, используя как пиво, так и деаэрированную воду. Мешалка должна быть низкоскоростная лопастная (частота вращения 20…60 об/мин) или пропеллерная (с частотой вращения 200…500 об/мин).

Для дозирования суспензии текущего дозирования и перемешения ее используют либо насос с диафрагмой, либо поршневой (или плунжерный). От работы системы текущего дозирования зависит длительность цикла фильтрования.

2.4.1. Фильтровальный материал для текущего дозирования.

Для текущего дозирования можно использовать марку кизельгура (диатомита), которая применялась для намыва и затем менять подачу суспензии при текущем дозировании.

Подача суспензии зависит от количества взвесей в пиве и подбирается путем проб и ошибок для достижения наибольшей длительности цикла фильтрования. Если один и тот же фильтровальный материал применяется для намыва и для текущего дозирования, то та часть фильтрующего слоя, которая образована в результате текущего дозирования, содержит взвеси и фильтровальный материал, и будет иметь более низкую проницаемость, чем та часть, которая получена при намыве. Поэтому необходимо выбирать марки фильтровального материала для текущего дозирования, которые имеют проницаемость несколько выше, чем марки для намыва. Следовательно, комбинация взвесей и фильтровальных материалов должна затем обеспечивать проницаемость и характеристики, подобные характеристикам намыва.

Характерный уровень текущего дозирования для начального фильтрования составляет от 97 до 232 г фильтровального материала на 1 гл пива: расход материала для текущего дозирования при полирующей фильтрации  находится в диапазоне 19…58 г/гл. Норма текущего дозирования зависит от количества взвесей в пиве.

3.Фильтровальные пластины

Фильтровальные пластины или фильтровальные перегородки предназначены для грубой, тонкой и стерилизующей фильтрации воды, сусла, пива и воздуха.

При классическом процессе фильтрования удаление взвешанных частиц из пива обычно производится в два этапа: с помощью кизельгурового фильтрования с последующим полирующим и стерилизующим фильрованием с применением фильтровальных пластин.

Свойства пластин определяются комбинацией сырья, входящего в их состав. В состав фильтровальных пластин и перегородок могут входить:

-         металлические ткани,

-         текстильные ткани (например, на основе пропилена, хлопка),

-          целлюлоза,

-         кизельгур, перлит,

-         активированный уголь,

-         оксид и гидроксид алюминия,

-         стеклянные волокна,

-         пористые материалы (например, металлокерамические сплавы),

-         искусственные смолы (2…5% от исходного материала), которые вносят для улучшения механической прочности пластины во влажном состоянии, а также для препятствия попаданию фильтрационных материалов в фильтрат,

-          мембраны из полиуретана, полиакрила, полиамидов, полиэтилена, поликарбоната, ацетатцеллюлозы, поливинилхлорида, полисульфона.

Следует отметить, что асбест, который использовался ранее для изготовления фильтровальных пластин, в настоящее время применять запрещено в виду обнаружения его канцерогенных свойств.

Одним из видов фильтровальных пластин является фильтр-картон, в состав которого входят целлюлозные волокна высокого качества, кизельгур, частично перлиты и в небольшом количестве пищевые полимеры.

Качество фильтрационных пластин определяется

-         по внешним признакам

-         механическим свойствам,

-         прочности,

-         гомогенности,

-         пропускной способности,

-         химическому составу.

Внешние признаки

Толщина пластин в среднем составляет 3,0…3,8 мм. Не допускается отклонение в толщене больше 1 мм от указанной на упаковке, т.к. это влечет за собой изменение фильтрационных свойств пластины. Состояние поверхности выходной стороны пластин оценивается по качеству сшивки.

Прочность

Прочность определяется по сопротивлению к продавливанию в сухом виде и сопротивлению прорыва пластин.

Гомогенность

Гомогенность или однородность пластин определяется по величине проницаемости образцов, взятых из разных мест пластины. Неоднородные по проницаемости пластины имеют короткий срок службы и дают неудовлетворительное качество фильтрации. Плохая гомогенность выявляется по появлению темных точек на гладкой (выходной) стороне пластины.

Пропускная способность

Для сравнения пластин различных фирм изготовителей следует использовать один и тот же метод определения пропускной способности. Как правило, для характеристики пропускной способности используют водяной эквивалент, который определяют при определенном давлении и температуре. Пропускная способность выражается количеством жидкости (л), протекающей за минуту через 1 м2 фильтрующей поверхности при температуре воды 20±0,50C (л/мин.м2). Например для фильтр–картона HS400 эта величина при перепаде давления 100 кПа составляет 80 л/(мин.м2).

Согласно другому способу пропускную способность выражают количеством воды, которая прошла через пластину размером 40Х40 см в течение часа при разнице давлений 98,06 кПа. Например, осветляющие пластины фирмы Schenk имеют проницаемость от 60000 л/ч ( АК00) до 900 л/ч (АК10), стерилизующие пластины имеют проницаемость от 600 (S600) до 100 (S100) л/ч. С помощью этих пластин из раствора удаляются дрожжи и бактерии 

Химический состав

При оценке химического состава обращают внимание на вещества, которые могут раствориться в пиве и повлиять на его вкус, цвет и коллоидную стойкость. Это касается, прежде всего, содержания в пластинах железа и кальция, количество которых не должно превышать 0,05% и 0,1 % соответственно.

В зависимости от механических и адсорбционных свойств пластины маркируются цифрами и буквами. Пластины с большими числами обеспечивают более тонкое фильтрование. Различают следующие типы фильтр-картона: для грубого, осветляющего и стерилизующего фильтрования (табл.2).

Признанными лидерами в производстве фильтровальных пластин являются: “Beco” – E. Begerow @ Co (Германия), “Carlson” (Англия), “Schenk” (Германия), “Filtrox” (Германия), “Diafilt” (Италия)

Таблица 2

Способы удаления частиц мути из пива

Способ удаления

Размер удаленных частиц, мкм

Характер мути

Проницаемость

Сепарирование

10…103

Крупные твердые вещества и дрожжи

-

Высокопроницаемые фильтровальные пластины

10…103

Крупные твердые вещества, дрожжи

Высокая

Фильтрование с диатомитом

1…103

Крупные и мелкие твердые вещества, дрожжи и некоторые бактерии

Высокая

Осветляющие пластины (для тонкого фильтрования)

10-1…10

Мелкие твердые частицы, дрожжи и бактерии

Низкая

Стерилизующие пластины

10-1…10

Мелкие твердые частицы, дрожжи и бактерии

Низкая

Мембранные фильтры

10-3…10-1

Коллоидные вещества

Низкая

4. Диатомиты (кизельгуры).

Диатомиты (иногда называемые диатомитовой землей, или инфузионной землей, или кизельгуром) представляют собой скелетные остатки одноклеточных организмов – микроскопических водорослей диатомов. Эти водоросли обладают уникальной способностью экстрагировать двуокись кремния из воды для создания своей скелетной структуры. Когда диатомы умирают, их скелеты осаждаются и образуют залежи диатомитов.

Диатомит – это мягкий порошкообразный минерал, похожий на мел, и который различается многообразием форм. Сырой диатомит содержит примеси песка и грунта, поэтому он подвергается специальной обработке. От органических веществ его освобождают путем обжига при температуре 600…7000С. Песок удаляется воздушной сепарацией. Некоторые диатомиты с помощью плавки следует освобождать от алюминиевых примесей или очищать химическими средствами. Далее сырье проходит обработку путем измельчения, кальцинирования и воздушного разделения для получения готового, практически инертного по отношению к пиву фильтрующего материала, который фактически является чистым диоксидом кремния.

Химически чистый диатомит  – это гидратированный кремнезем (SiO2·nH2O), который носит название кизельгур. Этот материал очень легкий, его плотность зависит от размеров и состояния частиц. Размеры и форма частиц кизельгура зависит от происхождения диатомита  (приморский или континентальный) и способа обработки.

В зависимости от зернистости кизельгур разделяют на несколько видов от очень тонкого до грубого. Наиболее популярными являются фильтрующие марки кизельгуров, имеющих широкий диапазон размеров частиц, позволяющие решить многие задачи, стоящие перед пивоварами. Эти марки делятся на тонкие (полирующие), средние и грубые.

Средние и грубые марки фильтровальных материалов могут использоваться на стадиях очистки технологической воды, в частности, воды, которая используется для получения сусла.

Фильтровальные материалы могут быть добавлены и в сусловарочный котел с целью получения компактного хлопьевидного осадка (бруха.). Для этой цели лучше всего подходят тонкие марки фильтровальных материалов, которые характеризуются большой удельной поверхностью и меньшими размерами частиц, что обеспечивает лучшее осаждение коллоидов сусла, а, следовательно, его осветление.

Грубые марки фильтровальных материалов могут быть использованы для фильтрования белкового отстоя с целью уменьшения ХПК и БПК отходов, а отфильтрованное сусло может быть использовано для последующей варки. С их помощью можно удалять холодный труб после охлаждения сусла перед перекачкой его в бродильные танки. Они также могут  могут применяться для удаления мути и взвесей из рециркулируемой технической воды с целью очистки ее для повторного использования.

Грубые и средние марки фильтровальных материалов применяются для основной фильтрации пива после дображивания.

Тонкие и очень тонкие (полирующие) марки используются для удаления тонкой мути в пиве, которая может появиться в нем после обработки пива различными стабилизирующими материалами.

4.1. Критерии оценки качества кизельгура

Качество кизельгура (диатомита) оценивается по внешнему виду, цвету, запаху, химическим и физическим показателям.

При оценке физических показателей их информационная значимость располагается в следующей последовательности:

пропускная способность (водопроницаемость),

объемная масса во влажном состоянии,

объемно-насыпная масса,

гранулометрический состав,

величина рН водной вытяжки,

массовая доля водорастворимых веществ.

 По внешнему виду кизельгуры представляют собой тонкий, легкий порошок белого, серого, кремового или розового цвета без запаха.

4.1.1. Химический состав

Химический состав кизельгуров определяется качеством исходного материала и способом его обработки. Главным компонентом кизельгуров является диоксид кремния, массовая доля которого превышает 80%. Основные отличия касаются содержания в них окисей железа, алюминия, титана, кальция, магния и щелочных металлов.Диоксид железа влияет на цвет продукта. Превышение массовой доли диоксида железа в кизельгуре более 2% отрицательно сказывается на вкусе и цвете пива. Наличие магния также может быть причиной окрашивания фильтрующего материала. Силикаты алюминия является нежелательным балластом, который снижает фильтрационные свойства материала, их содержание в пересчете на диоксид алюминия не должно превышать 4…5%.Щелочные металлы (ионы натрия и калия) попадают в кизельгур при обработке. В водных растворах в присутствии этих ионов рН смещается в щелочную сторону.В табл. 3. приведены данные по химическому составу различных марок кизельгуров фирмы Celite и показатели регламентируемые отечественным стандартом, которые не зависят от марки кизельгура (ТУ 10-05031531-378-94).

Таблица 3.

Химический состав диатомитов (массовая доля,%)

Показатель

Celite

Кизельгуры марок А, Б и В

FС (тонкий)

SSC (средне/тонкий)

HSC (грубый)

SiO2

86,2

90,6

88,9

Не менее 80

Fe2O3

1,5

1,6

1,4

Не более 4

Al2O3

3,7

4,2

4,0

Не более 7,5

MgO

0,6

0,6

0,6

Не более 2,0

CaO

0,5

0,4

0,5

Не более 2,0

Na2O+K2O

1,2

1,0

3,4

Не более 4,0

TiO3

0,2

0,2

0,2

Важным свойством фильтровального материала является его инертность к фильтруемому пиву, т.к. растворимые вещества могут повлиять на его вкус. Допускается содержание экстрагируемых водой  веществ не более 1% (Определение массовой доли всех водорастворимых веществ дано в приложении 2). В табл. 4 даны сведения о допустимых границах растворения тяжелых металлов при фильтровании пива через кизельгур. Для сравнения даны результаты по растворимости железа и кальция для нескольких образцов кизельгура.

Таблица 4.

Стандартные знаяения по растворимости тяжелых металлов для кизельгуров

Компоненты кизельгура

Содержание, мг/100г

*(по Кунце, 2001)

Celite 577

Seitz Schenk

(Media, extra)

Fe

1…10

6

5

Ca

20…50

15

16

*При определении использовались методики MEBAK.

4.1.2.Пропускная способность (водопроницаемость)

Одним из важнейших показателей, характеризующих фильтрационные свойства кизельгуров, является их пропускная способность(метод определения приведен в приложении 3). Значение показателя «Пропускная способность» зависит от метода, используемого для его определения (табл.5) и температуры, с повышением которой возрастает водопроницаемость материалов. Так увеличение температуры с 15 до 200С способствует повышению пропускной способности на 10%.

Таблица 5.

Пропускная способность кизельгуров (л/(мин.м2), определенная различными методами

Марка кизельгура

Методы фирмы

Filtrox

Celite*

Dicalite

FC

35

100

32

HSC

600

500

600

Speedflow

310

200

235

* Пропускная способность относительно пропускной способности диатомита марки FC.

От пропускной способности следует отличать проницаемость фильтровального материала, которая определяется в единицах Дарси. Фильтровальный материал будет иметь проницаемость в 1 Дарси, если слой из этого материала толщиной 1 см и площадью 1 см2 при давлении 0,098 Мпа за 1 с пропускает 1 мл жидкости вязкостью 10 Па*с. В табл. 6. приведены сведения по значению показателя проницаемости для некоторых марок кизельгуров.

Таблица 6

Проницаемость различных марок кизельгуров

Марка

Проницаемость

Характеристика

Celate

ХайфлоСуперСел (HSC) происхождение из Франции

0,9

Грубый

ХайфлоСуперСел (HSC) происхождение из Исландии

1,3

Грубый

Силайт 512 из Франции

0,32

Средний

Силайт 512 из Исландии

0,4

Средний

СтандартСуперСел (SSC) происхождение из Франции

0,14

Средне/тонкий

СтандартСуперСел (SSC) происхождение из Исландии

0,2

Средне/тонкий

Силайт 577

0,043

Тонкий

ФильтерСел Е (FC E)

0,030

Dicalite

Speed plus

1,0

Грубый

Speedflow

0,22

Средний

Superaid

0,044

Тонкий

Seitz

super

1,3

Грубый

media

0,15

Средне-тонкий

extra

0,07

Тонкий

Seitz-Schenk /Ceca

CBL

0,072

Тонкий

CBR/3

0,313

Средний

DIC

2,0

грубый

4.1.3.Объем во влажном состоянии (намывной объем).

Намывной объем (л/кг) показывает, какой объем займет кизельгур во влажном слое. Это позволяет определить толщину фильтрационного слоя при намыве основного слоя. На основании намывного объема можно рассчитать обратную величину – объемную массу (кг/м3). Существует определенная зависимость между объемной массой и расходом кизельгура: чем меньше объемная масса влажного кизельгура, тем меньше расход кизельгура (табл.7).

Таблица 7.

Относительная проницаемость* (N) и объемная масса кизельгуров во влажном состоянии (Wd,,кг/м3)

N

Фирма производитель

Celite

Dicalite

Ceca

марка

Wd

Марка

Wd

Марка

Wd

100

250

Diafilter

390

C

370

200

SSC

275

Speedflow

310

DC/B

310

500

HSC

270

Speedplus

300

DIS/B

375

*Пропускная способность кизельгуров дана в относительных величинах по сравнению с пропускной способностью диатимита Filter-Cel, принятой за 100.

4.1.4.Объемно-насыпная масса

Объемно-насыпная масса кизельгуров определяется с целью установления однородности поставляемой партии (метод определения приведен в Приложении 4.). Различие между образцами из одной партии и между разными партиями не должна превышать 10%.

Объемно-насыпная масса кизельгуров должна быть ниже 200 кг/м3 . Увеличение этого показателя свидетельствует о наличии в фильтровальном материале большого количества тяжелых частиц, которые оседают на дно дозатора или в нижних частях фильтра, в процессе фильтрования они не участвуют, но повышают расход материала. Содержание тяжелых частиц в качественных диатомитах не превышает 10%.

4.1.5. Гранулометрический состав.

Гранулометрический состав характеризует массовую долю частиц, разделенных на фракции по их величине (табл. 8.). Размер частиц выражают эквивалентным диаметром, который соответствовал бы шару с таким объемом, какой имеет частица. Размер частиц по фракциям и их процентный состав вычисляется по суммарной кривой зернистости. Имеется определенная зависимость между гранулометрическим составом и пропускной способностью. Чем больше кривая смещена в сторону грубых частиц, тем выше пропускная способность.

Таблица 8.

Гранулометрический состав кизельгуров

Марка

Массовая доля частиц (в %) при эквивалентном диаметре, мкм

<0- 2

22-6

66-10

110-20

220-40

440-60

>›60

FC (I)

22

42

17,5

11

4,5

3,0

0

SSC (I)

10,0

41,0

25.0

15,0

4,5

4,5

0

HSC (I)

4,0

25,0

26,0

30,0

11,0

4,0

0

DC/B-(media)

15,0

34,5

15,5

13,0

7,5

2,0

12,5

DIC-B –Super

1,0

19,0

17,0

27,0

18,0

5,5

12,5

4.1.6. Сравнение физико-химических показателей кизельгуров

В табл. приведены значения показателей отечественных и зарубежных марок кизельгура (на примере кизельгуров фирмы Декалайт).

Таблица 9

Физико-химические показатели кизельгуров

Показатели

Декалайт (ТУ 9184-004-23063799-98)

Кизельгур (по ТУ 10-05031531-378-94)

 

Спидплюс (грубый)

Спидфло (средний)

Суперэйд (тонкий)

Марка А

Марка Б

Марка В

 

Влажность, %

1,0

4,0

4,0

Не более 1,0

Не более 4,0

Не более 4,0

 

Пористость, %

Не менее75

Не менее 81

Не менее 81

 

рН водной вытяжки

9,0…10,0

5,5…7,5

5,5…7,5

6,0…8,0

6,0…8,0

6,0…8,0

 

Массовая доля водорастворимых веществ,  % не более

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

1,0

Дисперсность

остаток на сите № 0,1*

% не более

6,0

4.0

4,0

8,0

4,0

4,0

Содержание частиц с размером не более 5 мкм,% не более

10

50

50

20

58

58

Плотность, кг/м3

344…346

368…400

384…448

Не более 2300,0

Не более 2300,0

Не более 2300,0

Водопроницаемость,

л/м2 мин (пропускная способность)*

700

430

140

170…500

50…100

30…50

* определена по методу фирмы Декалайт.

5. Перлиты

Перлит – вулканическое стекло, которое раскалывается на мелкие шарики с жемчужным блеском. Раздробленный перлит при нагревании до 1000 … 1200 0С вспучивается, увеличиваясь в объеме в 10…20 раз (рис. 2). Он может быть получен также из двустворчатых пресноводных моллюсков Перловиц, которые находят в Евразии и Африке.

Перлиты представляют собой гидрат силиката алюминия (Е559). Их  используют, в основном, при фильтровании жидкостей с большим количеством взвесей. Самые эффективные перлиты обычно имеют очень низкую насыпную массу, что обеспечивает максимальные расстояния между частицами перлита. Качество перлитов оценивается по тем же показателям,что и кизельгуры, а именно, по внешнему виду, цвету, запаху и физико-химическим показателям,

 Внешний вид, цвет, запах.

Перлиты представляют собой тонкий, легкий порошок белого, серого, желтого или розового цвета без запаха.

 Влажность перлитов.

Содержание воды в перлитах связано со способом обработки. Обычно перлиты содержат от 2 до 4% молекулярно связанной воды.

 Плотность перлитов.

Плотность перлитов приблизительно одинакова. Величины ее колеблются в пределах от 1800 до 2200  кг/м3.

 Объемно-насыпная масса

Объемно-насыпная масса перлитов определяется с целью установления однородности поставляемой партии перлита. Значение этого показателя ниже, чем у кизельгуров, и колеблется между 80 и 100 кг/м3. Увеличение этого показателя свидетельствует о наличии в фильтровальном материале большого количества тяжелых частиц, которые оседают на дно дозатора или в нижних частях фильтра, в процессе фильтрования они не участвуют, но повышают расход материала. Обычно содержание тяжелых частиц менее 2%.

У некоторых, особенно легких, перлитов может иметь место обратный случай, т.е. наличие плавающих частиц. Такие перлиты не пригодны для процесса фильтрования, так как их нельзя размешать в воде, кроме того, они увеличивают расход фильтровального материала. Причиной  наличия плавающих частиц является слишком грубое измельчение. Однако это достаточно редко встречающееся явление. Плавающие частицы обнаруживаются главным образом у борованского перлита F501 (торговое название Colofrig).

Объем во влажном состоянии (намывной объем)

Объем во влажном состоянии VМ или намывной объем  показывает, какой объем займет перлит во влажном слое. По этим данным можно расчитать действительную толщину фильтрующего слоя при намыве основного слоя. Благодаря тому, что многие перлиты имеют более высокое значение этого показателя по сравнению с кизельгурами, их расходуется меньше для получения  фильтрующего слоя достаточной толщины. Величина VМ у перлитов колеблется от 4,5 до 7,5 л/кг. Показано, что нет определенной зависимости между  качеством фильтрации и объемом перлита во влажном состоянии.

Массовая доля водорастворимых веществ.

Важным свойством фильтровального материала является его инертность к фильтруемому пиву, т.к. растворимые вещества могут повлиять на его вкус.   Допускается содержание экстрагируемых водой  веществ не более 1%. Однако следует иметь в виду, что даже в этом случае у пива может появиться нежелательный запах и привкус. Как правило это связано с неправильными условиями хранения и грубыми нарушениями технологии производства перлитов (загрязнение нефтью или маслом).

Гранулометрический состав.

Гранулометрический состав характеризует процентное содержание частиц, разделенных на фракции по их величине. Он определяется также как и для диатомитов (см. раздел 4.1.5.).

В табл.10. приведен гранулометрический состав и пропускная способность турецких перлитов Persа («Компании Сезар»), перлитов Dеcalite 438 и Colofrig f 502 (Чехия). Для сравнения даны сведения для мелкодисперсного (мелко зернистого) словацкого перлита PF. На основании этих данных можно сделать вывод, что турецкие перлиты и перлиты Dеcalite имеют высокую пропускную способность – более 500 л/(мин.м2)– и предназначены для грубого фильтрования.

Таблица 10

Гранулометрический состав перлитов

Марка перлита

Пропускная способность, л/(мин.м2)

Массовая доля частиц (в %) при эквивалентном диаметре, мкм

< <2

26

610

110-20

220-40

440-60

>>60

Dеcаlitе 4 258

620

0

0

21

29

30

12

8

Colofrig

F 502

475

1

11

36

27

12

6

4

PF 2H

300

20

58

8

2

2

1,5

8,5

Турецкий перлит Persa

500

6,5

8

56

8

21,5

Пропускная способность (водопроницаемость)

Одним из важнейших показателей, характеризующих перлиты, как фильтрующие материалы, являются такие свойства, как их пропускная способность, величина которой колеблется от 300 (для перлита марки PF 2H) до 1920 (для перлита Декалайт 4108).

Пропускная способность перлитов, определяемая в лабораторных условиях, не всегда соответствует пропускной способности, достигаемой при фильтровании пива. Это объясняется тем, что форма частиц перлита значительно отличается от формы частиц диатомита: это преимущественно плоские, слегка закругленные обломки разной величины, а при расчете размера частиц в лаборатории предполагается измерение частиц круглой формы (рис  1).

 Химический состав.

Перлиты по своему химическому составу близки к кизельгурам (сравнить табл. 3 и табл.11.). Для сравнения даны показатели американских перлитов марок Celite, Dеcalite и Versa. Основное отличие заключается в том, что перлиты содержат больше оксида алюминия, чем кизельгур. Обычно в состав перлитов входит от 13 до 15% оксида алюминия, который химически связан в силикате алюминия, что не снижает их фильтрационных свойств. В кизельгурах оксид алюминия является балластом и ухудшает их фильтрационные свойства.

Кроме силиката алюминия перлиты содержат железо, кальций, натрий, калий, магний, а также в зависимости от месторождения небольшое количество титана и фосфора (табл.11).

По своим физико-химическим свойствам перлиты пригодны для грубого фильтрования пива.

Таблица 11

Основные физико-химические показатели перлитов

Наименование

показателей

Турецкие перлиты (Компания «Сезар»)

Перлиты Celite** и

Dеcalite*

Влажность, %

Данных нет

2-3

Плотность, кг/м3

1800 – 2100

1800-2200

Объемно-насыпная масса , кг/м3

Данных нет

150-234

рН водной вытяжки

6-8

5…9*

Массовая доля водорастворимых веществ,  % не более

1

1

Дисперсность

(гранулометрический состав)

См.табл.8

См. табл.8

Всплываемый материаьл, не более дм3/20 г

6…12

Водопроницаемость,

л/м2 мин

500-700

 620* …1920*

Химический состав,%

SiO2

Al2O3

F2O3

CaO

MgO

Na2O+ K2O

TiO2

P2O5

72-74

12–14

данных нет

0,2-1,0

данных нет

“-“

“- “

“-“

74.7** (72*)

13.2 (14*)

0,7 (0,7*)

0,8 (0,3*)

Следы (0,1*)

9,5 (12,8*)

0,1 (0,1*)

Следы

·         Перлит для фильтрования сусла и пива фирмы «Декалайт» ТУ 9184-005-23063799-98

6.Рекомендации по намыву фильтровальных материалов

Выбор режима намыва кизельгура определяется, прежде всего, по степени мутности пива и росту разницы давлений на входе и выходе пива из фильтра, которая не должна превышать 0,2…0,3 бар/ч. В табл. 12 даны марки кизельгуров, а в табл. 13 рекомендации по намыву этих материалов. В зависимости от сорта пива и подобранного состава смеси расход кизельгура при дозировке в поток пива может варьировать в широких пределах.

Таблица 12.

Марки кизельгура и область их применения

Марки кизельгура

Описание

Область применения

Becogur 100;

AF-S 600,400;

Очень тонкий

«стерилизующее» фильтрование

Becogur 200

AF-2000,1600, 1000

Celatom FP1SL;

Celite C 577;

Celite FC E(ФильтрСeл Е)

Тонкий

Тонкая «полирующая» фильтрация

Becogur1200

Celatom FP3

Celite SSC ( стандарт супер Ceл)

Средне-тонкий

Для емкостных фильтровальных установок

Becogur1500

AF- 6000, 4000

Средний

Хороший осветляющий эффект при высокой производительности

Becogur3500

AF-9000, С 500

Celatom FW 14

Celite C 512

Грубый

Предварительный намыв на кизельгуровых рамных фильтрах для жидкостей с высоким содержанием взвесей

Becogur 4500

500AF, 250 AF, 150 AF4;

Celite HSC (хайфлоСупер Ceл)

Очень грубый

Для грубого фильтрования жидкостей с очень высоким содержанием взвесей

Таблица 13.

Расход фильтровальных материалов по рекомендациям фирм производителей

Источник информации

1 намыв, г/м2

2 намыв, г/м2

Текущая дозация, г/гл

Материалы фирмы Celatom

500-750 (FW14-грубый)

500-750 (50% FW14 + 50% FP4 Средний)

100…260* (30% FW14+70% FP4)

 100…260 (FP4 –100%)

100…260 (2/3 FP4+ 1/3 FP1 SL)

100…260 (1/3 FP4+ 2/3 FP1 SL)

 100…260 (FP1 SL 100%)

Кунце, 2001

700…800 (грубый)

200…300

60…120 (2/3 среднего и 1/3 тонкого)

Материалы фирмы Becogur

500…700 г/м2 Becogur 3500 или 4500 , перлит (Веcolite)10…15%.

Фильтр-добавка (Becofloc)10…20 г/м2

600….800 г/м2 Becogur 1500/200

Фильтр-добавка (Becofloc)20…30 г/м2

80 г/гл Becogur 200

7.АКТИВИРОВАННЫЙ УГОЛЬ

Активированный уголь применяется для частичного обесцвечивания пива, улучшения вкуса или запаха. Предварительно, в лабораторных условиях определяют расход и влияние угля на качество пива. Обработку пива активированным углем можно осуществлять в процессе его фильтрования, частично или полностью заменяя тонкодисперсную фракцию кизельгура.

Активированный уголь можно вносить в количестве 2…6 г/гл непосредственно в танк с испорченным пивом. Далее, по истечении 24 часов пиво фильтруют.

В России активированный уголь, предназначенный для осветления соответствует ГОСТ 4453-74 “ Уголь активный осветляющий древесный порошкообразный” и ГОСТ 6217-74 “Уголь активный древесный дробленный” (марки БАУ-А, БАУ-Ац, ДАК, Бау –МФ).

В пивоварении могут быть использованы марки БАУ-А (предназначенный для ликеро-водочного производства и для адсорбции из растворов и водных сред),  БАУ –МФ(для адсорбции из водных сред и фильтровальных установках), физико-химические показатели, которых приведены в табл.14.

В качестве примера из зарубежных марок активированного угля можно привести материалы фирмы Норит (Norit Nederland B.V), которые изготавливают из торфа (табл.15).

Таблица 14

Физико-химические показатели древесного дробленого угля

Наименование показателя

Марка БАУ -А

Марка БАУ МФ

Адсорбционная активность по йоду, % не менее

60

70

Сумарный объем пор по воде, см3не менее

1,6

Не нормируется

Насыпная плотность, г/дм3 не более

240

Не нормируется

Фракционный состав, массовая доля остатка на сите с полотном

№ 36 не более

№ 10, не менее

на поддоне,% не более

№15, № не более

№5,% не менее

на поддоне,% не более

2,5

95,5

2,0

-

-

-

25

70

5

Массовая доля золы,% не более

6

10

Массовая доля влаги,% не более

10

10

Прочность,% не менее

-

В табл.15 приведены основные физико-химические показатели двух марок активированого уголь марок Norit (норит) изготавливают из торфа.

Таблица 15

Физико-химические показатели активированного угля фирмы «НОРИТ» (по ТУ 2162-001-23063799-98).

Наименование показателя

Марки активированного угля

Norit Row 0,8 Supra

Norit PK 1-3

Содержание частиц размером до 0,6 мм,% не более

1,0

Содержание частиц с размером 0,67…3,4 мм ,% не менее

95

Содержание частиц размером более 3,4 мм, % не более

5

Массовая доля влаги,% не более

10,0

10,0

Объемно-насыпная масса, кг/м3 не менее

350

315

Прочность гранул на истирание,% не менее

90

-

8 Целлюлоза

Целлюлоза используется для закрепления основного слоя фильтрующего материала (кизельгура) в ситовых фильтрах. Она намывается отдельно или в смеси с небольшим количеством крупнодисперсного(грубого) кизельгура (1/3 от основного намыва). Расход целлюлозы в зависимости от марки фильтра колеблется от 40 до 200 г/м2.

При производстве целлюлозных волокон для фильтрования пульпа подвергается тщательной очистки. Затем она специальным образом обрабатывается, чтобы получить хорошие фильтрующие характеристики. Эти материалы представляет собой чистую беззольную и не абразивную целлюлозу.

Материал содержит:

 целлюлозы 99% (α-целлюлозы 89%),

 золы – макс.0,3%,

 массовая доля влаги 5…8%,

железа 40…50 мг/кг,

 меди – макс. 10 мг/кг.

 РН вытяжки 5,5…6,5

Марки целлюлозы отличаются по проницаемости и насыпной массе, как это показано на примере Dicacel (табл.16)

Таблица 16.

Сравнение марок целлюлозы

Показатели

Марка целлюлозы

Dicacel 1

Dicacel20

Шенк FH 1500

Насыпная масса, кг/м3



30…50

180…210

160

Проницаемость, Дарси

7,6…8,3

0,4…0,9

-

КОНТРОЛЬ ПРОЦЕССА ФИЛЬТРОВАНИЯ

Качество фильтрования оценивается по следующим показателям:

-         по мутности (прозрачности) пива;

-         по содержанию микроорганизмов.

1. Мутность пива

Мутности пива можно оценить путем сравнения ее со стандарнтной мутностью, например мутностью раствора формазина (система ЕВС) или диоксида кремния (табл.17), однако более полное представление дают данные по измерению мутности пива на приборах (табл. 18), градуировнных в единицах мутности ЕВС (таннометрах или мутномерах), при этом следует иметь в виду, что значение показателей будут зависить от угла размещения детектора света.

Таблица 17

Соотношение показателя мутности в разных единицах

Единица мутности

Стандартный раствор

SiО2

ЕВС (формазин)

ASBC

SiО2 *

1

0,1

7,5

ЕВС

10

1

75

ASBC

0,13.

0,013

1

* 1мг SiО2 в 1 л дистиллированной воды

При оценке пива с точки зрения содержания в нем белково-дубильных соединений, размер частиц которых менее 1 мкм, подходит схема размещения детектора света под углом 900, т.к. именно в этом направлении происходит наиболее интенсивное рассеивание света. Для светлых сортов пива наиболее подходит диапазон длин волн 550 нм (зеленый светофильтр), для темных сортов – 650±30 нм. Колибровка приборов осуществляется с помощью стандарта ЕВС (раствор формазина) при 200С (приложение 1). Измерения могут осуществляться как в измерительной кювете, так и в бутылке, однако при использовании бутылок имеет место разброс показателей (от 0,17 до 1,8 ед ЕВС). Это связано с качеством бутылки. Также было отмечено, что удаление диоксида углерода изменяет степень мутности.

Таблица 18

Приборы, используемые для определения мутности пива

Название

Страна и фирма изготовитель

Haze-Mater UKM1d

“Radimeter” Дания

Sigrist UP2|1D

“Sigrist Photometer” Австрия

Haze-Mater

“Monitek” Германия

VOS ROTA 90-нефелометр

Haffmans -Нидерланды

В табл. 19 приведено соотношение между визуальной оценкой прозрачности пива и оценкой с помощью прибора “Sigrist”

Таблица 19

Визуальная оценка прозрачности пива

Визуальная оценка прозрачности

Мутность, ед ЕВС

Отличная, с блеском

До 0,35

Хорошая ( пиво без блеска)

0,36-1,1

Опалесценция

1,15- 2,1

Мутное

Более 2,1

2.Содержание микроорганизмов

Одной из причин плохой фильтруемости пива является содержание в нем микроорганизмов. В связи с этим в пиве контролируют концентрацию дрожжей и общее микробное число. Концентрацию дрожжевых клеток определяют в камере Горяева, общее количество микроорганизмов в отфильтрованном пиве – методом мембранной фильтрации. Для определения числа бактерий используют мембранные фильтры с размером пор 0,3...0,4мкм, для определения дрожжей – 0,85мкм.

3.Оценка процесса фильтрования на намывных фильтрах

При использовании намывных фильтров процесс фильтрования зависит не только от качества вспомогательных фильтрационных материалов и способов их применения,  но и от фильтруемости пива.

Фильтруемость пива – это свойство пива закрывать поры при фильтрации. Она взаимосвязана с содержанием взвесей в отфильтрованном пиве, а также с удельным расходом фильтрующих материалов.

Фильтруемость пива зависит от размера частиц и физико-химических свойств материала.

Вещества, входящие в состав пива могут быть аморфными, хлопьевидными (белки), желеобразными (декстрины и гумми вещества), кристаллическими (оксалат кальция). Количество этих веществ в пиве определяется качеством сырья и технологией получения сусла и сбраживания пива. В частности фильтруемость пива в определенной степени взаимосвязана:

 с влажностью солода, которая должна составлять 4,0…4,3%. При более высокой влажности имеет место плохой гидролиз крахмала и повышение в пиве α-глюканов.

 С разностью массовых долей экстрактов тонкого и грубого помола;

с вязкостью конгрессного сусла;

с содержанием β-гюканов;

с режимом затирания солода, который должен соответствовать степени его растворения. При плохом растворении белка в пиве увеличивается содержание высокомолекулярных белков, которые затрудняют фильтрацию;

со степенью осветления сусла (отделение бруха);

с технологией брожения и дображивания пива. Высокая температура брожения и длительное дображивание увеличивает содержание коллоидных веществ в пиве. При длительном контакте пива с дрожжами увеличивается число мертвых клеток, а следовательно продуктов их автолиза, что отрицательно сказывается на процессе фильтрования пива. Так же на фильтруемость пива влияет штамм дрожжей и величины зазева.

Следует заметить, что показатели солода имеют гораздо меньшее влияние, чем все последующие процессы получения сусла и его сбраживание, а, следовательно, состав самого пива. Установлено, что низкомолекулярные β-глюканы не влияют на фильтруемость пива.  Влияют на фильтруемость только те глюканы, которые в силу, пока еще неизвестных причин, перешли в состояния геля при брожении или дображивании пива. Хорошая фильтруемость пива достигается, если в нем до фильтрования содержится менее 200 мг/л β-глюкана.

Предотвратить влияние геля β-глюкана можно либо с помощью более интенсивного затирания в диапазоне температур 45…520С, или использования ферментов (β-глюканаз), либо кратковременной тепловой обработкой пива. При  кратковременном нагреве пива до 700С  и выше (76…800С) гель глюкана переходит в форму золя и после охлаждения пива его фильтруемость значительно улучшается.

Для оценки фильтруемости пива используют следующие методы:

А) Измерение величины рН

Б) холодно-алкогольной тест предложенный по Хапону

С) мембранно-фильтрационный тест по Эссеру

Вместе с тем, как указывает Эсер, надежной методики определения фильтруемости пива до сих пор нет. Прежде всего, это связано с тем, что невозможно отобрать пробу пива из танка, которая будет совпадать по содержанию дрожжей и взвесей с характеристиками пива, которое поступает на фильтрование.

А. Контроль по величине рН

При величине рН в пределах 4,1…4,5 во время дображивания пива происходит интенсивное выделение нестабильных белково-дубильных комплексов, что положительно отражается на процессе фильтрования пива. Важно, чтобы величина рН < 4,5 была достигнута еще при концентрации дрожжей в пиве более 5 млн/мл. В этом случае во время осаждения дрожжей при дображивании будут удаляться адсорбированные на клетках белково-дубильные комплексы.

Б. Холодно-алкогольный тест по Хапону

 Этот тест предполагает измерение мутности на таннометре при 250С после выдержки дегазированного пива в течение 1 часа при (-)80С и содержании этанола в пробе от 6 до 8%. Добавление этанола препятствует расщеплению белково-дубильных комплексов, ускоряет образование мути и предотвращает замерзание пива. Согласно этого теста у пива, имеющего мутность более 70 ед ЕВС, прошло недостаточно хорошее осаждение нестабильных белково-дубильных комплексов и будут наблюдаться осложнения .при фильтровании

С. Мембранно-фильтрационный тест по Эссеру

Тест фильтруемости по Эсслеру предполагает определение фильтруемости пива при 00С с использованием мембран 0,2 мкм.

5 Контроль за процессом фильтрования

Во время фильтрования пива следует вести контроль (табл. 20):

-         за расходом фильтровальных материалов на основной слой;

-         за расходом фильтровальных материалов на дозирование;

-         за количеством пива, поступающего на фильтрования (V1, гл), его мутностью (ед. ЕВС),

-         за концентрацией дрожжевых клеток (С, млн/мл);

-         за процессом фильтрования.

Для этого через определенные промежутки времени, например, через каждые 30 мин, записывают давление перед фильтром и после него, скорость протекания (Q, гл/ч), мутность визуально, либо по нефелометру (мутномеру). Далее проводят оценку фильтрования по общей продолжительности процесса (Т, ч), количеству отфильтрованного пива (V, гл), разнице давлений в начале и конце фильтрования (Δр, Мпа) и рассчитывают расход фильтровальных материалов (M, кг, ), среднюю скорость фильтрования (Qср, гл/ч), средний прирост давления в час (Δр/ч).

На основании проведенных измерений определяют:

1.удельную скорость фильтрования q= Qср/S (гл/(ч . м2),

 где S-площадь фильтрования, м2

   2. Удельный расход фильтровального материала m= М/Τ.S (кг/(ч.м2)

Таблица 20

Показатели процесса фильтрования

Время, ч

Давление (р), МПа

Q,гл

Мутность, ед ЕВС

Расход материала (М), кг

С, млн/мл

Перед фильтром

После фильтра

Δр

Основной

слой

Фракции на дозацию

грубая

средняя

тонкая

Итого

10 Кизельгуровый шлам

При среднем расходе кизельгура 150…180 г/гл пива количество кизельгурового шлама в год для завода производительностью 900тыс гл пива составит более 135 т .

Кизельгуровый шлам после фильтрования представляет собой вязкий, клейкий и не предназначенный для длительного хранения отход, состоящий в основном из воды, кизельгура и белка (табл. 21), который характеризуется высокими значениями показателя ХПК (химическое потребление кислорода) и должен быть утилизирован.

Таблица 21

Состав кизельгурового шлама

Компоненты

Массовая доля,%

Вода

60…80

Кизельгур

10…30

Белок

2…5

Кизельгуровый шлам можно использовать в качестве удобрения для растений. Он улучшает структуру почвы, а растения могут утилизировать содержащийся в нем азот. Однако без предварительной подготовки использовать кизельгуровый шлам в сельском хозяйстве невозможно. Шлам содержит значительное количество органического азота, поэтому его внесение может привести к накоплению в почве и воде нитратов.

Снизить объем шлама и повысить длительность его хранения можно за счет удаления из него воды с помощью автоматического камерного фильтр-пресса до массовой доли воды 53% ( максимум до 46%), что в 2 раза снижает массу шлама. Кроме того, снижение содержание влаги в шламе способствует замедлению процессов разложения. Что особенно важно в летнее время. Для подавления жизнедеятельности микпрооорганизмов в шлам вводят консерванты или поверхностно-активные вещества.

Кроме этого предлагается использовать для обработки кизельгурового шлама негашеную известь (СаО). При обработке негашеной известью (химически связывается до 0,32 кг воды га 1 кг СаО) с последующим выпариванием воды в шламе увеличивается содержание сухих веществ и его биологическая стойкость. После этой обработки кизельгуровый шлам можно использовать для получения силикатного кирпича. При этом часть песка заменяют кизельгуровым шламом

В настоящее время предложен способ термической регенерации кизельгурового шлама, который в последствие может быть снова использован для фильтрования пива.

11. Фильтрование вздуха

Из известных способов стерилизации воздуха способ фильтрования получил наибольшее распространение.

Для очистки воздуха на пивоваренных заводах используются различные технологические схемы, самая простая из них включает: предварительное фильтрование воздуха,  грубое фильтрование и тонкую очистку.

Процесс очистки воздуха заключается в следующем: атмосферный воздух засасывается турбокомпрессором через фильтр предварительной очистки, назначение которого- выделение из атмосферного воздуха основной массы пыли. Температура воздуха на выходе из компрессора составляет около 100°С. После компрессора воздух поступает в теплообменник, где охлаждается до требуемой температуры и далее в общий фильтр грубой очистки, так называемый головной фильтр. Эффективность очистки воздуха на этом этапе достигает 98%, (по содержанию частиц с размером 1-1,5мкм, как наиболее характерному показателю бактериальных загрязнении воздушной микрофлоры). Очищенный таким образом воздух, по коллектору поступает для окончательной очистки в индивидуальные фильтры, установленные у каждого аппарата и обеспечивающие очистку воздуха более чем на 90% (по частицам с диаметром 0,3 мкм). На стадии тонкой очистки должны быть предъявлены наиболее жесткие требования к эффективности фильтров.

Необходимо также строго поддерживать оптимальный термодинамический режим системы стерилизации воздуха для обеспечения нормальной работы фильтрующих материалов.

В соответствии с технологической схемой получения стерильного сжатого воздуха все фильтрующие материалы можно разделить на три группы:

- материалы для фильтров предварительной очистки воздуха,

- материалы для головных фильтров,

- материалы для индивидуальных фильтров.

11.2. 1. Фильтровальные материалы  предварительной очистки

воздуха

В качестве фильтрующих материалов в фильтрах предварительной очистки воздуха используются: слой из проволочной сетки, набивные слои из металлической стружки или полимерных материалов, маты или набивка из грубых минеральных или синтетических волокон. В последние годы в фильтрах предварительной очистки применяется губчатый модифицированный пенополиуретан. На этой стадии очистки используются масляные и висциновые фильтры, в которых находятся промасленные металлические сетки. Масло способствует более полному оседанию частиц на фильтре. Если смачивающее вещество в висциновом фильтре обладает бактерицидными свойствами, то осаждаемые вместе с пылью бактерии обезвреживаются.

Наиболее выгодным из всех типов промышленных фильтров предварительной очистки с большой производительностью являются фильтры непрерывного действия, в том числе масляные циклофильтры. Для автономных систем очистки, а также систем небольшей производительности целесообразно применять сухие панельные фильтры, заполненные модифицированным пенополиуретаном.

11.2.2.Фильтровальные материалы грубой очистки воздуха

Обычно в фильтрах первой ступени (так называемых головных фильтрах) используются волокнистые материалы в виде объемных слоев или нетканых материалов. Эффективность их использования зависит от исходной концентрации дисперсной твердой фазы.

Структура волокнистых материалов позволяет обеспечить указанную эффективность фильтрации при длительной непрерывной работе материала.

Волокнистые фильтрующие материалы представляют собой слой беспорядочно распределенных волокон, уложенных в фильтр с определенной высотой слоя и усредненной плотностью упаковки, которая, в зависимости от диаметра волокон колеблется от 20 до 50 мкм. Волокнистые фильтры являются фильтрами глубинного действия, так как они рассчитаны на улавливание и накопление частиц не только на поверхности фильтрующего слоя, но и по всей глубине слоя. В качестве фильтрующих материалов используют минеральные волокна (стекловолокна, базальтовые волокна), а также нетканые материалы из искусственных или синтетических волокон.

Волокнистые материалу получили широкое распространение в качестве фильтрующего материала в головных фильтрах вследствие своей надежности, относительной дешевизны и достаточной эффективности.

Стекловолокнистые материалы

Широкое применение стекловолокна обусловлено такими специфическими свойствами как несгораемость, большая теплоемкость, устойчивость к воздействию большинства химических веществ. Химическая стойкость стекловолокна, в том числе стойкость к воздействию острого пара, в первую очередь зависит от состава стекла, используемого для их изготовления. Наиболее химически стойкими являются боросиликатные и алюмосиликатные стекла. Высокой стойкостью к воде и пару обладают волокна из кварцевого, кремнеземного и каолинового стекол. Стекловолокно бесщелочного состава является достаточно стойким к воздействию насыщенного водяного пара при температуре 100°С. Однако даже это волокно может выдержать лишь кратковременное воздействие пара повышенного давления. Из волокон щелочного состава наиболее высокой пароустойчивостью обладают волокна, изготовленные с добавлением окислов алюминия и циркония. Одним из методов повышения стойкости волокон является их гидрофобизация путем пропитывания кремнийорганическими соединениями.

В нашей стране в свое время широкое распространение получила стекловата щелочного химического состава со средним диметром волокон 21 мкм и стекловолокно марки АТИМС (стеклосрезы) с диаметром волокон 5-7 мкм. Однако срок службы этих волокон в условиях воздействия острого пара невелик. Кроме того, вследствие выщелачивания волокон нарушается структура фильтрующего слоя, что снижает эффективность фильтра.

Стойкость к воздействию пара однонаправленного стекловолокна ВСО-6В и ВСО-10В с диаметром волокон 5-7 мкм, изготовленного из бесщелочного алюмоборосиликатного стекла, выше, чем у волокон марки АТИМС, однако из этих материалов очень трудно создать равномерные слои.

Добавление фенолфурфуролальдегидной смолы придает матам из стекловолокна большую прочность и делает их устойчивыми к воздействию пара.

Фильтрующие материалы в головных фильтрах должны обладать достаточной эффективностью фильтрации, высокой пылеемкостыо и небольшим сопротивлением. С увеличением плотности, упаковки однородной объемной насадки увеличивается эффективность фильтрации и сопротивление материала, но при этом уменьшается пылеемкость по всей высоте слоя и происходит накопление пыли по всей поверхности насадки.

Оптимальным является применение многослойной конструкции волокнистой насадки с различной плотностью слоев, которое дает значительное увеличение пылеемкости при сравнительно небольшом сопротивлении и высокой эффективности фильтрации и увеличивает срок службы в несколько раз. При этом более рыхлые слой располагаются первыми по ходу движения газов. Они должны обладать

небольшой эффективностью, но высокой пылеемкостью. Толщина первого слоя должна составлять 50-60% от общей толщины насадки. Самый последний слой делают значительно более плотным и небольшой толщины. Он обеспечивает высокую эффективность всего фильтра. Сопротивление такого слоя растет медленно в основном за счет первого фильтра.

За рубежом с успехом применяется многослойная конструкция фильтрующей насадки из гибких и ударопрочных стекловолокон, которые укладываются в гофрированные маты таким образом, чтобы плотность упаковки увеличивалась по направлению к выходу очищенного воздуха. Стекловолокна связаны искусственной смолой и покрыты смесью вязких низкомолекулярных полимеров этилена или пропилена, благодаря чему на фильтре удерживаются частицы менее 1 мкм. Для придания гидрофобности, способствующей снижению выщелачиваемости волокон, наносят гидриды кремния. В процессе получения волокон можно нанести также бактерицидное покрытие. При особом трехступенчатом строении фильтра со стороны выхода очищенного воздуха помещают еще слой специальной ткани, чтобы предотвратить отслаивание волокон.

Материалы из базальтового волокна

Базальтовое волокно обладает более высокой паростойкостью, чем стеклянное. Водо - и щелочестойкость базальтового волокна в несколько раз выше, чем стекловолокна. При нагревании базальтового волокна до 1100°С его свойства не претерпевают изменений. Базальтовое волокно обладает высокой механической прочностью, не подвержено гниению, горению и  коррозии.

Экспериментальным путем установлено, что толщина слоя фильтрующего материала головных фильтров должна составлять 50-60 мкм, оптимальный диаметр волокна- 12-14мкм. Эффективность фильтрации таких волокон почти в 2,5 раза выше, чем волокон с диаметром 26 мкм (грубое базальтовое волокно ВРВ).

Недостатком волокна является наличие в нем острых граней из базальтовых подплавов и других механических включений, появляющихся в процессе  изготовления  и  ухудшающих его качество.

Нетканые материалы

Для очистки больших объемов воздуха применяются нетканые фильтрующие материалы, которые производятся из искусственных или синтетических волокон, равномерно распределенных в объеме и связанных между собой с помощью химического связующего или без него.

Для стерилизации технологического воздуха были рекомендованы высокообъемные нетканые фильтрующие материалы (ВНФМ) из

антимикробных целлюлозных волокон (диаметром 16,9 мкм), содержащих гексахлорофен у{&/^)- Такой материал не требует периодической стерилизации паром в процессе работы. Нетканые фильтрующие материалы, которые не содержат бактерицидные добавки, могут регенерироваться обратной продувкой или промывкой, но при этом сопротивление материала будет на 30-40% выше первоначального.

11.2.3.Фильтрующие материалы тонкой очистки воздуха

Вторая ступень очистки воздуха должна обеспечивать высокоэффективную стерилизацию воздуха. Фильтрующие материалы, используемые на данной стадии тонкой очистки, можно разделить на несколько групп:

1)             тонковолокнистые материалы в виде матов, картона и бумаги;

2)      зернистые жесткие фильтрующие перегородки (керамические, металлокерамические, из полимерных материалов);

3)      мембранные фильтры.

Тонковолокнистые фильтрующие материалы из волокон с диаметром менее 5 мкм используются в виде объемных листов, а также в виде листов бумаги или картона.

Для придания механической прочности в композицию материала принято включать часть более крупных волокон диаметром до 30-40 мкм.

Если волокна, используемые для фильтрации, гидрофильны, их обрабатывают органическими соединениями (диметилдихлорсиланом) для придания волокнам гидрофобности.

Тонковолокнистые материалы изготавливают из стекловолокна, базальтового супертонкого волокна и из синтетического волокна.

Стекловолокнистые материалы

Для улавливания частиц размером менее 1 мкм применяется ультратонкое стекловолокно. Для полного улавливания бактериального стафилококкового аэрозоля ультратонким стекловолокном необходим слой материала высотой 20 мм при плотности упаковки 0,039 г/см3 и скорости фильтрации 10,47 см/с.

В Германии для осаждения аэрозолей с размером частиц менее 1 мкм применяют аэрозольные фильтры особой ступени «S» (степень осаждения по масляному туману больше 99,7%),представляющие собой высокоэффективный стекловолокнистый материал толщиной 0,7 мм, тесно уложенный в складки. Сопротивление такого фильтра составляет 23 мм вод. ст. при скорости фильтрации 2,25 см/с.

В Германии также применяется «ультрафильтр с максимально высоким КПД». Микроволокно этого фильтра (средний диаметр 0,5 мкм) состоит из чистого боросиликатного стекла. Фильтр может стерилизоваться паром.

Для придания специальной структуры фильтрующему материалу из стекловолокна его пропитывают синтетической смолой с последующим

гофрированием   и   отвердением,   при   этом   получается   структура, подобная   пчелиным   сотам.   Через   такой   сотообразный   фильтр отфильтровывается  до 99,7% радиоактивных и биологических частиц размером 0,3 мкм. Материал выдерживает нагревание до 260°С.

Фильтрующие материалы из базальтового волокна

В качестве фильтрующего материала используется базальтовое супертонкое волокно (БСТВ) с диаметром 0,5-2,5 мм, полученное методом раздува первичных базальтовых волокон. Слой БСТВ высотой 2,12 см с плотностью упаковки 100 кг/м3 является достаточным для стерилизации воздуха при скорости фильтрации 0,1-0,2 м/с.

БСТВ показало лучшие эксплуатационные свойства по сравнению со стекловолокнистыми материалами. Базальтовые волокна имеют более высокую паростойкость, чем стекловолокна. Так, например, потери в весе после воздействия острого пара при давлении 10-15 атм и последующей вибрации не превышают 0,2%, а потери в весе стекловолокон № 20 достигают в этих условиях 1%.

Фильтрующие материалы из синтетического волокна

Синтетические волокна химически инертны, гидрофобны, способ их изготовления прост и дешев. Однако большинство полимеров не выдерживает рабочих температур свыше 60-80°С, что ограничивает их применение. В России для тонкой очистки воздуха и газов исплользуют фильтры ЛАИК, оснащенные эффективным тонковолокнистым фильтрующим материалом ФП, который представляет собой равномерные слой полимерных волокон, нанесенные в процессе получения на тканевую подложку (1, 8, 10, 11). Размер волокон колеблется от сотых долей микрона до нескольких микрон. Волокна ФП не являются цилиндрическими, а имеют вид ленты, ширина которой в 3-5 раз была больше ее толщины. Для стерилизации воздуха, идущего на ферментацию, была разработана конструкция фильтра с применением материала ФПП-15-1,5. Тепловая обработка фильтрующего материала не допускается, так как он не выдерживает температуры свыше  60°С.

Химическая и термическая стойкость материала ФП определяется свойствами полимера, из которого оно было получено. Так, из ацетилцеллюлозы могут быть получены волока, выдерживающие нагревание до 150°С, но гидрофильные по отношению к влаге (ФПА-15-2,0), из полиакрилнитрила могут быть получены волока, выдерживающие нагревание до 180°С (ФП АН- 10-3,0), из полиакрилата Ф-2 -до 250-270°С (ФП АР- 15- 1,5).

Недостатками всех волокнистых материалов являются: сравнительно большие габариты фильтра, необходимые для обеспечения требуемой эффективности фильтрации; трудность создания равномерного распределения неупорядоченных волокон по всей площади фильтра и вследствие этого снижение эффективности фильтрации; невоспроизводимость результатов за счет неоднородности набивки; длительность процесса высушивания большого объема материала после

стерилизации паром; сравнительно низкая механическая прочность тонковолокнистых фильтрующих материалов.

Фильтрующий картон

Фильтрующий картон по своим свойствам относится к волокнистым набивным материалам, однако отличается более высокой прочностью и удобством в эксплуатации.

Разработан картон на основе базальтовых супертонких волокон с добавлением 5-15% измельченной целлюлозы. Фильтрующие свойства картона почти полностью зависят от его плотности. Было найдено, что начиная с 300 г/м2 картон удовлетворяет требованиям эффективности фильтрации при небольшом сопротивлении. Оптимальная плотность образца может быть выбрана в зависимости от конструкции фильтра. При использовании картона в патронном фильтре следует применять мягкий, войлокоподобный картон весом порядка ЗОО г/м2, обеспечивая необходимую эффективность фильтрации путем изменения числа слоев. При использовании базальтового картона в виде дисков (например, во фланцевом фильтре) лучше применять более плотный картон (около 700 г/м2).

В США и Англии широкое применение находит асбестоцеллюлозный картон, содержание асбеста в котором составляет 5-50%. Фильтрующие свойства такого картона почти полностью зависят от вида асбеста и степени его расщепления на тонкие волокна (0,01-1 мкм). Асбестосодержащие материалы, имея очень малые поры, способны задерживать бактерии. Однако эти материалы обладают низкой влагостойкостью и пылеемкостью.

.3ернистые жесткие фильтрующие перегородки

Для субмикронной фильтрации воздуха широко применяются керамические и металлокерамические фильтрующий среды, а также материалы, изготовленные из пористых пластмасс.

Жесткие пористые перегородки весьма эффективно задерживает высокодисперсные твердые частицы благодаря извилистому расположению пор и жесткой фиксации зерен.

Коэффициент фильтрации зависит от формы и пористости зерен. Высокопористые материалы из порошка с шероховатой и неправильной

формой частиц имеют более высокую эффективность фильтрации, чем материалы, состоящие из частиц круглой формы.

Важным преимуществом зернистых фильтров являются стабильность структуры, термостойкость, химическая инертность, механическая прочность, простота конструктивного оформления, доступность сырьевых материалов.

Недостатком подобных материалов, ограничивающим их применение, является значительно более высокое сопротивление по сравнению с волокнистыми материалами, более низкая производительность.

Жесткие пористые перегородки изготавливаются в виде цилиндрических труб или дисков. Регенерация таких фильтров осуществляется разными способами: обратной продувкой сжатым воздухом, промывкой растворителем, выжиганием осадка в струе газа при помощи импульсной обдувки или ультразвуком. Выбор конкретного способа регенерации фильтра зависит от характера осадка. Трудности регенерации жестких перегородок вызваны глубоким проникновением высокодисперсных частиц в поры, при этом остаточное сопротивление после каждого цикла регенерации непрерывно увеличивается.

Керамические перегородки. Этот фильтрующий материал состоит из минеральных зерен различного происхождения (силикатные смеси, алюминиевые силикаты, карбид кремния, графит, и т. д.).

Керамические патроны получают спеканием отсортированных зерен шамота. Патроны обычно имеют длину 0,5-1,2 м, диаметр- 50-80 мм. Недостатком керамических пористых изделий является их хрупкость; для обеспечения прочности стенки патронов изготавливаются толщиной 6-10 мм. Размер пор керамических перегородок может варьироваться от 1 до 1000 мкм, общая пористость составляет 35-55%. Максимальная рабочая температура может достигать 1000-1600°С при использовании карбида кремния.

Фирма «Schumacher» (Германия) выпускает для стерильной фильтрации воздуха три типа пористой керамики, размер пор в которой колеблется от 22 до 13 мкм в зависимости от класса материала.

Металлокерамическае                     перегородки. Металлокерамические
фильтрующие материалы изготавливаются методом порошковой
металлургии.

Размер пор металлокерамических перегородок варьируется от 1 до 100 мкм, толщина перегородок составляет от 30 до 50%. Для   получения перегородок с более высокой пористостью необходимо вводить в процессе изготовления вспомогательные вещества, удаляемые путем их разложения во время спекания или вымыванием из готового изделия.

Металлокерамические фильтры легко поддаются обработке, сварке и пайке в тех же условиях, что и обычный металл.

Срок службы фильтра зависит от степени загрязнения очищаемого газа и может колебаться от нескольких дней до одного года.

После регенерации фильтрующие перегородки не достигают своих первоначальных величин воздухопроницаемости. Целесообразно проводить их регенерацию до снижения уровня проницаемости фильтра на 20-30% от первоначальной величины.

Известны двухслойные металлокерамические фильтры с величиной пор в тонкопористом замыкающем слое 5-8 мкм. Срок службы таких фильтров повышается по сравнению с однослойными элементами.

Металлокерамические фильтры более прочны и эластичны, чем керамические фильтры, и лучше переносят переменные нагрузки, однако стоимость их в несколько раз выше керамических.

Металлокерамические фильтры применяют в условиях высоких температур, давлений и больших механических нагрузок.

Пористые перегородки из пластмассы. Исходным материалом служат следующие пластмассы: поливинилхлорид, полиэтилен, полипропилен, фторопласт, полиамиды.

Стойкость к агрессивным средам, прочность, низкая стоимость, хорошая обрабатываемость и возможность сварки дают основания отнести пористые перегородки из пластмассы к перспективным фильтрующим материалам универсального применения.

Для тонкой фильтрации воздуха используют жесткие пористые перегородки из фторопласта. Фторопласт химически стоек и инертен, легко уплотняется в местах стыков и соединении, выдерживает нагревание до 250°С, не смачивается водой, устойчив к коррозии и механическим нагрузкам, не поражается грибками и бактериями.

В отечественной промышленности с успехом используется японский фильтр «ЭХО», который представляет собой двухслойный диск из одинаковых пластин пористого поливинилового спирта, обработанного меламиновой смолой (толщина каждой пластины 2,5 мм). Пластины защищены с двух сторон проволочной сеткой, а края их окантованы 6 слоями прорезиненного асбеста. Общая толщина диска составляет около 10 мм. Фильтр «ЭХО» стерилизуется паром при 120°С в течение 30 минут.

Мембранные фильтры

Мембранные фильтры изготавливаются из различных материалов и имеют строго определенные размеры пор.

Мембранные фильтры задерживают все частицы или микроорганизмы, размер которых больше размера пор. Осаждение происходит на поверхности фильтра. Поскольку толщина мембран около 0,015 мм, они требуют наличия подложки и лишь в таком сочетании могут выдерживать большие перепады давления.

Фирма «Millipore» (США) выпускает тонкие высокопористые мембраны из чистых и биологически неактивных эфиров целлюлозы и полимерных материалов, устойчивых к различным растворителям, концентрированным кислотам и щелочам. В зависимости от различных типов мембран они могут работать при температурах от 65°С до 260°С. Каждый квадратный сантиметр мембраны содержит миллион пор, которые занимают около 80% всей поверхности материала. Фирма «Millipore» выпускает более 20 видов мембран с диаметром пор от 14 до 0,025 мкм и минимальными колебаниями размеров пор в пределах одного образца. Например, размеры пор мембраны с торговой маркой «0,45 мкм» имеют отклонения 0,02 мкм.

Мембранные фильтры применяются не только для стерилизации воздуха, но и для проверки стерильности воздуха. Так, например, пробу воздуха пропускают через мембранный фильтр с диаметром пор 0,3-0,5мкм, заправленный в стерильный корпус. Затем мембрану помещают на твердую агаровую питательную среду в чашку Петри, и микробы, осевшие на мембране, прорастают в виде колоний.

Цилиндрические фильтр-патроны для стерилизации воздуха фирмы «Millipore» (диаметр пор 0,45 мкм), однако, плохо выдерживают паровую стерилизацию, срок их службы не превышает 1 месяца (8).

Фирма «Pall» (Германия) для стерильной фильтрации воздуха выпускает фильтрующие материалы марки АВ с диаметром пор 0,45 мкм, изготовленные из тщательно подобранных микронитей. Фильтрующая среда в процессе изготовления подвергается силиконированию, после чего фильтрующий материал становится менее чувствительным к стерилизации паром и контакту с влажным воздухом. Но производительность таких фильтров меньше, чем фильтров с волокнистыми материалами. Фильтрующие материалы стерилизуются паром с максимальной температурой 140°С в течение 20-60 минут. Общее время стерилизации без изменения основных характеристик материала составляет 50 часов. Срок эксплуатации фильтров - 6-12 месяцев при наличии эффективного предфильтра.

Основные свойства фильтрующих материалов для стерилизации воздуха приведены в таблице .

Таблица Фильтрующие материалы для стерилизации воздуха

Диаметр волокна или пор, мкм

Плотность, кг/м3

Пористость, %

Термо­стойкость, °С

Скорость фильтра­ции , с м/с

Сопротив/ -ние, мм. вод. ст.

Эффектив­ность, %

Изготови­тель

 

1

2

3

4

5

6

7

8

 

Грубая очистка воздуха

 

1.Стекловолокна

 

Стекловолокно (высота слоя 1 см)

 

21

1

90         |      450

1

0,05

76,5

Россия

 

Стеклосрез (высота слоя 0,5см)

 

6

0,5

90

450

1

0,05

88,0

Россия

 

2. Базальтовые волокна

 

Высота слоя 10см

 

26

1

90

650

1

0,21

60

Россия

 

12

1

90

650

1

0,2

73

Россия

 

З.Нетканные материалы

 

3.1. Синтетические волокна

 

Лавсан

 

17

0,805

I      130

1

0,8         |       56,0

Россия

 

Полипропилен

 

6-8

0,195

I      120

1

0,8

71,8

Россия

 

Поливинилхлорид

14-17

0,375

-

80

1

0,6

42,0

Россия

3.2.Из антимикробногО ВИСКОЗНОГО ВФЛОКна

Плотный нетканый фильтрующий материал (ПНФМ)

16,9

1,025

94

120

1

1,0

35,8

Россия

Высокообъемный нетканый с зильтрующий материал (ВНФМ)

16,9

0,515

97

120

1

0,8

42,8

Россия

ВНФМ, иг лопробивной

16,9

0,315

95

120

1

0,4

40.0

Россия

ВНФМ, прошивной

16,9

0,258

93

120

1

0,4

44,4

Россия

Тонкая очистка воздуха

1.Сте к поволок на

Стекловолокно ЦФД

2,5-3

0,4

95

400

1

0,8

98,56

Россия

Стекловолокно в фенолформальдегидной пропиткой

5

0,5

95

400

1

0,2

43

Россия

4-5

0,5

95

400

1

0,4

78.6

Россия

2. Базальтовые волокна

Супертонкое базальтовое волокно БСТВ

1

0,530

95

600

1

11,0

99,920

Россия

          Ультратонкое базальтовое волокно

0,7

0,350

95

600

1     ~

18,4

99,990

Россия

0,4

0,265

95

600

1

33,6

99,995

Россия

3. Синтетические волокна, фильтры Петрянова

ФПП

15-1,5

1,3-1,4

0,025

97

60-70

3,5

5,1

99,44

Россия

ФПП 15-1,5с бактерицид ной добавкой

1,3-1,4

0,028

97

60-70

3,5

5,9

98,10

Россия

1

2

3

4

5

6

7

8

ФПП-д

3,8; 0,3-0,5

0,045

95

60-70

1

0,9

93,20

Россия

ФПП-25-3

1,8

0,075

97

60-70

1

2,0

99,977

Россия

4.Бумага из минеральных волокон

4.1. Стек лов о л о к но

Дельбаг N6

-

0,062

89

-

1

10,8

99,96

Германия

Дельбаг N8

3,0

0,068

87

-

1

3,5

99,81

Германия

Luwa

-

0,34

84

90

1

5,6

98,00

Шейцария

N1F

-

0,076

91

-

1

12,5

99,80

ИЬеция

Watman GF/A

,i.             -

1,6

0,052

91,2

,500

1

3,8

99,999

ан г лия

WatmanGF/B

0,9

0,150

91,5

;500

1

8,8        

99,999

ан г лия

WatmanGF/C

1,2

0,055

91,2

500

1

4,8

99,999

ан г лия

Watman GF/D

2,6

0,120

92,0

500

1

5,1

99,999

ан г лия

Neukafil

1,5-2,2

0,120

-

250

1

9,6

99,998

Германия

4.2. Из смеси волокон              

На основе БСТВ с добавкой 25° Целлюлозы

30

0,025

80

1150

1

4,0    

87,240

Россия

-

0,120

7,8

150

1

3,7

99,700

Россия

Список использованной литературы

Ангер Х.М.. Оптимизация приборов для измерения мутности прива в лабораторных условиях. Brauwelt.Мир пива, 1996, 2, с.35-38.

Аннемюллер Г., Шник Т.. Предложения по проверке фильтруемости и стабильности нефильтрованного лагерного пива. Brauwelt.Мир пива, 1999, 3, с.40-44.

Баум У. и др. Переработка кизельгурового шлама, образующегося после фильтации пива. Brauwelt.Мир пива, 1999, Ш, с.2

Главачек Ф., Лхотский А. Пивоварение: пер. с чеш. М.6Пищевая пром-сть, 1977. -622 с.

Елинов Н.П. Основы биотехнологии. СПб. Наука 1995, -600 с.

Каглер М., Воборский Я. Фильтрование пива, пер. с чешского.- Агропромиздат, 1986. -279 с.

Кут Н. . Кизельгуровая фильтрация –опровержение мифов. Brauwelt.Мир пива, 1996, 5, с.67-70.

Линеманн А., Крюгер Е.. Структурно-качественные характеристики β-глюкана. Brauwelt.Мир пива, 1998, 4, с.14-18.

Новаковская С.С., Шишацкий Ю.И. Производство хлебопекарных дрожжей. Справочник. М. Агропромиздат 1990, -335 с.

Шауб Х.П.. Фильтрация пива сегодня: новшества и традиции. Brauwelt.Мир пива, 1998, 1, с.38-40

Эссер К.Д.. Попытка критической оценки методов прогнозирования фильтруемости пива. Brauwelt.Мир пива, 1996, 2, с.54-61.