Прочие современные фильтр-прессы
Рассмотренный выше фильтр Meura известен во всем мире и очень широко распространен. Однако в последние годы и целый ряд других машиностроительных фирм, работающих в области пивоварения (например, Ziemann, Ludwigsburg (Германия), Landaluce, Requejada (провинция Кантабрия, Испания), Nordon, Nancy Cedex (Франция) успешно выпускают фильтр-прессы нового поколения различной производительности, иногда с набором фильтрационных плит размером более 3м (рис. 3.62).
Устройство и принцип действия этих фильтров сходны между собой - естественно, с учетом особенностей того или иного изготовителя. В большинстве случаев в них отказываются отделения на модули и решетчатые плиты и оснащают фильтр-пресс одинаковыми по конструкции полипропиленовыми плитами, которые различаются по способу подачи затора и отвода сусла.
Для подачи затора (рис. 3.62а, а) такие фильтры оснащены каналами над и под плитами, имеющими доступ к каждой плите и заполняющие затором все промежутки между плитами (рис. 3.62б, 3). К плитам с двух сторон прилегают запрессованные по краям пластмассовые фильтрационные салфетки (4), через которые фильтруется сусло, дробина же остается в полых пространствах (3).
В подобных системах фильтров отказываются от пластмассовых мембран, а с ними - и от возможного дополнительного сжатия дробины.
Принцип их действия состоит в том, что пустоты между плитами (а значит и между салфетками) используются для приема дробины (3). Первое сусло благодаря этому стекает из всех боковых каналов (а). Для промывки дробины (рис. 3.62а, b) вода давит из каждой второй плиты и выжимает через находящиеся между ними плиты промывную воду после выщелачивания дробины. Для обеспечения этого процесса две разные по своему типу плиты установлены по-разному (рис. 3.62б,1,2), и благодаря этому промывная вода вынуждена проходить через слей дробины поперек. Для улучшения выщелачивания дробины это направление периодически изменяют.
В связи с отказом от использования мембран этот современный фильтр по своем принципу действия приближается к прежней системе (см. рис. 3.59), однако с существенными улучшениями.
Преимущества использования фильтр-прессов современной конструкции заключаются в следующем.
Бремя фильтрования в целом составляет около 2 ч, что обеспечивает оборачиваемость 12 варок в сутки. При этом время на выполнение отдельных операций распределяется примерно так:
| Заполнение фильтра | 8 мин |
| Перекачивание | 3 мин |
| Сбор первого сусла | 15 мин |
| Промывка дробины | 65 мин |
| Выпрессовывание | 6 мин |
| Разборка фильтра | 1мин |
| Перемещение плит | 13 мин |
| Сборка фильтра | 1 мин |
| Всего | 111 мин |
· Фильтр-пресс дает прозрачное сусло и очень небольшую мутность. Это достигается благодаря применению плотных фильтрационных салфеток и тонкому помолу.
· Выход экстракта варочного цеха приближается, а зачастую даже превосходит лабораторный выход, это можно отнести в основном на счет использования очень тонкого помола и интенсивного выщелачивания дробины. Выход экстракта и время фильтрования существенно зависят от качества солода.
· Поглощение кислорода находится на минимальном уровне благодаря подаче затора снизу.
· Для помола применяют молотковые дробилки, так как отсутствует необходимость использовать оболочки в качестве фильтрующего материала. Состав помола и здесь остается ключом успеха для достижения высокого выхода. На некоторых предприятиях солод размалывают на вальцовых дробилках на помол с примерно 50%-ным содержанием муки, затем отделяют оболочки и размалывают их на молотковых дробилках. Для хорошего результата при фильтровании предлагается следующий состав помола (на молотковых дробилках):
| Сито 1 | <1% |
| Сито 2 + 3 | <9% |
| Сито 4 + 5 | >55% |
| Дно | >35% |
· Фильтр-пресс несложен в обслуживании, а затраты труда невелики. Разумеется, эксплуатационные параметры во многом зависят от качества, а также от срока службы фильтрационных салфеток.
· На эксплуатационные расходы при использовании современного фильтр-пресса существенно влияют такие показатели, как срок службы фильтрационных салфеток и механических узлов для перемещения плит, а также и гидравлических устройств.
· Расход энергии для обеспечения очень тонкого помола больше, чем при обычном дроблении на вальцовых установках.
Вообще же нельзя не упомянуть, что современные фильтр-чаны тоже обеспечивают 12 варок в сутки, а затраты труда на них также очень малы. Это обстоятельство существенно обесценивает преимущества фильтр-пресса перед фильтр-чаном.
В целом преимущества фильтр-прессов становятся значимыми прежде всего на крупнейших пивоваренных предприятиях с годовым выпуском порядка нескольких миллионов гектолитров. Подавляющее число пивоваренных предприятий по-прежнему традиционно предпочитают работать на фильтр-чанах современной конструкции.
Дробина
При выгрузке дробины из фильтрационного аппарата из 100 кг помола выходит около 100-130 кг дробины с влажностью 70-80%, что составляет 21-22 кг дробины на гл пива.
Состав сухого вещества дробины распределяется следующим образом:
| Белок | 28,0% |
| Жиры | 8,2% |
| Не содержащие азота экстрактивные вещества | 41,0% |
| Целлюлоза | 17,5% |
| Минеральные вещества | 5,3% |
Дробину продают по возможности на корм скоту. Питательная ценность дробины составляет около 1/5 от питательной ценности такого же количества ячменя. Это понятно, если учесть, что в результате процесса затирания удаляется максимальное количество экстрактивных веществ. Преимущество составляющих дробины состоит в их лучшей по сравнению с исходным продуктом перевариваемости.
Дробина не содержит витаминов, поэтому не следует кормить скот исключительно одной дробиной. Следует учитывать, что дробина еще содержит много сахара и белка, и поэтому в тепле она может легко закисать.
Потребность окружающих сельскохозяйственных производств в дробине существует не всегда и не везде. В связи с этим следует стараться сбыть ее быстро и надежно. Для этого во многих странах имеются межрегиональные скупщики дробины, которые перерабатывают или сушат излишки дробины. Кроме того, иногда фермеры для сохранения дробины перерабатывают ее на силос.
Транспортирование дробины
Влажная дробина падает из выгружной шахты фильтр-чана на расположенный под ним транспортер для дробины (рис. 3.63).
Расположенный в нижней части транспортера шнек перемещает дробину к выпуску. При этом дробина несколько уплотняется. После прохождения шнека дробина с помощью сжатого воздуха перемещается по трубопроводу порциями и попадает в силос для дробины (рис. 3.64).
Отделение дробины от транспортирующего воздуха происходит в воздухоотделителе. Дробина падает вниз в силос и с помощью транспортного шнека перегружается в автотранспорт. Устройство для отгрузки защищено от промерзания. Отгруженное количество дробины измеряют.
Если дробину не удается продать сразу, ее следует высушивать. Для этого используют сушилку для дробины, где последнюю высушивают до влажности 10-12% Дробина перемещается шнеком к секции для прессования, которая состоит из конического пресс-шнека с перфорированной ситовой рубашкой. Затем обезвоженная дробина подается в сушилку, уходя из нее через шлюзовой затвор барабанного типа. Расход пара составляет 1,25-1,36 кг/кг испаренной из дробины воды. Поэтому сушка имеет смысл тогда, когда высушенную дробину можно продать в 4-5 раз дороже, чем влажную. Из-за этого большинство предприятий не ставят установки для сушки дробины, предполагая, что они смогут продать свою дробину окрестным фермерам или на предприятия по переработке кормов.
Анализ дробины
Анализ дробины дает точную картину содержания оставшихся в ней экстрактивных веществ. Общий экстракт дробины состоит из вымываемого и остающегося экстракта Вымываемый экстракт определяется в воде, отжатой из дробины, а общий экстракт определяют путем кипячения дробины и ее последующего ферментативного расщепления.
Разность между общим экстрактом и вымываемым представляет собой остающийся экстракт.
По результатам оценки можно сделать заключение об эффективности работы варочного цеха
Вызываемый экстракт.
Вымываемый или растворимый экстракт определяется экспресс-методом путем отжимания дробины на ручном прессе, фильтрования отжатой жидкости через складчатый фильтр и сахарометрического определения содержания экстракта.
Вымываемый экстракт выражается в процентах и в норме составляет около 0,8 % масс.
Ниже приведен анализ причин повышенного содержания вымываемого экстракта.
| Причина | Обоснование | Способ устранения недостатков |
| Плохо растворенный солод | Диффузия экстракта, содержащегося в частичках дробины, идет медленнее и не менее полно, чем в хорошо растворенном солоде | Следует использовать лучше растворенный солод |
| Слишком тонкий помол | Помол становится тестообразным, и слой дробины начинает хуже выщелачивается | Следует применить более крупный |
| Слишком быстрое фильтрование затора | Содержащийся в дробине экстракт не может в заданное время достаточно полно перейти в промывную воду | Следует дольше вести промывку. Использование нескольких небольших по объему промывок дает лучший результат выщелачивания, чем непрерывная промывка |
| Неравномерное распределение затора | Из-за разной высоты дробины в фильтр-чане ее части выщелачиваются неравномерно | Обеспечить равномерное распределение затора в чане с помощью рыхлителя |
| Сжатие дробины | Уплотненные участки дробины больше не выщелачиваются (островки экстракта) | Рекомендуется дросселировать фильтрационные краны для уменьшения разрежения, использовать показания фильтрационного манометра |
| Недостаточная отбивка кранов | Объем под фильтрационными ситами может частично заполняться донным тестом и вызывать неравномерный сток сусла | Полнее открывать фильтрационные краны во время выполнения операции отбивки |
| Слишком низкая концентрация первого сусла | Для промывания дробины недостаточно объема воды, подаваемой на промывку дробины | Использование более высокой концентрации первого сусла (18-20%), соотношение объемов первого сусла и промывных вод от 1 : 1 до 1 : 1,2 |
| Слишком низкая температура при фильтровании затора | Из-за охлаждения фильтр-чана или слишком низкой температуры воды, подаваемой на промывку дробины, затрудняется выщелачивание дробины в связи с ее спрессовыванием | Температура во время всего процесса фильтрования должна быть как можно ближе к 78°С, чан должен быть изолирован |
| Неравномерное и недостаточное заполнение камер фильтр-пресса | Если заполнение протекает слишком медленно или слишком быстро, камеры фильтра заполняются неравномерно | Засыпь должна соответствовать размеру и числу рам, фильтр должен заполняться равномерно, давление должно подниматься медленно |
| Слишком грубый помол | Неправильно установлена дробилка, изношенный подшипник или вальцы, слишком быстрое дробление, солод | Следует отрегулировать и наладить работу дробилки, вальцы требуют повторной нарезки, производительность дробилки рекомендуется уменьшить |
| Способ затирания слишком сокращен или не подходит для процесса | Недостаточное растворение экстрактивных веществ солода и несоложеного сырья | Рекомендуется более продолжительное и интенсивное затирание и кипячение затора, дольше кипятить густой затор (отварку), тоньше дробить |