淀粉生产之分离与精制课件.pptVIP

第四节玉米淀粉的分离与精制编讲宗兆迎

?玉米经浸泡湿磨分离出胚芽和纤维后的浆液（俗称原浆）中，主要含有淀和粉麸质颗粒。玉米湿磨加工基本过程中的“分”主要指淀粉与麸质的分离。淀粉与麸质的分离是玉米淀粉生产的重要环节。?一、淀粉与麸质分离的工艺原理?据有关资料表明原浆中干物质的化学组成（按干基计算）如下：?淀粉89－92％?蛋白质6％－8％（N×6.25）脂肪0.5-1%可溶物0.1％－0.3％?灰分0.2％－0.3％细渣≤0.1g/L。?从以上组份可看出：原浆中固形物主要是淀粉、麸质（不溶性蛋白质）和细渣。它们各具有不同的粒径和比重：淀粉5－26μm，麸质1－2μm，细渣65μm，比重：淀粉1.61，麸质1.18细渣1.3。?根据原浆中各种固形物粒径和比重的不同，可采用以下方法进行分离：

?2、淀粉的离心分离?①惯性离心力：?当物体绕轴旋转时，则有向心力作用于该物体，力的方向朝向转轴。根据力学第三定律，则产生与向心力大小相等方向相反的离心力。这种与向心力大小相等、方向相反的离心力即为改变物体运动方向的惯性力。亦称惯性离心力?物体绕轴旋转产生惯性离心力的大小与转速的平方成正比，与旋转直径成正比。在相同旋转直径和转速的状态下，重量大的物体较重量小的物体获得的惯性离心力大。要增加惯性离心力主要是提高物体绕轴旋转的转速。?物体绕轴旋转时分离因素与旋转的速度平方成正比，与旋转半径成正比。要提高分离因素主要是提高转速。

?如果将非均质液体放在一个密闭的圆筒内且绕圆筒中心轴随圆筒一起旋转，根据上述离心分离原理，比重较大的物料将获得较大的离心力而抛向圆筒的内壁；比重较小的物料获得离心力较小而在离轴较近的范围内旋转。当在圆筒壁开一定小孔时，抛在圆筒内壁上的物料将通过筒壁孔而甩出，从而实现了非均质液体中不同比重的两相液体的分离。比重较大的液体沿旋转半径的切线方向从孔甩出。旋转的圆筒俗称转鼓。不难看出，要增加两相离心分离的分离因素，提高转鼓转速比加大转鼓直径要容易得多。

?②分离因素：?物体绕轴旋转时分离因素与旋转的速度平方成正比，与旋转半径成正比。要提高分离因素主要是提高转速。?如果将非均质液体放在一个密闭的圆筒内且绕圆筒中心轴随圆筒一起旋转，根据上述离心分离原理，比重较大的物料将获得较大的离心力而抛向圆筒的内壁；比重较小的物料获得离心力较小而在离轴较近的范围内旋转。当在圆筒壁开一定小孔时，抛在圆筒内壁上的物料将通过筒壁孔而甩出，从而实现了非均质液体中不同比重的两相液体的分离。比重较大的液体沿旋转半径的切线方向从孔甩出。旋转的圆筒俗称转鼓。不难看出，要增加两相离心分离的分离因素，提高转鼓转速比加大转鼓直径要容易得多。

?根据离心分离原理经过多年的研究，发明并制造出包括转鼓（旋转圆筒体）进料、出料等装置在内的分离机。为增大分离面积在转鼓内中心轴上装上许多薄板制成的碟片状圆锥体以增加离心沉降面积。转鼓壁上有多个物料出口。碟片式喷咀离心机用于淀粉与麸质的分离时淀粉乳（重相）从喷咀喷出，麸质水（轻相）从转鼓中心汇集经中心泵排出。为提高两者分离效果往往从转鼓底部加入外部洗水。

碟片式喷咀离心机的进料、重相、轻相、洗水四项参数存在如下平衡关系：?设定：进料流量Q1（m3/h）进料浓度N1（g/L）底流流量Q2（m3/h）底流浓度N2（g/L）溢流流量Q3（m3/h）溢流浓度N3（g/L）（干物量）洗水流量Q4（m3/h）洗水干物量N4（g/L）?流量平衡式：Q1＋Q4＝Q2＋Q3——①?干物平衡式：Q1N1＋Q4N4＝Q2N2＋Q3N3——②?在①②联立方程中：进料浓度N1，洗水浓度N4，是已知的检测值，底流浓度N2和溢流浓度N3是工艺设计值；进料流量Q1与洗涤水流量Q4是已知的检测值，所以在上联立方程中仅有溢流和底流的流量值（Q3和Q2）是未知数。因此可对方程组求解得：?Q2=（底流的流量）Q3=Q1+Q4-Q2?通过以上分析可得出：在进料流量与浓度、洗水流量与浓度已知的工况下就可以根据底流与溢流的浓度设定值，计算出底流与溢流的流量。这恰是工艺设计中所需要的数值。

?碟片喷咀离心机用于淀粉与麸质的分离时，由于原浆中淀粉的粒度及比重比麸质都大，所以淀粉颗粒呈重相（悬浮液）从离心机底流排出，麸质颗粒呈轻相（麸质水）从离心机顶流排出。但由于多方面的因素两者是不会是绝对分开的。即重相（淀粉乳）中会含有少量麸质，而轻相（麸质水）中会含有少量淀粉。根据目前碟片喷咀离心机的制造质量及工人操作水平，分离的设计指标一般为底流（淀粉乳）蛋白质含量≤3.5％（干基），溢流（麸质水）蛋白质含量≥60％（干基）淀粉含量≤10％（干基），由于离心机底流还含有一定量的蛋白质，在生产中离心机底流称为粗淀粉乳。

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