[科普中国]-旋流洗涤分离法

旋流洗涤分流法的概述

旋流洗涤分流法是洗涤过程中利用旋转流体产生的离心力使两相流分离的操作工艺。按其工作介质可分为旋风分离器(也称固气分离器)和旋液分离器(也称水力分离器)。前者主要用于气固两相分离，应用范围广泛。如采矿中金子与杂质的分离(用于物质密度较大、干燥的、非纤维粉尘)、环保除尘设备(用于冶金、铸造、喷砂、建筑材料、电力及耐火材料等工业中)等，通过大量的应用试验实践对这类分离器的理论和实验研究得比较深入，对内部流动规律也了解较多1，目前，在国际上已得到广泛的应用；后者主要用于液固两相流分离或用于两种不互溶的溶液，利用其比重差进行分离，是新兴技术，由于其结构紧凑、分离效果好、自动化程度高、劳动强度低、构造简单、便于操作、检修维护费用低、生产环境卫生等特点而可广泛应用于石油、化工、冶金、电力、淀粉、酒精、造纸、食品、制药、环保等各个领域。随着其技术的发展和应用实验的增多，理论和实验研究也日趋成熟，应用范围正在不断扩大之中。

旋流洗涤分流法应用于我国石油钻井行业已有三十多年历史，但用于玉米、小麦、马铃薯、木薯、红薯、大米等淀粉生产过程中用来分离其中的砂石、胚芽、淀粉和蛋白在我国还是近几年的事。

旋流洗涤分流法的设备旋流器按其工作介质可分为旋风分离器(也称固气分离器)和旋液分离器(也称水力分离器)。旋流器按其结构形式可分为立式和卧式两大类。旋流器按其产量的高低可分为单腔和双腔。旋流器按其管架可分为平板式和套筒式。如淀粉洗涤旋流器，是旋液分离器的一种，主要用于淀粉生产中分离淀粉和蛋白。

旋流器的主要结构特点和工作原理旋流器主要有旋流桶、机架、管路、排气阀、取样阀、排污阀、进料泵、压力表、控制系统、触摸屏等各自相对独立的零部件组成。设备调试因原材料关系一般安排在用户生产现场。其主要结构特点是立式，有利地利用了物料自重的重力，提高了底流的出料速度和效果，提高了物料处理量，使淀粉洗涤旋流器结构紧凑、占地面积小。

其工作原理是：利用较高压力的混合流体，从进料口的切线方向以很高的速度进入而高速旋转，在离心场力的作用下，比重大的物料(又称重相)被抛向器壁从底流口排出；比重小的物料(又称轻相)被挤向中层从溢流口排出。

其工作过程和步骤如下：打开电源，在触摸屏上开启进料泵和排气阀，待管路内的空气排尽后，关闭排气阀，当管路压力上升到0.6MPa时，再通过触摸屏调出控制系统各技术参数，进入自动生产程序2。

淀粉洗涤旋流器基本工艺淀粉洗涤的基本工艺是采用一系列的淀粉分级除去不可溶蛋白，采用逆流洗涤除去可溶蛋白。因为玉米淀粉颗粒的直径为10～20μm，比重约为1.6；而玉米蛋白颗粒的直径为4～8μm，比重约为1.06。对于小麦，其淀粉颗粒的尺寸具有双峰分布，具有较大尺寸的颗粒称为“A”颗粒，较小尺寸的颗粒称为“B”颗粒，比重大约为1.4。生产实践再一次证明颗粒尺寸及比重的差别，可采用沉降型工艺将颗粒择优分成淀粉流和蛋白流，由于离心力作用，使淀粉洗涤旋流器里迅速加大的密度区域更适合于这种淀粉洗涤工艺。所说的逆流洗涤工艺就是洗水与所要洗涤的淀粉乳以相反的方向流动。每一级的旋流系统都为逆流洗涤及每一级颗粒提供了分级条件。在淀粉洗涤工艺中温度控制是非常重要的，当温度超过60℃，淀粉颗粒就会变软或变成“浆糊”，在多级旋流淀粉洗涤系统中泵的能量将提高淀粉乳的温度，因此温度的监视和控制就显得非常重要3。