Фильтрацией называется операция отделения твердой фазы вещества от жидкой при помощи п ...

Фильтрацией называется операция отде ... / Оседание взвешенных частиц /




Фильтрация вина

Фильтрация винаФильтрацией называется операция отделения твердой фазы вещества от жидкой при помощи пористой перегородки.

Процесс фильтрации основан на задержании твердых взвешенных частиц пористыми перегородками, способными пропускать жидкость и удерживать на своей поверхности частицы твердой фазы.

В результате непосредственного контакта суспензии с поверхностью пористой перегородки жидкая фаза вследствие разности давлении по одну и по другую сторону перегородки проходит через поры перегородки и собирается в виде освобожденного от твердых частиц фильтрата; твердые же частицы задерживаются на поверхности перегородки, образуя слой осадка.

Техника фильтрации использует этот увеличивающийся по мере протекания процесса слой осадка на перегородке в качествефильтрующей среды, стремясь при этом свести до минимума гидравлическое сопротивление осадка. Осадок, отлагающийся на поверхности фильтрующей перегородки, является одним из важнейших факторов, в большинстве случаев решающим успех процесса фильтрации. От характера осадка и толщины его слоя зависит и производительность фильтра, и расход энергии на продвижение жидкости через фильтрующий слой.

Диаметр пор или канальцев, через которые проникает жидкость, должен находиться в соответствии со степенью дисперсности частиц мути. Чем мельче последние, тем меньшие поры должен иметь фильтр. Величина взвешенных частиц может колебаться в весьма широких пределах от долей миллиметра до весьма малых размеров, выражающихся в нескольких миллимикронах.

Сама жидкость представляет собой среду, включающую отдельные частицы, величина которых колеблется от 1 р до 0,01 тц.

Под словами «прозрачность» и «чистота» жидкости разумеются разные понятия. Прозрачная жидкость—это такая жидкость, в которой содержатся частицы, не превышающие 1 р, и которая хорошо пропускает свет. Чистая жидкость вполне однородная среда, не содержащая взвешенных частиц, иначе говоря, частицы ее не превышают 1пр.

Обыкновенный микроскоп яе улавливает частиц, имеющих размер меньше 0,2 р, но эти частицы обнаруживаются при помощи ультрамикроскопа, дающего возможность видеть отражение света от взвешенных в жидкости частиц, размеры которых очень малы (3—10 m[i).

В вине, особенно молодом, можно наблюдать частицы всех размеров. За время выдержки величина взвешенных частиц меняется. Особенно резкое изменение величины частиц наблюдается у молодых вин в первый период их жизни. Объясняется это тем, что окисляемые кислородом воздуха дубильные вещества, а также белковые (коллоиды) сначала выпадают в очень раздробленном состоянии, а затем в результате коагуляции увеличиваются в размере.

Один и тот же фильтрующий 1слй может дать неодинаковые результаты при фильтровании двух различных мутных вин. Одно из них при прохождении через фильтрующий слой оставит на нем все взвешенные частицы, обусловливавшие его муть, и станет вполне прозрачным, а другое, пройдя этот слой, останется по прежнему мутным, так как частицы его более мелки и порами фильтра не задерживаются.

.Таким образом, выбор фильтрующего слоя при фильтровании вин с мутью разного происхождения и различной величиной взвешенных частиц имеет в практике большое значение.

Фильтрующий слой имеет поры или канальцы, диаметр которых сильно колеблется. Канальцы сильно извилисты и представляют собой целый лабиринт, через который должна пройти жидкость.

Действие фильтрации складывается из двух процессов: отсеи нания и адсорбции. Если частицы больше пор фильтрующего слоя, происходит их отсеивание. Но задержка взвешенных частиц мути при фильтрации происходит не только с наружной стороны в результате отсеивания, но и внутри фильтрующего слоя в результате адсорбции.

Во время фильтрации взвешенные частицы, диаметр которых не позволяет им пройти через входные отверстия, остаются на поверхности фильтрующего слоя. Скопляясь у входных отверстий и загромождая Их, частицы образуют второй фильтрующий

слой, через который должна пройти жидкость. По мере фильтрации жидкости слой утолщается и скорость проникновения жидкости через слой прогрессивно уменьшается, пока фильтрация совершенно не прекратится.

Помимо закупорк!! входных отверстий канальцев, в результате отсеивания некоторое количество частиц, имеющих меньший диаметр, чем у канальцев, проникает внутрь их. В результате происходит закупорка канальцев, особенно плотная в тех местах, где имеются изгибы. Кроме того, некоторые частицы, могущие вполне ювободно пройти через канальцы, прилипают к их стенкам (адсорбируются) и по мере накопления затрудняют проход жидкости через них. Степень осаждения (адсорбции) этих мельчайших частиц на поверхности фильтрующего слоя зависит от материала этого слоя и от его физического состояния.

Скорость фильтрации, которая характеризует произвОдитель ность фильтра, определяется количеством фильтрата, проходящего через 1 ж2 поверхности фильтрующего слоя в единицу времени. Скорость фильтрации зависит от многих факторов, решающими из которых являются: давление, действующее на суспензию, толщина слоя осадка на фильтре, структура и характер осадка, состав суспензии и температура жидкости.

Влияние давления на скорость фильтрации тесно Связано с характером осадка. Различают два типа осадков: а) осадки из недеформирующихся частиц, главным Образом кристаллические несжимаемые осадки; б) осадки из деформирующихся частиц, главным образом аморфные сжимаемые осадки.

Для несжимаемых осадков взаимное расположение их частиц, а следовательно и размеры пор, через которые протекает жидкость, не меняется с изменением давления. При фильтрации

суспензий, образующих несжимаемые осадки, скорость фильтрации растет с увеличением давления на жидкость и при одном и том же давлении зависит лишь от толщины слоя осадка. При фильтрации суспензий, образующих сжимаемые осадки, с которыми мы преимущественно встречаемся в винодельческой практике, при постоянном давлении каждый последующий слой осадка находится под меньшим давлением, чем предыдущий, так как падение давления в осадке происходит пропорционально его толщине. Вследствие этого вышележащий слой осадка менее сжат и богаче жидкостью, чем нижний. Если фильтрация прово дится При переменном постепенно увеличивающемся давлении то сжимаемый осадок по мере увеличения давления сокращает ся в объеме за счет сужения капилляров, что, в свою очередь вызывает непропорциональное росту давления изменение ско рости фильтрации. Можно считать, что изменение Скорости фильтрации в зависимости от давления в этом случае происходит по параболе.

Жидкость через фильтрующий слой обычно проходит под давлением. В открытых фильтрах давление производится столбом жидкости, находящейся над фильтрующим слоем, а в закрытых создается насосами, применяемыми в винодельческой практике для перекачки вина.

Разность давления по одну И по другую сторону фильтрующего слоя называется напорным давлением. Казалось бы, чем больше напорное давление, тем больше скорость фильтрации. Для небольших давлений это положение, безусловно, верно— с повышением давления скорость фильтрации возрастает.

При сжатии осадков увеличение скорости фильтрации отстает от роста давления и может наступить такой момент, когда скорость фильтрации перестанет возрастать, несмотря на увеличение давления. Давление, соответствующее этому моменту, называют критическим, и повышение давления за его пределы считают нецелесообразным. Помимо сжатия фильтрующего слоя, некоторые более мелкие частицы под сильным давлением проникают в отверстия канальцев и засоряют их. Чем большее давление создается в начале фильтрации, тем скорее засоряется фильтр.

Иногда для разрушения коллоидной системы вина, затрудняющей фильтрацию, кроме указанных веществ, в фильтрующую массу добавляют также оклеивающие материалы: желатин, рыбий клей и другие. Эта операция (оклейка фильтра) имеет тот недостаток, что в результате ее значительно уменьшается нроиз чодительность фильтра.

Фильтры. Среди применяемых в настоящее время в винодельческой Промышленности систем фильтров основными являются намывные фильтры и фильтрпр ессы. Эти фильтры выпускаются различных конструкций, изготовляются из разных материалов и различаются между собой по размерам и производительности.

Матерчатые фильтры с большой производительностью еще применяются на современных предприятиях. Асбестовые намывные фильтры, Б свое время имевшие широкое распространение на винодельческих предприятиях, в настоящее время вытеснены приспособленными для фильтрации различных вин и виноматериалов универсальными фильтрпрессами (иначе называемыми пластинчатыми фильтрами). Все же асбестовые фильтры еще и теперь встречаются на многих предприятиях и служат для фильтрации бочкового вина, предварительного осветления и фильтрации дрожжей.

Намывные фильтры. Цн л и и яр и ч е с к и й фильтр. Одним из наиболее распространенных фильтров, имеющихся почти в каждом винодельческом хозяйстве, является цилиндрический намывной фильтр Он представляет собой медный или железный, вылуженный внутри цилиндр с краном внизу для выхода чистого вина и с ручками по бокам для удобства переноски. В этот цилиндр вставляется другой цилиндр, нижняя часть которого сделана из редкой прочной металлической сетки, служащей для предохранения тонкой густой внутренней сетки, на которой создается асбестовый фильтрующий слой. Дно сетчатого цилиндра для увеличения фильтрующей поверхности вдается конусообразно внутрь. Сетчатая часть цилиндра внутри отделяется от верхней перегородкой с отверстиями, служащей для равномерного распределения и ослабления силы струи поступающего вина.

При работе фильтр устанавливают на возвышении с таким расчетом, чтобы выходной кран был расположен выше стоящей на полу бочки для фильтрованного вина. Бочку с мутным вином помещают над фильтром. Вино поступает в фильтр через шланг, соединенный с краном, вставленным в чоповое отверстие верхней бочки. Подача вина в некоторых фильтрах регулируется автоматическим запором с поплавком, находящимся в верхней части фильтра. Цилиндрический фильтр приспособлен для открытого фильтрования с доступом воздуха. Производительность фильтра, в зависимости от его размера, от 10 до 25 дкл/час. Цияиндричеокие фильтры применяются на винзаводах для фильтрации малых количеств вия и дрожжевых осадков.


Смотрите также:

Общее виноделие крепких и десертных вин

Общее виноделие крепких и десертных вин


Десертные вина характеризуются тем, что все они содержат в большем или ;меньшвм количестве несброженный сах ...
Созревание вина

Созревание вина


Роль кислорода в созревании вина. По окончании брожения, когда выделение углекислоты прекращается, кислород воздуха ...
Очистка и осветление вина

Очистка и осветление вина


Прозрачность обязательное качествовина. Потребитель требует, чтобы вино было вполне прозрачным. По ...




Фильтрация вина

 











вино     красное    десертное    полусладкое    сухое    брожение   

Valid XHTML 1.0 Transitional

Вверх