Dil seçin:
Kyle Flynn, Abhishek Gupta, Frank Hrach
mücərrəd
müvafiq ədəbiyyatın xülasəsi əhəmiyyətli tədqiqat elektrostatik müraciət etmək həyata edilmişdir ki, göstərir
ayırma üsulları dənəvər bitki-based qida quru (yəni, üzvi) materialları. Bu inkişaf keçmişdə sürətləndi 10 - 20 il, with many researchers in Europe and the United States applying elektrostatik ayırma techniques to a wide variety of beneficiation challenges. Bu tədqiqat, Bu elektrostatik üsulları yeni yaratmaq üçün potensial var ki, göz qabağındadır, yüksək dəyər bitki məhsulları, və ya emal üsulları yaş alternativ təklif. taxıl taxıl təşviq separations olsa da, pulse and oilseed materials have been demonstrated at the laboratory and in some cases, pilot scale, Bu nəticələri nümayiş etdirmək üçün istifadə elektrostatik sistemləri kommersiya əsasında belə separations yerinə yetirmək üçün uyğun və ya səmərəli emal avadanlıq ola bilər. Bir çox elektrostatik texnologiyaları prosesi gözəl zəmin üçün uyğun deyil, Belə bitki materialları aşağı sıxlığı tozlar. lakin, ST Equipment & Texnologiya (STET) triboelectrostatic kəmər separator olan gözəl hissəciklər emal nümayiş imkanına malikdir 500 - 1 mkm. The STET belt separator is a high-rate, sənaye üzvi material emalı son inkişafları commercialize uyğun ola bilər emal cihaz sübut. STET kəmər separator tam buğda unu nümunəsi sınaqdan və nişasta fraksiyasından kəpək aradan qaldırılması müvəffəqiyyətli olduğu təsbit edildi. STET separator ilə Future test buğda kəpək nümunələri keçiriləcək, qarğıdalı unu
belə soya və kurt kimi və paxlalı.
Açar sözlər: Tribe-Elektrostatik, elektrostatik, separasiya, fraksiyalaşdırma, buğda, taxıl, un, lif, zülal, yağlı toxumlar, Bakliyat
giriş
Elektrostatik ayrılması üsulları keçmiş istifadə edilmişdir 50 kommersiya miqyaslı beneficiation on il
sənaye minerallar və tullantıların təkrar. quru dənəvər bitki əsaslı qida Elektrostatik beneficiation (İ.E, üzvi) materialları üzərində tədqiq edilmişdir 140 il, kimi erkən kimi dolu buğda unu ortabab elektrostatik ayrılması üçün ilk patent ilə 1880. [1] Elektrostatik beneficiation yerüstü kimya fərqlər əsasında separations üçün imkan verir (iş funksiyası) və ya dielektrik xassələri. Bəzi hallarda, Bu separations tək ölçüsü və ya sıxlığı separations istifadə mümkün deyil. Elektrostatik ayrılıq sistemi oxşar prinsipləri əsasında fəaliyyət göstərir. Bütün elektrostatik ayrılması sistemləri elektrik hissəciklər tapşırılsın sistemi ehtiva edir, ayrılması baş üçün xarici yaradılan elektrik sahəsində, daxil və ayrılması cihaz həyata hissəciklər çatdırılması üsulu. Elektrik şarj keçirici induksiya o cümlədən bir və ya bir neçə üsullarla baş verə bilər, Tribo şarj (əlaqə elektrikləşdirmə) və ion və ya corona doldurulması. Elektrostatik ayrılması sistemləri bu doldurulması mexanizmlərin ən azı bir istifadə. [2]
High gərginlik roll elektrostatik ayrılması sistemləri bir çox sənaye və applications bir istifadə edilmişdir
komponent daha çox elektrik keçirici edir. yüksək gərginlik roll ayırıcılar üçün ərizə nümunələri titan hesablanan minerallar ayrılması daxildir, eləcə də təkrar applications, məsələn plastik metal çeşidlənməsi. yüksək gərginlik roll sistemləri üçün istifadə çox varyasyonları və geometrileri mövcuddur, lakin ümumiyyətlə, Onlar oxşar prinsipləri əsasında fəaliyyət göstərir. Feed hissəciklər bir ionlaşdırıcı corona axıdılması ilə mənfi ittiham olunur. Feed hissəciklər bir fırlanan baraban üzərində səpələnmiş olunur, drum elektrik əsaslandırılmış olduğu. elektrik keçirici hissəciklər əsaslandırılmış baraban səthi əlaqə onların pulsuz imtina. baraban fırlanma keçirici hissəciklər baraban səthində atılan ilk məhsul tullanan təhvil səbəb. Qeyri-ötürücü hissəciklər öz elektrik pulsuz saxlayırlar və baraban səthinə VACİB olunur. nəhayət, qeyri-keçirici hissəciklər elektrik pulsuz dağıtmaq edəcək, drum dönmüş sonra qeyri-keçirici hissəciklər qeyri-keçirici hissəcik tullanan saxlanılır ki, ya hissəciklər baraban olan fırça olunacaq. Bəzi applications, bir ortabab tullanan keçirici və qeyri-keçirici məhsul tullanan arasında yerləşdirilir. ayrılması cihaz bu növü səmərəliliyi ümumiyyətlə nisbətən iri və / və ya yüksək xüsusi çəkisi var hissəciklər ilə məhdudlaşır, ötəri bütün hissəciklər baraban səthi əlaqə üçün ehtiyac. Əlavə olaraq, angular momentum müvafiq məhsul hoppers üçün baraban səthindən hissəciklər çatdırılması üçün məsuliyyət kimi dinamika hissəcik axını əhəmiyyətli. Fine hissəciklər və aşağı sıxlıqlı hissəciklər asanlıqla hava axınları ilə təsir edir və beləliklə az ehtimal proqnozlaşdırılan sahədə baraban atılan olunacaq. [2] [3] [4]
yüksək gərginlik kəmər separator yuxarıda təsvir yüksək gərginlik roll separator bir variantdır. Feed hissəciklər bir elektrik əsaslandırılmış konveyer kəmər eni boyunca bərabər səpələnmiş olunur. Particles edilir, adətən mənfi Corona ilə, şarj digər mexanizmlər mümkündür, baxmayaraq ki,. Yenə keçirici hissəciklər əsaslandırılmış konveyer kəmər qədər onların elektrik pulsuz vermək, qeyri-keçirici hissəciklər öz pulsuz saxlamaq isə. keçirici hissəciklər çəkisi ilə kəmər kənarında off düşmək, ittiham qeyri-keçirici hissəciklər isə off elektrostatik qüvvələri tərəfindən kəmər səthi "qaldırdı". Yenə ayrılması effektiv olması üçün, hər hissəcik keçirici hissəciklər kəmər öz ittiham vermək üçün imkan kəmər səthi əlaqə olmalıdır. Buna görə də, yalnız hissəciklər bir qat bir zaman ayırıcı çatdırdı bilər. yem hissəcik ölçüsü kiçik olur, cihaz emal dərəcəsi azalır. [5] [6]
Parallel nömrəli elektrostatik ayırıcılar adətən keçiriciliyi əsasında deyil hissəciklər ayıran əsaslanır, lakin yerüstü kimya fərqlər puç əlaqə elektrik pulsuz transfer imkan verir ki,. Particles elektrik digər hissəcikləri ilə güclü əlaqə ittiham olunur, və ya metal və ya plastik kimi üçüncü səthi ilə Tribo-doldurulması xassələri istədiyiniz edəcək. electronegative var Materials (Tribo elektrik sıra mənfi sonunda yerləşir) Tribo şarj səthindən elektronların aradan qaldırılması və beləliklə xalis mənfi ittiham əldə. Əlaqədə, Tribo elektrik sıra müsbət sonuna olan materiallar müsbət elektron və pulsuz bağış. ittiham hissəciklər sonra müxtəlif nəqliyyat vasitələri ilə iki paralel nömrəli elektrodlar arasında yaranan elektrik sahəsində tətbiq edilir (ağırlıq, pnevmatik, vibrasiya). elektrik sahəsində iştirakı ilə, ittiham hissəciklər oppositely yüklü elektrodlar istiqamətində hərəkət və müvafiq məhsul hoppers toplanmışdır. Yenidən, hissəciklər bir qarışığı olan ortabab qismini və ya toplanmış bilər, ayrılması cihaz konfiqurasiya asılı olaraq. [4] [7]
rəqəm 1: Yüksək gərginlik roll separator Diaqram (sol) və paralel boşqab pulsuz fall separator (sağ).
masa 1: çox istifadə elektrostatik ayrılması cihazlar xülasəsi.
hal 1 - Buğda və Buğda Bran Beneficiation.
Buğda kəpək şərti buğda freze bir by-məhsul, təmsil 10-15% buğda taxıl. Buğda kəpək pericarp, o cümlədən xarici qatdan ibarətdir, baş, və aleurone. Buğda kəpək micronutrients çox ehtiva edir, lif, və phytochemicals taxıl olan, insanlar üçün sağlamlıq nümayiş olan. [8] buğda kəpək ayıran və beneficiating əhəmiyyətli maraq bildirildi. buğda kəpək ayıran tarixi maraq keyfiyyət və un məhsulun dəyərini artırmaq üçün idi. lakin, son maraq buğda kəpək qiymətli komponentləri bərpa bildirildi.
ilə 1880, Thomas Osborne un ortabab olan kəpək aradan qaldırılması üçün ilk kommersiya elektrostatik separator patentləşdirilmiş. yun separator bərk rezindən və ya elektrik puç vasitəsilə ittiham olunur qadir idi ekvivalent material ilə örtülmüş rulonlarda ibarət-Tribo doldurulması. təsvir baxmayaraq, Bu yun nisbətən mənfi ittiham qazanılmış rezin rulonlarda güman edilir, ən Tribo elektrik sıra ilə ardıcıl. elektrik ittiham rulonlarda sonra müsbət yüklü kəpək fiber hissəciklər cəlb, VACİB lif hissəciklər roll səthindən fırça qədər roll səthində onların çatdırılması. bu (güman) buğda kəpək müsbət doldurulması başqaları tərəfindən nəticələr ilə münaqişə edir. kəpək hissəciklər Tribo-şarj cihazı altındakı təqdim fluidizing hava yardım edilib, hansı yerüstü az sıx kəpək hissəciklər səbəb əlavə fayda var, rulonlarda yaxın. [1]
ilə 1958 un ortabab olan kəpək və besidoku elektrostatik ayrılması üçün bir aparat General Mills iş Branstad bir patent verilməsi açıqlanmışdır. cihaz hissəciklər vibrasiya ilə iki plitələr arasında çatdırdı olan bir paralel nömrəli separator ibarət. Bran hissəciklər, besidoku hissəcikləri ilə puç əlaqə ittiham, sonra üst elektrod ilə perforasiya vasitəsilə elektrod qaldırdı edildi. [9]
ilə 1988 kommersiya buğda kəpək olan aleurone bərpa üçün bir aparat və proses bir patent verilməsi açıqlanmışdır. bir başlanğıc aleurone tərkibi Commercial buğda kəpək 34% bir konsentrat zənginləşdirilmiş oldu 95% at 10% kütləvi gəlir (28% aleurone bərpa) hammer freze birləşməsi ilə, seçim ilə sizing, paralel boşqab elektrostatik separator istifadə hava elutriation və elektrostatik ayrılması. Particles hava elutriator cihaz ittiham olunub, hansı cərimə aradan qaldırılması bir ikili rolu var (<40 mkm) çatdırmaqla, eyni zamanda aleurone hissəciklərini müsbət tribo-şarj edərkən (mənfi elektrod plitəsinə hesabat vermək) və perikarp / testa hissəcikləri mənfi. Kəpək qarışığının hissəcik ölçüsü çəkic frezeleme və çox səviyyəli darama ilə diqqətlə idarə olundu, əsasən ölçülü bir yem əldə etmək 130 - 290 rangem aralığı. [10]
Buğda kəpəyindən aleuronun bərpası ilə bağlı son işlər davam edir. ilə 2008, Buhler AG, aleurone hissəciklərini dəyişdirilmiş kəpəkdən hazırlanan qabıq hissəciklərindən ayırmaq üçün bir elektrostatik ayırma cihazını patentləşdirdi. Cihazın bir təcəssümü, dar ölçülü bir müalicə sahəsində işləyən bir rotordan ibarətdir, hissəcik-hissəcik və hissəcik-divar təması və sonrakı tribo-şarjına imkan verir. Yüklənmiş hissəciklər daha sonra mexaniki olaraq paralel plitə elektrodları olan bir ayırma qabına çatdırılır. Hissəciklər cazibə qüvvəsi ilə ayrılma qabından düşür, diferensial yüklənmiş hissəciklər elektrik sahəsinin təsiri altında əks yüklü elektrodlara doğru hərəkət etdikdə. [11] Yem kəpəyinin düzgün ölçüləri və mexaniki çeşidləmə üsulları ilə birləşdirildikdə, aleurone konsentrasiyaları 90% bildirildi. [12] [8]
rəqəm 2: Hemery et al çoxaltmaq, 2007 [8].
Tribo-doldurulması və buğda kəpək eksperimentlər doldurulması corona dağıldı Media Araşdırma Vahidi Elektrostatika işçilər tərəfindən həyata keçirilmişdir, Poitiers Universiteti, Fransa 2010. Tədqiqatçılar yerüstü pulsuz qiymətləndirilir və buğda kəpək potensial tənəzzül vaxt yerüstü 10% nəmlik və Liyofilize (-Dondurulması qurudulmuş) buğda kəpək. A ayrılması test nümunəsi edildi 50% freeze qurudulmuş buğda kəpək və 50% dondurulması qurudulmuş aleurone feed bir kəmər növü corona elektrostatik separator istifadə. (rəqəm 3) laboratoriya miqyaslı corona separator üçün ayrılıq göstərilən 67% aleurone qeyri-dirijor tullanan bərpa edildi, isə yalnız 2% Qeyri-dirijor tullanan məlumat buğda kəpək. Tribo şarj eksperimentlər də buğda kəpək və aleurone keçirilmişdir, lakin yalnız xüsusi səth pulsuz ölçmək [μC / g] hər qismini yaradılan, elektrostatik ayrılması bərpa məhsulları fərqli olaraq. Hər iki feed materialları kontakt səthinin kimi Teflon istifadə ittiham olunub. Hər iki buğda kəpək və aleurone Teflon müsbət nisbətən doldurulması kimi təqdim olunur, özü çox electronegative deyil. pulsuz bal gücündə Tribo-adapter istifadə əməliyyat təzyiq asılı tapıldı, ali coşğunluq daha kontaktlar və daha tam Tribo şarj gətirib çıxarır ki, təklif. [13]
rəqəm 3: Dascalescu et al çoxaltmaq, 2010 [13]
ilə 2009, Tədqiqatçılar zəngin aleurone xüsusiyyətləri doldurulması elektrostatik qiymətləndirdi və zəngin feed materialları pericarp. [14] ilə 2011 tədqiqatçılar pilot miqyaslı elektrostatik nömrəli separator istifadə gözəl yer buğda kəpək nümunələri elektrostatik ayrılması test həyata keçirilir (TEP System, Tribo Flow Separations, Lexington, ABŞ). TEP sistemi doldurulması xətti istifadə, feed hissəciklər bir daşqın sıxılmış hava axını daxil olduğu, və pnömatik ayrılması kamera şarj xətti ilə çatdırdı. hissəciklər hissəcik əlaqə hissəcik ilə Tribo-ittiham olunur, həmçinin doldurulması xətti səthi ilə hissəcik əlaqə. TEP sistemi ilə əldə edilən nəticələr elektrostatik ayrılması buğda kəpək aleurone və beta-glukan məzmun təkmilləşdirilməsi təsirli olduğunu nümayiş etdirdi. maraqlı, tapıldı maddi fraksiyası yüksək aleurone mobil məzmun ehtiva, at 68%, çox gözəl idi (D50 = 8 mkm) doldurulması boru bərpa edilib fraksiyası. Bu material preferentially şarj aparatında cəmləşmişdir nə aydın deyil, lakin, Bu aleurone mobil məzmunu emal qabiliyyəti emal çox gözəl toz bilən elektrostatik texnika tələb ola bilər göstərir ki, edir. əlavə, bu iş buğda kəpək üçün feed hazırlıq mühüm nəzərə olduğunu nümayiş etdirdi. bir çəkic dəyirman daşları cryogenic tərəfindən hazırlanan nümunələr az tamamilə parçalanmaya uğramayan olduğu təsbit edildi (azad) havanın temperaturu bir təsir növü dəyirman həmin yerdə daha. [15] [16]
rəqəm 4: Hemery et al çoxaltmaq, 2011 [16]
Son iş elektrostatik üsullarla buğda kəpək olan arabinoxylans konsentrasiyası tədqiq. Tədqiqatçılar iki paralel nömrəli elektrodlar olan şarj boru və ayrılması kamera ibarət laboratoriya miqyaslı elektrostatik separator istifadə. Tırtıllı buğda kəpək doldurulması boru daxil və sıxılmış azot istifadə ayrılması kamera pnömatik çatdırdı. doldurulması boru coşğunluq və yüksək qaz sürət Tribo-doldurulması üçün lazım olan hissəcik əlaqə təmin edir. ittiham hissəciklər (ayrılıq məhsulları) analiz üçün elektrodlar səthindən toplandı. Due elektrodlar şaquli oriyentasiya maddi əhəmiyyətli miqdarda toplanmış deyil. Bu ortabab fraksiyası şərti Elektrostatika sonrakı emal üçün təkrar oluna bilər, lakin, Bu sınaq məqsədləri üçün, elektrodlar toplanmış deyil material itirilmiş hesab edilmişdir. Tədqiqatçılar həm məhsul dərəcəli artdığını bildirdi (məhsul arabinoxylan content) və çatdırılması sürət kimi ayrılması səmərəlilik artmışdır. [17]
elektrostatik üsulları istifadə edərək, buğda kəpək beneficiate son səyləri Cədvəl aşağıdakı cəmlənir 2.
masa 2: elektrostatik üsulları xülasəsi buğda kəpək beneficiate qiymətləndirdi.
hal 2 - Lupin Un-dan Zülal Recovery
Wageningen Qida Prosesi Engineering Group tədqiqatçıları, Hollandiya, paxlalı istifadə protein zənginləşdirilməsi üçün potensial qiymətləndirdi. elektrostatik ayrılması birlikdə hava təsnifat o cümlədən protein zənginləşdirilməsi texnikanın müxtəlif feeds olaraq noxud və kurt un istifadə edilmişdir. Təmizlənməmiş noxud və kurt toxum ilk təxminən tırtıllı edildi 200 mkm. təsnifatı və elektrostatik ayrılması üçün Feed materialları sonradan daxili classifier ilə təsir növü dəyirman istifadə tırtıllı edildi (Hosokawa-Alpine ZPS50). Median hissəcik ölçüsü (D50) təxminən kimi bildirildi 25 noxud un mkm, və təxminən 200 kurt un mkm, hava təsnifat əvvəl. nəhayət, Hər nümunə alt, noxud və kurt un, sonra hava təsnif edildi (Hosokawa-Alpine ATP50). elektrostatik separator üçün feed həm təmizlənməmiş unu ibarət, həmçinin hava təsnifat kurs və gözəl məhsul kimi. [18]
təcrübələr zamanı istifadə elektrostatik ayrılması cihaz paralel boşqab növü, Bir triboelectric doldurulması vasitəsilə həyata keçirilir doldurulması ilə 125 mm uzunluğu doldurulması boru, hissəciklər Sıkıştırılmış azot ilə pnömatik çatdırdı ilə. cihaz Wang et al tərəfindən istifadə cihaz konfiqurasiya oxşar (2015). [17] Elektrostatik ayrılması təcrübələr torpaq noxud un və kurt un keçirilmişdir, həmçinin noxud unu və kurt un əlbəttə və gözəl fraksiyaları hava təsnifat əldə kimi. noxud un elektrostatik sınağı zamanı zülal yalnız kiçik hərəkəti nümayiş. lakin, kurt un test üç nümunələri zülal əhəmiyyətli hərəkəti nümayiş (tırtıllı un - 35% zülal, tırtıllı təsnif cərimələr - 45% zülal, təsnif qaba üyüdülmüş - 29% zülal). təxminən Zülal zəngin məhsulları 60% test üç kurt nümunələrinin hər biri üçün əsaslandırılmış elektrod üzərində bərpa edildi. [18]
hal 3 - Qarğıdalı olan Fiber Removal
Kənd təsərrüfatı və Bioloji Mühəndislik şöbəsinin tədqiqatçıları, Mississippi State University torpaq misir unu haqqında elektrostatik test həyata, aradan qaldırılması lif məqsədi ilə. elektrostatik ayrılması cihaz konveyer sonunda yerləşdirilmiş mənfi elektrod ilə konveyer ibarət. müsbət yüklü hissəciklər, fiber hissəciklər, bu halda, ikinci tullanan daxil konveyer off qaldırdı və sıralanır edilmişdir. Qeyri-lif hissəciklər çəkisi ilə konveyer off düşdü və ilk məhsul tullanan təhvil edildi. Müəlliflər elektrik şarj həyata keçirilir necə təsvir deyil. Bu separator üçün feed material nisbətən qaba oldu, qədər feed hissəcik ölçüləri ilə 12 ilgək (1,532 mkm) qədər 24 ilgək (704 mkm). Bu undersize ki, görünür deyil (<704 mkm) material bu iş zamanı işlənmişdir. Hər bir test vəziyyəti istifadə edərək tamamlandı 1 kəmərdə bərabər şəkildə yayılmış kq yem materialı. [6]
rəqəm 5: Pandya et al çoxaltmaq, 2013 [6]
Mississippi State tədqiqatçılar zırhsız qarğıdalı unu haqqında elektrostatik ayrılması test başa, ekranlaşdırılmış qarğıdalı unu fraksiyaları və fiber-zəngin fraksiyaları hava təsnifat bərpa. Elektrostatik test hava təsnifat bərpa aşağı fiber axınları başa deyil. elektrostatik ayrılması nəticələrinin təhlili aşağıda göstərilir:
masa 3: Pandya et al-dan təkrar fiber ayrılması nəticələri, 2013 [6]
hal 4 - Yağlı toxumlardan Zülal konsentrasiyası
Belə Kolza kimi yağlı toxumlar (kanola), günəbaxan, küncüd, xardal, soya-qarğıdalı bakterioloji, və ümumiyyətlə flaxseed zülal və lif həm də böyük məbləğ ola. texnologiyaları emal lif aradan qaldırılması, və beləliklə zülal tərkibi artırmaq, yağlı toxumlar zülal artır qlobal tələbat getdikcə daha mühüm olacaq. [19] Kənd Araşdırmalar Fransa Milli İnstitutu tədqiqatçılar tərəfindən son iş ULTRAFINE freze günəbaxan yemək elektrostatik emal ilə birlikdə araşdırdı, protein konsentrat. feed günəbaxan yemək nümunələri bir hissəcik ölçüsü mühit temperaturda fəaliyyət göstərən təsir dəyirman torpaq idi (D50) of 69.5 mkm. Test üçün istifadə elektrostatik separator əsas doldurulması mexanizm Tribo-şarj oldu paralel boşqab cihaz idi. Tribo-şarj bir Tribo şarj xəttində elektrodlar upstream həyata keçirilmişdir, hissəcikləri ilə doldurulması xətti ilə çatdırdı, və elektrodlar üçün, pnevmatik nəqliyyatı ilə. Zülal müsbət tapşırılsın tapıldı (mənfi elektrod hesabat) və fiber-zəngin fraksiyası mənfi tapşırılsın tapıldı. Zülal selektivlik yüksək olduğu təsbit edildi. Feed protein oldu 30.8%, protein-zəngin məhsul ölçü ilə 48.9% və protein tükənəcək (fiber-zəngin) yalnız ölçü məhsul 5.1% zülal. Zülal bərpa etdi 93% müsbət məhsulun. sellüloza, hemicelluloses, və ölçülür və tapıldı liqnin mənfi ittiham məhsul hesabat, zülal ki qarşı. [20]
masa 4: günəbaxan yemək ayrılması nəticələri Barakat et al-dan təkrar, 2015 [20]
ilə 2016, əlavə iş gözəl yer kolza neft toxum yemək istifadə tamamlandı, və ya kolza neft tortlar (ROC), elektrostatik ayrılması prosesi yem kimi. Yenə mühit temperaturunda ULTRAFINE freze bir bıçaq dəyirman cihaz istifadə edərək həyata keçirilib (Retsch SM 100). tırtıllı material, bir median hissəcik ölçüsü (D50) təxminən 90 mkm, bir pilot miqyaslı paralel nömrəli separator istifadə emal edildi (TEP System, Tribo Flow Separations). TEP System daşqın şəraitdə yüksək təzyiq doldurulması xətti vasitəsilə hissəciklər pnevmatik taşıma ilə triboelectric doldurulması istifadə. TEP sistemi ilə vahid pass ayrılması test protein əhəmiyyətli konsentrasiyası ilə nəticələndi, bir feed zülal ilə 37%, bir müsbət yüklü məhsul protein səviyyəsi 47% və bir mənfi ittiham məhsul protein səviyyəsi 25%. Əlavə ayrılması mərhələləri edildi, nəticədə bir protein zəngin məhsul ilə istehsal 51% protein sonra 3 ardıcıl ayrılması mərhələləri. [21]
masa 5: Basset et al-dan təkrar kolza neft toxum yemək ayrılması nəticələri, 2016 [21]
müzakirə
müvafiq ədəbiyyatın xülasəsi əhəmiyyətli tədqiqat üzvi materialları elektrostatik ayrılması üsulları inkişaf etdirmək üçün həyata edilmişdir ki, göstərir. Bu inkişafı davam və ya hətta keçmişdə sürətləndi 10 - 20 il, beneficiation problemlər müxtəlif elektrostatik ayrılması üsulları tətbiq Avropa və ABŞ-da bir çox tədqiqatçılar ilə. Bu tədqiqat, Bu elektrostatik üsulları yeni yaratmaq üçün potensial var ki, aydın deyil, ali dəyər bitki məhsulları, və ya emal üsulları yaş alternativ təklif.
dənli taxıl separations təşviq olsa da, paxlalı, və oilseed materialları laboratoriya və bəzi hallarda pilot miqyaslı nümayiş olunub, nəticədə ən uyğun və ya səmərəli emalı avadanlığı ola bilməz bu nəticələri nümayiş etdirmək üçün istifadə elektrostatik sistemləri kommersiya əsasında belə separations yerinə yetirmək üçün. Mövcud kommersiya elektrostatik sistemləri ən çox minerallar separations istifadə olunur, metallar və ya Plastik. Minerallar və metallar yüksək xüsusi çəkisi ilə, həm də nisbətən sıx materiallar var, bitki materialları ilə müqayisədə. Hətta Metalların Yüksək xüsusi çəkisi ilə, drum roll və paralel boşqab elektrostatik ayırıcılar üçün effektiv hissəcik ölçüsü məhdudiyyətlər nisbətən qaba deyil, aşağıda bir neçə hissəciklər ilə 100 məsələn mkm. Plastics həm Minerallar və metallar istehsalı aşağı sıxlığı, lakin tez-tez kobud hissəcik ölçüləri emal olunur, Misal üçün plastik lopa. The introduction of fine particles creates operational difficulties for both high-tension roll and parallel plate separators. gözəl, aşağı sıxlığı hissəciklər hava axınları çox həssas, xüsusilə Minerallar və metallar istehsalı ilə müqayisədə. ayrılıq cihaz içərisində hava axınları kiçik fərqlər gözəl hissəciklər səyahət yolunu təsir, elektrostatik sahə səbəb başqa qüvvələrə tabe.
ən paralel nömrəli separator sistemləri üçün, elektrostatik paralel nömrəli ayırıcılar elektrodlar toplanmışdır hesablanır gözəl yer və aşağı sıxlıqlı hissəciklər. bu gözəl elektrik əlavə hissəciklər daimi əsasda aradan deyilsə, cihaz alçaltmaq elektrik sahəsində güc və səmərəlilik. Food Process Engineering Group Wageningen UR tədqiqatçılar iş (Wang et al, 2015) ayrılması məhsulları təhlil paralel nömrəli separator elektrodların səthinə off nümunələri toplamaq üçün bu fenomen istifadə etdi. Parallel boşqab separator sistemləri, xüsusilə ağırlıq etibar, o elektrik sahəsi vasitəsilə hissəciklər çatdırmaq üçün, bir neçə yolla bu problemi həll etmək üçün cəhd. Stone et al (1988) gözəl hissəciklər hava elutriation ilə elektrostatik separator upstream çıxarıldı bir proses təsvir. [10] Digərləri hava axınları təsir olan gözəl hissəciklər qarşısını almaq üçün elektrodlar arasında axan hava laminar axın saxlanılması bildirilmiştir. [22lakin, ayrılıq cihaz böyük olur kimi laminar hava saxlanılması çətin olur, səmərəli belə cihazların emal gücü məhdudlaşdıran. Nəticədə hissəcik ölçüsü olan komponentləri digər Fiziki ayrı (diskret hissəciklər kimi indiki), olan emal baş lazımdır hissəcik ölçüsü müəyyən ən böyük sürücü olacaq.
Əvvəl qeyd edildiyi kimi, şərti elektrostatik ayrılması cihazlar emal gücü məhduddur, especially with low-density and finely ground powders such as plant materials. For high-tension drum and belt separation devices, effektivlik nisbətən qaba və/və ya yüksək xüsusi çəkiyə malik hissəciklərlə məhdudlaşır, ötəri bütün hissəciklər baraban səthi əlaqə üçün ehtiyac. hissəciklər kiçik olmaq kimi emal dərəcəsi azalır. Parallel nömrəli ayırıcılar daha elektrod zonasında emal edilə bilər hissəcik sıxlığı ilə məhdudlaşır. Particle loading kosmik pulsuz təsirlərin qarşısını almaq üçün nisbətən aşağı olmalıdır.
ST Equipment & Technology Şəhər Separator
ST Equipment & Texnologiya (STET) triboelectrostatic kəmər separator incə hissəciklər emal nümayiş imkanına malikdir 500 - 1 mkm. STET separator paralel boşqab elektrostatik separator edir, lakin, ən paralel nömrəli ayırıcılar olduğu kimi şaquli fərqli olaraq elektrod plitələr üfüqi yönümlü. (Şəkil baxın 6) əlavə, STET separator hissəcik Tribo şarj yüksək sürətli açıq mesh konveyer ilə eyni zamanda və çatdırılması həyata. Bu xüsusiyyət feed çox yüksək xüsusi emal dərəcəsi üçün imkan verir, həmçinin qabiliyyəti şərti elektrostatik cihazlar daha tozlar çox finer emal kimi. ayrılması cihaz bu növü bəri ticarət fəaliyyət göstərir 1995 uçucu kül minerallardan yanmamış karbon ayrılması (tipik D50 təxminən 20 mkm) kömürlə işləyən elektrik stansiyalarının. Bu elektrostatik ayrılması cihaz da digər qeyri-üzvi materialları beneficiating uğurlu olmuşdur, belə kalsium karbonat kimi, o cümlədən minerallar, talk, barit, və qeyriləri.
STET separator əsas detalları Şəkil təsvir edilir 7. hissəciklər elektrodlar arasında boşluğu ərzində hissəcik-to-hissəcik toqquşma vasitəsilə triboelectric təsiri ilə ittiham olunur. elektrodlar arasında tətbiq gərginlik yerə 10 4 ± arasında ± kV nisbi, ümumi gərginlik fərq verilməsi 8 - 20 nominal çox dar elektrod boşluğu arasında kV 1.5 santimetr (0.6 düym). Feed hissəciklər üç yerlərdə bir STET separator təqdim olunur (feed Ports) bıçaq qapısı klapan ilə distributor hava slayd sistemi vasitəsilə. STET separator iki məhsulları, bir mənfi ittiham hissəcik stream müsbət yüklü elektrod toplanan, və müsbət yüklü hissəcik stream mənfi ittiham elektrod toplanan. məhsulları separator kəmər ilə STET separator hər sonunda müvafiq hoppers çatdırdı və çəkisi ilə separator həyata çatdırdı ki,. STET separator bir ortabab və ya geri axın istehsal etmir, Çox pass konfiqurasiyaları məhsul təmizlik və / ya bərpa yaxşılaşdırılması baxmayaraq mümkündür.
rəqəm 6: STET Triboelectric Şəhər Separator
Particles elektrod boşluğu vasitəsilə çatdırdı ki, (ayrılması zone) davamlı loop ilə, açıq mesh kəmər. kəmər yüksək sürətlə fəaliyyət, dəyişən 4 qədər 20 Xanım (13 - 65 ft / s). kəmər həndəsə elektrodlar səthi off gözəl hissəciklər süpürmək üçün xidmət, ənənəvi pulsuz fall paralel nömrəli növü ayrılması cihazlar performans və gərginlik sahəsində rüsvay gözəl hissəciklər toplanması qarşısının alınması. Əlavə olaraq, kəmər yüksək zərif yaradır, iki elektrodlar arasında yüksək coşğunluq zona, Tribo-doldurulması təşviq. separator kəmər əks-cari səyahət separator ərzində fasiləsiz doldurulması və yenidən doldurulması və ya hissəciklər üçün imkan verir, STET separator upstream bir pre-şarj sistemi üçün ehtiyac aradan qaldırılması.
rəqəm 7: STET Belt Separator əməliyyat əsasları
STET separator yüksək feed dərəcəsi, kommersiya sübut emal sistemi. STET separator maksimum emal gücü əsasən STET separator kəmər ilə elektrod boşluğu vasitəsilə ötürülə bilər həcmi feed dərəcəsi bir funksiyası. Digər dəyişənlər, belə kəmər sürəti, elektrodlar və toz qazlı sıxlığı arasındakı məsafə maksimum feed dərəcəsi təsir, adətən bir az dərəcədə. nisbətən yüksək sıxlığı materialları, misal üçün, kül uçmaq, bir maksimum emal dərəcəsi 42 qarış (106 santimetr) elektrod width kommersiya ayrılıq vahid təxminən deyil 40 - 45 yem saatda ton. az sıx feed materialları, maksimum feed dərəcəsi aşağı.
masa 6: STET ilə emal müxtəlif materiallar üçün təxmini maksimum feed dərəcəsi 42 inch elektrostatik separator.
Dust partlayışlar taxıl və digər üzvi toz emal əməliyyatları böyük bir təhlükə var. STET separator yalnız kiçik dəyişikliklər ilə yanacaq üzvi tozlar emalı üçün uyğun. STET separator heç bir qızğın səthlər var. Yalnız hərəkət edən hissələri separator kəmər sürücü rollerlar var. roller yataklar bölmənin xarici shell pudra axın dışında. Buna görə də material axını qığılcımlı / ısınmayı üçün risk deyil. əlavə, təhlükəli yüksək temperatur əldə əvvəl də STET separator yataklar uğursuzluq daşıyan aşkar etmək üçün zavod təchiz temperatur ölçü qabiliyyəti mövcuddur. separator kəmər və sürücü sistemi digər şərti fırlanan maşın daha yüksək risk. STET separator yüksək gərginlikli komponentləri də material axını kənarda yerləşən və toz sıx Kutular əks olunur. separator boşluğu arasında qığılcımı maksimum enerji yüksək gərginlikli komponentlərinin dizayn ilə məhdudlaşır. təhlükəsizlik əlavə səviyyəsi azot üfleme vasitəsilə təqdim edilə bilər.
STET Separator ilə tam buğda unu Processing
Bütün buğda unu buğda bütün taxıl üyütmə irəli gəlir (kəpək, bakterioloji, və besidoku). kommersiya mövcud, off-the-shelf, tam buğda unu buğda unu nişastalı besidoku fraksiyasından lifli kəpək və bakterioloji aradan qaldırılması üçün STET separator imkanları qiymətləndirmək üçün test material kimi istifadə üçün alınmışdır. tam buğda unu nümunə əvvəl test başlayan STET tərəfindən təhlil edilmişdir. Ash content ICC Standard test edilmişdir 104 / 1 (900° C). Eyni nümunə təkrar kül ölçmələr, bir unseparated feed nümunə, də 10 vaxt, bir kül məzmun olduğu təsbit edildi 1.61%, bir standart sapma 0.01 və qohumu standart sapma 0.7%. Hissəcik ölçüsü analiz Malvern Mastersizer istifadə lazer difraksiya tamamlandı 3000 quru dispersiya aparatı ilə. Zülal analiz DUMAS metodundan istifadə etməklə həyata keçirilmişdir, bir Elementary sürətli N azot / protein analizator artıq. N x A conversion factor 6.25 istifadə edilmişdir. tam buğda unu nümunə müxtəlif xassələri aşağıda təqdim edilir. (Cədvəl bax 7)
masa 7: STET ilə tam buğda unu yem analizi
Eyni nümunə test zaman Ash məzmunu və zülal məzmunu çox repeatable olduğu təsbit edildi, lakin əhəmiyyətli dəyişkənlik feed nümunə kimi istifadə tam buğda unu çox çanta arasında müəyyən edilib. (Cədvəl bax 8) Bu feed nümunə dəyişkənlik test data bəzi dağıtmaq nəticələndi.
masa 8: STET ilə tam buğda unu ayrılması test nəticələrinin təhlili
tam buğda unu nümunə elektrostatik ayrılması test ST Equipment edildi & Texnologiya (STET) Needham pilot bitki tesis, Massachusetts. STET pilot bitki namizəd mənbələrdən materialların ayrılması araşdırmaq üçün istifadə köməkçi avadanlıqla birlikdə iki pilot miqyaslı STET ayırıcılar edir. pilot miqyaslı STET ayırıcılar kommersiya STET separator kimi eyni uzunluğu, at 30 feet (9.1 metr) uzun, lakin, pilot bitki separator elektrod eni yalnız 6 düym (150 mm), və ya bir-yeddinci ən böyük ticarət STET separator eni at 42 düym (1070 mm) elektrod width. STET separator feed gücü elektrodlar eni birbaşa mütənasib, Buna görə də, pilot bitki separator feed dərəcəsi 42-inch geniş ticarət separator bölmənin bir yeddinci feed dərəcəsi. tam buğda unu ilə maksimum feed dərəcəsi 2.3 pilot miqyaslı saatda ton, hansı uyğundur 16 42-inch geniş kommersiya separator saatda ton. miqyaslı müqayisədə olan elektrostatik ayrılması işlərin əksəriyyəti günə keçirilmişdir, STET separator test bir xeyli yüksək feed dərəcəsi həyata keçirilmişdir. Testing edildi 10 Kiloqram (20 narınlamaq) batch testlər, görə təchiz praktiki mülahizələr 2.3 davamlı yem saatda ton. hər batch test vəziyyəti, ayrılması prosesinin məhsulları kütləvi bərpa hesablamaq çəkilmək edilib. Hər test Subsamples toplanmış və kül məzmunu və zülal tərkibi təhlil edilmişdir.
rəqəm 8: STET Pilot Plant Separator.
tam buğda unu feed və iki məhsul nümunələrinin hissəcik ölçüsü ölçü Şəkil aşağıda göstərilir 9.
rəqəm 9: tam buğda unu feed hissəcik ölçüsü ölçü, və iki ayrı məhsul nümunələri.
bərpa ayrılması məhsullarının bir şəkil aşağıda daxil edilir. (Şəkil baxın 10) A çarpan color shift ayrılması zamanı müşahidə olunub, hansı feed tam buğda unu nümunə xeyli tünd yüksək küllülük məhsul fraksiyası.
rəqəm 10: STET ayrılması prosesi bərpa Tipik məhsulları.
ayrılması prosesi bütün məhsullar üçün Ash content qiymətləndirilir edilib. (Şəkil baxın 11)
rəqəm 11: STET ilə tam buğda unu ayrılması testlər aşağı kül məhsulun kütləvi bərpa qarşı Ash content
tam buğda unu ilə STET elektrostatik separator Test yüksək kül əhəmiyyətli hərəkəti nümayiş (kəpək) müsbət elektrod buğda kernel fraksiyası. aşağı ash məhsul sonradan mənfi elektrod üzərində toplandı. Test bir pass sxem üzrə həyata keçirilib, lakin, başqa ayrılması mərhələ həyata ayrılması məhsullarının ya daha təkmilləşdirilməsi yerinə yetirmək mümkündür. STET separator ilə Future test buğda kəpək nümunələri keçiriləcək, həmçinin qarğıdalı unu və Lupin kimi paxlalılar kimi.
Nəticələr
müvafiq ədəbiyyatın xülasəsi əhəmiyyətli tədqiqat üzvi materialları elektrostatik ayrılması üsulları inkişaf etdirmək üçün həyata edilmişdir ki, göstərir. Bu inkişafı davam və ya hətta keçmişdə sürətləndi 10 - 20 il, beneficiation problemlər müxtəlif elektrostatik ayrılması üsulları tətbiq Avropa və ABŞ-da bir çox tədqiqatçılar ilə. Bu tədqiqat, Bu elektrostatik üsulları yeni yaratmaq üçün potensial var ki, göz qabağındadır, ali dəyər bitki məhsulları, və ya emal üsulları yaş alternativ təklif. buğda separations təşviq olsa da, qarğıdalı və kurt-based bitki materialları laboratoriya və bəzi hallarda pilot miqyaslı nümayiş olunub, Bu nəticələri nümayiş etdirmək üçün istifadə elektrostatik sistemləri kommersiya əsasında belə separations yerinə yetirmək üçün ən uyğun və ya səmərəli emal avadanlıq ola bilər. Bir çox elektrostatik texnologiyaları prosesi gözəl zəmin üçün uyğun deyil, Belə bitki materialları aşağı sıxlığı tozlar. lakin, ST Equipment & Texnologiya (STET) triboelectrostatic kəmər separator olan gözəl hissəciklər emal nümayiş imkanına malikdir 500 - 1 yüksək dərəcələri mkm. STET kəmər separator yüksək dərəcəsi, sənaye zavodu material emalı son inkişafları commercialize uyğun ola bilər emal cihaz sübut. STET kəmər separator tam buğda unu nümunəsi sınaqdan və nişasta fraksiyasından kəpək aradan qaldırılması müvəffəqiyyətli olduğu təsbit edildi. STET separator ilə Future test buğda kəpək nümunələri keçiriləcək, həmçinin qarğıdalı unu və soya və kurt kimi paxlalı kimi.
References
[1] T. B. Osborne, “Ortabab-Purifier”. Amerika Patent Birləşmiş Ştatları 224,719, 17 fevral 1880.
[2] H. Mənüçöhri, K. Hanumantha Rao və K. Forsberg, “elektrik ayrılması üsulları xülasəsi – hissə 1: Fundamental aspektləri,” faydalı qazıntılar & Metallurgical Processing, vol. 17, yox. 1, pp. 23-36, 2000.
[3] J. Elder və E. Yan, “eForce – minerallar qum sənayesi üçün elektrostatik separator yeni nəsil,” Ağır Minerals Konfransı, Johannesburg, 2003.
[4] R. H. Perry və D. W. yaşıl, Perry Chemical Engineers’ Handbook Yeddinci Edition, New York: McGraw-Hill, 1997.
[5] S. Meşşal, R. Corondan, mən. Chetan, R. Ouiddir, K. Medles və L. dascalescu, “tullantıların elektrik və elektron avadanlıq mənşəli metallar və plastik Mikro qarışıqları üçün Elektrostatik separator,” Fizika Journal, vol. 646, pp. 1-4, 2015.
[6] T. S. Pandya, R. Srinivasan və C. P. Thompson, “bir Elektrostatik metodu istifadə Ground Corn Un üçün Fiber Separation,”Cereal Kimya, vol. 90, yox. 6, pp. 535-539, 2013.
[7] L. Brendlər, P. M. Beier, və mən. Stahl, elektrostatik Separation, Weinheim: Wiley VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2005.
[8] və. Hemery, X. Rouau, V. Lullien-Pellerin, C. Barron and J. Abecassis, “Inkişaf etmiş qida keyfiyyəti ilə buğda fraksiyaları və məhsullar inkişaf quru prosesi,” Taxıl Elm Journal, yox. 46, pp. 327-347, 2007.
[9] W. A. Brastad və E. C. mexanizm, “Elektrostatik ayrılması üsulu və Apparatus”. Amerika Patent Birləşmiş Ştatları 2,848,108, 19 avqust 1958.
[10] B. A. Stone and J. Minifie, “Buğda kəpək olan Aleurone Cells bərpası”. Amerika Patent Birləşmiş Ştatları 4,746,073,24 May 1988.
[11] A. Bohm və A. cızıq, “Təcrid Aleurone Particles metodu”. Amerika Patent Birləşmiş Ştatları 7,431,228, 7 oktyabr 2008.
[12] J. A. Delcour, X. Rouau, C. M. Courtin, K. Poutanen və R. Ranieri, “taxıl sağlamlıq təşviq potensialının inkişaf etmiş istismar Texnologiya,” Food Elm Trends & Texnologiya, pp. 1-9, 2012.
[13] L. dascalescu, C. Dragan, M. görücü, R. gözəllik, və. Hemery və X. Rouau, “Buğda Bran toxumaların ayrılması üçün Elektrostatik əsasları,” Sənaye Tətbiqləri IEEE əməliyyatlar, vol. 46, yox. 2, pp. 659-665, 2010.
[14] və. Hemery, X. Rouau, C. Dragan, R. Görücü and L. dascalescu, “buğda kəpək Elektrostatik xassələri və onun təsis qat: hissəcik ölçüsü təsiri, kompozisiya, və rütubət,” Food mühəndisliyi Journal, yox. 93, pp. 114-124, 2009.
[15] və. Hemery, M. Chaurand, The. Holopainen, A.-M. işıqlar, P. Lehtinen, V. piironen, A. Sadoudi və X. Rouau, “qida maddələr inkişafı üçün buğda kəpəyi quru fraksiyalaşdırma potensial, I hissə: ultra-incə daşları təsiri,” Taxıl Elm Journal, yox. 53, pp. 1-8, 2011.
[16] və. Hemery, The. Holopainen, A.-M. işıqlar, P. Lehtinen, T. ot, V. piironen, M. Edlemann və X. Rouau, “qida maddələr inkişafı üçün buğda kəpəyi quru fraksiyalaşdırma potensial, part II: hissəciklər Elektrostatik ayrılması,” Taxıl Elm Journal, yox. 53, pp. 9-18, 2011.
[17] J. Wang, E. Smits, R. M. Partlama, və M. A. Schutyser, “Arabinoxylans elektrostatik ayrılması ilə buğda kəpək olan konsentratları,” Food mühəndisliyi Journal, yox. 155, pp. 29-36, 2015.
[18] P. J. Pelgrom, J. Wang, R. M. Partlama, və M. A. Schutyser, “pre- və post-müalicə paxlalı freze və hava təsnifat protein zənginləşdirilməsi artırmaq,” Food mühəndisliyi Journal, yox. 155, pp. 53-61, 2015.
[19] D. Chereau, P. Videcoq, C. Ruffieux, L. Pichon, J.-C. Motte, S. Belaid, J. Ventureira və M. Lopez, “mövcud və alternativ texnologiyaların kombinasiyası qida applications yağlı toxumlar və paxlalı zülal təşviq etmək,” yağlı toxumlar & yağlar Bitkilər və Lipidlərin, vol. 23, yox. 4, pp. 1-11, 2016.
[20] A. Barakat, F. Jerome və X. Rouau, “-Olan Biokütlə olan zülallar ayrılması üçün Dry Platform
Polisaxaridlər, liqnin, və İonlu,” ChemSusChem, vol. 8, pp. 1161-1166, 2015.
[21] C. Basset, S. Kedidi və A. Barakat, “kimya- və Tribo-Electrostatic induksiya biokütlənin xüsusi çəkisi ümumi Solvent-Free Mechanophysical fraksiyalaşdırma doldurulması: Separation Zülallar və liqnin,” ACS davamlı Kimya & mühəndislik, vol. 4, pp. 4166-4173, 2016.
[22] J. M. Stencel, J. L. Schaefer, H. qadağan, and J. K. Neathery, “Triboelectrostatic ayrılması üçün aparatlar və metodu”.Amerika Patent Birləşmiş Ştatları 5,938,041, 17 avqust 1999.
