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Kyle फ्लिन, अभिषेक गुप्ता, फ्रैंक Hrach
सार
प्रासंगिक साहित्य की समीक्षा से संकेत मिलता है कि महत्वपूर्ण अनुसंधान electrostatically लागू करने के लिए शुरू किया गया है
शुष्क दानेदार संयंत्र के लिए पृथक्करण तकनीक आधारित खाद्य (यानी., कार्बनिक) सामग्री. इस विकास के अतीत में त्वरित है 10 – 20 साल, with many researchers in Europe and the United States applying इलेक्ट्रोस्टैटिक सेपरेशन techniques to a wide variety of beneficiation challenges. इस शोध से, यह स्पष्ट है कि electrostatic तरीकों के लिए नए उत्पन्न करने की क्षमता है, higher-value plant products, या गीले प्रसंस्करण के तरीकों के लिए एक विकल्प प्रदान करते हैं. हालांकि अनाज अनाज के पृथक्करण को प्रोत्साहित, pulse and oilseed materials have been demonstrated at the laboratory and in some cases, pilot scale, इलेक्ट्रोस्टैटिक इन परिणामों को प्रदर्शित करने के लिए इस्तेमाल किया प्रणालियों उपयुक्त या लागत प्रभावी प्रसंस्करण के लिए एक वाणिज्यिक आधार पर ऐसी जुदाई प्रदर्शन उपकरण नहीं हो सकता है. कई इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रौद्योगिकियों के लिए उपयुक्त नहीं है प्रक्रिया पतले जमीन, कम घनत्व पाउडर जैसे संयंत्र सामग्री. हालांकि, अनुसूचित जनजाति उपकरण & प्रौद्योगिकी (काटी अशुद्धि रद्द करना) triboelectrostatic बेल्ट विभाजक से ठीक कणों की प्रक्रिया करने के लिए प्रदर्शन क्षमता है 500 – 1 माइक्रोन. The STET belt separator is a high-rate, कार्बनिक पदार्थ प्रसंस्करण में हाल की घटनाओं का व्यावसायीकरण करने के लिए उपयुक्त हो सकता है कि औद्योगिक प्रसंस्करण डिवाइस साबित. पूरे गेहूँ के आटे के नमूने पर STET बेल्ट सेपरेटर का परीक्षण किया गया और स्टार्च अंश से चोकर को निकालने में सफल पाया गया. STET सेपरेटर के साथ भविष्य का परीक्षण गेहूं के चोकर के नमूने पर आयोजित किया जाएगा, मकई का आटा
और दालों जैसे सोया और ल्यूपिन.
खोजशब्दों: Tribo-इलेक्ट्रोस्टैटिक, Electrostatic, जुदाई, फ्रैक्शनेशन, गेहूं, अनाज, आटा, फाइबर, प्रोटीन, तिलहन, दालों
परिचय
इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई तरीकों अतीत के लिए उपयोग किया गया है 50 के वाणिज्यिक-वेतनमान लाभप्रदीकरण पर साल
औद्योगिक खनिज और अपशिष्ट पदार्थों के पुनर्चक्रण. सूखी दानेदार पौधे की इलेक्ट्रोस्टैटिक लाभप्रदीकरण आधारित भोजन (यानी, कार्बनिक) सामग्री से अधिक के लिए जांच की गई है 140 साल, गेहूं के आटे के इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई के लिए पहले पेटेंट के साथ के रूप में जल्दी भर middlings 1880. [1] इलेक्ट्रोस्टैटिक लाभप्रदीकरण की अनुमति देता है जुदाई के लिए सतह रसायन विज्ञान में अंतर के आधार पर (कार्य फ़ंक्शन) या अचालक गुण. कुछ उदाहरणों में, ये जुदाई अकेले आकार या घनत्व जुदाई का उपयोग संभव नहीं होगा. इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण सिस्टम समान सिद्धांतों पर काम. सभी इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण प्रणालियों में एक प्रणाली के लिए बिजली के कणों चार्ज होते है, जुदाई के लिए एक बाहरी उत्पंन बिजली क्षेत्र में होने के लिए, और जुदाई डिवाइस में और बाहर कणों संदेश की एक विधि. विद्युत चार्ज एक या प्रवाहकीय प्रेरण सहित कई तरीकों से हो सकता है, tribo-चार्जिंग (विद्युतीकरण संपर्क) और आयन या कोरोना चार्ज. इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण सिस्टम इन चार्ज तंत्र के कम से एक का उपयोग. [2]
हाई टेंशन रोल इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई सिस्टम कई उद्योगों और अनुप्रयोगों में इस्तेमाल किया गया है, जहां एक
घटक दूसरों की तुलना में अधिक विद्युत प्रवाहकीय है. उच्च तनाव रोल विभाजक के लिए अनुप्रयोगों के उदाहरण टाइटेनियम असर खनिज जुदाई शामिल, साथ ही रिसाइकिलिंग आवेदन, उदाहरण के लिए प्लास्टिक से धातु छँटाई. वहाँ कई रूपों और उच्च तनाव रोल सिस्टम के लिए इस्तेमाल किया geometries हैं, लेकिन सामान्य, वे इसी तरह के सिद्धांतों पर काम. फ़ीड कणों एक से एक के द्वारा नकारात्मक चार्ज कर रहे है कोरोना निर्वहन. फ़ीड कणों एक घूर्णन ड्रम पर फैलाया जाता है, जहां ढोल है बिजली की जमीन. विद्युत प्रवाहकीय कणों को जमीनी ड्रम की सतह से संपर्क करने पर उनके प्रभार दे. ड्रम के रोटेशन ड्रम की सतह से फेंक दिया और पहले उत्पाद कूदनेवाला में जमा किया जा करने के लिए प्रवाहकीय कणों का कारण बनता है. गैर प्रवाहकीय कणों अपने बिजली के आरोप को बनाए रखने और ड्रम की सतह पर टिकी हैं. अंततः, गैर प्रवाहकीय कणों पर विद्युत शुल्क का अपव्यय होगा, या कणों ड्रम घुमाया गया है के बाद ड्रम से ब्रश किया जाएगा इतना है कि गैर प्रवाहकीय कणों में जमा कर रहे हैं गैर-प्रवाहकीय कण कूदनेवाला. कुछ अनुप्रयोगों में, एक middlings कूदनेवाला प्रवाहकीय और गैर-प्रवाहकीय उत्पाद कूदनेवाला के बीच रखा गया है. जुदाई डिवाइस के इस प्रकार की प्रभावशीलता आमतौर पर कणों जो अपेक्षाकृत मोटे और/या उच्च विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण है करने के लिए सीमित है, ड्रम की सतह से संपर्क करने के लिए सभी कणों के लिए जरूरत के कारण. इसके अलावा, कण प्रवाह गतिशीलता महत्वपूर्ण है के रूप में कोणीय गति अंततः ड्रम की सतह से संबंधित उत्पाद hoppers के लिए कणों संदेश के लिए जिंमेदार है. ठीक कणों और कम घनत्व कणों आसानी से हवा धाराओं से प्रभावित कर रहे हैं और इस तरह एक उम्मीद के मुताबिक क्षेत्र में ड्रम से फेंक दिया होने की संभावना कम. [2] [3] [4]
हाई टेंशन बेल्ट विभाजक उच्च तनाव रोल विभाजक के एक संस्करण ऊपर वर्णित है. फ़ीड कणों समान रूप से एक बिजली के आधार पर कन्वेयर बेल्ट की चौड़ाई भर में फैला रहे हैं. कण हैं आरोपी, आमतौर पर एक नकारात्मक कोरोना द्वारा, हालांकि चार्ज के अन्य तंत्र संभव हैं. फिर प्रवाहकीय कणों अपने बिजली के आरोप को जमीनी कन्वेयर बेल्ट तक दे, जबकि गैर-प्रवाहकीय कण अपना कार्यभार बरकरार रखते हैं. प्रवाहकीय कणों गुरुत्वाकर्षण द्वारा बेल्ट के किनारे के गिर, जबकि आरोपी गैर प्रवाहकीय कणों इलेक्ट्रोस्टैटिक बलों द्वारा बेल्ट की सतह के बंद "उठा" रहे हैं. फिर से जुदाई के लिए प्रभावी हो, प्रत्येक कण बेल्ट की सतह से संपर्क करने के लिए प्रवाहकीय कणों को बेल्ट के लिए अपने प्रभार देने के लिए अनुमति चाहिए. इसलिए, एक समय में केवल कणों की एक ही परत विभाजक द्वारा व्यक्त किया जा सकता है. के रूप में फ़ीड के कण आकार छोटा हो जाता है, डिवाइस की प्रोसेसिंग दर घटाई जाती है. [5] [6]
समानांतर प्लेट इलेक्ट्रोस्टैटिक विभाजक आमतौर पर चालकता के आधार पर नहीं कणों को अलग करने पर आधारित हैं, लेकिन सतह रसायन विज्ञान में मतभेद है कि घर्षण संपर्क द्वारा बिजली के आरोप हस्तांतरण के लिए अनुमति देता है पर. कणों विद्युत अन्य कणों के साथ जोरदार संपर्क द्वारा चार्ज कर रहे हैं, या एक धातु या प्लास्टिक के रूप में एक तिहाई सतह के साथ वांछित tribo-चार्ज गुण होगा. सामग्री है कि electronegative है (tribo-इलेक्ट्रिक श्रृंखला के नकारात्मक अंत पर स्थित) tribo-चार्ज सतह से इलेक्ट्रॉनों निकालें और इस प्रकार एक शुद्ध नकारात्मक चार्ज प्राप्त. संपर्क में, सामग्री है कि tribo के सकारात्मक अंत पर कर रहे है इलेक्ट्रिक श्रृंखला इलेक्ट्रॉनों दान और सकारात्मक प्रभारी. आरोप लगाया कणों तो एक बिजली के क्षेत्र में पेश कर रहे हैं दो समानांतर प्लेट इलेक्ट्रोड के बीच उत्पन्न विभिन्न परिवहन के माध्यम से (गुरुत्वाकर्षण, वायवीय, कंपन). इलेक्ट्रिक फील्ड की मौजूदगी में, आरोप लगाया कणों विपरीत आरोपित इलेक्ट्रोड की ओर ले जाते हैं और इसी उत्पाद hoppers पर एकत्र कर रहे हैं. फिर, कणों का मिश्रण युक्त एक middlings अंश हो सकता है या एकत्र नहीं किया जा सकता है, पृथक्करण डिवाइस के कॉंफ़िगरेशन के आधार पर. [4] [7]
आंकड़ा 1: एक उच्च तनाव रोल विभाजक के आरेख (बाएँ) और एक समानांतर प्लेट फ्री फॉल सेपरेटर (सही).
तालिका 1: सामान्यतः प्रयुक्त इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण उपकरणों का सारांश.
मामले 1 – गेहूँ और गेहूँ का चोकर लाभप्रदीकरण.
गेहूँ का चोकर परम्परागत गेहूँ मिलिंग का एक बाय-प्रोडक्ट है, प्रतिनिधित्व 10-15% गेहूं का अनाज. गेहूं के चोकर बोड़ी सहित बाहरी परतों के होते है, कचकड़ा, और aleurone. गेहूं के चोकर में सबसे अधिक होता है माइक्रोंयूट्रेंट्स, फाइबर, और अनाज में समाहित फाइटोकेमिकल्स, जो मनुष्यों को स्वास्थ्य लाभ का प्रदर्शन किया है. [8] अलग और beneficiating गेहूं चोकर में महत्वपूर्ण ब्याज बताया गया है. गेहूं के चोकर को अलग करने में ऐतिहासिक ब्याज की गुणवत्ता और आटा उत्पाद के मूल्य में सुधार था. हालांकि, अधिक हाल ही में ब्याज गेहूं के चोकर से मूल्यवान घटकों को ठीक करने में बताया गया है.
अंदर 1880, थॉमस ओसबोर्न आटा middlings से चोकर हटाने के लिए पहली वाणिज्यिक इलेक्ट्रोस्टैटिक विभाजक पेटेंट कराया. सेपरेटर हार्ड रबर या समकक्ष सामग्री जो विद्युत घर्षण tribo के माध्यम से चार्ज किया जा रहा करने में सक्षम था के साथ लेपित रोल के शामिल-ऊन के साथ चार्ज. यद्यपि वर्णित नहीं, यह माना जाता है रबर रोल ऊन के सापेक्ष एक नकारात्मक प्रभारी अधिग्रहीत, सबसे tribo-इलेक्ट्रिक श्रृंखला के अनुरूप. बिजली के लिए चार्ज रोल तो सकारात्मक आरोप लगाया चोकर फाइबर कणों को आकर्षित किया, उन्हें रोल की सतह पर संदेश जब तक पिन किए गए फाइबर कणों रोल की सतह से धकेल रहे हैं. इस (ग्रहण) गेहूं के चोकर के सकारात्मक चार्ज दूसरों के द्वारा सूचित परिणामों के साथ संघर्ष में है. Tribo-चोकर कणों का चार्ज fluidizing एयर डिवाइस के तल पर पेश द्वारा सहायता प्रदान की थी, जो सतह के लिए कम घने चोकर कणों के कारण के अतिरिक्त लाभ था, रोल के करीब. [1]
अंदर 1958 चोकर और आटा middlings में निहित endosperm की जुदाई इलेक्ट्रोस्टैटिक के लिए एक उपकरण जनरल मिल्स में काम कर रहे Branstad द्वारा एक पेटेंट दाखिल करने में खुलासा किया गया था. डिवाइस एक समानांतर प्लेट विभाजक जिसमें कणों कंपन द्वारा दो प्लेटों के बीच में व्यक्त किया गया शामिल. चोकर कणों, endosperm कणों के साथ घर्षण से संपर्क द्वारा आरोप लगाया, फिर शीर्ष इलेक्ट्रोड में वेध के माध्यम से शीर्ष इलेक्ट्रोड को उठा लिया गया. [9]
अंदर 1988 एक उपकरण और वाणिज्यिक गेहूं के चोकर से aleurone उबरने के लिए प्रक्रिया एक पेटेंट फाइलिंग में खुलासा किया गया था. एक प्रारंभिक aleurone सामग्री के साथ वाणिज्यिक गेहूं चोकर 34% का ध्यान केंद्रित करने के लिए समृद्ध था 95% पर 10% जन उपज (28% aleurone रिकवरी) हथौड़ा मिलिंग का एक संयोजन के द्वारा, स्क्रीनिंग से नौकरशाही का आकार, एयर elutriation और इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई एक समानांतर प्लेट इलेक्ट्रोस्टैटिक विभाजक का उपयोग. कण हवा में वसूल रहे थे elutriator डिवाइस, जिसमें जुर्माना हटाने की दोहरी भूमिका है (<40 माइक्रोन) संदेश द्वारा, जबकि एक साथ tribo-चार्जिंग aleurone कणों सकारात्मक (नकारात्मक इलेक्ट्रोड प्लेट को रिपोर्ट करना) और पर्कार्प/टेस्टा कण नकारात्मक. चोकर मिश्रण के कण आकार ध्यान से हथौड़ा मिलिंग और बहु स्तरीय स्क्रीनिंग द्वारा नियंत्रित किया गया था, एक फ़ीड प्राप्त करने के लिए ज्यादातर में आकार 130 – 290 $m परिसर. [10]
गेहूं के चोकर से एल्यूरोन को ठीक करने का हाल ही में काम जारी. अंदर 2008, Buhler एजी कम्यूटेड चोकर से बने खोल कणों से aleurone कणों को अलग करने के लिए एक इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई डिवाइस पेटेंट. डिवाइस का एक अवतार एक संकीर्ण आकार के उपचार क्षेत्र में काम कर रहे एक रोटर के होते हैं, जो कण-से-कण और कण-से-दीवार संपर्क और बाद में ट्राइबो-चार्जिंग के लिए अनुमति देता है. आरोपित कणों तो यांत्रिक रूप से समानांतर प्लेट इलेक्ट्रोड युक्त एक जुदाई पोत में अवगत कराया जाता है. कण गुरुत्वाकर्षण से जुदाई पोत के माध्यम से गिर जाते हैं, के रूप में अंतर आवेशित कण विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में विपरीत आवेशित इलेक्ट्रोड की ओर गति करते हैं. [11] जब फ़ीड चोकर और यांत्रिक छँटाई तरीकों के उचित आकार के साथ संयुक्त, अप करने के लिए aleurone सांद्रता 90% सूचित किया गया है. [12] [8]
आंकड़ा 2: Hemery एट अल से reproduced, 2007 [8].
गेहूं के चोकर पर Tribo-चार्जिंग और कोरोना चार्जिंग प्रयोगों को श्रमिकों द्वारा फैलाई गई मीडिया रिसर्च यूनिट के Electrostatics पर किया गया, यूनिवर्सिटी ऑफ पॉटिए, में फ्रांस 2010. शोधकर्ताओं ने गेहूं के चोकर पर भूतल प्रभार और सतह संभावित क्षय समय मापा 10% नमी और lyophilized (फ्रीज-सूख) गेहूँ का चोकर. एक जुदाई परीक्षण के एक नमूने पर किया गया था 50% फ्रीज-सूखे गेहूं के चोकर और 50% फ्रीज-सूखे aleurone फ़ीड एक बेल्ट प्रकार कोरोना इलेक्ट्रोस्टैटिक विभाजक का उपयोग. (आंकड़ा 3) के लिए पृथक्करण परिणाम प्रयोगशाला स्केल कोरोना विभाजक इंगित 67% aleurone की गैर कंडक्टर हूपर को बरामद किया गया, जबकि केवल 2% गैर कंडक्टर हूपर को बताया गेहूं के चोकर का. गेहूँ के चोकर और aleurone के साथ Tribo-चार्जिंग प्रयोग भी किए गए, लेकिन केवल विशिष्ट सतह प्रभारी को मापने के लिए [µC जी/] प्रत्येक अंश पर उत्पन्न, के रूप में एक इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई से उत्पादों को ठीक करने का विरोध. दोनों फ़ीड सामग्री संपर्क सतह के रूप में Teflon का उपयोग चार्ज किया गया. गेहूं चोकर और aleurone दोनों Teflon के लिए सकारात्मक रिश्तेदार चार्ज के रूप में सूचित कर रहे है, जो खुद ही बहुत electronegative है. आरोप की भयावहता को tribo-चार्जर पर इस्तेमाल किए जाने वाले ऑपरेटिंग प्रेशर पर निर्भर पाया गया, सुझाव है कि उच्च अशांति अधिक संपर्क और अधिक पूरा tribo-चार्ज करने के लिए सुराग. [13]
आंकड़ा 3: Dascalescu एट अल से reproduced, 2010 [13]
अंदर 2009, शोधकर्ताओं ने aleurone रिच और बोड़ी रिच फीड सामग्रियों के इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्जिंग गुणों का मूल्यांकन किया. [14] अंदर 2011 शोधकर्ताओं ने एक प्रायोगिक पैमाने इलेक्ट्रोस्टैटिक प्लेट विभाजक का उपयोग पतले जमीन गेहूं चोकर के नमूनों पर इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई परीक्षण प्रदर्शन किया (TEP प्रणाली, Tribo प्रवाह पृथक्करण, Lexington, संयुक्त राज्य अमेरिका). TEP प्रणाली एक चार्ज लाइन का इस्तेमाल, जहां फ़ीड कणों एक अशांत संपीड़ित हवा धारा में पेश कर रहे है, और वायवीय जुदाई चैंबर को चार्ज लाइन के माध्यम से अवगत करा दिया. कण कण से संपर्क करने के लिए tribo-चार्ज कर रहे है, के रूप में अच्छी तरह से कण चार्ज लाइन की सतह के साथ संपर्क. TEP प्रणाली के साथ प्राप्त परिणामों का प्रदर्शन किया है कि इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई aleurone और बीटा-glucan गेहूं के चोकर की सामग्री के उंनयन में प्रभावी था. दिलचस्प, सामग्री है कि उच्चतम aleurone सेल सामग्री को शामिल करने के लिए पाया गया के अंश, पर 68%, बहुत ठीक था (D50 = 8 माइक्रोन) जो चार्ज ट्यूब से बरामद किया गया था अंश. यह स्पष्ट नहीं है क्यों इस सामग्री को तरजीही चार्ज तंत्र में केंद्रित था, हालांकि, यह इंगित करता है कि aleurone सेल सामग्री प्रक्रिया करने की क्षमता इलेक्ट्रोस्टैटिक तकनीक है कि बहुत ठीक पाउडर प्रसंस्करण के लिए सक्षम है की आवश्यकता हो सकती है. इसके अलावा, इस काम का प्रदर्शन किया है कि गेहूं के चोकर के लिए फ़ीड तैयारी एक महत्वपूर्ण विचार था. एक हथौड़ा मिल में क्रायोजेनिक पीस द्वारा तैयार किए गए नमूनों को पूरी तरह कम पाया गया असंबद्ध (मुक्त) परिवेश के तापमान पर एक प्रभाव प्रकार मिल में उन जमीन से. [15] [16]
आंकड़ा 4: Hemery एट अल से reproduced, 2011 [16]
हाल ही में काम इलेक्ट्रोस्टैटिक तरीकों से गेहूं के चोकर से arabinoxylans की एकाग्रता का अध्ययन. शोधकर्ताओं ने एक प्रयोगशाला पैमाने इलेक्ट्रोस्टैटिक एक चार्ज ट्यूब और जुदाई दो समानांतर प्लेट इलेक्ट्रोड युक्त चैंबर से मिलकर विभाजक का उपयोग. milled गेहूं चोकर चार्ज ट्यूब में पेश किया गया था और पृथक्करण संकुचित नाइट्रोजन का उपयोग कर चैंबर में सांस. अशांति और चार्ज ट्यूब में उच्च गैस वेग कण tribo के लिए आवश्यक संपर्क-चार्ज प्रदान. आरोपी कण (जुदाई के उत्पाद) विश्लेषण के लिए इलेक्ट्रोड की सतह से एकत्र किए गए थे. इलेक्ट्रोड के ऊर्ध्वाधर अभिविन्यास के कारण सामग्री का एक महत्वपूर्ण राशि एकत्र नहीं किया गया था. इस middlings अंश पारंपरिक electrostatics में आगे प्रसंस्करण के लिए पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है, हालांकि, इस प्रयोग के प्रयोजनों के लिए, सामग्री पर एकत्र नहीं इलेक्ट्रोड पर विचार किया गया खोया. शोधकर्ताओं ने दोनों उत्पाद ग्रेड में वृद्धि की सूचना दी (उत्पाद में arabinoxylan सामग्री) और जुदाई दक्षता के रूप में संदेश वेग बढ़ा. [17]
beneficiate गेहूं चोकर इलेक्ट्रोस्टैटिक विधियों का उपयोग करने के लिए हाल ही में प्रयास तालिका में नीचे संक्षेप हैं 2.
तालिका 2: beneficiate गेहूं के चोकर का मूल्यांकन इलेक्ट्रोस्टैटिक विधियों का सारांश.
मामले 2 – ल्यूपिन के आटे से प्रोटीन रिकवरी
Wageningen में फूड प्रोसेस इंजीनियरिंग ग्रुप के शोधकर्ताओं ने, नीदरलैंड, प्रोटीन संवर्धन के लिए संभावित फलियां का उपयोग कर मूल्यांकन. मटर और ल्यूपिन के आटे के रूप में इस्तेमाल किया गया प्रोटीन संवर्धन तकनीक की एक किस्म के लिए फ़ीड हवा सहित इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई के साथ संयुक्त वर्गीकरण. अनुपचारित मटर और ल्यूपिन के बीज पहले से लगभग मिल गए थे 200 माइक्रोन. वर्गीकरण और इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई के लिए फ़ीड सामग्री बाद में एक आंतरिक वर्गीकारक के साथ एक प्रभाव प्रकार मिल का उपयोग कर मिल रहे थे (होसोकावा-अल्पाइन ZPS50). माध्य कण आकार (d50) लगभग बताया गया 25 मटर के आटे के लिए µm, और लगभग 200 ल्यूपिन के आटे के लिए µm, हवाई वर्गीकरण से पहले. अंततः, प्रत्येक नमूने का एक सबसेट, मटर और ल्यूपिन का आटा, फिर आकाशवाणी हुई वर्गीकृत (होसोकावा-अल्पाइन ATP50). इलेक्ट्रोस्टैटिक विभाजक के लिए फ़ीड दोनों अनुपचारित आटे के शामिल, साथ ही वायु वर्गीकरण से पाठयक्रम और ठीक उत्पाद. [18]
प्रयोगों के दौरान इस्तेमाल इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई डिवाइस एक समानांतर प्लेट प्रकार था, के साथ triboelectric चार्ज के माध्यम से बाहर किया चार्ज एक में 125 मिमी लंबाई चार्ज ट्यूब, कणों के साथ संकुचित नाइट्रोजन द्वारा वायवीय संदेश. डिवाइस वैंग एट अल द्वारा इस्तेमाल किया डिवाइस के लिए विंयास में समान है (2015). [17] इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण प्रयोगों जमीन पर आयोजित किया गया मटर का आटा और ल्यूपिन आटा, साथ ही वायु वर्गीकरण से प्राप्त मटर के आटे और वृक आटे के बिलकुल और महीन अंश. मटर के आटे इलेक्ट्रोस्टैटिक परीक्षण के दौरान प्रोटीन के केवल मामूली आंदोलन का प्रदर्शन किया. हालांकि, ल्यूपिन के आटे के सभी तीन नमूनों का परीक्षण करने में प्रोटीन की महत्वपूर्ण आवाजाही का प्रदर्शन (मिल गया आटा – 35% प्रोटीन, मिल वर्गीकृत जुर्माना- 45% प्रोटीन, मिल वर्गीकृत मोटे- 29% प्रोटीन). प्रोटीन से भरपूर उत्पादों के लगभग 60% के आधार पर बरामद किए गए इलेक्ट्रोड में से प्रत्येक के लिए तीन ल्यूपिन के नमूनों का परीक्षण किया गया. [18]
मामले 3 – मकई से फाइबर हटाने
कृषि और जैविक अभियांत्रिकी विभाग में शोधकर्ताओं, मिसिसिपी राज्य विश्वविद्यालय भूमि मकई का आटा पर इलेक्ट्रोस्टैटिक परीक्षण प्रदर्शन, फाइबर को हटाने के एक उद्देश्य के साथ. इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई डिवाइस कन्वेयर के अंत में रखा एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड के साथ एक कन्वेयर बेल्ट शामिल. सकारात्मक रूप से चार्ज कणों, फाइबर कणों, इस मामले में, कंवेयर बेल्ट से हटा दिया और एक दूसरे कूदनेवाला में हल किया गया. गैर फाइबर कणों गुरुत्वाकर्षण द्वारा कन्वेयर बेल्ट के बंद हो गया और पहले उत्पाद कूदनेवाला में जमा किए गए थे. लेखक वर्णन नहीं कैसे विद्युत चार्ज किया जाता है. इस विभाजक को फ़ीड सामग्री अपेक्षाकृत मोटे थी, से लेकर फ़ीड के कण आकार के साथ 12 जाल (1,532 माइक्रोन) करने के लिए 24 जाल (704 माइक्रोन). यह प्रकट नहीं होता है कि आकार (<704 माइक्रोन) सामग्री इस अध्ययन के दौरान संसाधित किया गया था. प्रत्येक परीक्षण स्थिति का उपयोग कर पूरा किया गया था 1 किग्रा फीड सामग्री जो समान रूप से बेल्ट में फैल गई थी. [6]
आंकड़ा 5: पंड्या एट अल से reproduced, 2013 [6]
मिसिसिपी राज्य के शोधकर्ताओं ने unscreened मकई के आटे पर इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई परीक्षण पूरा, एयर वर्गीकरण से बरामद मकई के आटे के अंश और फाइबर से भरपुर अंश. इलेक्ट्रोस्टैटिक परीक्षण पर पूरी नहीं हुई कम फाइबर वाली धाराएं एयर वर्गीकरण से बरामद. इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई के परिणामों का विश्लेषण नीचे दिया गया है:
तालिका 3: पंड्या एट अल से reproduced फाइबर जुदाई के परिणाम, 2013 [6]
मामले 4 – तिलहन से प्रोटीन एकाग्रता
तिलहन जैसे तोरिया (Canola), सूरजमुखी, तिल, सरसों, सोयाबीन-मकई रोगाणु, और flaxseed आम तौर पर दोनों प्रोटीन और फाइबर की एक पर्याप्त मात्रा में होते है. प्रसंस्करण प्रौद्योगिकियों फाइबर को दूर करने के लिए, और इस तरह बढ़ाएं प्रोटीन कंटेंट, तिलहन की बढ़ती प्रोटीन के लिए वैश्विक मांग के रूप में तेजी से महत्वपूर्ण हो जाएगा. [19] फ्रेंच कृषि अनुसंधान के लिए राष्ट्रीय संस्थान में शोधकर्ताओं ने हाल ही में काम ultrafine मिलिंग सूरजमुखी बीज भोजन के इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रसंस्करण के साथ संयुक्त जांच की, प्रोटीन ध्यान. फ़ीड सूरजमुखी भोजन के नमूने एक कण आकार करने के लिए परिवेश के तापमान पर एक प्रभाव मिल ऑपरेटिंग में जमीन थे (D50) के 69.5 माइक्रोन. परीक्षण के लिए उपयोग किया गया इलेक्ट्रोस्टैटिक विभाजक एक समानांतर प्लेट डिवाइस जहां प्राथमिक चार्जिंग तंत्र था tribo-चार्ज. tribo-चार्ज एक tribo-चार्ज लाइन में इलेक्ट्रोड के ऊपर से बाहर किया गया था, कणों के साथ चार्ज लाइन के माध्यम से अवगत करा दिया, और इलेक्ट्रोड के लिए, वायवीय परिवहन के माध्यम से. प्रोटीन चार्ज करने के लिए पाया गया पॉजिटिव (नकारात्मक इलेक्ट्रोड के लिए रिपोर्टिंग) और फाइबर युक्त अंश नकारात्मक रूप से चार्ज करने के लिए पाया गया. प्रोटीन selectivity को उच्च पाया गया. फ़ीड प्रोटीन था 30.8%, प्रोटीन से भरपूर उत्पाद मापने के साथ 48.9% और प्रोटीन घट गया (फाइबर युक्त) केवल उत्पाद मापने 5.1% प्रोटीन. प्रोटीन रिकवरी थी 93% सकारात्मक उत्पाद के लिए. सेलूलोज़, hemicelluloses, और lignin मापा गया और नकारात्मक शुल्क उत्पाद के लिए रिपोर्ट करने के लिए मिला, प्रोटीन के विपरीत है कि. [20]
तालिका 4: सूरजमुखी बीज भोजन जुदाई के परिणाम Barakat एट अल से reproduced, 2015 [20]
अंदर 2016, एक अतिरिक्त अध्ययन पतले जमीन तोरिया तेल बीज भोजन का उपयोग कर पूरा किया गया, या तोरिया तेल केक (Roc), एक इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण प्रक्रिया के लिए फ़ीड के रूप में. फिर ultrafine परिवेश के तापमान पर मिलिंग एक चाकू मिल उपकरण का उपयोग कर प्रदर्शन किया गया (Retsch एसएम 100). मिलिंग सामग्री, एक औसत कण आकार के साथ (D50) के लगभग 90 माइक्रोन, एक पायलट स्केल समानांतर प्लेट विभाजक का उपयोग कर संसाधित किया गया (TEP प्रणाली, Tribo प्रवाह पृथक्करण). TEP प्रणाली अशांत स्थितियों के तहत एक उच्च दबाव लाइन चार्ज के माध्यम से triboelectric कणों का संदेश वायवीय द्वारा चार्ज का उपयोग करता है. TEP प्रणाली के साथ एक एकल पास जुदाई परीक्षण प्रोटीन की महत्वपूर्ण एकाग्रता के परिणामस्वरूप, के एक फ़ीड प्रोटीन के साथ 37%, एक सकारात्मक शुल्क के उत्पाद प्रोटीन स्तर 47% और एक नकारात्मक आरोप लगाया उत्पाद के प्रोटीन स्तर 25%. अतिरिक्त पृथक्करण चरणों का प्रदर्शन किया गया, अंततः के साथ एक प्रोटीन युक्त उत्पाद का निर्माण 51% के बाद प्रोटीन 3 क्रमिक पृथक्करण चरण. [21]
तालिका 5: तोरिया तेल बीज भोजन जुदाई के परिणाम Basset एट अल से reproduced, 2016 [21]
चर्चा
प्रासंगिक साहित्य की समीक्षा से संकेत मिलता है कि जैविक सामग्रियों के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण तकनीक विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण अनुसंधान किए गए है. यह विकास जारी है या अतीत में भी तेजी आई है 10 – 20 साल, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में कई शोधकर्ताओं के साथ लाभप्रदीकरण चुनौतियों की एक विस्तृत विविधता के लिए electrostatic पृथक्करण तकनीक लागू. इस शोध से, यह स्पष्ट है कि इलेक्ट्रोस्टैटिक तरीकों के लिए नए उत्पंन करने की क्षमता है, उच्च मूल्य संयंत्र उत्पाद, या गीले प्रसंस्करण के तरीकों के लिए एक विकल्प प्रदान करते हैं.
हालांकि अनाज अनाज का उत्साहजनक जुदाई, दालों, और तिलहन सामग्री प्रयोगशाला में प्रदर्शन किया गया है और कुछ मामलों में पायलट स्केल, इन परिणामों को प्रदर्शित करने के लिए इस्तेमाल किया इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रणालियों अंततः एक वाणिज्यिक आधार पर इस तरह के विभाजन प्रदर्शन करने के लिए सबसे उपयुक्त या लागत प्रभावी प्रसंस्करण उपकरणों के रूप में सेवा नहीं कर सकते हैं. मौजूदा वाणिज्यिक इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रणालियों सबसे अधिक खनिजों के विभाजन में इस्तेमाल किया जाता है, धातु या प्लास्टिक. खनिज और धातुओं दोनों अपेक्षाकृत घने उच्च विशिष्ट गुरुत्व के साथ सामग्री है, संयंत्र सामग्री की तुलना में. यहां तक कि खनिजों और धातुओं के उच्च विशिष्ट गुरुत्व के साथ, ड्रम रोल और समानांतर प्लेट इलेक्ट्रोस्टैटिक विभाजक के लिए प्रभावी कण आकार सीमाओं अपेक्षाकृत मोटे है, नीचे कुछ कणों के साथ 100 उदाहरण के लिए µm. प्लास्टिक दोनों खनिजों और धातुओं की तुलना में कम घनत्व के हैं, लेकिन अक्सर मोटे कण आकार में संसाधित कर रहे है, उदाहरण के लिए प्लास्टिक के गुच्छे के रूप में. The introduction of fine particles creates operational difficulties for both high-tension roll and parallel plate separators. ठीक, कम घनत्व कणों हवा धाराओं के लिए बहुत संवेदनशील हैं, विशेष रूप से खनिजों और धातुओं की तुलना में. अलग डिवाइस के अंदर हवा धाराओं में छोटे मतभेदों को ठीक कणों के यात्रा पथ प्रभाव, उंहें इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की वजह से उन लोगों के अलावा अंय बलों के अधीन.
सबसे समानांतर प्लेट विभाजक प्रणालियों के लिए, पतले जमीन और कम घनत्व कणों कि electrostatically चार्ज कर रहे हैं समानांतर प्लेट विभाजक के इलेक्ट्रोड पर एकत्र कर रहे हैं. यदि ये ठीक बिजली से जुड़े कणों एक निरंतर आधार पर नहीं हटा रहे है, विद्युत क्षेत्र शक्ति और डिवाइस नीचा की क्षमता. फूड प्रोसेस इंजीनियरिंग ग्रुप Wageningen उ० में शोधकर्ताओं का काम (वांग एट अल, 2015) इस घटना का लाभ उठाया समानांतर प्लेट विभाजक के इलेक्ट्रोड की सतह से नमूने इकट्ठा करने के लिए जुदाई के उत्पादों का विश्लेषण. समानांतर प्लेट विभाजक प्रणालियों, विशेष रूप से उन है कि गुरुत्वाकर्षण पर भरोसा करने के लिए बिजली के क्षेत्र के माध्यम से कणों व्यक्त, कई मायनों में इस समस्या का समाधान करने का प्रयास किया है. स्टोन एट अल (1988) एक प्रक्रिया है जिसमें ठीक कणों हवा elutriation द्वारा इलेक्ट्रोस्टैटिक विभाजक के ऊपर हटा दिया गया वर्णन. [10] दूसरों हवा की एक लामिना स्ट्रीम बनाए रखने की सूचना दी है इलेक्ट्रोड भर में बहने से ठीक कणों को रोकने के लिए हवा धाराओं से प्रभावित. [22हालांकि, लामिना airflow को बनाए रखना चुनौतीपूर्ण हो जाता है के रूप में जुदाई डिवाइस बड़ा हो जाता है, प्रभावी ढंग से ऐसे उपकरणों की प्रोसेसिंग क्षमता सीमित. अंततः कण आकार में जो घटक शारीरिक रूप से अंय से अलग है (असतत कणों के रूप में उपस्थित), कण आकार जिस पर संसाधन होना चाहिए निर्धारित करने में सबसे बड़ा ड्राइवर होगा.
जैसा कि पहले बताया गया, पारंपरिक इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई उपकरणों प्रसंस्करण क्षमता में सीमित हैं, especially with low-density and finely ground powders such as plant materials. For high-tension drum and belt separation devices, प्रभावशीलता उन कणों तक सीमित है जो अपेक्षाकृत मोटे हैं और / या उच्च विशिष्ट गुरुत्वाकर्षण हैं, ड्रम की सतह से संपर्क करने के लिए सभी कणों के लिए जरूरत के कारण. कणों के रूप में छोटे हो प्रसंस्करण दर कम हो जाता है. समानांतर प्लेट विभाजक और इलेक्ट्रोड क्षेत्र में संसाधित किया जा सकता है कि कण घनत्व द्वारा सीमित कर रहे हैं. कण लोड हो रहा है अंतरिक्ष प्रभारी प्रभाव को रोकने के लिए अपेक्षाकृत कम होना चाहिए.
ST उपकरण & प्रौद्योगिकी बेल्ट सेपरेटर
अनुसूचित जनजाति उपकरण & प्रौद्योगिकी (काटी अशुद्धि रद्द करना) triboelectrostatic बेल्ट विभाजक का प्रदर्शन ठीक कणों से संसाधित करने की क्षमता है 500 – 1 माइक्रोन. STET विभाजक एक समांतर प्लेट इलेक्ट्रोस्टैटिक विभाजक है, हालांकि, इलेक्ट्रोड प्लेटें क्षैतिज रूप में खड़ी करने के लिए विरोध के रूप में सबसे समानांतर प्लेट विभाजक में मामला है उन्मुख कर रहे हैं. (चित्र देखें 6) इसके अलावा, STET विभाजक कण tribo-चार्जिंग पूरा करता है और एक उच्च गति खुला जाल कन्वेयर बेल्ट द्वारा एक साथ संदेश. यह सुविधा दोनों एक बहुत ही उच्च विशिष्ट प्रसंस्करण दर के लिए फ़ीड की अनुमति देता है, साथ ही पारंपरिक इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरणों की तुलना में बहुत महीन चूर्ण को प्रोसेस करने की क्षमता. जुदाई डिवाइस के इस प्रकार के बाद से वाणिज्यिक आपरेशन में किया गया है 1995 राख खनिज मक्खी से जला कार्बन अलग (ठेठ D50 लगभग 20 माइक्रोन) कोयला चालित विद्युत संयंत्रों में. इस इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई डिवाइस भी beneficiating अंय अकार्बनिक सामग्री में सफल रहा है, कैल्शियम कार्बोनेट जैसे खनिजों सहित, पाउडर, barite, और अन्य.
STET विभाजक के मौलिक विवरण चित्र में सचित्र हैं 7. कणों इलेक्ट्रोड के बीच अंतर के भीतर कण से कण collisions के माध्यम से triboelectric प्रभाव द्वारा चार्ज कर रहे हैं. इलेक्ट्रोड के बीच लागू वोल्टेज ± 4 और ± 10 केवी जमीन के सापेक्ष के बीच है, का कुल वोल्टेज अंतर दे 8 – 20 केवी एक बहुत ही संकीर्ण इलेक्ट्रोड में नाममात्र का अंतर 1.5 सेमी (0.6 इंच). फ़ीड कणों STET विभाजक के लिए तीन स्थानों में से एक पर पेश कर रहे हैं (फ़ीड बंदरगाहों) चाकू गेट वाल्व के साथ एक वितरक हवा स्लाइड प्रणाली के माध्यम से. STET विभाजक केवल दो उत्पादों का उत्पादन, एक नकारात्मक चार्ज किया कण स्ट्रीम सकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड पर एकत्र, और नकारात्मक आरोप लगाया इलेक्ट्रोड पर एकत्र एक सकारात्मक चार्ज कण स्ट्रीम. उत्पादों को STET विभाजक के प्रत्येक छोर पर विभाजक बेल्ट द्वारा संबंधित हॉपर को सूचित किया जाता है और गुरुत्वाकर्षण द्वारा विभाजक से अवगत कराया जाता है. STET विभाजक किसी middlings या रीसायकल स्ट्रीम का निर्माण नहीं करता है, हालांकि एकाधिक पास विंयास उत्पाद पवित्रता में सुधार करने के लिए और/.
आंकड़ा 6: STET Triboelectric बेल्ट सेपरेटर
कणों इलेक्ट्रोड अंतराल के माध्यम से व्यक्त कर रहे हैं (पृथक्करण ज़ोन) एक सतत पाश द्वारा, खुला जाल बेल्ट. बेल्ट उच्च गति पर संचालित, से चर 4 करने के लिए 20 मेसर्स (13 – 65 ft/s). बेल्ट की ज्यामिति इलेक्ट्रोड की सतह से ठीक कणों स्वीप करने के लिए कार्य करता है, ठीक कणों कि पारंपरिक मुक्त गिरावट समानांतर प्लेट प्रकार जुदाई उपकरणों के प्रदर्शन और वोल्टेज क्षेत्र नीचा के संचय को रोकने. इसके अलावा, बेल्ट एक उच्च सरासर उत्पंन, दो इलेक्ट्रोड के बीच उच्च अशांति क्षेत्र, tribo को बढ़ावा देना-चार्ज करना. विभाजक बेल्ट के काउंटर वर्तमान यात्रा सतत चार्ज करने के लिए अनुमति देता है और फिर से चार्ज या विभाजक के भीतर कणों, STET विभाजक के एक पूर्व चार्ज प्रणाली के ऊपर की जरूरत को नष्ट करने.
आंकड़ा 7: STET बेल्ट विभाजक के संचालन के बुनियादी बातों
STET विभाजक एक उच्च फ़ीड दर है, व्यावसायिक रूप से सिद्ध प्रोसेसिंग प्रणाली. STET विभाजक की अधिकतम प्रोसेसिंग क्षमता ज्यादातर volumetric फ़ीड दर है कि इलेक्ट्रोड अंतराल के माध्यम से STET विभाजक बेल्ट द्वारा व्यक्त किया जा सकता है की एक समारोह है. अंय चर, जैसे बेल्ट की स्पीड, इलेक्ट्रोड और पाउडर प्रभाव के वातित घनत्व के बीच की दूरी अधिकतम फ़ीड दर, आमतौर पर एक हद तक कम. अपेक्षाकृत उच्च घनत्व सामग्री के लिए, उदाहरण के लिए, फ्लाई ऐश, एक की अधिकतम प्रोसेसिंग दर 42 इंच (106 सेमी) इलेक्ट्रोड चौड़ाई वाणिज्यिक जुदाई इकाई मोटे तौर पर है 40 – 45 फ़ीड के प्रति घंटे टन. कम घने आहार सामग्री के लिए, अधिकतम फ़ीड दर कम है.
तालिका 6: STET के साथ संसाधित विभिन्न सामग्रियों के लिए अनुमानित अधिकतम फ़ीड दर 42 इंच इलेक्ट्रोस्टैटिक जक.
धूल विस्फोट अनाज और अंय कार्बनिक पाउडर प्रसंस्करण आपरेशनों में एक बड़ा खतरा है. STET विभाजक केवल मामूली संशोधनों के साथ दहनशील कार्बनिक पाउडर प्रसंस्करण के लिए उपयुक्त है. STET विभाजक में कोई गर्म सतहों रहे है. केवल चलती भागों विभाजक बेल्ट और ड्राइव रोलर्स हैं. रोलर बीयरिंग इकाई के बाहरी खोल पर पाउडर धारा के बाहर स्थित हैं. इसलिए वे overheating के लिए एक जोखिम नहीं कर रहे है/. इसके अलावा, STET विभाजक बीयरिंग कारखाने फिट तापमान माप क्षमता के साथ उपलब्ध है के लिए खतरनाक ढंग से उच्च तापमान तक पहुंच रहे है ठीक से पहले असर विफलता का पता लगाने. विभाजक बेल्ट और ड्राइव सिस्टम अन्य पारंपरिक घूर्णन मशीनरी की तुलना में कोई उच्च जोखिम मुद्रा. STET विभाजक उच्च वोल्टेज घटक भी सामग्री धारा के बाहर स्थित है और धूल में निहित-तंग बाड़ों. विभाजक अंतर भर में एक चिंगारी की अधिकतम ऊर्जा उच्च वोल्टेज घटकों के डिजाइन द्वारा सीमित है. नाइट्रोजन मिटाने के माध्यम से सुरक्षा का एक अतिरिक्त स्तर पेश किया जा सकता है.
पूरे गेहूं का आटा STET विभाजक द्वारा प्रसंस्करण
साबुत गेहूं का आटा पीस कर गेहूं का पूरा अनाज निकाला जाता है (चोकर, रोगाणु, और endosperm). व्यावसायिक रूप से उपलब्ध, ऑफ-द-शेल्फ, गेहूं का आटा परीक्षण सामग्री के रूप में उपयोग के लिए खरीदा गया था STET विभाजक की क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए गेहूं के आटे के स्टार्च endosperm अंश से रेशेदार चोकर और रोगाणु को दूर करने के लिए. पूरे गेहूं के आटे के नमूने परीक्षण शुरू करने से पहले STET द्वारा विश्लेषण किया गया था. ऐश कंटेंट का परीक्षण आइसीसी मानक ने किया 104 / 1 (900° c). एक ही नमूने की राख माप दोहराया, एक पृथक फ़ीड नमूना, मापा 10 बार, के एक ऐश सामग्री पाया गया 1.61%, का एक मानक विचलन 0.01 और एक सापेक्ष मानक विचलन 0.7%. कण आकार विश्लेषण लेजर विवर्तन द्वारा पूरा किया गया एक Malvern का उपयोग कर Mastersizer 3000 एक सूखी फैलाव उपकरण के साथ. प्रोटीन विश्लेषण DUMAS विधि का उपयोग कर आयोजित किया गया, एक प्राथमिक तेजी से एन से अधिक नाइट्रोजन /. N x का एक रूपांतरण कारक 6.25 इस्तेमाल किया गया था. पूरे गेहूं के आटे के नमूने के विभिंन गुण नीचे संक्षेप है. (तालिका देखें 7)
तालिका 7: STET द्वारा पूरे गेहूं का आटा फीड का विश्लेषण
एक ही नमूना में परीक्षण करते समय ऐश सामग्री और प्रोटीन सामग्री बहुत दोहराया जा पाया गया, लेकिन महत्वपूर्ण परिवर्तनशीलता पूरे गेहूं के आटे के कई बैग के बीच फ़ीड नमूना के रूप में इस्तेमाल की पहचान की थी. (तालिका देखें 8) इस फ़ीड नमूना परिवर्तनशीलता परीक्षण डेटा में कुछ बिखराव के परिणामस्वरूप.
तालिका 8: STET द्वारा पूरे गेहूं के आटे का पृथक्करण परीक्षण परिणाम का विश्लेषण
पूरे गेहूं के आटे के नमूने के इलेक्ट्रोस्टैटिक जुदाई परीक्षण ST उपकरण पर किया गया था & प्रौद्योगिकी (काटी अशुद्धि रद्द करना) Needham में पायलट प्लांट की सुविधा, मैसाचुसेट्स. STET पायलट संयंत्र दो पायलट स्केल STET विभाजक के साथ सहायक उपकरण उंमीदवार स्रोतों से सामग्री के विभाजन की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया शामिल है. पायलट पैमाने STET विभाजक एक वाणिज्यिक STET विभाजक के रूप में एक ही लंबाई रहे हैं, पर 30 पैर (9.1 मीटर) लंबे, हालांकि, पायलट संयंत्र विभाजक इलेक्ट्रोड चौड़ाई ही है 6 इंच (150 मिमी), या एक-सातवीं सबसे बड़ी वाणिज्यिक STET विभाजक की चौड़ाई पर 42 इंच (1070 मिमी) इलेक्ट्रोड चौड़ाई. STET विभाजक की फ़ीड क्षमता इलेक्ट्रोड की चौड़ाई के लिए सीधे आनुपातिक है, इसलिए, पायलट संयंत्र विभाजक की फ़ीड दर 42 इंच चौड़ी वाणिज्यिक विभाजक इकाई की एक-सातवां फ़ीड दर है. गेहूं के आटे के साथ अधिकतम फ़ीड दर थी 2.3 पायलट पैमाने पर प्रति घंटे टन, जो से मेल खाती है 16 42 इंच चौड़ा वाणिज्यिक विभाजक के लिए प्रति घंटे टन. जिस पैमाने पर इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण अध्ययन के बहुमत की तारीख को आयोजित किया गया है की तुलना में, STET विभाजक परीक्षण एक काफी उच्च फ़ीड दर पर किया जाता था. परीक्षण में किया गया था 10 किलो (20 पाउंड) बैच परीक्षण, आपूर्ति के व्यावहारिक विवेचन के कारण 2.3 फ़ीड की प्रति घंटे लगातार टन. प्रत्येक बैच परीक्षण स्थिति के लिए, पृथक्करण प्रक्रिया के उत्पादों की गणना करने के लिए तौला गया था जन वसूली. प्रत्येक परीक्षण से उपनमूना एकत्र किए गए और राख सामग्री और प्रोटीन सामग्री के लिए विश्लेषण किया गया.
आंकड़ा 8: STET पायलट संयंत्र विभाजक.
पूरे गेहूं का आटा फ़ीड और दो उत्पाद नमूने के कण आकार माप चित्रा में नीचे दिखाया गया है 9.
आंकड़ा 9: पूरे गेहूं के आटे के कण आकार माप फ़ीड, और दो अलग उत्पाद के नमूने.
बरामद जुदाई उत्पादों की एक तस्वीर के नीचे शामिल है. (चित्र देखें 10) एक नजर रंग बदलाव जुदाई के दौरान मनाया गया था, जो उच्च ऐश सामग्री उत्पाद अंश काफी गहरा फ़ीड पूरे गेहूं के आटे के नमूने से.
आंकड़ा 10: ठेठ उत्पाद STET पृथक्करण प्रक्रिया से बरामद.
विभाजन प्रक्रिया से सभी उत्पादों के लिए ऐश सामग्री मापा गया था. (चित्र देखें 11)
आंकड़ा 11: STET द्वारा पूरे गेहूं आटा जुदाई परीक्षण के लिए कम राख उत्पाद की जन वसूली बनाम ऐश सामग्री
पूरे गेहूं के आटे के साथ STET इलेक्ट्रोस्टैटिक विभाजक का परीक्षण उच्च राख के महत्वपूर्ण आंदोलन का प्रदर्शन (चोकर) धनात्मक इलेक्ट्रोड के लिए गेहूं कर्नेल के अंश. कम राख उत्पाद बाद में नकारात्मक इलेक्ट्रोड पर एकत्र किया गया था. एकल पास योजना पर किया गया परीक्षण, हालांकि, किसी अन्य पृथक्करण चरण का प्रदर्शन करके या तो पृथक्करण उत्पादों के आगे नवीनीकरण करने के लिए संभव है. STET सेपरेटर के साथ भविष्य का परीक्षण गेहूं के चोकर के नमूने पर आयोजित किया जाएगा, साथ ही मक्के का आटा और ल्यूपिन जैसे फलियां.
निष्कर्ष
प्रासंगिक साहित्य की समीक्षा से संकेत मिलता है कि जैविक सामग्रियों के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक पृथक्करण तकनीक विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण अनुसंधान किए गए है. यह विकास जारी है या अतीत में भी तेजी आई है 10 – 20 साल, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में कई शोधकर्ताओं के साथ लाभप्रदीकरण चुनौतियों की एक विस्तृत विविधता के लिए electrostatic पृथक्करण तकनीक लागू. इस शोध से, यह स्पष्ट है कि electrostatic तरीकों के लिए नए उत्पन्न करने की क्षमता है, उच्च मूल्य संयंत्र उत्पाद, या गीले प्रसंस्करण के तरीकों के लिए एक विकल्प प्रदान करते हैं. हालांकि गेहूं के उत्साहवर्धक जुदाई, मकई और ल्यूपिन स्थित संयंत्र सामग्री को प्रयोगशाला में प्रदर्शित किया गया है और कुछ मामलों में पायलट स्केल, इलेक्ट्रोस्टैटिक इन परिणामों को प्रदर्शित करने के लिए इस्तेमाल किया प्रणालियों सबसे उपयुक्त या लागत प्रभावी प्रसंस्करण के लिए एक वाणिज्यिक आधार पर ऐसी जुदाई प्रदर्शन उपकरण नहीं हो सकता है. कई इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रौद्योगिकियों के लिए उपयुक्त नहीं है प्रक्रिया पतले जमीन, कम घनत्व पाउडर जैसे संयंत्र सामग्री. हालांकि, अनुसूचित जनजाति उपकरण & प्रौद्योगिकी (काटी अशुद्धि रद्द करना) triboelectrostatic बेल्ट विभाजक से ठीक कणों की प्रक्रिया करने के लिए प्रदर्शन क्षमता है 500 – 1 ऊंची दरों पर µm. STET बेल्ट विभाजक एक उच्च दर है, संयंत्र सामग्री प्रसंस्करण में हाल के घटनाक्रम का व्यावसायीकरण करने के लिए उपयुक्त हो सकता है कि औद्योगिक प्रसंस्करण डिवाइस साबित. पूरे गेहूँ के आटे के नमूने पर STET बेल्ट सेपरेटर का परीक्षण किया गया और स्टार्च अंश से चोकर को निकालने में सफल पाया गया. STET सेपरेटर के साथ भविष्य का परीक्षण गेहूं के चोकर के नमूने पर आयोजित किया जाएगा, साथ ही मक्के के आटे और दालों जैसे सोया और ल्यूपिन.
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