Kyle 플 린, Abhishek 굽타, 프랭크 Hrach
개요
관련 문헌 검토 정전 적용에 중요 한 연구 착수 되었습니다 나타냅니다.
세분화 된 식물 기반의 식품 건조 분리 기술 (즉., 유기) 재료. 과거에이 개발 가속 10 – 20 년, 유럽과 미국의 많은 연구자들이 지원하고 있습니다 정전기 분리 다양한 선광 문제에 대한 기술. 이 연구에서, 그것은 분명 정전기 방법 새로운 생성 가능성이 있다, 고부가가치 식물 제품, 또는 처리 방법 젖은 대안 제공. 시리얼 곡물의 분판을 장려 하지만, 펄스 및 유지 종자 물질은 실험실에서 시연되었으며 경우에 따라, 파일럿 규모, 이러한 결과 보여 주기 위해 사용 하는 정전기 시스템 적합 한 비용 효율적인 처리 장비를 상업적으로 이러한 분판을 수행 되지 않을 수 있습니다.. 많은 정전기 기술 가늘게 프로세스에 적합 하지 않은 땅, 식물 재료 등 저밀도 분말. 그러나, 세인트 장비 & 기술 (키) triboelectrostatic 벨트 분리기에서 미세 입자를 처리 하는 시연 기능이 500 – 1 µ m. STET 벨트 분리기는 높은 속도입니다., 유기 소재 가공에서 최근 개발 상용화에 적합 한 될 수 있는 산업으로 입증 된 처리 장치. STET 벨트 구분 통 밀 가루의 예제에 테스트 하 고 발견 했다 전 분 분수에서는 밀기 울을 제거에 성공. 밀 밀기 울 샘플에 미래 STET 함께 테스트를 실시 합니다., 옥수수 가루
그리고 간장 등 루 팡 펄스.
키워드: Tribo 정전기, 정전기, 분리, 분별 법, 밀, 곡물, 밀가루, 섬유, 단백질, 오일 시드, 펄스
소개
과거에 대 한 정전기 분리 방법은 이용 되었습니다. 50 상업 규모 광 년
산업 광물 및 폐기물의 재활용. 건조 세분화 된 식물 기반의 식품의 정전기 선 광 (즉, 유기) 자료에 대 한 조사는 이상 140 년, 먼저 밀 밀가루 middlings의 정전 분리에 대 한 특허로 가득로 1880. [1] 분판 표면 화학에 차이에 따라 정전기 광 수 (작업 함수) 또는 유 전체 속성. 어떤 경우에, 이러한 분판 혼자 크기 또는 밀도 분리를 사용 하 여 가능 하지 않을 것 이다. 정전 분리 시스템 비슷한 원리에서 작동. 전기 충전 입자 시스템을 포함 하는 모든 정전기 분리 시스템, 외부에서 생성 된 전기 분야에서 발생 하는 분리에 대 한, 고로 및 분리 장치를 밖으로 입자를 전달 하는 방법. 전도성 유도 포함 하 여 하나 이상의 방법에 의해 발생할 수 있습니다 전기 충전, tribo 충전 (연락처 전화) 그리고 이온 또는 코로나 충전. 정전 분리 시스템 이러한 충전 메커니즘 중 하나 이상을 활용합니다. [2]
어디 한 많은 산업과 응용 프로그램에서 사용 된 높은 긴장 롤 정전기 분리 시스템
구성 요소는 다른 사람 보다 더 많은 전기 전도성. 높은 긴장 롤 구분 기호에 대 한 응용 프로그램의 예로 티타늄 광물 분리 베어링, 응용 프로그램을 재활용 하는 것 뿐만 아니라, 예를 들어 플라스틱에서 금속을 정렬. 여러 유사 및 고압에 사용 하는 형상 롤 시스템, 그러나 일반적으로, 그들은 비슷한 원리에서 작동. 피드 입자 이온화는 코로나 방전에 의해 부정적으로 청구 됩니다.. 회전 드럼에 피드 입자 분산, 드럼 기초 전기. 전기 전도성 입자 연락 접지 드럼의 표면에 그들의 책임을 포기. 드럼의 회전 드럼의 표면에서 발생 하 여 첫 번째 제품 호퍼에 전도성 입자 발생. 비 전도성 입자 그들의 전기 요금을 유지 하 고 드럼의 표면에 고정 된. 결국, 비 전도성 입자에 전기 요금 낭비 것입니다., 또는 입자 것입니다 닦 았 드럼에서 비 전도성 입자는 비 전도성 입자 호퍼에 예금 하는 드럼 회전 후. 일부 응용 프로그램에서는, middlings 호퍼 전도성 및 비 전도성 제품 호퍼 사이 위치. 분리 장치의이 종류의 효과 상대적으로 낮음 / 높은 비중을가지고 있는 입자에 일반적으로 제한 됩니다., 드럼의 표면에 연결할 모든 입자에 대 한 필요성으로 인해. 또한, 입자 흐름 역학은 중요 한 각 운동량은 궁극적으로 해당 제품 메뚜기를 드럼의 표면에서 입자를 전달에 대 한 책임. 미세 입자와 저밀도 입자는 공기 흐름에 의해 쉽게 영향을 따라서 예측 가능한 영역에서 드럼에서 던져 질 가능성이. [2] [3] [4]
높은 긴장 벨트 분리기는 높은 긴장의 변종 롤 위에서 설명한 구분 기호. 피드 입자는 전기적으로 접지 된 컨베이어 벨트의 너비에 걸쳐 균등 하 게 분산. 입자가 부과 됩니다., 일반적으로 부정적인 코로나에 의해, 다른 메커니즘의 충전은 가능 하지만. 전도성 입자 접지 컨베이어 벨트까지 그들의 전기 요금을 주고 다시, 비 전도성 입자는 그들의 책임을 유지 하는 동안. 전도성 입자는 중력에 의해 벨트의 가장자리 떨어져가, 충전된 비 전도성 입자는 "해제" 벨트의 표면에서 정전기 힘에 의해 하는 동안. 다시 효과를 분리에 대 한, 각 입자는 벨트에 그들의 책임을 포기 하는 전도성 입자 수 있도록 벨트의 표면에 문의 해야 합니다.. 따라서, 입자의 층에만 구분 하 여 한 번에 운반 될 수 있다. 으로 사료의 입자 크기는 작아집니다, 장치의 처리 속도 감소. [5] [6]
병렬 플레이트 정전기 구분은 일반적으로 기반으로 기준으로 하 여 전도성 입자를 분리, 하지만 표면 화학에 있는 다름에는 마찰 접촉에 의해 전기 요금 전송 허용. 입자가 다른 입자와 활발 한 접촉에 의해 전기적으로 청구 됩니다., 또는 금속 또는 플라스틱 제 3 표면으로 원하는 tribo 충전 속성. 으로 재료 (tribo 전기 시리즈의 부정적인 끝에 위치한) tribo 충전 표면에서 전자를 제거 하 고 따라서 그물 네거티브 차지를 획득. 연락처에서, tribo 전기 시리즈의 긍정적인 끝에 전자를 기증 소재와 긍정적으로 충전. 입자는 다양 한 교통 수단으로 두 평행 판 전극 간에 생성 된 전기 필드에 다음 소개 (중력, 공 압, 진동). 전기 분야의 존재, 입자는 반대로 위탁된 전극 쪽으로 이동 하 고 해당 제품 메뚜기에서 수집. 다시, 입자의 혼합물을 포함 하는 middlings 분수 수도 수집 되지 않을 수도 있습니다., 분리 장치의 구성에 따라. [4] [7]
그림 1: 높은 긴장 롤 구분의 다이어그램 (왼쪽) 그리고 병렬 플레이트 자유 낙하 구분 (오른쪽).
테이블 1: 요약의 일반적으로 사용 되는 정전기 분리 장치.
케이스 1 -밀, 밀 밀기 울 광.
밀 밀기 울은 기존의 밀 밀링의 부산물, 대표 10-15% 밀 곡물의. 밀 밀기 울은과 피를 포함 한 외부 층으로 이루어져, 종 피, 그리고 aleurone. 밀 밀기 울은 미 량 영양소의 대부분을 포함, 섬유, 그리고 phytochemicals 곡물에 포함 된, 인 간에 게 건강 혜택을 증명 하고있다. [8] 분리 및 beneficiating 밀 밀기 울에 상당한 관심을 보고. 밀 밀기 울을 분리 역사적 관심은 품질 및 밀가루 제품의 가치 향상. 그러나, 밀 밀기 울에서 중요 한 구성 요소 복구에 보고 되었습니다 최근 관심.
에서 1880, 토마스 오스본 특허 밀가루 middlings에서 밀기 울을 제거 하기 위한 첫 번째 상업 정전기 구분. 구분 기호 구성 하드 고무 또는 전기 양모와 마찰 tribo 충전을 통해 충전 되 고 수 있던 동일한 재료와 코팅 롤. 설명 하지 않지만, 고무 롤 양모 상대적인 네거티브 차지 인수 가정, 대부분 tribo 전기 시리즈와 일치. 전기 충전된 롤 다음 충전 된 밀기 울 섬유 입자를 끌었다, 고정 된 섬유 입자는 롤의 표면에서 닦 았 때까지 롤의 표면에 그들을 전달. 이 (가정) 다른 사람에 의해 보고 된 결과 충돌은 밀 밀기 울의 긍정적인 충전. 요하는 장치 하단에 소개 하는 공기에 의해 원조 되었다 Tribo 겨 입자의 충전, 표면에 보다 적게 조밀한 밀기 울 입자를 발생의 추가 혜택을 했다, 롤을 가까이. [1]
에서 1958 밀기 울과 밀가루 middlings에 포함 된 endosperm의 정전기 분리 장치 특허 신청에 일반 공장에서 일 하는 Branstad에 의해 공개. 입자 진동에 의해 2 개의 격판덮개 사이 전달 했다 평행한 격판덮개 분리기의 장치 구성. 밀기 울 입자, endosperm 입자 마찰 접촉에 의해 충전, 다음 최고 전극에 있는 구멍을 통해 최고 전극에 해제. [9]
에서 1988 기구 및 상업 밀 밀기 울에서 aleurone를 복구 하기 위한 프로세스는 출원에서 공개. 시작 aleurone의 콘텐츠를 상업적인 밀 밀기 울 34% 집중을 강화 했다 95% 에서 10% 대량 항복 (28% aleurone 복구) 망치 밀링의 조합에 의해, 심사 하 여 크기 조정, 공기 elutriation 및 병렬 플레이트 정전기 구분 기호를 사용 하 여 정전기 분리. 입자는 공기 elutriator 장치에 기소 했다, 벌금을 제거의 이중 역할이 있다 (<40 µ m) 전달 하 여, tribo를 동시에 충전 하는 동안 긍정적인 aleurone 입자 (부정적인 전극 판에 보고) 그리고 부정과 피/종 피 입자. 겨 혼합물의 입자 크기는 망치 밀링 및 다단계 심사에 의해 신중 하 게 제어, 주로에서 크기의 피드를 합니다 130 – 290 µ m 범위. [10]
Aleurone 밀 밀기 울에서 복구에 최근 작업 계속. 에서 2008, Buhler AG 집행된 밀기 울으로 만든 쉘 입자에서 aleurone 입자를 분리 하기 위한 정전기 분리 장치 특허. 장치에의 한 구현 좁게 크기의 치료 영역에서로 터의 구성, 입자-입자와 입자 벽 연락처 및 후속 tribo 충전 수 있습니다.. 다음 입자는 포함 하는 평행 판 전극 분리 용기에 기계적으로 전달. 입자는 중력에 의해 분리 선박을 통해가, 차동 충전된 입자는 전기 분야의 영향을 받고 반대로 위탁된 전극 쪽으로 이동. [11] 피드 밀기 울 및 기계 정렬 방법의 적절 한 크기와 결합 될 때, 최대의 aleurone 농도 90% 보고 되었습니다.. [12] [8]
그림 2: Hemery 외에서 재현, 2007 [8].
Tribo 충전 및 밀 밀기 울에 코로나 충전 실험 노동자는 정전의 분산 미디어 연구 단위에 의해 실행 되었다, 푸아티에 대학교, 프랑스 2010. 연구원은 측정 표면 충전 및과 밀 밀기 울에 표면 잠재적인 붕괴 시간 10% 수 분 및 동결 건조 된 (동결) 밀 밀기 울. 분리 시험의 샘플에서 수행 되었다 50% 밀 밀기 울 동결 및 50% 동결된 aleurone 벨트 타입 코로나 정전기 구분 기호를 사용 하 여 피드. (그림 3) 실험실 규모 코로나 구분 기호에 대 한 분리 결과 표시 67% aleurone의 비 지휘자 호퍼를 복구 했다, 반면만 2% 아닌 지휘자 호퍼를 보고 밀 밀기 울. Tribo 충전 실험 또한 밀 밀기 울 및 aleurone 실시 했다, 하지만 특정 표면 충전 측정에 [µ C/g] 각 조각에서 생성 된, 반대로 정전기 분리에서 제품을 복구. 두 급 식된 재료는 접촉면으로 테 플 론을 사용 하 여 기소 했다. 밀 밀기 울과 aleurone 충전 테 플 론에 상대적으로 긍정적인 것으로 보고 된, 자체는 매우으로. 책임의 크기 tribo 충전기에 사용 하는 운영 압력에 따라 발견, 더 높은 기류 더 많은 연락처를 지도 하 고 더 tribo 충전 완료를 제안. [13]
그림 3: Dascalescu 외에서 재현, 2010 [13]
에서 2009, 연구원은 aleurone 풍부와 피 부자 급 식된 재료의 정전기 충전 속성 평가. [14] 에서 2011 정전 분리에 가늘게 지상 밀 밀기 울 파일럿 규모 정전기 플레이트 구분 기호를 사용 하 여 샘플 테스트를 수행 하는 연구원은 (TEP 시스템, Tribo 흐름 분판, 렉 싱 턴, 미국). TEP 시스템 활용 충전 라인, 피드 입자는 사나운 압축 공기 흐름으로 소개 하는, 그리고 공기 분리 챔버에 충전 라인을 통해 전. 입자 입자 입자 접촉에 의해 tribo 청구는, 입자 충전 라인의 표면 접촉으로. TEP 시스템으로 얻은 결과 시연 정전기 분리 했다 밀 밀기 울의 aleurone 및 베타-글 루 칸 콘텐츠 업그레이드에 효과적. 흥미롭게도, 높은 aleurone 셀 콘텐츠를 포함 발견 자료의 분수, 에서 68%, 아주 괜찮다고 (D50 = 8 µ m) 충전 튜브에서 복구 된 분수. 그것은 분명이 자료는 우선적으로 충전 장치에 집중 하는 이유, 그러나, 프로세스 aleurone 셀 내용이 수는 아주 정밀한 분말을 처리할 수 있는 정전기 기술을 해야 나타냅니다지 않습니다.. 또한, 이 작품 시연 밀 밀기 울에 대 한 준비를 공급 하는 중요 한 고려 사항. 해머 밀에 극저온 연마 하 여 준비 샘플 덜 완전 하 게 해리를 발견 했다 (해방) 주위 온도에 영향 유형 밀 땅 보다. [15] [16]
그림 4: Hemery 외에서 재현, 2011 [16]
최근 작품 정전기 방법으로 밀 밀기 울에서 arabinoxylans의 농도 공부. 연구팀은 충전 튜브와 분리 챔버 포함 하는 2 개의 평행 판 전극의 구성 된 실험실 규모 정전기 구분 활용. 가공 된 밀 밀기 울 충전 튜브에 도입 되었고 공기 압축된 질소를 사용 하 여 분리 챔버로 전달. 소란과 충전 튜브에 높은 가스 속도 tribo 충전에 필요한 입자 연락처 제공. 입자는 (분리의 제품) 분석을 위한 전극의 표면에서 수집 된. 전극의 수직 방향으로 상당한 양의 자료 수집 하지. 이 middlings 분수 기존의 정전에 추가 처리를 위해 재활용 될 수 있습니다., 그러나, 이 실험의 목적에 대 한, 재료는 전극에 수집 되지 않습니다 손실 고려 되었다. 연구원은 두 제품 등급에 있는 증가 보고 (제품에 arabinoxylan 콘텐츠) 운반 속도으로 분리 효율성 증가. [17]
Beneficiate 밀 밀기 울 정전기 메서드를 사용 하 여 최근 노력 아래 테이블에 요약 됩니다. 2.
테이블 2: Beneficiate 밀 밀기 울을 평가 하는 정전기 방법의 요약.
케이스 2 -루 팡 밀가루에서 단백질 복구
와 게 닌 겐에 식품 프로세스 엔지니어링 그룹에 연구원, 네덜란드, 콩을 사용 하 여 단백질 농축에 대 한 잠재력을 평가. 완두콩과 루 팡 밀가루 단백질 농축 기술 공기 분류 정전기 분리와 결합을 포함 한 다양 한 피드로 사용 되었다. 완두콩과 루 팡 씨를 치료 했다 처음에 가공 된 약 200 µ m. 분류 및 정전기 분리에 대 한 피드 자료 이후 내부 분류자와 영향 유형 밀을 사용 하 여 가공 했다 (호소카와 알파인 ZPS50). 평균 입자 크기 (d50) 약으로 보고 되었다 25 완 두 가루에 µ m, 그리고 약 200 루 팡 밀가루에 µ m, 어 분류 하기 전에. 마지막으로, 각 샘플의 부분 집합, 완두콩과 루 팡 밀가루, 다음 공기 분류 되었다 (호소카와 알파인 ATP50). 두 치료 밀가루 이루어져 정전기 구분을 피드, 코스 및 공기 분류에서 좋은 제품. [18]
실험 하는 동안 사용 되는 정전기 분리 장치는 병렬 판형, 충전 triboelectric에 충전을 통해 실시 한 125 튜브를 충전 하는 m m 길이, 공기 압축된 질소에 의해 전달 하는 입자. 장치는 왕 외에 의해 사용 되는 장치에는 구성에서 유사 (2015). [17] 정전 분리 실험 지상 완 두 가루와 루 팡 밀가루에 실시 했다, 로 코스와 완 두 가루와 루피 너 스 가루의 좋은 분수 공기 분류에서 얻은. 완 두 가루 정전기 테스트 중 단백질의 작은 운동만 시연. 그러나, 루 팡 밀가루 시연 모든 3 개의 샘플 테스트에서 단백질의 중요 한 운동 (가공 된 밀가루- 35% 단백질, 가공된 분류 벌금- 45% 단백질, 가공 된 거친-분류 29% 단백질). 단백질이 풍부한 제품의 약 60% 테스트 3 루 팡 샘플의 각 접지 전극에 복구 했다. [18]
케이스 3 -옥수수에서 섬유 제거
농업 및 생물 공학의 부서에서 연구원, 미시시피 주립 대학 지상 옥수수 가루에 정전기 테스트 수행, 섬유를 제거 하는 목적으로. 정전기 분리 장치는 컨베이어 벨트 컨베이어의 끝에 배치 하는 부정적인 전극으로 구성 되어. 긍정적으로 입자, 섬유 입자, 이 경우에, 컨베이어 벨트에서 해제 되었고 두 번째 호퍼로 정렬. 비 섬유 입자 중력에 의해 컨베이어 벨트의 감소와 첫 번째 제품 호퍼에 예금 되었다. 저자는 어떻게 전기 충전 실시 설명 하지 않습니다.. 이 구분에 피드 자료는 상대적으로 낮음, 입자 크기에서 배열 하는 피드 12 메쉬 (1,532 µ m) 받는 사람 24 메쉬 (704 µ m). 그것은 나타나지 않을 언더사이즈 (<704 µ m) 이 연구 기간 동안 자료 처리. 각 테스트 조건은 사용 하 여 완료 되었다 1 벨트에 걸쳐 균일 하 게 분산 된 피드 소재의 kg. [6]
그림 5: Pandya 외에서 재현, 2013 [6]
미시시피 주립 연구 정전기 분리 겹쳐서 옥수수 가루에 테스트 완료, 스크린 된 옥수수 가루 분수와 섬유질이 풍부한 분수 공기 분류에서 복구. 정전기 테스트 낮은 섬유 스트림 어 분류에서 복구에 완료 되지 않았습니다.. 아래에 정전기 분리의 결과 분석 제공:
테이블 3: 섬유 분리의 결과 재현 Pandya 외, 2013 [6]
케이스 4 -단백질 농도 Oilseeds에서
유채 등 오일 시드 (카 놀라), 해바라기, 참 깨, 겨자, 콩-옥수수 세균, 아마 씨는 일반적으로 상당한 양의 단백질 및 섬유를 포함. 섬유를 제거 하는 처리 기술, 따라서 단백질 함량 증가, oilseeds의 단백질 증가 대 한 글로벌 수요는 점점 더 중요 한 될 것입니다.. [19] 농업 연구를 위한 프랑스 국립 연구소에서 연구원으로 최근 작품 검사 ultrafine 밀링 해바라기 씨 식사의 정전기 처리와 함께, 단백질을 집중 하. 피드 해바라기 식사 샘플 입자 크기에 주위 온도에 운영 하는 영향 밀에서 땅 했다 (D50) 의 69.5 µ m. 테스트를 위해 사용 되는 정전기 구분 병렬 접시 장치 어디 이었다 충전 하는 기본 메커니즘 tribo 충전. 실시 tribo 충전 tribo 충전 라인에 전극의 업스트림, 충전 라인을 통해 전달 하는 입자, 그리고 전극, 공 압 전송 통해. 단백질 긍정적인 요금을 발견 (부정적인 전극에 보고) 섬유질이 풍부한 분수 부정적인 요금을 발견 했다. 높은 단백질 선택도 발견. 피드 단백질은 30.8%, 단백질이 풍부한 제품 측정 48.9% 그리고 고갈 단백질 (섬유질이 풍부한) 만 측정 하는 제품 5.1% 단백질. 단백질 복구가 했다 93% 긍정적인 제품에. 셀 룰 로스, hemicelluloses, 그리고 리그 닌 측정 하 고 부정적으로 위탁 된 제품을 보고 발견 했다, 단백질의 반대로. [20]
테이블 4: 해바라기 씨 식사 분리의 결과 재현 바라 외, 2015 [20]
에서 2016, 추가 연구를 사용 하 여 가늘게 지상 유채 기름 씨 식사 완성 되었다, 또는 유채 기름 케이크 (ROC), 정전기 분리 과정을 피드로. 다시 온도에서 ultrafine 밀링 칼 밀 장치를 사용 하 여 수행 했다 (아리스토텔레스 SM 100). 가공된 소재, 평균 입자 크기 (D50) 약 90 µ m, 파일럿 규모 병렬 플레이트 구분 기호를 사용 하 여 하는 것을 처리 했다 (TEP 시스템, Tribo 흐름 분판). 난 류 조건 하에서 선 충전 하는 높은 압력을 통해 입자의 공기를 전달 하 여 충전 triboelectric TEP 시스템 활용. TEP 시스템 분리 테스트를 통과 하는 단일 단백질의 중요 한 농도에서 결과, 피드 단백질으로 37%, 긍정적으로 위탁된 제품 단백질 수준 47% 그리고 부정적으로 위탁 된 제품 단백질의 25%. 추가 분리 단계 수행, 궁극적으로 단백질이 풍부한 제품을 생산 51% 후 단백질 3 연속 분리 단계. [21]
테이블 5: 유채 기름 씨 식사 분리의 결과 재현 바 셋 외, 2016 [21]
토론
관련 문학의 검토는 중요 한 연구 유기 물질에 대 한 정전기 분리 기술을 개발 착수 되었습니다 나타냅니다.. 이 개발은 계속 나도 과거에 가속 10 – 20 년, 유럽 및 미국에서 많은 연구와 다양 한 광 도전 정전기 분리 기법을 적용. 이 연구에서, 그것은 명백한 정전기 방법 새로운 생성 가능성이 있다, 높은 가치 식물 제품, 또는 처리 방법 젖은 대안 제공.
시리얼 곡물의 분판을 장려 하지만, 펄스, 연구소 및 일부 경우 파일럿 규모에서 oilseed 자료 입증 되었습니다 있다 및, 이러한 결과 보여 주기 위해 사용 하는 정전기 시스템 수 있습니다 궁극적으로 봉사 하지 상업적으로에 같은 분판을 수행 하기 위해 가장 적합 한 또는 비용 효율적인 처리 장비. 기존 상용 정전기 시스템 광물의 분리에 가장 많이 사용 되, 금속 또는 플라스틱. 광물 및 금속은 높은 비중을 둘 다 상대적으로 고밀도 재료, 식물 재료에 비해. 광물 및 금속 높은 비중으로도, 드럼에 대 한 효과적인 입자 크기 제한을 롤 및 병렬 플레이트 정전기 구분은 상대적으로 낮음, 아래 몇 가지 입자 100 예를 들어 µ m. 플라스틱은 미네랄 및 금속 보다 낮은 밀도의 하지만 종종 거친 입자 크기에서 처리, 예를 들어 플라스틱 조각으로. 미세 입자의 도입은 고장력 롤과 평행 플레이트 분리기 모두에 작동상의 어려움을 야기합니다. 벌금, 저밀도 입자 전류를 공기에 매우 민감합니다., 특히 광물 및 금속에 비해. 분리 장치 내부의 공기 흐름에 작은 차이 영향 미세 입자의 여행 경로, 정전기 필드에 의해 발생 된 힘에 그들을 쓰는.
대부분의 평행한 격판덮개 분리기 시스템, 잘게 지상와 정전 청구 된 저밀도 입자 평행한 격판덮개 분리기의 전극에서 수집 됩니다.. 지속적으로 이러한 미세 전기 연결 된 입자는 제거 되지 않습니다 경우, 전기 분야 힘 및 소자의 효율 저하. 음식 공정 공학 그룹 Wageningen UR에서 연구원의 작품 (왕 외, 2015) 분리의 제품 분석을 병렬 플레이트 구분의 전극의 표면에서 샘플을 수집을이 현상의 이용을 했다. 평행한 격판덮개 분리기 시스템, 특히 그 전기장을 통해 입자를 전달 하는 중력에 의존 하는, 여러 가지 방법으로이 문제를 해결 하려고 했습니다.. 돌 외 (1988) 미세 입자 제거 된 과정을 설명 어 elutriation에 의해 정전기 구분의 업스트림. [10] 다른 공기 흐름에 의해 좌우 되 고에서 미세 입자를 방지 하기 위해 전극을 통해 흐르는 공기의 층 류 흐름을 유지 보고. [22그러나, 분리 장치 되 더 큰 도전 된다 층 류 공기 흐름을 유지 하, 효과적으로 이러한 장치의 처리 용량 제한. 다른 입자 크기는 구성 요소는 물리적으로 분리 하는 궁극적으로 (개별 입자도 존재), 결정 입자의 크기에 가장 큰 드라이버가 될 것입니다 어떤 처리에서 발생 합니다.
앞서 언급 했 듯이, 기존의 정전기 분리 장치는 처리 용량에 제한, 특히 식물 재료와 같은 저밀도 및 미세하게 분쇄 된 분말의 경우. 고장력 드럼 및 벨트 분리 장치용, 효과는 상대적으로 거칠거나 비중이 높은 입자로 제한됩니다., 드럼의 표면에 연결할 모든 입자에 대 한 필요성으로 인해. 처리 속도 감소 입자 작은 되. 병렬 플레이트 구분 기호 추가 전극 영역에서 처리 될 수 있는 입자 밀도 의해 제한 됩니다.. 입자 로드 공간 충전 효과 방지 하기 위해 상대적으로 낮은 되어야 합니다..
세인트 장비 & 기술 벨트 구분
세인트 장비 & 기술 (키) triboelectrostatic 벨트 구분 시연에서 미세 입자를 처리 하는 500 – 1 µ m. STET 구분은 병렬 플레이트 정전기 구분, 그러나, 전극 격판덮개는 수직 수평으로 반대를 지향 대부분 평행한 격판덮개 분리기에 경우. (그림 참조 6) 또한, 고속 오픈 메쉬 컨베이어 벨트에 의해 STET 구분 입자 tribo 충전과 운반을 동시에 수행. 이 기능은 피드 모두 매우 높은 특정 처리 속도 대 한, 기존의 정전기 장치 보다 훨씬 미세한 분말을 처리 하는 기능 뿐만 아니라. 이 유형의 분리 장치는 이후 상업 운영 되어 1995 재 무기물에서 unburned 탄소 분리 (전형적인 D50 약 20 µ m) 석탄-해 고 발전소에서. 이 정전기 분리 장치는 beneficiating에서 또한 성공 했다 다른 무기 재료, 탄산 칼슘 등 미네랄을 포함 하 여, 활석, 중 정석, 그리고 다른 사람.
STET 구분의 기본 세부 정보는 그림에 나와 있는 7. 입자 전극 사이의 간격 내에서 입자-입자 충돌 통해 triboelectric 효과 의해 청구 됩니다.. 적용된 전압이 전극 사이 ± 4 ~ ± 10 kV 접지 기준, 총 전압 차이 주는 8 – 20 kV의 매우 좁은 전극 간격에 걸쳐 명목상 1.5 cm (0.6 인치). 3 개의 위치 중 하나에서 STET 구분에 피드 입자 소개 (피드 포트) 나이프 게이트 밸브와 배포자에 어 슬라이드 시스템을 통해. 두 제품을 생산 하는 STET 구분, 충전 된 전극에 수집 부정 청구 입자 스트림, 긍정적으로 입자 스트림 부정적으로 위탁 된 전극에 수집. 제품 구분 벨트 STET 구분의 양쪽 끝에 각각 메뚜기를 전달 및 중력에 의해 구분 운반. STET 구분 기호는 middlings을 생산 하지 못하거나 스트림 재생, 비록 제품 순도 및 복구를 향상 시키기 위해 여러 패스 구성 가능.
그림 6: Triboelectric 키 구분 벨트
입자는 전극 간격을 통해 전 (분리 구역) 연속 루프에 의해, 오픈 메쉬 벨트. 벨트는 높은 속도에서 동작, 변수 4 받는 사람 20 m/s (13 – 65 ft/s). 벨트의 형상 전극의 표면에서 미세 입자를 청소 하는 역, 성능 및 전통적인 자유 낙하 병렬 접시 유형 분리 장치의 전압 필드 저하 미세 입자의 축적을 방지. 또한, 벨트는 높은 순전히 생성, 두 개의 전극 사이 높은 기류 영역, tribo 충전 추진. 구분 기호 벨트의 역류 여행 허용 연속 충전 및 재충전 또는 구분 기호 내의 입자, STET 구분의 상류 미리 충전 시스템에 대 한 필요성을 제거.
그림 7: STET 벨트 분리기의 운영의 기본
STET 구분은 높은 공급된 율, 상업적으로 입증 된 처리 시스템. STET 구분의 최대 처리 능력은 주로 STET 구분 벨트에 의해 전극 간격을 통해 전달 될 수 있는 용적 이송된 값의 함수. 다른 변수, 벨트의 속도 등, 전극 및 파우더 효과의 화난된 밀도 사이의 거리는 최대 이송, 낮은 정도로 일반적으로. 상대적으로 고밀도 재료, 예를 들어, 플라이 애쉬, 최대 처리 속도 42 인치 (106 cm) 전극 폭 상업 분리 단위는 대략 40 – 45 급 식의 시간당 톤. 더 적은 조밀한 피드 자료에 대 한, 최대 공급된 율은 낮은.
테이블 6: STET 처리 하는 다양 한 재료에 대 한 대략적인 최대 이송 42 인치 정전기 구분.
먼지 폭발은 곡 식과 다른 유기 분말 처리 작업에 주요 위험. STET 구분은 사소한 수정만 가연성 유기 분말 처리에 적합. 없는 온수 표면 STET 구분에 있다. 유일한 이동 부분이 구분 벨트와 드라이브 롤러는. 롤러 베어링은 단위의 외부 껍질에 가루 스트림 밖에 있습니다. 따라서 그들은 과열/소재 스트림 점화에 대 한 위험 하지 않습니다.. 또한, STET 구분 기호 베어링 장착 공장 온도 측정 기능을 위험 하 게 높은 온도 도달 하기 전에 잘 베어링 오류를 감지와 함께 사용할 수 있습니다.. 구분 기호 벨트 드라이브 시스템 다른 기존의 회전 기계 보다 더 높은 위험이 포즈. STET 구분 높은 전압 구성 요소는 또한 소재 스트림 밖에 위치 하 고 먼지 꽉 인클로저에 포함 된. 구분 기호 격차에 걸쳐 불꽃의 최대 에너지 고전압 부품 설계에 의해 제한 됩니다.. 안전의 추가 수준은 질소 제거를 통해 소개 될 수 있다.
통 밀 가루 처리 키 구분
통 밀 가루는 전체 곡물 밀의 분쇄에서 파생 (밀기 울, 세균, 그리고 endosperm). 상업적으로 사용할 수, 상용, 통 밀 밀가루 밀가루의 녹말 endosperm 분수에서 섬유 밀기 울과 세균을 제거 하는 STET 구분의 기능을 평가 하기 위해 테스트 자료로 사용 하기 위해 구입한. 통 밀 가루 샘플 테스트를 시작 하기 전에 STET에 의해 분석. 재가 콘텐츠 ICC 표준 테스트 104 / 1 (900° C). 동일한 샘플의 반복된 재 측정, 구분 되지 않은 피드 샘플, 측정 10 시간, 재 콘텐츠 발견 1.61%, 표준 편차 0.01 상대 표준 편차 0.7%. 입자 크기 분석 Malvern Mastersizer를 사용 하 여 레이저 회절에 의해 완성 되었다 3000 건조 분산 기구와. 뒤 마 방법을 사용 하 여 단백질 분석 실시, 초등 빠른 n 초과 질소/단백질 분석기. N의 변환 계수 x 6.25 사용 된. 통 밀 가루 샘플의 다양 한 속성 아래 요약 된다. (표 참조 7)
테이블 7: 통 밀 가루 STET에 의해 공급의 분석
회분 함량 및 단백질 콘텐츠 동일한 샘플에서 테스트 했을 때 매우 반복 될 것을 발견 했다, 하지만 중요 한 다양성은 피드 샘플으로 사용 통 밀 가루의 여러 부 대 사이. (표 참조 8) 이 피드 샘플 다양성 귀착되 었 다 테스트 데이터에서 일부 분산형.
테이블 8: 분리 분석 시험 STET에 의해 통 밀 가루의 결과
정전 분리 통 밀 가루 샘플의 테스트 세인트 장비에서 수행 되었다 & 기술 (키) Needham에 파일럿 플랜트 시설, 매사 추세 츠. STET 파일럿 플랜트 후보 소스에서 재료의 분리를 조사 하는 데 사용 하는 보조 장비와 함께 두 개의 파일럿 규모 STET 구분 기호 포함. 파일럿 규모 STET 구분은 상업 STET 구분 같은 길이입니다., 에서 30 피트 (9.1 미터) 긴, 그러나, 파일럿 플랜트 구분 전극 폭만은 6 인치 (150 mm), 또는 1-7에서 가장 큰 상업 STET 구분의 폭 42 인치 (1070 mm) 전극 폭. STET 구분의 피드 용량은 전극의 폭에 정비례, 따라서, 파일럿 플랜트 구분의 피드 속도가 1 / 7 42 인치 넓은 상업 구분 단위의 공급된 율. 통 밀 가루와 함께 최대 공급된 율은 2.3 파일럿 규모에서 시간당 톤, 해당 하는 16 42 인치 넓은 상업 구분 기호에 대 한 시간당 톤. 정전기 분리 연구의 대부분 날짜에 실시 되어 규모에 비해, 상당히 높은 피드 속도 실시 되었다 STET 구분 테스트. 수행한 테스트 10 kg (20 파운드) 배치 테스트, 공급의 실제적인 고려 사항 때문에 2.3 지속적으로 피드의 시간당 톤. 각 일괄 처리에 대 한 테스트 조건, 분리 과정의 제품 대량 복구를 계산 하는 몸 무게 했다. 각 테스트에서 샘플이 수집 되었고 재 콘텐츠 및 단백질 함량에 대 한 분석.
그림 8: 키 파일럿 공장 구분.
통 밀 가루 사료와 두 제품 샘플의 입자 크기 측정 아래 그림에 표시 된 9.
그림 9: 통 밀 가루의 입자 크기 측정 피드, 그리고 두 분리 제품 샘플.
복구 된 분리 제품의 사진은 아래에 포함 되어있습니다.. (그림 참조 10) 분리 하는 동안 눈에 띄는 색상 변화 관찰, 어떤 피드 통 밀 가루 샘플 보다 상당히 더 높은 재 콘텐츠 제품 분수.
그림 10: STET 분리 과정에서 발견 한 일반 제품.
분리 과정에서 모든 제품에 대 한 회분 함량 측정. (그림 참조 11)
그림 11: STET 여 재 통 밀 가루 분리에 대 한 낮은 재 제품의 대량 복구 대 콘텐츠 테스트
통 밀 가루와 STET 정전기 구분의 테스트 시연 높은 화산재의 중요 한 운동 (밀기 울) 긍정적인 전극에 밀 커널의 일부분. 부정적인 전극에 수집 이후에 감소 재 제품. 단일 패스 제도에 수행한 테스트, 그러나, 그것은 더 이상 분리 제품 중의 다른 분리 단계를 수행 하 여 업그레이드를 수행할 수. 밀 밀기 울 샘플에 미래 STET 함께 테스트를 실시 합니다., 옥수수 가루와 콩 루 팡 등.
결론
관련 문학의 검토는 중요 한 연구 유기 물질에 대 한 정전기 분리 기술을 개발 착수 되었습니다 나타냅니다.. 이 개발은 계속 나도 과거에 가속 10 – 20 년, 유럽 및 미국에서 많은 연구와 다양 한 광 도전 정전기 분리 기법을 적용. 이 연구에서, 그것은 분명 정전기 방법 새로운 생성 가능성이 있다, 높은 가치 식물 제품, 또는 처리 방법 젖은 대안 제공. 밀의 분판을 장려 하지만, 옥수수와 루 팡 기반 식물 재료 연구소 및 일부 경우 파일럿 규모에 설명 되는, 이러한 결과 보여 주기 위해 사용 하는 정전기 시스템 상업적으로에 같은 분판을 수행 하기 위해 가장 적합 한 또는 비용 효율적인 처리 장비 되지 않을 수 있습니다.. 많은 정전기 기술 가늘게 프로세스에 적합 하지 않은 땅, 식물 재료 등 저밀도 분말. 그러나, 세인트 장비 & 기술 (키) triboelectrostatic 벨트 분리기에서 미세 입자를 처리 하는 시연 기능이 500 – 1 높은 속도에서 µ m. STET 벨트 분리기는 높은 속도, 식물 소재 처리의 최근 개발 상용화 하는 데 적합 한 될 수 있는 산업으로 입증 된 처리 장치. STET 벨트 구분 통 밀 가루의 예제에 테스트 하 고 발견 했다 전 분 분수에서는 밀기 울을 제거에 성공. 밀 밀기 울 샘플에 미래 STET 함께 테스트를 실시 합니다., 뿐만 옥수수 가루와 콩 등 루 팡 펄스.
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