Kyle 弗林, 阿布舍克古普塔, 弗蘭克 · 赫拉赫
摘要
對相關文獻的審查表明, 已經開展了大量研究, 以靜電應用
幹顆粒植物性食品分離技術 (即。, 有機) 材料. 這種發展在過去已經加速 10 – 20 年, 歐洲和美國的許多研究人員都在申請 靜電分離 應對各種選礦挑戰的技術. 從這項研究, 很明顯，靜電方法具有的潛力，產生新的, 更高價值的植物產品, 或提供一種替代濕處理方法. 雖然鼓勵穀物分離, 豆類和油籽材料已在實驗室進行了演示，在某些情況下, 中試規模, 用於證明這些結果的靜電系統可能不適合或不符合成本效益的加工設備在商業基礎上進行這種分離. 很多靜電技術並不適用于過程精細地面, 低密度粉末, 如植物材料. 然而, ST 設備 & 技術 (STET) 摩擦電帶分隔符號有能力接受和處理細顆粒物 500 – 1 µ m. STET 皮帶分離器是一種高速率, 工業上行之有效的處理設備，可適合商業化有機材料加工最近的事態發展. 在全麥粉樣品上對 stet 帶分離器進行了測試, 發現該分離器能成功地去除澱粉部分的麩皮. 未來測試與 STET 分隔符號將進行對小麥麩皮樣品, 玉米粉
和幹豆類，如大豆和盧平.
關鍵字: 摩擦靜電, 靜電, 分離, 分餾, 小麥, 糧食, 麵粉, 纖維, 蛋白, 油料種子, 脈衝
介紹
在過去已經利用靜電分離方法 50 年的商業規模選礦
工業礦物和廢舊物資的回收利用. 乾燥顆粒狀植物性食物的靜電選礦 (即, 有機) 材料已為調查結束 140 年, 與第一專利的靜電分離的小麥麵粉中礦填充作為早 1880. [1] 靜電選礦允許基於不同的表面化學的分離 (工作職能) 或介電性能. 在某些情況下, 這些分離是不可能的, 單獨使用大小或密度分離. 靜電分離系統操作上類似的原則. 所有的靜電分離系統包含系統進行電充電粒子, 分離，在發生外部生成的電場, 和進、 出的分離裝置輸送顆粒的方法. 由一個或多個方法，包括導電感應充電可以發生, 摩擦學充電 (聯繫電氣化) 和離子或電暈充電. 靜電分離系統利用至少這些收費機制之一. [2]
高張力輥靜電分離系統已經應用在許多行業和應用其中一個
該元件比其他元件具有更強的導電性. 高張力輥分離器的應用程式的示例包括含礦物分離鈦, 以及再迴圈過程的應用程式, 例如排序從塑膠金屬. 有很多變化和幾何用於高張力輥系統, 但一般, 他們以類似原則運作. 飼料的顆粒被負電荷由電離的電暈放電. 飼料的顆粒分散到一個旋轉的鼓, 鼓為電氣接地. 導電粒子放棄他們接觸接地鼓表面時的充電. 滾筒的旋轉會導致導電顆粒從滾筒表面拋出, 並沉積在第一個產品料斗中. 非導電顆粒保留其電荷和固定到鼓表面. 最終, 對非導電粒子所帶電荷會消散, 或顆粒將從滾筒旋轉後從滾筒上刷下, 使非導電顆粒沉積在非導電粒子料斗中. 在某些應用中, 在導電和非導電產品料斗之間放置一個中等大小的料斗. 這種分離裝置的有效性一般限於相對粗糙和/或比重較高的粒子, 由於所有粒子接觸表面鼓的需要. 另外, 顆粒流動動力學很重要, 因為角動量最終負責將顆粒從滾筒表面輸送到相應的產品料斗. 細顆粒和低密度顆粒很容易受到氣流的影響, 因此在可預測的區域內從鼓中拋擲的可能性較小. [2] [3] [4]
高張力帶分隔符號是 variant 類型的高張力輥上文所述的分隔符號. 飼料的顆粒均勻地分散在地線的輸送帶的寬度. 顆粒帶電的, 通常由負電暈, 雖然有可能收費的其他機制. 導電填料粒子再給其電荷到接地的輸送帶, 而非導電顆粒保留其電荷. 導電粒子脫落的邊緣帶的重力, 而非導電粒子"飛起"表面上的帶靜電力. 再次為分離有效, 每個粒子必須接觸帶，以便將放棄他們的帶電荷的導電微粒的表面. 因此, 一次只有一個單層的粒子以分隔符號也能夠傳達.. 作為飼料的細微性變小, 減少了設備的加工率. [5] [6]
通常基於平行板靜電分離器分離顆粒不是根據電導率, 但對表面化學的差異，允許通過摩擦接觸的電荷轉移. 粒子被帶電的積極接觸與其他粒子, 或與第三個表面的金屬或塑膠將所需的摩擦充電性能. 是電負性的材料 (位於上的摩擦電系列的負端) 去除摩擦充電錶面的電子，因此，取得淨負電荷. 在連絡人中, 在三電系列的正端的材料捐贈電子, 並積極充電. 帶電粒子然後引入通過各種運輸方式的兩個平行板電極間產生的電場 (重力, 氣動, 振動). 在電場的作用, 帶電粒子向帶相反電荷的電極移動，匯入相應的產品料斗. 再一次, 含有的顆粒混合物中礦分數可能或不可能收集, 取決於配置的分離裝置. [4] [7]
圖 1: 高張力輥分離器的關係圖 (左) 與平行板自由落體分隔符號 (權利).
表 1: 摘要的常用的靜電分離裝置.
案例 1 — — 小麥和小麥麩皮選礦.
小麥麩皮是常規小麥加工的副產品, 代表 10-15% 小麥籽粒. 小麥麩皮組成的外層包括果皮, 泰斯塔, 和歐龍. 小麥麩皮包含大部分的微量營養素, 纖維, 和穀物中含有的植物化學物質, 它表明了人類對健康的好處. [8] 據報在分離和選礦小麥麩皮重大利益. 歷史興趣分離小麥麩皮是改善品質和麵粉產品的價值. 然而, 更近期有報導在從麥麩中回收有價成分.
在 1880, 湯瑪斯 · 奧斯本專利第一商業靜電分離器去除麩皮面粉中礦. 分離器包含卷塗以硬橡膠或能夠被帶電通過摩擦摩擦充電與羊毛的等效材料. 雖然沒有描述, 它被假定橡膠輥獲得性負電荷與羊毛, 符合大多數摩擦電系列. 帶電的卷然後吸引正電荷的麩皮纖維顆粒, 他們輸送輥的表面上，直到固定的纖維粒子都刷輥面上的從. 這 (假設) 正充電的小麥麩皮是與其他人報告的結果. 摩擦充電的麩皮顆粒流化空氣引入設備底部的協助, 這已經導致密度較低的麩皮顆粒表面的額外好處, 更接近于卷. [1]
在 1958 布蘭斯塔德在通用磨坊工作在專利披露的麩皮和胚乳麵粉中礦所載的靜電分離裝置. 該設備包括粒子的振動在兩板之間的轉達的平行板分離器. 麩皮顆粒, 胚乳顆粒被控通過摩擦接觸, 然後被提升為可以為通過穿孔在頂電極上電極. [9]
在 1988 在專利申請中公開了從商業小麥麩皮中回收阿龍酮的裝置和工藝. 商業小麥麩與內容的起始糊粉 34% 被濃縮至精礦 95% 在 10% 大規模的產量 (28% 糊粉回收) 由錘銑削組合, 上漿用篩選, 空氣淘洗和靜電分離使用平行板靜電分離器. 顆粒被控在空氣分級設備, 具有雙重角色的刪除罰款 (<40 µ m) 通過輸送, 同時三波充電的阿龍粒子正 (向負極壁報告) 和圍痕/睾粒負. 通過錘銑和多級篩分，仔細控制了麩皮混合物的粒徑, 以獲得主要大小在 130 – 290 μm 範圍. [10]
最近從麥麩中恢復阿龍的工作仍在繼續. 在 2008, 布勒股份公司為一種靜電分離裝置申請了專利，用於將阿龍顆粒與由通勤麩皮製成的殼顆粒分離. 該裝置的一個實施例由在狹窄處理區域運行的轉子組成, 它允許粒子到粒子和粒子到壁的接觸和隨後的三波充電. 然後，帶電粒子被機械地輸送到含有平行板電極的分離容器中. 粒子通過重力從分離容器中落下, 當微分電荷粒子在電場的影響下向相反的帶電電極移動. [11] 當與適當的飼料麩和機械分揀方法相結合時, 阿龍濃度高達 90% 已報告. [12] [8]
圖 2: 轉載從赫梅呂 et al, 2007 [8].
摩擦學充電和電暈充電的工人的靜電學的分散介質研究單位進行實驗對小麥麩皮, 普瓦蒂斯大學, 在法國 2010. 研究人員測量了小麥麩皮的表面電荷和表面潛在衰變時間。 10% 水分和凍幹 (凍幹) 小麥麩皮. 抽取的樣本進行了分離試驗 50% 凍幹小麥麩皮和 50% 帶式電暈靜電分離器冷凍乾燥的阿魯酮進料. (圖 3) 實驗室規模電暈分離器的分離結果表明 67% 糊粉的被恢復到非導體料斗, 而唯一 2% 小麥麩皮上報非導體料斗的. 小麥麩皮和糊粉也進行了摩擦充電實驗, 但只用來測量特定表面電荷 [單片機/g] 在每個分數上生成, 而不是從靜電分離中回收產品. 這兩種飼料的材料被控使用聚四氟乙烯作為接觸表面. 小麥麩皮和糊粉報導作為充電積極與聚四氟乙烯, 這本身就是非常陰性. 被發現的電荷量取決於使用的摩擦充電器的經營壓力, 這表明高湍流會導致更多的接觸和更加完整摩擦充電. [13]
圖 3: 轉載從 Dascalescu et al, 2010 [13]
在 2009, 研究人員評估了靜電充電糊粉豐富及材料性能的果皮富飼料. [14] 在 2011 研究人員進行靜電測試樣本的精細地面小麥麩皮使用試點規模靜電板分離器的分離 (TEP 系統, 摩擦流動分離, 列克星敦, 美國). TEP 系統利用充電線, 湍流的壓縮空氣流引入飼料的顆粒，, 與氣動轉達了通過分離室的充電線. 粒子由粒子與粒子接觸的三向電荷, 以及顆粒接觸表面充電線. 結果表明，TEP 系統表明，靜電分離有效提升糊粉和 β-葡聚糖含量的小麥麩皮. 有趣的是, 被發現含有高的糊粉細胞內容物的摩爾分數, 在 68%, 非常好 (D50 = 8 µ m) 從充電管回收的分數. 尚不清楚，為什麼這種材料優先集中在充電裝置, 然而, 它確實指出了過程糊粉儲存格內容的能力可能需要能夠處理非常精細粉體的靜電技術. 此外, 這項工作表明，飼料小麥麩皮的準備是重要的考慮因素. 錘片式粉碎機的低溫粉碎法制備的樣品被發現不完全分離 (解放) 比那些地面在常溫衝擊型式磨機. [15] [16]
圖 4: 轉載從赫梅呂 et al, 2011 [16]
最近的工作由靜電的方法研究了小麥麩皮阿拉伯木聚糖的濃度. 研究人員利用實驗室規模靜電分離器組成包含兩個平行板電極充電管和分離室. 磨碎的小麥麩皮引入充電管，氣動輸送進入分離室使用壓縮的氮氣. 提供顆粒接觸摩擦充電所需的湍流和高氣速的充電管. 帶電粒子 (產品的分離) 從分析電極表面的標本. 由於電極垂直方向產生大量的材料並沒有搜集. 這個礦的分數可能會被回收進行進一步的處理常規靜電學, 然而, 對於本實驗的目的, 不收集上電極材料被認為是失去了. 研究人員報告說，這兩個產品等級增加 (產品中的阿拉伯諾西蘭含量) 提高了分離效率作為輸送速度. [17]
最近努力向使用靜電方法富集小麥麩皮簡列如下表中 2.
表 2: 評估對富集小麥麩皮的靜電方法綜述.
案例 2 — — 蛋白回收率從羽扇豆麵粉
研究人員在食品過程工程小組在瓦赫寧根, 荷蘭, 評估潛在的使用豆類蛋白濃縮. 豌豆和羽扇豆麵粉被用作各種蛋白質濃縮技術包括空氣分類結合靜電分離的飼料. 未經處理的豌豆和羽扇豆種子首先被磨成約 200 µ m. 飼料的原料分類和靜電分離了隨後磨衝擊型式磨機使用內部的分類器 (細川護熙高山 ZPS50). 中位數粒徑 (d50) 據約 25 豌豆麵粉 µ m, 和約 200 羽扇豆麵粉為 µ m, 事先對空氣分類. 最後, 每個樣本的子集, 豌豆和羽扇豆粉, 然後被空氣分類嗎 (細川護熙高山 ATP50). 飼料對靜電分離器包含兩個未經處理的麵粉, 以及從空氣分類的過程和精細的產品. [18]
在實驗過程中使用的靜電分離裝置是平行板類型, 通過三路充電在 125 裝藥管毫米長度, 與粒子由壓縮氮氣氣動轉達. 該設備是類似于使用由王錚的設備配置中 (2015). [17] 在地面豌豆麵粉和羽扇豆麵粉上進行靜電分離試驗, 以及從空氣分類中獲得的豌豆粉和木質素麵粉的過程和精細餾分. 豌豆麵粉在靜電測試過程中表現出只有輕微運動的蛋白質. 然而, 羽扇豆麵粉表明測試的所有三個樣品中蛋白質的重大運動 (磨的面 — — 35% 蛋白, 磨碎的分類的罰款 — — 45% 蛋白, 磨細分類粗 — — 29% 蛋白). 富含蛋白質的產品, 約 60% 共收回接地電極上供每個測試過的樣本三盧平. [18]
案例 3 — — 玉米纖維去除
農業與生物工程系研究員, 密西西比州立大學進行靜電測試對地面玉米麵粉, 目的是去除纖維. 負電極放在末尾輸送機輸送帶靜電分離設備組成. 帶正電的粒子, 纖維顆粒, 在這種情況下, 升空的輸送帶，分成二個漏斗. 非纖維粒子從傳送帶下跌重力和被存入第一產品倉. 作者不描述如何充電進行. 這種分離器的飼料的材料是相對較粗, 從飼料的粒徑 12 網格 (1,532 µ m) 自 24 網格 (704 µ m). 它不會出現，篩 (<704 µ m) 材料在研究期間被處理. 每個測試條件都使用 1 千克均勻分散在皮帶上的飼料材料. [6]
圖 5: 轉載從潘迪亞 et al, 2013 [6]
密西西比州的研究人員完成測試無遮罩的玉米粉的靜電分離, 篩選的玉米粉餾分和從空氣分類中回收的富含纖維的餾分. 靜電測試未完成對低纖維流從空氣分類回收. 下面提供的靜電分離效果的分析:
表 3: 結果纖維分離轉載從潘迪亞 et al, 2013 [6]
案例 4 — — 蛋白濃度從油料
油菜籽等油料 (雙低油菜籽), 向日葵, 芝麻, 芥末, 大豆-玉米胚芽, 亞麻籽通常含有大量的蛋白質和纖維. 加工技術來去除纖維, 從而增加蛋白質含量, 油料種子的將變得越來越重要，作為蛋白質增加全球需求. [19] 最近的工作，由法國國家研究所的研究員農業研究審查了超細磨結合靜電處理向日葵籽粕, 以濃縮蛋白. 在經營環境溫度對顆粒大小在衝擊式磨機磨制向日葵飼料樣品 (D50) 的 69.5 µ m. 用於測試靜電分離器是平行板設備的主要的充電機制在那裡，摩擦充電. 摩擦學充電進行上游的電極在摩擦帶電線路, 粒子通過充電線傳達, 和向所述電極, 通過氣力輸送. 蛋白質被發現收取積極 (報告到負電極) 纖維豐富的分數被發現是負電荷. 蛋白質的選擇性發現要高. 飼料蛋白 30.8%, 富含蛋白質的產品測量 48.9% 和貧化的蛋白質 (富纖維) 產品測量只 5.1% 蛋白. 蛋白回收率 93% 積極的產品. 纖維素, 半 纖維素, 木質素的測量, 併發現報告負電荷的產品, 對面的蛋白質. [20]
表 4: 向日葵種子餐分離結果轉載從巴拉卡特 et al, 2015 [20]
在 2016, 使用精細地面油菜油粕完成了額外的研究, 或菜籽油蛋糕 (中華民國), 作為飼料對靜電分離過程. 再採用刀磨裝置進行常溫超細磨 (Retsch SM 100). 磨碎的材料, 中位數粒徑 (D50) 約 90 µ m, 運用試點規模平行板分離器處理了 (TEP 系統, 摩擦流動分離). tep 系統利用在湍流條件下通過高壓充電線進行顆粒氣力輸送的三角充電. 用 tep 系統進行一次單次分離試驗, 使蛋白質濃度顯著, 飼料蛋白 37%, 正電荷的產品蛋白水準 47% 和的負電荷的產品蛋白水準 25%. 另外的分離階段進行, 最終產生富含蛋白質的產品 51% 蛋白在後 3 連續分離階段. [21]
表 5: 油菜種子含油種子餐分離結果轉載從巴塞 et al, 2016 [21]
討論
相關文獻綜述指示意義的研究已開發有機材料的靜電分離技術. 這一發展不斷或甚至加速在過去 10 – 20 年, 與歐洲和美國的很多研究人員將靜電分離技術應用於各種各樣的選礦挑戰. 從這項研究, 很明顯，靜電方法具有的潛力，產生新的, 高價值的植物產品, 或提供一種替代濕處理方法.
雖然鼓勵穀物的分色, 脈衝, 和油籽材料已在實驗室證明, 在某些情況下試點規模, 用於證明這些結果的靜電系統最終可能無法作為在商業基礎上進行這種分離的最適合或最具成本效益的加工設備. 現有商業靜電系統最常用在分離中礦物, 金屬或塑膠. 礦物和金屬是兩種較為密集的材料與比重高, 相比，植物材料. 甚至與比重高的礦物和金屬, 滾筒輥和平行板靜電分離器的有效粒徑限制相對較粗, 下面的幾個粒子 100 例如 µ m. 塑膠的密度低於礦物和金屬, 但通常以粗細微性加工, 作為塑膠薄片為例. 細顆粒的引入給高壓輥分離機和平行板分離機帶來了操作困難. 罰款, 低密度粒子對氣流非常敏感, 尤其是與礦物和金屬. 氣流分離裝置內部的細微差別影響細顆粒的旅行路徑, 它們遭受的力而不是那些引起的靜電場.
對於大多數平行板分離器系統, 在平行板分離器的電極上收集靜電帶電的精細研磨和低密度顆粒. 如果不刪除這些電附的微粒則恒定的基礎上, 電場強度和設備的效率會降低. 在食品工藝工程組瓦赫寧根 UR 研究者的工作 (王錚, 2015) 利用了這種現象，收集樣品的平行板分離器分離的產品進行分析，電極表面的關閉. 平行板分離器系統, 尤其是那些依靠重力轉達粒子通過電場, 試圖解決這一問題在幾個方面. 石頭 et al (1988) 描述了細顆粒鏡取出過程上游的靜電分離器由空氣淘洗. [10] 其他人已經報導維持電極以防止微粒受氣流流經的空氣層流流. [22然而, 保持層流氣流變得具有挑戰性，因為分離裝置變得更大, 有效地限制了這種裝置的處理能力. 最終細微性元件在物理上獨立于其他 (目前作為離散粒子), 會中確定粒子大小的最大驅動程式在哪處理必須發生.
正如前面提到, 年加工能力有限的傳統的靜電分離設備, 特別是對於植物材料等低密度和精細研磨的粉末. 用於高壓滾筒和皮帶分離裝置, 有效性僅限於相對粗糙和/或具有高比重的顆粒, 由於所有粒子接觸表面鼓的需要. 由於顆粒變小減少處理率. 平行板分離器進一步限制了可以處理在極區的粒子密度. 粒子載入必須相對較低，防止空間電荷效應.
ST 設備 & 技術帶分隔符號
ST 設備 & 技術 (STET) 摩擦電帶分隔符號 有能力接受和處理細顆粒物 500 – 1 µ m. STET 分隔符號是平行板靜電分離器, 然而, 電極板是面向水準相對於垂直正如大多數平行板分離器中情況. (見圖 6) 此外, stet 分離器通過高速開網輸送帶同時完成顆粒摩擦充電和輸送. 此功能允許為飼料很高的特定處理率, 以及處理粉末會大大好于傳統的靜電設備的能力. 這種類型的分離裝置已在商業運作 1995 從粉煤灰礦物分離含碳 (典型的 D50 大約 20 µ m) 在燃煤發電廠. 該靜電分離設備也已成功在選礦其他無機材料, 包括重質碳酸鈣礦物, 滑石, 重晶石, 和其他.
STET 分離器的基本細節是圖所示 7. 這些粒子通過電極之間間隙內的顆粒到顆粒之間的碰撞而受到三電效應的充電. 在電極之間的電壓是 ± 4 至 ± 10 千伏地線, 給予總電壓的差 8 – 20 kV 跨很窄間隙的名義 1.5 釐米 (0.6 英寸). 飼料的顆粒介紹 STET 分離器在三個位置之一 (源埠) 通過帶有刀閘閥的分配器空氣滑動系統. STET 分離器生產只有兩個產品, 在正電荷的電極上收集的負電的粒子流, 積極的帶電粒子流收集到的負電荷的電極. 產品通過分離器帶輸送到 stet 分離器兩端的相應料斗, 並通過重力將其輸送出分離器. STET 分隔符號不生產中礦、 回收流, 雖然多個通配置，以提高產品純度和/或恢復是可能的.
圖 6: STET 摩擦帶分隔符號
粒子被轉達通過電極間隙 (分離區) 通過連續迴圈, 打開網帶. 在高速運行的帶, 從變數 4 自 20 m/s (13 – 65 金融時報 》 / s). 帶的幾何有助於掃掉電極表面的微粒, 防止細顆粒的積累, 從而降低傳統自由落體平行板式分離裝置的性能和電壓場. 另外, 帶生成高純粹, 兩個電極之間的高湍流區, 促進摩擦充電. 分離器帶逆流旅行允許連續充電，充電一次或在分離器內顆粒, 省去了預充電系統上游 STET 分隔符號.
圖 7: STET 帶分離器操作的基本原理
STET 分離器是高進給的速度, 商業成熟的處理系統. STET 分離器的最大處理能力是主要功能可以由 STET 分離器皮帶通過電極間隙的輸送容量的進給速度. 其他變數, 皮帶速度, 電極和粉效果的加氣的密度之間的距離最大進給速度, 通常在較小程度. 對於相對高密度的材料, 例如,, 飛灰, 最大加工率 42 英寸 (106 釐米) 電極寬度商業分離單位大約是 40 – 45 噸 / 小時的飼料. 為減少密集的飼料原料, 最大進給的速度較低.
表 6: 近似最大進給速度為各種材料處理 STET 42 寸靜電分離器.
粉塵爆炸是糧食和其他有機粉加工操作一個主要危害. STET 分隔符號是適於加工可燃有機粉末僅經過細微的修改. 在 STET 分離器沒有加熱的表面. 唯一的運動部件都是分離器帶和驅動輥. 滾子軸承是位於之外粉末流對外部殼體的單位. 因此, 它們不會在物料流中產生過熱的風險. 此外, stet 分離器軸承具有出廠安裝的溫度測量能力, 可在達到危險的高溫之前很好地檢測軸承故障. 分離器帶和驅動系統比其他傳統的旋轉機械的危險性不高. stet 分離器高壓元件也位於物料流外部, 並包含在防塵外殼中. 火花橫跨分離器差距的最大能量被有限的高壓部件的設計. 額外的安全級別可以通過氮清除介紹.
全麥麵粉加工由 STET 分隔符號
全麥麵粉被來自磨整粒小麥 (米糠, 胚芽, 和胚乳). 商業上可用, 現成的, 購買全麥粉作為試驗材料, 評價地 et 分離器從小麥粉澱粉胚乳部分去除纖維麩皮和胚芽的能力. 在開始測試之前 STET 進行了分析全麥麵粉樣品. 灰分含量測定了 ICC 標準 104 / 1 (900° C). 同一樣品的重複灰分測量, 未分隔的飼料的樣品, 測量 10 時間, 被發現的灰分含量 1.61%, 標準差 0.01 和相對標準差 0.7%. 顆粒大小分析已完成，用鐳射衍射法使用莫爾文 Mastersizer 3000 與一干分散裝置. 使用 DUMAS 法進行蛋白質分析, 用初級快速氮/氮/蛋白質分析儀. N 轉換因數 x 6.25 使用了. 全麥麵粉樣品的各種屬性如下. (見表 7)
表 7: 全麥麵粉飼料由 STET 的分析
灰分含量和蛋白質含量被發現時在相同的樣品測試的可重複性非常好, 但重大變異被認定之間用作飼料樣品的全麥麵粉多袋. (見表 8) 該飼料樣品變異性導致一些在測試資料的散佈圖.
表 8: 分離分析測試結果通過 STET 全麥麵粉
在 ST 設備進行了靜電分離的全麥麵粉樣品的測試 & 技術 (STET) 在李約瑟的試點工廠設施, 麻塞諸塞州. STET 試點植物含有兩個試點規模 STET 分隔符號和輔助設備用於調查材料分離的候選來源. 中試規模的 stet 分離器的長度與商用 stet 分離器相同, 在 30 雙腳 (9.1 米) 長, 然而, 中試裝置分離器電極寬度只是 6 英寸 (150 毫米), 或七分之一的最大商業 STET 分離器在寬度 42 英寸 (1070 毫米) 電極寬度. STET 分離器的飼料的能力的電極寬度成正比。, 因此, 中試裝置分離器的進給率是42英寸寬商業分離器進料率的七分之一. 最大進給的速度用全麥麵粉是 2.3 每小時在試點規模噸, 對應于 16 42英寸寬商業分離器每小時噸. 相比，大多數靜電分離研究進行了迄今規模, STET 分離器測試進行了相當高的進給速度. 在完成了測試 10 公斤 (20 英鎊) 批次測試, 基於實際的考慮的供應 2.3 噸 / 小時的飼料不斷. 每批測試條件, 分離過程的產品量體重，計算大規模恢復. 從每個測試標本被收集並分析灰分含量和蛋白質含量.
圖 8: STET 試點植物分離器.
全麥麵粉飼料和兩個樣品的細微性測量中圖如下所示 9.
圖 9: 細微性測量的全麥麵粉飼料, 和這兩個分離產品樣本.
下面包括回收的分離產品圖片. (見圖 10) 在分離時，發現明顯的顏色變化, 其中高灰分含量的產品分數比飼料的全麥麵粉樣品大大暗.
圖 10: 從 STET 分離過程中恢復過來的典型產品.
從分離過程的所有產品的灰分含量測定. (見圖 11)
圖 11: 全麥粉分離試驗中低灰分產品灰分含量與大容量回收的對比
用全麥麵粉 STET 靜電分離器測試表明重大運動的高灰分 (米糠) 小麥籽粒正電極的分數. 隨後在負電極上收集了減少的灰產品. 對單個傳遞方案被執行測試, 然而, 它是可能要執行分離產品之一的進一步升級，通過執行另一個分離階段. 未來測試與 STET 分隔符號將進行對小麥麩皮樣品, 以及玉米粉和豆類, 如盧平.
結論
相關文獻綜述指示意義的研究已開發有機材料的靜電分離技術. 這一發展不斷或甚至加速在過去 10 – 20 年, 與歐洲和美國的很多研究人員將靜電分離技術應用於各種各樣的選礦挑戰. 從這項研究, 很明顯，靜電方法具有的潛力，產生新的, 高價值的植物產品, 或提供一種替代濕處理方法. 雖然令人鼓舞的小麥色, 玉米和盧平為基礎的植物材料已在實驗室進行了演示, 在某些情況下還進行了試點規模的測試, 用於證明這些結果的靜電系統可能不是在商業基礎上進行這種分離的最適合或最具成本效益的加工設備. 很多靜電技術並不適用于過程精細地面, 低密度粉末, 如植物材料. 然而, ST 設備 & 技術 (STET) 摩擦電帶分隔符號有能力接受和處理細顆粒物 500 – 1 高利率 µ m. STET 帶分隔符號是率高, 工業上行之有效的處理設備，可適合商業化在植物材料加工中最近的事態發展. 在全麥粉樣品上對 stet 帶分離器進行了測試, 發現該分離器能成功地去除澱粉部分的麩皮. 未來測試與 STET 分隔符號將進行對小麥麩皮樣品, 以及作為玉米麵粉和幹豆類，如大豆和盧平.
引用
[1] T. B. 奧斯本, “中礦淨化器”. 美國專利 224,719, 17 2 月 1880.
[2] H. 馬努切赫裡, K. 哈努曼塔饒和 K. 福斯貝格, “電氣分離方法綜述 – 部分 1: 基本方面,” 礦物 & 冶金加工, 音量. 17, 不. 1, pp. 23-36, 2000.
[3] J. 老年和 E. 嚴, “意科之 – 礦物砂行業的最新一代靜電分離器,” 在重礦物會議, 約翰尼斯堡, 2003.
[4] R. H. 佩里和 D. W. 綠色, 佩里的化學工程師’ 手冊第七版, 紐約: 麥格勞-希爾, 1997.
[5] S. Messal, R. Corondan, 我. 阿赫亞, R. Ouiddir, K. Medles 和 L. Dascalescu, “微粉化混合物的金屬和塑膠源自靜電分離器浪費電氣和電子設備,” 物理學學報, 音量. 646, pp. 1-4, 2015.
[6] T. S. 潘迪亞, R. 斯裡尼瓦桑和 C. P. 湯普森, “纖維分離為地面玉米麵粉使用靜電的方法,”谷類食品化學, 音量. 90, 不. 6, pp. 535-539, 2013.
[7] L. 品牌, P. M. 貝爾, 而我. 斯塔爾, 靜電分離, Weinheim: 威利 VCH 出版社有限公司 & Co. KGaA, 2005.
[8] Y. 赫梅呂, X. 位勢, V. Lullien 必定, C. 巴倫和 J. 阿貝, “乾燥過程開發小麥分數，產品的營養品質提高,” 谷類食品科學雜誌, 不. 46, pp. 327-347, 2007.
[9] W. A. Brastad 和 E. C. 齒輪, “用於靜電分離方法和裝置”. 美國專利 2,848,108, 19 8 月 1958.
[10] B. A. 石頭和 J. 米尼, “從小麥麩皮中糊粉細胞回收”. 美國專利 4,746,073,24 5 月 1988.
[11] A. 玻姆和 A. Kratzer, “糊粉顆粒分離的方法”. 美國專利 7,431,228, 7 10 月 2008.
[12] J. A. Delcour, X. 位勢, C. M. 庫爾坦, K. Poutanen 和 R. 拉涅利, “穀物的促進健康的潛力增強開發技術,” 食品科學的趨勢 & 技術, pp. 1-9, 2012.
[13] L. Dascalescu, C. 德拉甘, M. 露宿, R. 貝萊卡, Y. 赫梅呂和 X. 位勢, “小麥麩皮組織分離的靜電基礎,” 行業應用彙刊, 音量. 46, 不. 2, pp. 659-665, 2010.
[14] Y. 赫梅呂, X. 位勢, C. 德拉甘, R. 露宿和 L. Dascalescu, “小麥麩皮和其本構層靜電性能: 顆粒尺寸的影響, 組成, 和水分含量,” 食品工程學報, 不. 93, pp. 114-124, 2009.
[15] Y. 赫梅呂, M. Chaurand, U. Holopainen, A.M. 蘭皮, P. Lehtinen, V. Piironen, A. Sadoudi 和 X. 位勢, “潛在的發展的食品配料小麥麩皮幹法分提, 第一部分: 超細粉磨的影響,” 谷類食品科學雜誌, 不. 53, pp. 1-8, 2011.
[16] Y. 赫梅呂, U. Holopainen, A.M. 蘭皮, P. Lehtinen, T. 努爾, V. Piironen, M. Edlemann 和 X. 位勢, “潛在的發展的食品配料小麥麩皮幹法分提, 第二部分: 靜電分離顆粒,” 谷類食品科學雜誌, 不. 53, pp. 9-18, 2011.
[17] J. 王, E. 史密特, R. M. 繁榮, 和 m. A. Schutyser, “阿拉伯木聚糖通過靜電分離情況下的濃縮物從小麥麩皮,” 食品工程學報, 不. 155, pp. 29-36, 2015.
[18] P. J. Pelgrom, J. 王, R. M. 繁榮, 和 m. A. Schutyser, “上一頁- 和後處理提高蛋白質濃縮從銑削和空氣的豆科植物的分類,” 食品工程學報, 不. 155, pp. 53-61, 2015.
[19] D. 謝羅, P. Videcoq, C. Ruffieux, L. 飛勇比雄, J.C. 莫特, S. 貝萊德, J. 文圖雷拉和 M. 洛佩斯, “結合現有和替代技術，以促進油料和豆類蛋白質在食品中的應用,” 油料種子 & 作物和血脂的脂肪, 音量. 23, 不. 4, pp. 1-11, 2016.
[20] A. 巴拉卡特, F. 傑羅姆和 X. 位勢, “生物質含蛋白質分離乾燥綱要
多糖, 木質素, 和茶多酚,” ChemSusChem, 音量. 8, pp. 1161-1166, 2015.
[21] C. 巴塞特, S. Kedidi 和 A. 巴拉卡特, “化工- 三極電充電誘導生物質無溶劑的力學物理分餾: 分離蛋白質和木質素,” ACS 可持續化學 & 工程, 音量. 4, pp. 4166-4173, 2016.
[22] J. M. 索爾, J. L. 舍費爾, H. 禁止, 和 j. K. Neathery, “用於摩擦電分離裝置和方法”.美國專利 5,938,041, 17 8 月 1999.
