Вспомогательные

Фильтрующие средства

Вспомогательные фильтрующие средства — это порошкообразные материалы (такие как кизельгур или перлит), которые намываются на фильтровальную перегородку (ткань или сито), форма и структура которой делают фильтрование возможным в принципе. Фильтрование вообще возможно только благодаря их форме и структуре, однако вспомогательные фильтрующие средства не применимы без фильтрующей перегородки.

В качестве вспомогательных фильтрую­щих средств в пивоварении используются:

■ кизельгур для фильтрования пива;

■ перлит для фильтрования сусла.

4.5.1.3.1. Кизельгур

Под кизельгуром понимают ископаемые одно­клеточные инфузорные водоросли (диатоми­ты), состоящие из диоксида кремния (SiO₂). Таких водорослей насчитывается более 15 000 видов. Миллионы лет назад они покрывали дно морей и океанов в таком количестве, что с течением времени образовался их толстый слой.

В некоторых местах толщина слоя кизель­гура достигает нескольких сотен метров (на­пример, в Ломпоке (Lompoc), штат Калифор­ния, США), однако во многих месторождени­ях добыча невыгодна по экономическим причинам. Кизельгур добывают:

в уже названном Ломпоке, Калифорния;

в Халиско (Jalisko), Мексика;

в Мювате (Myvath), Исландия;

в Мюрате (Murat), Франция;

в Аликанте (Alicante), Испания;

в Арике (Arica), Чили;

в двух областях в Китае.

Разработка месторождения обычно проис­ходит открытым способом. Кизельгур выкапы­вают мощными экскаваторами, сортируют по качеству и вывозят на гигантских грузовиках в хранилища под открытым небом. Обработка кизельгура возможна тремя способами [160].

Высушенный кизельгур

Материал размельчается и высушивается при 400 °С в роторных трубчатых печах. При

Рис. 4.65. Тонкий кизельгур (увеличение в 1000 раз)

такой обработке сохраняется естественная форма оболочки диатомитов и ее пористость, позволяющая изготовить кизельгур для само­го тонкого фильтрования (рис. 4.65).

Кальцинированный (прокаленный) кизельгур

Чтобы можно было изготовить более быстро фильтрующий кизельгур, высушенный мате­риал нагревают до 800 °С. Внешние поверхно­сти кизельгура спекаются, образуя крупные частицы. Внутренняя пористая структура и ее фильтрационная активность остается без из­менений.

Кальцинированный под флюсом кизельгур

Для приготовления еще более быстро фильт­рующего кизельгура к сырому диатомиту в печь добавляют в качестве флюса хлорид или карбонат натрия. Температура плавления ди­оксида кремния (из которого состоят диато­миты) увеличивается, и кизельгур накаляет­ся до 800-900 ˚С. Из-за спекания возникают крупные конгломераты. Неорганические вклю­чения (например, оксиды железа или алюми­ния) переходят в трудно растворимую смесь силикатов и придают крупному, кальциниро­ванному под флюсом кизельгуру почти безуп­речно белый цвет. Грубый кизельгур исполь­зуется преимущественно для нанесения пред­варительного слоя.

Скорость фильтрования в основном зави­сит от крупности кизельгура.

Чем мельче кизельгур, тем прозрачнее фильтрат, но тем ниже скорость фильтрования. И наоборот, крупные кизельгуры фильтруют быстро, но не так хорошо.

Рис. 4.66. Грубый кизельгур (увеличение примерно

1000х). (Фото: Schenk Filterbau GmbH, г. Вальд-

штеттен)

Следовательно, проницаемость и мутность на выходе находятся друг с другом в прибли­зительной зависимости, о чем свидетельству­ют следующие данные:

Сорт	Относи-	Относи-	Для
кизельгура	тельный	тельная	фильтрования
	расход	прозрач-	пива
		ность
Filter-Cel			Тонкий
			кизельгур
Celite 577
и 505
Standard
Super-Cel
Celite 512			Средний
			кизельгур
Hyflo
Super-Cel
Celite 503
Celite 535
Celite 545
Celite 560			Грубый
			кизельгур

Важнейшее качество кизельгура — высо­кая пористость. Вследствие пористости и осо­бой структуры панциря, фильтрующие слои из кизельгура образуют очень мелкопористую систему, которая может задерживать частич­ки мути размером от 0,1 мкм.

Площадь поверхности кизельгура может доходить до 20 м²/г, но это значительно мень-

_______________________________ 442 ©

ше поверхности (400-700 м²/г) и, следова­тельно, адсорбционной способности силика-гелей. Поэтому, по сравнению с ними, адсор­бционная способность кизельгура также очень низка.

Важно то, что кизельгур не содержит ни­каких примесей. Кроме того, важнейшая ха­рактеристика кизельгура, влияющая на эконо­мичность фильтрования, — плотность во влаж­ном состоянии. Этот параметр обозначает объем, который кизельгур принимает под дав­лением. Плотность во влажном состоянии вы­ражается в г/л; для фильтрования лучше все­го подходят кизельгуры с плотностью ниже 300 г/л. При равном осветляющем эффекте и производительности, но при более высокой плотности кизельгура придется мириться с большим расходом его при фильтровании и с ускоренным ростом давления на фильтре.

Расход кизельгура может колебаться от 80 до 200 г/гл, составляя в среднем 150-180 г/ гл. Кизельгур — не только очень дорогой вспомогательный материал; его утилиза­ция после использования также требует определенных затрат.

4.5.1.3.2. Перлит

Рис. 4.67. Перлит (увеличение около 1000х). (Фото: Schenk Filterbau GmbH, г. Вальдштеттен)

Перлит — материал вулканического происхож­дения, состоящий в основном из силиката алюминия. «Сырой» перлит нагревают до 800 °С; при этом содержащаяся в нем вода рас­ширяется и приводит к вспучиванию и рас­трескиванию перлита. Так образуется стекло­видная структура, которую затем измельчают (рис. 4.67).

450_______________________________

Возникает легкий и рыхлый порошок, ко­торый весит на 20-40% меньше, чем кизель­гур. При низких величинах рН перлит выде­ляет известь и железо, и поэтому его можно применять только для фильтрования сусла, у которого величина рН еще достаточно высо­кая — 5,4-5,5.

Скорость фильтрования у перлитов также зависит от сорта.

Дата добавления: 2015-07-10