Главная страница
Навигация по странице:

  • Т.Ф. Киселева Технология отрасли ТЕХНОЛОГИЯ СОЛОДА Учебное пособиеДля студентов вузовКемерово 2005 2УДК 663.4 (075) ББК 36.87я7

  • Киселева Т.Ф.

  • УДК 663.4 (075) ББК 36.87я7 ІЅΒΝ 5-89289-380-4 © КемТИПП, 2005© Т.Ф. Киселева, 2005 3ОГЛАВЛЕНИЕ

  • Ионы НСО

  • Ионы NО

  • Ионы тяжелых металлов (Hb

  • Технология солода. Технология солода. Технологические расчеты по производству солод. Учебное пособие Для студентов вузов Кемерово 2005 2 удк 663. 4 (075) ббк 36. 87я7 К44 Рецензенты


    Скачать 4.46 Mb.
    НазваниеУчебное пособие Для студентов вузов Кемерово 2005 2 удк 663. 4 (075) ббк 36. 87я7 К44 Рецензенты
    АнкорТехнология солода
    Дата19.05.2022
    Размер4.46 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаТехнология солода. Технологические расчеты по производству солод.pdf
    ТипУчебное пособие
    #539254
    страница1 из 19
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19
    ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
    КЕМЕРОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
    ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
    Т.Ф. Киселева
    Технология отрасли
    ТЕХНОЛОГИЯ СОЛОДА
    Учебное пособие
    Для студентов вузов
    Кемерово 2005

    2
    УДК 663.4 (075)
    ББК 36.87я7
    К44
    Рецензенты:
    М.А. Иголинская, начальник испытательной лаборатории
    ФГУ Кемеровский ЦСМ, канд. техн. наук;
    Г.П. Лосенкова, завлабораторией ОАО «Новокемеровский пивобезалкогольный завод»
    Рекомендовано редакционно-издательским советом
    Кемеровского технологического института
    пищевой промышленности
    Киселева Т.Ф.
    К44
    Технология отрасли. Технология солода : учебное пособие /
    Т.Ф. Киселева; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности- Кемерово, 2005. - 132 с І 5-89289-380-4 Кратко рассмотрено основное сырье пивоваренного производства и технология солода.
    Предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлению Производство продуктов из растительного сырья специальности 270500 Технология бродильных производств и виноделие».
    УДК 663.4 (075)
    ББК 36.87я7
    ІЅΒΝ 5-89289-380-4
    © КемТИПП, 2005
    © Т.Ф. Киселева, 2005

    3
    ОГЛАВЛЕНИЕ
    Предисловие Глава 1. Основное сырье для производства пива ………………………...
    5 1.1. Вода …………………………………………………………...
    5 1.2. Ячмень ……………………………………………………......
    19 1.3. Хмель ………………………………………………………….
    30 1.4. Несоложеное сырье Глава 2. Технология солода ……………………………………………......
    43 2.1. Очистка, сортирование и хранение ячменя ……………......
    43 2.2. Замачивание ячменя …………………………………………
    61 2.3. Проращивание ячменя ……………………………………….
    70 2.4. Сушка свежепроросшего солода ……………………………
    88 2.5. Обработка и хранение солода Глава 3. Производство специальных солодов Глава 4. Производство солодовых экстрактов Глава 5. Производство ржаного солода Глава 6. Отходы солодовенного производства Библиографический список ……………………………………………......
    129

    4
    ПРЕДИСЛОВИЕ
    Курс Технология отрасли является одним из основных в блоке дисциплин по специальности 270500 Технология бродильных производств и виноделие. Он предусматривает изучение технологии солода, пива, безалкогольных напитков. В данном учебном пособии представлена одна из частей дисциплины
    «Технология отрасли - раздел Технология солода».
    Солод - основное сырье для производства пива, поэтому от его качества во многом зависит и качество готового напитка. Многообразие ассортимента пива во многом определяется типом используемого солода для его приготовления. Поэтому в пособии рассмотрены основные требования, предъявляемые к сырью, используемому в пивоваренной промышленности, процессы, протекающие при производстве ячменного, ржаного солода, специальных солодов, а также требования к качеству готовой продукции.
    В результате изучения данного раздела студенты получают знания поведению и управлению технологическими процессами технологии различных со- лодов с возможностью регулирования и корректирования параметров отдельных стадий их производства
    Глава 1. ОСНОВНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА. ВОДА. Солевой состав воды и его влияние на технологический процесс производства солода и пива. Требования к качеству воды для технологических целей. Способы подработки воды. Расход воды на технологические нужды. Характеристика сточных вод пивоваренного и безалкогольного производства. Солевой состав воды и его влияние
    на технологический процесс производства солода и пива
    Вода - один из основных видов сырья в пивоваренном производстве. Ионы растворенных вводе солей, взаимодействуя с компонентами солода и пива,
    создают определенные значения рН среды, влияют на выход экстрактивных веществ зернового сырья, жизнедеятельность дрожжей, продолжительность процессов затирания, фильтрования, брожения. Поэтому качество воды существенно влияет на качество готового пива.
    Ионы кальция стабилизируют амилазу, увеличивают ее активность, и как результат - повышается выход экстракта. Увеличение активности протеолитических ферментов приводит к увеличению содержания аминного азота в сусле, что благоприятно отражается на жизнедеятельности дрожжей. Также эти ионы способны сдвигать показатель рН в кислую сторону. Они взаимодействуют с вторичным фосфатом солода и переводят в осадок сильнощелочной третичный фосфат кальция, при этом освобождается ион водорода:
    3Са
    2+
    + 2НРО
    4 Н+ Са
    3
    (РО
    4
    )
    2
    ↓. Подобная реакция протекает также между ионами магния и фосфатами.
    При охлаждении сусла третичный фосфат магния частично растворяется и становится снова вторичным фосфатом, поэтому значение рН горячего сусла ниже, чем холодного.
    Подкисляющее действие ионов кальция и магния можно объяснить также взаимодействием с белковыми веществами или продуктами их распада, в результате чего высвобождаются ионы водорода:
    2Н-протеин + С
    2+
    Са-протеинат + 2Н
    +
    Протеинат магния более диссоциирован, чем протеинат кальция, поэтому магний дает меньшую кислотность в реакции с белками по сравнению с кальцием.
    Ионы кальция увеличивают коагуляцию белков при кипячении сусла с хмелем, снижают экстракцию танинов, которые придают пиву грубую горечь и
    вяжущий вкус, снижают экстракцию кремния, что положительно отражается на коллоидной стойкости, осаждают оксалаты, снижают возможность появления оксалатного помутнения в пиве.
    Оптимальная концентрация ионов кальция - 45-55 мг/дм
    3
    Ионы магния действуют аналогично ионам кальция, но слабее в 2 раза,
    входят в состав ферментов гликолиза, катализируют реакцию декарбоксилирования пировиноградной кислоты и образование ацетальдегида, поэтому необходимы как для брожения, таки для размножения дрожжей. При концентрации более 15 мг/дм
    3
    придают горький привкус пиву. Соотношение ионов кальция и магния влияет на вкус пива, оптимальное соотношение должно быть Ионы калия стимулируют размножение дрожжей, входят в состав ферментных систем и рибосом.
    Ионы железа в процессе замачивания зерна придают серую окраску, отрицательно влияют на процессы затирания (затрудняют процессы осахарива- ния, обусловливают плохое осветление сусла, вызывают потемнение дрожжей,
    помутнение и металлический привкус пива, ускоряют окислительные процессы и вызывают коллоидное помутнение. При концентрации более 0,2 мг/дм
    3
    могут вызвать дегенерацию дрожжей. При концентрации более 0,5 мг/дм
    3
    изменяется цвет пива, появляется коричневая пена.
    Ионы марганца входят в виде кофактора в ферменты дрожжей, в предельных концентрациях (около 0,2 мг/дм
    3
    ) вызывают изменение окраски солода и пива подобно ионам железа, но намного сильнее.
    Ионы меди смягчают сернистый привкусу пива, при концентрации более мг/дм
    3
    токсичны для дрожжей, могут являться мутагенным фактором для них, отрицательно влияют на стабильность вкуса, вызывают помутнение пива,
    выступая катализатором окисления полифенолов.
    Ионы цинка в концентрации 0,1-0,2 мг/дм
    3
    стимулируют размножение дрожжей, при высоких концентрациях ингибируют активность амилазы. Ионы натрия придают пиву кисло-соленый вкус, в соединениях с хлоридами создают лучший вкус пива, чем с сульфатами. При концентрациях 75-
    150 мг/дм
    3
    снижают полноту вкуса. Даже при незначительных концентрациях этих ионов нельзя получить пиво с тонким вкусом.
    Ионы хлора в оптимальной концентрации придают пиву бархатистый тони сладковатый привкус, улучшают осветление и коллоидную стойкость пива.
    При концентрации около 300 мг/дм
    3
    придают пиву дынный вкуси аромат, при концентрации более 500 мг/дм
    3
    замедляют процесс брожения, снижают флокуляцию дрожжей.
    Ионы НСО
    3
    -
    нейтрализуют положительное действие ионов кальция и магния, сдвигая рН среды в щелочную сторону в результате образования щелочных фосфатов:
    Са(НСО
    3
    )
    2
    + 2КН
    2
    РО
    4
    = К
    2
    НРО
    4
    + СаНРО
    4
    + НО + 2 СО
    2
    ;
    2NaНСО
    3
    + 2КН
    2
    РО
    4
    = К
    2
    НРО
    4
    + Na
    2
    НРО
    4
    + НО + 2 СО
    Из образующихся щелочных фосфатов наиболее нежелателен для пивоварения вторичный фосфат натрия. Образование щелочных фосфатов приводит к снижению активности амилолитических, протеолитических ферментов, понижению выхода экстракта, затруднению фильтрования и повышению цветности сусла и пива. Концентрация ионов НСО
    3
    - не должна превышать 20 мг/дм
    3
    Ионы NО
    3
    присутствуют как продукт окисления нитрат-ионов, наличие их свидетельствует о загрязнении воды продуктами гниения. В присутствии бактерий семейства Enterobacteriaceae восстанавливаются дрожжами в нитрит- ионы и обусловливают в пиве привкус фенола. Предельное содержание (25-30
    мг/дм
    3
    ) замедляет процесс брожения.
    Ионы NО
    2
    -
    токсичны для дрожжей, при взаимодействии с полифеноль- ными веществами придают пиву красноватый цвет.
    Ионы SiО
    3
    -2
    при концентрации более 10 мг/дм
    3
    замедляют процесс брожения, ухудшают вкус пива, образуют комплексные нерастворимые соединения с ионами кальция и магния, это может явиться причиной помутнения.
    Ионы положительно влияют на гидролиз крахмала и белков, фильтрование затора, но придают пиву горький и терпкий привкус, что характерно для сильно охмеленных напитков. При концентрации более 400 мг/дм
    3
    придают пиву сухой вкус. Могут предшествовать образованию сернистых привкусов и запахов, связанных с жизнедеятельностью инфицирующих микроорганизмов и дрожжей.
    Ионы тяжелых металлов (Hb
    2+
    , Sn
    2+
    , Ti
    2+
    ) являются ингибиторами ферментов. Требования к качеству воды для технологических целей
    Вода, используемая для производства пива, должна соответствовать требованиям СаНПиН Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества, предъявляемым к питьевой воде. Но, учитывая влияние солевого состава воды на протекание физико-химических и биохимических процессов при приготовлении пива, к ней предъявляются дополнительные требования, указанные в технологической инструкции по водоподготовке для производства пива и безалкогольных напитков. Требования к воде приведены в таблице Основные ограничения для воды, используемой для затирания, касаются показателей рН, жесткости, соотношения ионов кальция и магния, которое для питьевой воды не регламентируется. Вводе для пивоварения должно содержаться меньше ионов железа, кремния, меди, хлоридов, сульфатов. Не допускается содержание нитритов, которые являются ядом для дрожжей. Меньше вводе для пивоварения должны быть минеральные компоненты (сухой остаток) и окисляемость.
    При оценке пригодности воды для пивоварения внесен такой показатель,
    как щелочность
    Таблица Требования к воде для производства пива
    Показатели
    Ед. изм.
    СаНПиН
    2.1.4.1074-01
    ЕЭС (макс.
    значения)
    ТИ-10-
    5031536-73-90
    Органолептические показатели
    Запах при 20 Си при подогревании до 60 С
    Баллы
    2
    Без запаха
    0
    Вкус и привкус при С
    Баллы
    2
    -
    0
    Цветность
    Градус
    20 20 10
    Мутность
    Мг/дм
    3 1,5 10 Химические показатели
    Величина рН
    -
    6-9 9,5 Сухой остаток
    Мг/дм
    3 До 1500 500
    Окисляемость
    Мг О
    2
    /дм
    3 5
    5 2
    Щелочность
    Мг-экв/дм
    3
    -
    -
    0,5-1,5
    Общая жесткость
    Мг-экв/дм
    3 7
    Min 60 мг/дм
    3 Активный хлор
    Мг/дм
    3 0,3-0,5 0
    -
    Сероводород
    Мг/дм
    3 0,003
    - следы
    Катионы
    Алюминий
    Мг/дм
    3 0,5 0,2 0,5
    Аммиак
    Мг/дм
    3
    -
    0,5
    следы
    Барий
    Мг/дм
    3 0,1 Железо (сумма)
    Мг/дм
    3 0,3 0,2 0,1
    Кадмий
    Мг/дм
    3 0,001 0,005
    -
    Калий
    Мг/дм
    3
    -
    12
    -
    Кальций
    Мг-экв/дм
    3
    -
    60 мг/дм
    3 2-4
    Кремний
    Мг/дм
    3 10
    -
    2
    Магний
    Мг/дм
    3
    -
    50
    следы
    Марганец
    Мг/дм
    3 0,1 0,05 0,1
    Медь
    Мг/дм
    3 1,0 0,1 0,5
    Мышьяк
    Мг/дм
    3 0,05 0,05
    -
    Натрий
    Мг/дм
    3 200 150
    -
    Никель
    Мг/дм
    3 0,1 0,05
    -
    Ртуть
    Мг/дм
    3 0,0005 0,001
    -
    Свинец
    Мг/дм
    3 0,03 0,05
    -
    Селен
    Мг/дм
    3 0,01 0,01
    -
    Серебро
    Мг/дм
    3 0,05 0,01
    -
    Цинк
    Мг/дм
    3 5
    0,1 5
    Анионы
    Нитраты
    Мг/дм
    3 45 50 10
    Нитриты
    Мг/дм
    3 0
    0,1 0
    Сульфаты
    Мг/дм
    3 500 200 100-150
    Окончание табл. 1
    Фосфаты
    Мг/дм
    3 3,5 5
    -
    Хлориды
    Мг/дм
    3 350
    -
    100-150
    Фториды
    Мг/дм
    3 1,2-1,5 1,5
    -
    Цианиды
    Мг/дм
    3 0,035 Микробиологические показатели
    БГКП
    Клеток/дм
    3 0
    -
    3
    ОМЧ
    Число образующих колонии бактерий в 1 см Кроме этого, воду характеризуют по показателю щелочности. Щелочность- способность воды связывать кислоты, она обусловлена количеством вводе ионов гидроксида ОН- и анионов слабых кислот СО, НСО
    3
    -
    Отдельные ионы воды по-разному влияют на концентрацию ионов водорода в буферной системе при производстве солода и пива. Поэтому рН затора устанавливается в зависимости от соотношения ионов Са
    2+
    ; НСО
    3
    -
    ; СО 2
    ; ОН
    -
    Соотношение этих ионов назвали пригодностью воды по щелочности (П

    щ
    ).
    П
    щ
    =
    Щ
    Ж
    са
    . Если П
    щ
    < 1, то рН затора повышается, если П
    щ
    > 1, рН понижается. Поэтому считается, что если значение показателя пригодность воды по щелочности ≥ 1, то такую воду не требуется дополнительно обрабатывать, она пригодна для технологических целей. Если вода не удовлетворяет требованиям, приведенным в таблице 1, то такая вода подвергается подработке. Способы подработки воды

    Выбор способа водоподготовки должен проводиться с учетом состава воды и ее назначения. Из воды для замачивания зерна необходимо удалить соли железа и марганца, а из воды, используемой для затирания, - гидрокарбонаты.
    Часто наибольший эффект наблюдается при использовании комбинированных схем водоподготовки, которые сочетают несколько способов обработки воды.
    Если вода используется из артезианских скважин, то требуется осветление, фильтрование, обеззараживание. Все эти методы подробно описаны в учебном пособии Общая технология отрасли При использовании воды с повышенной жесткостью необходимо ее умягчение, которое рекомендуется при подработке как водопроводной воды, таки артезианской. Удаление карбонатной жесткости возможно с помощью декарбо- низации: нагреванием с использованием гашеной извести методом ионообмена, электродиализом и обратным способом.
    Декарбонизация нагревом При нагревании воды до температуры 70-80 С гидрокарбонат кальция превращается в нерастворимый карбонат кальция и осаждается на стенках емкости в виде накипи

    10
    Са(НСО
    3
    )
    2
    → СаСО
    3
    ↓ + СО ↑ + Н
    2
    О.
    Для пивоварения данный способ практически не используется. Способ нерентабелен, т.к. вода после нагрева должна снова охлаждаться. Основное достоинство- способ не требует контроля.
    Декарбонизация с использованием гашеной извести. При добавлении гашеной известив виде известковой воды при взаимодействии с гидрокарбонатом образуется нерастворимый карбонат кальция:
    Са(НСО
    3
    )
    2
    + Са(ОН)
    2
    → 2СаСО
    3
    ↓ + 2Н
    2
    О.
    Способ может применяться в одну или две стадии. Для удаления гидрокарбонатов кальция достаточна одна стадия. Удаление гидрокарбонатов магния производится в 2 стадии, т.к. образующийся на первой стадии монокарбонат магния (MgCO
    3
    ) является растворимой солью и только при повторной реакции его с гидроксидом кальция возможно осадить нерастворимые соединения в виде гидроксида магния и карбоната кальция:
    Мg(НСО
    3
    )
    2
    + Са(ОН)
    2
    → СаСО
    3
    ↓ + МgСО
    3
    + 2Н
    2
    О;
    МgСО
    3
    + Са(ОН)
    2
    → СаСО
    3
    ↓ + Мg(ОН)
    2
    ↓. Для полного удаления бикарбоната магния необходима двойная доза извести, поэтому способ эффективен только для обработки воды с высокой кальциевой и низкой магниевой жесткостью.
    Схема двухступенчатой декарбонизационной установки приведена на рис. 1. В
    сатуратор (1) добавляется известковое молоко из смесителя (2), раствор перемешивается в реакторе (3) с необработанной водой. Шлам осаждается в конусной части и периодически удаляется, а умягчаемая вода проходит повторную обработку в емкости. В гравийном фильтре происходит полное удаление взвешенных частиц.
    Рис. 1. Схема декарбонизационной установки с двухступенчатым осаждением - сатуратор извести 2 - смеситель 3 - реактор 4 - емкость для облагораживания 5 - гравийный фильтр
    Преимуществом способа является простота, относительно невысокая стоимость химических реагентов, возможность удаления железа, марганца, а также других тяжелых металлов. Недостатком способа является неполное удаление магниевой жесткости, наличие шлама, необходимость его удаления и изменение дозировки при переменном качестве воды, точность дозирования извести, т.к. избыток сильно повышает щелочность. На 1 м
    3
    подготовленной воды образуется около 20 дм
    3
    щелочных сточных вод с содержанием твердых частиц г/дм
    3
    Остающаяся жесткость обусловлена, в основном, карбонатом магния, это нежелательно, т.к. при взаимодействии с фосфатами солода образуется растворимый щелочной вторичный фосфат магния (МgНРО
    4
    ).
    Ионообменный способ умягчения воды основан на применении ионитов
    (катионитов и анионитов. Катиониты используют для удаления катионов из воды, а аниониты - для удаления анионов. При умягчении воды с помощью катионитов (например, ионообменных смол КУ, КУ, КУ) вводе накапливаются сульфаты, хлориды и гидрокарбонаты натрия, которые повышают щелочность воды. При жесткости воды дои щелочности 6 см
    3
    раствора НС1
    концентрацией 0,1 моль/дм
    3
    на 100 см
    3
    воды наиболее подходит Na-катио- нитовый способ умягчения. Главный показатель качества катионитов - обменная емкость. Она выражается числом г-экв. катионов, поглощенных 1 м
    3
    на- бухшего катионита. Различают полную и рабочую обменную емкость. Полная емкость - максимально возможное насыщение катионита солями жесткости, рабочая- практическое насыщение, после которого резко падает степень умягчения воды. Рабочая емкость составляет 75-85 % полной емкости.
    Установка для катионирования (рис. 2) состоит из катионитового фильтра (3), солерастворителя (4) и сборников исходной (1) и умягченной (воды. Катионитовый фильтр представляет собой вертикальный цилиндрический корпус со сферической крышкой и сферическим днищем. На днище имеется дренажное устройство в виде горизонтальной трубы с находящимися на ней патрубками, на которые навинчены колпачки. Предназначено оно для равномерного сбора проходящей умягченной воды, воды, подводимой подслой катионита при его взрыхлении, а также для отвода раствора поваренной соли при регенерации. Сверху дренажного устройства насыпают 3 слоя кварцевого песка с разной величиной зерен (нижний слой 5-10 мм, средний - 2,5-5 мм,
    верхний - 1-2,5 мм) высотой 400 мм для предотвращения уноса катионита в дренажную систему. На кварцевый песок насыпают слой катионита высотой м. Фильтр заполняют не полностью, только на 70 %.
    Солерастворитель необходим для приготовления раствора поваренной соли. В нижней части аппарата имеется также дренажное устройство в виде коробки со щелями. Сверху дренажа находится 3 слоя кварцевого песка с разной величиной зерен (нижний слой 5-7 мм, средний - 2-3 мм, верхний - 1,5-2 мм)
    высотой 300-400 мм. Соль насыпают сверху кварцевого песка, выравнивают и подают воду температурой 50-60 С. Соль растворяется, раствор ее концентрацией фильтруется через слой кварцевого песка и выводится через дренажное устройство
    Рис. 2. Схема катионового умягчения воды - напорный бак 2 - сборник умягченной воды - катионитовый фильтр 4 - солерастворитель
    Установка работает следующим образом. Вода поступает из напорного бака (1), фильтруется сверху вниз со скоростью 3-20 м
    3
    /час. В процессе прохождения воды через слой катионита происходят обменные реакции, в частности,
    обмен катионов натрия сульфоугля на катионы, содержащиеся вводе (таким образом, удаляются катионы кальция и магния, и вода умягчается. Умягченная вода отводится из дренажной системы в емкость умягченной воды (После прохождения определенного количества воды достигается степень насыщения, которая соответствует рабочей емкости катионита, проводят его регенерацию. Регенерация проводится 10 м раствором поваренной соли, который подается из солерастворителя в фильтр со скоростью 3-4 м
    3
    /час. После регенерации проводят отмывку катионита. Для этого пропускают умягченную воду со скоростью 4-5 м
    3
    /час до тех пор, пока вода не будет прозрачной, а ее жесткость не будет превышать 0,05-0,07º. Для обессоливания воду пропускают через анионообменник, где удаляются анионы неорганических кислот, которые накапливаются после прохождения воды через катионообменник. В результате получают почти полностью обессоленную воду. Такая вода для производства пива непригодна, т.к. в ней недостаточно ионов кальция, поэтому ее необходимо смешать с необработанной водой, либо добавить соли СаСl
    2
    или СаSО
    4
    , либо пропустить через Са- катионит.
    Жесткая вода
    Умягченная вода
    В канализацию
    Соль
    П
    ро мы вн ая вода Схема последовательного Н-Са-катионирования приведена на рис. 3. Вода умягчается на Н-катионитовом фильтре (1), смешивается в потоке с исходной водой для нейтрализации кислот, проходит через декарбонизатор (2) для удаления СО, промежуточный сборник (3), насосом подается на Са-катионито- вый фильтр (5) ив сборник обработанной воды (Рис. 3. Схема последовательного Н-Са-катионирования:
    1 - Н-катионитовый фильтр 2 - декарбонизатор; 3 - промежуточный сборник - насос 5 - Са-катионитовый фильтр 6 - сборник умягченной воды
    Ионообменный способ целесообразно использовать при содержании солей дог дм, т.к. возрастает расход реагентов на регенерацию ионообменных смол.
    Электродиализный способ - обессоливание воды за счет разделения положительных и отрицательных ионов с помощью ионитовых мембран. Схема обработки воды с использованием электродиализа приведена на рис. Рис. 4. Схема электродиализной обработки воды - фильтр предварительной очистки 2 - манометр 3 - ротаметры 4 - электродиализный аппарат - вентили 6 - сборник умягченной воды 7 - сборник концентрата
    Вода очищается на фильтре предварительной очистки (1). При помощи манометра (2) регулируется подача воды через ротаметры (3) в электродиализ- ный аппарат (4). Аппарат имеет 2 электрода, между ними размещены электродные камеры для промывки электродов, камеры опреснения и концентрирования. Химический состав очищенной воды зависит от напряжения и давления исходной воды. Очищенная вода (дилюат) и техническая (концентрат) через вентили (5) собирается в соответствующих сборниках (6 и Схема процесса электродиализа приведена на рис. 5. Электродиализный аппарат разделен последовательно чередующимися анионитовыми и катиони- товыми мембранами (3). При прохождении через систему постоянного тока соли воды диссоциируют на катионы и анионы. Катионы, двигаясь к катоду (проникают через катионитовые мембраны, но задерживаются анионитовыми.
    Рис. 5. Схема процесса электродиализа - катод 2 - анод 3 - мембраны (К-катионитовые, А-аионитовые);
    4 - анодная камера 5 - катодная камера
    Анионы, двигаясь в направлении анода (2), проходят через анионитовые мембраны, но задерживаются катионитовыми. В результате образуются чередующиеся камеры дилюат и концентрат. Вода от промывки электродов из электродных камер может использоваться повторно для очистки или для технических целей.
    Применение способа позволяет снизить щелочность воды в 2-3 раза, жесткость в 2,5-3 раза, рН - на 0,5-1,5 единицы. В качестве недостатка можно отметить высокий расход электроэнергии и низкую механическую прочность мембран. Для повышения прочности мембран измельченный ионит смешивают с пленкообразующим инертным материалом (полиэтиленом, полистиролом, полипропиленом, поливинилхлоридом. Внутрь мембраны вводят армирующий сетчатый материал (капрон, лавсан, который обладает эластичностью и растягивается при набухании мембраны. Такие мембраны имеют меньшую селективность, но более высокую механическую прочность. При использовании способа необходима предварительная очистка воды, т.к. из-за осаждения слаборас- творимых солей (СаСО
    3
    , СаSО
    4
    , Са(ОН)
    2
    , Мg(ОН)
    2
    и др) и засорения мембран коллоидными частицами снижается эффективность работы установок.
      1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19


    написать администратору сайта