乐惠智能过滤技术

张亿储

宁波乐惠国际厂区远景

编者按：CBB2020期间，将有大量先进技术展示，从本期开始技术栏目分期推荐，排名不分先后。

众所周知，过滤技术贯穿了整个啤酒的生产过程，从麦汁过滤到啤酒过滤，再到从酵母中回收啤酒的错流过滤，这些关键工序都对啤酒的品质起到至关重要的作用，而乐惠国际作为中国最大的啤酒装备制造企业，在过滤技术领域有着非常广泛的研究及应用，且通过对技术和工艺的不断创新与钻研，使得一直走在同行前列。

麦汁过滤是糖化车间的关键工序，可以采用过滤槽或压滤机，乐惠公司是国内唯一一家既能生产过滤槽设备又能生产压滤机设备的制造企业。啤酒过滤后最终得到清亮的啤酒，是成品啤酒的最后一道屏障，常规采用烛式硅藻土过滤。但近几年随着国家对环保的要求越来越高，废土处理越来越难，且随着大家对硅藻土的弊端的认识越来越深，硅藻土的资源也越来越枯竭，无土过滤成为啤酒过滤的发展趋势，乐惠公司经过近5年的研发已成功推出陶瓷膜啤酒无土过滤设备。同时乐惠也是国内唯一一家能生产从酵母中回收啤酒的错流过滤设备的厂家，下面就这四项关键设备进行逐项讲解，虽然都是过滤技术，但在过滤原理、技术要求、过程控制等方面却各具特色：

作者张亿储

一、麦汁过滤槽

麦汁过滤槽是相对传统的麦汁过滤设备，纯机械式设计，采用筛板承载过滤层，利用糖化醪液中的麦糟和醪液堆积层作为过滤介质，浑浊的麦汁透过糟层而过滤得到清亮的麦汁，达到固液分离的目的。乐惠公司最早生产制造了国内最大直径的过滤槽，达12米，每天可生产12批次以上，其核心优势主要体现在：

1.铣槽式筛板由进口专业机床加工，非常平整。安装后最终平整度可保证3mm之内，提高了过滤质量和排糟速度。方形设计，提高了开孔率。大口径麦汁收集及扇形冲洗喷嘴布局合理，确保过滤槽的清洁和卫生。

2.高性能进料阀打开时成伞状，有利于分配糟层，关闭时与筛板平齐有利于排糟干净。

3.正反转耕排糟装置把耕刀和刮板结构结合，正转时做耕刀用，反转时作排糟用。不再有刮板升降机构的挂脱钩的烦恼。流线式的燕尾形和S形耕刀设计相结合使得具有意想不到的耕糟效果。

4.多环管收集系统配以蜂窝状分布的麦汁收集口，使得麦汁流出的路径更加一致。再通过多环管上的浓度控制技术，能平衡内外糟层间浸析的区别，特别在洗糟时更能保证整个糟层洗出的均匀性，一起获得最大的收得率。

二、麦汁隔膜压滤机

相比过滤槽，压滤机有收得率更高（达100%），批次更高（达16批），占地面积小等收优势。劣势是一次性投资成本相对高，乐惠会根据客户的不同需求推荐使用过滤槽还是压滤机。麦汁压滤机可分为厢式压滤机和隔膜式压滤机两种形式，滤板规格有1200×1200mm和1500×2000mm两种，经过这几年的实践反馈，隔膜式还是优于厢式，收得率更高，耗水更小。乐惠隔膜压滤机主要有以下几大优势：

1.高悬梁滤板支撑，安全可靠。所有滤板都支撑悬挂在顶部的一根高悬梁上，拉板链条藏在顶部悬梁内，不仅可实现连续拉板排糟，而且排糟时间比传统模式节省近一半。

2.滤板在打开和关闭时能保持完全垂直，平缓运行，不会因受力不匀而导致倾斜，有效避免了滤板倾斜变形的问题，同时能保证排糟迅速干净。

3.拉板机构采用精密铸件加工而成，能精准的控制挂钩和脱钩，特殊的工作原理，缩短排糟时间，提升工作效率。

4.混合式隔膜滤板一侧是隔膜，一侧是滤布。二合一滤板，不同于某些厂家的一块隔膜板加一板厢式滤板两种型式的板。因为有隔膜，可以在头道麦汁过滤结束后，或洗糟结束后进行多次吹气挤压糟层，不仅提高收得率，而且减少麦糟中的水分，便于糟层脱落和运输。

5.滤板高强度抗压结构抗变形。板面背部设计加热通道，确保板片前后温度一致，以免因温差偏差大导致变形。

6.自动滤布清洗装置通过高压水泵的作用将常压水变成高压水，经过清洗喷嘴对滤板两侧自动进行冲洗，清除膜片和滤布表面杂质。

7.悬臂梁轨道可自动自由行走，不需要安装单独的龙门吊架，可对每一块滤板进行拆卸和安装，同时也利于分隔板的安装，对日常维护和检查也非常方便。

三、错流过滤机

啤酒酿造过程中，发酵产生的酵母泥约占啤酒总量的2-3%，而其中的固形物只占8-12%，其中大部分为啤酒，如果将它们废弃，会造成很大的浪费，同时增加污水处理系统的负荷。使用错流过滤原理，应用于啤酒和酵母的回收已取得了非常成功的效果。技术成熟，经济效益显著，约可降低1.5%的酒损，一般在2-3年可收回全部投资。错流过滤是目前世界上从废酵母中回收啤酒唯一成熟可靠的技术且运行成本最低。乐惠核心技术体现在：

1.过滤部件采用德国高强度多孔α-三氧化二铝，使用寿命长(一般可用8年)、耐几乎所有啤酒厂常有的酸碱腐蚀、可反复CIP清洗、耐压强度高。

2.回收的啤酒品质高，没有溶解氧的增加，啤酒清亮。

3.自带专用于错流过滤主机陶瓷膜清洗的CIP系统，即配即用，每次过滤后要及时清洗，保持膜通量和膜寿命。

4.自带冷却系统，可在低温下长久运行，同时减少酵母自溶率，提高啤酒品质。

5.系统自动化程度高，利用各种过程控制元件如温度传感器、压力传感器、流量计、调节阀、可选配浓度计、溶氧仪、浊度计实现在线全程智能动态控制，同时可将系统控制集成至控制室。

四、陶瓷膜无土过滤设备

随着绿色环保型的无土过滤代替传统硅藻土过滤成为趋势，已有少数设备厂商推出了无土过滤设备。有二种模式，一种采用有机膜作为过滤元件去实现无土过滤，但有机膜使用寿命短（2年左右）、过滤稳定性不好、更换价格昂贵、CIP费用高。另一种是采用一种可再生的助滤剂代替硅藻土实际过滤，这种助滤剂每过滤完一个周期后可再生重复利用，这样也相当于没有添加硅藻土，实际无土过滤的目的。

乐惠推出的无土过滤有区别于前面两种。采用陶瓷膜代替有机膜作为过滤元件，过滤稳定性好，不受系统压力突然变化的影响。使用寿命长，至少8年以上。有机膜平均单次平均过滤时间为2-4时。根据不同的品牌、酒质，陶瓷膜单次过滤时间可达3-6小时。乐惠公司是全世界唯一一家成功推出陶瓷膜无土过滤设备的厂家，走在国际前列。

下面就其主要技术价值进行详解。

1.可实现无人值守的智能过滤，由于不需要添加硅藻土，也不需要保压以防掉土等压力波动影响，只要连接好进出管路，设置好配方参数，再通过温度传感器、压力变送器、流量计、压差、浊度仪、浓度仪等自控仪表的反馈，就可实现智能化过滤，无人值守化。

2.可24小时连续不间断过滤：单次平均过滤3-6小时，配合中间短清洗，可实现连续24小时不间断生产，自动切换过滤-短洗-再过滤-再短洗等等，一直运行至结束条件到达。

3.特殊的短清洗配方使得每次过滤并清洗后的过滤通量衰减少，短清洗时间可控制在45min之内，再结合周长清洗使得陶瓷膜通量每次清洗如初。

4.过滤后的啤酒增氧量少，浊度低，不改变原有风味。

5.生产规模扩大时，只需并联更多过滤单元即可。

6.不需要硅藻土，解决环保难题，劳动强度低，无硅藻土粉尘影响操作工健康问题。

过滤技术日新月异，不断发展，乐惠将不忘初心，始终如一，专注于酿造设备的创新研发，为广大啤酒厂商提供优秀的设备。

相关技术将在CBB2020作精彩展示。