Aplicação de centrífugas tubulares em separação Spirulina
I. Introdução
A Spirulina é uma microalgas com valor nutricional extremamente elevado e perspectivas de aplicação ampla. É rico em proteínas, vitaminas, minerais e várias substâncias bioactivas, e é altamente favorecido em domínios como a alimentação, os produtos de saúde, os cosméticos e a medicina. Separar eficientemente a espirulina da água de cultivo é um dos passos chave na realização de sua utilização industrial. Como dispositivo de separação centrífuga de alta eficiência, a centrífuga tubular demonstra excelente valor de aplicação no processo de separação da espirulina, proporcionando um forte apoio técnico para o desenvolvimento da indústria da espirulina.
Parâmetros do produto
| Modelo |
GQ75 |
GQ105 |
GQ125 |
GQ150 |
| Diâmetro do tambor |
75 mm |
105 mm |
125 mm |
150 mm |
| Velocidade de rotação do tambor |
19000 rpm |
16300 rpm |
15.000 rpm |
14000 rpm |
| Força centrífuga |
15200G |
15620G |
15700G |
15600G |
| Capacidade |
600 L/H |
1200 L/H |
1500 L/H. |
2500 L/H. |
| Motor |
1,5kw |
2,2KW |
3,0 KW |
3,0 KW |
| Peso |
300 kg |
500 kg |
550 kg |
600 kg |
Dimensão |
760 * 450 * 1120 mm |
840 * 500 * 1600 mm |
900 * 550 * 1600 mm |
950 * 600 * 1600 mm |
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Aplicação
Uma centrífuga tubular é composta principalmente por um tambor rotativo de alta velocidade, um dispositivo de condução, um sistema de alimentação e um sistema de descarga. O seu funcionamento baseia-se no princípio da sedimentação centrífuga. Quando a suspensão que contém a espiral entra no tambor rotativo de alta velocidade (a velocidade de rotação pode geralmente atingir 15,000 - 50,000 rotações por minuto ou mesmo mais) através da porta de alimentação, sob a acção de um forte campo de força centrífuga, devido à diferença de densidade entre as células de espirulina e outros componentes na água de cultivo (como água, minerais dissolvidos, microorganismos, etc.), as células de espirulina são submetidas a uma força centrífuga relativamente grande e rapidamente se movem em direção à parede do tambor e se assentam. Entretanto, a fase líquida com uma densidade mais baixa permanece mais próxima do centro do tambor. Através de um dispositivo de descarga bem concebido, a espirulina fixada na parede do tambor pode ser recolhida e o líquido transparente é descarregado de outra saída, conseguindo assim a separação efectiva da espirulina da água de cultivo.
(1) elevada eficiência de separação
- Sedimentação rápida
A velocidade de rotação ultra-elevada da centrífuga tubular pode gerar uma força centrífuga forte. Em comparação com os métodos tradicionais de sedimentação por gravidade ou centrifugação a baixa velocidade, pode reduzir significativamente o tempo de sedimentação da espirulina. No cultivo e produção de espirulina em grande escala, pode processar uma grande quantidade de suspensão em pouco tempo, melhorando significativamente a eficiência da produção. Por exemplo, a sedimentação tradicional por gravidade pode levar várias horas ou mesmo dias para fazer a espirulina assentar, enquanto a centrífuga tubular pode completar a separação do mesmo volume de suspensão em poucos minutos a dezenas de minutos.
- Funcionamento contínuo
A centrífuga tubular pode obter alimentação e descarga contínuas, adequadas para a produção industrial em grande escala. Numa base de cultivo em espiral, a suspensão da espirulina do lago de cultivo pode ser continuamente alimentada para a centrífuga. Após a separação, a espirulina separada e o líquido transparente são continuamente emitidos. Todo o processo não requer cortes de funcionamento frequentes, melhorando significativamente a continuidade e a estabilidade da produção.
-
(2) Produtos de pureza elevada
- Remoção eficaz da impureza
A força centrífuga forte da centrífuga tubular pode separar eficazmente pequenas partículas de impurezas na suspensão, tais como bactérias, outros plâncton e partículas sólidas não dissolvidas. Se estas impurezas permanecerem no produto da Spirulina, afectarão a qualidade e a segurança do produto. Através da separação fina da centrífuga tubular, pode-se obter uma espiral de pureza relativamente alta, atendendo aos requisitos rigorosos de alimentos, produtos de saúde, etc. para matérias-primas de alta pureza. A pesquisa mostra que o teor de impurezas da espirulina separado por uma centrífuga tubular pode ser reduzido para um nível extremamente baixo, e a pureza do produto é significativamente melhorada.
- Contaminação biológica reduzida
Durante o processo de separação, devido ao ambiente relativamente fechado dentro da centrífuga tubular e ao processo de separação rápida, a contaminação secundária da espirulina por microorganismos externos pode ser reduzida. Isto é crucial para manter a atividade biológica e a estabilidade de qualidade da Spirulina, especialmente na preparação de produtos de alta qualidade da Spirulina, que possam garantir a segurança e a eficácia dos produtos.
(3) processo de separação suave
- Proteção da integridade das células
As células da Spirulina são relativamente frágeis. Se forem submetidos a força mecânica excessiva durante o processo de separação, as células são susceptíveis de se romper, resultando na perda dos seus componentes nutricionais e da actividade biológica. Durante a rotação a alta velocidade da centrífuga tubular, a força de cisalhamento gerada é relativamente pequena, o que pode manter a integridade das células da espirulina na maior extensão. Isto permite que a espirulina separada mantenha os seus componentes nutricionais naturais e a sua actividade biológica, fornecendo matérias-primas de alta qualidade para subsequente desenvolvimento do produto. Por exemplo, quando usado na produção de produtos de saúde da Spirulina, a estrutura de células intactas ajuda o corpo humano a absorver melhor as substâncias nutricionais.
- Manutenção da atividade Biológica
Muitas substâncias bioativas na espirulina, como a filocianina e o ácido γ-linolênico, são sensíveis a fatores como temperatura e força de cisalhamento. O processo de separação suave da centrífuga tubular evita a inactivação de substâncias bioactivas provocadas por temperaturas elevadas ou por uma força de cisalhamento elevada. Isso é de grande importância para o desenvolvimento de produtos espirulina com funções específicas, como alimentos funcionais antioxidantes e imunomodulatórios e produtos de saúde.
IV Exemplos de aplicação
(1) Campos dos produtos alimentares e de saúde
- Produção de pó em Spirulina
Uma empresa de produção de espirulina de grande escala utiliza uma centrífuga tubular para separação no processo de preparação do pó de espirulina. Primeiro, o líquido de cultivo da espirulina é alimentado na centrífuga tubular e, após a separação, obtém-se um chorume de espirulina preliminarmente concentrado. Em seguida, o slurry da Spirulina é secado mais mais, esmagado, etc., e finalmente, o pó da Spirulina da alta qualidade é obtido. Após a utilização da centrífuga tubular, a produção de pó de espirulina da empresa aumentou 30%, e a pureza do produto aumentou de 85% para mais de 95%. A competitividade do produto no mercado foi significativamente reforçada.
- Processamento de produtos em Saúde da Spirulina
Ao produzir produtos de saúde como cápsulas macias em espiral, são necessárias matérias-primas de elevada pureza e bem activas em espiral. Uma empresa de produtos de saúde conhecida utiliza uma centrífuga tubular para separar e purificar a espirulina, assegurando que os componentes eficazes da espirulina não sejam danificados durante o processamento. Os produtos de saúde da Spirulina produzidos pela empresa têm uma boa reputação no mercado, e os consumidores consideram que sua eficácia é óbvia, o que se deve em grande parte às matérias-primas de alta qualidade fornecidas pela centrífuga tubular.
(2) Campo de cosméticos
- Aplicação de extratos da Spirulina
Algumas empresas de cosméticos utilizam extratos de Spirulina na produção de produtos de cuidados da pele para exercer seus efeitos hidratantes e antioxidantes. Antes de extrair os componentes eficazes da espirulina, é utilizada uma centrífuga tubular para separar a espirulina, removendo impurezas e humidade para obter células de espirulina puras. Os componentes eficazes da espirulina extraídos desta maneira têm a pureza elevada e podem melhor jogar seu papel nos cosméticos. Por exemplo, uma certa marca de máscara hidratante de espirulina utiliza extractos de espirulina processados por uma centrífuga tubular, e o efeito hidratante e a estabilidade do produto foram altamente reconhecidos pelos consumidores.
(3) Investigação em Bioenergia
- Processamento de matérias-primas da Spirulina para biodiesel
Na pesquisa sobre o uso da Spirulina para preparar biodiesel, é necessário separar eficientemente a espirulina da água de cultivo e conduzir o processamento subsequente. A centrífuga tubular pode separar rapidamente a espirulina, fornecendo matérias-primas suficientes para a produção de biodiesel. Ao mesmo tempo, devido ao seu processo de separação suave, não danifica os componentes do óleo na espirulina, o que é benéfico para a subsequente extração e conversão do óleo. Uma instituição de pesquisa científica melhorou com sucesso a eficiência de preparação e o rendimento do biodiesel, utilizando uma centrífuga tubular para separar a espirulina, proporcionando uma solução técnica viável para a aplicação da espirulina no campo da bioenergia.
V. Precauções na aplicação
(1) Pré-tratamento da amostra
- Filtragem de impurezas grandes - partículas
Antes de alimentar a suspensão da espirulina na centrífuga tubular, deve ser efectuada uma filtragem preliminar para remover impurezas de partículas grandes, como detritos no lago de cultivo e no plâncton maior. Estas impurezas de partículas grandes podem obstruir a tubagem de alimentação da centrífuga ou danificar o tambor, afectando o funcionamento normal da centrífuga. Podem ser utilizados métodos simples e eficazes, como a filtragem de ecrã, para o pré-tratamento.
- Ajuste do valor de pH e da temperatura
Em diferentes valores de pH e condições de temperatura, a estabilidade e o desempenho de sedimentação das células de espirulina variam. Antes da separação, é necessário ajustar o valor de pH e a temperatura da suspensão para uma gama adequada, de acordo com as características da espirulina, a fim de melhorar a eficiência de separação e a qualidade do produto. Por exemplo, para algumas variedades de espirulina, quando o valor do pH é ajustado para 7-8 e a temperatura é controlada a 25-30 ° C, o efeito de separação é o melhor.
(2) Manutenção e manutenção do equipamento
- Inspeção regular do tambor
O tambor da centrífuga tubular é sujeito a uma enorme força centrífuga durante a rotação a alta velocidade e é susceptível de desgaste. Verifique regularmente o desgaste do tambor e substitua imediatamente o tambor gravemente gasto para evitar acidentes de segurança causados pela ruptura do tambor. Ao mesmo tempo, verifique o equilíbrio dinâmico do tambor para garantir a estabilidade da centrífuga durante o funcionamento.
- Manutenção do dispositivo de condução e dos vedantes
O dispositivo de condução é um componente essencial para garantir o funcionamento normal da centrífuga. É necessário lubrificar e manter regularmente, verificar o estado de funcionamento de componentes como o motor e a correia e substituir imediatamente componentes danificados. Além disso, o bom desempenho dos vedantes é crucial para evitar fugas. Verificar e substituir regularmente os vedantes para garantir a estanqueidade interna da centrífuga e evitar fugas de material e a entrada de impurezas externas.
(3) Optimização dos parâmetros de funcionamento
- Ajuste da velocidade de rotação
De acordo com a concentração, a densidade da suspensão da espirulina e os requisitos de separação, ajusta razoavelmente a velocidade de rotação da centrífuga tubular. Uma velocidade de rotação excessivamente elevada pode causar a ruptura das células de espirulina, enquanto uma velocidade de rotação excessivamente baixa resultará em baixa eficiência de separação. Determinar a velocidade de rotação ideal através de experiências para garantir o efeito de separação e a máxima proteção das células de espirulina. Por exemplo, para uma suspensão de espirulina com uma concentração relativamente elevada, a velocidade de rotação pode ser adequadamente aumentada para acelerar a velocidade de separação; para um processo de separação com requisitos elevados de integridade da célula, a velocidade de rotação tem de ser reduzida.
- Controlo da velocidade de alimentação
Uma velocidade de alimentação excessivamente rápida irá tornar a distribuição do material na centrífuga irregular, afetando o efeito de separação; uma velocidade de alimentação excessivamente lenta reduzirá a eficiência da produção. De acordo com a capacidade de processamento da centrífuga e as propriedades da suspensão, controle com precisão a velocidade de alimentação para garantir que a centrífuga funciona num estado de funcionamento estável. Geralmente, no início da separação, a velocidade de alimentação pode ser adequadamente reduzida e, após o funcionamento estável da centrífuga, pode ser ajustada gradualmente para uma velocidade de alimentação adequada.
VI Conclusão
Com o seu desempenho de separação de elevada eficiência, saída de produto de elevada pureza e um processo de separação suave, a centrífuga tubular demonstra grandes vantagens e amplas perspectivas de aplicação no campo da separação da espirulina. Desde as indústrias de alimentos e produtos de saúde até os campos de cosméticos e bioenergia, a centrífuga tubular fornece suporte técnico fundamental para a utilização industrial da espirulina. Com o desenvolvimento contínuo da indústria da espirulina e os crescentes requisitos para a tecnologia de separação, a centrífuga tubular continuará a inovar e a melhorar em termos de optimização do desempenho do equipamento e de controlo inteligente, promovendo ainda mais a indústria da espirulina a desenvolver-se no sentido de uma elevada eficiência e qualidade, e sustentabilidade, e fazer maiores contribuições para atender às necessidades das pessoas de produtos saudáveis e amigos do meio ambiente.
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