在玉米淀粉加工過程中，分離胚芽和纖維后的淀粉乳，通常采用碟片噴嘴離心機進行蛋白分離、濃縮或用來澄清淀粉洗滌的溢流，有時也采用離心機作淀粉洗滌。對麩質水來說，可以采用臥螺進行脫水。總之，離心分離設備，由于分離效率高，濃縮和澄清效果好而在淀粉加工過程中起著重要的作用。

SDA系列的三相分離機，是德國韋斯伐里亞公司于90年代開發出的專門用于淀粉加工的分離機。已經注冊了專利技術，并在歐洲、美國和世界其它地區的玉米、小麥、馬鈴薯和木薯淀粉加工行業，作為淀粉分離、澄清和洗滌離心機得到廣泛的應用。特別是玉米淀粉的加工，將三相分離機和臥螺結合使用，作為主分離離心機和麩質脫水臥螺，可以簡化工藝（省掉麩質濃縮離心機），提高脫水效率，對降低設備投資和生產運行費用都是有益的。

1 三相分離機的原理

兩相分離機是將淀粉乳作為底流，其余都作為溢流。可想而知，溢流的濃度是很低的（濃度通常1%ds左右）。為了濃縮麩質再采用另外一臺分離機來濃縮，以得到麩質脫水設備的濃度要求。

與目前廣泛使用的兩相碟片噴嘴分離機相比，三相分離機是一進三出，除了底流和溢流外，增加了中相，中相的比重是介于底流和溢流之間的這一部分，對于玉米淀粉加工來說，底流是濃度為18～19°Be’的淀粉乳，溢流是澄清后的工藝水，中相是蛋白和細纖維類的物質，但濃度比兩相分離機的濃度高很多倍。為了便于理解，將分離了胚芽和纖維的淀粉乳采用試管分離機進行高速旋轉后，由于比重不同，混合物就會產生分層現象。淀粉在底層，中間是細纖維和蛋白（麩質），上層是水。三相分離機就是在不同的區域將物料分流。

可以理解為三相分離機是兩臺起了不同作用的分離機結合在一臺離心機內工作。第一臺分離機是一臺澄清離心機，50%的水被分離出來，并作為溢流。這部分工藝水經過碟片的澄清作用，含有的懸浮固體（SS）很低，而可溶物質比較高，完全能滿足工藝水的品質要求。而中相是麩質，它的濃度在5%～7%ds（取決于進離心機的濃度），比兩相分離機的溢流要高得多，此濃度的麩質，是臥螺脫水的理想濃度。經過臥螺脫水后可直接進行烘干。

臥螺的分離因數很高，它的脫水效率比過濾機要高。

即使是不采用臥螺脫水的工藝而采用離心機濃縮后用過濾機脫水，由于進入濃縮離心機的濃度比兩相離心機提高了3～5倍，同樣的離心機的進料流量時，實際的處理麩質的產量卻增加了許多倍。

2 三相分離機的結構

與兩相分離機一樣，三相分離機也是由碟片、噴嘴、轉鼓進料系統、向心泵等主要部件組成。只是在轉鼓內為中相額外設置了一個通道，并增加了一臺向心泵。

由于離心力的作用，混合物中的淀粉組分，在進入高速旋轉的轉鼓后，立刻聚集在轉鼓的較大外徑區域——噴嘴周圍，從噴嘴中排出比重比淀粉要小的細纖維和蛋白質，就像試管離心試驗中所演示的，會聚集在淀粉區域的前方，通過在碟片組上方的通道進入到中相的向心泵中。經過高速旋轉的碟片的澄清作用，99%以上的不溶性固體都被離心力所捕捉到，從溢流口排出的液體是很清的。獨立的洗滌水系統，將洗滌工藝水直接輸送到噴嘴的淀粉聚集區域，達到置換洗滌的效果。維持恒定的洗滌水流量，此洗滌水的出口壓力與淀粉的濃度成正比關系。因此可以實現對噴嘴排出的淀粉乳（底流）的濃度監測，結合對進料流量的控制，就可實現對離心機底流濃度的自動控制。

3 三相分離機在玉米淀粉加工中的應用

3.1 淀粉和麩質分離的主分離離心機

淀粉乳的底流濃度和分離效率與兩相離心機一樣，溢流的澄清度很高，可以作為工藝水直接使用。中相的麩質濃度亦很高，可以直接進入臥螺離心機脫水，也可以進入麩質濃縮離心機濃縮。由于濃度高，濃縮離心機的濃度比原來的10倍左右降低到5倍以下，可以提高濃縮離心機的處理量，并改善濃縮離心機的操作條件。

3.2 澄清離心機

用于處理淀粉洗滌的溢流。與主分離機一樣，將其按照物料的成分分成三種流向。澄清離心機的底流為淀粉乳作為主分離離心機的進料，溢流是工藝水，視工藝的需要分配，中相是濃度比較高的麩質，可以直接進入麩質脫水物料或進入到麩質濃縮離心機進行濃縮。

3.3 淀粉洗滌及麩質濃縮

三相分離機作為淀粉洗滌時，可以實現真正的逆流洗滌過程。離心機的分離因數比旋流器大，洗滌效率高。

4 臥螺分離機的原理

臥式螺旋分離機也是沉降式離心機。高速旋轉的轉鼓和推料螺旋之間有一定的轉速差。固液混合物進入到離心機內以后，由于離心力的作用，固體沉積在轉鼓的壁上，在推料螺旋的作用下被排出離心機。而澄清的液體從離心機的另外一邊，在重力或是向心泵的作用下排出離心機。完成對混合物的分離過程。

由于采用這種固形物的排出方式。底流的固形物含量可以提高，在40%ds以上。

韋斯伐里亞公司的專利技術——雙電機，雙減速器結構，可以根據推料螺旋的扭矩變化，自動調節螺旋與轉鼓的速差，從而實現對固形物的水分含量的自動控制，保證此脫水工序恒定的工藝效果。

臥螺的主電機提供了轉鼓的推料螺旋的主要動力。第二臺電機是調頻電機，并且是與推料螺旋的減速器相連。此調頻電機的作用是為推料螺旋提供額外的動力。

在推料螺旋的驅動軸上設置了一個扭矩傳感器，可以隨時測定推料螺旋的扭矩。推料螺旋的扭矩與固形物的干物含量成正比。干物含量越高，輸送這部分臥螺所需要的扭矩就越大。這時，扭矩傳感器就發出訊號，調剖電機的轉速提高，提高推料螺旋與轉鼓的速差，沉積在轉鼓壁上的固形物在離心機內停留的時間縮短，造成的效果是干物含量降低。反之亦然。

5 三相離心機在淀粉工廠的實際應用

一臺SDA110三相分離機在玉米淀粉工廠的實際生產情況表明，SDA110分離機的生產能力可以達到年產10萬噸淀粉。下表是一組生產數據：

通過對實際生產數據的分析，三相分離機的底流——淀粉乳的濃度為19°Be’，總蛋白4.2%，其中可溶性蛋白占1.8%，不可溶性蛋白為2.4%。完全滿足淀粉洗滌液旋流器的品質要求。

離心機采用洗滌水來提高洗滌效果，洗滌水流量為8m3/h，這部分洗滌水是工藝過程水。含有高達62%的總蛋白（db）。如果采用品質好一些的洗滌水，離心機的底流的淀粉乳的品質會更好。

溢流的固形物含量很低，總蛋白含量占干物的54%，其中可溶性蛋白占50%，說明溢流中主要是含有大量的可溶性物質，用來作工藝中其他部分的過程水是適宜的，特別是作浸泡水是很理想的。

中相的總蛋白含量達到64%（db）。分析表明，其中淀粉很少。中相的濃度高達7.5%，與兩相分離機（濃度通常是在1%～1.5%）相比，濃度大幅度提高。這樣的濃度完全可以滿足臥螺的進料要求，而不需要再采用一道濃縮的設備。

應該指明的是，本生產過程中離心機的進料濃度比較高（11°Be’）。如果是目前國內的普遍玉米淀粉加工水平，在采用預濃縮離心機時，進入離心機的濃度會很低，通常是4～6°Be’。采用兩相分離時，溢流的濃度就更低，不進行濃縮是不行的。因此必須要有一道濃縮的工序，即采用離心機或沉降槽。

臥螺離心機作麩質蛋白脫水時，要求的進料濃度范圍是3%～7%，三相分離機的中相的濃度范圍是5%左右，臥螺出口的干物含量是12%～45%，比過濾機的干物含量高約5%。這部分的水分如果是采用烘干的方法處理，要消耗掉很多熱能。另外，由于進入烘干機的干物含量很高，烘干的操作條件比較柔和，有利于保持物料的品質，從烘干的角度來說能夠節能。