在玉米淀粉加工过程中，分离胚芽和纤维后的淀粉乳，通常采用碟片喷嘴离心机进行蛋白分离、浓缩或用来澄清淀粉洗涤的溢流，有时也采用离心机作淀粉洗涤。对麸质水来说，可以采用卧螺进行脱水。总之，离心分离设备，由于分离效率高，浓缩和澄清效果好而在淀粉加工过程中起着重要的作用。

SDA系列的三相分离机，是德国韦斯伐里亚公司于90年代开发出的专门用于淀粉加工的分离机。已经注册了专利技术，并在欧洲、美国和世界其它地区的玉米、小麦、马铃薯和木薯淀粉加工行业，作为淀粉分离、澄清和洗涤离心机得到广泛的应用。特别是玉米淀粉的加工，将三相分离机和卧螺结合使用，作为主分离离心机和麸质脱水卧螺，可以简化工艺（省掉麸质浓缩离心机），提高脱水效率，对降低设备投资和生产运行费用都是有益的。

1 三相分离机的原理

两相分离机是将淀粉乳作为底流，其余都作为溢流。可想而知，溢流的浓度是很低的（浓度通常1%ds左右）。为了浓缩麸质再采用另外一台分离机来浓缩，以得到麸质脱水设备的浓度要求。

与目前广泛使用的两相碟片喷嘴分离机相比，三相分离机是一进三出，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间的这一部分，对于玉米淀粉加工来说，底流是浓度为18～19°Be’的淀粉乳，溢流是澄清后的工艺水，中相是蛋白和细纤维类的物质，但浓度比两相分离机的浓度高很多倍。为了便于理解，将分离了胚芽和纤维的淀粉乳采用试管分离机进行高速旋转后，由于比重不同，混合物就会产生分层现象。淀粉在底层，中间是细纤维和蛋白（麸质），上层是水。三相分离机就是在不同的区域将物料分流。

可以理解为三相分离机是两台起了不同作用的分离机结合在一台离心机内工作。第一台分离机是一台澄清离心机，50%的水被分离出来，并作为溢流。这部分工艺水经过碟片的澄清作用，含有的悬浮固体（SS）很低，而可溶物质比较高，完全能满足工艺水的品质要求。而中相是麸质，它的浓度在5%～7%ds（取决于进离心机的浓度），比两相分离机的溢流要高得多，此浓度的麸质，是卧螺脱水的理想浓度。经过卧螺脱水后可直接进行烘干。

卧螺的分离因数很高，它的脱水效率比过滤机要高。

即使是不采用卧螺脱水的工艺而采用离心机浓缩后用过滤机脱水，由于进入浓缩离心机的浓度比两相离心机提高了3～5倍，同样的离心机的进料流量时，实际的处理麸质的产量却增加了许多倍。

2 三相分离机的结构

与两相分离机一样，三相分离机也是由碟片、喷嘴、转鼓进料系统、向心泵等主要部件组成。只是在转鼓内为中相额外设置了一个通道，并增加了一台向心泵。

由于离心力的作用，混合物中的淀粉组分，在进入高速旋转的转鼓后，立刻聚集在转鼓的较大外径区域——喷嘴周围，从喷嘴中排出比重比淀粉要小的细纤维和蛋白质，就像试管离心试验中所演示的，会聚集在淀粉区域的前方，通过在碟片组上方的通道进入到中相的向心泵中。经过高速旋转的碟片的澄清作用，99%以上的不溶性固体都被离心力所捕捉到，从溢流口排出的液体是很清的。独立的洗涤水系统，将洗涤工艺水直接输送到喷嘴的淀粉聚集区域，达到置换洗涤的效果。维持恒定的洗涤水流量，此洗涤水的出口压力与淀粉的浓度成正比关系。因此可以实现对喷嘴排出的淀粉乳（底流）的浓度监测，结合对进料流量的控制，就可实现对离心机底流浓度的自动控制。

3 三相分离机在玉米淀粉加工中的应用

3.1 淀粉和麸质分离的主分离离心机

淀粉乳的底流浓度和分离效率与两相离心机一样，溢流的澄清度很高，可以作为工艺水直接使用。中相的麸质浓度亦很高，可以直接进入卧螺离心机脱水，也可以进入麸质浓缩离心机浓缩。由于浓度高，浓缩离心机的浓度比原来的10倍左右降低到5倍以下，可以提高浓缩离心机的处理量，并改善浓缩离心机的操作条件。

3.2 澄清离心机

用于处理淀粉洗涤的溢流。与主分离机一样，将其按照物料的成分分成三种流向。澄清离心机的底流为淀粉乳作为主分离离心机的进料，溢流是工艺水，视工艺的需要分配，中相是浓度比较高的麸质，可以直接进入麸质脱水物料或进入到麸质浓缩离心机进行浓缩。

3.3 淀粉洗涤及麸质浓缩

三相分离机作为淀粉洗涤时，可以实现真正的逆流洗涤过程。离心机的分离因数比旋流器大，洗涤效率高。

4 卧螺分离机的原理

卧式螺旋分离机也是沉降式离心机。高速旋转的转鼓和推料螺旋之间有一定的转速差。固液混合物进入到离心机内以后，由于离心力的作用，固体沉积在转鼓的壁上，在推料螺旋的作用下被排出离心机。而澄清的液体从离心机的另外一边，在重力或是向心泵的作用下排出离心机。完成对混合物的分离过程。

由于采用这种固形物的排出方式。底流的固形物含量可以提高，在40%ds以上。

韦斯伐里亚公司的专利技术——双电机，双减速器结构，可以根据推料螺旋的扭矩变化，自动调节螺旋与转鼓的速差，从而实现对固形物的水分含量的自动控制，保证此脱水工序恒定的工艺效果。

卧螺的主电机提供了转鼓的推料螺旋的主要动力。第二台电机是调频电机，并且是与推料螺旋的减速器相连。此调频电机的作用是为推料螺旋提供额外的动力。

在推料螺旋的驱动轴上设置了一个扭矩传感器，可以随时测定推料螺旋的扭矩。推料螺旋的扭矩与固形物的干物含量成正比。干物含量越高，输送这部分卧螺所需要的扭矩就越大。这时，扭矩传感器就发出讯号，调剖电机的转速提高，提高推料螺旋与转鼓的速差，沉积在转鼓壁上的固形物在离心机内停留的时间缩短，造成的效果是干物含量降低。反之亦然。

5 三相离心机在淀粉工厂的实际应用

一台SDA110三相分离机在玉米淀粉工厂的实际生产情况表明，SDA110分离机的生产能力可以达到年产10万吨淀粉。下表是一组生产数据：

通过对实际生产数据的分析，三相分离机的底流——淀粉乳的浓度为19°Be’，总蛋白4.2%，其中可溶性蛋白占1.8%，不可溶性蛋白为2.4%。完全满足淀粉洗涤液旋流器的品质要求。

离心机采用洗涤水来提高洗涤效果，洗涤水流量为8m³/h，这部分洗涤水是工艺过程水。含有高达62%的总蛋白（db）。如果采用品质好一些的洗涤水，离心机的底流的淀粉乳的品质会更好。

溢流的固形物含量很低，总蛋白含量占干物的54%，其中可溶性蛋白占50%，说明溢流中主要是含有大量的可溶性物质，用来作工艺中其他部分的过程水是适宜的，特别是作浸泡水是很理想的。

中相的总蛋白含量达到64%（db）。分析表明，其中淀粉很少。中相的浓度高达7.5%，与两相分离机（浓度通常是在1%～1.5%）相比，浓度大幅度提高。这样的浓度完全可以满足卧螺的进料要求，而不需要再采用一道浓缩的设备。

应该指明的是，本生产过程中离心机的进料浓度比较高（11°Be’）。如果是目前国内的普遍玉米淀粉加工水平，在采用预浓缩离心机时，进入离心机的浓度会很低，通常是4～6°Be’。采用两相分离时，溢流的浓度就更低，不进行浓缩是不行的。因此必须要有一道浓缩的工序，即采用离心机或沉降槽。

卧螺离心机作麸质蛋白脱水时，要求的进料浓度范围是3%～7%，三相分离机的中相的浓度范围是5%左右，卧螺出口的干物含量是12%～45%，比过滤机的干物含量高约5%。这部分的水分如果是采用烘干的方法处理，要消耗掉很多热能。另外，由于进入烘干机的干物含量很高，烘干的操作条件比较柔和，有利于保持物料的品质，从烘干的角度来说能够节能。