Do rozdzielania surowców na frakcje wielkościowe stosuje się
Prawidłową odpowiedzią są sortowniki, ponieważ to właśnie te urządzenia są projektowane specjalnie do rozdzielania surowców na frakcje o różnej wielkości cząstek. W praktyce technologicznej mówimy o procesie sortowania lub klasyfikacji ziarnowej. Sortowniki mogą mieć postać sit wibracyjnych, bębnów sortujących, stołów wstrząsowych czy sorterów rolkowych – dobór konkretnego typu zależy od rodzaju surowca (np. ziarno zbóż, warzywa, owoce mrożone, granulaty, przyprawy) oraz wymaganej dokładności podziału. W przemyśle spożywczym typowym przykładem jest sortowanie ziarna na frakcje: konsumpcyjną, paszową i odpadową, albo oddzielanie zbyt drobnych lub zbyt dużych cząstek, które nie spełniają norm jakości. Dzięki sortownikom można uzyskać jednorodny produkt, co bardzo ułatwia późniejsze procesy, jak mielenie, prażenie, mieszanie czy pakowanie. Z mojego doświadczenia dobrze dobrany sortownik zmniejsza ilość odrzutów i reklamacji, bo ogranicza obecność cząstek poza specyfikacją. W normach zakładowych i systemach jakości (np. ISO 22000, HACCP) często wpisuje się maksymalny udział nadziarna i podziarna, a właśnie sortownik jest podstawowym narzędziem, żeby te wymagania utrzymać. Warto też pamiętać, że sortowanie po wielkości to nie to samo co filtracja czy wirowanie – tutaj kluczowe są otwory sit lub odstępy między elementami roboczymi, a materiał najczęściej jest w stanie sypkim lub w postaci pojedynczych sztuk, które można mechanicznie rozdzielić. W praktyce dobra regulacja częstotliwości drgań, kąta nachylenia i prędkości podawania surowca ma ogromne znaczenie dla efektywności sortownika i stabilności parametrów jakościowych produktu końcowego.
W tym zagadnieniu łatwo się pomylić, bo większość wymienionych urządzeń kojarzy się z jakąś formą oddzielania czy rozdzielania. Trzeba jednak rozróżnić, jaki jest dokładny cel operacji jednostkowej. Pytanie dotyczy rozdzielania surowców na frakcje wielkościowe, czyli klasyfikacji według rozmiaru cząstek, a nie np. odsączania cieczy czy zagęszczania zawiesin. Filtry stosuje się głównie do oddzielania fazy ciekłej od stałej lub do usuwania drobnych zanieczyszczeń z cieczy i gazów. Filtracja jest procesem przepływu przez ośrodek porowaty, gdzie medium zatrzymuje cząstki o określonej wielkości, ale nie prowadzi się jej po to, żeby uzyskać kilka różnych frakcji wielkościowych ciała stałego, tylko raczej klarowną ciecz lub oczyszczony gaz. W przypadku pras mamy do czynienia przede wszystkim z procesem odwadniania, wyciskania soku, oleju lub zagęszczania masy. Prasy działają poprzez przyłożenie dużego ciśnienia mechanicznego, a ich zadaniem jest rozdzielenie fazy ciekłej i stałej, a nie sortowanie ziarna, granulatu czy drobnych cząstek według rozmiaru. To typowy błąd, że jak coś „oddziela”, to od razu wydaje się, że pasuje do wszystkich rodzajów separacji. Wirówki z kolei wykorzystują siłę odśrodkową do rozdzielania faz o różnej gęstości, np. śmietanki od mleka, osadu od cieczy, oleju od wody. Tu kryterium podziału jest gęstość i szybkość sedymentacji, a nie sama wielkość cząstek. Oczywiście większe cząstki osiadają szybciej, ale w praktyce technologicznej wirowanie klasyfikuje się jako sedymentację wspomaganą siłą odśrodkową, a nie jako sortowanie wielkościowe. Typowym nieporozumieniem jest wrzucanie do jednego worka wszystkich urządzeń „oddzielających” coś od czegoś. W technologii produkcji trzeba precyzyjnie odróżniać operacje: filtracja, wirowanie, prasowanie, sortowanie czy klasyfikacja ziarnowa to różne procesy, o innych parametrach projektowych i innych kryteriach podziału. Do rozdzielania na frakcje wielkościowe, czyli na przykład na ziarno drobne, średnie i grube, stosuje się właśnie sortowniki i różnego typu przesiewacze, a nie filtry, prasy czy wirówki.