禽蛋壳膜回收分选装置参数优化

杨月斌 陈博超 王明久 迟玉杰 迟 媛

(1. 东北农业大学工程学院，黑龙江 哈尔滨 150030；2. 东北农业大学食品学院，黑龙江 哈尔滨 150030)

2020年中国禽蛋产量达3 468万t[1]，按照蛋壳质量占禽蛋质量的11%换算[2]，产生的废弃蛋壳近381万t。废弃蛋壳会造成环境污染，但如果将蛋壳和蛋壳内层的膜分离开来，将会变废为宝。蛋壳既可以用作生产食品用钙，也可以作为优良的矿物质饲料，蛋膜可用于医药、轻工业、环境工程和制作生物传感器等多个领域[3-6]。

Joseph[7]通过循环的水流冲击分离容器中的废弃蛋壳来分离蛋壳和蛋膜，利用蛋壳密度大，会下沉到容器底部，蛋膜密度小，能够上浮到水面，实现分选。Levi[8]设计了类似文丘里管的分离装置，在气流的冲击下，使脆性的壳从具有韧性的膜上脱离，再通过振动筛进行蛋壳和蛋膜分选。Michael等[9]用锤式粉碎的方法处理废弃蛋壳，分离后的蛋壳与蛋膜利用气流直接作用实现分选。为了减少粉碎蛋壳产生的粉尘污染环境，迟媛等[10-11]采用初步粉碎和水中机械搅拌的方法实现壳膜分离，并提出采用旋风式气流分选蛋壳和蛋膜。水中浮选蛋壳和蛋膜存在不易分别收集和分选不彻底的缺点，振动筛分选出的蛋壳中易于混入粒径大的蛋膜，旋风式气流分选方式相比于气流直接作用，具有蛋壳和蛋膜在分选筒中运动路程长和停留时间长的优点，可以使蛋壳和蛋膜充分分选。

分选筒内具有复杂的强旋三维气固两相流场[12]，为了提高旋风式分选筒的分选效率，研究拟采用Fluent 17.0 和EDEM 2.7进行耦合仿真，对废弃蛋壳进行分离和分选，针对分离后的蛋壳和蛋壳膜混合物，优化设计旋风式气流分选禽蛋壳膜装置以实现蛋壳和蛋壳膜的分别收集。

1 旋风式气流分选禽蛋壳膜装置

1.1 旋风式气流分选禽蛋壳膜装置原理

旋风式气流分选禽蛋壳膜装置如图1所示，主要包括负压风机1、输膜管道2、壳膜分选筒3、送料装置6等部件。壳膜分选筒主要分上锥筒段、直筒段和下锥筒段三段，上锥筒段出口为蛋膜出口，与输膜管道连接，下锥筒段出口为蛋壳出口。壳膜分选筒的工作原理是：送料装置6将分离的蛋壳和蛋膜混合物从入料口8输送至壳膜分选筒3，在负压风机的作用下分选筒中心区域的气体流速较快，近壁区域的气流速度较低，负压风机的吸力迫使大部分蛋膜运动至蛋膜出口，由输膜管道2至蛋膜收集管9直至收集，蛋壳和小部分大粒径蛋膜则在离心力作用下沿近壁区域旋转下落至下锥筒段，随着截面变窄，会逐渐靠近气流较快的中心区域，蛋膜被高速气流携带至蛋膜出口，蛋壳则由蛋壳出口落下，实现蛋壳与蛋膜的分选和收集。

1. 负压风机 2. 输膜管道 3. 壳膜分选筒 4. 试验台架 5. 蛋壳收集容器 6. 送料装置 7. 蛋膜收集器 8. 入料口 9. 蛋膜收集管图1 旋风式气流分选禽蛋壳膜试验台Figure 1 Cyclone device to collect eggshell membranes and eggshells

1.2 旋风式气流分选禽蛋壳膜装置关键参数设计

送料装置抛送壳膜分为两步：第一步为极速旋转叶轮抛送蛋壳膜，蛋壳膜靠极速旋转的叶轮来获取能量；第二步蛋壳膜离开叶轮后进入送料管道，极速旋转的叶片带动气流进而作用于壳膜。送料装置单位时间生产量计算式[13]为

(1)

式中：

Ey——送料装置单位时间生产量，kg/s；

ay——送料装置叶片高度，取50 mm；

by——送料装置叶片宽度，取100 mm；

iy——送料装置叶片数量，取6个；

δ——能量转换系数，取0.3；

ny——送料装置转速，r/min；

α——蛋壳密度，取2 310 kg/m3；

β——物料(蛋壳膜)的斜面休止角，取19°。

送料装置设计时考虑到满足(后文正交试验最高固体负荷率1.2 kg/s)要求，因此，送料装置将蛋壳膜混合物抛出时，需应满足送料装置单位时间生产量等于单位时间蛋壳膜固体负荷量1.2 kg。得送料装置转速ny为402.31 r/min，且ny满足

(2)

式中：

Dy——送料装置外径，取320 mm。

求得叶轮的线速度vy=6.74 m/s。

蛋壳膜混合物被抛送到管道出口时，需满足蛋壳膜以一定的初始速度切向抛入壳膜分选筒内。依据动能定理可得极速旋转的叶轮线速度[13]为

(3)

式中：

Hs——送料高度，取0.6 m；

vy——叶轮的线速度，m/s；

vt——送料装置管道出口末速度，m/s；

θ——送料管道与地面水平线间夹角，取60°；

λ1——叶轮线速度换算成蛋壳膜初速度的差异损失系数，取0.54；

λ2——物料(蛋壳膜)在输送过程中能量损失系数，取0.21；

g——重力加速度，取9.8 m/s2。

由式(3)得送料装置管道出口末速度vt=7.90 m/s，即旋风分选筒的入口速度为7.90 m/s。

因为试验的固体负荷率最大为1.2 kg/s，所以旋风分选筒的入口气流速度最大为7.90 m/s，以此计算结果来设定模拟仿真的边界条件。

2 壳膜旋风分选影响因素与参数分析

旋风分选影响因素主要有上出口负压、进料口风速和固体负荷率，上出口负压与进料口风速主要影响分选筒内部流场分布，即能否形成双层旋流流场。在该流场中，蛋壳在外层旋转向下运动并在下出口收集、蛋膜在内层旋流中旋转向上运动并从上出口被顺利吸出收集。若进料口风速或上出口负压过大，双层旋流最低点远高于分选筒下出口，蛋壳无法从下出口排出，在锥筒处形成灰环堆积现象，粒径较小的蛋壳也会随蛋膜从上出口吸出，降低蛋膜清洁率。若进料口风速或上出口负压过小，双层旋流最低点低于下出口，随蛋壳在外层下旋运动的蛋膜无法进入到内层上升旋流中，不能进行二次分选，降低了蛋膜回收率。不同的固体负荷率会在喂料机的作用下使物料之间产生不同的相互作用，直接影响喂料机能否均匀充分加速进入分选筒的物料及能否使物料在分选筒喂料口处均匀分布，能够充分加速的物料颗粒越多，物料在分选筒喂料口分布越均匀，分选效果越好。

前期研究对分选筒的直径、平筒顶和锥筒顶、直筒段高度进行了仿真和试验研究，得出了当分选筒筒径为D时，直筒段高度为1.05D，且锥筒顶优于平筒顶。试验通过进一步研究发现分选筒的上、下出口直径、锥筒顶角度对蛋壳、膜的运动轨迹有直接的影响，直接影响了蛋壳和蛋膜的分选效果。因此在前期研究的基础上，主要研究上出口直径为0.5D，0.4D，0.3D，下出口直径为0.75D，0.50D，0.25D，筒顶角度为30°与45°等筒体结构参数对分选筒内的流场特性、蛋壳蛋膜捕捉率、颗粒轨迹的影响，以探究更适合壳膜分选的结构参数。

3 壳膜分选筒关键结构参数的数值模拟

3.1 分选筒网格的划分及仿真参数的设定

利用ProE建立分选筒的物理模型，分选筒结构尺寸如表1所示，将物理模型导入ICEM-CFD软件中进行三维网格的划分，为了提高计算精度和准确性，采用六面体结构网格[14-17]，同时划分计算域和边界层。划分网格中，模型共分为四部分进行划分，即直筒段、锥筒段、升气管和喂料口，对前三部分需进行O-block划分，而喂料口与直筒段切口处采用“Y”型划分，网格的最大单元为3 mm。考虑到分选筒近壁区域流体运动复杂，所以对边壁网格进行加密处理。网格模型如图2(b)所示。

图2 分选筒模型Figure 2 The cylinder model

表1 分选筒结构尺寸参数Table 1 Collecting cylinder structure parameters

旋风式壳膜分选筒内涉及到气固两相流的运动，所

以选择CFD-DEM进行离散元与连续相的耦合仿真，能更准确地反映实际状况。其中EDEM 2.7求解固体颗粒相，Fluent 17.0求解气态流体相，并运用欧拉多相流模型进行流场计算[18]。旋风式壳膜分选筒内部压力呈梯度排列，考虑到内部气体为旋流，因此压力插补选择PRESTO格式，湍流模型采用RNGk—ε湍流模型[19-21]。为了提高计算的精度，离散格式采用对流项二阶迎风差值即QUICK格式[22]，同时速度和压力的耦合算法采用SIMPLEC进行运算[23]。

边界条件：边界条件根据前期研究及预试验结果进行设定，设置分选筒送料口为速度进口，设置速度大小为6 m/s(计算中最高速度为7.9 m/s)，上出口与输膜管道相连，设置为压力出口，上出口压力设置为-300 Pa，设置下出口为压力入口，压力设置为0 Pa。

仿真颗粒模型设置：蛋膜颗粒模型由1 836个直径为0.1 mm刚性小球构成，其模型厚度为0.1 mm、长和宽均为5 mm。蛋壳颗粒模型则由195个直径为0.3 mm刚性小球构成，其模型厚度为0.3 mm，长和宽均为1.5 mm。以粉末形式存在的蛋壳与蛋膜，粒径均在0.1 mm以下且漂浮速度极小，对颗粒间的相互作用可以忽略，运动方式则是会随气流由上出口排出并收集，因此不在仿真中加入粉尘颗粒。蛋壳与蛋膜模型如图3所示。

图3 仿真颗粒模型Figure 3 Particle model in simulation

3.2 壳膜分选筒不同上出口直径的仿真

3.2.1 不同上出口直径的流体域的压力分析 由图4可知，分选筒的压力从边壁向中心呈梯度变化，静压云图大致呈中心对称。分选筒中间形成了柱状的负压区域，随着上出口直径从0.5D减少到0.3D时，中间负压区域和边壁压力随上出口直径的减小而减小。但是压降却随上出口直径的减少而增加。原因是气流切向进入分选筒时，随上出口直径的减少，分选筒内部的旋流增强，使得气流在筒体边壁的压力耗散增加且出口小会导致更多的压力损失，进而使分选筒内的压降增加。

图4 分选筒内轴向截面静压力分布云图Figure 4 The static pressure distribution cloud diagram of the axial section in the collecting cylinder

3.2.2 不同上出口直径的流体域的速度分析 图5为分选筒上出口直径分别为0.5D，0.4D，0.3D时，在Z=-200、Z=0、Z=200、Z=400(Z=0为直筒段底面所在平面)时的横截面切向速度云图。由图5可以看出，对于同一分选筒，切向速度分内外两层，内层气体流速较快形成了高速气流区，外层气体流速较慢形成了低速气流区。当上出口直径由0.5D逐渐减少到0.3D时，切向速度增加，并且上出口直径为0.4D时，Z=0截面高速气流区的范围最明显。

图5 分选筒横截面切向速度分布云图Figure 5 Contour of tangential velocity distribution of the horizontal section in the collecting cylinder

3.2.3 不同上出口直径的蛋壳膜的捕捉率分析 在上出口和下出口分别建立监视面，统计蛋膜与蛋壳数量，并计算蛋膜和蛋壳的捕捉率。如图6所示，不同上出口直径的蛋壳、蛋膜，上出口直径为0.4D时蛋膜捕捉率最高，上出口直径为0.3D时蛋壳捕捉率最高，从上出口直径由0.5D逐渐减少到0.3D时，壁面附近的切向速度也随着上出口直径的减少而逐渐增大，蛋壳所受到的离心力也随之变大。此时，气固两相流中的蛋壳更容易从气体中分选出来，被下监视面捕捉。其原因是上出口直径越小，分选筒内旋流越强烈，湍流强度越强。细碎的蛋壳随着上旋的气流与蛋膜一起被收集，导致蛋膜的含杂率过高。从蛋壳与蛋膜捕捉率综合来看，上出口直径为0.4D时蛋壳、膜的捕捉效果最好。

图6 不同上出口直径蛋壳膜的捕捉率Figure 6 The capture rate of eggshells and eggshell membranes with different upper outlet diameters

3.3 壳膜分选筒的不同下出口直径的仿真

3.3.1 不同下出口直径的流体域的压力分析 图7中静压从近壁面到中心逐渐减小，中间柱状负压区域变化不明显。压力梯度沿径向变化明显，而轴向梯度几乎无变化。当下出口直径由0.75D逐渐减少到0.25D时，分选筒压降随着下出口直径的减少而增加。原因是锥筒高度不变，减少下出口直径，锥体部分的空间体积减少，气流与壁面的接触面积减少，涡流强度增加，气流的切向速度增加，筒内能量耗散增加，因此压降随着下出口直径的减少而增加。

图7 分选筒内轴向截面静压力分布云图Figure 7 The static pressure distribution cloud diagram of the axial section in the collecting cylinder

3.3.2 不同下出口直径的流体域的速度分析 图8为分选筒下出口直径为0.75D，0.50D，0.25D时，在Z=-200、Z=0、Z=200、Z=400(Z=0为直筒段底面所在平面)时的横截面切向速度云图。由图8可以看出，分选筒内气流速度不对称，当下出口直径由0.75D逐渐减少到0.25D时，切向速度逐渐增大。同一个分选筒内，速度沿上有增加趋势。且当下出口直径为0.50D时，近壁区出现环状速度带，形成的气体旋流更明显。

图8 分选筒横截面切向速度分布云图Figure 8 Contour of tangential velocity distribution of the horizontal section in the collecting cylinder

3.3.3 不同下出口直径的蛋壳膜的捕捉率分析 由图9可知，分选筒下出口直径为0.50D时，蛋壳的捕捉率和蛋膜的捕捉率最高，且当下出口直径为0.50D时，近壁区出现环状速度带，形成的气体旋流更明显，更适合分选蛋壳与蛋膜。

图9 不同下出口直径蛋壳膜的捕捉率Figure 9 The capture rate of eggshell membranes with different lower outlet diameters

3.4 壳膜分选筒的不同筒顶角度的仿真

在Fluent和EDEM中运用DPM轨迹追踪的方法探究不同筒顶角度蛋壳的运动轨迹和蛋膜的运动轨迹，从而分析获得不同筒顶角度对分选筒分选效果的影响。

在前期研究确定了分选筒直径和直筒段高度、以及文中仿真研究确定了最佳上出口直径为0.4D、最佳下出口直径为0.5D的基础上建模进行仿真。由图10可知，蛋壳的运动轨迹总体比较相似，但筒顶角度为30°时，蛋壳的轨迹在筒底的旋转圈数更多，因此蛋壳的能量损失更多。由图11可知，蛋膜的运动轨迹也比较相近，说明筒顶角度对蛋壳与蛋膜运动轨迹的影响并不明显，因此后文将通过试验的方法去探究筒顶角度对分选筒分选效果的影响。

图10 不同筒顶角度蛋壳的运动轨迹Figure 10 The trajectories of eggshells with different top angles of collecting cylinder

图11 不同筒顶角度蛋膜的运动轨迹Figure 11 The trajectories of eggshell membranes with different top angles of collecting cylinder

4 试验研究

通过前期仿真研究，发现分选筒上出口直径为0.4D，下出口直径为0.5D(D=380 mm)时，轴向截面压强分布较均匀，近似呈中心对称，各横截面有较明显的环状速度带且中心高速带范围较明显，能形成较好的双层旋流流场。对于蛋壳膜捕捉率，上出口直径为0.4D时，蛋膜颗粒捕捉率远高于另两组，同时也有较高的蛋壳颗粒捕捉率；下出口直径为0.5D时，蛋壳膜颗粒捕捉率均优于另两组。而筒顶角度在仿真中无较明显差异，需在试验中进行研究。根据研究的结构参数进行加工和试验台搭建，研究影响分选效果的工作参数(进料口风速、上出口负压及固体负荷率)。

4.1 试验仪器与试验方法

4.1.1 试验仪器与材料

旋风式气流分选禽蛋壳膜装置(如图12所示)：实验室自制；

图12 试验台示意图Figure 12 Experiment device

风速仪(可测风速与风压)：LR-ZJB手持型，上海雷若仪表科技有限公司；

鼓风机：TB-202型，上海阜风机电设备有限公司；

三相异步电动机：Y80M2-4型，上海瑞达电机有限公司；

变频器：VFD-M型，深圳台达电子有限公司；

电子天平秤：M600TB-B型，深圳市美孚电子有限公司；

生鸡蛋蛋壳：海兰褐，东北农业大学食堂。

4.1.2 试验方法 新鲜的鸡蛋壳经过清洗、晒干后，用粉碎机初步粉碎后放入自行研制的水中机械搅拌壳膜分离装置中进一步分离，得到分离的蛋壳和蛋膜。评价旋风分选筒的分选效果需要计算蛋膜与蛋壳回收率，为了使回收率的计算不受壳、膜分离率的影响，需要100%分离的蛋壳与蛋膜，因此将分离的蛋壳和蛋膜纯化处理。将水中机械搅拌分离的蛋壳和蛋膜分别收集干燥后喂入旋风式气流分选禽蛋壳膜装置中，调节上出口风小于正常分选的风速(正常分选的风速应大于蛋膜的悬浮速度小于蛋壳的悬浮速度)，上出口收集的全部是蛋膜，保证蛋膜的纯度。同理调节上出口的风速大于正常分选的风速，以确保在下出口收集蛋壳的纯度。收集的蛋膜碎片粒径分布3.0～7.0 mm、厚度约为0.10 mm、密度为409 kg/m3；收集的蛋壳颗粒粒径分布0.5～2.5 mm，厚度0.28～0.33 mm，密度2 300 kg/m3。将纯净的蛋膜与蛋壳按照鸡蛋中蛋壳与蛋膜的混合质量比96.657∶3.043进行均匀混合，然后将混合物喂入旋风式气流分选筒进行分选，从分选筒上出口收集蛋膜，下出口收集蛋壳，称取收集的蛋膜与蛋壳的质量，求出蛋膜与蛋壳的回收率。经测定：蛋壳颗粒，粒径范围为0.5～2.5 mm，悬浮速度为8.2～9.3 m/s；蛋膜颗粒，粒径范围为3.0～7.0 mm，悬浮速度为1.8～2.3 m/s。

4.2 试验评价指标

4.2.1 蛋膜回收率的计算 根据蛋壳膜分离率[24]公式：

(4)

式中：

M——蛋壳膜混合物的总质量，g；

m——从蛋壳膜清选出蛋膜的质量，g。

蛋膜分选的纯净率[25]和回收率为

(5)

(6)

式中：

ma——清选出的蛋膜质量，g；

mb——ma经1 mol/L盐酸处理后蛋膜质量，g；

mc——蛋壳膜理论分离的蛋膜质量(mc=0.030 43M)，g。

4.2.2 蛋壳回收率的计算 进入分选筒的蛋壳可以分为三部分，第一部分是分选筒下落收集的蛋壳质量为mk1，第二部分为收集的蛋膜中含有蛋壳的质量为mk2，第三部分为分选后无法收集以粉尘形式存在的蛋壳质量为mk3。蛋壳的回收率可以表示为：

(7)

式中：

Mk——进入分选筒的蛋壳总质量，g；

ηk——下落回收的蛋壳回收率，%。

由式(6)可得

mk2=(1-Yc)×ma。

(8)

因此，蛋壳的回收率可表示为：

(9)

式中：

mk3/Mk——以粉尘形式存在的蛋壳与分选蛋壳的总质量比，取0.011～0.034。

4.3 试验方案

4.3.1 正交试验 以蛋膜和蛋壳的回收率作为试验指标，以分选筒筒顶角度、送料口风速、吸风机负压、固体负荷率作为试验因素，探究各试验因素对旋风分选装置壳膜分选效果的影响。根据仿真试验及前期预试验确定试验因素水平取值见表2。通过变频器调节送料装置与吸风机的转速大小，进而实现试验中送料口风速和吸风机负压的控制。

表2 试验因素水平Table 2 Level of experimental factors

由表3可知，影响蛋壳回收率的最优水平组合为A2B1C2D2，影响蛋膜回收率的最优水平组合为A2B3C2D2，且两试验指标的主次因素排序都为B、C、D、A。对试验进行加权综合分析，影响壳回收率指标的权重取0.30，影响膜回收率指标的权重取0.70，则影响总指标的主次因素排序为B、C、D、A。由此可见，吸风机负压和送料口风速对蛋壳与蛋壳的回收率影响较为显著。

表3 正交试验方案与结果Table 3 Orthogonal test plan and result analysis

4.3.2 二次通用旋转组合试验 正交试验结果显示：吸风机负压B和送料口风速C对试验指标蛋壳回收率和蛋膜回收率的影响较为显著，因此取因素A和D的最优水平，即在壳膜分选筒锥顶角度为45°，固体负荷率为1 000 g/s的条件下，考虑主要影响因素吸风机负压和送料口风速对试验指标壳回收率和膜回收率的影响，构建二次通用旋转组合试验。

通过Design-Expert 8.0.6软件对表4的试验数据进行分析，获得了各个因素对蛋膜回收率和蛋壳回收率的影响。各自的回归方程分别为

表4 二次通用旋转组合试验安排及结果Table 4 Arrangement and results of quadratic universal rotary assembly experiment

(10)

(11)

式中：

ηm——蛋膜回收率，%；

ηk——蛋壳回收率，%；

X1——吸风机负压，Pa；

X2——送料口风速，m/s。

对上述二次回归方程进行方差分析和回归系数显著性检验，结果见表5和表6。

表5 蛋膜回收率方差分析†Table 5 Analysis of variance of membrane collecting rate

表6 蛋壳回收率方差分析†Table 6 Analysis of variance of eggshell collecting rate

通过表5和表6的显著性检验可知，蛋膜和蛋壳的回收率模型都满足P<0.01，表示模型的因素影响极显著，两个模型的失拟项均不显著(P>0.05)，说明模型所拟合的二次回归方程能准确反映吸风机负压和送料口风速与蛋壳回收率和蛋膜回收率之间的关系。

由图13(a)可知，当送料口风速一定时，吸风机负压越高，蛋膜的回收率越大，当吸风机负压一定时，随着送料口风速的增加，蛋膜回收率先增大后减小。蛋膜回收率减少是由于送料风速过快，会导致较大的蛋膜跟随蛋壳一起绕筒壁螺旋下落，进而影响蛋膜回收率。

由图13(b)可知，当吸风机负压一定时，随着送料口风速由低到高，蛋壳回收率缓慢减小。送料口风速一定时，随着吸风机负压由低到高，蛋壳的回收率先快速减少后缓慢减少。蛋壳回收率快速减少是由于负压增大到一定数值，会使粒径小的蛋壳被吸入输膜管道，导致壳的回收率快速降低。

图13 交互作用影响下的响应曲面Figure 13 Response surfaces under interaction influence

4.3.3 参数优化 为了提高蛋膜和蛋壳的回收率，借助Design-Expert 8.0.6来优化响应曲面模型。采用主要目标法和惩罚函数法对拟合的回归方程进行参数优化，得出最优的壳回收率与膜回收率的参数组合。

目标函数：F(X)=-ηk；

性能约束条件：G(X)=ηm≥93；

压力约束条件：100

送料口速度约束条件：4

最优参数组合为：X1=336.61，X2=4.64，即吸风机负压336.61 Pa和送料口风速4.64 m/s。最优参数组合对应的回收率为ηm=93.00%,ηk=97.89%。

4.3.4 试验与优化验证 依据优化结果，选取正交试验确定的锥筒顶角45°、固体负荷率为1 000 g/s、优化后的吸风机负压和送料口风速作为试验条件，做5次重复验证实验，壳膜回收率与壳膜回收率分别为92.94%，97.90%，与回归分析优化结果相近，表明优化可信。

5 结论

为实现废弃禽蛋壳膜的回收再利用，研究将分离后的蛋壳和蛋膜混合物分选出来，从而实现各自的应用价值。采用旋风分选装置分选获得蛋壳和蛋膜，通过流固耦合仿真和试验研究发现采用优化后的分选装置分选的效果很好。当分选筒直径为D，上出口直径为0.4D，下出口直径为0.5D时，蛋壳膜捕捉率更优。筒顶角度、吸风机负压、送料口风速、固体负荷率是影响蛋壳和蛋膜回收率的主要因素，锥形筒顶角度为45°，固体负荷率为1 000 g/s，送料口速度为4.64 m/s、吸风机负压为336.61 Pa时，蛋膜回收率为92.94%，蛋壳回收率可达97.90%，分选效果最好。由于设计的分选装置存在消耗功率较大的缺点，所以拟通过改变送料方式降低功率损耗，从而降低分选成本。