Установка микрофильтрации сыродельных соляных растворов с автоматическим управлением
Установка микрофильтрации сыродельных соляных растворов с автоматическим управлением
Каждый молочный завод сталкивается с проблемой, возникающей во время процесса соления сыров и связано это с постепенным ростом уровня
загрязнения соляного раствора вследствие проникания в него компонентов сыров (белков, жира, соли,
лактозы и твердых частиц) и бактерий. Загрязненный соляный раствор является превосходной питательной
средой для дальнейшего роста нежелательной бактериальной флоры, включая патогенные бактерии, дрожжи
и плесени, являющиеся существенной угрозой для обеспечения качества окончательного изделия. Кроме
того, соляный раствор отличается нежным динамическим равновесием между отдельными компонентами
соляного раствора, как хлорид кальция, растворенные и осажденные кальциевые соли, лактоза, молочная
кислота, а также растворенные и денатурированные сыворочные белки. Насыщение соляного раствора белками
и солями обеспечивает его соответствующую буферность и в результате предупреждает растворение очередных партий сыра, введенных в соляный раствор.
С течением времени происходит помутнение соляного раствора, обусловливающее на окончательном этапе необходимость его
замены или подготовки термическим или химическим методом. Пастеризация соляного раствора приводит к нарушению
упомянутого динамического равновесия (особенно путем изменения уровня фосфата кальция) и требует использования
теплообменников стойких к коррозии, вызванной высокой концентрацией NaCl. Химический метод приводит к нарушению
процесса созревания сыров в поверхностном слое.
Предлагаемая установка предназначена для восстановления сыродельного соляного раствора при помощи мембранной техники.
Это метод, основанный на физическом разделении раствора на мембране (микрофильтре) определенной пористости под
влиянием разницы давлений возникающих по ее обеим сторонам.
Установка использует керамические микрофильтрационные мембраны, являющиеся физическим барьером для частиц, находящихся
в растворе, размеры которых превышают размер пор мембраны. Размер этих пор определяет одновременно сепарационную способность мембраны.
Процесс восстановления соляного раствора осуществляется в фильтрационных модулях, в которых происходит физическое разделение соляного
раствора на две фракции (смотри рис.):
фильтрат - чистый соляный раствор с неизмененным pH и сохраненным физикохимическим равновесием, свободный от бактериальной микрофлоры - предназначенный для повторного использования в процессе соления сыров;
концентрат - содержит всю бактериальную микрофлору и твердые загрязнения - предназначенный для утилизации.
Основной задачей установки для микрофильтрации, кроме удаления загрязнений, возникающих в виде помутнения, пены и
кожуха (белково - жирового) является редукция уровня бактериальной микрофлоры. Мембраны 100% удаляют из соляного
раствора дрожжи, плесени и склероции бактерий, зато редукция общего количества микроорганизмов составляет мин.
99,8%. Другие компоненты соляного раствора остаются практически на неизмененном уровне. Уровень накопления кальциевых
солей во время микрофильтрации на керамических мембранах не превышает 10%, a азотных соединений 5%.
Микрофильтрация предоставляет возможность достигнуть значительной степени возврата соляного раствора. Количество соляного
раствора, являющегося предметом дальнейшей утилизации возникает из минимального объема системы микрофильтрации, разрешающей
ей правильно работать. Обычно объем концентрата, предназначенного для сброса не превышает 1-1,5% соляного раствора, подверженного восстановлению.
Сокращенный ход процесса
Учитывая возможность получить высокую концентрацию продукта, установка работает в так называемом пакетном режиме
(batch - режиме) с питанием от буферного танка соляного раствора. Время работы установки составляет от 12 до 18 часов,
в зависимости от чистоты соляного раствора. В начальной фазе работы MF, если соляный раствор в течение продолжительного
времени не подвергался очистке, рабочее время может быть более коротким, но будет постепенно увеличиваться, по мере очистки.
В конце каждого цикла восстановления происходит сброс концентрата из установки в количестве, которое зависит от минимального объема системы MF.
Для увеличения времени и обеспечения оптимальных условий работы установки, применяется предварительная фильтрация соляного раствора
при помощи системы мешочных фильтров (100 и 25 ?m). Фильтры оснащены системой манометров, представляющих возможность наблюдать за
степенью их закупорения. Частота их очистки обусловлена степенью загрязнения соляного раствора. Обычно оператор один раз в
день выполняет данную операцию.
После наполнения уравнительного бака загрязненным соляным раствором, происходит запуск установки путем включения питательного
и циркуляционного насоса. После деаэрации системы и установления целевых параметров процесса, начинается соответствующий
процесс фильтрации. Постепенному открытию подвергается регулировочный клапан на отводе фильтрата из фильтрационного модуля.
Открытие клапана продолжается до момента достижения системой номинального значения производительности фильтрата. Система
автоматической регулировки трансмембранного давления, соединенная с расходомером, предоставляет возможность обеспечить
постоянный уровень производительности фильтрации во время производственного цикла. Происходящая во время процесса фильтрации
постепенная блокировка пор мембран и являющееся ее результатом падение объема фильтрата, получаемого в единице времени,
компенсируется благодаря росту трансмембранного давления. Система работает при постоянной производительности с момента
достижения максимального значения трансмембранного давления. После достижения данного значения, производительность
системы медленно уменьшается. В момент падения производительности до заданного уровня (около 70% номинальной
производительности) прекращается подача соляного раствора в уравнительный бак. С данного момента начинается
этап окончательного концентрирования концентрата в уравнительном баке. После достижения нижнего уровня в баке
происходит закрытие клапана на отводе фильтрата и сброс оставшегося объема концентрата из системы.
Система MF оснащена теплообменником, установленным в циркуляционном контуре, предоставляющим возможность обеспечить
постоянную температуру соляного раствора во время процесса микрофильтрации. Теплообменник используется также для подогрева моющих растворов во время цикла мойки.
После завершения процесса микрофильтрации и опорожнения установки, осуществляется цикл мойки. Мойка производится с
применением общеизвестных моющих средств (2% NaOH при темп. 85°C с добавкой до 300 ppm NaOCl и 1,5% HNO3 при темп. 55°C).
После завершения цикла мойки выполняется испытание на производительность с водой для подтверждения эффективности процедуры
мойки мембран. В случае достижения предполагаемой производительности с водой, установка готова к повторному использованию.
Перечень предлагаемого нами на сайте оборудования не является полным. Вы можете выслать
запрос о другом интересующем Вас оборудовании. Технические характеристики любых машин и
линий можно изменить или подобрать в соответствии с вашей продукцией. Мы гарантируем быстрый и компетентный ответ.
Технические характеристики
Технические параметры установки
производительность процесса - в среднем 2 700 - 3 000 л/час;
фильтрационные мембраны - 23-канальные керамические мембраны трубчатые фирмы TAMI Industries площадью 0,5 м2;
фильтрационные модули - корпус из кислотоустойчивой стали 316L;
количество фильтрационных ступеней - одна;
количество циркуляционных контуров - один;
количество фильтрационных модулей в контуре - 1 модуль 37-мембранный с 37 мембранами;
общая фильтрационная площадь - 12,95 м2;
вид материала мембран - ZrO2 (мембраны допущены к контакту с пищевыми продуктами);
химическая стойкость мембран - в пределе pH 0-14;
термоустойчивость мембран - до 300°C;
давление в рециркуляционной системе - макс. до 10 баров;
напряжение питания - 3x400V/50Hz;
установленная мощность - 34 kW;
давление воздуха - мин. 6 баров;
давление водяного пара - 3 бара;
время работы между мойкой - около 8 человеко - часов.
Производительность установки (обезжиренное молоко)
производительность питания молоком - 3 000л/час;
Количество фильтрованного раствора - около 2 970л/час;
количество получаемого концентрата - около 30 л/час.
Потребление факторов
питание -400V/50Hz;
электрическая мощность -34 kW;
сжатый воздух: давление -мин. 5 бар; количество -6м3/час;
технологическая вода /моментное потребление при мойке/ -20м3/час;
пар с давлением около 3 бара -120кг/час;
ледяная вода с температурой 2°C - 10м3/час.
Комплектация
Система микрофильтрации соляного раствора будет изготовлена в компактной форме, т.е. все элементы будут размещены на раме
из кислотоустойчивой стали сорта AISI 304. Все элементы, имеющие контакт с молоком будут изготовлены из стали сорта AISI 316.
Основным элементом предлагаемой системы является фильтрационный модуль, оснащенный керамическими мембранами типа ISOLFUX® фирмы TAMI
Industries номинальной пористостью 1,4 ?m, которые являются физическим барьером для частиц, микроорганизмов и небольшой части
органических соединений. Соляный раствор перед подачей на мембраны будет подвергаться предварительной очистке на мешочном
фильтре размером отверстий 100 ?m, щелевом фильтре размером отверстий 50 ?m /Фильтры являются неотъемлемой частью предлагаемой системы.
Обслуживание установки осуществляется в полуавтоматическом режиме. Система управления находится в шкафу из килотоустойчивой стали и
изготовлена на основе контроллера фирмы Siemens типа S7. Обслуживание осуществляется с помощью операционной панели OP, работающей
на ощупь. На операционной панели высвечиваются рабочие параметры, т.е.: Эффективность процесса, количество переработанного
сырья и полученных продуктов, температура продукта, значения давления и др. На панели доступна также полная визуализация
процесса. Система управления оснащена телефонным модемом для сервисного обслуживания.
Обычно системы управления мембранных установок оснащены переключателями звезда / треугольник для запуска двигателей. Опционально
системы управления могут быть оснащены устройствами мягкого запуска двигателей, так назыв. софт - стартом или преобразователем частоты.
Наше предложение включает использование преобразователей частоты, что предоставляет возможность произвести очень мягкий запуск и
очень точную регулировку значения трансмембранного давления. Данный параметр особенно существенный для обеспечения экономически
эффективного рабочего времени системы.
Фотоматериал
Стоимость оборудования
Компания "Машины и Технологии" придерживается принципа персонального подхода к клиенту и формирования конечной
стоимости оборудования исходя из индивидуальных требований заказчика. Для получения прайса на интересующую Вас
единицу оборудования, пожалуйста, заполните следующую форму.