Осветление сильноконцентрированных суспензий

РИА «Напитки», сентябрь 2006 года

Рис.1 - Установки Серии «Каскад-У»

В пищевой промышленности микрофильтрация как технологический прием применяется для осветления жидких пищевых растворов, когда содержание примесей (сухого вещества) в растворе не превышает 0.1 – 0.3 % по массе.

Однако в практике часто встречаются более высокие концентрации загрязнения (например: квасное сусло, водочная сортировка, обрабатываемая пылевидным углем в «Полтавчанке» и т.п.), и технологам приходится применять очень сложные схемы предварительного осветления напитка - начиная от фильтрации на фильтропрессе с многократными заменами пластин фильтрокартона, заканчивая декантацией и снятием с осадка.

ООО «Экспресс-Эко», помимо расширения ассортимента выпускаемой продукции и оказания услуг в области промышленной микрофильтрации, в последние годы вело разработку новых видов оборудования и технологии для осветления сильно концентрированных суспензий. В одном из предыдущих номеров мы рассказывали о новой серии микрофильтрационных установок «Каскад», предназначенных для финишных стадий фильтрации водок, ликероводочных изделий, вина, пива и т.п., при этом предусмотрен широкий выбор опций в управлении установкой, которые могут быть автоматизированы.

В настоящей статье мы хотим рассказать о серии установок «Каскад-У», предназначенных для первичного осветления растворов, сильнозагрязненных твердыми частицами.

Новое оборудование позволяет осуществлять процесс в автоматическом режиме с минимальным количеством расходных материалов за счет применения регенерируемых фильтрующих материалов. По сути, речь идет о новом поколении автоматических сепарационных устройств, при этом степень автоматизации определяет потребитель.

ООО «Экспресс-Эко» выпустило в производство серию автоматических установок «Каскад-У» с производительностью 2, 8, 10.16 м3/час по фильтрату, позволяющих в непрерывном режиме осветлять сильно загрязненные жидкие продукты с содержанием загрязнений от 0.1 до 8 % масс. Реализация такого технологического приема стала возможна благодаря оригинальному аппаратурному оформлению и специальному программному обеспечению, разработанному специалистами ООО «Экспресс-Эко».

В настоящее время изготовлены и работают две установки (см. рис. 1):

• «Кофейня на паях» (г. Москва) - фильтрация кофейного концентрата.
• «Корфорский ликеро-водочный завод» (г. Хабаровск) - осветление сортировки от мелкодисперского угля после её обработки в «Полтавчанке».

В основе непрерывной работы установки заложен принцип саморегенерации. Установка представляет собой систему параллельно работающих фильтров - от двух до шести и более. Разработанный алгоритм управления установкой по мере накопления загрязнения и увеличения сопротивления потоку предусматривает автоматический поочередный вывод в режим регенерации параллельно работающих фильтров.

Принципиальная схема автоматической установки «Каскад-У-8» приведена на рис. 2. В таблице 1 представлены её технические характеристики.

Принцип работы

Водно-спиртовой раствор (ВСР) насосом подается на входы параллельно работающих фильтров первой ступени (Ф1-Ф4)с патронными фильтрующими элементами из нержавеющей сетки. Одновременно работают от двух до четырех фильтров, при этом один находится в регенерации, остальные – в работе. После фильтров первой ступени ВСР окончательно очищается на фильтре второй ступени (Ф5), в котором установлены патронные фильтрующие элементы с рейтингом 1 мкм. Давление на входе в установку, на входе во вторую ступень и на выходе из установки контролируется электронными датчиками давления, расход контролируется электронным расходомером и поддерживается на заданном уровне с помощью частотного регулятора, контролирующего работу насоса.

В ходе работы периодически, в автоматическом режиме производится поочередная регенерация фильтров первой ступени. Осадок угля смывается в фильтр - ловушку, которая после осушения промывается обратным током воды, и пульпа сбрасывается в канализацию или в мешочный фильтр с последующей утилизацией. Процессы заполнения, намыва и регенерации фильтров полностью автоматизированы и проходят без участия человека по специально разработанному алгоритму, реализованному в контроллере. Информация об основных параметрах работы установки выводится на экран дисплея контроллера.

Технические характеристики некоторых установок серии «КАСКАД-У»

Допускается подача на вход в установку водно-спиртового раствора с концентрацией пылевидного угля от 30 до 3000 г/1000 дал, в зависимости от концентрации поступающего загрязнения чаще или реже будет включаться режим регенерации.

Разные предприятия используют в своей технологии обработки сортировки различные марки углей, отличающиеся гранулометрическим составом, соответственно, сжимаемостью осадка. Для определения технологических параметров в управлении установкой в зависимости от типов угля ООО «Экспресс-Эко» приглашает заинтересованные организации к проведению предварительных испытаний на нашей производственной базе. На предприятии изготовлена для этих целей пилотная установка со стендом, позволяющим имитировать любые реальные условия эксплуатации и любые концентрации загрязнений.

Рис.2 - Принципиальная схема автоматической установки

Таким образом, прежде чем обсуждать техническое задание на изготовление установки для Заказчика, мы можем предварительно промоделировать процесс осветления раствора от того вида угля, который используется на производстве у Заказчика и продемонстрировать результат Заказчику.

Предварительные расчеты показали, что окупаемость такой установки составляет от 4 до 6 месяцев за счет экономии на расходных материалах. А преимущества использования этих установок очевидны:

1. При работе с активированным пылевидным углем в силу большой доли ручного труда рабочие места всегда имеют высокую степень загрязненности угольной пылью. В нашем варианте это исключается.
2. Автоматизация управления установкой позволяет вести контроль за ее работой с удаленного рабочего места, а также снижает роль человеческого фактора, что повышает стабильность получаемого результата.

Следует отметить, что в описываемой установке снижение уровня автоматизации практически невозможно – успех работы установки определяется строгой очередностью в открывании и закрывании соответствующих кранов. Контролер сделает это безошибочно, тогда как возможное влияние человеческого фактора может нарушить рабоспособность системы.

Необходимо отметить также, что применение такой установки возможно не только для осветления водно-спиртовой смеси от угля, но и для осветления других продуктов независимо от типа образующего осадка.

А.А. Горшков, зам. директора по маркетингу