ОЧИСТКА МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ НА NF
Обесцвечивание, очистка и нанофильтрация молочной кислоты
Начинать следует с определения молочной кислоты, которая должна оставаться в продукте, а также с учета остаточных сахаров, пигментов и солей, требующих контроля. Для формирования технологической схемы используются сравнительные испытания мембран, двухступенчатая NF валидация и материальный баланс, что позволяет определить связь с последующими этапами концентрации, кристаллизации или другими операциями по переработке.
На этой странице представлена предварительная оценка технологических схем для потоков молочной кислоты. Тип мембран, назначение потоков и допустимый диапазон рабочих условий должны определяться на основе испытаний исходного потока и целей проекта.
Сначала необходимо определить молочную кислоту, которая будет сохранена, а также соответствующие характеристики качества готового продукта.
Необходимо определить задачи по разделению остаточных сахаров, пигментных веществ, золы и основных ионов.
Необходимо определить требования к исходному потоку с точки зрения концентрации, кристаллизации, использования ионообменной смолы или других этапов переработки.
НАЧНИТЕ С ЦЕННОСТИ ПРОДУКТА
Необходимо сначала определить цели, связанные с выходом молочной кислоты, прежде чем распределять задачи по фракционированию с использованием NF
«Поток молочной кислоты» может поступать с различных этапов ферментации, обесцвечивания, обработки с помощью ионообменной смолы или предварительного концентрирования. Тип мембраны невозможно определить исключительно по названию материала, а ни пермеат, ни концентрат не могут считаться исходным потоком продукта.
Какие компоненты необходимо сохранить в готовом продукте
Необходимо уточнить форму и концентрацию молочной кислоты и прочих ценных компонентов, а также методы анализа и допустимые пределы их потерь.
Что требуется контролировать
Необходимо определить, каким образом остаточные сахара, пигменты, зола, соли и другие примеси влияют на качество готового продукта и ход последующих технологических процессов.
Куда далее направляется поток готового продукта
Необходимо определить условия исходного потока, необходимые для процессов термического концентрирования, кристаллизации, использования ионообменной смолы или иных операций по переработке.
Границы технологической схемы:Нанофильтрация может включать в себя один или несколько этапов фракционирования и очистки, однако она по умолчанию не заменяет процессы ферментации, использования ионообменной смолы, дистилляции, выпаривания, кристаллизации и всех прочих традиционных методов переработки.
ОЦЕНКА ИСХОДНОГО ПОТОКА
Решение о проведении испытаний реального образца принимается на основе пяти групп информации
К этим группам относятся параметры, используемые при оценке технологической схемы, а не фиксированные характеристики исходного потока. Отсутствие данных в любой из этих групп может повлиять на результаты сравнительных испытаний мембран, материальный баланс и выводы, связанные с масштабированием установки
концентрация молочной кислоты и состояние исходного потока
концентрация молочной кислоты, мутность, содержание твердых веществ, вариативность между партиями продукции и текущая стадия технологической схемы
спектр примесей
остаточные сахара, пигменты, зола, основные ионы и другие компоненты, требующие контроля
допустимый диапазон рабочих условий
pH, температура, вязкость, осмотическое давление, стабильность исходного потока и условия непрерывной эксплуатации.
Цели, связанные с продуктом и последующими технологическими ступенями.
Характеристики качества продукта, методы анализа, а также этапы кристаллизации или рафинирования.
Материалы и границы процесса очистки.
Совместимость мембран с материалами, допустимые средства очистки, температура очистки и требования к контакту с продуктом.
ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ СХЕМА NF
Использовать двухступенчатую NF для фракционирования, оценки извлечения компонентов и сопряжения с последующими ступенями
Наличие двух этапов не подразумевает фиксированных типов мембран или направлений потоков. Задачи по разделению на каждом этапе определяются по результатам сравнительных испытаний мембран, анализа компонентов и материального баланса.
- 01Подготовка исходного потока или промышленная фильтрация.
При необходимости осуществляется контроль частиц, мутности, температуры, а также риска мембранного загрязнения, связанного с NF.
- 02Первичное фракционирование компонентов с использованием NF.
Определяется распределение компонентов в первой продуктовой струе на основе данных о задержании и прохождении через мембрану молочной кислоты и основных примесей.
- 03Вторичное извлечение/доочистка компонентов с применением NF.
Дополнительно оцениваются показатели извлечения целевого компонента, устранения примесей или необходимости дальнейшего фракционирования для выбранной первичной струи.
- 04Сопряжение с последующей доочисткой
Подключение к процессам термической концентрации, кристаллизации, использованию ионообменной смолы или другим операциям производства, определённым в проекте.
Взаимосвязи между различными струями в технологической схеме.
Не следует заранее классифицировать пермеат и концентрат как «продукт» или «отходы»
Назначение молочной кислоты, остаточных сахаров, пигментов и солей зависит от типа мембраны, партии исходного потока и целей проекта.Оценка реального исходного потока в сочетании с материальным балансом позволяет определить, является ли полученный продукт пермеатом или концентратом.
Для каждого варианта рециркуляции требуется оценка накопления примесей и влияния непрерывной эксплуатации.
ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПИЛОТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
Для определения распределения компонента по потокам и границ непрерывной эксплуатации используется исходный поток
Концентрация молочной кислоты, остаточные сахара, пигменты, ионы и вязкость совместно влияют на процесс разделения. Цель таких испытаний — не установление фиксированного значения извлечения, а сбор подтверждающих данных для конкретного проекта
- 01Анализ полученных данных
Необходимо подтвердить параметры исходного потока, целевые компоненты, примеси, технические характеристики продукта, SDS и действующую технологическую схему
- 02Сравнительные испытания мембран
Сравните задержание и прохождение молочной кислоты, остаточных сахаров, пигментов и солей через рассматриваемые мембраны.
- 03Материальный баланс в лабораторных условиях
Анализ состава потока, изменений объема, тенденций мембранного загрязнения и результатов восстановления характеристик после мойки.
- 04Непрерывные пилотные испытания
Проверка режима циркуляции, допустимого диапазона рабочих условий, накопления компонентов и стабильности в течение более длительного периода работы.
- 05Инженерное масштабирование
Определение параметров проектирования, касающихся площади мембран, конфигурации технологической схемы, CIP, аппаратуры измерений, систем управления, а также связей с предшествующими и последующими технологическими ступенями.
Направления потока целевых компонентов и основных примесей в условиях, согласованных при проведении тестов.
Экспериментальная основа для определения зависимостей между удельным потоком, концентрацией и объемами рециркуляции компонентов в потоках.
Динамика удельного потока, характер мембранного загрязнения, совместимость методов очистки и эффективность извлечения компонента.
Рекомендации относительно комбинации мембранных стадий, их площади, логики управления и связей с последующими технологическими ступенями.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Для проведения предварительной оценки необходим набор данных об исходном потоке и выходном продукте с возможностью отслеживания их изменений.
Публичные обезличенные данные по реализованным проектам, результаты испытаний и значения гарантий для новых проектов должны храниться раздельно. Существующие примеры могут служить пояснением технологической схемы, однако они не заменяют собой анализ и проверку текущего исходного потока.
- Источник исходного потока
- Очищенный сусло после ферментации, исходный поток до или после обесцвечивания, предварительно концентрированное сусло или любой другой боковой поток технологической схемы.
- Молочная кислота и остаточные сахара
- Концентрации, состав сахаров, методы анализа и вариации между партиями продукции
- Цветовые вещества и примеси
- Цвет, зола, основные ионы, другие органические примеси и методы анализа
- Физические свойства
- SS или мутность, температура, pH, вязкость, плотность и стабильность исходного потока
- существующая технологическая схема
- этапы фильтрации, обесцвечивания, применения ионообменной смолы, выпаривания, кристаллизации, а также связи между процессами в последующих и предшествующих технологических ступенях
- Цели, ставимые перед выходом продукта
- характеристики качества продукта, цели его применения, допустимые составы исходного потока и методы аналитической проверки
- границы зоны очистки
- разрешенные средства очистки, температура, материалы, соприкасающиеся с продуктом, и требования к смене производства
- условия верификации
- Доступный объем образца, условия хранения и перевозки, SDS, продолжительность испытаний и условия непрерывного пилотирования
На этой странице условия ранее реализованных проектов не представлены как универсальные значения концентрации исходного потока, извлечения компонентов, чистоты продукта, эксплуатационных затрат или срока службы мембран. Официальные значения определяются по результатам испытаний реального образца, пилотных испытаний и технического соглашения по проекту.
ПРОЕКТНЫЙ ОПЫТ
Подтверждены технические характеристики процесса получения молочной кислоты с использованием NF
Указанные выше производительности применимы исключительно к открытым обезличенным данным о реализованном проекте и отражают инженерную реализацию соответствующих секций мембраны. Они не являются значениями, используемыми при проектировании, ни гарантиями качества для нового проекта.
Публичные обезличенные данные по реализованным проектам · технологическая схема очистки с двумя последующими технологическими ступенями, использующая устройство NF
Для поддержки проведения сравнительных испытаний мембран и принятия решений по масштабированию проекта используются записи промышленных систем.
В открытых обезличенных данных о реализованном проекте указаны только производительность установки, технологическая схема процесса получения молочной кислоты и двухэтапная инженерная часть, реализованная с использованием NF. Информация о клиенте, качестве готового продукта, извлечении компонентов, энергопотреблении и других показателях эксплуатации на этой странице не предоставляется.
ГРАНИЦЫ ОТВЕТСТВЕННОСТИ
Подтвердить наличие секции с мембранами в полной технологической схеме производства молочной кислоты
Plum определяет критерии проверки качества и технические требования, связанные с процессом мембранной сепарации. Порядок обработки продукта, этапы, не связанные с применением мембран, стандарты качества, а также ответственность за соблюдение нормативов должны быть отдельно уточнены в рамках технического задания проекта.
Plum может предоставить
- Предварительная оценка исходного потока, целевых компонентов и задач извлечения
- сравнительные испытания мембран, испытания реального образца и пилотные испытания
- Двухэтапная технологическая схема с использованием NF, включающая расчёт материального баланса и проектирование секций с мембранами
- Интегрированная система на основе мембран, предусматривающая циркуляцию среды, CIP, а также оборудование для измерений и управления процессом
- Пусконаладка оборудования, обучение персонала и поддержка в процессе инженерного масштабирования
Уточнение деталей в зависимости от конкретного проекта
- Ферментация, предварительная обработка исходной воды и последующие предшествующие технологические ступени переработки продукта
- Использование ионообменной смолы, выпаривание, кристаллизация и другие операции по очистке продукта
- Формулировка состава продукта, установление стандартов качества и определение критериев аналитической приемки
- Обеспечение соблюдения нормативов в сфере пищевой промышленности, фармацевтики или других отраслях
- Энергоснабжение, трубопроводная сеть объекта и границы производительности всего завода
СВЯЗАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Продолжить анализ технологической схемы и условий проверки её эффективности
Обзор бизнес-аспектов проектаМембранное разделение технологических жидкостей
Возможности проведения проверок эффективностиЛабораторные и пилотные испытания
Основные технологические решенияСелективная нанофильтрация и фракционирование
Проектные данныеОтчет об очистке молочной кислоты с использованием NF
ИНЖЕНЕРНЫЕ ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ
Вопросы и ответы по очистке молочной кислоты на NF
Может ли нанофильтрация заменить ионообменную смолу, дистилляцию или любые традиционные методы переработки?
Это невозможно утверждать однозначно. NF может обеспечить этапы обесцвечивания, удаления примесей, фракционирования или извлечения компонентов, определенные в конкретном проекте. То, будут ли применяться ионообменная смола, дистилляция, выпаривание или кристаллизация, зависит от характеристик исходного потока, требований к продукту и результатов полного материального баланса.
Могут ли потоки молочной кислоты с разным содержанием примесей использовать одну и ту же мембрану напрямую?
Одного лишь уровня концентрации молочной кислоты недостаточно. На выбор мембраны и допустимый диапазон рабочих условий влияют остаточные сахара, пигменты, ионы, pH, вязкость, осмотическое давление, температура, а также существующая технологическая схема. Необходимо провести оценку с использованием реального исходного потока.
Почему в типичной технологической схеме применяется двухступенчатый NF?
Двухступенчатая схема разделяет задачи фракционирования, извлечения и доочистки. Результаты испытаний и материальный баланс определяют мембрану каждой ступени, источник исходного потока и направления пермеата и концентрата.
Как определяются конечные назначения пермеата и концентрата?
Сравните показатели задержания и прохождения через мембрану целевых компонентов и основных примесей в зависимости от типов мембран и условий эксплуатации, затем учтите полученные данные вместе с техническими характеристиками продукта, рисками рециклинга и последующими технологическими ступенями. Назначение потока невозможно определить по названию мембраны.
Зачем требуются испытания реального образца и непрерывные пилотные испытания?
Испытания реального образца позволяют оценить мембраны и установить первоначальный материальный баланс. Непрерывные пилотные испытания позволяют изучить накопление компонентов, процессы мембранного загрязнения, восстановление характеристик после мойки, а также стабильность работы в условиях, близких к реальной эксплуатации, что служит основой для масштабирования проекта.
Могут ли записи проектов 20 m³/h и 50,000 t/a служить гарантией для нового проекта?
Нет. Оба этих показателя относятся исключительно к данным одного анонимного проекта. Для нового проекта качество продукта, взаимосвязи потоков, допустимый диапазон рабочих условий и производительность системы требуют новой верификации и подтверждения в техническом соглашении.
Какая информация необходима для первоначальной оценки?
Укажите концентрацию молочной кислоты, остаточные сахара, цветность, зольность и основные ионы, SS или мутность, температуру, pH, вязкость, действующую технологическую схему, требования к продукту и последующим ступеням, SDS, доступный объем образца и имеющиеся результаты испытаний.
ЗАПРОС ИСПЫТАНИЙ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ
Передайте состав раствора и цели продуктаЗапросить испытания и пилотную проверку
Следует предоставить максимально полную информацию о составе исходного потока, действующей технологии, целевом продукте, последующих технологических ступенях и объёме имеющихся образцов. Специалист Plum сначала проанализирует предоставленные данные, затем определит необходимость сравнительных испытаний мембран, объём тестирования и требуется ли проведение пилотных испытаний.
Предоставленная информация используется исключительно для первоначальной оценки проекта. Она не является обязательством относительно графика проведения испытаний, качества продукта, инженерных показателей, соответствия нормативным требованиям или объема поставки.