ОСВЕТЛЕНИЕ ГИДРОЛИЗАТА КРАХМАЛЬНЫХ САХАРОВ
Осветление гидролизатов крахмальных сахаров
Сначала определяют место ступени в процессах разжижения и осахаривания, состав целевых сахаров, содержание белков, декстринов, коллоидов и твердых частиц. Осветление на трубчатых мембранах с тангенциальным потоком, материальный баланс и непрерывные пилотные испытания формируют заданные характеристики потока для последующего обесцвечивания, ионного обмена, мембранной доочистки и концентрирования.
На данной странице рассматривается процесс осветления гидролизата; она не отражает полную технологическую схему производства крахмала и сахара. Только исходный поток, поставленные цели по качеству продукта и действующая технологическая схема позволяют определить, требуется ли сохранение узлов фильтр-прессов, следует ли внедрить устройства моделей NF или RO, а также куда в конечном итоге будут направлены все последующие технологические ступени.
Необходимо подтвердить условия взаимодействия между этапами разжижения, осахаривания, предварительной фильтрации и существующими участками переработки.
Указать границу разделения для белков, декстрина, коллоидов и твердых частиц.
Указать условия, при которых осветленный поток и ретентат поступают на этапы извлечения, переработки или утилизации.
ОПРЕДЕЛИТЕ МЕСТО ПОТОКА В ПРОЦЕССЕ
В первую очередь необходимо определить, где происходит исходный поток на этапах разжижения, осахаривания или последующих технологических ступеней переработки.
У глутенового суспензии, раствора, получаемого в ходе разжижения, гидролизата и готового сиропа различаются содержание твердых веществ, состав сахаров, вязкость и цели, которые достигаются при их разделении. Даже в рамках одной технологической линии невозможно автоматически применять одну и ту же мембрану или одинаковые условия эксплуатации для всех этих продуктов.
Крахмальная суспензия и среда для разжижения
Провести оценку наличия неликвидифицированных частиц, волокон, белков, температуры, ферментативных и химических остатков, а также определить, требуется ли на предшествующих технологических ступенях их разделение.
Осветление гидролизата
Необходимо проверить эффективность процесса осветления с использованием трубчатой мембраны с поперечным потоком в отношении белков, декстрина, коллоидов, тонких твердых частиц, а также установить допустимый уровень потерь сахара в продукте.
Граница страницы:Трубчатые мембраны обеспечивают разделение твердой и жидкой фаз и позволяют контролировать количество совместимых макромолекулярных примесей. Они не удаляют растворенные соли и не заменяют процессы обесцвечивания, ионного обмена, нанофильтрации, выпаривания или кристаллизации.
ЗАДАЧА ОСВЕТЛЕНИЯ
Подбор трубчатой мембраны осуществляется на основе шести групп информации
Начальная оценка проводится с учётом реального гидролизата, целевого сахара и требований последующих технологических ступеней, а не с предустановленных параметров материала мембраны, размера пор или удельного потока. При недостатке данных сначала выполняются анализ проб и сравнительные испытания мембран
Технологическая схема и исходный поток
Источник крахмала, этап разжижения или осахаривания, режим работы — пакетный или непрерывный, а также существующие участки фильтрации
Твёрдые частицы и примеси
Непереваренные частицы, белки, декстрин, коллоиды, волокна, мутность и распределение размеров частиц
Состав целевого сахара
Глюкоза, мальтоза или другой целевой сахар вместе с методом анализа и допустимыми потерями
Диапазон физико-химических свойств
Brix, вязкость, температура, pH, плотность, чувствительность к теплу и колебания производительности.
Требования к исходному потоку на последующих технологических ступенях
Ограничения, налагаемые на осветленный поток в процессах обесцвечивания, ионного обмена, NF/RO, выпаривания или кристаллизации.
CIP и границы контакта мембраны с раствором
Допустимые средства очистки, температура очистки, материалы контакта и ответственность за качество гидролизата.
ТАНГЕНЦИАЛЬНОЕ ОСВЕТЛЕНИЕ
Устанавливайте трубчатую мембрану в том месте, где гидролизат требует стабильного осветления
Приведённая ниже технологическая схема представляет собой рамку для инженерных обсуждений; она не означает, что каждый проект обязан использовать одинаковые этапы предварительной обработки или последующие секции с мембранами. Необходимость сохранения существующих устройств фильтрации, центрифугирования или грубой фильтрации определяется на основе содержания твёрдых веществ и возможностей извлечения компонентов.
- 01Сбор гидролизата и его усреднение
Уточнение параметров исходного потока, колебаний удельного потока, температуры, а также режима подачи материала пакетным или непрерывным способом.
- 02Предварительная фильтрация и корректировка температуры по мере необходимости
Удаление крупных частиц, не подходящих для использования в секции с рекиркулирующими мембранами, и создание условий, совместимых с характеристиками мембранного материала и стабильностью готового продукта.
- 03Осветление с поперечным потоком с использованием трубчатой мембраны
Разделение тонких твердых частиц, белков, декстринов, коллоидов и макромолекулярных примесей, совместимых с выбранной мембраной.
- 04Передача осветленного потока на основную линию переработки
Подключение к этапам обесцвечивания, ионного обмена, NF/RO, выпаривания, кристаллизации или к другим операциям по переработке продукта, определенным в проекте.
- 05Необходимо чётко определить конечный этап существования ретентата.
Оценка возможностей рекиркуляции, обработки с помощью фильтр-пресса, извлечения сахара, дополнительной обработки или других исходных параметров, заданных для проекта.
ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОТОКОВ
В материальный баланс необходимо включать как осветленный поток, так и ретентат.
Трубчатая мембрана разделяет среду на два потока, однако одних лишь названий этих потоков недостаточно для определения продукта, потока, предназначенного к извлечению, или отходных потоков.Необходимо проверить распределение целевых сахаров, белков, декстрина, коллоидов и мелких частиц с использованием реально используемой мембраны.
Следует проанализировать уровень переноса целевых сахаров, накопление твердых веществ, эффекты рециркуляции и условия обработки на последующих технологических ступенях.
В полной технологической схеме отдельно определяются границы ответственности за ионообменную смолу, активированный уголь и ионный обмен.
В ходе тестирования необходимо определить зависимость между задержанием компонента и прохождением через мембрану сахаров и примесей.
Работа системы ограничивается параметром Brix, вязкостью раствора, осмотическим давлением и стабильностью выходного продукта.
Технология с использованием мембран не заменяет автоматически процессы термической концентрации, кристаллизации или сушки.
ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПИЛОТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
Необходимо подтвердить направление глюкозы и примесей до начала пилотных испытаний и последующего масштабирования процесса.
Тестирование на реальном гидролизате позволяет определить материал мембраны, класс разделения, взаимосвязи между потоками, тенденции к мембранному загрязнению, а также эффективность восстановления характеристик после мойки. Результаты, полученные при изучении удельного потока или уровня осветления в других проектах, нельзя применять напрямую.
- 01Проведение обзора имеющейся информации.
Необходимо уточнить местоположение этапов технологической схемы, состав глюкозы, профиль примесей, действующую схему обработки и цели по получению продукта.
- 02Оценка материала мембраны и класса разделения.
Необходимо сравнить совместимость и распределение компонентов между различными материалами мембран, размерами пор или значениями параметра MWCO.
- 03Материальный баланс в лабораторных условиях
Необходимо проверить направление глюкозы и примесей в осветленном потоке, ретентате и потоках, получаемых в результате извлечения компонентов.
- 04Пилотные испытания в непрерывном режиме
Необходимо отслеживать допустимый диапазон рабочих условий, тенденции развития мембранного загрязнения, результаты восстановления характеристик после мойки, а также влияние колебаний объёма производства.
- 05Инженерное масштабирование
Необходимо определить параметры проектирования, касающиеся площади мембран, режима циркуляции, CIP, систем управления, а также связей с предшествующими и последующими технологическими ступенями.
Фактическое распределение компонентов между осветленным потоком, ретентатом и потоками, получаемыми в результате извлечения.
Основа для определения количества белков, декстрина, коллоидов, твёрдых частиц и изменений объёма.
Тенденции работы установки, характеристики мембранного загрязнения, эффективность процедур очистки и поведение параметров извлечения.
Сведения об исходном потоке, необходимые для обесцвечивания, ионного обмена, извлечения NF/RO и термического разжижения.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
До начала предварительной оценки необходимо предоставить проверяемый набор данных о гидролизате.
Выбор мембран, допустимый диапазон рабочих условий и параметры на выходе на последующих технологических ступенях для нового проекта должны определяться на основе собственных данных, результатов испытаний реального образца и технического соглашения, а не выводиться из данных какого-либо исторического примера.
- Местоположение исходного потока и технологическая схема.
- Источник крахмала, этап разжижения или осахаривания, режим работы — пакетный или непрерывный, а также имеющееся оборудование.
- Состав целевого сахара
- Соотношения глюкозы, мальтозы и других целевых сахаров, метод анализа и допустимые потери.
- Твердые вещества и макромолекулярные примеси.
- Твердые взвешенные частицы, размер частиц, белки, декстрин, коллоиды, волокна и мутность.
- Цвет и содержание неорганических веществ
- Цветовые показатели, зола, электропроводность, основные ионы и прочие примеси, имеющие приоритет при обработке на последующих технологических ступенях
- Физические свойства и их вариации
- Brix — извлечение, вязкость, температура, pH — плотность, чувствительность к теплу, а также показатели колебаний объема производства
- Текущий этап процесса и последующие технологические ступени
- Сопряжение с фильтр-прессом, центрифугой, обесцвечиванием, ионным обменом, NF/RO, выпариванием или кристаллизацией
- CIP и границы контакта мембраны с раствором
- Допустимые средства очистки, температура очистки, материалы, соприкасающиеся с мембраной, и технические характеристики получаемого продукта
- условия верификации
- Доступный объем образца, условия хранения и перевозки, SDS, продолжительность испытаний и условия непрерывного пилотирования
Условия ранее реализованных проектов не используются на этой странице как универсальные значения удельного потока, содержания взвешенных веществ, извлечения сахара, светопропускания, чистоты продукта, энергопотребления, стоимости или срока службы мембран. Официальные критерии определяются по результатам испытаний реального образца, пилотных испытаний и технического соглашения по проекту.
ПРОЕКТНЫЙ ОПЫТ
Подтверждены опубликованные обезличенные данные по реализованным проектам с применением трубчатой мембраны для извлечения гидролизата
Указанная производительность установки относится исключительно к открытым обезличенным данным о реализованном проекте и свидетельствует о практическом опыте применения трубчатой мембраны для осветления гидролизата. Она не является параметром проектирования, показателем эффективности работы или гарантией качества продукта для нового проекта.
опубликованные обезличенные данные по реализованным проектам по производству функциональных сахаров
110 m³/h Осветление гидролизата с использованием трубчатой мембраны в режиме тангенциальной фильтрации.Непрерывное разделение твердой и жидкой фаз с применением трубчатой мембраны на предшествующих технологических ступенях, ведущих к последующей переработке.
В открытых источниках информация ограничивается данными о производительности установки, типе гидролизата и секции осветления с применением трубчатой мембраны. Представленные схемы систем отражают реальные условия их эксплуатации и не относятся к конкретному объекту заказчика.
ГРАНИЦЫ ОТВЕТСТВЕННОСТИ
Необходимо подтвердить наличие секции осветления в полной технологической схеме получения крахмала и сахара.
Plum выполняет подбор мембран, лабораторные и пилотные испытания, проектирование трубчатых мембранных систем и инженерное сопряжение. Ответственность за преобразование крахмала, очистку продукта и немембранные операции определяется для каждого проекта.
ВОЗМОЖНОСТИ PLUM
- Предварительный анализ характеристик гидролизата, целевого сахара и объема необходимого осветления.
- Материал мембраны, параметры пористости/сортировка с использованием MWCO, а также испытания реального образца.
- Выполняются непрерывные пилотные испытания, проводится материальный баланс и осуществляется инженерное масштабирование.
- Обеспечивается интегрированная циркуляция трубчатой мембраны, использование CIP, а также наличие необходимого оборудования и систем управления.
- Выполняются работы по монтажу, пусконаладке, обучению персонала и оказанию поддержки на последующих технологических ступенях.
ПОДТВЕРЖДАЕТСЯ ДЛЯ КОНКРЕТНОГО ПРОЕКТА
- Процессы разжижения крахмала, осахаривания, применение ферментов и химических средств
- Фильтр-прессы, центрифуги, процедуры обесцвечивания, процессы ионного обмена и термические методы обработки
- NF/RO, процессы кристаллизации и определение критериев качества готовой продукции
- Соответствие требованиям, касающимся использования материалов в контакте с пищевыми продуктами, соблюдение гигиенических норм и соответствие нормативным требованиям
- Характеристики ретентата, потребление коммунальных ресурсов и рамки производительности всего завода
СВЯЗАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Продолжение анализа методов осветления и связей с последующими технологическими ступенями
Обзор бизнес-аспектов проектаМембранное разделение технологических жидкостей
Модули трубчатой мембраныВыбор трубчатой мембраны моделей PVDF и PEK
Возможности проведения проверок эффективностиОборудование для испытаний и пилотных производств
Последующие технологические ступениHFCS — непрерывная очистка с использованием трубчатой мембраны
Технологическая схема получения функциональных сахаровМембранная сепарация и очистка алулозы
ИНЖЕНЕРНЫЕ ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ
Вопросы и ответы по осветлению гидролизата крахмальных сахаров
Следует устанавливать трубчатую мембрану после этапа разжижения или после осахаривания?
Одного лишь фиксированного технологического плана недостаточно для ответа на этот вопрос. Необходимо учитывать количество твердых веществ, наличие неразжиженных частиц, состав целевого сахара, существующую предварительную фильтрацию и требования к последующей переработке, после чего с помощью испытаний реального образца определяется оптимальное место размещения мембраны в технологической схеме.
Могут ли трубчатые мембраны полностью заменить фильтрацию с использованием пресс-фильтров?
Универсального замены не существует. В некоторых проектах нагрузка пресс-фильтров может снизиться или измениться, тогда как в других они по-прежнему необходимы для обработки крупных твердых частиц или ретентата. Окончательный выбор определяется характеристиками твердых веществ, возможностями извлечения компонентов и условиями на объекте.
Как выбираются трубчатые мембраны моделей PVDF, PES или PEK?
Необходимо оценить температуру исходного потока, значение pH, вязкость, содержание твердых частиц, целевые примеси, условия очистки, требования к материалам контакта и степень разделения твердой и жидкой фаз, а затем проверить совместимость с реальным гидролизатом.
Требуется ли использование NF или RO после процедуры осветления с применением трубчатой мембраны?
Не всегда. Трубчатые мембраны в первую очередь обеспечивают разделение твердой и жидкой фаз и контроль макромолекулярных примесей. Наличие примесей малых молекул, солей, целей производства и характер последующих технологических ступеней определяют, потребуется ли добавление NF, RO или другого этапа переработки.
Является ли пермеат неизбежно конечным продуктом?
Нет. Как правило, пермеат используется в качестве очищенного сахарного раствора для дальнейшей переработки, однако для подтверждения идентичности, качества и назначения конечного продукта необходимы дополнительные операции обесцвечивания, ионного обмена, концентрирования или кристаллизации.
Зачем требуются испытания реального образца гидролизата?
Белки, декстрин, коллоиды, твердые частицы, состав сахара, значение Brix, вязкость, температура и остатки процесса совместно влияют на селективность, возникновение мембранного загрязнения и необходимость очистки. Данные, полученные на другом проекте по производству функциональных сахаров, не могут заменить тестирование данного исходного потока.
Может ли запись по параметру 110 m³/h служить гарантией для нового проекта?
Нет. Приведенные данные относятся исключительно к открытым обезличенным данным о реализованном проекте. Для нового проекта необходимо провести новую оценку и подтверждение при выборе мембраны, определении допустимого диапазона рабочих условий, выборе направлений сброса сахара и примесей, а также оценке производительности всей системы в техническом соглашении.
Какая информация и образцы требуются для предварительной оценки?
Указать источник крахмала, место проведения разжижения или осахаривания, результаты анализа целевого сахара, содержание белков, декстрина, коллоидов, твердых веществ, Brix, вязкость, температуру, pH, существующую технологическую схему, требования к последующим технологическим ступеням, условия CIP, SDS, а также объем имеющихся образцов.
ЗАПРОС ИСПЫТАНИЙ КРАХМАЛЬНОГО ГИДРОЛИЗАТА
Передайте состав гидролизатаЗапросите испытания
Укажите положение ступени относительно разжижения или осахаривания, состав целевых сахаров, содержание белков, декстринов, коллоидов и твердых частиц, Brix и физические свойства, текущую схему, требования последующей обработки и доступный объем образца. Plum сначала проанализирует информацию, затем определит программу сравнительных испытаний мембран, объем лабораторных работ и необходимость пилотных испытаний.
Предоставленная информация используется только для предварительной оценки проекта. Она не является обязательством по срокам испытаний, извлечению сахара, качеству продукта, инженерным показателям, соответствию нормативным требованиям или объему поставки.