ОЧИСТКА МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ НА NF
Обесцвечивание и NF-очистка молочной кислоты
Сначала определите, где должна оставаться молочная кислота и какие остаточные сахара, пигменты, соли и другие примеси требуется контролировать. Для формирования технологической схемы используются сравнительные испытания мембран, валидация двухступенчатой NF и материальный баланс, чтобы определить интерфейсы с последующим концентрированием, кристаллизацией и другими производственными стадиями.
Здесь представлена предварительная оценка технологических схем для потоков молочной кислоты. Тип мембран, назначение потоков и рабочий диапазон должны определяться на основе испытаний исходного потока и целей проекта.
Сначала определите, в каком потоке должна оставаться молочная кислота, а также соответствующие требования к качеству целевого продукта.
Определите задачи разделения остаточных сахаров, пигментных веществ, золы и основных ионов.
Определите требования к продуктовому потоку перед концентрированием, кристаллизацией, использованием ионообменной смолы или других этапов переработки.
НАЧНИТЕ С ЦЕННОСТИ ПРОДУКТА
Сначала определите продуктовую цель, затем задачи NF
«Поток молочной кислоты» может поступать с различных этапов ферментации, обесцвечивания, обработки с помощью ионообменной смолы или предварительного концентрирования. Тип мембраны нельзя выбрать только по названию сырья; ни пермеат, ни концентрат заранее не назначают продуктом.
Какие компоненты нужно сохранить в целевом 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 направляется продуктовый поток
Определите требования к потоку перед термическим концентрированием, 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, ионообменной очистки, дистилляции, выпаривания, кристаллизации и всех прочих традиционных методов переработки.
ОЦЕНКА ИСХОДНОГО ПОТОКА
Для испытаний образца нужны пять групп данных
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 по масштабированию.
концентрация молочной кислоты и состояние исходного потока
концентрация молочной кислоты, мутность, содержание твердых веществ, межпартийные колебания и текущая стадия технологической схемы
спектр примесей
остаточные сахара, пигменты, зола, основные ионы и другие компоненты, требующие контроля
рабочий диапазон
pH, температура, вязкость, осмотическое давление, стабильность исходного потока и условия непрерывной эксплуатации.
Продукт и следующие стадии
Характеристики качества продукта, методы анализа, а также этапы кристаллизации или рафинирования.
Материалы и границы мойки
Совместимость мембран с материалами, допустимые средства очистки, температура очистки и требования к контакту с продуктом.
ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ СХЕМА NF
Двухступенчатая NF для фракционирования и возврата целевого компонента
Наличие двух NF-стадий 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.
Перед NF при необходимости контролируют частицы, мутность, температуру и риск загрязнения мембран.
- 02Первичное фракционирование компонентов с использованием NF.
На первой ступени определяют распределение молочной кислоты и основных примесей между пермеатом и концентратом.
- 03Вторичное извлечение/доочистка компонентов с применением NF.
На второй ступени оценивают возврат целевого компонента, удаление примесей или необходимость дополнительного фракционирования выбранного потока.
- 04Сопряжение с последующей доочисткой
Интерфейс с термическим концентрированием, кристаллизацией, ионообменной очисткой или другим операциям производства, определённым в проекте.
Распределение потоков
Не назначайте пермеат и концентрат заранее
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, в каком потоке находится целевой продукт.
Для каждого варианта рециркуляции требуется оценка накопления примесей и влияния непрерывной эксплуатации.
ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПИЛОТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
Распределение компонентов подтверждают на реальном растворе
Концентрация молочной кислоты, остаточные сахара, пигменты, ионы и вязкость совместно влияют на процесс разделения. Цель таких испытаний — не установление фиксированного значения извлечения, а получение проектных данных.
- 01Анализ полученных данных
Необходимо подтвердить параметры исходного потока, целевые компоненты, примеси, требования к продукту, паспорт безопасности (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
Анализируют состав и объём потоков, загрязнение мембран и восстановление после мойки.
- 04Непрерывные пилотные испытания
Проверяют режим циркуляции, рабочий диапазон, накопление компонентов и стабильности в течение более длительного периода работы.
- 05Инженерное масштабирование
Определение параметров проектирования, касающихся площади мембран, конфигурации технологической схемы, CIP, КИП, систем управления, а также интерфейсов со смежными стадиями.
Направления потока целевых компонентов и основных примесей в согласованных условиях испытаний.
Экспериментальная основа для определения зависимостей между удельным потоком, концентрацией и материальным балансом возвратных потоков.
Динамика удельного потока, характер мембранного загрязнения, совместимость методов очистки и возможность возврата компонента.
Рекомендации относительно комбинации мембранных стадий, их площади, логики управления и интерфейсов с последующими стадиями.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Для оценки нужны прослеживаемые данные по потоку и продукту
Обезличенные данные проектов и результаты испытаний не являются гарантиями для нового проекта. 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 стадиях
- Цели по продукту
- 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 объём образца, условия хранения и перевозки, SDS, продолжительность испытаний и условия непрерывного пилотирования
Здесь 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 образца, пилотных испытаний и технического соглашения по проекту.
ПРОЕКТНЫЕ ДАННЫЕ
Проектный пример NF-очистки молочной кислоты
Указанные проектные масштабы применимы исключительно к открытым обезличенным данным о реализованном проекте и подтверждают промышленную реализацию соответствующих мембранных стадий. Они не являются ни проектными значениями, ни гарантией качества для нового проекта.
Обезличенные данные проектов · двухступенчатая схема NF-очистки
Промышленный проект служит ориентиром для испытаний и масштабирования
В открытых обезличенных данных о реализованном проекте указаны только производительность установки, технологическая схема процесса получения молочной кислоты и двухступенчатая NF-система. Информация о клиенте, качестве готового продукта, извлечении компонентов, энергопотреблении и других показателях эксплуатации здесь не предоставляется.
ГРАНИЦЫ ОТВЕТСТВЕННОСТИ
Согласуйте мембранную стадию с производством молочной кислоты
Plum подбирает мембраны, проводит испытания, проектирует мембранные стадии и поддерживает масштабирование. Производственная схема, немембранные стадии, 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 разделения
- Сравнительные лабораторные испытания мембран и непрерывные пилотные испытания
- Двухступенчатая схема NF, включающая расчёт материального баланса и проектирование мембранных ступеней
- 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 масштабирования
Согласуется для проекта
- Ферментация, предобработка и другие предшествующие стадии переработки продукта
- Использование ионообменной смолы, выпаривание, кристаллизация и другие операции по очистке продукта
- Состав продукта, стандарты качества и критерии аналитической приемки
- Ответственность за соблюдение нормативов в сфере пищевой промышленности, фармацевтики или других отраслях
- Энергоснабжение, трубопроводная сеть объекта и границы производительности всего завода
СВЯЗАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Связанные маршруты и условия испытаний
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
Частые вопросы по NF-очистке молочной кислоты
Может ли NF заменить ионообменную смолу, дистилляцию или другие традиционные стадии?
Без испытаний это определить нельзя. NF может обеспечить этапы обесцвечивания, удаления примесей, фракционирования или возврата компонентов 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 рабочий диапазон 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 типовой схеме рассматривают двухступенчатую NF?
Двухступенчатая схема разделяет задачи фракционирования, извлечения и доочистки. Результаты испытаний и материальный баланс определяют мембрану каждой ступени, подачу на каждую стадию и направления пермеата и концентрата.
Как определяются конечные назначения пермеата и концентрата?
Удержание и прохождение целевых компонентов и примесей через мембрану сравнивают в зависимости от типов мембран и условий эксплуатации, затем учитывают эти данные вместе с требованиями к продукту, рисками рециклинга и следующими стадиями. Назначение потока невозможно определить по названию мембраны.
Зачем требуются испытания образца и непрерывные пилотные испытания?
Испытания образца позволяют оценить мембраны и установить первоначальный материальный баланс. Непрерывные пилотные испытания позволяют изучить накопление компонентов, процессы мембранного загрязнения, восстановление 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 одной обезличенной проектной записи. Для нового проекта качество продукта, взаимосвязи потоков, рабочий диапазон 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, паспорт безопасности (SDS), доступный объём образца и имеющиеся результаты испытаний.
ЗАПРОС ИСПЫТАНИЙ МОЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ
Передайте состав раствора и цели продуктаЗапросить испытания и пилотную проверку
Предоставьте данные о составе исходного потока, действующей технологии, целевом продукте, последующих стадиях и объёме доступного образца. Специалисты Plum сначала проанализируют предоставленные данные, затем определят необходимость сравнительных испытаний мембран, объём испытаний и необходимость пилотирования.
Данные предназначены для первичной оценки и не устанавливают сроки испытаний, качество продукта, соответствие нормативным требованиям, инженерные показатели или объём поставки.