ОСВЕТЛЕНИЕ ГИДРОЛИЗАТА КРАХМАЛЬНЫХ САХАРОВ
Мембранное осветление крахмального гидролизата
Сначала определите место мембранной стадии относительно разжижения и осахаривания, состав целевых сахаров, содержание белков, декстринов, коллоидов и твёрдых частиц. Осветление на трубчатых мембранах с тангенциальным потоком, материальный баланс и непрерывные пилотные испытания формируют проектные данные о потоке для последующего обесцвечивания, ионного обмена, мембранной доочистки и концентрирования.
Здесь рассматривается осветление гидролизата, а не полная линия производства крахмальных сахаров. Только характеристики исходного потока, требования к продукту и действующая схема позволяют определить, требуется ли сохранение узлов фильтр-прессов, следует ли внедрить стадии NF или RO, а также какие последующие стадии требуются.
Подтвердите интерфейсы между этапами разжижения, осахаривания, предварительной фильтрации и существующими участками переработки.
Определите границы отделения белков, декстринов, коллоидов и твёрдых частиц.
Определите, как осветлённый поток и концентрат направляются на возврат продукта, дальнейшую переработку или утилизацию.
ОПРЕДЕЛИТЕ МЕСТО ПОТОКА В ПРОЦЕССЕ
Сначала определите место потока: разжижение, осахаривание или следующая стадия
У глютеновой суспензии, раствора, получаемого в ходе разжижения, гидролизата и готового сиропа различаются содержание твёрдых 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 потоков.
Крахмальная суспензия и среда для разжижения
Оцените неразжиженные частицы, волокна, белки, температуру, остаточные ферменты и реагенты, а также определите, требуется ли на предшествующих стадиях их разделение.
Осветление гидролизата
Оцените осветление с использованием тангенциальной фильтрации на трубчатой мембране в отношении белков, декстринов, коллоидов, тонких твёрдых частиц, а также установить допустимый уровень потерь сахара в продукте.
Граница страницы:Трубчатые мембраны обеспечивают разделение твердой и жидкой фаз и могут удерживать подходящие по размеру макромолекулярные примеси. Они не удаляют растворенные соли и не заменяют процессы обесцвечивания, ионного обмена, нанофильтрации, выпаривания или кристаллизации.
ЗАДАЧА ОСВЕТЛЕНИЯ
Шесть групп данных для выбора трубчатой мембраны
Предварительную оценку проводят по характеристикам реального гидролизата, целевому сахару и требованиям последующих стадий, а не по заранее заданным материалу мембраны, размеру пор или потоку пермеата. При недостатке данных сначала проводят анализ проб и сравнительные испытания мембран.
Технологическая схема и исходный поток
Источник крахмала, этап разжижения или осахаривания, периодический или непрерывный режим, а также существующие участки фильтрации
Твёрдые частицы и примеси
Неразжиженные 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 различия между партиями.
Требования следующих стадий
Требования к осветлённому потоку 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
Трубчатая мембрана для стабильного осветления гидролизата
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 фильтр-прессов, центрифуг или грубой фильтрации определяется на основе содержания твёрдых веществ и возможности возврата сахаров.
- 01Сбор гидролизата и его усреднение
Уточните состав потока, колебания расхода и температуры, а также режима периодической или непрерывной подачи.
- 02Предварительная фильтрация и корректировка температуры по мере необходимости
Удалите крупные частицы, способные нарушить работу контура тангенциальной фильтрации, и создание условий, совместимых с характеристиками мембранного материала и стабильностью готового продукта.
- 03Осветление с поперечным потоком с использованием трубчатой мембраны
Разделение тонких твёрдых 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, определённым в проекте.
- 05Необходимо чётко определить конечный этап существования ретентата.
Оценивают возврат потоков, обработку концентрата на фильтр-прессе, извлечение сахара и другие проектные конечные точки.
ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОТОКОВ
Материальный баланс включает осветлённый поток и концентрат
Трубчатая мембрана разделяет среду на два потока, однако одних лишь названий этих потоков недостаточно для определения продукта, потока, предназначенного к извлечению, или отходных потоков.Проверьте распределение целевых сахаров, белков, декстринов, коллоидов и мелких частиц с использованием реально используемой мембраны.
Следует проанализировать прохождение целевых сахаров, накопление твердых веществ, эффекты рециркуляции и условия обработки на следующих стадиях.
В полной технологической схеме отдельно определяются границы ответственности за ионообменную смолу, активированный уголь и другие немембранные стадии.
Испытания определяют задержание и прохождение сахаров и примесей через мембрану.
Работа системы ограничивается параметром Brix, вязкостью раствора, осмотическим давлением и стабильностью продукта.
Технология с использованием мембран не заменяет автоматически процессы термической концентрации, кристаллизации или сушки.
ЛАБОРАТОРНЫЕ И ПИЛОТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
До пилотирования подтвердите распределение глюкозы и примесей
Испытания реального гидролизата позволяют определить материал мембраны, класс разделения, взаимосвязи между потоками, тенденции к мембранному загрязнению, а также восстановление после мойки. Результаты, полученные при изучении удельного потока или уровня осветления в других проектах, нельзя применять напрямую.
- 01Проведение обзора имеющейся информации.
Уточните место мембранной стадии, состав сахаров, профиль примесей, действующую схему и требования к продукту.
- 02Оценка материала мембраны и класса разделения.
Сравните совместимость материалов мембран, размеров пор или MWCO и распределение компонентов между потоками.
- 03Материальный баланс в лабораторных условиях
Проверьте распределение глюкозы и примесей в осветленном потоке, концентрате и возвратных потоках.
- 04Пилотные испытания в непрерывном режиме
Отслеживайте рабочий диапазон, тенденции загрязнения мембран, результаты восстановления после мойки, а также влияние колебаний объёма производства.
- 05Инженерное масштабирование
Определите проектные параметры, касающиеся площади мембран, режима циркуляции, CIP, систем управления, а также связей со смежными стадиями.
Фактическое распределение компонентов между осветлённым потоком, концентратом и возвратными потоками.
Основа для определения количества белков, декстринов, коллоидов, твёрдых частиц и изменений объёма.
Стабильность работы установки, характеристики мембранного загрязнения, эффективность процедур очистки и возможность возврата компонента.
Сведения об исходном потоке, необходимые для обесцвечивания, ионного обмена, NF/RO-очистки или концентрирования и термического концентрирования.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Для оценки нужны проверяемые данные по гидролизату
Выбор мембран, рабочий диапазон и требования следующих стадий для нового проекта должны определяться на основе собственных данных, результатов испытаний 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, периодический или непрерывный режим, 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 следующих стадиях
- Физические свойства и их вариации
- Brix — извлечение, вязкость, температура, pH — плотность, чувствительность к теплу, а также показатели колебаний объёма производства
- Текущий этап процесса и следующие стадии
- 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 объём образца, условия хранения и перевозки, SDS, продолжительность испытаний и условия непрерывного пилотирования
Условия ранее реализованных проектов не используются здесь 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 образца, пилотных испытаний и технического соглашения по проекту.
ПРОЕКТНЫЕ ДАННЫЕ
Проектный пример трубчатой мембраны для осветления гидролизата
Указанный масштаб относится только к обезличенной проектной записи и подтверждает практический опыт трубчатого мембранного осветления гидролизата. Она не является параметром проектирования, показателем эффективности работы или гарантией качества продукта для нового проекта.
Обезличенный проект функциональных сахаров
110 m³/h Осветление гидролизата с использованием трубчатой мембраны в режиме тангенциальной фильтрации.Непрерывное трубчатое MF/UF-разделение перед следующими стадиями
Обезличенная запись содержит только данные 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
Согласуйте осветление с полной схемой производства сахара
Plum выполняет подбор мембран, лабораторные и пилотные испытания, проектирование трубчатых мембранных систем и инженерные интерфейсы. Ответственность за преобразование крахмала, очистку продукта и немембранные операции определяется для каждого проекта.
Возможности Plum
- Предварительный анализ гидролизата, целевых сахаров и задачи осветления
- Подбор материала мембраны, размера пор или MWCO по результатам испытаний
- Непрерывные пилотные испытания, материальный баланс и масштабирование
- Циркуляционный контур трубчатых мембран, CIP, КИПиА и управление
- Монтаж, пусконаладка, обучение и поддержка интеграции
Согласовывается для 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
- Материалы, контактирующие с продуктом, гигиенические требования и ответственность за нормативное соответствие
- Характеристики концентрата, потребление инженерных ресурсов и границы производительности всей линии
СВЯЗАННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Связанные маршруты осветления
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 стадииHFCS — непрерывная очистка с использованием трубчатой мембраны
Технологическая схема получения функциональных сахаровМембранная сепарация и очистка алулозы
ИНЖЕНЕРНЫЕ ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ
Частые вопросы по осветлению крахмального гидролизата
Следует устанавливать трубчатую мембрану после этапа разжижения или после осахаривания?
Одного лишь фиксированного технологического плана недостаточно для ответа на этот вопрос. Необходимо учитывать содержание твёрдых веществ, наличие неразжиженных частиц, состав целевого сахара, существующую предварительную фильтрацию и требования к последующей переработке, после чего с помощью испытаний образца определяется оптимальное место размещения мембраны в технологической схеме.
Могут ли трубчатые мембраны полностью заменить фильтрацию с использованием пресс-фильтров?
Универсальной замены нет. В некоторых проектах нагрузка на пресс-фильтры может снизиться или измениться, тогда как в других они по-прежнему необходимы для обработки крупных твёрдых частиц или концентрата. Окончательный выбор определяется характеристиками твердых веществ, возможностями извлечения компонентов и условиями на объекте.
Как выбираются трубчатые мембраны PVDF, PES или PEK?
Необходимо оценить температуру исходного потока, значение pH, вязкость, содержание твердых частиц, целевые примеси, условия очистки, требования к контактным материалам 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 низкомолекулярных примесей, солей, целей производства и характер следующих стадий определяют, потребуется ли добавление NF, RO или другого этапа переработки.
Является ли пермеат неизбежно конечным продуктом?
Нет. Пермеат может быть осветлённым сахарным раствором для дальнейшей переработки, однако для подтверждения состава, качества и назначения конечного продукта необходимы дополнительные операции обесцвечивания, ионного обмена, концентрирования или кристаллизации.
Зачем требуются испытания образца гидролизата?
Белки, декстрин, коллоиды, твердые частицы, состав сахара, значение Brix, вязкость, температура и остатки процесса совместно влияют на селективность, загрязнение мембран и необходимость очистки. Данные, полученные на другом проекте по производству функциональных сахаров, не могут заменить испытания данного исходного потока.
Могут ли данные проекта 110 m³/h служить гарантией для нового проекта?
Нет. Приведенные данные относятся исключительно к открытым обезличенным данным о реализованном проекте. Для нового проекта необходимо заново подтвердить выбор мембраны, рабочий диапазон и распределение сахара и примесей между потоками, а также оценить производительность всей системы в техническом соглашении.
Какая информация и образцы требуются для предварительной оценки?
Укажите источник крахмала, место проведения разжижения или осахаривания, результаты анализа целевого сахара, содержание белков, декстринов, коллоидов, твёрдых веществ, Brix, вязкость, температуру, pH, существующую технологическую схему, требования к следующим стадиям, условия CIP, паспорт безопасности (SDS) и объём доступного образца.
ЗАПРОС ИСПЫТАНИЙ КРАХМАЛЬНОГО ГИДРОЛИЗАТА
Передайте состав гидролизатаЗапросите испытания
Укажите положение ступени относительно разжижения или осахаривания, состав целевых сахаров, содержание белков, декстринов, коллоидов и твёрдых частиц, Brix и физические свойства, текущую схему, требования последующей обработки и доступный объём образца. Plum сначала проанализирует информацию, затем определит программу сравнительных испытаний мембран, объём лабораторных работ и необходимость пилотных испытаний.
Предоставленная информация используется только для первичной оценки. Она не является обязательством по срокам испытаний, извлечению сахара, качеству продукта, инженерным показателям, соответствию нормативным требованиям или объёму поставки.