Drobne cząstki – ogromne wyzwanie i unikalne podejście

Zdarza się, że powrót do tablicy kreślarskiej jest wart czasu i wysiłku. Dowiedz się, jak oddzielać miękki, płynny materiał o wysokim stężeniu bardzo drobnych cząstek. Typowe przykłady takich substancji to drożdże pofermentacyjne pochodzące z produkcji piwa, a także algi i syropy cukrowe. Tradycyjne metody przetwarzania obejmują przeprowadzanie materiału przez dwie maszyny: najpierw wirówkę dekantacyjną, a następnie  separator talerzowy. Istnieje jednak również alternatywne podejście o charakterze hybrydowym. Wracając do podstawowych zasad działania obu maszyn, inżynierowie z firmy Flottweg znaleźli odpowiedź na wyzwania procesu separacji poprzez połączenie zalet obu maszyn. W dalszej części wyjaśniamy, na czym polega rozwiązanie oraz jak wykorzystuje się je w przemyśle.

Technologia dwa w jednym

Wszystkie wirówki dekantacyjne działają w oparciu o prostą koncepcję:

• misa wprawia materiał w ruch obrotowy;
• cząstki stałe są wypierane i zbierają się po bokach misy;
• ślimak w środkowej części misy obraca się, a jego zwoje wyprowadzają materię stałą;
• masa sucha i ciecz są odprowadzane oddzielnie.

Jednak przemieszczanie produktów zawierających bardzo drobne cząstki stałe, które nie ulegają łatwo zbiciu, za pomocą ślimaka może być utrudnione. Ze względu na niewielki rozmiar cząstek produkty takie są śliskie, przez co zwoje ślimaka nie są wstanie łatwo ich popychać. Kolejnym problemem związanym z niewielkimi rozmiarami oddzielanych od cieczy cząstek jest wymóg działania na nie większymi siłami G, niż może wygenerować dekanter.

Separatory talerzowe mogą osiągać znacznie większe siły G niż wirówki poziome, co sprawia, że nadają się one do przetwarzania materiałów zawierających drobne cząstki. Jednak radzą sobie one wyłącznie z cząstkami w niskich stężeniach – znacznie niższych niż te, które występują w typowych zastosowaniach, takich jak przetwarzanie drożdży pofermentacyjnych, alg i innych podobnych materiałów. Wadą separatorów są zatory i większa wilgotność placka, gdy stężenie cząstek jest zbyt wysokie.

Ponieważ urządzenie Sedicanter® marki Flottweg łączy w sobie rozwiązania konstrukcyjne zarówno wirówki dekantacyjnej, jak i separatora, umożliwia ono skuteczne oddzielanie tego rodzaju materiałów. Podobnie jak dekanter radzi sobie ono z dużą objętością frakcji stałej, natomiast z separatorem łączy je zdolność do osiągania wyższych sił  G, tj. na poziomie, który pozwala na oddzielanie drobnych cząstek. W ten sposób gwarantuje ono uzyskanie suchego placka i doskonale wyklarowanej fazy ciekłej w jednym procesie.

Kolejnym kluczem do zwiększenia efektywności separacji jest sposób przepływu materiału oraz faz stałej i ciekłej. Ogólnie rzecz ujmując, dostępne są dwie opcje kierunku przepływu:

• Przepływ przeciwbieżny, który odbywa się w przeciwnych kierunkach (wykorzystywany zwykle w dekanterach).
• Przepływ współbieżny, który odbywa się w tym samym kierunku.

Urządzenie Sedicanter® wykorzystuje przepływ współbieżny. Przekłada się to na mniejsze turbulencje w misie oraz lepsze osadzanie się drobnych cząstek. Poniżej zamieszczony został rysunek przekrojowy urządzenia Sedicanter®.

 

Rysunek przekrojowy urządzenia Sedicanter®

Podobnie jak inne wirówki marki Flottweg urządzenie Sedicanter® działa w sposób ciągły, a nie cyklicznie. Konstrukcja wirnika zapewnia na bieżąco automatyczną regulację wielkości nadawy, co oznacza zdolność do dostosowania poziomu produkcji w czasie rzeczywistym.

Przykłady w przemyśle

Technologia ta znajduje zastosowanie w branżach spożywczej, farmaceutycznej, biopaliw i wielu innych. Opcje systemu czyszczenia (CIP) i higienicznej konstrukcji sprawiają, że urządzenie nadaje się do zastosowań, w których kluczowe znaczenie mają bezpieczeństwo i czystość. Przykłady:

• Odzyskiwanie piwa z drożdży pofermentacyjnych. Każdego roku browary tracą od dwóch do trzech procent wytworzonego piwa w drożdżach pofermentacyjnych, co wpływa na ich przychody.
• Bulion fermentacyjny do produkcji kwasu cytrynowego. Wstępnie skoncentrowane drożdże z separatora dyszowego to średnio 15 procent frakcji stałej. Urządzenie Sedicanter pozwala zwiększyć tę wartość do 30 procent suchej frakcji stałej, co przekłada się na oszczędności energii w procesie suszenia.
• Biomasa z alg. Algi są wykorzystywane do produkcji farmaceutyków, biopaliw i wielu innych wyrobów.
• Skrobia pszenna. Ze względu na niewielkie rozmiary cząstek odcieki i pentozany nie ulegają łatwo zagęszczeniu przy użyciu standardowych wirówek dekantacyjnych.
• Syrop cukrowy. Wirnik z regulacją położenia ułatwia klarowanie poprzez usuwanie fazy ciekłej pod ciśnieniem oraz zastosowanie przeciwciśnienia.
• Wyizolowane białko sojowe: delikatne włókna, wyizolowane białko sojowe, a także bardzo drobne cząstki z odzysku białka po płukaniu.
• Witamina B2. Po procesie fermentacji wymagane jest zastosowanie dużych sił G w celu oddzielenia niewielkich kryształów występujących w wysokim stężeniu od bakterii.

Często istnieje więcej niż jeden sposób rozwiązania problemu. Hybrydowe podejście zastosowane w urządzeniu Sedicanter® zapewnia lepszą efektywność i łatwość obsługi. Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się więcej i omówić swoje zastosowanie.