Главная > НОВОСТИ > Эволюция в фильтрации

Эволюция в фильтрации

27 мая 2010

Сергей Бычков
ЗАО «ФИЛЬТРМЕДИА»
Руководитель отдела
«Алкогольные и безалкогольные напитки»

Для фильтрации алкогольных напитков используется классический глубинный фильтр-картон. Компания «Палл» создала новый продукт SUPRApak, который устраняет существующие недостатки классической фильтрации на картоне, используя полностью закрытый корпус.

Листовой фильтр картон используется уже более 100 лет в ликероводочной и винодельческой промышленности для фильтрации напитков с помощью классических фильтр-прессов. Уникальная фильтрующая матрица, включающая в себя целлюлозу, диатомит, перлит, а так же сочетающая фильтрующие характеристики поверхностной, глубинной фильтрации и адсорбции делает фильтр-картон эффективным продуктом с широким диапазоном применения. Во многих случаях его крайне тяжело заменить на фильтры другой технологии. Возросший спрос на экологически совместимые технологические процессы и качество продукта в пищевом производстве усилили необходимость поиска альтернативных фильтрующих систем. В тоже время, затраты на эксплуатацию требуют такие фильтрующие системы, которые просты в управлении, позволяют снизить расходы на содержание персонала, что является неотъемлемой частью производственного процесса. Классические листовые фильтры имеют существенные недостатки, такие как дорогостоящая замена расходного материала и промывка, открытая система, связанная как с потерями продукта, так и с риском микробиологического загрязнения, большие площади для установки и эксплуатации фильтра, существенные инвестиционные затраты. Тем не менее, не всегда возможно заменить фильтр-картон экономично и практично на другие фильтрующие системы из-за строгих, и в то же время, сложных требований к фильтрации. В связи с требованиями производства для замены классического фильтр-картона компания Pall представляет новые фильтрующие модули SUPRApak. Основанные на доказанной технологии производства картона SeitzSchenk, модули SUPRApak являются новым шагом технического прогресса на рынке глубинной фильтрации.

Технология SUPRApak — это новейший подход, устраняющий существующие недостатки классической фильтрации на фильтр-картоне. В фильтрующем модуле SUPRApak используется так называемая «торцевая фильтрация». Это новая конфигурация модуля, когда поток проходит вдоль (а не поперёк) слоя фильтрующего материала, что является существенным преимуществом при сравнении с традиционной фильтрацией на картоне.
Модуль SUPRApak состоит из пластикового проницаемого сердечника и перфорированного картона, который обматывают вокруг сердечника в процессе изготовления. Достигнув определенного диаметра, модуль скрепляют полиэстеровыми лентами по внешнему диаметру картона. Модули SUPRApak выпускают в двух вариантах: SUPRApak L диаметром 16 дюймов (400мм) и SUPRApakXS диаметром 7,5 дюймов (190мм).

Схема фильтрации для SUPRApak

На рисунке 1 показаны отверстия перфорированной структуры фильтр-картона от внешнего до внутреннего слоя. Структура отверстий перфорированного картона обусловлена таким образом, что продукт проходит через намотанный картон, в результате чего происходит поверхностное, глубинное и адсорбционное удержание. Направление нефильтрата показано красными стрелками. Поток жидкости внутри модуля до крайнего слоя показан пурпурными стрелками. Жидкость фильтруется через каждый слой и выходит через каналы фильтрата. (синие стрелки — фильтрат).
Главным преимуществом такой конструкции модуля является возросшая редукция мутности и лучшее отделение частиц по сравнению с листовым картоном.
Новый метод упаковки фильтр-картона в рулонный формат дает высокую прочность данного фильтр-материала по сравнению с классическим листовым картоном.
В зависимости от применения один модуль SUPRApak L может заменить 125-250 листов картона размером 200*200мм, 36-72 листа размером 400*400мм и 15-32 листа размером 600*612мм.
Как мы знаем на практике, жидкость адсорбируется в фильтр-картоне и в результате около 2,5 литров продукта остается в каждом квадратном метре картона.
Сравнительный тест и расчет показывают, что при использовании модуля SUPRApak можно совершенно полностью опустошить фильтродержатель с помощью инертного газа и получив гораздо меньше потерь, чем при прессовании картона с целью извлечения остатков продукта. При фильтрации на модулях SUPRApak потери продукта составляют только 85% по сравнению с классическим фильтр-картоном.
В таблице 1 показан примерный расчет для фильтр-картона, обычно используемого в ликероводочном производстве и виноделии. Использование модуля SUPRApak позволило сохранить продукт на сумму 7 141 USD/год. Желаемый результат сбережений сильно зависит от параметров продукта на конкретном производстве.
При использовании традиционных рамных фильтров избежать подкапывания продукта невозможно. Подсчет потерь при подкапывании приведен в таблице 2.
Расчет вели с 0,1 литра потерь на единицу площади ( кв.м ) в час. Это число является нижним лимитом реального желаемого результата эксперимента на практике. В данном примере потери на подкапывания составили 8 160 литров в год, и при этом важно еще собрать и возвратить такое количество продукта в технологический процесс. SUPRApak — это закрытая система, следовательно нет потерь при подкапывании. Это очевидное и бесспорное еще одно отличие от классических рамных фильтров.
Технология SUPRApak представляет реальную экономическую выгоду и преимущества при замене классических фильтров в ликероводочном производстве и виноделии. Из-за отсутствия подкапывания приблизительно на 15% ниже продуктовые потери (по всему технологическому циклу); на 80% меньше требуется времени для замены/смены модулей; на 80% больше времени для основного процесса; на 80% ниже «мертвый» объем фильтра. Эта технология позволяет приблизительно на 70% уменьшить занимаемую производственную площадь под фильтрацию, только 40% капитальных затрат по сравнению с новым традиционным оборудованием, грязеёмкость на 250% выше при лучшем мутепоглощении и, следовательно, лучшее качество фильтрации.

Спектр применения SUPRApak не ограничивается замещением фильтр-пресса в области ликероводочной промышленности и виноделия. Возможности этой системы по достоинству смогут оценить производители коньяка, слабоалкогольных и безалкогольных напитков, минеральной и столовой воды.

Экономия при использовании SUPRApak (потеря продукта)
Размер картона 600*600mm
Количество пластин при предварительной фильтрации 50
Количество пластин при полирующей фильтрации 75
Площадь фильтрации одного листа картона (кв.м.) 0,34
Площадь фильтрации всего фильтра (кв.м.) 43
Потери продукта (литр/кв.м. лист) 2,5
Потери продукта (литр с фильтра) 108
Потери продукта при использовании SUPRApak (% относительно картона) 85
Потери продукта при использовании SUPRApak (литр с фильтра) 92
Количество сохраненного продукта (литр) 16
Количество фильтраций в неделю 2
Количество фильтраций в месяц 8
Количество фильтраций в год 89
Количество сохраненного продукта в год (литр) 1428
Цена одного литра продукта 5,00 USD
Экономия при использовании SUPRApak 7141,00 USD
Расчет потерь при подкапывании фильтр-пресса
Размер картона 600*600mm
Количество пластин при предварительной фильтрации 50
Количество пластин при полирующей фильтрации 75
Площадь фильтрации одного листа картона (кв.м.) 0,34
Площадь фильтрации всего фильтра (кв.м.) 43
Подкапывание (литр/кв.м.* час) 0,1
Время фильтрации в день (часы) 8
Потери (литр/день) 34
Потери (литр/неделя) 170
Потери (литр/месяц) 680
Потери (литр/год) 8160
Потери при использовании SUPRApak (литр) 0