การใช้เครื่องทำลายฟองเชิงกลเพื่อรับประกันความบริสุทธิ์ที่ปราศจากสารตกค้างในผลิตภัณฑ์กรดอะมิโนและกรดอินทรีย์ขั้นสุดท้าย

ในการหมักกรดอะมิโนและกรดอินทรีย์ คุณภาพของผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับมากกว่าประสิทธิภาพของจุลินทรีย์หรือประสิทธิภาพของการทำให้บริสุทธิ์ในขั้นปลายน้ำ ฟองที่เกิดขึ้นระหว่างการเติมอากาศสามารถนำพาหยดของเหลวจากน้ำหมักเข้าไปในท่อระบายอากาศ ส่งผลให้เกิดการสูญเสียผลิตภัณฑ์ ความเสี่ยงต่อการปนเปื้อน และข้อกำหนดในการทำความสะอาดเพิ่มเติม สำหรับผู้ผลิตที่ผลิตกรดอะมิโน กรดซิตริก และสารประกอบอื่นๆ ที่ได้จากการหมัก การจัดการฟองเป็นส่วนสำคัญในการรักษาคุณภาพของผลิตภัณฑ์ให้สม่ำเสมอ

เครื่องทำลายฟองเชิงกลนำเสนอวิธีการควบคุมปัญหานี้โดยไม่ต้องพึ่งพาสารเคมีกำจัดฟองเพียงอย่างเดียว ด้วยการทำลายฟองทางกายภาพและส่งของเหลวที่แยกออกกลับไปยังถังหมัก เครื่องมือเหล่านี้ช่วยลดการสูญเสียน้ำหมักและจำกัดการนำสารเคมีเพิ่มเติมเข้าสู่กระบวนการ

เหตุใดการควบคุมฟองจึงมีความสำคัญในการหมักกรดอะมิโนและกรดอินทรีย์

การหมักแบบใช้ออกซิเจนมักต้องมีการจ่ายอากาศอย่างต่อเนื่องเพื่อรองรับการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์และการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ เมื่ออากาศผ่านเข้าไปในน้ำหมัก โปรตีน สารที่คล้ายสารลดแรงตึงผิว และส่วนประกอบอื่นๆ สามารถก่อให้เกิดฟองที่เสถียรได้ ระดับของการเกิดฟองจะแตกต่างกันไปตามชนิดของจุลินทรีย์ องค์ประกอบของอาหารเลี้ยงเชื้อ อัตราการเติมอากาศ การกวน และระยะการหมัก

เมื่อฟองลอยสูงขึ้นไปยังทางออกของถัง หยดของเหลวที่มีผลิตภัณฑ์ที่ละลาย สารอาหาร และเมแทบอไลต์ของจุลินทรีย์อาจถูกพาเข้าไปในระบบระบายอากาศ ซึ่งแสดงถึงการสูญเสียน้ำหมักอันมีค่า และสามารถเพิ่มภาระในการทำความสะอาดท่อระบายอากาศและอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง หากฟองมากเกินไป ผู้ปฏิบัติงานอาจต้องปรับสภาวะกระบวนการหรือเติมสารกำจัดฟองเพื่อป้องกันการล้นและรักษาการทำงานที่เสถียร

ความท้าทายเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการผลิตกรดอะมิโน เช่น การหมักกรดกลูตามิกและไลซีน รวมถึงกระบวนการกรดอินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับกรดซิตริกและผลิตภัณฑ์อื่นๆ ที่ได้จากการหมัก แม้ว่าลักษณะของน้ำหมักแต่ละชนิดจะแตกต่างกัน แต่วัตถุประสงค์ยังคงคล้ายกัน: ควบคุมฟองในขณะที่ยังคงรักษาของเหลวหมักที่มีประโยชน์ให้ได้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

เครื่องทำลายฟองเชิงกลหยุดการสูญเสียน้ำหมักได้อย่างไร

สารเคมีกำจัดฟองแบบดั้งเดิมไม่ใช่ทางเลือกเดียวสำหรับการจัดการฟองอีกต่อไป ซีรีส์ BODF นำเสนอทางเลือกเชิงกลที่แข็งแกร่ง โดยใช้แรงเฉือนทางกายภาพเฉพาะที่เพื่อทำลายฟองที่ทางออกของถัง

ในระหว่างการเติมอากาศหนัก ฟองที่เสถียรจะลอยขึ้นไปยังท่อระบายอากาศอย่างรวดเร็ว เมื่อเข้าสู่โซนโรเตอร์ความเร็วสูงของชุด BODF แรงเฉือนทางกลอันทรงพลังจะทำให้ฟองแตกทันที จากนั้นแรงเหวี่ยงหนีศูนย์จะขับของเหลวที่ปล่อยออกมาไปชนกับผนังของอุปกรณ์ ทำให้รวมตัวกันเป็นกระแสต่อเนื่อง ของเหลวที่กู้คืนได้ส่วนหนึ่งจะระบายกลับลงไปในถังหมักโดยตรงด้วยแรงโน้มถ่วง ของเหลวที่เหลือจะผ่านผนังที่มีรูพรุนซึ่งออกแบบทางวิศวกรรมเข้าไปในตัวเก็บวอร์เท็กซ์ ซึ่งท่อส่งกลับเฉพาะจะนำของเหลวกลับเข้าสู่น้ำหมักที่ยังคงทำงานอยู่อย่างปลอดภัย

ด้วยการดักจับของเหลวนี้ก่อนที่จะหลุดเข้าไปในท่อระบายอากาศ ระบบ BODF จะป้องกันไม่ให้ผลิตภัณฑ์อันมีค่าถูกทิ้งไป สำหรับผู้ผลิตกรดอะมิโนและกรดอินทรีย์ การกู้คืนของเหลวที่ถูกกักเก็บนี้หมายถึงการเพิ่มผลผลิตรวมสูงสุดต่อแบตช์ และทำให้ท่อระบายอากาศปราศจากน้ำหมักที่เหนียวและอุดมไปด้วยน้ำตาล ซึ่งต้องทำความสะอาดบ่อยครั้งโดยไม่ได้กำหนดการ

การแก้ปัญหาปลายน้ำที่เกิดจากสารกำจัดฟอง

แม้ว่าสารเคมีกำจัดฟองจะเป็นปัจจัยนำเข้าในอุตสาหกรรมมาตรฐาน แต่การพึ่งพาสารเหล่านี้มากเกินไปทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนร้ายแรงในสายการผลิตต่อไป ซิลิโคนหรือสารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์ที่ตกค้างมักจะทำให้เยื่อกรองระดับไมครอนและอัลตราฟิลเตรชันสกปรก ส่งผลให้อัตราการไหลลดลงอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังสามารถทำให้เกิดอิมัลชันในระหว่างการสกัดด้วยของเหลว-ของเหลว หรือรบกวนจลนศาสตร์ของการตกผลึกของกรดอะมิโนและกรดอินทรีย์ที่มีความบริสุทธิ์สูง

การทำลายฟองเชิงกลจะขจัดตัวแปรในกระบวนการเหล่านี้ออกจากสมการ เนื่องจากระบบ BODF อาศัยแรงเฉือนของโรเตอร์และการแยกด้วยแรงเหวี่ยงเพียงอย่างเดียว โรงงานจึงสามารถลดปริมาณการใช้สารเคมีกำจัดฟองพื้นฐานลงได้อย่างมาก

การลดปริมาณสารเคมีที่ใช้ให้ผลประโยชน์ทันที: ช่วยให้การควบคุมกระบวนการง่ายขึ้น ลดสิ่งเจือปนในขั้นปลายน้ำ และลดภาระในการวิเคราะห์เพื่อทดสอบการปนเปื้อนของสารกำจัดฟองในผลิตภัณฑ์ผลึกขั้นสุดท้ายลงอย่างมาก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสายการผลิตกรดกลูตามิก ไลซีน หรือกรดซิตริก ซึ่งข้อกำหนดความบริสุทธิ์ขั้นสุดท้ายถูกควบคุมอย่างเข้มงวดตามมาตรฐานสากล และทุกขั้นตอนการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นส่งผลกระทบต่ออัตรากำไรโดยรวม

การกำหนดค่าแบบปิดสนิทเทียบกับแบบถังเปิด: คุณต้องการแบบใด?

เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถผสานรวมกับโครงสร้างโรงงานที่มีอยู่ได้อย่างราบรื่น ซีรีส์ BODF จึงผลิตขึ้นในรูปแบบทางกายภาพเฉพาะสองแบบ โดยแต่ละแบบออกแบบมาสำหรับผังถังที่เฉพาะเจาะจง:

• BODF-I (แบบปิดสนิท): ออกแบบทางวิศวกรรมสำหรับถังหมักแบบปิดสนิทที่ทำงานภายใต้สภาพแวดล้อมที่ปลอดเชื้อหรือควบคุมแรงดันอย่างเคร่งครัด ปัจจัยในการเลือกอุปกรณ์จะพิจารณาขนาดหัวฉีดเฉพาะ พิกัดหน้าแปลนยึด การเชื่อมต่อท่อระบายอากาศ และพื้นที่ที่จำเป็นสำหรับการบำรุงรักษาด้วยระบบทำความสะอาดในสถานที่ (CIP) เป็นประจำ
• BODF-II (แบบเปิดด้านบน): สร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับกระบวนการถังเปิด ถังบำบัดน้ำเสีย หรือการลดฟองบนผิวหน้า ซึ่งการระบายอากาศสู่บรรยากาศเป็นมาตรฐาน

เนื่องจากการกำหนดค่าทั้งสองใช้ร่วมกับพลศาสตร์โรเตอร์ภายในและเกณฑ์ความจุที่เหมือนกัน การเลือกระหว่างรุ่น I และรุ่น II จึงขึ้นอยู่กับรูปทรงของถังและผังโรงงานของคุณทั้งหมด ไม่ใช่ความแตกต่างในประสิทธิภาพการกำจัดฟอง นอกจากนี้ สำหรับการดำเนินงานที่มีการเติมอากาศสูงซึ่งการสูญเสียของเหลวระเหยยังคงเป็นภัยคุกคาม ระบบ BODF สามารถใช้ร่วมกับระบบควบแน่นก๊าซไอเสียเพื่อดักจับและกู้คืนไอของผลิตภัณฑ์ที่เหลือ

การเลือกวัสดุและมาตรฐานสุขอนามัย

ในการแปรรูปทางชีวภาพที่มีความบริสุทธิ์สูง การตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุและความเข้ากันได้ทางเคมีเป็นสิ่งที่ไม่อาจต่อรองได้ ซีรีส์ BODF นำเสนอการกำหนดค่าวัสดุที่ยืดหยุ่นเพื่อให้ตรงกับข้อกำหนดของท่อในโรงงานและลักษณะของตัวกลางเฉพาะ:

• ชิ้นส่วนที่สัมผัสกับของเหลว: ผลิตจากสแตนเลส SS304 มาตรฐานหรือ SS316L ที่ทนต่อการกัดกร่อนสูง ช่วยให้อุปกรณ์ทนทานต่อทั้งกรดอินทรีย์ที่มีฤทธิ์รุนแรงและรอบการทำความสะอาด CIP ด้วยด่างร้อน
• ซีลยาง elastomer: มีให้เลือกในวัสดุ EPDM ยางซิลิโคน หรือยางฟลูออโร (Viton) ซึ่งเลือกตามอุณหภูมิปฏิบัติการ การสัมผัสกับตัวทำละลาย และอายุการใช้งานที่ต้องการ
• ลักษณะพื้นผิว: สามารถใช้การขัดเงาด้วยไฟฟ้าแบบเลือกได้เพื่อให้ได้ผิวเรียบเงาคล้ายกระจก กำจัดหลุมขนาดเล็กที่แบคทีเรียหรือสิ่งตกค้างจากผลิตภัณฑ์อาจสะสมได้

หมายเหตุ: การเลือกส่วนประกอบต้องอ้างอิงโยงกับระเบียบวิธีการตรวจสอบความถูกต้องทั่วทั้งโรงงานและข้อกำหนดด้านกฎระเบียบในท้องถิ่นของคุณ เพื่อให้แน่ใจว่าระบบเป็นไปตามข้อกำหนดอย่างสมบูรณ์

การประเมินประสิทธิภาพของระบบในพื้นที่การผลิต

การนำเครื่องทำลายฟองเชิงกลมาใช้จำเป็นต้องมีการประเมินตัวชี้วัดการหมักในปัจจุบันของคุณอย่างชัดเจน วิศวกรกระบวนการควรพิจารณาอย่างใกล้ชิดถึงปริมาณฟองสูงสุด อัตราการเติมอากาศจริง และปริมาตรจริงของน้ำหมักที่ติดอยู่ในเครื่องแยกความชื้นท่อไอเสียหรือสายไอในปัจจุบัน

หากโรงงานของคุณกำลังเผชิญกับต้นทุนการจัดซื้อสารเคมีที่สูงหรือปัญหาคอขวดในการแยกขั้นปลายน้ำที่เกิดจากการสะสมของสารกำจัดฟอง การเปลี่ยนไปใช้การแยกเชิงกลให้ผลตอบแทนที่คาดการณ์ได้ โดยการติดตามการลดลงของปริมาณการใช้สารเคมีกำจัดฟองในแต่ละวันอย่างแม่นยำ และตรวจสอบการลดลงของการสูญเสียของเหลวที่ถูกพาไป ทีมวิศวกรสามารถตรวจสอบประสิทธิภาพและผลตอบแทนทางเศรษฐกิจของระบบ BODF ภายใต้สภาวะการทำงานที่แน่นอนของตนได้อย่างง่ายดาย

สำหรับผู้ผลิตกรดอะมิโนและกรดอินทรีย์ในระดับอุตสาหกรรมที่ต้องการควบคุมกระบวนการให้เข้มงวดยิ่งขึ้น ซีรีส์ BODF มอบโซลูชันที่ไม่ใช้สารเคมีที่ผ่านการพิสูจน์แล้ว โดยการกู้คืนน้ำหมักที่ยังคงทำงานอยู่และปรับปรุงการดำเนินงานตั้งแต่การหมักไปจนถึงการทำให้บริสุทธิ์ขั้นสุดท้าย