Bồn chứa mật rỉ là gì: Lưu trữ chất lỏng nhớt, lên men với khối lượng lớn
Tạo vào 07.30
Bồn chứa mật rỉ là gì: Lưu trữ chất lỏng dạng khối nhớt, lên men
Một silo mật rỉ là một bồn chứa hình trụ dùng để lưu trữ chất lỏng nhớt, mật độ cao, có thể lên men: nó cần một đáy có khả năng xả hoàn toàn chất lỏng đặc, hệ thống gia nhiệt hoặc truy vết để duy trì độ nhớt ở mức khả thi, hệ thống khuấy trộn để ngăn lắng đọng và lên men, và một đường thoát khí cho CO₂ mà chất lỏng lưu trữ sinh ra. Một silo thép phủ men thủy tinh cho bề mặt bên trong trơ ở pH 1–14 với lớp men được nung chảy ở 820–930 °C, dày 0,25–0,45 mm và được kiểm tra tia lửa ở 1500 V DC, trong khi lớp phủ epoxy liên kết nóng chảy ở 180–280 µm theo AWWA C550 là giải pháp thay thế cho các điều kiện vận hành khắc nghiệt hoặc luân phiên.
Một nhà máy chưng cất, cơ sở sản xuất men hoặc nhà sản xuất thức ăn chăn nuôi lưu trữ mật rỉ biết rằng đây không phải là bồn chứa nước. Mật rỉ đặc, sánh, dễ lên men khi tiếp xúc với không khí, và để lại cặn cứng trên bất kỳ bề mặt nào nó chạm vào khi khô. Ba đặc tính đó định hình toàn bộ silo: đáy phải xả được chất lỏng đặc đến gần mức không, bên trong phải có thể rửa sạch đến bề mặt sạch, bồn phải xử lý được khí do quá trình lên men sinh ra, và ở khí hậu lạnh, chất lỏng phải được giữ ấm đủ để di chuyển. Sai bất kỳ điểm nào trong số đó và silo sẽ trở thành một vấn đề vệ sinh kèm theo mất mát công suất.
Độ nhớt, thoát nước và hình học đáy
Một chất lỏng nhớt sẽ không tự san phẳng, vì vậy đáy được thiết kế như một máy thoát nước. Mật đường chảy và san phẳng chậm hơn nhiều so với nước, và khi nguội đi nó đặc lại rõ rệt, nghĩa là một sàn phẳng có cửa xả sẽ để lại cặn đáng kể cứng lại trên tấm đáy. Câu trả lời tiêu chuẩn là đáy hình nón với độ dốc đủ lớn để chất lỏng chảy về cửa xả trung tâm, hoặc một phễu nông với vòng bơm tuần hoàn đưa sản phẩm từ cửa xả trở lại trên bề mặt để san phẳng. Cửa xả và bơm phải được chọn kích cỡ cho điều kiện lạnh, nhớt thay vì điều kiện ấm, và bơm nên là loại bơm thể tích với một bơm dự phòng, vì bơm ly tâm trên mật đường đặc mất đường cong đặc trưng đúng lúc nhà máy cần đến nó. Điểm thấp cũng cần một đường xả hoặc rửa để vật liệu cuối cùng có thể là nước của chính bồn, không phải dung môi, và để bồn có thể được làm rỗng để kiểm tra mà không cần một tuần lao động thủ công.
Khí lên men, thông hơi và ranh giới khí quyển
Mật rỉ đường lưu trữ sẽ lên men nếu có oxy và hơi ấm, và CO₂ phải được đưa đến một nơi an toàn. Ngay cả một bồn được đậy kín tốt cũng sẽ sinh khí từ bất kỳ không khí nào bị cuốn vào trong quá trình nạp liệu, vì vậy silo cần một lỗ thông hơi có kích thước phù hợp với tốc độ nạp liệu, một đường xả áp cho đợt lên men tăng vọt, và một đuốc đốt hoặc thiết bị rửa khí nếu nhà máy có; áp suất liên quan là thấp, vào khoảng vài kilopascal, điều này giữ cho silo và mái của nó thoải mái trong vùng áp suất khí quyển. Khi mục tiêu là hạn chế lên men, giải pháp thiết kế là giữ chất lỏng luôn chuyển động, giữ khoảng không phía trên nhỏ hoặc được làm trơ, tránh cuốn không khí tại điểm nạp liệu, và giữ mật rỉ đường ấm và không có lượng nấm men khởi phát quá trình lên men. Khi muốn lên men — trong dịch vụ bồn lên men của nhà máy chưng cất — cùng đường khí đó trở thành điểm thu gom, và bồn thuộc về quy trình với một đường ống khí, một thiết bị xả áp và một bộ chặn lửa.
Gia nhiệt, khuấy trộn và kiểm soát nhiệt độ
Nhiệt độ ở đây là một biến quá trình, không phải yếu tố tiện nghi. Mật rỉ đặc lại nhanh chóng khi nguội đi, vì vậy trong khí hậu lạnh, bồn chứa được trang bị áo gia nhiệt, cuộn dây bên trong hoặc mạch nước ấm tuần hoàn, được tính toán kích thước theo tổn thất nhiệt ở chế độ chờ thay vì theo chế độ tức thời. Chỉ gia nhiệt thôi không đủ: một bồn được gia nhiệt với thể tích tù đọng sẽ hình thành lớp lắng đọng và các vùng cục bộ nóng, thúc đẩy quá trình lên men tại thành bồn, do đó gia nhiệt được kết hợp với tuần hoàn — hoặc bằng vòng bơm hoặc bằng máy khuấy chậm — để giữ toàn bộ khối chất ở nhiệt độ đồng đều. Dịch vụ sinh học ưa ấm trung bình, khi được áp dụng, vận hành ở 35–38 °C; đối với lưu trữ, mục tiêu chỉ đơn giản là nhiệt độ mà tại đó chất lỏng chảy đáng tin cậy qua cửa xả và máy bơm. Chuyển động nhiệt cũng phải được tính đến trong thiết kế bồn bắt bu lông: vỏ được gia nhiệt giãn nở và co lại theo chu kỳ, vì vậy gioăng mối nối và dung sai bu lông, kênh dẫn và chi tiết neo phải được chỉ định cho biên độ nhiệt độ, không phải cho nhiệt độ môi trường xung quanh.
Thông số kỹ thuật
Thông số | Giá trị điển hình / Phạm vi | Ghi chú |
Nhiệt độ nung chảy men | 820–930 °C | Thủy tinh nung chảy vào thép trong một chu trình |
Độ dày men | 0,25–0,45 mm | Trên 3.450 N/cm² |
Kiểm tra tia lửa | 1500 V DC | Mỗi tấm trước khi giao hàng |
Khả năng chống pH | 1–14 | Xử lý hóa chất tẩy rửa và dòng axit |
Độ nhám bề mặt bên trong | Ra < 0,8 µm | Rửa trôi đến bề mặt sạch |
Giải pháp thay thế FBE | 180–280 µm, AWWA C550, phun muối > 4000 h | Chế độ làm việc khắc nghiệt hoặc luân phiên |
Đáy | Hình nón hoặc phễu với cửa xả trung tâm | Xả chất lỏng nhớt |
Gia nhiệt | Áo gia nhiệt, cuộn dây hoặc mạch nước ấm | Được thiết kế cho tổn thất nhiệt chờ |
Khuấy trộn | Vòng bơm hoặc máy khuấy chậm | Ngăn ngừa lắng đọng và vùng nóng |
Lỗ thông hơi | Lỗ thông hơi nạp liệu cộng với đường xả áp, vài kPa | Hệ thống áp suất thấp khí quyển |
Vật liệu bên trong và khả năng làm sạch
Phần nội bộ chính là tài sản, bởi vì cặn mật đường cứng lại thành một lớp phủ mà chi phí để loại bỏ nó tương đương với một lần dừng máy. Một silo thép nung kính mang lớp men được nung chảy ở 820–930 °C, dày 0,25–0,45 mm, được định mức trên 3.450 N/cm², kiểm tra tia lửa ở 1500 V DC, nhẵn với Ra dưới 0,8 µm và chịu được pH 1–14, nghĩa là bồn có thể được rửa nóng và làm sạch đến một bề mặt không nuôi dưỡng lô hàng tiếp theo. Phạm vi pH đó cũng bao phủ các lần xả rửa bằng axit hoặc kiềm mà một nhà máy vệ sinh áp dụng giữa các lô giao hàng. Một lớp nội thất epoxy liên kết nóng chảy dày 180–280 µm theo AWWA C550 với thử nghiệm phun muối trên 4000 giờ là giải pháp thay thế khi nhiệm vụ khắc nghiệt hơn hoặc khi việc sửa chữa lớp phủ trong một lần ngừng máy thực tế hơn so với việc thay tấm. Dù sử dụng lớp lót nào, đường rửa, bố trí vòi phun và điểm xả phải được thiết kế cùng nhau, bởi vì một lớp lót không có vùng phủ rửa là một lớp lót phải bị cạo bỏ.
Dự án tiêu biểu
Dự án | Địa điểm | Sản phẩm | Dung tích | Phạm vi |
Bể chứa nước thải hóa chất đường kính lớn | Chiết Giang, Trung Quốc | Bể GFS | 11.613 m³ | cung cấp và giám sát thi công |
Bể chứa đường kính lớn | Bắc Kinh, Trung Quốc | Bể GFS | 9.682 m³ | cung cấp và giám sát thi công |
Bể chứa nước thải nhà máy bia | Tứ Xuyên, Trung Quốc | Bể GFS | 14.655 m³ | giám sát cung cấp và thi công |
Năng lực kỹ thuật của Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn chứa thép phủ men thủy tinh (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty sở hữu gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa cho hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung nhằm nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn chứa đơn lẻ được cung cấp với dung tích lên đến 60.000 m³. Hoạt động sản xuất được vận hành theo ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, và thiết kế được tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Đối với mật đường và các chất lỏng lên men nhớt khác, đây là bồn chứa được thiết kế với hình học thoát nước, mạch gia nhiệt và khuấy trộn, đường thông hơi và xả áp, bố trí đường rửa và vòi phun, cùng lớp lót bên trong có thể được làm sạch đến tiêu chuẩn đã được ghi nhận giữa các lần giao hàng.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Silo mật đường là gì?
A1: Một bồn chứa hình trụ dùng cho mật rỉ hoặc chất lỏng lên men nhớt tương tự, được chế tạo với đáy hình nón hoặc phễu thoát về một cửa xả trung tâm, có gia nhiệt hoặc tuần hoàn để giữ chất lỏng có thể chảy được, có khuấy trộn để ngăn lắng cặn, và có lỗ thông hơi cho khí sinh ra từ quá trình lên men.
Q2: Tại sao thường chọn đáy hình nón?
A1: Vì mật rỉ có độ nhớt cao và sẽ không tự san phẳng hoặc chảy tới các cửa xả dưới sàn, nên đáy dốc dẫn toàn bộ khối lượng chứa về một cửa xả là cách duy nhất đáng tin cậy để làm rỗng bồn đến mức cặn thấp trước khi vệ sinh.
Q3: Mật rỉ có sinh khí trong quá trình lưu trữ không?
A1: Có, nếu nó cuốn theo không khí và ấm lên, quá trình lên men sinh ra carbon dioxide, vì vậy bồn cần có lỗ thông hơi khi nạp và đường xả áp được tính toán cho lượng khí đó ở áp suất thấp vài kilopascal, kèm theo đuốc đốt hoặc thiết bị rửa khí nếu nhà máy có.
Q4: Bồn có cần được gia nhiệt không?
A1: Ở khí hậu lạnh hoặc đối với dòng chảy đặc, có — với áo gia nhiệt, cuộn dây bên trong hoặc mạch nước ấm được thiết kế cho tổn thất nhiệt chờ, kết hợp với tuần hoàn để bồn không hình thành vùng thành nóng nơi quá trình lên men bắt đầu.
Q5: Lớp lót bên trong nào phù hợp với mật đường?
A1: Một lớp men được nung chảy ở 820–930 °C với độ dày 0,25–0,45 mm, nhẵn ở Ra dưới 0,8 µm và chịu được pH 1–14, để bồn có thể được làm sạch nóng giữa các lần giao hàng với hóa chất làm sạch; epoxy liên kết nóng chảy ở 180–280 µm theo AWWA C550 ở nơi có điều kiện khắc nghiệt hơn.
Q6: Silo mật đường cần được làm sạch bao lâu một lần?
A1: Giữa các lần giao hàng hoặc chiến dịch mà việc tách biệt sản phẩm là quan trọng, phụ thuộc vào thời gian chất lỏng đã đứng yên. Một dây chuyền rửa với độ phủ toàn bộ tường và lỗ thoát nước ở điểm thấp nhất thực sự là thứ biến việc vệ sinh thành một ca làm việc thay vì một lần dừng máy.
Một silo mật rỉ là một bài toán thoát nước, gia nhiệt và thông hơi khoác lên mình hình dạng bồn chứa: đáy hình nón để xả chất lỏng nhớt, gia nhiệt kết hợp tuần hoàn, đường khí áp suất thấp cho khí lên men, và phần nội thất có thể được rửa sạch bề mặt giữa các đợt vận hành. Chỉ định bốn yếu tố đó cùng nhau và bồn chứa sẽ phục vụ nhà máy chưng cất hoặc nhà máy thức ăn chăn nuôi trong nhiều thập kỷ. Gửi cấp mật rỉ, nhiệt độ và lịch giao hàng cho kỹ sư và bạn sẽ nhận được cấu hình silo với phạm vi thoát nước, gia nhiệt, thông hơi và lớp lót.
Nói chuyện với Kỹ sư
Gửi loại mật đường và Brix, mật độ khối và độ nhớt, nhiệt độ lưu trữ và giao hàng, công suất yêu cầu và tốc độ xả, liệu có áp dụng thu hồi khí lên men hay không, và dữ liệu môi trường xung quanh, gió và tuyết tại địa điểm. Chúng tôi sẽ trả lại cấu hình silo với loại đáy, gia nhiệt và khuấy trộn, lỗ thông hơi và xả áp, lớp lót bên trong cùng bộ bản vẽ và thông số kỹ thuật.
WhatsApp