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連續滅菌系統設計技術方案
添加時間:2019-12-03
  換熱器廢熱回收,噴射泵蒸汽壓縮,高溫水循環空消,超高溫瞬間滅菌,是我公司新型連消裝備的四大特色。具有節能、高效、無排放、操作簡單的特點,解決了存料、烤干、結垢、堵塞的問題。
一、設計原理
1、高溫短時間滅菌:根據等效滅菌原理,采用與121℃、30 min滅菌等效的140℃、35s滅菌工藝,既可保證滅菌徹底,又能大幅度減少培養基中營養物質的損失,使滅菌前后培養基顏色無明顯變化,有利于微生物的生長與代謝。為更加保險起見,我們設計糖液滅菌溫度135~137℃;其他料液滅菌溫度139~141℃;維持時間40~60s。
2、余熱回收利用:利用滅菌后的高溫培養基預熱冷培養基,利用冷培養基冷卻高溫培養基,余熱回收率接近100%,由此可節省蒸汽90%,節省冷卻水80%。
3、噴射泵蒸汽壓縮:將蒸汽等溫絕熱壓縮凝結成超高溫飽和熱水后與物料混合,可使蒸汽潛熱全部釋放,無任何蒸汽和乏汽溢出。同時降低了滅菌所需的蒸汽壓力,消除了汽-料混合加熱過程中的錘擊噪聲與震動。
余熱回收和新型噴射泵兩項技術的使用,與實罐滅菌相比較,總共可節約蒸汽90%左右,節約冷卻水85%~100%。




三、我方提供的設備
(一)CSS-100型式連續滅菌器
1、技術參數:額定流量100 m3/h,額定換熱負荷12590 kW,換熱通道容積3.75 m3×2,維持通道容積1.31 m3,工作壓力≤0.8 MPa,進出口管徑DN 150。
2、材質及重量:內部過流部分321不銹鋼,外殼304不銹鋼,重量約14100 kg。
3、外形尺寸:約Φ2600×3800 mm。
(二)IP-100型高壓噴射泵
1、技術參數:額定流量100 m3/h,最大加熱負荷1790 kW,工作壓力≤1.0 MPa。
2、材質及重量:304不銹鋼,重量約115 kg。
3、外形尺寸:高約1280 mm,進出口管徑DN 150。
4、以上各項設備,與物料接觸面均拋光,無存料死角,并能在線清洗。除噴射泵外,外周均用陶瓷棉保溫,304不銹鋼板封裝。
注:1、本系統針對一般含固形物或不含固形物料液設計,不同的料液由于粘度和所含固形物濃度的差異以及蒸汽壓力的不穩,流量會有一些波動,在配備流量大于設計流量15%、兩泵總揚程70~80米的情況下,實際滅菌生產能力為額定生產能力的75%~105%。
2、為了減少美拉德反應造成的營養物質破壞,最好是將液糖與培養基其他成分分開滅菌,故本系統按液糖滅菌和培養基滅菌兩用設計,前者滅菌溫度135~137℃,保溫維持時間40~60 s,后者滅菌溫度139~141℃,保溫維持時間40~60 s。
3、冷料通過本系統換熱單元預熱利用的是熱料余熱,不消耗蒸汽,預熱后溫度低于滅菌溫度10~20℃;熱料冷卻利用的是冷料低溫,不消耗冷卻水,冷卻后溫度高于配料溫度15~25℃。滅菌溫度越高,冷料預熱溫度也越高;配料溫度越低,滅菌冷卻后溫度也越低。
4、本系統要求進入噴射泵前的蒸汽壓力不低于0.35 MPa及不高于0.4 MPa,否則將重新調整設計。
5、本系統運行過程中要求蒸汽壓力盡量穩定,往下波動不得大于0.02 MPa,否則會影響料液流速,延長滅菌時間,降低滅菌質量,嚴重時還會造成染菌。

(三)智能溫度流量控制系統
1、流量控制范圍:為額定流量的80%~100%。
2、滅菌溫度控制范圍:設定溫度的上下1℃范圍內。
3、當蒸汽壓力過低導致滅菌溫度過低時自動停泵,以防滅菌不合格的培養基通過。
4、可編程智能控制器:可以獨立完成連續滅菌全過程自動控制,自動記錄。
5、也可以與DCS系統連網。實現集中監控。
6、通過調節打料泵轉速控制物料流量。
7、通過氣動開關閥,完成連續滅菌系統全過程自動操作。
8、通過氣動調節閥,完成滅菌溫度PID自動控制。
9、通過溫度、壓力、流量等傳感器完成連消過程參數自動檢測。

四、技術指標

1、 在蒸汽壓力0.35~0.40 MPa的前提下,糖液滅菌溫度135~137℃,其他料液滅菌溫度139~141℃,保溫維持時間40~60 s。
2、 每100噸培養基滅菌的蒸汽消耗≤3.5 噸(不包括設備、管道和發酵罐空罐滅菌,本公司提供節能式空罐滅菌方案,每百噸發酵罐耗汽小于3噸)。
3、 與實罐滅菌比較,滅菌后培養基的色澤明顯降低,與滅菌前無明顯差異。
4、 在噴射泵前蒸汽壓力>0.35 MPa、滅菌溫度>135℃(糖液)或>138℃(其他料液)、發酵罐及其連接管道內無存料死角、公用系統無染菌隱患、操作零失誤的前提下,滅菌后培養基48 h培養染菌率為零。

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