W celu wyprodukowania białego, krystalicznego cukru z buraków cukrowych lub trzciny cukrowej konieczne jest przeprowadzenie różnych procesów. Obok ekstrakcji, oczyszczania, odparowywania i krystalizacji, filtracja jest jednym z kluczowych procesów w produkcji cukru.
Filtracja jest wymagana np. dla soku rzadkiego, soku gęstego, syropu standard w celu uzyskania wysokiej jakości cukru w sposób ekonomiczny. Ponadto filtracja jest istotnym etapem procesu przygotowania użytkowego, np. oczyszczania kondensatu, wody do mycia buraków lub wody chłodzącej.
Lenzing AG od ponad 40 lat odnosi sukcesy w dziedzinie filtracji a dzięki swoim unikalnym technologiom filtracji zapewnia znaczne korzyści dla przemysłu cukrowniczego. Opatentowany system filtracji Lenzing OptiFil® jest w pełni zautomatyzowany. Działa na zasadzie filtracji powierzchniowej, wgłębnej lub plackowej. Jako materiał filtracyjny stosowana jest tkanina stalowa lub włóknina, która zatrzymuje cząstki o różnych rozmiarach wewnątrz lub na swojej powierzchni. Po osiągnięciu określonego stopnia zanieczyszczenia, materiał filtracyjny jest oczyszczany przez płukanie wsteczne niewielką ilością przefiltrowanego medium. Płukanie wsteczne jest możliwe dzięki dyszy zainstalowanej wewnątrz filtra. Dostępna jest filtracja do 3 µm w przypadku włókniny, 5 µm w przypadku tkaniny stalowej oraz mikrofiltracja poniżej 1 µm z tworzeniem placka.
Główne zalety filtra OptiFil®:
- System w pełni automatyczny
- Minimalne straty medium na płukanie (opatentowany system płukania wstecznego)
- Oszczędność miejsca na instalacji
- Prosty i łatwy do instalacji
- Poziom filtracji na poziomie 3 µm (włóknina), 5 µm (tkanina stalowa), 1 µm (placek filtracyjny)
- Wysoka odporność chemiczna (wykonanie 316Ti w standardzie, specjalne wykonania na zapytanie klienta)
- Możliwe wysokie temperatury pracy (120 °C w standardzie, możliwe do 200 °C)
Filtracja soku rzadkiego
Aby pozbyć się substancji niechcianych, wyciśnięty sok surowy jest zazwyczaj wytrącany w procesie oczyszczania za pomocą mleczka wapiennego i dwutlenku węgla. Następnie należy usunąć zawiesinę ciał stałych, która występuję w dość wysokim stężeniu, wynoszącym około 2%. Odbywa się to w dwustopniowej filtracji z wykorzystanie systemu filtracji wstępnej (np. Lenzing CakeFil) i filtracji dokładnej, odczyszczającej medium. W celu usunięcia drobnych zanieczyszczeń w sposób wydajny i ekonomiczny doskonale sprawdzi się filtr automatyczny OptiFil®.
Rysunek przedstawia przegląd procesu filtracji soku rzadkiego. Chociaż kolejne etapy procesu mogą się różnić, typowa konfiguracja filtracji jest zaprojektowana jako proces dwuetapowy. Po lewej stronie znajduje się surowy sok z kolumny ekstrakcyjnej. Po prawej stronie, zmiękczony (opcjonalnie) sok rzadki jest podawany do etapu odparowania.
Dlaczego OptiFil® kwalifikuje się do filtracji dokładnej soku rzadkiego:
- Prosta instalacja
- Brak strat medium dzięki możliwości zawrócenia medium po płukaniu
- Fizyczna obsługa filtra nie jest wymagana
Filtracja soku gęstego
W wielostopniowej stacji odparowywania, sok zagęszcza się do zawartości cukru około 70
w skali Brixa, lekkość dynamiczna wynosi około 35 mPas a temperatura prawie 100 °C. Roztwór soku gęstego jest już raczej czysty ale nadal zawiera zawiesiny, takie jak przypalony cukier, żywice jonowymienne lub węglany. Ponieważ obniżają one jakość cukru, należy je usunąć przed krystalizacją.
W ostatnich dziesięcioleciach stosowano trzy technologie w zależności od różnych parametrów:
- Filtry z dyszami ssawnymi: filtracja ograniczona do ~50 µm, wymagane płukanie zwrotne przy użyciu zewnętrznych mediów
- Jednorazowe filtry workowe: wysokie zapotrzebowanie na pracę ręczną, niska oszczędność powierzchni
- Filtry świecowe (z wstępnym plackiem filtracyjnym): wysokie koszty inwestycyjne, zużycie środków wspomagających filtrację
Na rysunku przedstawiono filtrację soku gęstego. Po prawej stronie sok rzadki trafia do stacji ewaporacji a powstały sok gęsty jest filtrowany przez filtr OptiFil®. Po prawej stronie cukier opuszcza cukrownię a zielona linia pokazuje strumień melasy.
Dlaczego OptiFil kwalifikuje się do filtracji soku gęstego:
- Brak zużycia wkładów jednorazowych (dodatek filtracyjny lub wkłady workowe)
- Serwis filtra podczas kampanii nie jest wymagany
- Doskonała jakość filtratu przy użyciu materiału filtracyjnego 10 µm
- Znaczące korzyści w zakresie kosztów eksploatacji oraz inwestycji
