TI11 Optimering af faseadskillelse og CIP REV2 2014. 3. 27.¢  Microsoft PowerPoint - TI11 Optimering

  • View
    0

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of TI11 Optimering af faseadskillelse og CIP REV2 2014. 3. 27.¢  Microsoft PowerPoint - TI11...

  • Optimering af faseadskillelse og

    CIP processer

    SEMINAR TI-11

  • Agenda

    • Hvad er CIP?

    • CIP faser

    • CIP anlæggets funktion

    • Hvad vil man opnå?

    • Hvad sker der mellem faserne?

    • Faseadskillelse / koncentration med in-line instrumentering

    • Måleprincipper

    • Applikationseksempler

    • Regneeksempler m.m.

  • Hvad er CIP

    • CIP - Cleaning in Place

    • Rengøringskemikalier cirkulerer gennem lukkede objekter uden adskillelse

  • CIP anlæg

  • CIP faser

    • Forskyl

    • Base

    • Mellemskyl

    • Syre

    • Slutskyl

    • Desinfektion

  • CIP anlæggets funktion

    Råvare

    Base Syre

    Desinfektion

    Færdigvare

    Vand

    Genbrug

    Blandefase

    Produkt

    V

    a

    n

    d Dræn

    Objekt/produktion

  • Hvad vil man opnå?

    • Ensartet CIP proces / repetérbarhed

    • Sikker drift af anlæg / reducere anlægsstop

    • Effektiv rengøring af lukkede systemer

    • Øget hygiejnesikkerhed

  • Hvad vil man opnå?

    • Grønnere virksomhedsprofil

    • Bedre udnyttelse af CIP væske

    • Reducere vandforbrug / produktspild / blandefase / energiforbrug

    • Undgå kontamineret produkt

  • Hvad sker der mellem faserne?

    • Produktskub – et vigtigt fokus!

    • Blandefasen – hvor stor er den?

    • Hvad kommer der i kloakken/drænet?

    • Vandfasen – er den ren?

    • Rengøringskemikalier – Koncentration/Spild

    • Flowmåler / Tidsbaseret – Er det en god ide?

  • Hvad sker der mellem faserne?

    Produkt Blandefase Dræn Rent Vand

  • CIP anlæggets funktion

    Råvare

    Base Syre

    Desinfektion

    Færdigvare

    Vand

    Genbrug

    Blandefase

    Produkt

    V

    a

    n

    d Dræn

    Objekt/produktion

  • Koncentration/faseadskillelse

    • pH

    • Ledningsevne

    • NIR absorption

    • VIS absorption

    • UV absorption

    • Lydhastighed

    • Refraktivt index

  • pH

    • pH

    • Indikation om sur eller basisk væske

  • Ledningsevne

    • Ledningsevne

    • ”Koncentration” af rengøringsvæske / CIP væske

    • Måle vandkvalitet / rent vand ved skyl

    • (OBS på temperaturafhængighed, responstid)

  • Ledningsevne

    • Ledningsevne

    • God indikation af vand / produkt / CIP væske

    • Vand / produkt typisk lav ledningsevne

    • CIP væske typisk højere ledningsevne

  • Ledningsevne

    0

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    0 2 4 6 8 10 12 14 16

    L e d

    n in

    g s e v

    n e [

    m S

    /c m

    ]

    Koncentration vægt-%

    NaOH

    0 °C

    25°C

    50°C

    75°C

    100°C

  • Ledningsevne

    Water MilkInterphase

    Signal [%]

    Time Time Lag

    Conductivity

    Zero Point

    Depends

    on Water

    Quality

    Measurement Uncertainty

    Set-punkt

  • Photometriske in-line målinger

    • Absorption af UV / VIS / NIR

    Ultraviolett (UV) Visible Light (VIS) Near Infrared (NIR)

    100 nm 700 nm254 nm 400 nm 1100 nm

  • NIR

    I0 I1

    I0 = Intensity at lamp

    I1 = Intensity at detector

    IS = Intensity of scattered light

    ID = Intensity of direct light

    ID

    Absorption of Light Scattering of Light

    ISI0

  • NIR / VIS

    DN25 Indsstikssensorer

  • NIR / VIS

    Indsstikssensorer med variventadaptor

  • NIR

    1000100010001000 500500500500750750750750 250250250250 125125125125 50505050 25252525 2,52,52,52,512,512,512,512,5 5555 6000600060006000 30003000300030004500450045004500 1500150015001500 750750750750 300300300300 150150150150 1515151575757575 30303030

    NIR-Absorption Scattered Light

    FTU EBC ppm

  • NIR vs. Ledningsevne

    Water MilkInterphase

    Signal [%]

    Time Time Lag

    Conductivity

    Defined

    Zero Point

    Zero Point

    Depends

    on Water

    Quality

    Measurement Uncertainty

    NIR Absorption

    Set-punkt

  • Og hvad kan vi bruge det til?

  • NIR Beregningseksempel for fase separation

    Mælk / Vand

    � Pris pr. kg = ca. kr. 2,50

    �Antal kg sparet pr. faseskift = 10 kg

    (2,5m/sekund i 2” rør = 5 liter / sekund) x 2 sek.

    �2 skift pr. dag x 300 dage pr. år

    �= Kr. 15.000,- sparet / år

  • NIR Beregningseksempel for fase separation

    Fløde / Vand

    � Pris pr. kg = ca. kr. 10,-

    �Antal kg sparet pr. faseskift = 15 kg

    (2,5m/sekund i 2” rør = 5 liter / sekund) x 3 sek.

    �2 skift pr. dag x 300 dage pr. år

    �= Kr. 90.000,- sparet / år

  • NIR - produktidentifikation

    0,0

    0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

    3,5

    4,0

    0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    Milk Concentration in %

    CU

    3.5%

    2.0%

    1.5%

    1.0%

    0.3%

    Fat Content

  • NIR – typisk CIP forløb

    Product

    Push-out

    with Water

    Basic

    Cleaning

    Water

    Rinse

    Wash

    Water

    Acid

    Rinse

    Water

    SIP

    Water

    Product

    CU

    Time

  • NIR/VIS/UV

    6 hurtige eksempler…

  • NIR – BOD/COD

    BOD Reduction

    Reduced Costs for Water

    Treatment

    Real-time Spill Notification

    Short Pay Back Time

    Effluent Main Line

    CIP Return / Drain Water

  • NIR – BOD/COD

  • NIR – gær høst/dosering

    Minimized Product Loss

    Very Fast Response Time

    Very Good Repeatability

    Cost Saving by Optimised Cutting

    Point

    Yeast Recovery

    Tank

    Fermentation Tank

    NIR Absoprtion

    Yeast

    Beer

  • NIR /VIS/UV Kondensat

    overvågning

    Production

    Steam

    Clean Water for Boiler Re-Use

    Clean Water for CIP

    Avoids Protein Contamination and Boiler „Overboiling“

    Saves Water Costs

    Saves Energy Costs

  • UV

    • UV absorption

    • Faseadskillelse i klare væsker

    Proteiner / UV absorberende

    • Faseadskillese af vand / solventer

    • Aromatiske solventer m.m.

  • UV - ultrafiltrering

    Permeat

    Retentate

    AF45

    AF46

    AF45 pH Conductivity

    pH Conductivity

  • UV – HPLC/Søjlekromatografi

    AF45

    AF46

    TF16N

    AF26

    Column Feed Elution Buffer

    Column Out

    pH Conductivity

    pH Conductivity

  • Lydhastighed

  • Lydhastighed

  • Lydhastighed

    • Typisk anvendelse hvor ledningsevne ikke giver entydigt resultat og hvor lys ikke kan

    trænge gennem medie (Mørk væske, højt

    partikkelkoncentration m.m.)

    • Koncentration med stor nøjagtighed

    • Faseadskillelse af mange forskellige produkter

  • Lydhastighed vs. Ledningsevne

  • Lydhastighed

  • 3 Eksempler…

  • Lydhastighed

    • Koncentration samt faseadskillelse

  • Lydhastighed

  • Lydhastighed

    • Veksler overvågning hvor optisk måleprincip ikke virker

  • Refraktivt index

  • Refraktivt index

    • Refraktivt index

    • Optisk måleprincip

    • Nøjagtig koncentration

    • Faseadskillelse af

    mange produkter

  • Refraktivt index

  • Refraktivt index

  • Eksempel:

    Vi skal måle 20%w/w HCl…

    Hvornår skal man bruge hvad?

  • Ledningsevne HCl

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    900

    0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

    m S

    /c m

    % by Wt

    15 °C

    20 °C

    25 °C

    Poly. (25 °C)

  • Refraktivt index HCl

  • Opsummering

    • pH

    • Indikation af sur, neutral eller basisk væske

    • Ledningsevne

    • Koncentration af CIP væsker

    • UV / VIS / NIR

    • Faseadskillelse & koncentration

  • Opsummering

    • Lydhastighed

    • Faseadskillelse og koncentration hvor optiske målinger ikke er egnet

    • Refraktivt index

    • Faseadskillelse og koncentration

  • Lidt at tænke over…?

    • Har i optimeret jeres faseadskil