Details zum Verdampfungssystem für die Fermentationsindustrie

 

Industrial fermentation solutions

 

Einführung in das Verdampfungssystem in der Fermentationsindustrie

 

Mit der Entwicklung der Fermentationsindustrie wurden Verdampfer in der Fermentationsindustrie immer häufiger eingesetzt. Am Beispiel der Maisverarbeitung und -konvertierung gibt es viele Branchen, und viele Branchen verwenden Verdampfer für Verdampfungs- und Konzentrationsvorgänge. Darüber hinaus sind Verdampfung und Konzentration wichtige Glieder des Produktionsprozesses.

 

Der Verdampfer ist jedoch kein allgemeines Verdampfungs- und Konzentrationsgerät. Design, Materialauswahl, Herstellung und Einsatz hocheffizienter und energiesparender Verdampfer sollten an die Eigenschaften der konzentrierten Materialien und Prozessanforderungen angepasst werden. Nur so können die effektive Leistung und die energiesparenden und verbrauchsreduzierenden Effekte des Verdampfers voll ausgeschöpft werden und spielen eine zunehmend wichtige Rolle bei der Entwicklung der Fermentationsindustrie und der umfassenden Nutzung von Produkten.

 

Die Fermentationsindustrie in meinem Land entwickelt sich rasant, insbesondere im Bereich Mais als Rohstoff. Der Fortschritt ist sogar noch schneller. Maisstärkezucker, Glukose, Maltodextrin, Xylose, Xylitol, Oligosaccharide, Vitamin C. Zitronensäure und andere Industrien sind entstanden, und die umfassende Nutzung von Mais, wie Maisaufguss, DDGS und Proteinfutter, hat ebenfalls einen gewissen Produktionsumfang. In diesen Branchen haben Verdampfer eine unersetzliche Rolle gespielt.

 

Gängige Prozesse von Verdampfungssystemen in der Fermentationsindustrie

 

Für die Prozesse der Fermentationsflüssigkeitskonzentration, Fermentationsproduktextraktion und Fermentationsabwasserbehandlung von Produkten der Fermentationsindustrie wird ein Verdampfungs- oder Verdampfungskristallisationsgerät benötigt. Derzeit gibt es aufgrund der unterschiedlichen Verdampfungsverfahren, die sie anwenden, unterschiedliche Typen gängiger Fermentationsverdampfer, wie z. B.: Einstufenverdampfungsverfahren, Mehrstufenverdampfungsverfahren, Einstufen-TVR-Verdampfung, Mehrstufen-TVR-Verdampfung und kombiniertes Verfahren aus Verdampfung und Verdampfungskristallisation.

 

Der Fallfilmverdampfer ist eine Art Filmverdampfer, der als einer der fortschrittlicheren Verdampfertypen gilt. In den letzten Jahren hat er in vielen Branchen andere Verdampferformen ersetzt und ist zum wichtigsten Verdampfungsgerät in der Fermentationsindustrie geworden. Dies liegt daran, dass der Fallfilmverdampfer viele einzigartige Vorteile bietet:

 

1. Es können sinnvoll Wärmepumpen eingesetzt und Mehreffektverdampfung und andere Formen zur Dampferzeugung und zum Kühlwasserverbrauch angewendet werden.

 

2. Die Produktionskapazität entwickelt sich in Richtung groß angelegter, kontinuierlicher und automatisierter Produktion mit einfacher Struktur, bequemer Reinigung, Bedienung und Wartung.

 

3. Es ist für eine breite Palette von Materialien geeignet und nimmt je nach den Anforderungen verschiedener pH-Werte und Materialien unterschiedliche Formen an. Es ist für Materialien mit relativ hoher Viskosität und Konzentration geeignet (Viskosität kleiner oder gleich 450 cp);

 

4. Die Verdampfung erfolgt unter Vakuumbedingungen und die Verdampfungstemperatur ist niedrig. Hohe Ausbeute, kurze Aufheizzeit der Materialien, kann die ursprüngliche Farbe und den Geruch der verarbeiteten Materialien weitgehend bewahren.

 

Merkmale von Verdampfern, die für verschiedene Branchen in der Fermentationsindustrie geeignet sind

 

1. Glukose, Stärkezucker, Maltosesirup, Oligosaccharide, Maltodextrin und andere Industrien

 

Zuckerlösungen sind im Allgemeinen hitzeempfindliche Stoffe und ihre Produktqualität hängt in hohem Maße von der Verdampfungstemperatur und der Erhitzungszeit ab.

 

Der Produktionsumfang der oben genannten Industrien in der Fermentationsindustrie ist relativ groß, und Energieeinsparung und Verbrauchsreduzierung sind die angestrebten Ziele, daher ist es angemessener, drei- oder vierstufige Fallfilmverdampfer zu verwenden. Wenn die Anzahl der Effekte weiter zunimmt, steigen die Gerätekosten erheblich, während die Reduzierung der Betriebskosten nicht offensichtlich ist und das Material lange Zeit durch das Gerät fließt.

 

Die Viskosität dieser verarbeiteten Materialien ist relativ hoch. Nehmen wir als Beispiel eine wässrige Glucoselösung: Bei einer Konzentration von 30 % und einer Temperatur von 50 °C beträgt ihre Viskosität 2 cp. Bei einer Konzentration von 75 bis 78 % und einer Temperatur von 60 °C beträgt ihre Viskosität 100 cp. Der Anstieg des Siedepunkts der Lösung kann bei der Konstruktion nicht ignoriert werden. Die Wärmeaustauschfläche der in den oben genannten Industrien verwendeten Verdampfer ist relativ groß und die Verdampfungsintensität relativ gering. Bei gleicher Verdampfungsleistung sollte die Heizfläche im Vergleich zu dem für konzentrierte Milch und Wasser verwendeten Verdampfungsmedium um 30 % erhöht werden. Die Löcher der Siebplatte des Foliengewebes sollten ebenfalls vergrößert werden.

 

2. Konzentrierter Verdampfer für Maiseinweichwasser

 

Wenn Mais als Rohstoff zur Herstellung von Stärke durch Nassmahlen verwendet wird, wird verdünntes Sulfitwasser zum Einweichen des Mais verwendet. Nach dem Einweichen kann der Mais gut von der Stärke, dem Protein, dem Keim und den Ballaststoffen im Mais getrennt werden. Das Einweichwasser nach dem Einweichen des Mais wird auch Maisbrei genannt, der lösliches Protein, Milchsäure, Aminosäuren, Zucker, Phytate, verschiedene wasserlösliche Vitamine, anorganische Substanzen usw. enthält und vielseitig einsetzbar ist.

 

Phytinbasiertes Inositolphosphat kann aus Maisbrei extrahiert werden, der nach der Konzentration als Nährmedium für die Fermentationsindustrie verwendet werden kann und auch als Zusatzstoff für Glutenfutter verwendet werden kann. Daher ist die Verdampfung und Konzentration von Maisbrei ein wichtiger Teil des Stärkeherstellungsprozesses.

 

3. Niedertemperatur-Fallfilmverdampfer zur Konzentration von Vitamin C-Lösung

 

Vitamin C ist ein sehr wichtiger wasserlöslicher Vitaminstoff, der vom menschlichen Körper nicht synthetisiert werden kann. Menschen müssen eine bestimmte Menge Vitamin C von außen aufnehmen, um ein normales Überleben und eine normale Fortpflanzung zu gewährleisten. Mit der kontinuierlichen Verbesserung des Lebensstandards der Menschen wird Vitamin C nicht nur in der traditionellen Medizin und Gesundheitsfürsorge häufig verwendet, sondern auch in Lebensmitteln, Süßigkeiten, Getränken, der Tierhaltung, der täglichen chemischen Industrie und anderen Industriezweigen.

 

Vitamin C wird biochemisch aus Sorbitol und Glucose als Ausgangsstoffe synthetisiert. Auch die Produktionstechnologie für Vitamin C hat sich rasant entwickelt. Es gibt die traditionelle Leibniz-Methode. In dieser Hinsicht ist mein Land weltweit führend. Ausgehend von Sorbitol als Ausgangsstoff wird in einem zweistufigen Fermentationsverfahren der Vitaminvorläufer 2-Keto-L-Gulongsuan-Wasserlösung hergestellt, anschließend wird der Fallfilmverdampfer von 4 % auf 40 % konzentriert, kristallisiert, abgetrennt und getrocknet und anschließend lactonisiert, um Vitamin C (L-Ascorbinsäure) zu erhalten. Glucose kann auch zur direkten Fermentation verwendet werden, um Vitamin C herzustellen.

 

4. Anwendung des Fallfilmverdampfers bei der Xylose- und Xylitol-Produktion

 

Xylose und Xylitol haben eine geringe Süße und einen geringen Brennwert. Sie können Saccharose in der Lebensmittelindustrie ersetzen und können auch den Blutzucker bei Diabetikern senken und Karies bei Kindern vorbeugen. Sie werden häufig in der Druck- und Färbeindustrie, bei der Ölförderung, der Gummi- und Bauindustrie, bei Pestiziden, in der Medizin, bei der Lederherstellung und in anderen Branchen verwendet.

 

Xylose und Xylitol werden aus Maiskolben, Zuckerrohrrückständen, Sägemehl und Stroh nach Zerkleinern, Fermentation, Hydrolyse, Entfärbung, Filtration, Konzentration, Kristallisation und Trocknung hergestellt.

 

Die von unserem Unternehmen entwickelten und hergestellten Mehreffekt-Verdampfungssysteme und MVR-Verdampfungssysteme zeichnen sich durch erhebliche Energiespareffekte und einen sehr hohen Automatisierungsgrad aus und eignen sich sehr gut für die Produktverdampfung und -konzentration in der Fermentationsindustrie.

 

Prozessablauf der Verdampferanwendung in der Fermentationsindustrie

 

Process flow of evaporator application in the fermentation industry

 

ENCO Comparison chart of mvr evaporator and multi-effect evaporator