Poprawiona jakość produktu dzięki kontrolowanemu przykryciu zbiornika
Lepsza jakość odżywczych olejów jadalnych dzięki neutronice
Duży producent nutraceutycznych olejów jadalnych, zlokalizowany w północno-wschodnim regionie USA, miał trudności z zapewnieniem spójnego i niezawodnego sposobu utrzymania wysokiej jakości swoich olejów podczas pakowania w kapsułki żelowe. Firma Neutronics była w stanie dokonać przeglądu zaangażowanych procesów i zapewnić opłacalne rozwiązanie.
Odżywka to wzbogacona żywność lub suplement diety, który oprócz podstawowej wartości odżywczej zapewnia korzyści zdrowotne. Ostatnie badania wskazują, że wielkość globalnego rynku nutraceutyków ma osiągnąć 403 miliardy USD do 2024 r. Z 266 miliardów USD w 2018 r. Jednak przy tak szybkim wzroście wielkości rynku ważne jest, aby zawsze zapewniać jakość produktu. Jest to szczególnie ważne w przypadku firm, które bardzo cenią sobie satysfakcję konsumentów, a także chcą zachować przewagę konkurencyjną.
Ponieważ problemem była stała jakość, producent nutraceutycznych olejów jadalnych zwrócił się do Neutronics o wsparcie. Neutronics Inc. jest światowej klasy dostawcą technologii urządzeń do analizy i obsługi gazów, które obejmują systemy obojętne dla różnych gałęzi przemysłu, w tym przemysłu spożywczego i nutraceutyków. Dział rozwiązań do analizy gazów firmy Neutronics projektuje, produkuje i uruchamia analizatory tlenu i monitory gazu otoczenia w celu kontrolowania tlenu i innych gazów podczas procesów produkcyjnych i był w stanie dokładnie przeanalizować procesy producenta.
W wyniku dokładnej analizy stwierdzono, że olej jełczeje wskutek niepożądanego utleniania, a zatem nie nadaje się do sprzedaży klientom z powodu złej jakości. Problem wynikał z narażenia na działanie powietrza i wilgoci podczas pakowania ich olejków w żelowe kapsułki. Dzięki jasnej diagnozie firma Neutronics była w stanie opracować niestandardowe rozwiązanie.
Trudne wymagania
Klient miał kilka wyjątkowych wymagań, które znacznie utrudniały dopasowanie systemu kontroli inertyzacji (ICS) do przetwarzania wsadowego.
Oleje były produkowane w małych partiach, w przenośnych zbiornikach ze zdejmowanymi pokrywami. Ponieważ zbiorniki były przenośne, czujniki musiały być łatwe do usunięcia, aby można było je przenosić ze zbiornika do zbiornika w miarę ich użytkowania, opróżniać i zastępować pełnymi. Zdejmowane pokrywy zwiększały ryzyko wycieków gazu do lub ze zbiorników, które trzeba było wziąć pod uwagę podczas projektowania systemu. Kolejną komplikacją było to, że biorąc pod uwagę małe rozmiary zbiorników i różnorodność wytwarzanych produktów, konieczne było jednoczesne monitorowanie kilku zbiorników. Wszystko to również należało zrobić przy rozsądnych kosztach i w ramach budżetu.
Prototypowanie i rozwój
Pracę zainicjował inżynier terenowy Neutronika, opracowując i instalując prototyp w jednym ze zbiorników w celu przetestowania warunków eksploatacji. Pozwoliło to inżynierowi określić najlepszą lokalizację czujnika tlenu, natężenie przepływu azotu i miejsce jego podania do zbiornika. Oceniono również szczelność samego zbiornika.
Po wielu próbach prace prototypowe wykazały wykonalność ICS, szacowany przepływ azotu i pomogły w sformułowaniu sugestii projektowych dotyczących modyfikacji pokryw za pomocą uszczelek, które poprawiłyby szczelność.
Serwis i rozwiązanie
Korzystając z informacji generowanych na miejscu przez prototyp, Neutronics zaprojektował wielokanałowy system, który był w stanie odbierać dane wejściowe z kilku czujników zbiorników jednocześnie i mógł niezależnie i automatycznie sterować przepływem azotu do każdego zbiornika w razie potrzeby. Wyprowadzenia czujników do zbiorników zostały przymocowane za pomocą gotowych armatur sanitarnych, które umożliwiały ich łatwe przenoszenie ze zbiornika do zbiornika przy zachowaniu niskich kosztów.
tło projektu
Ekspozycja na tlen i wilgoć z otoczenia może niekorzystnie wpływać na wiele materiałów i produktów, takich jak te w przemyśle spożywczym, farmaceutycznym i nutraceutycznym. Taka ekspozycja może spowodować zmniejszenie stabilności i potencjalnie zmienić kolor, smak i aromat.
Istnieje kilka sposobów na wyeliminowanie tego problemu, przy czym zastosowanie suchego azotu do przykrycia (lub „wyściółki”) wyposażenia procesowego, zbiorników magazynowych i zbiorników jest jedną z najbardziej efektywnych metod. Można również zastosować inne gazy, takie jak dwutlenek węgla lub argon, jednakże azot ma tę zaletę, że jest szeroko dostępny, ma niską reaktywność i jest stosunkowo tani.
Inertowanie zapewnia kontrolę stężenia tlenu w przestrzeni parowej wokół produktu poprzez rozcieńczenie azotem (lub innym gazem obojętnym). Może również wytworzyć niewielkie nadciśnienie w zbiorniku, uniemożliwiające przedostanie się do procesu powietrza i towarzyszącej mu wilgoci, a tym samym potencjalnego efektu ich degradacji.
Inertyzację można przeprowadzić po prostu przepuszczając wystarczająco dużą objętość azotu przez szczyt zbiornika; może to jednak prowadzić do dużego zużycia azotu, a tym samym do wyższych kosztów. Nie byłoby również pewności, że produkty były rzeczywiście właściwie przykrywane, ponieważ rzeczywiste stężenie tlenu nie byłoby znane z powodu takich czynników, jak poziom napełnienia, pogoda i inne warunki. Bardziej wydajnym sposobem osiągnięcia zobojętnienia byłby pomiar poziomów tlenu w górnej przestrzeni zbiornika i kontrolowanie przepływu azotu w celu utrzymania tlenu poniżej określonego wymaganego maksimum. W ten sposób żaden azot nie zostałby zmarnowany niezależnie od poziomu napełnienia zbiornika, jednocześnie utrzymując zanieczyszczenia.
Większość standardowych instalacji ICS składa się z tych samych podstawowych elementów, jak pokazano na schemacie (PONIŻEJ). Można je konfigurować na różne sposoby w zależności od konkretnych potrzeb klienta. Należy zwrócić uwagę, że jeśli istnieje możliwość narażenia na działanie jakichkolwiek łatwopalnych lub wybuchowych gazów, takich jak te widoczne w klasie 1, dział. 1, dostępne są również iskrobezpieczne konfiguracje jednostek.
Neutronics Inc. może zaprojektować kompletny system, który będzie składał się z jednego lub więcej czujników tlenu, odpowiedniego zestawu do przygotowania próbki i prawego analizatora z pętlą kontrolną, która może regulować przepływ azotu do zbiornika. Wszystko to dostosowane do specyficznych wymagań monitorowanego procesu.
Czujnik tlenu: pierwiastek będący w bezpośrednim kontakcie z próbką, który wyemituje proporcjonalny sygnał elektryczny w odpowiedzi na obecność stężenia tlenu w próbce gazu.
Analizator: sprzęt elektroniczny, który pobierze sygnał z czujnika i przekształci go w jeden z kilku typów wyjść, na przykład zielono / czerwoną lampkę ostrzegawczą lub alarm dźwiękowy, numeryczny wyświetlacz zawartości tlenu w PPM lub w procentach lub sygnał 4 do 20 mA, który można wysłać do innych urządzeń w celu nagrywania lub wyzwalania alarmów operatora lub innych powiadomień. Analizator może również zinterpretować dane z czujnika i określić, czy przepływ azotu jest potrzebny, czy nie, a nawet uruchomić zawór przepływu, aby proces był całkowicie automatyczny. Analizatory mogą być dostępne w różnych modelach, w zależności od wymaganej dokładności i liczby potrzebnych wejść i wyjść, od jednego kanału wejściowego i wyjściowego do kilku, w zależności od liczby chronionych zbiorników lub urządzeń.
Jednostka kondycjonująca próbki: jest sprzętem, który usunie próbkę z górnej części zbiornika przy użyciu pompy wyporowej, efektu Venturiego lub w inny sposób. Oczyści również, przefiltruje, schłodzi i osuszy próbkę gazu i dostarczy ją do czujników tlenu. Opcjonalne dostępne filtry pozwalają na pracę urządzenia nawet w bardzo niekorzystnych warunkach.
Rezultat - lepsza jakość odżywczych olejów jadalnych
Gus Rolotti, Field Sales Engineer Neutronics, komentuje: „Kompletny system ICS został zainstalowany i działa w zakładzie przetwarzania ropy naftowej już od ponad roku”. Kontynuuje: „Klient twierdzi, że jakość produktu została utrzymana na przewidywalnym poziomie dzięki ich zdolności do kontrolowania tlenu i wilgoci w zbiorniku niezależnie od warunków otoczenia”.
Klient zgłosił również, że sprzęt do pobierania próbek był prosty w obsłudze i nie napotkał żadnych problemów technicznych ani problemów. Jedyną pracą wymaganą przez klienta była standardowa konserwacja polegająca na wymianie czujników tlenu pod koniec ich przewidywanego okresu użytkowania. System już się zwrócił, eliminując produkt spoza specyfikacji. Dodatkowa korzyść związana jest z samym zaopatrzeniem w azot. Dzięki możliwości kontrolowania przepływu azotu stosownie do potrzeb procesu, jego całkowite zużycie jest niższe i bardziej przewidywalne, co skutkuje ogólnymi oszczędnościami azotu.
Poprawiona jakość odżywczych olejów jadalnych dzięki ciągłemu, bezpośredniemu pomiarowi zawartości tlenu i kontrolowanemu pokrywaniu zbiornikówPobierz teraz kopię studium przypadku Neutronics, Nutraceutical