浓缩直接加热工艺:能源整体利用的创新突破
克朗斯 · 2024-08-02 09:56:29 · 业内 · 364 次浏览
摘要:克朗斯直接加热工艺再革新:浓缩直接加热技术,为饮料和乳品行业的发展带来创新突破。该技术在保障产品风味的同时,显著提升了能源利用率,助力企业实现可持续的生产运营。

克朗斯直接加热工艺再革新:浓缩直接加热技术,为饮料和乳品行业的发展带来创新突破。该技术在保障产品风味的同时,显著提升了能源利用率,助力企业实现可持续的生产运营。


如何选择合适的加热工艺,对于饮料生产商来说并不简单。常规的间接加热工艺,其加热、保温和冷却流程的持续时间相对较长,热负荷容易影响产品风味。



相比之下,直接加热是一种更温和的选择,产品加热和冷却的整个过程只需几秒钟,特别适合植物基奶和乳基饮料等高度敏感的产品。但是,直接加热通常需要在短短几秒钟内将产品从80摄氏度加热到140摄氏度,需要消耗大量能量。如今,克朗斯的专家团队成功解决了这一难题。


克朗斯直接加热技术的亮点产品:VarioAsept D工艺模块,该工艺首先将产品预热至大约60℃,然后可以通过两种不同的技术方法将产品加热到杀菌温度,这两种技术方法均以蒸汽作为加热介质。




浸入法:

产品在受控状态下穿过充满蒸汽的腔室,在下降过程中加热至期望的目标温度。这种工艺的好处十分明显:产品不与高温不锈钢表面接触,因此,几乎不会产生口味变化。在加热至145℃的过程中,产品同时还被脱气。该工艺适用于质量要求极高的高端产品,尤其适用于乳品和难以升温的产品,例如,植物基饮品。


喷射法:

蒸汽通过可调喷嘴直接喷入产品中,产品瞬间升温至145℃,并在该温度下保持大约五秒钟。这种工艺适合较低粘度的产品,例如,乳品和乳基饮料。与浸入法相比,喷射法的投资成本更低,且模块的占地面积较小。


克朗斯前处理专家团队对VarioAsept D的核心——即直接加热过程本身进行了革新,创新性的推出了高浓稀释加热方案:产品以浓缩形态进入直接加热设备。这意味着,产品进入设备时的含水量低于最终产品。



在传统的直接加热过程中,需要去除在加热过程中进入到产品中的相同量的蒸汽。然而,按照浓缩加热工艺,最终还需给浓缩的产品补充一定量的水,克朗斯公司通过在冷却过程中保留一定数量的蒸汽(在加热过程中进入产品中)来解决这个问题。


浓缩直接加热工艺技术的优势显而易见的,尤其体现在能源利用方面。




含有蒸汽的产品离开闪蒸冷却器时,因其自身仍有一定的温度,可以作为热源利用。利用换热器的逆流换热原理,该阶段产品的“余热”可以用来预热即将被处理的产品。这样,预热流程不再需要额外的蒸汽。


产品不再需要冷却到原来的80℃,只需要冷却到95℃即可,这大大降低了对冷凝器的能力要求。


闪蒸冷却器产生的工艺水温度将升高15℃。由于温度相对较高,同样可以作为热源供前端流程使用,例如,用于水解流程。因此,此部分热量可暂存在蓄热器中。


克朗斯浓缩直接加热工艺其实是源于能源整体利用的概念。当然,这一概念并非完全新颖。此前,因为冷却过程中释放的热量不足,导致热量回收效果欠佳的情况很多。克朗斯十分清楚直接加热为能源优化提供了巨大的潜力,经过深思熟虑的流程设计,研发出了这一新的工艺,可极大地减少能源消耗。



我们打破常规思维——通过将VarioAsept D直接加热工艺进行优化,将冷却器产生的水的温度提升了15℃,并将此部分热能应用于水解过程。这种方法使我们能够优化燕麦饮品或乳制品整个生产的过程中的能源使用。

——Thomas Oehmiche博士

克朗斯产品及组件开发团队


凭借直接加热的能源整体利用理念,克朗斯再次证明了其在前处理领域的专长,并展示了如何利用协同效应来实现极佳的效果。在开发和实现这一理念的过程中,克朗斯通过集团内部合作,参考早已建立的啤酒行业节能方案,将其成功应用到液态食品领域,并根据市场需求,调整并优化我们的整体、可持续能源回收解决方案。



在啤酒领域,我们使用EquiTherm能量回收系统,收集蒸汽形式的热能,并以冷凝水的形式从闪蒸冷却器中提取出来以供进一步使用。在饮料领域,目前我们借鉴该工艺,采用蒸汽喷射法的直接加热技术,为燕麦奶的生产提供了合理的热能回收再利用的方法:将回收的热水用于水解过程,甚至还作为蜂窝夹套的热媒。


受益于克朗斯的创新能力,饮料和液态食品公司得以减少产品生产时所需的能耗,进一步促进生产运营的可持续性。

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