

美属维尔京群岛的一家朗姆酒酿酒厂使用独特的五柱蒸馏工艺去除杂质,并满足最高的朗姆酒品质和顺滑度标准。
作为废水处理的一部分,酒糟(蒸馏残渣)在降膜蒸发器(FFE)中浓缩后作为动物饲料出售。酒糟中高浓度的有机和无机物质,加上FFE中的蒸发过程,会导致持续性结构问题,不仅限制生产率,还迫使工厂不得不频繁进行清洗。多年来,该酿酒厂一直使用高压水流喷射作为去除FFE中沉积物的主要方法(图1),每次清洗的平均成本为$200,000。然而,高压喷射清洗只能解决部分问题,而且是一项高风险作业,涉及密闭空间进入、高空作业以及高压设备操作等危险环节。
蒸发器的制造商建议该厂采用两步CIP(就地清洗)方案,但该程序操作模糊且缺乏标准化,导致清洁效果不稳定且难以量化。此外,该方案还会产生大量CIP残留物,必须经处理后方可处置。
酿酒厂希望开发一种标准化且高效率的CIP程序,以便消除高风险操作并提高生产率和可靠性。

图1. 降膜蒸发器(FFE)沉积物难以去除,限制了生产率
Veolia应用专家协助当地团队对酒糟蒸发器进行了工艺审核。该厂之前采用的两步CIP清洁程序包括先用苏打灰清洗,然后用柠檬酸溶液清洗。然而,由于水资源短缺和废水处理限制,该厂选择仅对酒糟蒸发器进行高压水流喷射。原有的化学清洗程序在浓度、时间和操作方法方面均无明确规定,导致清洗效果差异很大。同时,清洗所需的关键性能指标与工况条件也未明确界定,使得CIP的执行频率完全取决于操作人员的个人判断。
Veolia的审计内容包括对运行状况的审查和对历史运行趋势的分析。通过详细的蒸发器沉积物分析,我们的行业专家团队明确了最易引发结垢的污染物类型及其预防措施。关键绩效指标的确定,为明确CIP的合理实施频率提供了依据。
Veolia旗下的FoodPro*产品线提供全面的食品饮料防污和沉积物控制处理方案。凭借在食品饮料行业(包括饮用酒精、乙醇和生物燃料领域)数十年的支持经验,Veolia在分析和了解生产商工艺挑战,并提供定制化处理与监测方案方面具有独特的优势。
酿酒厂的沉积物分析显示,其成分主要为有机污染物(图2)。因此,Veolia推荐了使用FoodPro OLC混合液的单步CIP程序,该复合配方专为离线清洗设计,含碱性成分与分散剂。

Figure 2. Picture and composition analysis of deposit showing dominant organic formation
结果
该厂在停工检修期间使用选定的FoodPro OLC单步清洗机对酒糟蒸发器进行了CIP。首次清洗即显著改善了酒糟蒸发器的性能,具体表现为设备压差(dP)降低,且两次清洗之间的连续运行周期有所延长。这表明清洗有效清除了限制流体流动并阻碍传热效率的污垢沉积物。
为了进一步延长蒸发器的运行时间并提升其性能,Veolia建议使用FoodPro防污垢添加剂来控制运行过程中的无机物沉淀。这种FoodPro添加剂已获批准作为动物饲料添加剂使用,因此将其注入工艺流中符合相关法规要求。此外,该添加剂还能额外提升压差dP控制效果,有效延长设备连续运行时间。
Veolia推荐的单步CIP程序和无机污垢控制简化并加快了清洗过程,不仅延长了连续生产周期,还减少了每次清洗所需的停机时间。该工厂已基本淘汰高压水流喷射清洗,转而采用安全、简单、高效的CIP清洗技术来替代这一高风险高成本的操作。由于高效清洁和在线防污垢处理延长了运行时间并缩短了停机时间,蒸馏厂的产能从1050万PG(标准加仑)增加到1200万PG,增幅约为14%,折算年产值提升超过$450,000。
*Veolia商标;可能已在一个或多个国家/地区注册。
