mi | Hygiene
Innovative
Wärmetauscherreinigung
Nutzung synergistischer Effekte
Der wachsende Markt an proteinangereicherten
14 6 2021 | moproweb.de
Produkten
stellt neue Anforderungen
an die Reinigung. Klassische
Reinigungen in produzierenden Betrieben
sind grundsätzlich auf andere Produktzusammensetzungen
mit geringeren Proteingehalten
ausgerichtet. Die steigende
Vielfalt an Erzeugnissen und die verstärkte
Nachfrage der Industrie nach individuellen
Reinigungstechnologien hat LOEHRKE
dazu inspiriert auch einen Blick auf die Reinigung
zur Entfernung eingebrannter Produktrückstände
auf Proteinbasis in thermischen
Prozessen zu werfen.
Herkömmliche Reinigungsverfahren, bei
denen häufig traditionell ein 5-Schrittverfahren
mit den Prozessschritten
1. Vorspülen
(z. B. mit Retourwasser)
2. Lauge (heiß)
3. Zwischenspülen mit Frischwasser
4. Säure (heiß oder kalt)
5. Nachspülen mit Frischwasser
erfolgt, können diese oft nur schwer bis
unzureichend entfernen. Doch hinterlässt
eine mangelhafte Produktentfernung Rückstände
im Erhitzer, die schneller zu Rückverschmutzungen
durch Aufwachsen neuer
Schichten führen können, welche schlimmstenfalls
zur Entstehung mikrobiologischer
Kontamination beitragen. Kürzere Produktionszeiten,
zeit- und kostenintensive
Demontagen,
manuelle Reinigungsarbeiten an
Wärmetauscherplatten und Verdampfern
bleiben dann oft unumgänglich.
Um zunächst den Effekt des 5-Schrittverfahrens
bei der Entfernung von hartnäckig
eingebrannten Rückständen zu untersuchen,
wurde bei Vorversuchen auf einem
Plattenwärmetauscher ein Milchfouling vom
Typ A (Proteinfouling) auf Basis von Molkenproteinkonzentrat
hergestellt. An den
Kontaktstellen der Wärmetauscherplatten
konnten dabei gezielt schwer zu entfernende
Einbrennungen erzeugt werden. Beim
Test des herkömmlichen 5-Schrittverfahrens
fiel deutlich auf, dass Verschmutzungsrückstände
auf der Wärmetauscherplatte
nur in den nicht-eingebrannten Bereichen
gut entfernt werden konnten. Die eingebrannten
Verschmutzungsrückstände lagen
nahezu unberührt vor (Abbildung 1), was auf
ein verändertes Quellverhalten der Rückstände
im Vergleich zu nicht-eingebrannten
Rückständen schließen ließ.
Im Gegenzug zur herkömmlichen Reinigung
wurde danach eine veränderte Verfahrensweise
genutzt: Beginnend mit der sauren
Phase wurde durch Zugabe von Lauge
eine pH-Wert-Verschiebung bis in den alkalischen
Bereich erreicht. So hat LOEHRKE es
geschafft in derselben Reinigungszeit durch
Ausnutzung synergistischer Effekte der Reinigungsmedien
das Quellverhalten der Verschmutzung
und somit das Reinigungsverhalten
signifikant zu beschleunigen.
Ausgehend von diesen Ergebnissen hat
LOEHRKE
in Kooperation mit der Technischen
Universität Braunschweig ein Verfahren
entwickelt, welches die Eigenschaften
eingebrannter Produktrückstände auf Proteinbasis
berücksichtigt: Das Override–Verfahren.
Dieses zeichnet sich durch die nachfolgende
Prozessführung aus:
1. Vorspülen (z. B. mit Retourwasser)
2. Säure (heiß)
3. O&R – Prozessschritt
pH-Wertverschiebung
4. Alkalisch (heiß)
5. Nachspülen mit Frischwasser
Im Zuge der Forschung ist es gelungen,
pH-Bereiche für ein optimiertes Quellverhalten
eingebrannter Produktrückstände
auf Proteinbasis zu identifizieren und gezielt
im Verfahren einzusetzen. Dabei treten verschiedene
Ablöseverhalten auf. Neben der
oberflächlichen Diffusion der Verschmutzung
in die Reinigungslösung (Abbildung 2a)
wird ein stark beschleunigtes Quellverhalten
der Verschmutzungsschichten beobachtet.
Abbildung 1: Verschmutzungsrückstände
nach einem klassischen
5-Schrittverfahren, getrocknet 1
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