کارخانه های صنایع دستی از CO2 در تعداد شگفت آور برنامه های کاربردی در فرآیند دم کردن ، بسته بندی و سرویس استفاده می کنند: جابجایی آبجو یا محصول از مخزن به مخزن ، کربن سازی یک محصول ، تصفیه اکسیژن قبل از بسته بندی ، بسته بندی آبجو در این فرآیند ، تانک های بریتانیایی قبل از تمیز کردن و ضد عفونی ، بطری آبجو در یک رستوران یا نوار. این فقط برای مبتدیان است.
ماکس مک کینا ، مدیر ارشد بازاریابی در شرکت Dorchester Brewing مستقر در بوستون که در هر مرحله از روند کار می کند ، می گوید: "ما از CO2 در طول کارخانه آبجو و نوار استفاده می کنیم." "
مانند بسیاری از کارخانه های صنایع دستی ، Dorchester Brewing با کمبود کیفیت تجاری CO2 که برای کار نیاز دارد روبرو است (در مورد تمام دلایل این کمبود در اینجا بخوانید).
مک کنا گفت: "به دلیل قراردادهای ما ، تأمین کنندگان فعلی CO2 ما با وجود افزایش قیمت در سایر بخش های بازار ، قیمت خود را افزایش نداده اند." "تا کنون ، این تأثیر عمدتاً بر توزیع محدود بوده است."
برای جبران کمبود CO2 ، Dorchester Brewing در بعضی موارد از نیتروژن به جای CO2 استفاده می کند.
مک کنا ادامه داد: "ما توانستیم بسیاری از عملیات را به نیتروژن منتقل کنیم." وی گفت: "برخی از مهمترین آنها تمیز کردن قوطی ها و پوشاندن گاز در طی فرآیند کنسرو و آب بندی بود. این بزرگترین افزودنی برای ما است زیرا این فرایندها به CO2 زیادی نیاز دارند. برای مدت طولانی ما یک گیاه خاص نیترو داشتیم. ما از یک ژنراتور نیتروژن ویژه برای تولید تمام نیتروژن برای نوار استفاده می کنیم - برای یک خط نیترو اختصاصی و مخلوط آبجو. "
N2 اقتصادی ترین گاز بی اثر برای تولید است و می تواند در زیرزمین های کارخانه آبجو ، بطری ها و کافه ها مورد استفاده قرار گیرد. N2 بسته به در دسترس بودن در منطقه شما ، برای نوشیدنی ها ارزان تر از CO2 و اغلب در دسترس تر است.
N2 را می توان به عنوان گاز در سیلندرهای فشار بالا یا به عنوان مایع در Dewars یا مخازن بزرگ ذخیره سازی خریداری کرد. نیتروژن همچنین می تواند در سایت با استفاده از ژنراتور نیتروژن تولید شود. ژنراتورهای نیتروژن با از بین بردن مولکول های اکسیژن از هوا کار می کنند.
نیتروژن فراوان ترین عنصر (78 ٪) در جو زمین است ، بقیه گازهای اکسیژن و ردیابی هستند. همچنین با انتشار CO2 کمتر ، آن را دوستانه تر محیط زیست می کند.
در دم کردن و بسته بندی ، می توان از N2 برای دور نگه داشتن اکسیژن از آبجو استفاده کرد. در هنگام استفاده صحیح (بیشتر افراد هنگام کار با آبجو گازدار ، CO2 را با N2 مخلوط می کنند) N2 می تواند برای تمیز کردن مخازن ، انتقال آبجو از مخزن به مخزن ، قبل از ذخیره سازی ، در حالی که در زیر کلاه ها قرار می گیرد ، فشار دهید. ماده برای طعم و دهان. در میله ها ، از نیترو در خطوط آب شیر برای Nitropiv و همچنین برنامه های فشار بالا/مسافت طولانی استفاده می شود که نیتروژن با درصد مشخصی از CO2 مخلوط می شود تا از کف شدن آبجو در شیر جلوگیری شود. در صورتی که این بخشی از فرآیند شما باشد ، حتی می توان از N2 به عنوان گاز جوش برای آب استفاده کرد.
اکنون ، همانطور که در مقاله قبلی خود در مورد کمبود CO2 ذکر کردیم ، نیتروژن جایگزینی دقیق برای CO2 در کلیه برنامه های آبجو نیست. این گازها متفاوت رفتار می کنند. آنها دارای وزن مولکولی و تراکم های مختلف هستند.
به عنوان مثال ، CO2 نسبت به N2 در مایعات محلول تر است. به همین دلیل است که نیتروژن حباب های کوچکتر و یک دهان و دندان متفاوت در آبجو می دهد. به همین دلیل است که آبجو به جای نیتروژن گازی به آبجو نیترات از قطره نیتروژن مایع استفاده می کنند. دی اکسید کربن همچنین اشاره ای به تلخی یا ترش را که نیتروژن ندارد ، اضافه می کند ، که می تواند مشخصات طعم را تغییر دهد. جابجایی به نیتروژن تمام مشکلات دی اکسید کربن را حل نمی کند.
چاک اسكپك ، مدیر برنامه های تولید آبجو در مؤسسه Brewers ، می گوید: "پتانسیل وجود دارد." اما نیتروژن یك پاناسه یا رفع سریع نیست. CO2 و نیتروژن کاملاً متفاوت رفتار می کنند. در صورت پاک کردن CO2 ، نیتروژن بیشتری با هوا در مخزن مخلوط خواهید شد. بنابراین به نیتروژن بیشتری نیاز دارد. من این را بارها و بارها می شنوم.
وی گفت: "یکی از کارخانه های آبجو که می دانم واقعاً باهوش بود و شروع به تعویض دی اکسید کربن با نیتروژن کرد و آبجو آنها اکسیژن بیشتری در آن داشت ، بنابراین اکنون آنها از ترکیبی از نیتروژن و دی اکسید کربن استفاده می کنند. نه فقط ، "سلام ، ما قصد داریم از نیتروژن برای حل همه مشکلات خود استفاده کنیم. خوب است که چیزهای بیشتری در مورد این موضوع در ادبیات مشاهده کنیم ، ما در حال شروع به دیدن افراد بیشتری هستیم که در واقع برخی از تحقیقات را انجام می دهند ، و می دانید که بهترین روش ها را برای این جایگزینی ارائه می دهیم.
تحویل این گازها متفاوت خواهد بود زیرا تراکم های مختلفی دارند که ممکن است منجر به برخی از تغییرات مهندسی یا ذخیره سازی شود. جیسون پرکینز ، استاد آبجو در شرکت Allagash Brewing را بشنوید ، در مورد ارتقاء خط بطری و منیفولد گاز خود برای استفاده از CO2 برای پر کردن کاسه تحت فشار و N2 برای درزگیر و حباب شکن صحبت کنید. ذخیره سازی ممکن است متفاوت باشد.
مک کینا گفت: "قطعاً اختلافاتی وجود دارد ، تا حدودی به دلیل چگونگی به دست آوردن نیتروژن." وی گفت: "ما نیتروژن مایع خالص را در Dewars دریافت می کنیم ، بنابراین ذخیره کردن آن با مخازن CO2 ما بسیار متفاوت است: آنها کوچکتر هستند ، روی غلطک ها و در فریزر ذخیره می شوند. ما آن را به سطح بعدی منتقل کرده ایم. دی اکسید کربن به نیتروژن ، اما باز هم ، ما بسیار مراقب هستیم که چگونه انتقال را به صورت کارآمد و با مسئولیت پذیری انجام دهیم تا اطمینان حاصل کنیم که آبجو در هر مرحله از راه بالاترین سطح خود است. نکته مهم ، در بعضی موارد این یک تعویض پلاگین و بازی بسیار ساده بود ، در حالی که در موارد دیگر نیاز به پیشرفت قابل توجهی در مواد ، زیرساخت ها ، تولید و غیره داشت. "
با توجه به این مقاله عالی از شرکت تیتوس (تأمین کننده کمپرسورهای هوا ، خشک کن های هوا و خدمات کمپرسور هوا در خارج از پنسیلوانیا) ، ژنراتورهای نیتروژن به یکی از دو روش کار می کنند:
جذب نوسان فشار: جذب نوسان فشار (PSA) با استفاده از غربال مولکولی کربن برای جدا کردن مولکول ها کار می کند. غربال دارای منافذ به اندازه مولکول های اکسیژن است و آن مولکول ها را هنگام عبور از آن به دام می اندازد و مولکول های نیتروژن بزرگتر را از طریق آن به وجود می آورد. سپس ژنراتور اکسیژن را از طریق محفظه دیگری آزاد می کند. نتیجه این فرآیند این است که خلوص نیتروژن می تواند به 99.999 ٪ برسد.
تولید غشایی نیتروژن. تولید نیتروژن غشایی با جدا کردن مولکول ها با استفاده از الیاف پلیمری کار می کند. این الیاف توخالی هستند و منافذ سطحی به اندازه کافی کوچک هستند که باعث می شوند اکسیژن از آن عبور کند ، اما برای مولکول های نیتروژن بسیار کوچک است تا اکسیژن را از جریان گاز خارج کنند. ژنراتورهایی که از این روش استفاده می کنند می توانند نیتروژن تا 99.5 ٪ خالص تولید کنند.
خوب ، ژنراتور نیتروژن PSA در حجم زیادی نیتروژن فوق العاده ای تولید می کند و با سرعت زیاد جریان ، خالص ترین شکل نیتروژن که بسیاری از کارخانه های تولیدی به آن نیاز دارند. Ultrapure به معنی 99.9995 ٪ تا 99 ٪ است. ژنراتورهای نیتروژن غشایی برای کارخانه های کوچک که نیاز به حجم کم و کم جریان دارند ، ایده آل هستند که در آن 99 ٪ تا 99.9 ٪ خلوص قابل قبول است.
با استفاده از جدیدترین فناوری ، ژنراتور نیتروژن Atlas COPCO یک کمپرسور هوای صنعتی جمع و جور با دیافراگم ویژه است که نیتروژن را از جریان هوای فشرده جدا می کند. کارخانه های تولیدی صنایع دستی یک مخاطب بزرگ برای اطلس کوپو هستند. طبق یک کاغذ سفید Atlas COPCO ، آبجو به طور معمول بین 0.10 تا 0.15 دلار برای هر فوت مکعب برای تولید نیتروژن در سایت پرداخت می کند. این چگونه با هزینه های CO2 شما مقایسه می شود؟
پیتر عسکینی ، مدیر توسعه تجارت گازهای صنعتی در اطلس کوپکو می گوید: "ما شش بسته استاندارد را ارائه می دهیم که 80 ٪ از کل کارخانه های آبجو را پوشش می دهد - از چند هزار تا صدها هزار بشکه در سال." وی افزود: "یک کارخانه آبجو می تواند ظرفیت ژنراتورهای نیتروژن خود را افزایش دهد تا ضمن حفظ کارایی ، رشد را فعال کند. علاوه بر این ، طرح مدولار اجازه می دهد تا در صورت گسترش چشمگیر عملیات آبجو ، یک ژنراتور دوم اضافه شود. "
Asquini توضیح می دهد: "استفاده از نیتروژن به طور کامل جایگزین CO2 نیست." اما ما فکر می کنیم که شراب سازان می توانند مصرف خود را حدود 70 ٪ کاهش دهند. نیروی محرک اصلی پایداری است. تولید نیتروژن به تنهایی برای هر شراب ساز بسیار آسان است. از گازهای گلخانه ای بیشتری استفاده نکنید. " که برای محیطی که از ماه اول آن را بپردازد بهتر است ، که به طور مستقیم روی خط پایین تأثیر می گذارد ، اگر قبل از خرید ظاهر نشود ، آن را خریداری نکنید. در اینجا قوانین ساده ما وجود دارد. تقاضا برای CO2 برای تولید چنین محصولاتی مانند یخ خشک است که از مقادیر زیادی CO2 استفاده می کند و برای انتقال واکسن ها لازم است. کارخانه های تولیدی در ایالات متحده ابراز نگرانی در مورد سطح عرضه و تعجب می کنند که آیا آنها می توانند سطح قیمت را با نیازهای کارخانه آبجو سازگار نگه دارند. "
همانطور که قبلاً ذکر شد ، خلوص نیتروژن نگرانی عمده ای برای تولیدکنندگان صنایع دستی خواهد بود. درست مانند CO2 ، نیتروژن با آبجو یا گرگ در تعامل خواهد بود و ناخالصی ها را به همراه آن حمل می کند. به همین دلیل بسیاری از ژنراتورهای نیتروژن مواد غذایی و نوشیدنی به عنوان واحدهای بدون روغن تبلیغ می شوند (در مورد فواید پاکیزگی کمپرسورهای بدون روغن در آخرین جمله در نوار کناری زیر بیاموزید).
مک کنا گفت: "وقتی CO2 را دریافت می کنیم ، کیفیت و آلودگی آن را بررسی می کنیم ، که این بخش بسیار مهم کار با یک تأمین کننده خوب است." "نیتروژن کمی متفاوت است ، به همین دلیل ما هنوز نیتروژن مایع خالص خریداری می کنیم. نکته دیگری که ما در حال بررسی آن هستیم ، یافتن و قیمت گذاری یک ژنراتور داخلی نیتروژن است - دوباره با تمرکز بر نیتروژن که با خلوص تولید می کند تا جذب اکسیژن را محدود کند. ما این را به عنوان یک سرمایه گذاری بالقوه می بینیم ، بنابراین تنها فرآیندهای موجود در کارخانه آبجو که کاملاً به CO2 وابسته است ، کربن آبجو و نگهداری آب شیر خواهد بود.
وی افزود: "اما نکته ای که واقعاً مهم است باید در خاطر داشته باشید - باز هم ، چیزی که به نظر می رسد نادیده گرفته می شود اما برای حفظ کیفیت آبجو بسیار مهم است - این است که هر ژنراتور نیتروژن برای محدود کردن جذب اکسیژن و خطر اکسیداسیون نیاز به تولید نیتروژن به مکان اعشاری دوم [یعنی 99.99 ٪ خلوص] دارد. این سطح از دقت و خلوص نیاز به هزینه های بیشتر ژنراتور نیتروژن دارد ، اما کیفیت نیتروژن و بنابراین کیفیت آبجو را تضمین می کند. "
در هنگام استفاده از نیتروژن ، کارخانه های تولیدی به داده ها و کنترل کیفیت زیادی نیاز دارند. به عنوان مثال ، اگر یک کارخانه آبجو از N2 برای جابجایی آبجو بین مخازن استفاده می کند ، باید پایداری CO2 در مخزن و مخزن یا بطری در طول فرآیند کنترل شود. در بعضی موارد ، N2 خالص ممکن است به درستی کار نکند (به عنوان مثال ، هنگام پر کردن ظروف) زیرا N2 خالص CO2 را از محلول خارج می کند. در نتیجه ، برخی از کارخانه های تولیدکننده از مخلوط 50/50 CO2 و N2 برای پر کردن کاسه استفاده می کنند ، در حالی که برخی دیگر از آن به طور کامل جلوگیری می کنند.
نکته N2 Pro: بیایید در مورد تعمیر و نگهداری صحبت کنیم. ژنراتورهای نیتروژن واقعاً به "تنظیم آن و فراموش کردن آن" نزدیک هستند ، اما برخی از مواد مصرفی مانند فیلترها نیاز به جایگزینی نیمه منظم دارند. به طور معمول ، این سرویس تقریباً هر 4000 ساعت مورد نیاز است. همان تیمی که از کمپرسور هوایی شما مراقبت می کند نیز از ژنراتور شما مراقبت خواهد کرد. بیشتر ژنراتورها با یک کنترلر ساده شبیه به آیفون شما همراه هستند و قابلیت نظارت کامل از راه دور برنامه را ارائه می دهند.
پاکسازی مخزن به دلایل مختلف با پاکسازی نیتروژن متفاوت است. N2 به خوبی با هوا مخلوط می شود ، بنابراین با O2 مانند CO2 ارتباط برقرار نمی کند. N2 همچنین از هوا سبک تر است ، بنابراین مخزن را از بالا به پایین پر می کند ، در حالی که CO2 آن را از پایین به بالا پر می کند. برای پاکسازی یک مخزن ذخیره سازی ، N2 بیشتر از CO2 طول می کشد و اغلب به انفجار بیشتر شلیک می کند. آیا هنوز پس انداز می کنید؟
مسائل ایمنی جدید نیز با گاز صنعتی جدید بوجود می آید. یک کارخانه آبجو قطعاً باید سنسورهای O2 را نصب کند تا کارمندان بتوانند کیفیت هوای داخلی را تجسم کنند - دقیقاً مانند شما که این روزها N2 Dewars را در یخچال ذخیره کرده اید.
اما سودآوری به راحتی می تواند از گیاهان بازیابی CO2 بالاتر باشد. در این وبینار ، دیون کوین از راه حل های تولید Foth (یک شرکت مهندسی) اظهار داشت که تولید N2 بین 8 تا 20 دلار در هر تن هزینه دارد ، در حالی که CO2 را با یک کارخانه بازیابی بین 50 تا 200 دلار در هر تن هزینه می کند.
فواید ژنراتورهای نیتروژن شامل از بین بردن یا حداقل کاهش وابستگی به قراردادها و منابع CO2 و نیتروژن است. این امر باعث صرفه جویی در فضای ذخیره سازی می شود زیرا کارخانه های تولیدی می توانند به همان اندازه که نیاز دارند ، تولید و ذخیره کنند و نیاز به ذخیره و حمل و نقل بطری های نیتروژن را از بین ببرد. مانند CO2 ، حمل و نقل و رسیدگی به نیتروژن توسط مشتری پرداخت می شود. با نیتروژناتورها ، این دیگر مشکلی نیست.
ژنراتورهای نیتروژن اغلب به راحتی در یک محیط آبجوسازی ادغام می شوند. ژنراتورهای نیتروژن کوچکتر می توانند به دیوار نصب شوند ، بنابراین آنها فضای کف را در خود جای نمی دهند و بی سر و صدا کار می کنند. این کیسه ها در حال تغییر دمای محیط به خوبی هستند و در برابر نوسانات دما بسیار مقاوم هستند. می توان در خارج از منزل نصب کرد ، اما برای آب و هوای شدید و پایین توصیه نمی شود.
بسیاری از تولید کنندگان ژنراتور نیتروژن از جمله Atlas Copco ، Parker Hannifin ، South-Tek Systems ، Milcarb و Holtec Gas Gas وجود دارد. Asquini گفت ، یک ژنراتور کوچک نیتروژن می تواند حدود 800 دلار در ماه تحت یک برنامه اجاره ای 5 ساله به مالکیت هزینه کند.
آسكینی گفت: "در پایان روز ، اگر نیتروژن برای شما مناسب باشد ، شما انواع تأمین كنندگان و فن آوری ها را انتخاب می كنید." "پیدا کنید که کدام یک برای شما مناسب است و اطمینان حاصل کنید که از کل هزینه مالکیت [هزینه کل مالکیت] درک خوبی دارید و هزینه های قدرت و نگهداری را بین دستگاه ها مقایسه می کنید. اغلب خواهید فهمید که خرید ارزان ترین برای کار شما مناسب نیست. "
سیستم های ژنراتور نیتروژن از یک کمپرسور هوا استفاده می کنند و بیشتر کارخانه های تولیدی صنایع دستی از قبل دارای یک مورد هستند که مفید است.
از چه کمپرسورهای هوا در کارخانه های صنایع دستی استفاده می شود؟ مایعات را از طریق لوله ها و مخازن فشار می دهد. انرژی برای انتقال و کنترل پنوماتیک. هوادهی Wort ، مخمر یا آب. شیر کنترل. گاز را برای مجبور کردن گل از مخازن در هنگام تمیز کردن و کمک به تمیز کردن سوراخ پاک کنید.
بسیاری از برنامه های آبجوسازی نیاز به استفاده ویژه از 100 ٪ کمپرسورهای هوای بدون روغن دارند. اگر روغن با آبجو در تماس باشد ، مخمر را می کشد و کف را صاف می کند ، که نوشیدنی را خراب می کند و آبجو را بد می کند.
همچنین این یک خطر امنیتی است. از آنجا که صنعت مواد غذایی و آشامیدنی بسیار حساس است ، استانداردهای دقیق کیفیت و خلوص وجود دارد و به درستی نیز چنین است. مثال: کمپرسورهای هوای بدون روغن سری Sullair SRL از 10 تا 15 اسب بخار. (از 7.5 تا 11 کیلو وات) برای کارخانه های صنایع دستی مناسب است. کارخانه های تولیدی از سکوت این نوع ماشین ها لذت می برند. سری SRL سطح سر و صدای کم را به 48dba ارائه می دهد و باعث می شود کمپرسور برای استفاده در داخل خانه بدون یک اتاق ضد صدا جداگانه مناسب باشد.
هنگامی که هوای پاک بسیار مهم است ، مانند کارخانه های آبجو و کارخانه های صنایع دستی ، هوای بدون روغن ضروری است. ذرات روغن در هوای فشرده شده می توانند فرآیندهای پایین دست و تولید را آلوده کنند. از آنجا که بسیاری از کارخانه های تولیدی هزاران بشکه یا چندین مورد آبجو در سال تولید می کنند ، هیچ کس نمی تواند این خطر را بر عهده بگیرد. کمپرسورهای بدون روغن مخصوصاً برای برنامه هایی که هوا در تماس مستقیم با مواد غذایی است ، مناسب هستند. حتی در برنامه هایی که هیچ ارتباط مستقیمی بین مواد تشکیل دهنده و هوا وجود ندارد ، مانند خطوط بسته بندی ، یک کمپرسور بدون روغن به تمیز نگه داشتن محصول نهایی برای آرامش خاطر کمک می کند.
زمان پست: ژانویه -06-2023