آبجوسازی های صنایع دستی از CO2 در تعداد شگفت انگیزی از کاربردها در فرآیند دم کردن، بسته بندی و سرو استفاده می کنند: جابجایی آبجو یا محصول از مخزن به مخزن، کربن کردن یک محصول، تصفیه اکسیژن قبل از بسته بندی، بسته بندی آبجو در فرآیند، قبل از شستشوی مخازن بریت پس از تمیز کردن. و ضدعفونی کردن، بطری کردن آبجو در رستوران یا بار.این فقط برای شروع است.
مکس مک کنا، مدیر ارشد بازاریابی در شرکت آبجوسازی Dorchester مستقر در بوستون، در هر مرحله از فرآیند، می‌گوید: «ما از CO2 در سراسر کارخانه آبجوسازی و بار استفاده می‌کنیم.”
مانند بسیاری از آبجوسازی‌های صنایع دستی، Dorchester Brewing با کمبود CO2 تجاری با کیفیت مورد نیاز برای فعالیت مواجه است (در مورد تمام دلایل این کمبود اینجا را بخوانید).
مک کنا گفت: "به دلیل قراردادهای ما، تامین کنندگان فعلی CO2 ما قیمت های خود را با وجود افزایش قیمت در سایر بخش های بازار افزایش نداده اند.""تاکنون، این تاثیر عمدتا بر توزیع محدود بوده است."
برای جبران کمبود CO2، Dorchester Brewing در برخی موارد به جای CO2 از نیتروژن استفاده می کند.
مک کنا ادامه داد: «ما توانستیم بسیاری از عملیات ها را به نیتروژن منتقل کنیم.برخی از مهمترین آنها تمیز کردن قوطی ها و پوشاندن گاز در طول فرآیند کنسرو کردن و آب بندی بود.این تا حد زیادی بزرگترین افزوده برای ما است زیرا این فرآیندها به CO2 زیادی نیاز دارند.برای مدت طولانی ما یک گیاه نیترو ویژه داشتیم.ما از یک ژنراتور نیتروژن ویژه برای تولید تمام نیتروژن برای نوار استفاده می کنیم - برای یک خط نیترو اختصاصی و مخلوط آبجو ما.
N2 مقرون به صرفه ترین گاز بی اثر برای تولید است و می تواند در زیرزمین آبجوسازی های صنایع دستی، بطری فروشی ها و بارها استفاده شود.N2 برای نوشیدنی ارزانتر از CO2 است و بسته به در دسترس بودن در منطقه شما اغلب در دسترس است.
N2 را می توان به عنوان گاز در سیلندرهای فشار قوی یا به عنوان مایع در Dewars یا مخازن ذخیره سازی بزرگ خریداری کرد.نیتروژن همچنین می تواند در محل با استفاده از یک ژنراتور نیتروژن تولید شود.ژنراتورهای نیتروژن با حذف مولکول های اکسیژن از هوا کار می کنند.
نیتروژن فراوان ترین عنصر (78٪) در جو زمین است، بقیه اکسیژن و گازهای کمیاب است.همچنین با انتشار CO2 کمتری، آن را دوستدار محیط زیست می کند.
در دم کردن و بسته بندی، می توان از N2 برای جلوگیری از ورود اکسیژن به آبجو استفاده کرد.هنگامی که به درستی استفاده می شود (اکثر افراد هنگام کار با آبجو گازدار CO2 را با N2 مخلوط می کنند) N2 را می توان برای تمیز کردن مخازن، انتقال آبجو از مخزن به مخزن، تحت فشار گذاشتن ظرف ها قبل از ذخیره سازی، در حالی که هوادهی زیر درب ها استفاده کرد.ماده ای برای طعم و مزه و حس دهاندر میله ها، نیترو در خطوط آب لوله کشی برای nitropiv و همچنین کاربردهای فشار بالا/مسافت طولانی که در آن نیتروژن با درصد معینی از CO2 مخلوط می شود برای جلوگیری از کف شدن آبجو در شیر استفاده می شود.اگر این بخشی از فرآیند شما باشد، N2 حتی می تواند به عنوان یک گاز جوش برای گاز زدایی آب استفاده شود.
در حال حاضر، همانطور که در مقاله قبلی خود در مورد کمبود CO2 ذکر کردیم، نیتروژن جایگزین دقیقی برای CO2 در تمام کاربردهای دم کردن نیست.این گازها رفتار متفاوتی دارند.وزن مولکولی متفاوت و چگالی متفاوتی دارند.
به عنوان مثال، CO2 در مایعات بیشتر از N2 حل می شود.به همین دلیل است که نیتروژن در آبجو حباب‌های کوچک‌تری ایجاد می‌کند و حسی متفاوت در دهان ایجاد می‌کند.به همین دلیل است که آبجوسازان از قطره های نیتروژن مایع به جای نیتروژن گازی برای نیترات آبجو استفاده می کنند.مردم می گویند که دی اکسید کربن کمی تلخی یا ترشی را اضافه می کند که نیتروژن نمی کند، که می تواند مشخصات طعم را تغییر دهد.تغییر به نیتروژن همه مشکلات دی اکسید کربن را حل نمی کند.
چاک اسکپک، مدیر برنامه‌های آبجوسازی فنی در مؤسسه برورز، می‌گوید: «پتانسیل وجود دارد، اما نیتروژن یک دارو یا راه حل سریع نیست.CO2 و نیتروژن رفتار کاملا متفاوتی دارند.شما نیتروژن بیشتری را با هوای مخزن مخلوط می کنید تا زمانی که CO2 را تصفیه کنید.بنابراین به نیتروژن بیشتری نیاز دارد.این را بارها و بارها می شنوم.
یکی از آبجوسازانی که من می شناسم واقعاً باهوش بود و شروع به جایگزینی دی اکسید کربن با نیتروژن کرد و آبجو آنها اکسیژن بسیار بیشتری در آن داشت، بنابراین اکنون آنها با کمی شانس بیشتر از مخلوطی از نیتروژن و دی اکسید کربن استفاده می کنند.نه فقط، "هی، ما شروع به استفاده از نیتروژن برای حل همه مشکلات خود خواهیم کرد.خوب است که چیزهای بیشتری در مورد این موضوع در ادبیات ببینیم، ما شروع به دیدن افراد بیشتری در حال انجام برخی تحقیقات کرده‌ایم، و می‌دانید، بهترین روش‌ها برای این جایگزینی ارائه می‌شود.
انتقال این گازها متفاوت خواهد بود زیرا چگالی های متفاوتی دارند که ممکن است منجر به تغییرات مهندسی یا ذخیره سازی شود.بشنوید جیسون پرکینز، آبجوساز اصلی در شرکت آبجوسازی آلاگاش، درباره ارتقای خط بطری و منیفولد گاز خود برای استفاده از CO2 برای پر کردن کاسه تحت فشار و N2 برای درزگیر و حباب شکن صحبت می کند.ذخیره سازی ممکن است متفاوت باشد.
مک کنا گفت: «قطعاً تفاوت‌هایی وجود دارد، تا حدی به دلیل نحوه دریافت نیتروژن».ما نیتروژن مایع خالص را در دوار دریافت می کنیم، بنابراین ذخیره آن با مخازن CO2 ما بسیار متفاوت است: آنها کوچکتر هستند، روی غلتک ها و در فریزر ذخیره می شوند.ما آن را به سطح بعدی رسانده ایم.دی اکسید کربن به نیتروژن، اما باز هم، ما در مورد چگونگی انتقال موثر و مسئولانه بسیار مراقب هستیم تا مطمئن شویم آبجو در هر مرحله از راه در بالاترین سطح خود قرار دارد.کلید، در برخی موارد این یک جایگزینی بسیار ساده بود، در حالی که در موارد دیگر نیاز به بهبود قابل توجهی در مواد، زیرساخت، ساخت و غیره داشت.
طبق این مقاله عالی از شرکت تیتوس (تامین کننده خدمات کمپرسور هوا، خشک کن هوا و کمپرسور هوا در خارج از پنسیلوانیا)، ژنراتورهای نیتروژن به یکی از دو روش عمل می کنند:
جذب نوسان فشار: جذب نوسان فشار (PSA) با استفاده از غربال های مولکولی کربن برای جداسازی مولکول ها کار می کند.الک دارای منافذی به اندازه مولکول های اکسیژن است که این مولکول ها را در حین عبور به دام می اندازد و به مولکول های بزرگتر نیتروژن اجازه عبور می دهد.سپس ژنراتور از طریق محفظه دیگری اکسیژن آزاد می کند.نتیجه این فرآیند این است که خلوص نیتروژن می تواند به 99.999٪ برسد.
تولید غشا نیتروژنتولید نیتروژن غشایی با جداسازی مولکول ها با استفاده از الیاف پلیمری کار می کند.این الیاف توخالی هستند، با منافذ سطحی به اندازه کافی کوچک برای عبور اکسیژن، اما برای مولکول های نیتروژن برای حذف اکسیژن از جریان گاز بسیار کوچک هستند.ژنراتورهایی که از این روش استفاده می کنند می توانند نیتروژن تا 99.5 درصد خالص تولید کنند.
خب، مولد نیتروژن PSA نیتروژن فوق‌العاده خالص را در حجم‌های زیاد و با سرعت جریان بالا تولید می‌کند، خالص‌ترین شکل نیتروژن که بسیاری از آبجوسازی‌ها به آن نیاز دارند.اولترا خالص یعنی 99.9995% تا 99%.ژنراتورهای نیتروژن غشایی برای آبجوسازی‌های کوچکی که نیاز به جایگزینی با حجم کم و جریان کم دارند که خلوص 99 تا 99.9 درصد قابل قبول است، ایده‌آل هستند.
مولد نیتروژن اطلس کوپکو با استفاده از آخرین فناوری، یک کمپرسور هوای صنعتی فشرده با دیافراگم مخصوص است که نیتروژن را از جریان هوای فشرده جدا می کند.آبجوسازی‌های کرافت، مخاطبان هدف بزرگی برای اطلس کوپو هستند.طبق یک کاغذ سفید اطلس کوپکو، آبجوسازان معمولاً بین 0.10 تا 0.15 دلار به ازای هر فوت مکعب برای تولید نیتروژن در محل پرداخت می کنند.این در مقایسه با هزینه های CO2 شما چگونه است؟
پیتر اسکینی، مدیر توسعه تجارت گازهای صنعتی در اطلس کوپکو، می گوید: "ما شش بسته استاندارد ارائه می دهیم که 80٪ از تمام کارخانه های آبجو را پوشش می دهد - از چند هزار تا صدها هزار بشکه در سال."یک کارخانه آبجوسازی می تواند ظرفیت مولدهای نیتروژن خود را افزایش دهد تا در عین حال کارایی را حفظ کند.علاوه بر این، طراحی مدولار اجازه می دهد تا در صورتی که فعالیت کارخانه آبجوسازی به طور قابل توجهی گسترش یابد، یک ژنراتور دوم اضافه شود.
Asquini توضیح می دهد: «استفاده از نیتروژن به منظور جایگزینی کامل CO2 نیست، اما ما فکر می کنیم که شراب سازان می توانند مصرف خود را تا حدود 70 درصد کاهش دهند.نیروی محرکه اصلی پایداری است.تولید نیتروژن به تنهایی برای هر شراب ساز بسیار آسان است.از گازهای گلخانه ای بیشتر استفاده نکنید.»کدام یک برای محیط زیست بهتر است از ماه اول نتیجه می دهد، که مستقیماً روی قیمت نهایی تأثیر می گذارد، اگر قبل از خرید ظاهر نشد، آن را نخرید. قوانین ساده ما در اینجا آمده است. تقاضا برای CO2 تولید چنین محصولاتی مانند یخ خشک که از مقادیر زیادی CO2 استفاده می کند و برای انتقال واکسن مورد نیاز است، سر به فلک می کشد.کارخانه‌های آبجوسازی در ایالات متحده نسبت به سطح عرضه ابراز نگرانی می‌کنند و به این فکر می‌کنند که آیا می‌توانند سطح قیمت را مطابق با نیازهای کارخانه آبجوسازی نگه دارند.
همانطور که قبلا ذکر شد، خلوص نیتروژن یک نگرانی عمده برای آبجوسازی های صنایع دستی خواهد بود.درست مانند CO2، نیتروژن با ماءالشعیر یا مخمر برهم کنش می کند و ناخالصی ها را همراه خود حمل می کند.به همین دلیل است که بسیاری از مولدهای نیتروژن مواد غذایی و نوشیدنی به عنوان واحدهای بدون روغن تبلیغ می شوند (در مورد مزایای تمیزی کمپرسورهای بدون روغن در آخرین جمله در نوار کناری زیر اطلاعات کسب کنید).
مک کنا گفت: «زمانی که CO2 دریافت می کنیم، کیفیت و آلودگی آن را بررسی می کنیم، که یکی دیگر از بخش های بسیار مهم کار با یک تامین کننده خوب است.نیتروژن کمی متفاوت است، به همین دلیل است که ما هنوز نیتروژن مایع خالص می خریم.مورد دیگری که ما به دنبال آن هستیم، یافتن و قیمت گذاری یک مولد نیتروژن داخلی است – دوباره، با تمرکز بر نیتروژنی که با خلوص تولید می کند تا جذب اکسیژن را محدود کند.ما این را به عنوان یک سرمایه گذاری بالقوه می دانیم، بنابراین تنها فرآیندهایی که در کارخانه آبجوسازی کاملاً به CO2 وابسته هستند، کربناته کردن آبجو و نگهداری از آب لوله کشی خواهد بود.
اما یک چیز واقعاً مهم که باید در نظر داشت - باز هم، چیزی که نادیده گرفته می‌شود اما برای حفظ کیفیت آبجو حیاتی است - این است که هر مولد نیتروژن برای محدود کردن اکسیژن نیاز به تولید نیتروژن تا رقم دوم اعشار (یعنی خلوص 99.99٪) دارد. جذب و خطر اکسیداسیوناین سطح از دقت و خلوص مستلزم هزینه های بیشتری برای تولید کننده نیتروژن است، اما کیفیت نیتروژن و در نتیجه کیفیت آبجو را تضمین می کند.
آبجوسازان هنگام استفاده از نیتروژن به داده ها و کنترل کیفیت زیادی نیاز دارند.به عنوان مثال، اگر یک آبجوساز از N2 برای جابجایی آبجو بین مخازن استفاده کند، پایداری CO2 در مخزن و مخزن یا بطری باید در طول فرآیند کنترل شود.در برخی موارد، N2 خالص ممکن است به درستی کار نکند (به عنوان مثال، هنگام پر کردن ظروف) زیرا N2 خالص CO2 را از محلول حذف می کند.در نتیجه، برخی از آبجوسازان از مخلوط 50/50 CO2 و N2 برای پر کردن کاسه استفاده می کنند، در حالی که برخی دیگر به طور کامل از آن اجتناب می کنند.
نکته N2 Pro: بیایید درباره تعمیر و نگهداری صحبت کنیم.ژنراتورهای نیتروژن واقعاً تا حد ممکن به «تنظیم و فراموش کردن» نزدیک هستند، اما برخی از مواد مصرفی مانند فیلترها نیاز به تعویض نیمه منظم دارند.به طور معمول، این سرویس تقریباً هر 4000 ساعت مورد نیاز است.همان تیمی که از کمپرسور هوای شما مراقبت می کند، از ژنراتور شما نیز مراقبت می کند.اکثر ژنراتورها دارای یک کنترلر ساده شبیه به آیفون شما هستند و قابلیت‌های نظارت کامل برنامه از راه دور را ارائه می‌دهند.
تصفیه مخزن به دلایل مختلفی با تصفیه نیتروژن متفاوت است.N2 به خوبی با هوا مخلوط می شود، بنابراین مانند CO2 با O2 تعامل ندارد.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 N2 بیشتر از CO2 نیاز است و اغلب به شات بلاست بیشتری نیاز دارد.آیا هنوز هم پول پس انداز می کنید؟
مسائل ایمنی جدید نیز با گاز صنعتی جدید به وجود می آید.یک کارخانه آبجوسازی قطعاً باید حسگرهای O2 را نصب کند تا کارمندان بتوانند کیفیت هوای داخل خانه را تجسم کنند - درست مثل این که این روزها dewars N2 را در یخچال نگهداری می کنید.
اما سودآوری به راحتی می تواند بر کارخانه های بازیافت CO2 بیشتر باشد.در این وبینار، Dion Quinn از Foth Production Solutions (یک شرکت مهندسی) بیان می کند که هزینه تولید N2 بین 8 تا 20 دلار در هر تن است، در حالی که جذب CO2 با کارخانه بازیافت بین 50 تا 200 دلار در هر تن هزینه دارد.
مزایای مولدهای نیتروژن شامل حذف یا حداقل کاهش وابستگی به قراردادها و عرضه CO2 و نیتروژن است.این باعث صرفه جویی در فضای ذخیره سازی می شود زیرا آبجوسازی ها می توانند به اندازه نیاز خود تولید و ذخیره کنند و نیاز به ذخیره و حمل بطری های نیتروژن را از بین می برد.مانند CO2، حمل و نقل و جابجایی نیتروژن توسط مشتری پرداخت می شود.با نیتروژنراتورها، این دیگر مشکلی نیست.
مولدهای نیتروژن اغلب به راحتی در محیط آبجوسازی ادغام می شوند.مولدهای نیتروژن کوچکتر می توانند به دیوار نصب شوند تا فضای کف را اشغال نکنند و بی سر و صدا کار کنند.این کیسه ها به خوبی تغییر دمای محیط را تحمل می کنند و در برابر نوسانات دما بسیار مقاوم هستند.می توان در فضای باز نصب کرد، اما برای آب و هوای بسیار بالا و پایین توصیه نمی شود.
تولیدکنندگان بسیاری از ژنراتورهای نیتروژن از جمله Atlas Copco، Parker Hannifin، South-Tek Systems، Milcarb و Holtec Gas Systems وجود دارند.Asquini گفت که یک ژنراتور کوچک نیتروژن می تواند حدود 800 دلار در ماه تحت یک برنامه اجاره ای پنج ساله هزینه داشته باشد.
آسکوینی گفت: «در پایان، اگر نیتروژن برای شما مناسب است، تامین‌کنندگان و فناوری‌های مختلفی برای انتخاب دارید.«پیدا کنید که کدام یک برای شما مناسب است و مطمئن شوید که درک خوبی از هزینه کل مالکیت [کل هزینه مالکیت] دارید و هزینه های برق و تعمیر و نگهداری بین دستگاه ها را مقایسه کنید.اغلب متوجه می شوید که خرید ارزان ترین برای کار شما مناسب نیست.
سیستم‌های مولد نیتروژن از کمپرسور هوا استفاده می‌کنند و اکثر کارخانه‌های آبجوسازی صنایع دستی قبلاً یک کمپرسور دارند که مفید است.
از چه کمپرسورهای هوا در آبجوسازی های صنایع دستی استفاده می شود؟مایع را از طریق لوله ها و مخازن عبور می دهد.انرژی برای انتقال و کنترل پنوماتیک.هوادهی مخمر، مخمر یا آب.شیر کنترلگاز را تخلیه کنید تا در حین تمیز کردن، گل را از مخازن خارج کنید و به تمیز کردن سوراخ کمک کنید.
بسیاری از کاربردهای آبجوسازی نیاز به استفاده ویژه از کمپرسورهای هوای 100% بدون روغن دارند.اگر روغن با ماءالشعیر تماس پیدا کند، مخمر را از بین می برد و کف را صاف می کند که نوشیدنی را خراب می کند و آبجو را بد می کند.
همچنین یک خطر امنیتی است.از آنجایی که صنعت غذا و نوشیدنی بسیار حساس است، استانداردهای کیفیت و خلوص دقیقی وجود دارد و به حق 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 آبجوسازی های دست ساز مناسب هستند.آبجوسازی ها از بی صدا بودن این نوع ماشین ها لذت می برند.سری SRL سطوح نویز پایینی را تا 48dBA ارائه می دهد که باعث می شود کمپرسور برای استفاده در داخل خانه بدون اتاق عایق صوتی جداگانه مناسب باشد.
هنگامی که هوای پاک حیاتی است، مانند آبجوسازی ها و آبجوسازی های دست ساز، هوای بدون روغن ضروری است.ذرات نفت در هوای فشرده می توانند فرآیندهای پایین دستی و تولید را آلوده کنند.از آنجایی که بسیاری از کارخانه‌های آبجو هزاران بشکه یا چند مورد آبجو در سال تولید می‌کنند، هیچ‌کس نمی‌تواند این ریسک را بپذیرد.کمپرسورهای بدون روغن مخصوصاً برای کاربردهایی که هوا در تماس مستقیم با مواد اولیه است مناسب هستند.حتی در کاربردهایی که هیچ تماس مستقیمی بین مواد و هوا وجود ندارد، مانند خطوط بسته بندی، کمپرسور بدون روغن به تمیز نگه داشتن محصول نهایی برای آرامش خاطر کمک می کند.
زمان ارسال: ژانویه-06-2023