台灣過濾與分離學會 2020年9月電子報 高地威士忌蒸餾和純淨水的神祕藝術 威士忌可能是最有故事的烈酒,這黃金酒液藏著複雜的韻味待人發掘,也是一種可以代表不同身份、品味的象徵。威士忌的釀造是一門源遠流長的複雜技藝,威士忌製造商的過濾器操作方法和流程通常是嚴密保護的秘密,這些配方經過幾代人的開發和完善來滿足高度挑剔的市場。蘇格蘭著名的威士忌釀酒廠還必須遵守世界上最苛刻的環境法規,以將廢水排放到高地溪流和河流中。 蘇格蘭達夫敦(Dufftown)格蘭菲迪(Glennfiddich)酒廠著名的銅蒸餾器 威士忌主要是從麥芽大麥中蒸餾而成的,將麥芽磨碎,在“麥芽汁”中搗碎,發酵,蒸餾,熟化然後再進行發酵,然後裝瓶。搗碎涉及通過添加熱水將壓碎穀物(粗粉)中的澱粉轉化為可發酵糖。然後將甜味液體(麥芽汁)與固體(草屑)分離,冷卻後,泵入回洗液中進行發酵。在發酵和蒸餾過程中會獲得三種不同類型的酒精,分別稱為酒頭(Heads)、酒心(Heart)和酒尾(Tails)。“酒心”就是瓶子裡的東西。最重要的是,添加水時不能有可見的顆粒且沒有混濁,因此在混合階段(Vatting stage)進行過濾,通常隨後進行冷卻,然後進一步精細過濾以除去脂肪酯。蘇格蘭的各個酒廠都有自己專屬有的過濾方法,藉由過濾解決威士忌的霧度、風味和外觀的所有挑戰。 總部位於英國梅德斯通(Maidstone)的Fileder公司最近為Glen Moray釀酒廠提供了過濾解決方案,該釀酒廠每年生產約600萬升威士忌。Fileder為Glen Moray提供了標準的聚丙烯濾袋,以防止殘留的穀物堵塞熱交換器,從而在發酵之前冷卻麥芽汁。然後安裝尼龍過濾器,將添加到糖化槽的水中除去穀物。為了進行調和,採用200μm的過濾器取出較大的炭顆粒,和用50μm的過濾器取出較小的炭顆粒。如果最終威士忌的ABV (酒精度)低於46%,則應使用大型濾紙進行冷過濾,該濾紙由高效的20μm級打褶濾芯保護,以去除天然脂肪酯,避免威士忌加水或冰時造成混濁。在裝瓶之前,所有酒精都要經過最後的過濾保護階段,以使用10μm濾筒捕集任何可見的顆粒。 廢水過濾和處理對蘇格蘭威士忌行業的品牌聲譽和公眾形像變得越來越重要。主要品牌Ardmore和Glenmorangie都安裝科德寶過濾集團旗下Viledon Water Solutions的Aquabio技術,該技術的關鍵是厭氧生物反應器,即低能耗AnMBR LE,它可以通過處理廢水並將其供入生物反應器來淨化廢水。細菌可分解生物質,並通過超濾管膜將水與之分離。然後可以對所得純淨水進行經濟高效的處理,此外,生物質還提供了用於生產的額外能源。Glenmorangie每週7天,每天24小時不間斷地生產4-5百萬升威士忌。Aquabio膜生物反應器每天可處理約450m3的廢水,並且是全自動的透過連續監視使變化立即得到響應。 蘇格蘭威士忌在歐洲被喻為「生命之水」,在「水」、「麥」和「橡木桶」的繁複作用下,蘊釀出滴滴琥珀色的酒液,成為15世紀最偉大的發明之一。各位不妨在品味威士忌風味的同時,也思考其中過濾與分離的技術,發掘出新的商機。
資料來源: https://www.filtnews.com/the-dark-art-of-whisky-distillation-and-clean-water-for-the-highlands/
Sofi過濾解決了多餘的冷凝水 芬蘭的一家垃圾發電廠Tammervioma每年焚化16萬噸城市固體廢物,並配備了最新技術將廢物轉化為能源,包括用於淨化煙道氣的半乾式洗滌塔,以及用於將煙道氣的濕氣冷凝成液態水的冷凝器,藉此提高了煙道氣的利用率與工廠能量輸出。然而,直到水過濾專家找到解決方案之前,它一直在生產過量的煙道氣冷凝水。 Tammervoima垃圾發電設施 Sofi Filtration的水處理系統 該工廠的表現一直良好,符合排放限制,實際排放量少於其環境許可規定的限制的1%。即使在排放淨化和能源效率方面,該工廠的性能出色,但該工廠仍面臨著煙道氣冷凝水過量的挑戰。產生水的設計速度為7–17 m3/hr,最高溫度高達85°C。水的總懸浮固體含量在10至20 mg/l之間,而電導率為400–2,500 μS/cm。由於水的特性,將其排出是不可能的。冷凝水的產生成為瓶頸,使得工廠產能無法增加。工廠希望水的電導率低於200 µS/cm,以便能夠在製程中重新使用水,並且需要在高溫下進行處理以盡可能回收熱量。 芬蘭水過濾技術專家Sofi Filtration的技術團隊製作了淨水系統的模型,並測試了Sofi Filtration的技術來處理這種特定類型的水。首先,將50升冷凝水樣品送至Sofi的實驗室,測試系統能夠去除大部分懸浮固體,而過濾器的自清潔系統由超聲波空化和壓縮空氣輔助的水反沖(backpulse)組成,能夠使過濾器元件保持清潔,去除污垢和顆粒。接下來,在垃圾發電站的實際環境中測試了一個小型Sofi試驗性過濾器。該測試確認了Sofi的技術是成功的,並且客戶能夠放心,該特定技術適合於解決過量冷凝水的挑戰。 Sofi Filtration提供了turnkey解決方案來處理冷凝水,因此可以在過程中重複使用。該系統由一個Sofi過濾器系統作為預處理單元以除去懸浮的固體,以及一個逆滲透單元以根據客戶的要求降低水的電導率。兩個用作預處理系統的Sofi SF1000微濾器配備了燒結金屬網元件,並且濾器包括一個自清潔超聲系統。定期的超聲波脈衝使附著在元件表面的顆粒鬆動,空氣和水的反沖洗將顆粒衝離系統。將reject water送入洗滌塔的下部水循環區域,而將滲透水導入逆滲透裝置。逆滲透裝置由四個壓力容器組成,每個壓力容器均帶有四個8040高溫膜。該系統還具有防垢劑加料系統,可防止膜的無機結垢和濃縮液再循環,以提高濃縮水在反滲透膜表面的速度,從而減少結垢。由微過濾器和逆滲透組成的Sofi過濾製程可淨化大約75%的冷凝水,以便將其重新使用。滲透水不含固體顆粒,水的電導率約為80 µS/cm,遠低於客戶設定的200 µS/cm的極限。 純淨水在區域供熱網絡中用作補充水。對水進行淨化,除氣並送入80°C左右的加熱網絡中,這樣可以有效回收熱量,而無需在熱交換器上進行額外投資。此外,客戶無需在過程中添加任何自來水,節省了更多成本。水淨化單元的能耗約為每立方米淨化水3 kWh。為了進行比較,如果將水從20°C加熱到80°C並送入區域供熱網絡,則每立方米水的熱能消耗約為70 kWh。 Sofi淨水系統不僅解決了冷凝水過多的問題,而且還為區域供熱網絡提供補充水,並將發電廠的能源輸出提高了5-10%。該垃圾發電廠估計整個系統的投資回收期不到一年。
資料來源: https://www.filtsep.com/power-generation/features/sofi-filtration-solves-excess-condensate-water/
"過濾分離vs.循環經濟"系列講習會(四)-廢油回收與純化技術及挑戰
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