102平米陶瓷膜过滤系统技术方案.docx

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102平米陶瓷膜过滤系统技术方案

102m2无机陶瓷超滤膜过滤系统

技术方案和报价

1.0、总则

2.0、工艺技术方案

2.1、设计参数

2.2、工艺设计

2.3、工艺流程简述

3.0、控制和动力系统方案

3.1、动力电源系统

3.2、控制系统简介

3.3、电气元件及其控制系统

4.0、关键设备配置和安装要求

4.1、设计加工参照标准

4.2、关键设备配置说明

4.3、设备安装要求

5.0、技术服务与人员培训

5.1、资料交付

5.2、人员培训

5.3、膜清洗和再生

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6.0、考核验收与性能保证

6.1、设备保证

6.2、膜的保证

7.0、供货周期和供货范围

7.1、供货周期

7.2、供货范围

7.3、备品备件

9.0、设计与设计联络

10.0、设备详细配置和报价

1.0总则

本方案的膜过滤系统用于茶叶提取液的澄清过滤及浓缩。

以批处理的方式和最佳的收率分离产品。

该系统包含一套膜过滤子系统：

对于茶叶提取液澄清，我们选用本公司生产的外径φ30mm、19-φ4mm通道规格的陶瓷膜作为陶瓷膜澄清过滤系统的过滤元件。

在生产过程中，膜会受到茶叶提取液的污染，为了恢复膜的过滤性能，每个生产批次之后系统需要进行在线清洗，因此用于在线清洗的CIP系统也包含在本方案中。

该方案结合了本公司膜过滤技术在茶叶提取液过滤应用方面的广泛工业经验。

其主要特点为：

●陶瓷膜设备手动控制，通过手动阀门完成进料、过滤、透析、排渣、清洗等所有的工艺过程；在系统运行过程中，通过手动阀门完成系统参数的设置。

●陶瓷膜系统采用触摸屏监控，现场采用操作柱，允许现场紧急停机。

●膜材料及辅助设备材料均为无污染材料，密封件选用硅橡胶或聚四氟乙烯，满足卫生级需求；

●设备制作紧凑美观，布局合理，占地面积小；

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本方案提供了一套陶瓷膜过滤系统分，以最佳的收率，最少的能耗，最简洁的操作应用于茶叶提取液的分离。

本方案采用的技术方案、设备配置具有最佳的性能/价格比。

系统采用手动控制进行生产和在线CIP清洗。

本报价包括以下内容：

●系统的工程设备和服务

●现场安装技术支持

●启动与试车时的技术支持

●备品备件

●图纸和文件

●包装及运输

2.0工艺技术方案

2.1设计参数

2.1.1陶瓷膜浓缩设备

●原料液物性指标：

原料液名称：

茶叶提取液；

物料温度：

55℃左右

●处理量：

透析液处理量：

●运行时间：

全天运行时间：

≤20hr（含过滤与清洗全部作业时间），连续作业

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●

●滤出液指标：

滤出液温度：

55℃；

处理目的：

去除茶叶提取液中的悬浮物；

滤液质量澄清透明

2.2、陶瓷膜过滤设备工艺设计

●陶瓷膜管的选择

根据客户的要求，选择直径为φ30，通道数量为19个，通道直径为φ4mm的膜管，膜管长度为1200mm，过滤精度为50nm。

单只膜管面积为0.28m2。

●膜面积设计

根据用户的要求，膜系统面积设计为102平米。

考虑到膜管的实际装配情况，系统设备采用61芯组件，单只组件的面积为17m2的组件6组，三并两串，面积共为102m2

●清洗罐体积计算

清洗系统中冲洗水罐、酸罐、碱罐各一台；用于向陶瓷膜设备供应清洗剂；膜设备及管路的总容积在3.0m3左右，碱洗罐、酸洗罐体积设计为5m3左右，冲洗水罐体积设计为5m3左右。

●泵的性能选择

供料泵（变频控制）

陶瓷膜设备选用1台供料泵，流量60m3/h，扬程取决于现场安装条件，暂定25m，功率为11KW。

清洗泵

考虑到系统规模，供料泵兼做清洗泵。

循环泵（变频器控制）

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设备用一台循环泵，为浓液流过膜表面提供一定的膜面流速，（流量600m3/h、扬程26m、）功率75KW。

排空泵

用于在3~5分钟内将设备内的清液和浓液抽空，流量40m3/h、扬程20m，排空泵的功率为5.5KW。

●预处理器的计算（卡式过滤器）

陶瓷膜虽然耐磨性很好，但一旦有大颗粒进入膜系统，由于架桥作用，大颗粒很容易堵塞膜通道，因此在物料进入系统前必须将大颗粒拦截下来。

系统设计一套双联过滤器为保安过滤器。

2.3、陶瓷膜工艺流程简述

●浓缩生产过程

待处理的茶叶提取液经预过滤器处理后，将茶叶提取液中的颗粒状、纤维状等杂质去除后进入工艺循环罐。

再通过供料泵打入管道过滤器去除颗粒状杂质后输送进入陶瓷膜设备，陶瓷膜设备配一台循环泵，保持一定的操作压力和膜面流速，过滤采用循环浓缩的方式。

茶叶提取液在压力的作用下，其中部分含有效成分的水溶液透过膜而被收集，滤液透过陶瓷膜的微孔收集至微滤液罐；没透过膜的茶叶提取液被浓缩后返回工艺循环罐，在此不断循环浓缩。

在生产过程中，被浓缩的茶叶提取液的液位在工艺循环罐中不断下降，直到其体积浓缩到一定倍数后，开始进入加水透析过程。

●加水透析过程

当茶叶提取液浓缩到一定程度后，在浓缩液不断加入一些透析水用于稀释茶叶提取液，以便过滤操作继续进行。

通过透析过程，当产品收率达到指定目标后，即停止透析水的加入，膜系统停止运行，排空原料罐及设备内的残液，进入洗膜程序。

图1、陶瓷膜工艺简图

●在线清洗过程

在生产过程中，膜元件使用一段时间后，料液中的各种组分均有可能在膜的内部和表面形成堵塞，茶叶提取液中对膜的污染源主要是蛋白、多糖、纤维等。

这些吸附在膜层表面和膜内部的污染物如不及时去除，将大大的影响膜的过滤性能。

本系统设备设计配备了三台CIP清洗罐（业主自备）：

分别为热水罐、酸罐及碱罐，用以配制清洗液和进行清洗操作及有关清洗液回收。

根据污染程度的不同，清洗过程大约需要2~3小时，陶瓷膜的结构允许使用硝酸、氢氧化钠、次氯酸钠进行清洗。

3.0、自动控制和动力系统方案

3.1动力电源系统

交流380V、50Hz三相五线制工业用电，总装机功率约为91.5KW。

3.3电气元件及其控制系统

3.3.1电气元件

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主要电气元器件如断路器、交流接触器、热继电器以及中间继电器、控制按钮、指示灯等选用正泰；接线端子选用国产或合资产品；

所有电气金属件如电机、电柜、开关均有符合国际标准的可靠接地及保护措施；

系统设有紧急控制按钮，用于紧急情况下现场可直接以手动操作停止系统的运行。

3.3.2控制柜

防护等级：

IP54

外表面可接受温度：

Max.40℃

内表面可接受温度：

Max.60℃

控制柜的结构和所有内部连线符合IEC标准的具体要求；

为了保证柜内温度低于各元件允许的最高温度，提供强制通风；风扇有防护手指免受伤害措施；风扇有可清洗的滤网，噪声满足有关标准要求；

3.3.3控制柜的布置

有低压控制柜（内有变频器、接触器、空气开关等）安装于控制室内部。

3.3.4电缆铺设

循环泵的动力电缆可采用预埋管铺设，其余控制电缆和动力电缆用桥架和地沟槽铺设，控制电缆与动力电缆分走不同的桥架。

电器元件选择：

1.变频器选择西门子产品；

2.主回路开关、交流接触选择正泰产品；

供电要求：

1.三相五线制，加单独仪表接地。

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2.电压：

AC380V+10%

3.频率：

50+1Hz

4.0关键设备配置和安装要求

4.1设计加工参照标准

按照国家或主管部委颁标准和承制工厂通行的标准进行设计、加工、制造、装配、安装、检查等。