Đối với máy lọc hèm khung bản thế hệ mới, Steinecker đã áp dụng các cải tiến chuyên môn quan trọng cho công suất cao, nhiều thay đổi mới và sản xuất bền vững.

Tại hội chợ Drinktec 2022, khách hàng có thể quan sát tấm màng lọc cải tiến

Từ nhiều năm qua, phạm vi cung cấp thiết bị của Steinecker bao gồm máy lọc hèm khung bản được lắp đặt trong xưởng nấu bia. Dự án cụ thể hiện đang tập trung vào việc nâng cấp thiết kế không chỉ giải quyết vấn đề cấp liệu mà còn xử lý quy trình và đặc biệt là tính bền vững.

Bên cạnh nồi lọc, máy lọc hèm khung bản tạo nên giải pháp thay thế quan trọng thứ hai cho việc tách chất rắn và chất lỏng trong nhà máy bia. Máy lọc hèm khung bản được sử dụng cho khoảng từ 30 đến 40% sản lượng bia toàn cầu vì công nghệ của nó mang lại một số lợi thế có sức thuyết phục, đặc biệt đối với các quốc gia nơi mà bia không được nấu tuân thủ theo Luật tinh dòng của Đức.

Một lợi ích quan trọng: máy lọc hèm khung bản cho phép các nhà sản xuất bia có thể sử dụng thế liệu khác ngoài các loại malt thông thường, bao gồm lượng lớn ngũ cốc địa phương như gạo và lúa miến phổ biến ở các nước Châu Phi.

Hơn nữa, có thể đạt được năng suất cao hơn cùng với độ chiết xuất ban đầu cao, một lợi thế hấp dẫn đặc biệt đối với việc nấu bia nồng độ cao. Tất cả những ưu điểm này giúp giảm mức tiêu thụ cả năng lượng sơ cấp và nước, do đó phù hợp một cách lý tưởng với những nổ lực hiện tại để thiết kế các hệ thống thiết bị với việc tiết kiệm năng lượng và tài nguyên tối đa, hay nói cách khác là tăng cường tính bền vững. 

Phát triển thiết kế tấm lọc mới

Do Steinecker cũng hoàn toàn nhận thức được tiềm năng to lớn của máy lọc hèm khung bản, các chuyên gia công nghệ nấu bia đã tiến hành hàng loạt thử nghiệm quy mô lớn tại nhà máy sản xuất bia thử nghiệm của chính Steinecker. Dựa trên số lượng lớn các kết quả thu được và phân tích dữ liệu thống kê toàn diện, các chuyên gia sau đó đã phát triển một thiết kế mới cho các tấm lọc hèm đã được chứng minh thực tế, không chỉ đạt được các ưu điểm nêu trên mà còn gia tăng lượng cấp liệu vào máy lọc và giảm diện tích mặt bằng của máy.

Tiếp theo các thử nghiệm thành công tại nhà máy sản xuất bia thử nghiệm của Steinecker, kế hoạch lắp đặt tấm lọc theo thiết kế mới cho máy lọc hèm thử nghiệm với quy mô công nghiệp hiện đang được tiến hành nhằm xác thực nhưng kiến thức hiểu biết thu được.

Thử nghiệm tại nhà máy sản xuất bia thử nghiệm của Steinecker

Các điều kiện tiên quyết

Các điều kiện tiên quyết khác nhau về kỹ thuật quy trình phải được đáp ứng để đảm bảo công đoạn lọc và rửa bã hèm thành công. Để đạt được mục đích này, phải đạt được tính đồng nhất đối với một số thông số mà có thể được kiểm soát bằng cơ học chất lỏng. Đầu tiên, cùng một khối lượng dịch cháo phải được phân phối đồng đều vào bên trong tất cả khung lọc. Thứ hai, phải tạo được lớp bánh lọc có độ dày đồng nhất mà tại tất cả các điểm đều có trở lực như nhau. Điều đó đạt được không chỉ bởi độ dày của bánh lọc mà còn bởi thành phần hạt của nó. Do đó, việc cần thiết là đảm bảo sự phân bổ kích thước hạt đồng đều trên toàn bộ diện tích lọc.

Dựa trên các tính chất này, Steinecker đã vạch ra một kế hoạch phân tích và tiến hành các thử nghiệm tại nhà máy sản xuất bia thử nghiệm. Ban đầu, 100% malt Pilsner đã được sử dụng cho các thử nghiệm này. Sau đó, các mẻ nấu thử nghiệm được thực hiện với lúa mì, gạo, bắp và lúa miến với các tỉ lệ phối trộn nước - bột nghiền khác nhau và các lượng enzyme khác nhau được hòa trộn vào.

Kết quả

Dựa trên các kết quả thử nghiệm tại nhà máy sản xuất bia thử nghiệm, Steinecker đã phát triển thiết kế sau cùng cho việc nâng cấp máy lọc hèm khung bản của mình, trước hết là cho các tấm màng lọc của máy. Các kết quả quan trọng nhất được mô tả như sau:

• Công suất cấp liệu cao hơn: Khối lượng tương đương 36 kg malt trên một mét vuông là tải trọng bột nghiền lý tưởng (so với chỉ 30 kg malt trên một mét vuông trước đây). Điều này có thể thực hiện được nhờ độ sâu khung lọc lớn hơn 50 mm. Các khung lọc cải tiến này cũng có thể được nâng cấp cho máy lọc hèm khung bản Steinecker hiện hữu, để gia tăng 20% lượng cấp liệu cho cùng kích thước máy lọc.
•  
• Kích thước máy nhỏ hơn: Nếu vấn đề cần quan tâm không nằm ở chỗ gia tăng hiệu suất mà là diện tích lắp đặt máy lọc, kích thước cụm tấm lọc ngắn hơn cũng là chọn lựa quan trọng, do nếu công suất cấp liệu giữ nguyên không thay đổi thì máy lọc hèm khung bản có thể được rút ngắn hơn đến 2,6 mét.
•  
• Tính linh hoạt liên quan đến hình thức lọc: Các thử nghiệm được tiến hành cho thấy rằng, đối với hầu hết nguyên liệu hình thức lọc một bên là phương pháp phù hợp nhất. Tuy nhiên, công nghệ lọc hai bên có thể có ý nghĩa đối với một số nguyên liệu. Quá trình lọc nói chung sau đó được vận hành nhanh hơn đáng kể.
•  
• Thời gian xử lý ngắn: Thời gian lọc hèm cho phép lên đến 14 mẻ nấu một ngày đã được đạt đến trong các lần thử nghiệm. Thời gian lọc (không tính thời gian xả bã hèm) cho một mẻ nấu dưới các điều kiện nghiệm thu (100% malt Pilsner, dịch nha đầu 22 ^oPlato) là 84 phút, một khoảng thời gian cũng được mong đợi cho sản xuất quy mô lớn. Thời gian lọc dài hơn đối với dịch đường có độ chiết xuất ban đầu cao hơn.    
•  
• Các thông số công nghệ nổi bật: Trong các thử nghiệm, độ đường thấp hơn 3,5 ^oPlato (liên quan đến chất khô trong bã hèm) đối với chiết xuất có thể rửa bã đã đạt được một cách đáng tin cậy trong thời gian quy trình được đế cập, theo MEBAK (Ủy ban trung tâm Châu Âu về phân tích nấu bia) tương ứng với các yêu cầu đối với biến mục tiêu này.      

Độ dầy lớp bã lọc sau khi nén sau cùng

Sự phân phối lớp bã hèm trên tấm lọc

Nồng độ dịch đường đầu tiên lên đến 24 ^oPlato đã được xử lý trong các thử nghiệm. Các giá trị độ đục được xác định bằng phương pháp sử dụng phễu Imhoff và thấp hơn 5 ml trên 1.000 ml.

Có thể làm khô bã hèm xuống độ ẩm 64%. Tuy nhiên, độ dài của bước quy trình cuối cùng (xả bã) là then chốt để đạt được điều này. Với thời gian xử lý thông thường, độ ẩm trung bình từ 70 đến  74%.  

• Xả bã sạch hoàn toàn: Trong hơn 100 thử nghiệm được thực hiện, có thể xả tất cả bã hèm bên trong máy lọc ra mà không còn còn dính lại trên vải lọc.

Chi tiết thiết kế tấm lọc mới

Thiết kế tấm lọc mới của máy lọc hèm khung bản

với các kênh cấp liệu vào và dịch đường ra

Dịch cháo được cấp vào tấm khung lọc thông qua kênh cấp dịch cháo bên ngoài (1). Yêu cầu Ôxy xâm nhập thấp trong quá trình cấp liệu cho máy lọc được đáp ứng một cách đáng tin cậy. Kênh cấp liệu được thiết kế bên ngoài cung cấp hai ưu điểm: giúp tăng diện tích lọc và loại bỏ bất kỳ yếu tố có thể ảnh hưởng đến các điều kiện dòng chảy trong khu vực lọc. Kết hợp lại, các ưu điểm này tạo nên việc rửa bã đồng nhất.

Kênh chuyển dịch cháo ra phía sau (2) cung cấp khả năng đã được thực tế chứng minh cho việc cấp liệu cho máy lọc từ phía trước và từ phía sau. Điều đó quan trọng để đạt được sự phân bổ dịch cháo đồng đều trong các tấm khung lọc. Nếu một trong các kênh cấp dịch cháo chính phía dưới bị tắc, thì cũng có một kênh cân bằng (3) để đảm bảo rằng tất cả các tấm khung lọc đều được cấp dịch cháo. Trong quy trình tiêu chuẩn, dịch đường được đưa ra khỏi máy lọc thông qua kênh phía trên (4) và kênh phía dưới (5).  

Hai kênh tương tự (6, 7) dùng để cấp nước cho quá trình rửa bã. Nước rửa bã chảy qua các lỗ trong ống cấp nước (8) lên trên bề mặt có đốm sần của tấm màng lọc, từ đó nước chảy qua lớp bánh lọc trong quá trình cấp nước. Tương tự, dịch đường được lấy ra thông qua các lỗ trên tấm lọc (9). Các kênh cấp nước rửa bã cũng có chức năng tùy chọn thứ hai: Như đề cập ở trên, thiết kế tấm lọc mới cho phép lọc hai bên đối với một số nguyên liệu. Trong trường hợp này, các kênh cấp nước rửa bã đóng vai trò là kênh lấy dịch đường ra bổ sung.

Hơn nữa, loại vải lọc cũng được cải tiến. Trong tương lai, vải nhô ra với cạnh làm kín được may sẽ được sử dụng, được làm bằng vải PVC cấp thực phẩm. Với những tấm vải nhô ra này, bất kỳ vết bẩn nào được phun qua vải lọc đều có thể được loại bỏ nhanh chóng thông qua lỗ di động ở bên dưới tấm lọc mà không bị tắc lọc.

Công ty TNHH Krones Việt Nam

Phòng 2002, Tầng 20, Tòa nhà Pearl Plaza

561A Điện Biên Phủ, Phường 25,

Quận Bình Thạnh, Thành phố Hồ Chí Minh.

Điện thoại: +(84) 28 62906082

Công ty TNHH Krones Việt Nam – Chi nhánh Hà Nội

Tầng 3, Tòa nhà Dolphin Plaza,

Số 6 Nguyễn Hoàng, Mỹ Đình 2, Nam Từ Liêm, TP. Hà Nội.

Điện thoại: +(84) 28 62906082

Email: Info@kronesvn.com

Website: www.krones.com