自动化的世界内容总监David Greenfield最近告诉我他的一个爱好和激情:家庭酿造啤酒。大约20年前,为了磨练自己的技能并尝试另一种职业,他自愿在当地一家小啤酒厂工作。他的工作之一是清洗发酵罐内部。因为酵母在发酵过程中会消耗氧气并排出大量的二氧化碳(CO2),所以进入容器将其清除可能是一项危险的活动。他告诉我:“你必须经常把头伸出氧气瓶,以确保获得足够的氧气。”“你身边总得有两个人,以防其中一个昏过去。”
但除了碳酸化带来的明显乐趣外,二氧化碳在啤酒酿造过程中也很有用。在灌装之前,啤酒瓶要用二氧化碳净化,以去除空气,保护口感不被氧化。考虑到二氧化碳的这种应用,发酵过程中产生的二氧化碳被回收并用于这种瓶子清洗的目的难道不是有意义的吗?显然是的,但这并不容易。
全球工业过程分析仪器制造商应用分析公司(AAI)的一份应用简报解释了最大的挑战:发酵通常还会产生有毒、有气味的硫化物,这些硫化物会起泡进入管道,污染回收的二氧化碳。
“为了继续利用二氧化碳副产品的巨大资源,同时避免用难闻的毒素污染瓶装啤酒,回收的气体通过硫化物去除滑道运行。然而,如果气体在洗涤器中停留的时间不够长,就会发生硫化物突破。”
“员工有时会被要求对回收的二氧化碳进行嗅测,但这是一种不健康的做法,而且过于分散,无法警惕地防止产品污染。我们需要一种自动、连续的分析解决方案。”
在简报中,AAI工程师描述了他们的自动化解决方案,OMA过程分析仪如何立即将污染的二氧化碳从装瓶中转移出来,并为脱硫处理时间提供反馈控制。
该方法
OMA过程分析仪用于连续测量发酵副产物气体中硫化氢(H2S)和二甲基硫化氢(DMS)的浓度。该系统使用全光谱紫外-可见分光光度计来检测回收CO2流中硫化物的吸光度,这是一种理想的方法,因为CO2在紫外光谱中吸光度为零。OMA提供对高浓度阈值的快速响应报警,可以立即转移受污染的CO2。
对于这种应用,OMA通常是多路复用的,以便在多个采样点之间自动循环分析。这使系统价值最大化,允许一个单元监测进入回收系统的原始发酵气体,从酸醛洗涤器流出的气体,以及从硫磺去除床流出的装瓶气体——所有这些都以用户定义的间隔进行样本流切换。
使用OMA系统,啤酒厂可以实现智能CO2回收,持续防止啤酒产品的硫化物污染。
应用分析系统主要用于测量液体或气体工艺流程中的实时化学浓度,以及颜色、热值和纯度等物理参数。AAI公司将在接下来的两场活动中展示其最新的系统。在2013年4月14日至18日于德克萨斯州加尔维斯顿举行的第58届ISA分析部门研讨会上,以及2013年4月17日至18日在加拿大阿尔伯塔省卡尔加里举行的ISA卡尔加里展上,可以看到它们的身影。