PP 프리필터 및 PES 멤브레인 카트리지를 사용하여 맥주 여과 안정성 향상

고객 배경

고객은 소매 유통용 포장 맥주를 생산하는 양조장을 운영하고 있습니다.

채우기 전에 맥주는 카트리지 여과를 거쳐 투명도를 높이고 미생물을 제어합니다. 기존 시스템은 최종 여과 단계로 멤브레인 카트리지를 사용했습니다.

그러나 고객은 반복되는 문제를 겪고 있었습니다. 최종 멤브레인 카트리지가 너무 빨리 로드되어 차압이 예상보다 빠르게 상승하고 교체 빈도가 증가했습니다.

멤브레인 카트리지는 여과 시스템에서 가장 비싼 소모품 중 하나이기 때문에 자주 교체하면 운영 비용과 유지 관리 작업량이 모두 증가했습니다.

도전

최종 멤브레인 필터는 업스트림 공정에서 너무 많은 잔류 이스트, 미세한 부유 고형물 및 콜로이드 오염물을 받고 있었습니다.

멤브레인이 필요한 최종 여과 성능을 달성할 수 있었지만 더 일찍 제거했어야 하는 오염 물질 부하를 처리해야 했습니다.

고객은 맥주 품질을 저하시키거나 기존 여과 시스템을 크게 수정하지 않고도 멤브레인 서비스 수명을 연장해야 했습니다.

풀너 여과 솔루션

Pullner는 단순히 멤브레인을 동일한 등급의 다른 카트리지로 교체하는 것이 아니라 기존 여과 프로세스를 검토했습니다.

주요 목적은 맥주가 최종 막에 도달하기 전에 거친 오염물질과 미세한 오염물질을 제거하도록 여과 부하를 재분배하는 것이었습니다.

최적화된 시스템은 2단계 구성을 사용했습니다.

PP 전여과 → PES 최종 막여과

이러한 배열을 통해 PP 카트리지는 대부분의 미립자 부하를 처리할 수 있었고 PES 멤브레인은 최종 미세 여과 및 미생물 제어에 중점을 두었습니다.

1. 기존 여과 조건 평가

카트리지를 선택하기 전에 다음을 포함한 주요 작동 조건을 검토했습니다.

• 맥주 유량

• 기존 필터 하우징 치수

• 카트리지 길이 및 연결 유형

• 초기 및 최종 차압

• 여과 중 온도

• 청소 및 살균 방법

• 생산주기별 예상 여과량

• 최종 여과 단계에 들어가는 고형물 로딩

이 정보는 짧은 멤브레인 수명이 멤브레인 자체로 인해 발생했는지 아니면 과도한 상류 오염으로 인해 발생했는지 확인하는 데 사용되었습니다.

평가 결과, 주요 문제는 최종 멤브레인의 보호가 불충분한 것으로 나타났습니다.

2. 대용량 PP 전여과 단계 추가

PP 카트리지는 PES 멤브레인의 상류에 설치되었습니다.

이 단계의 목적은 잔류 효모, 부유 입자 및 기타 오염 물질이 최종 막에 도달하기 전에 포착하는 것이었습니다.

불필요하게 미세한 PP 카트리지를 선택하는 대신 다음 세 가지 요소의 균형을 맞추기 위해 프리필터 등급을 선택했습니다.

입자 제거, 유량 및 서비스 수명.

프리필터가 너무 거칠면 과도한 오염물질이 하류로 전달됩니다.

너무 미세하면 PP 카트리지 자체가 너무 빨리 막혀 추가적인 압력 손실이 발생할 수 있습니다.

따라서 최종 프리필터 사양은 실제 맥주 품질과 업스트림 정화 성능에 따라 달라집니다.

양조장 응용 분야의 경우 오염 물질 적재 및 필요한 처리량에 따라 PP 깊이 또는 주름형 카트리지를 선택할 수 있습니다.

사전 필터는 다음과 같은 여러 가지 이점을 제공합니다.

• 더 높은 먼지 보유 용량

• 입자 제거를 위해 최종 멤브레인을 사용하는 것보다 비용이 저렴합니다.

• PES 멤브레인의 미립자 로딩 감소

• 하류 차압의 느린 증가

• 보다 쉽고 경제적인 카트리지 교체

3. 최종 여과에만 PES 멤브레인을 사용

대부분의 미립자 오염이 제거된 후 맥주는 PES 멤브레인 카트리지를 통과했습니다.

PES가 선택된 이유는 친수성 막 구조가 중요한 액체 여과에 적합하고 최종 맥주 여과를 위해 제어된 기공 특성을 제공하기 때문입니다.

양조장의 미생물 제어 요구 사항에 따라 다음과 같은 멤브레인 등급이 결정됩니다.0.45μm 또는 0.65μm고려될 수 있다.

그러나 최종 선택은 기공 크기보다는 필요한 미생물 보유 성능을 기준으로 해야 합니다.

PES 멤브레인에 도달하는 입자 부하를 줄임으로써 카트리지는 정화 필터와 최종 멤브레인 역할을 모두 수행하는 대신 의도된 기능에 더 가깝게 작동할 수 있습니다.

4. 두 단계의 차압 제어

차압은 중요한 작동 지표로 간주되었습니다.

최종 멤브레인이 빠르게 차단될 때까지 기다리는 대신 고객은 PP 및 PES 단계 전체의 압력 전개를 별도로 모니터링할 수 있습니다.

이를 통해 오염이 축적된 위치를 더 쉽게 확인할 수 있었습니다.

예를 들어:

이 접근 방식은 또한 전체 시스템 압력이 증가했기 때문에 유지 관리 팀이 더 비싼 멤브레인을 교체하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.

5. 기존 장비에 카트리지 매칭

이 솔루션은 고객의 기존 필터 하우징을 중심으로 설계되었습니다.

카트리지 길이, 끝 연결부, 밀봉 구성 및 개스킷 재질이 설치된 장비에 맞춰져 있어 하우징이나 배관을 크게 변경할 필요가 없었습니다.

맥주 접촉 응용 분야에서 반복적인 청소 또는 소독이 필요한 경우 카트리지 재료 및 씰도 고객의 세척 화학 물질 및 작동 온도와 호환되어야 합니다.

이는 멤브레인 카트리지의 경우 특히 중요합니다. 장기적인 사용 수명은 여과 성능뿐만 아니라 카트리지가 반복적인 소독 주기에 어떻게 반응하는지에 따라 달라지기 때문입니다.

6. 새로운 여과 배열 확인

최적화된 시스템은 다음을 모니터링하여 평가되었습니다.

• 초기 차압

• 작동 중 압력 증가

• 여과 유량

• 맥주 선명도

• 카트리지 서비스 주기

• 최종 여과 성능

• 사용 후 카트리지 상태

목표는 단순히 필터를 설치할 수 있는지 확인하는 것이 아니었습니다.

고객은 PP 사전 필터가 PES 멤브레인에 도달하는 오염 물질을 효과적으로 줄였으며 최종 멤브레인이 더 오랜 작동 기간 동안 안정적인 성능을 유지할 수 있는지 확인해야 했습니다.

결과

여과 단계를 최적화한 후 고객은 보다 안정적인 여과 프로세스를 달성했습니다.

PP 카트리지는 업스트림 미립자 부하의 대부분을 흡수하여 PES 멤브레인이 보다 적합한 조건에서 작동할 수 있도록 했습니다.

주요 개선 사항은 다음과 같습니다.

• 더욱 안정적인 차압

• 최종 멤브레인의 로딩 감소

• 더 긴 멤브레인 작동 주기

• 불필요한 멤브레인 교체 횟수 감소

• 더욱 예측 가능한 여과 성능

• 전체 카트리지 소비 감소

가장 중요한 점은 기존 생산 라인을 대대적으로 재설계하지 않고도 개선이 이루어졌다는 것입니다.

2단계 여과가 더 효과적인 이유

모든 여과 작업에 최고급 멤브레인 카트리지를 사용하는 것이 가장 경제적인 접근 방법은 아닙니다.

맥주 여과에서는 오염 물질을 점진적으로 제거해야 합니다.

사전 필터는 더 높은 입자 부하를 처리하는 반면 최종 멤브레인은 더 중요한 미세 여과 작업을 수행합니다.

이렇게 하면 더 비싼 멤브레인을 보호하고 두 카트리지의 여과 용량을 더 잘 활용할 수 있습니다.

멤브레인이 빠르게 막히거나 카트리지를 자주 교체하는 양조장의 경우 다른 멤브레인을 단독으로 사용하지 않는 것이 해결책인 경우가 많습니다.

보다 효과적인 접근 방식은 전체 여과 순서를 검토하는 것입니다.

풀너양조장 여과 시스템을 위한 PP 사전 필터, PES 멤브레인 카트리지, PTFE 멸균 가스 필터 및 스테인리스 스틸 유틸리티 필터를 제공합니다.

필터 구성은 맥주 특성, 유량, 여과 요구 사항, 위생 방법 및 기존 필터 하우징 설계에 따라 선택할 수 있습니다.