Il ruolo dei misuratori di portata nel processo di raffinazione delle barbabietole da zucchero

Perché a tutti noi (almeno alla stragrande maggioranza) piacciono le caramelle, le bibite gassate, i biscotti e le torte? Tutti questi prodotti contengono zucchero che li rende molto buoni. Ma da dove proviene questo zucchero? Tutte le piante verdi producono zucchero attraverso la fotosintesi. Di tutte le piante, le barbabietole da zucchero e lo zucchero di canna contengono la maggiore quantità di zucchero; ecco perché di solito utilizziamo queste due piante per estrarlo. In questo blog ci focalizziamo sul processo delle barbabietole da zucchero e sul ruolo che i flussometri Bronkhorst svolgono in tale procedimento.

Convergence Industry B.V. è un fornitore di sistemi di misurazione e controllo personalizzati per liquidi e gas. Nel processo di estrazione dello zucchero dalle barbabietola, uno dei clienti di Convergence ha scoperto che utilizzando la filtrazione a membrana era possibile estrarre più componenti dalle barbabietole che dal solo zucchero. Perciò è stato utilizzato un sistema personalizzato di scala di laboratorio per la nanofiltrazione.

Filtrazione a membrana

La filtrazione a membrana è un processo di purificazione di alta qualità che utilizza tecniche sofisticate. Come funziona? Una semplice spiegazione della filtrazione a membrana può essere fatta paragonandola alla preparazione del caffè. Se si versa l’acqua in un filtro per il caffè riempito con i chicchi, volete una bevanda senza i gusci dei chicchi. Il filtro serve a questo. Su un altro livello ciò è simile alla filtrazione d’acqua in cui si vogliono filtrare gli ioni, così da poter ricavare acqua potabile da quella di mare.  Il sistema è semplice!

Collaborazione con Convergence per la filtrazione a membrana

Per la filtrazione a membrana può essere utilizzato ‘Convergence inspector Colossus’ Si tratta di un sistema di scala di laboratorio personalizzato totalmente automatico per la nanofiltrazione, il che lo rende interessante. Felix Broens (Chief Technology Officer di Convergence Industry B.V.) spiega come funziona questo sistema:

”Il sistema di nanofiltrazione è alimentato con acqua nella quale è dosato un antiscalante privo di fosfati.  Utilizzando una pompa ad alta pressione il sistema viene pressurizzato, provocando l’infiltrazione di una parte d’acqua nella membrana (permeato).  La parte d’acqua che non può passare attraverso la membrana (retentato) viene ricondotta dove l’acqua è stata alimentata.  Un’ulteriore pompa nel condotto di ricircolo provoca una maggiore velocità attraverso la superficie della membrana che riduce l’inquinamento sulla membrana stessa.  Il permeato può eventualmente essere utilizzato come acqua pulita per diverse applicazioni”.

“L’antiscalante è utilizzato per prevenire l’incrostazione sulla membrana formando un complesso di ioni contenenti metallo che li mantiene nel flusso retentato così da poter essere ricondotti fuori dal sistema.  Gli antiscalanti utilizzati sono privi di fosfati e biodegradabili, pertanto non hanno effetti dannosi sull’ambiente”.

Flussometri Bronkhorst in filtrazione a membrana

Il cuore del sistema di nanofiltrazione è rappresentato dal flussometro di massa Coriolis di Bronkhorst per controllare il processo. Questo utilizza un flussometro Coriolis, in quanto può misurare anche la densità che è importante in caso di soluzioni zuccherine. Il flussometro è posizionato sul lato pulito del processo, pertanto dietro alla membrana dove avviene il flusso permeabile (il flusso del prodotto purificato). Il grado di separazione della membrana può essere influenzato sia dalla velocità del flusso, sia dalla pressione. E così, un flussometro Coriolis con un’ampia gamma rappresenta l’opzione migliore per ricoprire una grande quantità di test.

Questo sistema Convergence ha reso possibile ai clienti di migliorare enormemente il loro processo. Prima di utilizzare il sistema Convergence, consisteva in un processo manuale che richiedeva tempo e non era sempre preciso.  Oggigiorno, l’intero processo è automatico, utilizzando un software di Convergence specifico per il cliente che consente di controllare accuratamente il flussometro di massa Coriolis con la pompa, pertanto il flusso di permeato ora può essere controllato in modo preciso e accurato. Ciò consente buona riproducibilità, affidabilità, registrazione dati e tempi di consegna più brevi per l’esperimento rispetto a prima. Questo sistema di scala di laboratorio personalizzato rende possibile la produzione di una quantità sufficiente di residuo per fini di prova senza dover necessariamente elevare il processo a un impianto pilota.