如何在紧张的投资环境中减少软饮料生产的碳足迹

如今,消费者需要低碳和低浪费的解决方案。但是,面对微薄的利润和激烈的竞争,软饮料生产商如何才能减少能耗,少投入多产出?我们将说明如何解决这个难题——同时降低成本。

在包括饮料在内的所有食品生产领域,可持续发展是一项战略要务。生产商面临的挑战是在保持利润率和竞争力的同时减少能源使用和浪费。现在,新的创新解决方案使之成为可能。

长满苔藓的石头上的软饮料

通过智能混料降低能源成本

想要在软饮料的制备中节约能源,首先要考虑混料环节。选择正确的技术可以对运营成本和生产效率产生巨大影响。

在此,明智的选择是径向射流混料机(RJM),与传统方式相比,它能更快、更节能地混合原料。这是因为RJM利用湍流来混合产品,不同于采用轴向技术和机械搅拌器的传统混料机。

“轴向射流中的涡流会产生一个不对称的混合场,迫使所有产品向同一方向移动,这会降低混合效率,”利乐的设计工程经理Thomas Eggler解释说。

“径向射流混料机不采用机械力,而是利用液体自身的湍流进行自身混合。这就避免了摩擦,确保了均匀混合,而且速度特别快——比传统解决方案快四到六倍。”

事实上,RJM在最后一种原料加入后的2-6分钟内就能完成一种标准饮料的混合,而传统的混料机需要20分钟。将RJM上的标准单级喷嘴换成双级喷嘴,可使混合过程更加高效,并使总能耗减半。

“在软饮料厂的能源使用总量中,混料环节的能源使用占比高达二分之一,因此混料环节的电力消耗降低50%将带来巨大的成本效益,同时也有利于碳足迹的减少,”Eggler说。

即使是粘稠原料的混合也能节约能源

胶质以及一些增稠剂和稳定剂等高粘度原料的混合,在传统上是借助于高剪切泵进行的。

高剪切泵会产生很大的力来溶解挑战性原料,但这是一种能源密集型的技术。现在的新技术使得低能耗混合高粘度原料成为了可能。

自动混料装置(AMD)可实现这一点,这是一种与径向射流混料机相连的小型装置,其产生的剪切力可打破胶质和类似原料中常常出现的小粉末结构。

使用AMD加RJM的组合,则无需安装高剪切泵,高剪切泵的成本可能比AMD选件高五倍,Thomas Eggler说。

“用AMD代替高剪切泵,可减少约60%的能耗。*在标准生产情况下,如果您使用AMD,我们估计您每年可节省9,800欧元的电力成本,并减少约48,000吨CO2 的碳足迹。”

回收粉尘,减少产品浪费

粉尘一直是加工干料粉末时会面临的挑战。它不仅是一种职业危害,也会造成昂贵的产品浪费。

在饮料混料过程中逸散到空气中的粉末通常会被抽滤器截留并被处理掉。但现在有一种技术可以对其进行回收和再利用。

提取和回收系统可从进料斗中吸出粉尘,用水将其冲洗到储液罐中,将其回收,使其返回到混料工序。

“一个与我们效率相当的除尘系统可以吸出大约0.8%的粉末。以粉末的平均价格计算,相当于平均一年21,500欧元,”Thomas Eggler说。

用更快的混料机,减少对存储罐的需求

最后,如果您选择了正确的混料机,您就可以减少制备生产线中所需的存储罐数量。我们已经看到,径向射流混料机的混料速度显著快于采用传统机械搅拌器的混料机。由于RJM的快速混料能力,在生产期间,您只需使用一个存储罐,而无需像传统做法那样使用两个存储罐。

这是如何做到的?在生产过程中,一个20,000升的存储罐会在1小时40分钟内排空(假设生产线的速度为每小时12,000升)。与此同时,另一个装有机械搅拌器的混料罐需要两个小时来准备生产。这意味着存储罐会在替补混料罐准备好之前排空。因此,需要使用另一个存储罐来确保连续生产。

RJM使您可以在1小时30分钟内准备好一个新的混料罐。由于比20,000升存储罐排空所需的1小时40分钟更短,因此不需要第三个存储罐。这笔成本节省,不仅有利于您的盈亏底线,也有利于环境。

在清洗时减少水和清洁剂的使用

系统中减少一个存储罐,就能减少原位清洗(CIP)的需求量,节约更多的成本。使用不产生液体飞溅的混料机可以进一步减少水耗和洗涤剂的使用量。

实现这一点的最佳途径是使用水平喷射器和径向射流混料机。这两者的组合使用可使原料在液面以下被直接加入到混合物中。不同于会造成飞溅并留下残留物的传统解决方案,该解决方案可实现更清洁的混料过程,需要的清洗次数更少。

为了提高效率,径向射流混料机可安装双级喷嘴。在进行高粘度原料或漂浮原料的混料时,推荐使用双级喷嘴,借助双级喷嘴的上喷嘴,可实现高容量CIP。

“这是一种非常有效的去除粘性团块(如糊料或浓缩物)的方法,而且还能直接节省时间,”Thomas Eggler说。

根据我们的数据,在标准生产设置中,一台带有单级喷嘴或双级喷嘴的径向射流混料机将使25,000升存储罐的苛性钠用量减少50%以上,每年为生产商节省7000欧元。

 

* 带有在线高剪切泵(59千瓦)的利乐制备系统B,以及带有自动混料装置(22千瓦)的利乐制备系统B,工作时间均为8小时/天,330天/年,0.1欧元/千瓦时

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