SUEZ Water - 水技术与水

Steamate FM1007为有机食品生产商提供有效的蒸汽冷凝处理

加工食品和预制食品
挑战

去当地的杂货店逛一逛,你就会发现:消费者越来越关注他们吃的食物,对有机食品的选择越来越多,有机食品的选择已经从杂货店的一角发展成为整条通道的区域。

许多有机食品生产过程需要蒸汽,蒸汽是通过锅炉处理水而产生的。这些给水通常经过化学处理,以防止自然产生的污染物,如二氧化碳和溶解氧,造成电厂蒸汽分配系统的腐蚀故障。

当蒸汽将热量传递给过程和周围环境时,它会凝结回液态水,而二氧化碳和溶解氧等污染物会腐蚀蒸汽分布和冷凝水回收系统上的金属表面。

金属蒸汽接触表面的腐蚀可以导致几个严重的问题,蒸汽用于有机食品的制造。这些包括过早的设备故障,由于金属腐蚀产物在传热表面的积累而导致的热效率损失,也许最严重的是,金属腐蚀产物被输送到有机食品中,在这个过程中蒸汽被直接使用。

典型的蒸汽冷凝腐蚀抑制剂,其中许多符合美国 FDA 对直接蒸汽食品接触的规定,如挥发性有机胺和表面成膜抑制剂,不符合美国农业部国家有机计划有机食品生产指南。 验证有机食品制造商合规性的美国农业部认可的认证机构,不会批准这些材料作为蒸汽添加剂,因为蒸汽与有机食品直接接触。 因此,许多生产有机食品的工厂选择不对其冷凝系统进行处理,这使他们的系统面临严重的操作风险。

Steamate FM1007被开发用来有效和安全地处理生产有机食品的工厂中的冷凝系统。Steamate FM1007中的专利缓蚀剂符合美国农业部7CFR205.606定义的用于有机食品加工与食品物质接触的非有机农产品的国家有机计划。

美国一家主要的谷物生产商决定为他们的一个谷物品牌寻求有机认证。经过认证的有机认证机构的审核,他们被要求停止使用他们的长期蒸汽凝析油缓蚀剂。

现有的符合fda的非胺膜产品提供了良好的结果,尽管持续的锅炉水遗留事件影响了膜的稳定性,平均蒸汽凝析铁水平约为0.10 PPM。

解决方案

SUEZ公司提交的新Steamate FM1007产品的申请,由该站点的有机认证机构批准。该产品通过审查和批准用于有机食品生产,并制定了试验方案。

客户对试验成功所需的关键性能参数是将蒸汽冷凝水中的铁含量保持在 0.30 ppm(以 Fe 计)以下。

结果

下面的图1和2总结了FM1007程序。如图所示,基于100以上数据点的现有油膜蒸汽处理的凝析铁平均水平为0.090 ppm,而Steamate FM1007的平均铁含量稍高在0.125 ppm,这仍然远远低于要求的0.30ppm限制。

图1-蒸汽凝析铁在蒸汽FM1007进料前后的剖面

图1-蒸汽凝析铁在蒸汽FM1007进料前后的剖面

平均蒸汽凝析铁水平:

  • 当前治理: 0.090 ppm(Fe)
  • Steamate FM1007: 0.125 ppm(Fe)

在现有产品和Steamate FM1007进料期间,需要注意的一个区别是,在Steamate FM1007进料期间,锅炉水携带量有非常明显的增加,这体现在蒸汽-冷凝水电导率的30%增加。在图2中进行了总结。

如上所述,接触蒸汽系统表面的高碱性和导电锅炉水会使由 Steamate FM1007 形成的保护膜不稳定。 发生残留事故后,薄膜将迅速重建,但腐蚀保护将在一定程度上暂时受损。

图2 – 蒸汽 FM1007 进料前后的蒸汽冷凝水电导率曲线

图2 – 蒸汽 FM1007 进料前后的蒸汽冷凝水电导率曲线

平均蒸汽冷凝水电导率水平:

  • 当前治理: 47 uS/cm
  • Steamate FM1007: 67 uS/cm

随着Steamate FM1007试验的进行,在多个蒸汽冷凝水样本点对Steamate FM1007提供的缓蚀水平进行了比较,并与未处理的情况进行了对比。值得注意的是,在此期间,锅炉水的携带量得到了很好的控制。

如下图3所示,正如预期的那样,在没有添加防腐蚀处理的情况下,出现了高水平的腐蚀。四个冷凝水样本点记录的平均铁含量为5.0 ppm(铁),远远高于在此压力范围内运行的锅炉的ASME给水极限0.1 ppm。

使用Steamate FM1007处理,冷凝水中的平均铁含量为0.10 ppm(Fe),四个样本点中有三个低于0.1 ppm。

图 3 - 使用Steamate FM1007的蒸汽冷凝水铁含量与未处理情况的比较

图 3 - 使用Steamate FM1007的蒸汽冷凝水铁含量与未处理情况的比较

基于这一试验的结果,Steamate FM1007被该客户批准在这个和另外两个有机品牌谷物生产设施中继续使用。

Steamate FM1007是我们知道的唯一一种直接蒸汽添加剂,已经被多个有机认证机构批准,蒸汽可直接与有机食品接触。