Chiny: technologie CO2 w żywności? 

Kiedy usłyszysz tę kombinację - ?Chiny? i „CO2 z żywności”? — pierwsza myśl często dotyczy skali, gigantycznych fabryk i ton produktu. Ale za tym kryje się znacznie ciekawsza i mniej oczywista historia: ewolucja technologii, która przeszła od prostego wychwytywania do złożonego, niemal filigranowego oczyszczania. I są tu niuanse, których wielu brakuje w pogoni za taniością.

Nie tylko gaz, ale specyfikacja

Głównym błędnym przekonaniem jest to, że CO2 z żywności jest wszędzie taki sam. Chińskie standardy GB 1886.228-2016 i GB 29203 to poważny dokument. Ale problem często nie leży w standardzie, ale w jego interpretacji w konkretnej produkcji. Widziałem instalacje, gdzie na papierze wszystko było zgodne, jednak w praktyce wahania całkowitej ilości węglowodorów czy siarkowodoru były na granicy akceptowalnego. Dlaczego? Ponieważ surowce – gazy odlotowe z produkcji amoniaku, alkoholu etylowego lub ze źródeł naturalnych – są bardzo zróżnicowane. A łańcuch technologiczny dla każdego surowca musi być własny.

Np. z przewodami amoniakowymi jest to prostsze pod względem skali, ale ma swój ból głowy - możliwe ślady amoniaku i trudności z adsorpcją węglowodorów aromatycznych. Ale w przypadku roślin bioetanolu – teraz modny trend – mają one swój własny zestaw zanieczyszczeń: wyższe alkohole, estry. Standardowy łańcuch (kompresja, suszenie, destylacja) może nie wytrzymać; potrzebne są dodatkowe etapy, taka sama adsorpcja na modyfikowanych zeolitach lub węglach. To sprawia, że ​​projekt jest droższy i nie każdy klient jest gotowy w niego inwestować, woląc ryzykować jakość.

Warto tu wspomniećChengdu Yizhi Technology Co.— ich podejście opiera się często na głębokiej analizie surowców. Nie tylko sprzedają instalację, ale najpierw badają surowy gaz. Na ich stronie internetowejyzkjhx.rujasne jest, że pozycjonują się jako instytut inżynieryjny, a nie tylko dostawca sprzętu. To ważny punkt. Zostały stworzone przez Huaxi Technology w 2013 roku, a ich kapitał zakładowy wynoszący 120 milionów juanów wskazuje na poważne zamiary. W praktyce często oznacza to, że posiadają własne działy badawczo-rozwojowe i mogą zaoferować nie standardowe, ale dostosowane rozwiązanie. Chociaż oczywiście mają też projekty, w których szło na skróty w pogoni za terminami.

Kluczowe węzły: gdzie leży diabeł

Jeśli mówimy o łańcuchu technologicznym, to wszyscy wiedzą o suszeniu adsorberów i kolumnach destylacyjnych. Jednak prawdziwa walka o czystość toczy się w mniej widocznych obszarach. Weźmy wstępne oczyszczanie związków siarki. Wiele osób stosuje proste katalizatory żelazne, jednak ich zasoby, biorąc pod uwagę niestabilny skład surowca, mogą być katastrofalnie krótkie. Spotkałem się z sytuacją, w której złoże katalizatora w zakładzie w Shandong trzeba było wymieniać dwukrotnie częściej niż planowano, ponieważ dostawca surowca (gorzelnia) zmienił technologię fermentacji. Znaleziono rozwiązanie poprzez wprowadzenie systemu monitorowania H2S online przed katalizatorem, ale spowodowało to zwiększenie złożoności i kosztów.

Kolejnym krytycznym punktem jest usuwanie tlenu. Wydawałoby się, że to drobnostka. Jeśli jednak jego zawartość przekracza 30 ppm, stanowi to już ryzyko w przypadku niektórych zastosowań, na przykład przy pakowaniu produktów wrażliwych w atmosferze modyfikowanej. Chińscy producenci często stosują uwodornienie katalityczne za pomocą katalizatora palladowego. Skuteczny, ale drogi. I tu mamy do czynienia z ciągłym poszukiwaniem kompromisu. Niektórzy próbują zadowolić się głęboką destylacją, ale jest to energochłonne. Widziałem jedną instalację w Fujian, gdzie inżynierowie próbowali zaoszczędzić na katalizatorze, instalując tańszy analog. W rezultacie zawartość O2 wzrosła, a wsad gazu musiał zostać zdegradowany do poziomu technicznego, co spowodowało straty.

I oczywiście filtracja końcowa. Po wszystkich etapach zawsze pozostaje słoik z filtrem adsorbującym. Często z węglem aktywnym. Ale węgiel i węgiel to co innego. Tani, nieprawidłowo aktywowany węgiel może powodować powstawanie pyłu lub sam stać się źródłem zanieczyszczeń. Ważna jest nie tylko jego jakość, ale także system monitorowania punktu rosy i oleju na wylocie. Tutaj chińscy dostawcy sprzętu stali się znacznie bardziej uważni w ciągu ostatnich 5-7 lat.

Logistyka i magazynowanie: niewidoczne straty

Produkcja to połowa sukcesu. Następne są zbiorniki, parowniki, pompy. Materiał wewnętrznej powierzchni zbiorników, stan uszczelek na kołnierzach – to wszystko wpływa na ostateczną jakość. Chiny przestawiły się głównie na stal nierdzewną 304L w przypadku zbiorników na żywność, co jest dobrą praktyką. Ale widziałem też stare zbiorniki z powłokami epoksydowymi, które z biegiem czasu ulegały mikropęknięciom. W takich przypadkach ryzyko zanieczyszczenia gazem znacznie wzrasta.

Kolejnym praktycznym punktem jest napełnianie i opróżnianie zbiorników. Prędkość, spadki ciśnienia. Szybkie napełnianie może usunąć kropelki wilgoci lub cząsteczki oleju ze sprężarki, jeśli gdzieś w przewodzie występuje słaby punkt. Kiedyś mieliśmy do czynienia ze skargą z browaru: w gazie znaleziono ślady mgły olejowej. Problem okazał się nie w instalacji tylko w sprężarce tłokowej na zlocie do zbiornika, której uszczelka uległa zużyciu. Został zainstalowany przez mieszkańców, aby zaoszczędzić pieniądze i nie był przeznaczony do ciągłej pracy z gazem spożywczym.

Przechowywanie fazy ciekłej pod ciśnieniem zawsze zapewnia równowagę pomiędzy temperaturą i ciśnieniem. W południowych prowincjach Chin latem jest to szczególne wyzwanie. Jeśli temperatura w zbiorniku wzrośnie powyżej temperatury krytycznej, zawór bezpieczeństwa zadziała, a Ty stracisz produkt i stworzysz ryzyko. Dlatego nowoczesne instalacje są coraz częściej wyposażane w automatycznie sterowane systemy recyrkulacji i chłodzenia. Ale w wielu starych fabrykach robi się to ręcznie, co oczywiście wiąże się z ryzykiem.

Rynek i trendy: w którą stronę wieje wiatr

Zapotrzebowanie na CO2 o jakości spożywczej w Chinach rośnie nie tylko ze strony przemysłu spożywczego (soda, piwo, opakowania), ale także nowych sektorów, takich jak uprawa roślin w szklarniach. Jednak szklarnie wymagają gazu z jeszcze bardziej rygorystycznymi limitami zawartości etylenu i innych fitotoksyn. To kolejny poziom czyszczenia. Nie wszyscy producenci są gotowi tam inwestować, ponieważ sprzęt staje się coraz droższy.

Ciekawym trendem są miniinstalacje. Nie gigantyczne kompleksy u chemicznych gigantów, ale stosunkowo niewielkie moduły w gorzelniach czy stacjach biogazu. Ich zaletą jest lokalizacja i niższe koszty logistyki. Ale wadą jest to, że trudniej jest utrzymać stabilną jakość ze względu na wahania objętości i składu surowców. Firmy takie jakTechnologia Chengdu Yizhiaktywnie oferują rozwiązania dla takich zdecentralizowanych źródeł. Ich niszą jest projektowanie pod konkretną, czasem niedoskonałą bazę surowcową.

Kolejnym czynnikiem jest środowisko. Wychwytywanie CO2 z emisji przemysłowych to nie tylko wytworzenie produktu, ale także kredyty węglowe. Staje się to zachętą finansową dla chińskich przedsiębiorstw. Jednak aby gaz z takiego źródła nadawał się do kontaktu z żywnością, koszty oczyszczania są o rząd wielkości wyższe. Jak dotąd większość wychwytywanego CO2 wykorzystywana jest na potrzeby techniczne. Technologia jednak postępuje i być może za kilka lat doczekamy się przełomu w systemach oczyszczania katalitycznego, które sprawią, że proces ten będzie opłacalny.

Osobiste doświadczenia i wnioski

Pracując z różnymi chińskimi dostawcami i odwiedzając fabryki, doszedłem do wniosku, że podział nie opiera się na zasadzie „drogo-tanie”, ale na zasadzie podejścia do surowców. Najlepsze rezultaty osiągają ci, którzy zaczynają od dokładnej analizy i nie boją się powiedzieć klientowi: „Ten standardowy schemat nie zadziała z Twoimi surowcami, potrzebujesz tego i tego?” Firmy takie jak wspomniany Yizhi Design Institute często idą tą drogą.

Do niepowodzeń zwykle dochodzi, gdy próbują skopiować udany projekt jeden do jednego, ale przy użyciu innych surowców. Miałem doświadczenie w tworzeniu instalacji w prowincji Henan, które zostało skopiowane z instalacji w Syczuanie. Ale surowiec był inny - bardziej wilgotny i o innym profilu lekkich węglowodorów. W rezultacie kolumna destylacyjna pracowała nieefektywnie i nie został zachowany punkt rosy. Musiałem przerobić talerze i ponownie wyregulować temperaturę, marnując czas i pieniądze.

A więc odpowiadając na pytanie z tytułu: tak, są zaawansowanetechnologia CO2 w żywności, ale nie są one uniwersalne. Ich siła tkwi w zdolnościach adaptacyjnych. Wydaje mi się, że przyszłość leży w elastycznych, modułowych systemach z inteligentną analizą surowców na wejściu i ścisłą kontrolą na wyjściu. A ci, którzy nadal sprzedają „rozwiązania pudełkowe”? na jakikolwiek gaz, prędzej czy później spotkają się z reklamacjami. W tym biznesie nie ma małych rzeczy – każdy szczegół ma znaczenie.