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Die Milch machts!

Die Milch-Union Hocheifel betreibt eine neue CIP-Anlage

Dipl.-Ing. Christina Hoffmann
Branchenmanagerin Pharma & Food

Die Milch-Union Hocheifel (MUH) ist in Pronsfeld in der Eifel angesiedelt, nahe der Grenzen zu Belgien und Luxemburg. Ihr Vertriebsnetz erstreckt sich fast auf ganz Europa, was das Unternehmen zu einem der größten europäischen Hersteller haltbarer Milchprodukte macht.

CIP-Anlagen sind in der heutigen Zeit aus modernen Produktionsbetrieben nicht mehr wegzudenken. CIP (Cleaning in Place) ist ein Prozess, bei dem Reinigungs- und Desinfektionslösungen in Produktionsanlagen zirkulieren und diese reinigen, ohne dass sie dafür demontiert werden müssen. Die exakte Kombination der Einflussfaktoren Chemie, Temperatur, Mechanik und Zeit macht eine solche Reinigung zu einem zuverlässigen und reproduzierbaren Prozess.

Kapazität der CIP-Anlage

Insgesamt umfasst die CIP-Anlage fünf Vorratstanks: drei Konzentrattanks mit einem Fassungsvermögen von jeweils 73.500 l und zwei Anwendertanks mit einem Fassungsvermögen von je 130.500 l. Im ersten Konzentrattank befindet sich 65%-ige Salpetersäure, im zweiten 55%-ige Natronlauge (Abb. 1). Die Viskosität der Lauge nimmt mit sinkender Temperatur zu - eine Eigenschaft, die für den Reinigungsprozess besonders im Winter hinderlich werden kann. Daher verfügt der Laugentank über eine Warmwasserheizung, die seinen Inhalt auf 25°C temperiert. Im dritten Konzentrattank befindet sich das Spülwasser. Die Konzentrate werden in den Anwendertanks mit Wasser auf die Konzentration der Anwenderlösung (z.B. 2,5% bei Natronlauge) eingestellt. Zusätzlich befindet sich im Bereich der Vorratstanks noch ein Abluftwäscher, der die Abluft der Konzentrattanks reinigt, bevor sie in den Außenbereich gelangt.

Abluftwäscher

Die Abluft aller Lagertanks wird über den Abluftwäscher gereinigt, bevor sie nach außen
gelangt. Dies ist notwendig, da sich durch ständigen Füllstandswechsel die Luft über der Flüssigkeit mit Säure- bzw. Laugendämpfen anreichert. Würde sie in dieser Form einfach an die Atmosphäre abgegeben, könnte Regen die Säure- bzw. Laugenpartikel wieder auswaschen - Umweltschäden wären die Folge. Der Abluftwäscher verhindert dies. Er arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie Regen: Wasserdampf wird fein zerstäubt. Die säure- bzw. laugenhaltige Luft wird in den zerstäubten Wasserdampf eingebracht. Das Wasser bindet die Säure-/Laugenmoleküle und es bilden sich Salze, die sich im Wasser lösen. In einem Auffangbecken wird das salzhaltige Wasser gesammelt, bis eine gesättigte Lösung entstanden ist. Der Zeitpunkt an dem die Lösung ausgewechelt wird, wird unter anderem über die Leitfähigkeitsmessung gesteuert.

Reinigung mit der neuen CIP-Anlage

Grundsätzlich gibt es bei der MUH zwei Reinigungsformen: die Reinigung von Maschinen mit eigenem Reinigungsprogramm und die Reinigung von Behältern und Rohren, die kein eigenes Reinigungsprogramm haben. Die Maschinen mit Reinigungsprogramm verfügen über eine interne Heizung welche die Lauge auf Arbeitstemperatur anwärmt, außerdem sind sie mit einem eigenen Wasservorlauf ausgerüstet, um Produktreste zu entfernen. Behälter und Rohre, die kein eigenes Reinigungsprogramm
haben, werden mit Spülwasser aus dem Vorratsbehälter gespült. Zusätzlich ist es hier notwendig, die Lauge separat vorzuwärmen. Dies geschieht über einen dampfbeheizten Wärmetauscher mit zwei MW Heizleistung. Die Natronlauge wird auf dem Weg zu ihrem Einsatzort auf ca. 80 °C erwärmt. Die Temperatur wird über zwei JUMO-Temperatursensoren vom Typ Dtrans T100 gemessen, die redundant geschaltet sind und sich somit
gegenseitig überwachen. Die Differenz der beiden Temperatursensoren darf maximal 2°C betragen.

Temperatur- und Druckmessung im Wärmetauscher

Im dampfbeheizten Wärmetauscher wird sowohl die Temperatur als auch der Druck ständig überwacht. Beim Aufbau des Wärmetauschers wurde, wie bei der gesamten Anlage, großen Wert auf die Instandhaltung gelegt. Das bedeutet, dass jeder Teilbereich des Wärmetauschers - wie auch der gesamten Anlage - autark stillgelegt werden kann, wodurch die Instandhaltungskosten minimiert werden. Dieses Prinzip spiegelt sich auch in der eirıgesetzten Messtechnik wider. Die Temperatursensoren sind über eine Einschweißhülse in die Rohrleitungen des Wärmetauschers eingebaut. Dadurch hat man keine Dichtungen im System und kann die Sensoren austauschen ohne den Prozess zu unterbrechen. Beim Druckrnessumformer Jumo dTRANS p31 für die erhöhten Messstofftemperaturen des Wärrnetauschers, wurde eine Absperrarmatur installiert. Sie ermöglicht ebenfalls einen Austausch des Druckmessumformers ohne Prozessunterbrechung.

Rücklauf der Reinigungsmittel

Wenn die Reinigungslösungen nach ihrem Einsatz zur CIP-Anlage zurückkommen, wird u.a. ihre
Leitfähigkeit überprüft. Je nach Messwert wird das Reinigungsmittel entweder zur erneuten Verwendung zurück in den Anwendertank gepumpt oder aber in die Kläranlage entsorgt. Die Mehrfachverwendung spart erhebliche Mengen an Reinigungsmittel und schont die Umwelt. Neben den bekannten Funktionen, wie der Kontrolle der Konzentration der Reinigungslösungen in den Vorratsbehältern und der Überwachung der Phasentrennung während der Reinigung, erfüllt der Leitfähigkeitsmessumformer CTI-750 noch eine weitere Aufgabe: die Kontrolle der Konzentration bzw. die Feststellung des Verschmutzungsgrades der Reinigungsmittel nach ihrem Einsatz. Über den mS-Wert der Natronlauge bzw, der Säure kann der Leitfähigkeitsmessumformer die Konzentration berechnen und dadurch auf den Verschmutzungsgrad schließen, Die Berechnung der Konzentration erfolgt im Messumformer automatisch anhand der ab Werk hinterlegten Konzentrationskurven von Natronlauge und Salpetersäure.

Fazit

Die Milch-Union Hocheifel hat mit Jumo als Partner die neue CIP-Anlage komplett mit Produkten
für die Messgrößen Temperatur, Druck und Leitfähigkeit ausgestattet. Die neue Anlage verfügt über eine größere Kapazität, um die vorangegangenen Produktionserweiterungen zu kompensieren. Sie
wurde so ausgelegt, dass Instandhaltungsarbeiten und -kosten so gering wie möglich ausfallen. Die Installation des Abluftwäschers sowie die Kontrolle des Reinigungsnıittelrücklaufes sorgen für einen umweltschonenden Betrieb.


Fakten, Hintergründe, Dossiers
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