جمعه , 9 دسامبر 2016
خانه > تکنولوژی و خط تولید آب معدنی > تکنولوژی و خط تولید آب معدنی
تکنولوژی و خط تولید آب معدنی

تکنولوژی و خط تولید آب معدنی

تکنولوژی و مراحل تولید آب معدنی را می توان به دو بخش عمده تقسیم نمود:

مرحله اول: آماده سازی و سالم سازی و تمیز و پر کردن آب معدنی

مرحله دوم: تهیه یا تولید ظروف مورد نیاز جهت بسته بندی آب

در ادامه به شرح مختصر روش تولید هر یک از دو بخش فوق اشاره می گردد.

مرحله اول: آماده سازی و سالم سازی و تمیز و پر کردن آب معدنی

الف: آماده سازی و سالم سازی آب معدنی

در این قسمت آب معدنی هدایت شده از منابع آب معدنی طی مراحل زیر جهت انتقال به خط پرکن آماده میگردد ازآنجائی که بر اساس تعاریف انجام شده – محصول آب معدنی – آب طبیعی خارج شده از منابع آب (چشمه یا چاه) میباشد که بدون هیچگونه تغییری در ترکیبات شیمیایی آن پر شده باشد لذا جهت آماده سازی صرفا از مراحل زیر استفاده میگردد .

الف ) انتقال آب از منابع آب : در این مرحله با توجه به محل استقرار چشمه و یا آب زیر زمینی آب از منابع مذکور به صور ت کاملا بهداشتی به منابع ذخیره آب هوایی یا زیر زمینی واحد منتقل میگردد . طی این مرحله ضمن ته نشینی مواد خارجی سنگین سعی میگردد از هر گونه آلودگی جنبی آب جلوگیری بعمل آید .

ب ) مخازن ذخیره آب : جهت هدایت آب به داخل واحد از منابع هوایی یا زیر زمینی باید با توجه به ظرفیت خط تولید استفاده گردد و این منابع از هرگونه آلودگی شیمیائی و میکروبیولوژیک به دور باشند .

ج ) فیلتراسیون آب : جهت حذف مواد معلق و شناور در آب از فیلترهای شنی مناسب در این مرحله استفاده میشود این فیلترها طوری طراحی میشود که آب با فشار معینی از یک بستر شنی با سایزهای متفاوت عبور داده میشود و مواد معلق در آن حذف میگردد این فیلتر ها با مکانیسم یکسان به صور مختلفی ساخته میشود که صرفنظر از نوع آلودگی همگی دارای مکانیسم یکسان و مشابه هستند .

د ) تعدیل طعم – رنگ و بوی آب (puriffication) : جهت حذف هرگونه بو احتمالی در آب و همچنین حذف رنگهای احتمالی آن در این مرحله آب را از یک بستر کربن اکتیوعبور میدهند که طی آن از هر گونه بو و رنگ غیر طبیعی عاری میگردد .

ه ) مرحله فیلتراسیون نهایی آب (polishing) : طی این مرحله آب از یک فیلتر کارتریجی به نام پولیشر عبور داده میشود با توجه به اینکه این فیلترها بسیار ریز است ( در حدود ۱۳۰ تا ۱۴۰ میکرون ) آب از هرگونه مواد معلق که با چشم غیر مسلح قابل رویت نمیباشد عاری میگردد این فیلترها با مکانیسم یکسان ولی به اشکال مختلف ساخته میشوند .

و ) مرحله استریلیزاسیون آب : جهت حذف هرگونه آلودگی احتمالی میکروبی در آب و بهداشتی کردن آن از یک سیستم uv استفاده میگردد در این مرحله آب با دبی و فشار معینی از یک بستر نور uv عبور داده میشود که طی زمان مذکور هرگونه آلودگی میکروبیولوژیکی آن از بین رفته و آب ۱۰۰٪ استریل و آماده پر کردن میباشد .

تصفیه آب

- شفاف کردن آب : ( clarification)

ساده ترین راه برای جدا کردن مواد معلق آب وارد کردن در حوضچه های بزرگ میباشد که به این حوضچه ها اصطلاحا شفاف کننده (clarifier) گویند . این حوضچه ها بدودسته تقسیم میشوند :

۱) ته نشین کننده های ساکن : آب آب وارد شده به اینها چندین ساعت راکد میمانند تا مواد معلق آن ته نشین شوند .

۲) ته نشین کننده های مداوم : این ته نشین کننده ها که به فرم های مختلف ساخته میشوند آب را دائما تصفیه و شفاف میسازند . ته نشین کننده های ساکن از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیستند و بیشتر ته نشین کننده های با جریان مداوم مورد مصرف دارد .

- مراحل شفاف سازی :

۱- برای خنثی کردن کاتیونهایی مثل Al وFe که جذب یونهای منفی ذرات سطحی میشوند از یونهای ساده یا کمپکس های هیدراته قوی استفاده میشود .

۲- استفاده از ماده عالی محلول در آب که یونیزه شده و تولید یون مثبت نماید . این کاتیونها بار منفی ذرات آب را جذب کرده و مانع دفع بارهای هم نام ذرات آب میشود .

۳- استفاده از کاتیونهای معدنی که پس از جذب کدورت آبها هیدرولیز شده تا رسوب نامحلول بوجود آورند که در حین رسوب کردن سایز ذرات را با خود ته نشین نمایند . بعنوان نمونه میتوان از املاح Al یا آهن نام برد که بصورت هیدروکسید رسوب میکنند .

جداسازی مواد معلق در سه مرحله انعقاد – لخته شدن و ته نشین سازی انجام میشود .

- انعقاد ( Cogaulation)

انعقاد عملی است که طی آن با خنثی سازی بار ذرات آنها را به حالت ناپایدار و فاقد بار کرده و مانع دفع ذرات شده در نتیجه ذرات در کنار هم مجتمع میشوند .

- لخته شدن ( Flocculation)

لخته شدن ذرات مرحله ای است که طی آن ذرات ناپایدار به یکدیگر متصل شده و لخته ایجاد مینماید .

- ته نشین سازی ( Sedaimentation)

مرحله ای است که مواد معلق لخته شده ته نشین میشود . در سالهای اخیر روش های ته نشین مداوم بر پایه روشهای بالا متداول گردیده و به منظور بالا بردن راندمان شفاف سازی آب به آن موا شیمیایی یا پلمیری بعنوان مواد منعقد کننده اضافه میکنند .

کلاویفایر (Clarifier)

معمولا ۴ عمل بطور همزمان در دستگاه کلاویفایر صورت میگیرد :

۱- منعقد کردن مواد معلق کلوئیدی

۲- لخته کردن مواد منعقد شده

۳- ته نشینی لخته تشکیل شده

۴- سرازیر شدن آب از حوضچه ته نشینی

۵- فیلتراسیون ( Filteration)

با انجام عمل انعقاد ته نشین سازی مواد معلق آب برای اکثر مصارف صنعتی مناسب میشود . چنانچه آب برای آشامیدن استفاده در دیگهای بخار – برج های خنک کننده مصرف شوند باید مواد معلق آن را جدا کرد . میتوان این مواد معلق را با عبور دادن آب از فیلترهایی با درجه تخلخل متوسط فیلتر شنی عبور داد .

شن کواترز – شن سیلیس – زغال آنتراسیت – کلسیت – مگنتیت یا سایر مواد ممکن است برای فیلترها مورد استفاده قرار گیرد . معمولا در صنایع شنی – سیلیس و انتراسیت بیشتر مصرف دارد .

- انواع فیلتر ها :

فیلتر ها بدو دسته گراویتی و فشاری تفسیم میشوند :

الف – فیلتر های گراویتی : جریان آب در این فیلتر با وزن ( سنگین ) آن انجام میشود . در فیلتر های شنی یا زغالی آب با استفاده از وزن خود و با سرعت نسبتا بالا که حدو ۴-۲ GPM است عبور مینماید .

قسمتهای اساسی این فیلترها عبارتند از :

۱- پوسته فیلتر که ممکن است از جنس سیمان – استیل یا چوب و به شکل مربع – مستطیل یا کروی باشد نوع مستطیل شکل که با بتون مسلح ساخته شده رایج تر است .

۲- ته بستر را قلوه سنگ های درشت تشکیل میدهد و مانع از این میشود که شن و آنتراسیت از بستر بگذرد و در عین حال پخش کننده مناسبی برای آب است .

۳- محفظه پایین فیلتر که بدومنظور در نظر گرفته میشود :

جمع آوری آب تصفیه شده و توزیع آب شستشوی معکوس

۴- قسمتی (trough) به منظور فرِآوری و جمع آوری آب شستشوی معکوس که معمولا از جنس استیل – چدن و یا سیمان میباشد .

۵- از وسایل کنترل کننده جریان آب که روی فیلتر نصب میشود نیز میتوان استفاده کرد .

ب ) فیلتر فشاری : نسبت به نوع قبلی کاربرد وسیعتری دارد یکی از مزایای این فیلتر ها این است که میتوان آنرا مستقیما در مسیر تولید و ارسال به واحدهای فرآیند قرار داد و از پمپاژ مجدد جلوگیری نمود .

فیلترهای فشاری ممکن است عمودی یا افقی باشد و پوسته آن از جنس استیل به شکل استوانه ای باشد .

محدودیت روش فیلتراسیون در این است که فقط ذرات درشت را جدا میکند .

- کلر زنی ( Cloronization )

کلر از مهمترین عناصری است که در میکروب زدایی آبها به کار میرود ترکیبات کلر همانند هیپوکلریت سدیم و کلسیم و کلرآمین ها نقش میکرب زدایی را ایفا میکنند . چناچه کلر به آبهای طبیعی اضافه نمایند ایجاد واکنش شیمیایی میکند برخی از کاربردهای مهم کلر به شرح زیر است :

۱- میکرب زدایی

۲- جداسازی آمونیاک و دیگر ترکیبات عالی ازت دار

۳- کنترل بو و طعم

۴- جداسازی هیدروژن سولفوره

۵- جداسازی آهن و منگنز

۶- تخریب تجمع های آلی

۷- برطرف نمودن جلبک

۸- از بین بردن رنگ

۹- کنترل آهن منگنز و باکتریهای احیا کننده سولفات و ….

۱۰- کمک به انعقاد آب

- استفاده از اشعه ماورابنفش:

گرایش به کاربرد اشعه ماورابنفش بعنوان گندزدا درتصفیه آب وفاضلاب را میتوان به این دلیل نسبت داد که کاربرد کلر و ترکیبات آن در آب تولید محصولات جانبی ( DBPs) بخصوص تری هالو متان ها ( THMs) میکنند که با توجه به مطالعات انجام گرفته خواص سرطان زائی برخی از آنها مورد بحث است .

برای تولید اشعه uv میتوان از لامپهای بخار جیوه با فشار کم که بطور تجارتی در بازار است استفاده کرد . برای گندزدایی آب و فاضلاب این لامپها را در یک پوشش شیشه ای از جنس کوارتز قرار میدهند ( جهت محافظت و جلوگیری از صدمه ) و آنها را در آب غوطه ور کرده یا در بالای محل عبور جریان آب نصب میکنند .

مزایای استفاده از اشعه ماوراء بنفش :

۱- عدم نیاز به مصرف مواد شیمیایی و در نتیجه کاهش هزینه های خرید و جابجائی و حمل و نقل و ذخیره سازی مواد شیمیائی .

۲- زمان تماس کوتاه باعث میشود که به گندزدائی نیازی نباشد و نتیجه آن کاهش مساحت لازم برای تاسیسات است .

۳- عدم تولید محصولات جانبی مضر مثل (THMs)

۴- بالا بودن ضریب اطمینان سیستم

۵- کم بودن مصرف انرژی

معایب این روش :

از ایرادات اساسی وارد به این سیستم عدم تولید باقی یون پایدار در آب است . در مورد بهره برداری از سیستم گندزدائی با اشعه ماوراء بنفش همیشه نیروی برق باید در دسترس باشد .

- استفاده از ازن در تصفیه آب :

تصفیه آب و فاضلاب با گاز ازن در CIP X طی بیست سال اخیر عمومیت یافته و بتدریج جایگزین کلر میشود . علت آن است که ازن عامل اکسید کننده ای است که از کلر قوی تر و ایمن تر است .

خصوصیت ناپایداری ازن این گاز را برای عملیات مربوطه به تصفیه ضایعات مناسب ساخته است . پایین بودن درجه حرارت تجزیه اجازه میدهد تا ازن در محیط هم بتواند تجزیه شود دلیل دیگر استفاده عام از ازن آن است که از کلر ایمن تر است . معمولا کلر مایع در مخازن فشار بالا نگاهداری میشود ( atm ۳۰ و بالاتر ) . بدلیل سمی و فرار بودن کلر نشت کردن آن از محل آب بندی نشط خطر ناک است . ازن به دلیل عمر کوتاهش بلافاصله پس از تولید مصرف میشود . لذا اگر نشتی در دستگاههای سازنده باشد مقدار آن بسیار کم است .

فشار عملیاتی ساختی ازن بین ۱ الی ۲ atm است بوی ازن باعث شناخته شدن سریع میشود تنفس آن نیز تا محدوده خاصی زیان آور نیست . ازن بر خلاف کلر میتواند Mo های فاضلاب را بکشد همچنین مواد عالی و غیر آلی را اکسید و بی رنگ و بو کند . بار سطحی مواد جامد معلق را نیز خنثی میکند .

ب: پر کردن آب بطریخط تولید آب معدنی

در این بخش آب طی مراحل زیر در بطری پر می گردد.

۱. مرحله ردیف کردن بطری

۲. شستشوی بطری

۳. مرحله پر کردن بطری

۴. مرحله درب زنی بطری

۵. مرحله برچسب زنی

۶. مرحله چاپ مشخصات تولید

۷. مرحله SHIRINK WRAPPER

در این قسمت بطری ها بصورت مرتب و منظم وارد دستگاه شستشو می شوند و با آب گرم تحت فشار شسته می شوند و عاری از هرگونه آلودگی و ناخالصی می شوند . پس از این مرحله بطریها وارد قسمت پرکن می شوند و ازآب معدنی پر می شوند . در شکل نحوه پر کردن و همچنین یک دستگاه پرکن نشان داده شده است.

پس از این مرحله بطری ها سریعا وارد قسمت درب بندی می شوند و درب آنها بسته می شود.

نصب برچسب و بسته بندی نهایی

بطریها برای برچسب خوردن وارد این قسمت می شوند . لازم به ذکر است که برچسبها انواع گوناگونی دارند. یکی از جدید ترین انواع برچسب ها برچسبهای شیرینک می باشد.

برچسبهای شیرینگ :

این برچسب ها به دودسته تقسیم می شوند:

برچسب های معمول پوششی wraparoand

برچسب های تمام سطح یا آستین شکل Sleeveاین برچسبها که به طور کامل ظرف بسته بندی را می پوشانند به روش اکستروژن قالبگیری و با جهت یافتگی در جهت عرضی Transverse-Direction orientation (TDO) تولید می شوند که پس از تولید ، طرح مورد نظر روی آن چاپ می شود و پس از سیل شدن استفاده می شود . استفاده

کننده های انتهایی این برچسبها آنها را از تونل های شیرینک عبور می دهند که در آن حرارت تولید شده توسط بخار یا اشعه های مادون قرمز موجب جمع شدن و چسبیدن برچسب به جداره های بیرونی ظرف می شود.

تمام فیلم های تولید شده برای شیرینک از نوع پوششی تمام سطوح دارای شیرینک عرضی بیشتری نسبت به شیرینک طولی هستند . میزان جمع شدگی این فیلم ها بین ۵ تا ۲۵ % می باشد . برچسب های شیرینک تمام سطح ، برخلاف برچسبهای معمولی برای ظروف بسته بندی با اشکال هندسی پیچیده هم مناسب می باشند و به همین علت مزایای زیادی برای استفاده کنندگان دارند . حفاظت محصول ، فضای زیاد جهت طرحهای گرافیکی و تبلیغاتی، چاپ هولوگرام ها ازجمله مزایای برچسب شیرینک است. PVC به عنوان پرمصرف ترین ماده در تولید برچسبهای شیرینک مطرح می باشد، اما دو ماده دیگر به نامهای پلی اتیلن ترفتآلات ا صلاح شده با گلیکول (PETG) و پلی استا یرن جهت یافته ( OPS) به علت خاصیت جمع شدگی بهتر،مصرف این ماده را تحت تاثیر قرار داده است . البته هنوز هم PVC به عنوان فیلم انتخابی شناخته می شود که علت اصلی قیمت پایین آن می باشد.

در نهایت پس از برچسب خوردن بطری ها بصورت ۶ تایی بسته بندی می شوند . در بسته بندی نهایی هربسته با استفاده از فیلم شیرینک بسته بندی می شود . فیلم شیرینک فیلمی از جنس پلاستیک با جهت یافتگی معین است که پس از عملیات چاپ به صورت تیوپ درآمده و بر روی بسته بندیها قرار گرفته و پس از ورود به داخ ل تونل شیرینک با کمی حرارت جمع می شود و تمام محیط آنرا می پوشانند . در بسته بندی مقدار فیلم شیرینک باید همیشه ۱۰ % بزرگتر از اندازه ظرف مورد نظر باشد. در شکل بصورت شماتیک فرآیند شیرینک نشان داده شده است:

مرحله دوم: تهیه یا تولید ظروف مورد نیاز جهت بسته بندی آب

در واحدهایی که بطری مورد نیاز توسط خود واحد تولید می گردد این بخش نیز جزئی از خط تولید واحد محسوب می گردد. تولید بطری می تواند به صورت تک مرحله ای و یا دو مرحله ای انجام گیرد. پتدر واحدهایی که تولید بطری در یک مرحله انجام می گیرد و پس از تزریق مواد اولیه (گرانول PET ) بطری ساخته شده تحویل می گردد، در واحدهایی که تولید بطری در دو مرحله انجام می گیرد، ابتدا توسط ماشین تزریق گرانول PET تبدیل به پری فرم می گردد. پری فرم تولید شده، سپس وارد دستگاه Blower شده و بطری شکل نهایی خود را به دست می آورد. در بخش تولید بطری اخیراً در ظرفیت های پایین ماشین آلات تولید PET بطری ساخته شده است و الزاماً این بخش از ماشین آلات در ظرفیت های بالا در کشورای مختلفی ساخته می شود از مهمترین سازندگان این نوع ماشین آلات می تواند آلمان، فرانسه، ژاپن، چین و ایتالیا را نام برد که سطح تکنولوژی و میزان اتوماسیون آنها متفاوت می باشد. بیشترین ماشین آلات وارده شده به کشور تا کنون از ایتالیا، ژاپن و فرانسه وارد شده است که از نوع ماشین آلات تک مرحله ای تولید بطری می باشد. معمولا تولید بطری PET اولیه برای واحدهایی توجیه دارد که ظرفیت بیش از ۱۵۰ میلیون لیتر در سال را داشته باشند و برای واحدهای با ظرفیت کمتر از آن خط تولید پس از تصفیه آب به مراحل Blower (بطری ساز) و دستگاههای پرکن و دستگاههای بسته بندی منتهی می گردد.

تولید قالبگیری دمشی تزریقی (Injection Blow Molding) :

PET استحکام مذاب پایینی دارد (در دمای ذوب بسیار روان می باشد) لذا قالبگیری دمشی اکستروژنی آن امکانپذیر نمی باشد. در قالبگیری دمشی تزریقی با دو مرحله ای کردن فرآیند این مشکل حل شده است، بدین نحو که ابتدا قالب مورد نظر تزریق و شکل دهی می شود که همان پریفرم خواهد بود و پس از این مرحله، عملیات دمش و قالبگیری جداگانه انجام می شود.

در شکل زیر دستگاه تزریق نشان داده شده است. از محفظه ورودی (Hopper) گرانول ها وارد می شود ، با نصب قالب مورد نظر به دستگاه ، پلیمر مذاب به داخل آن تزریق می شود و شکل پریفرم مورد نظر را به خود می گیرد. با نصب انواع قالب ها می توان پریفرم های متنوعی را تولید کرد و به قسمت بعد ، قسمت دمش ارسال کرد.

دستگاه تزریق

دستگاه تزریق

پس از مرحله تزریق پریفرم، در حالی که هنوز نری قالب در داخل پریفرم قرار دارد، ایستگاه دمش منتقل می شود و مطابق شکل عملیات دمش صورت می گیرد تا به شکل بطری درآید .

لوله های آب سرد در اطراف قالب تعبیه شده است که موجب خنک شدن قالب پس از تولید پریفرم می شود.

بطری سازی

بطری ها در دو اندازه ۵۰۰ و ۱۵۰۰ میلی لیتر تولید می شوند.

منبع:http://www.isanat.com

درباره‌ افشار گروپ

**فروش آغاز یک تعهد است نه یک معامله** ----------------------------------------------------------------------------------------------------- شرکت فنی و مهندسی افشار با بیش از چند دهه تجربه به همت گروهی از متخصصین و با مدیریت آقای مهندس عیسی افشار در سال 1384 تأسیس گردید و با بکارگیری آخرین تکنولوژی روز دنیا و درپی پشتکار، روحیه علمی تک تک مهندسین مجموعه به پیشرفت و موفقیت سریع و روز افزون دست یافت و هم اکنون جایگاه اثربخشی در جامعه اتوماسیون صنعتی دارا می باشد.