102平米陶瓷膜过滤系统技术方案要点.docx
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102平米陶瓷膜过滤系统技术方案要点
102卅无机陶瓷超滤膜过滤系统
技术方案和报价
瓷瞳讨滤系统——技术文件
1.0.总贝U
2.0、工艺技术方案
2.1.设计参数
2.2、工艺设计
23.工艺溺呈简述
3.0、控制和动力系统方案
3.1、动力电源系统
3.2.控制系统简介
33.电气元件及其控制系统
4.0、关键设备配置和安装要求
4.1.设计加工参照标准
4.2、关键设备配置说明
4.3,设备安装要求
5・0、技术服务与人员培训
5.1.资料交付
5.2、人员培训
5・3、膜清洗和再生
6.0、考核验收与性能保证
6.1.设备保证
6・2、膜的保证
7・0、供货周期和供货范围
7.1.供货周期
7.2、供货范围
7.3、备品备件
9・0、设计与设计联络
10.0、设备详细配置和报价
瓷瞳讨滤系统——技术文件
1.0总则
本方案的膜过滤系统用于茶叶提取液的澄清过滤及浓缩。
以批处理的方式和最佳的收率分离产品。
该系统包含一套膜过滤子系统：
对于茶叶提取液澄清，我们选用本公司生产的外径©30mm.19-©4mm通道规格的陶瓷膜作为陶瓷膜澄清过滤系统的过滤元件。
在生产过程中，膜会受到茶叶提取液的污染,为了恢复膜的过滤性能，每个生产批次之后系统需要进行在线清洗,因此用于在线清洗的CIP系统也包含在本方案中。
该方案结合了本公司膜过滤技术在茶叶提取液过滤应用方面的广泛工业经验。
其主要特点为：
陶瓷膜设备手动控制,通过手动阀门完成进料、过滤、透析、排渣、清洗等所有的工
艺过程；在系统运行过程中，通过手动阀门完成系统参数的设置。
陶瓷膜系统采用触摸屏监控，现场采用操作柱，允许现场紧急停机。
膜材料及辅助设备材料均为无污染材料,密封件选用硅橡胶或聚四氟乙烯，满足卫生级需求；
设备制作紧凑美观，布局合理z占地面积小；
本方案提供了一套陶瓷膜过滤系统分，以最佳的收率，最少的能耗，最简洁的操作应用于茶叶提取液的分离。
本方案采用的技术方案、设备配置具有最佳的性能/价格比。
系统采用手动控制进行生产和在线CIP清洗。
本报价包括以下内容：
系统的工程设备和服务
现场安装技术支持
启动与试车时的技术支持
备品备件
图纸和文件
包装及运输
2.0工艺技术方案
2.1设计参数2.1.1陶瓷膜浓缩设备
原料液物性指标：
原料液名称:
茶叶提取液;
物料温度：
处
理量：
55C左右
透析液处理量:
运行时间:
全天运行时间：
v20hr（含过滤与清洗全部作业时间）,连续作业
滤出液温度:
处理目的：
去除茶叶提取液中的悬浮物；
滤液质量澄清透明
2・2、陶瓷膜过滤设备工艺设计
陶瓷膜管的选择根据客户的要求，选择直径为©30,通道数量为19个，通道直径为©4mm的膜管，膜管长度为1200mmz过滤精度为50nmo单只膜管面积为0.28m2,膜面积设计
根据用户的要求,膜系统面积设计为102平米。
考虑到膜管的实际装配情况，系统设备采用61芯组件z单只组件的面积为17计的组件6组，三并两串/面积共为102m2
清洗罐体积计算
清洗系统中冲洗水罐、酸罐、碱罐各一台；用于向陶瓷膜设备供应清洗剂；膜设备及管路的总容积在3.0m*左右,碱洗罐、酸洗罐体积设计为5m彳左右,冲洗水罐体积设计为5m3左右。
泵的性能选择
供料泵（变频控制）
陶瓷膜设备选用1台供料泵，流量60m7h,扬程取决于现场安装条件，暂定25m,功率为11KWO
清洗泵
考虑到系统规模，供料泵兼做清洗泵。
循环泵（变频器控制）
设备用一台循环泵,为浓液流过膜表面提供一定的膜面流速,（流量600m3/h.扬程
26m、）功率75KWO
排空泵
用于在3-5分钟内将设备内的清液和浓液抽空,流量40m3/hs扬程20m,排空泵的功率为5.5KW。
预处理器的计算（卡式过滤器）
陶瓷膜虽然耐磨性很好，但一旦有大颗粒进入膜系统,由于架桥作用，大颗粒很容易堵塞膜通道,因此在物料进入系统前必须将大颗粒拦截下来。
系统设计一套双联过滤器为保安过滤器。
2・3、陶瓷膜工艺流程简述浓缩生产过程
待处理的茶叶提取液经预过滤器处理后,将茶叶提取液中的颗粒状、纤维状等杂质去除后进入工艺循环罐。
再通过供料泵打入管道过滤器去除颗粒状杂质后输送进入陶瓷膜设备，陶瓷膜设备配一台循环泵，保持一定的操作压力和膜面流速，过滤采用循环浓缩的方式。
茶叶提取液在压力的
作用下,其中部分含有效成分的水溶液透过膜而被收集,滤液透过陶瓷膜的微孔收集至微滤液罐；没透过膜的茶叶提取液被浓缩后返回工艺循环罐，在此不断循环浓缩。
在生产过程中，被浓缩的茶
到其体积浓缩到一定倍数后,开始进入加水透析过程。
加水透析过程
当茶叶提取液浓缩到一定程度后，在浓缩液不断加入一些透析水用于稀释茶叶提取液，以便过滤操作继续进行。
通过透析过程,当产品收率达到指定目标后,即停止透析水的加入,膜系统停止运行,排空原料罐及设备内的残液,进入洗膜程序。
浓缩沼
原料罐v
供料泵|匚C＞过滤器|循环泵
加次口甘I1
图1、陶瓷膜工艺简图
在线清洗过程
在生产过程中，膜元件使用一段时间后,料液中的各种组分均有可能在膜的内咅闲1表面形成堵塞，茶叶提取液中对膜的污染源主要是蛋白、多糖、纤维等。
这些吸附在膜层表面和膜内部的污染物如不及时去除，将大大的影响膜的过滤性能。
本系统设备设计配备了三台CIP清洗罐（业主自备）：
分别为热水罐、酸罐及碱罐，用以配制清洗液和进行清洗操作及有关清洗液回收。
根据污染程度的不同，清洗过程大约需要2〜3小时，陶瓷膜的
结构允许使用硝酸、氢氧化钠、次氯酸钠进行清洗。
3.0、自动控制和动力系统方案
3.1动力电源系统
交流380V.50Hz三相五线制工业用电，总装机功率约为91.5KW。
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3.3电气元件及其控制系统
3.3.1电气元件
主要电气元器件如断路器、交流接触器、热继电器以及中间继电器、控制按钮、指示灯等选用正泰；接线端子选用国产或合资产品；
所有电气金属件如电机、电柜、开关均有符合国际标准的可靠接地及保护措施；系统设有紧急控制按钮,用于紧急情况下现场可直接以手动操作停止系统的运行。
3.3.2控制柜
防护等级：
IP54
夕卜表面可接受温度：
Max.40C
内表面可接受温度：
Max.60C
控制柜的结构和所有内部连线符合IEC标准的具体要求；
为了保证柜内温度低于各元件允许的最高温度,提供强制通风；风扇有防护手指免受伤害措施；风扇有可清洗的滤网，噪声满足有关标准要求；
3.3.3控制柜的布置
有低压控制柜（内有变频器、接触器、空气开关等）安装于控制室内部。
3.3.4电缆铺设
循环泵的动力电缆可采用预埋管铺设,其余控制电缆和动力电缆用桥架和地沟槽铺设,控制电缆与动力电缆分走不同的桥架。
电器元件选择：
1.变频器选择西门子产品；
2.主回路开关、交流接触选择正泰产品；供电要求:
1.三相五线制,加单独仪表接地。
2.电压：
AC380V+10%
3.频率：
50+1HZ
4.0关键设备配置和安装要求
4.1设计加工参照标准
按照国家或主管部委颁标准和承制工厂通行的标准进行设计、加工、制造、装配、安装、检
查等。
相关国家标准或规范如下：
1）HY/T06芥2002管式陶瓷微孔滤膜元件
2）HY/T064-2002管式陶瓷微孔滤膜测试方法
3）JB/T5000.3-2007重型机械通用技术条件第3部分：
焊接件
4）JB/ZQ4000.10-86涂装通用技术条件
5）JB2932-86水处理设备制造技术条件
6）JB/ZQ4000.9-86装酉己技术条件
7）GB/T4942.2-93低压电器外壳防护等级
8）GB3797-89装有电子器件电控箱技术条件
9）GB4720-84低压电器电控箱
10）GB50236-98现场设备工业管道焊接施工及验收规范
11）GB14048.5-93机电式控制电路电器
12）S311钢制法兰
13）GB1031-83,GB3505-83表面粗糙度标准
14）GB50093-2002自动化仪表工程施工及验收规范
15）JB/T1472泵用机械密封
16）GB5083-85生产设备安全卫生设计总则
17）JB/ZQ4000.1-86产品检验通用技术要求
4.2关键设备配置说明
4.2.1陶瓷膜元件
型号：
MG-U-19-4X30X1200-50
外形：
多通道圆柱形,圆形通道
材质：
支撑体材料：
99%a-AI2O3,膜材料：
ZrO2
膜管外形尺寸：
长度：
1200mm、膜管外径：
巾30mm
通道参数：
19通道■巾4.0mm
过滤孔径：
50nm
耐受PH:
0-14
爆破压力：
6.0MPa
有效膜面积：
0.28m2
纯水通量：
.2.1
瓷瞳讨滤系统——技术文件
422陶瓷膜组件
型号：
CMV30-61
材质：
SS304不锈钢
装膜个数：
61只
过滤面积：
17m2
423陶瓷膜设备的循环泵：
材质为SS316材质不锈钢，安德里兹公司生产，密圭寸采用双端面机械密圭寸（SiC/SiC）4.3陶瓷膜设备安装要求
主体设备
膜主机长高：
6000X1900X2900mm
设备主机（单台）的工作重量约为：
7吨设备主机安装时需浇注基础z泵电机电缆预埋电缆采
用桥架或地沟。
电器柜
控制柜单套长＞vX高：
1000X800X2200mm
清洗系统
清洗系统及罐区根据贵方目前预留再设计平面布置。
对生产环境的要求
设备放置区域温度不得小于5C,防止因结冻造成膜管损伤。
对建筑物的要求
罐区做承重设计；生产区地面做水平及防腐设计。
5.0、技术服务与人员培训
5.1s资料交付
序号
技术服务
服务响应
1
工艺流程图
技术乂流后与详细方案一起提父
2
设备安装图、平面布置图
合同签定后15天内提交
3
零备件明细表、随设备工具、随设备备件清单
交货时提供各2份
4
调试
具备调试条件后7天内调试完成
5
操作规程、维护、使用手册
交货时提供各2份
6
质量保证书、出厂合格证、检验报告
交货时提供各2份
7
故障排除
72小时内到现场实施排除
8
运行保证
设备调试完成后，供货方跟踪操作7天
9
图纸、技术资料
交货时提供
5.2、人员培训
与调试同时进行，使培训人员熟练掌握设备结构及维护,设备控制及操作
序号
技术服务内容
计划时间
培训人员构成
备注
职称
人数
1
设备安装
1〜2星期
工程师
2〜3人
主要对设备的结构、仪器与仪表的基础知识进行培训
2
设备调试阶段
4〜6天
工程师
1人
主要对工艺流程、系统控制原理等方面进行培训
5・3、膜清洗和再生
53.1陶瓷膜过滤设备
清洗过程
冲洗：
系统排空后使用一次水50C冲洗5分钟；
水洗：
一次水50C循环冲洗15分钟；
碱洗：
去离子水配比NaOH（浓度1〜2%）+NaCIO（浓度0.05%），温度50〜
60C,循环清洗1小时；
水洗：
去离子水50C循环冲洗10分钟；
水洗：
去离子水50C循环冲洗10分钟；
水通量测试
瓷瞳讨滤系统——技术文件
另,每周使用HNOa（浓度1%）温度50C清洗30分钟；
水洗：
去离子水50C循环冲洗10分钟；
水洗：
去离子水50C循环冲洗10分钟；
水通量测试
清洗试剂
氢氧化钠性能指标
无颗粒
硝酸性能指标
硝酸含量65%
无颗粒
清洗用水指标：
清洗用水一般要求为自来水，经过5ym的过滤器过滤,软化去离子水更佳
6.0、考核验收与性能保证
6.1.设备保证
除膜以外，整套设备的质保期为自用水为介质启动后12个月或交货后18个月以先
到者为限。
保证期内正常操作损坏，或因供方质量原因造成的损坏，由乙方免费备件。
6・2、膜的保证
陶瓷膜管质保期为自用水为介质启动后2年。
7.0、供货周期和供货范围
7.1供货周期
7.2.1陶瓷膜设备
合同签订生效后：
30天内供方指导需方进行储罐等外围设备的就位；
70天内膜主体单元以及膜元件发货z前往需方现场；
80天内设备安装完成
90天内膜过滤系统投入试运行。
7.2陶瓷膜设备供货范围
按照我们的工业经验，考虑到设备的成本与安全性,我们将陶瓷膜过滤设备设计为6组内装106芯陶瓷膜膜管的膜组件过滤系统,该6组组件为3并2串布置。
生产过程由滤液流量及操作温度作
瓷膜讨滤系统•
为控制参数进行控制，系统的控制由手动操作,触摸屏监控。
陶瓷膜及组件
见4.2.1和4.2.2
设备主机
材质
所有与处理料液相接触的部分：
SS304
支架:
SS304
管径
DN400~DN50
管道结构
焊接管/旌管
连接
法》/卡箍
密圭寸
EPDM
离心泵
数量
流量
扬程
功率
材质
密圭寸
供应商
供给泵
1
60m3/h
25m
11KW
316
双机械密封
循环泵
1
600m3/h
26m
75KW
316
双机械密封
比利时女德里兹或法国磨锐
排空泵
1
40m伽
20m
5.5KW
316
双机械密封
工艺阀门陶瓷膜过滤设备配套一套的手动开关阀门。
主要为手动蝶阀。
其具体为：
结构主体：
SS304
密封圈：
EPDM阀板：
SS304
辅助设备
1保安过滤器
该保安过滤器为双连管道过滤器,分别置于供料泵及清洗泵的出口。
过滤精度2mm,材质为304不锈钢。
仪器仪表
1流量变送器
不锈钢电磁流量计，数量2台；
滤液流量计可通过气动调节阀来自动或手动调节其流量；
两台流量计其最大工作压力均为l.GMpa；
2压力传感器及现场压力表
本系统设有不锈钢压力传感器及现场压力表，分别设于进料泵出口、膜进、出口及背压调节等处；
压力显示为现场显示与远传监测相结合,其量程为1.0Mpao
3温度传感器及现场温度表
膜过滤设备主机分别设有不锈钢卫生型温度传感器和不锈钢卫生型双金属温度计；温度显示为现场显示与远传监测相结合,其量程为0~100Co
4液位传感器及液位开关
瓷膜讨滤系统•
工艺循环罐及热水罐设有液位传感器;
液位显示为现场显示与远传监测相结合,其量程为0~lOm。
酸、碱清洗罐设有液位控制开关。
低压配电柜系统
设备配套一个低压配电柜，其柜体为碳钢喷塑z内包含如下内容:
—个主隔离开关（带外部手柄）泵电机等的保护设备循环泵、进料泵的变频器仪表电源变压器及其保护电路
7.3备品备件
货物名称
规格
材质
供货商
数量
陶瓷膜管密封圈
CMS-30
EPDM
10只
陶瓷膜管
MG-U-19-4X30X1100-200
EPDM
2只
8.0、设计与设计联络（含设计接口原则）
1）供方提供膜过滤装置处理工艺的详细设计,以及详细的操作技术资料。
2）供方负责膜过滤装置供电系统、控制系统的基本设计和详细设计,以及必要的工艺及
操作技术资料。
施工所需要的电缆、桥架等材料由业主采购并负责施工，供方负责技
术指导。
3）供方负责膜过滤装置外部用水的详细设计,主要包括水泵冷却用水、酸、碱罐用水、热水罐用水,膜设备及管路冲洗用水。
业主负责施工安装供水管至上述设备处。
4）供方负责工艺流程图中的原料罐、透析罐、清洗酸碱罐、热水罐以及膜过滤装置的供、回管道和排渣管道的设计。
业主负责备料，施工安装,原料罐必须预留料液的进口和出
口,其相关的尺寸和技术要求由供方提出。
5）供方负责外部加热蒸汽系统（0.25〜0・5Mpa）的详细设计，业主负责施工安装，蒸汽管线由业主安装，主要包括碱罐和热水罐的加热蒸汽管线。
6）酸、碱罐的外部加碱计量系统由业主负责。
7）设备安装过程中,诸如泵的基础浇筑灌浆、动力线管预埋、设备的卸车、贮罐的安装就位等有关
土建和起吊部分的工作量由业主完成。
供方提供相关的图纸和技术要求。
技术文件
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