Optimisez votre processus de NEP grâce aux appareils de mesure

Économisez du temps, de l'eau, des produits chimiques et de l'énergie

Il est recommandé d'économiser les matières premières et auxiliaires pour des raisons économiques et écologiques. Et ce, non seulement dans le cadre de la production proprement dite, mais aussi pour le nettoyage intermédiaire des installations de production. Différents capteurs peuvent vous aider à gérer le processus de NEP de manière efficace et efficiente. Ainsi, non seulement la consommation d'eau et d'énergie est moindre, mais les pertes de produits sont également réduites. De plus, le temps de nettoyage gagné signifie du temps de production supplémentaire.

Nettoyage en place

Le nettoyage et la désinfection intermédiaires des installations peuvent être considérés comme une partie importante du processus de production. En effet, pour un fabricant de produits alimentaires, ils garantissent la sécurité alimentaire et la qualité des produits. Cette opération est généralement réalisée après la fin d'un lot ou après un changement de produit. La fréquence dépend de l'application spécifique. Elle peut être quotidienne ou hebdomadaire.

Étapes

Avec le nettoyage en place (NEP), le nettoyage est automatisé, sans qu'il soit nécessaire de démonter l'installation et la tuyauterie. Cela implique généralement un certain nombre d'étapes, au cours desquelles les liquides sont mélangés à partir de réservoirs de stockage, chauffés via un échangeur de chaleur et pompés dans les canalisations, avant d'être éliminés ou récupérés.

Ces étapes sont les suivantes:

• un prérinçage à l'eau;
• une phase basique pour dissoudre les graisses et les biofilms;
• un rinçage intermédiaire à l'eau;
• une phase acide pour dissoudre les minéraux;
• un post-rinçage à l'eau.

Équilibre optimal

Il s'agit de trouver l'équilibre optimal entre le temps de contact et l'action thermique, mécanique et chimique, de manière à ce que le nettoyage soit efficace tout en étant le moins coûteux possible. Par exemple, le nettoyage doit être effectué pendant une durée suffisante, mais pas plus longue que nécessaire.

plusieurs capteurs

Plusieurs capteurs pour des mesures en ligne peuvent aider à atteindre cet équilibre dans les différentes étapes. Les valeurs mesurées sont transmises à un automate programmable qui, à son tour, contrôle l'ensemble du processus de nettoyage en place.

Pour résister à des conditions extrêmement acides et basiques, il est recommandé d'utiliser des capteurs revêtus de polymère. Cependant, il est très important de respecter la plage de température dans laquelle ces capteurs peuvent être utilisés. En effet, ils sont résistants aux fortes concentrations d'acides et de bases, mais un peu moins aux températures élevées.

Moins de pertes de produit et de coûts énergétiques grâce aux mesures en ligne

Conductivité

La concentration de la phase basique et de la phase acide est très importante pour l'action chimique: elle ne doit pas être trop faible pour obtenir l'effet de nettoyage escompté, mais elle ne doit pas non plus être trop élevée, sous peine de provoquer une réaction chimique qui aurait un effet indésirable. Par exemple, des liaisons transversales peuvent se former dans les chaînes de protéines dans le cas de solutions basiques, ou des tuyaux peuvent se corroder dans le cas d'acides. La sécurité des aliments et des processus s'en trouve alors compromise.

Ces produits chimiques se décomposent en ions lorsqu'ils sont dilués dans l'eau, de sorte que la conductivité – et donc la concentration – peut être déterminée par un capteur de conductivité. Cette même mesure permet également de vérifier si la solution basique ou acide a été suffisamment rincée à l'étape suivante, au lieu de rincer pendant un certain intervalle de temps – trop long. En effet, la conductivité des produits chimiques et de l'eau de rinçage est très différente, de sorte que le changement de phase peut être déterminé avec précision.

Cela vous permet d'économiser à la fois des produits chimiques et de l'eau, et de réduire la pression exercée sur la station d'épuration pour la récupération de l'eau de rinçage. En outre, à chaque cycle de NEP, le temps de nettoyage est réduit au minimum requis et le temps de production est ainsi augmenté. Il en résulte donc des gains multiples et significatifs.

turbidité

De la même manière, il est possible d'effectuer une mesure optique supplémentaire pour déterminer la turbidité des liquides, ce qui est plus rapide qu'une mesure de conductivité, si nécessaire. Cette mesure est principalement utilisée pour maximiser la récupération de l'eau après l'étape de rinçage final, et donc pour réduire les pertes de produits lors de cette récupération.

Débit

Pour obtenir l'impact mécanique requis, l'eau de rinçage et les produits de nettoyage s'écoulent généralement dans les tuyaux dans la direction opposée au flux de produit, et à une vitesse plus élevée. Le flux turbulent ainsi créé crée des tourbillons supplémentaires pour détacher les résidus de produit. C'est pourquoi il est également important de mesurer la vitesse. Celle-ci a également une limite inférieure et supérieure pour un nettoyage correct, et la portée maximale de tous les coins et recoins de la tuyauterie dépend également de cette vitesse.

Un débitmètre placé dans la tuyauterie peut également être utilisé à cette fin. Choisissez de préférence un débitmètre électromagnétique pour cette application, sans obstacles qui pourraient provoquer une chute de pression et donc un nettoyage moins efficace.

Il s'agit de trouver l'équilibre optimal entre le temps de contact et l'action thermique, mécanique et chimique

température

Enfin, l'impact thermique est également important. Une température de l'eau plus élevée permet un meilleur nettoyage, bien que ce réchauffement coûte de l'énergie et qu'il faille éviter que les résidus alimentaires ne s'agglomèrent sous l'effet de la chaleur.

En général, un capteur de température est placé au début et à la fin de l'installation pour vérifier si la température requise est maintenue tout au long du processus de NEP.

Niveau et pression

Pour être complet, vous pouvez encore équiper les réservoirs de stockage de capteurs de niveau et les tuyaux de capteurs de pression. Cela se fait principalement pour des raisons de sécurité, mais aussi pour améliorer l'efficacité de l'installation.

En effet, les appareils de mesure de niveau les plus modernes garantissent le remplissage presque complet d'un réservoir et sont résistants au NEP. Il n'est donc pas nécessaire de les retirer ou de les protéger pendant le processus de nettoyage, ce qui permet de ne pas perdre un temps de production précieux.

Il en va de même pour les capteurs de pression: ils résistent de manière fiable aux produits chimiques parfois très agressifs utilisés ici, même lorsque le NEP a lieu à une température de 150 °C pendant deux heures dans une installation en fonctionnement.

Conclusion

En installant les instruments de traitement appropriés aux bons endroits, vous pouvez, en tant que producteur alimentaire, réduire le temps de nettoyage au strict nécessaire et augmenter ainsi votre temps de production. De cette manière, vous limitez également l'utilisation de produits chimiques et d'eau, et réduisez la consommation d'énergie. Enfin, cela permet également de réduire les coûts d'exploitation de l'installation de traitement des eaux, par exemple.

Il s'agit d'un gain important et multiple, de sorte que l'investissement dans ces appareils de mesure est rapidement amorti. De plus en plus d'entreprises agroalimentaires réalisent l'importance de ces mesures, à une époque où les coûts de l'énergie sont élevés et où la sensibilisation à l'environnement est de plus en plus forte.

Avec la collaboration d'Endress+Hauser, ifm electronic, SICK, VEGA et Yokogawa