Beim Mischen und Lagern verschiedener Flüssigkeiten kommen viele Tanks zum Einsatz. Das bedeutet für den Hersteller einen hohen Aufwand bei der Reinigung. Gleichzeitig geht auch eine hohe Menge Rohstoff verloren, die sich im Tank ablagert. Doch das muss nicht sein. Die Inline-Gemischregelanlage Dicon kommt ohne Tanks aus. Entwickelt wurde sie zum hochgenauen, kontinuierlichen Mischen von verschiedenen Flüssigkeiten. Eingesetzt wird sie bei der Verarbeitung von Liquids im Bereich der Lebensmittel-, Pharma- und chemischen Industrie. Die gewünschten Produkte können nach unterschiedlichen und komplexen Rezepturen gemischt werden. Die Anzahl der Mischkomponenten und der individuelle Aufbau der Anlage sind sehr flexibel. Vom Ansatz her ist dieses kontinuierliche Ausmischverfahren eine Alternative zu dem früher verwendeten Batchverfahren. Dort werden Zutaten in den entsprechenden Mengenproportionen in Mischtanks gefahren und dann zu einem homogenen Gemisch verrührt. Das ist ein zeitaufwendiger Prozess. Diesen ersetzt Gea Diessel mit der Dicon Technologie durch ein vollkontinuierliches Ausmischverfahren, bei dem gar kein Mischtank mehr verwendet wird, sondern die einzelnen Komponenten unmittelbar in der Rohrleitung vermischt werden.
In der Rohrleitung dosieren
Die Dicon-Anlage besteht aus der Hauptrohrleitung, in die die Komponenten einer Rezeptur eingespeist werden, den Dosierstrecken mit Zuführpumpen und Entlüftungsgefäßen und der Messtechnik, die das genaue Mischen ermöglicht. Sie ist bei Auslieferung platzsparend und wartungsfreundlich auf einem Edelstahlgestell installiert, welches beim Kunden vor Ort nur noch an den dafür vorgesehen Platz gestellt und in das bereits vorhandene Rohrleitungssystem eingebunden werden muss. Statt die einzelnen Flüssigkeiten in einen Mischtank zu füllen und jeweils eine Charge zu mischen, wird durch die vollautomatische Arbeitsweise das fertige Produkt sofort zur Abfüllung oder Weiterverarbeitung zur Verfügung gestellt. Eine gleichbleibende Homogenität wird mittels eines statischen oder dynamischen Mischers gewährleistet. Neu dabei ist das Dicon-Steuersystem, das auf einer digitalen Regelung basiert und somit bleibende Abweichungen vermeidet. Die Anzahl der Komponenten ist nicht begrenzt. Durchflüsse ab 2l/h in den Konzentrat-Linien bis hin zu 120.000 l/h und mehr sind möglich. Dies wird individuell auf die Füllerleistung angepasst. Durch den Einsatz digital arbeitender Regler wird das Mischungsverhältnis auch bei schwankenden Prozessbedingungen konstant gehalten. Dank der hohen Reaktionsfähigkeit der Anlagen können auch Inline-Analysen ohne Laboraufwand realisiert werden. Die Inline-Messgeräte geben in Echtzeit Info über die Produktqualität und gewährleisten dadurch eine gleichbleibende Qualität und Prozesssicherheit. Auf dieser �?nderung basierend, ist es möglich, Stopp- und Anfahrzyklen zu generieren, bei denen in wenigen Sekunden eine immer wieder gleichbleibende Produktqualität erreicht wird. Durch gespeicherte Regelparameter können die Verluste der Anlaufphase beim Mischen spürbar reduziert werden. Andere Systeme müssen zwei bis drei Minuten laufen, bevor das System synchronisiert ist und das Verhältnis stimmt. Das ist in vielen Branchen schwierig, weil eine große Menge des wertvollen Produkts verschwendet wird.
Kontrolle während der Herstellung
Bevor das gemischte Produkt abgefüllt oder weiterverarbeitet wird, wird eine Online-Qualitätsanalyse durchgeführt. Je nach Produkt können unterschiedliche Merkmale gemessen, angezeigt und geregelt werden. Über die Dichte lässt sich bereits in der Konzentratlinie erkennen, ob eventuell ein falsches Produkt angeschlossen ist. Denn eine besondere Herausfordung war, dem Verfahren die nötige Sicherheit angedeihen zu lassen. Bei der Batchvariante gibt es die Möglichkeit, nach der ersten Charge eine Probe zum Betrieblabor zu bringen und dort zu checken, ob das Produkt in Ordnung ist. Beim kontinuierlichen Verfahren gibt es diese Möglichkeit nicht, weil in vielen Fällen unmittelbar auf die Abfüllung gearbeitet wird. Eine kontinuierliche Ausmischtechnik kann nur mit geeigneter Prozessmesstechnik funktionieren, die den Prozess und auch das Produkt auf seine kritischen Parameter hin fortwährend kontrolliert. Das wird mittels hochgenauer Messgeräte realisiert. Für die Durchflussmessung können je nach Anwendung magnetisch-induktive Durchflussmesser oder Massedurchflussmesser eingesetzt werden. Die vorgesehenen Durchflussmesser müssen Toleranzen aufweisen, die kleiner als 0,25Prozent sind. Für andere Prozessgrößen wie Dichte, CO 2, Alkohol, Farbe oder Viskosität stehen ebenfalls prozesstaugliche Messgeräte zur Verfügung.
Lufteinträge verhindern
Entlüftungs- und Prüfgefäße v zyklische Überwachung der Durchflussmesser. So werden Messfehler durch Lufteinschlüsse oder andere äußere Einflüsse vermieden und die Dicon kann die einzelnen Komponenten mit einer Genauigkeit von ≤0,25 Prozent dosieren. Als Regelorgane werden Regelventile oder positive Pumpen mit Frequenzumformer eingesetzt.Der Wunsch nach einer solchen Anlag ist aus den verschiedenen Industrien schon oft an Gea Diessel herangetragen worden. Die Entwicklung begann vor circa 30 Jahren in der Getränkeindustrie. Dort wurde der Weg über die chargenweise Herstellung in Mischtanks als hinderlich empfunden, da je nach Größe der Tanks einige Zeit verloren ging, bis das erste Produkt für die weitere Verarbeitung zur Verfügung stand. Hinzu kommen der Platzbedarf für den Tank, die Investitionskosten und die mangelnde Flexibilität. Das ist besonders der Fall, wenn Getränkehersteller verschiedene Produkte herstellen und entsprechend viele Tanks benötigen, um das Produkt so zeitnah herstellen zu können, während der Abfüll- und Verpackungsprozess nicht unterbrochen wird. Auch die Reinigung ist bei einem kontinuierlichen Verfahren einfacher. Bei einer batchweisen Verarbeitung muss man den Tank aufwendig reinigen, damit keine Vermischung unterschiedlicher Produkte entsteht. Das ist mit einem hohen Zeitaufwand verbunden und zusätzlich mit einem hohen Energieeinsatz, weil die Reinigung meistens mit Temperaturen von 80 bis 85°C erfolgt. Beim kontinuierlichen Verfahren beschränkt sich die physische Größe einer solchen Anlage auf einige wenige Rohrleitungen, Pumpen und Ventile, die schneller, einfacher und mit weniger Aufwand zu reinigen sind.
