Hệ thống làm mềm trong xử lý nước nấu bia là công đoạn giúp loại bỏ độ cứng trong nước,khiến cho chất lượng nước đảm bảo cho quá trình nấu bia cũng như bảo vệ thiết bị xử lý nước.
Hệ thống điểu khiển xử lý nước cho nhà máy bia Masan-Phú Yên gồm các cụm chính.
- Cụm bơm bể nguồn 500 m3
- Điều khiển hệ thống lọc than
- Điều khiển hệ thống làm mềm
- Điều khiển hệ thống RO
Hệ thống điều khiển gồm các thành phần chính sau :
- Bộ điều khiển trung tâm PLC S7 300 CPU 314-2DP
- Màn hình điều khiển và giám sát HMI MP277 10” Touch
- Mô đun truyền thông Profibus IM153
- Các modun digital IO , Analog IO
- Các cảm biến: Áp suất, lưu lượng, nhiệt độ, mức…
- Các thiết bị chấp hành: Van solenoi, Van khí nén, biến tần, động cơ…
- 1. Hệ thống lọc làm mềm nước nấu bia
“Nước cứng” là thuật ngữ để chỉ nguồn nước có chứa nhiều chất khoáng hòa tan trong đó chủ yếu là Canxi (Ca2+) và Magie (Mg2+). Nước cứng có tác động lớn tới thiết bị nước trong gia đình, tới chất lượng sinh hoạt (khiến xà phòng không phát bọt được) và tất nhiên không tránh khỏi một phần tác động tới sức khỏe con người nếu nồng độ cao. Vì vậy các hệ thống lọc nước hiện nay đều có phương pháp “làm mềm nước” để nâng cao chất lượng nước sinh hoạt trong gia đình. Trong ngành bia, nước cứng ảnh hướng đến chất lượng bia, chất lượng khi lên men, nấu bia và cả độ bền các thiết bị như nồi nấu bia, tank, đường ống. Vì vậy chỉ tiêu độ cứng của nước là một chỉ tiêu rất quan trọng để xác định chất lượng nước đầu vào nấu bia.
Để loại trừ nước cứng và kể cả một số ion Kim loại (như Đồng, Cadimi) trong nước thì lọc nước bằng công nghệ trao đổi ion là cách làm hiệu quả và phổ biến nhất hiện nay. Chúng ta đều biết các muối Natri (Na – NaCl là muối ăn hàng ngày) và muối Kali (KCl) hòa tan hoàn toàn trong nước, không hại sức khỏe và không ảnh hưởng tới thiết bị, do vậy nếu như thay thế Canxi, Magie, Đồng… trong nước bằng Natri và Kali sẽ là biện pháp tốt nhất để làm mềm nước. Vì vậy những màng lọc với các chuỗi phân tử để trao đổi ion đã được chế tạo để khi nước cứng đi qua, phản ứng trao đổi sẽ xảy ra và Ca2+, Mg2+ sẽ bị giữ lại để cho Na+ và K+ đi vào trong nước. Như vậy nguồn nước vẫn đảm bảo lượng muối khoáng cần thiết và lại mềm đi rất nhiều lần, giúp cho nguồn nước sạch đảm bảo tốt cho chất lượng nấu bia.Thông thường tùy chất lượng của nguồn nước (thông qua đo đạc các chỉ số) mà các lõi lọc trao đổi ion (lõi lọc Resin) phù hợp được sử dụng.
Hệ xử lý nước Phú Yên-Masan sử dụng công nghệ dùng “hạt nhựa” để làm mềm nước:
“Nhựa” ngậm Sodium (Na) hoặc K được sử dụng trong các hình thức sodium loại bỏ các cation độ cứng từ nước. Các đơn vị làm mềm, khi nạp với các cation, sau đó được tái sinh với natri clorua (NaCl, muối ăn).
Phản ứng
Dưới đây là ví dụ về canxi:
2 R-Na + Ca + + = R 2-Ca + 2 Na +
R là “nhựa”, ban đầu là ở dạng natri. Phản ứng cho magiê là giống hệt nhau.
Phản ứng trên là một trạng thái cân bằng. Nó có thể được đảo ngược bằng cách tăng nồng độ natri ở phía bên phải. Điều này được thực hiện với NaCl, và phản ứng tái sinh là:
R 2-Ca + 2 Na + = 2 R-Na + Ca + +
Vì vậy khi tái sinh hệ làm mềm, người ta sử dụng muối để làm “nhựa” đang ngậm Ca,Mg nhả ra và ngậm lại Na+ hoặc K+
Hình: giao diện chính điểu khiển hệ thống làm mềm
Cũng như hệ lọc than, hệ làm mềm được thiết kế với những tiêu chí giúp người vận hành có thể thao tác dễ dàng và đảm bảo an toàn cho hệ thống.
Hệ làm mềm gồm các thành phần cơ bản:
- 4 tank chứa hạt nhựa làm mềm
- Các cảm biến áp suất, thiết bị đo lưu lượng, thiết bị báo rỗng
- Các thiết bị chấp hành: Van 3 ngả, bơm
Hình: giao diện điều khiển và cài đặt tham số cho các Step hệ làm mềmCác tham số giúp cho việc vận hành tự động hệ thống (tự động chuyển Step) cũng được thiết kế để tùy chỉnh, Enable, Disable, một cách dễ dàng như hình trên.
Ví dụ: Các tham số để tái sinh tank SF01 hệ lọc cát là:
- Tổng lưu lượng nước qua hệ lọc cát
- Thời gian thực chạy hệ thống
Liên Hệ :
Mr Nguyễn Trọng Huy
Email: lienhe@a2s.vn
Phone: 0903.444.912
Automation Service 