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ii.
Fallstudie mit einem Vergleich von Chargen-Aufmischung und In-Line-Mischen:
Chargen-Aufmischung:
Gesamtkosten (USD) | |||||
Pro Jahr | Dampf | Strom | Frischwasser | Lauge | Säure |
Herstellung | 0 | 5564 | 0 | 0 | 0 |
CIP | 643 | 99 | 866 | 980 | 0 |
In-Line-Mischen:
Gesamtkosten (USD) | |||||
Pro Jahr | Dampf | Strom | Frischwasser | Lauge | Säure |
Herstellung | 0 | 7141 | 0 | 0 | 0 |
CIP | 482 | 125 | 649 | 601 | 0 |
In-Line-Mischen führt zu 26 % höheren Stromkosten, bietet aber folgende Einsparungen:
iii.
Vergleich von Kühlwasser- und Dampfverbrauch zwischen dem Tetra Pak Homogenisator 400 (ausgelegt auf Temperaturen bis 125 °C) und einem Homogenisator, der lediglich 60 °C warmes Kondensat verarbeiten kann und daher mehr Kühlwasser und Dampf benötigt:
Kühlwasser | Dampf | |
Homogenisator, der kälteres Kondensat benötigt | 7.950 l/h | 195 kg/h |
Tetra Pak Homogenisator | 750 l/h | 50 kg/h |
Formel für die Kühlwasserberechnung:
E = E1 + E2 + E3
wobei gilt:
E1 = Kühlenergie von 140 °C auf 100 °C (Dampf)
E2 = Verdampfungsenergie von 100 °C (Dampf) auf 100 °C (Flüssigkeit)
E3 = Kühlenergie von 100 °C (Flüssigkeit) auf 60 °C
Kühlenergie:
E1, E3 = m × c × ΔT
Verdampfungsenergie:
E2 = m × h
Wärmekapazität:
Cw (Wasser) = 4,18 kJ/kg × °C
Cs (Dampf) = 1,97 kJ/kg × °C
Spezifische Verdampfungswärme:
h = 2.260 kJ/kg
m = Masse in kg
ΔT = Temperaturänderung in °C
c = spezifische Energie in kJ/kg × °C
h = spezifische Verdampfungswärme
iv.
Wenn der Homogenisator mit dieser Option ausgestattet ist, stellen Temperatursensoren sicher, dass lediglich exakt die benötigte Menge an Wasser verwendet wird, um die erforderliche Temperatur beizubehalten.
v.
Tetra Pak: Nachhaltigkeitsbericht 2021, Seite 22
vii.
Weitere Informationen über den Ruhemodus von Tetra Pak Erhitzungsanlagen: https://www.tetrapak.com/campaigns/yoghurt-products/precision-pasteurization
viii.
Berechnungswerkzeug zum Vergleich der Gesamtbetriebskosten einer Tetra-Pak-Erhitzungsanlage mit bzw. ohne Ruhemodus; die Einsparungen betragen pro Jahr etwa 7.600 €:
UHT-Einheit D
Schätzwerkzeug
Gesamtbetriebskosten mit Ruhemodus
Allgemeines Produktionsszenario
* Fettgedruckte Zahlen sind verfügbare Angaben.
Herstellung | ||
Produktionswochen pro Jahr | 46 | [Wochen/Jahr] |
Produktionsvolumen pro Woche | 2 100 | [m³/Woche] |
Jährliches Produktionsvolumen | 96 600 | [m³/Jahr] |
Unproduktive Zeiten | ||
Tetra Pak | ||
Vor-Sterilisationen | 3 | [/Woche] |
Sterilwasserumläufe | 3 | [/Woche] |
Sterilwasserumlaufdauer | 6 | [h/Woche] |
davon im Ruhemodus | 6 | [h/Woche] |
Aseptische Zwischenreinigungen | 3 | [h/Woche] |
Cleaning-in-Place-Zyklen | 3 | [h/Woche] |
Energie | Verbrauch | Kosten | ||
Dampf | 4305 | [t/Jahr] | 189435 | [EUR/Jahr] |
Strom | 739 | [MWh/Jahr] | 73891 | [EUR/Jahr] |
Gekühltes Wasser | 0 | [MWh/Jahr] | 0 | [EUR/Jahr] |
Kühlturmwasser | 37 | [MWh/Jahr] | 75 | [EUR/Jahr] |
Frischwasser | 30381 | [m³/Jahr] | 79599 | [EUR/Jahr] |
Druckluft | 41519 | [Nm³/Jahr] | 830 | [EUR/Jahr] |
Lauge (50 Gew.-%) | 14876 | [kg/Jahr] | 16662 | [EUR/Jahr] |
Säure (60 Gew.-%) | 4223 | [kg/Jahr] | 5912 | [EUR/Jahr] |
Abwasser | 34687 | [m³/Jahr] | 8325 | [EUR/Jahr] |
Summe Energiekosten | 374729 | [EUR/Jahr] |
UHT-Einheit D
Schätzwerkzeug
Gesamtbetriebskosten mit Ruhemodus
Allgemeines Produktionsszenario
* Fettgedruckte Zahlen sind verfügbare Angaben.
Herstellung | ||
Produktionswochen pro Jahr | 46 | [Wochen/Jahr] |
Produktionsvolumen pro Woche | 2 100 | [m³/Woche] |
Jährliches Produktionsvolumen | 96 600 | [m³/Jahr] |
Unproduktive Zeiten | ||
Tetra Pak | ||
Vor-Sterilisationen | 3 | [/Woche] |
Sterilwasserumläufe | 3 | [/Woche] |
Sterilwasserumlaufdauer | 6 | [h/Woche] |
davon im Ruhemodus | 0 | [h/Woche] |
Aseptische Zwischenreinigungen | 3 | [h/Woche] |
Cleaning-in-Place-Zyklen | 3 | [h/Woche] |
Energie | Verbrauch | Kosten | ||
Dampf | 4413 | [t/Jahr] | 194172 | [EUR/Jahr] |
Strom | 741 | [MWh/Jahr] | 74092 | [EUR/Jahr] |
Gekühltes Wasser | 0 | [MWh/Jahr] | 0 | [EUR/Jahr] |
Kühlturmwasser | 70 | [MWh/Jahr] | 140 | [EUR/Jahr] |
Frischwasser | 31285 | [m³/Jahr] | 81966 | [EUR/Jahr] |
Druckluft | 41519 | [Nm³/Jahr] | 830 | [EUR/Jahr] |
Lauge (50 Gew.-%) | 14876 | [kg/Jahr] | 16662 | [EUR/Jahr] |
Säure (60 Gew.-%) | 4223 | [kg/Jahr] | 5912 | [EUR/Jahr] |
Abwasser | 35698 | [m³/Jahr] | 8567 | [EUR/Jahr] |
Summe Energiekosten | 382341 | [EUR/Jahr] |