Zahm & Nagel 9000-R Pilot Plant 中试工厂设备

产品概述

Zahm & Nagel 9000-R Pilot Plant 是一款专为实验室环境设计的全不锈钢中试工厂设备。所有仪表均采用不锈钢材质，精度高达 1%。温度计可拆卸设计便于水箱清洁，内部碳酸化石组件同样易于维护。

操作指南：过滤

（此步骤为可选操作）

过滤设置：

1. 将过滤石 (9350) 或一次性过滤器 (9360) 放置在两个端部垫片 (9300) 之间。
2. 确保端塞"O"型圈 (9310) 和端塞 (9320) 已旋入中央管/盖组件 (9290) 的末端。然后将手柄 (9330) 旋到中央管/盖 (9290) 的末端，并用扳手拧紧，直到过滤石平贴在端部垫片 (9300) 上。
3. 将主体盖"O"型圈 (9340) 插入中央管/盖组件中。现在将中央管/盖组件旋入主过滤器主体 (9280) 并用手拧紧。过滤器现在可以使用各种方法进行灭菌。
4. 将一个软管螺母垫片 (9580) 插入位于中央管组件盖上的 1/4″软管螺母中。单元 I 现在准备连接到主中试工厂水箱。
5. 获取一罐"饮料级"CO²气体和双表 regulator。这种气体可从大多数焊接供应和干冰公司获得。

警告：过滤、碳酸化和灌装程序中使用 CO²气体。CO²气体在高压下装瓶，如果处理不当可能导致严重伤害或死亡。仅使用经批准的双表 CO²调节器。所有压力和产品管线应配备软管夹。CO²气体比空气重，如果操作员工作区域没有适当的通风，可能会导致窒息。操作此仪器时需要佩戴护目镜。

过滤步骤：

注意：如果产品在过滤后立即进行碳酸化，必须将其保持在 32 华氏度/0 摄氏度的温度。有关产品的适当冷却，请参阅"碳酸化/设置"部分。请参考 Dwg.#F-1 以识别阀门和软管。线路图显示了部件标识。

1. 用待过滤的产品填充水箱#1 并关闭水箱的卡扣盖。
2. 将产品软管"G"连接到供应水箱#1 的出口阀"D"。现在将产品软管"G"的另一端连接到主过滤器主体 (9280)。务必在软管两端软管螺母和阀门之间使用 1/4 "软管螺母垫片 (9580)。将软管连接器/鹅颈管"H"连接到主过滤器主体，然后将产品软管连接到软管连接器。
3. 将 CO²气体供应线"I"从 CO²源连接到水箱#1 的阀"C"，然后打开 CO²手柄并在双表 regulator 上建立约 5 psi 的压力。现在打开水箱#1 上的阀"C"并让气体填充水箱。稍微打开阀"D"几分钟以扫除水箱中的任何空气，然后关闭阀"D"。
4. 垂直倒置握住过滤器主体，然后打开水箱#1 上的阀"D"。让过滤器充满液体，同时置换过滤器系统中困住的任何空气。让产品溢出几秒钟，直到显示没有任何气泡。
5. 关闭阀"D"并将过滤器组件连接到水箱#2 的阀"A"处。务必在组装到阀"A"之前将软管螺母垫片 (9580) 安装在软管螺母中。现在打开阀"D"并打开阀"E"或"B"中的任意一个，以便在填充水箱期间排出 CO2 气体。现在打开阀"A"并让产品过滤到水箱#2 中。注意：如果产品在过滤后要碳酸化，则水箱#2 的体积不应超过 90% 填充产品。这将允许在碳酸化过程中建立平衡。例如：如果中试工厂水箱 (#2) 容纳五加仑液体，则只应过滤 4-1/2 加仑到水箱中。
6. 产品过滤后，应关闭以下阀门 - 排气阀"B"和"E"、"A"和"D"。现在从两个水箱上拆下过滤器组件和软管"G"，并通过打开阀"D"让水箱#1 排气。如果过滤后水箱#1 中仍有任何产品，不应从阀"D"上拆下软管"G"，而应在过滤器组件处断开，并将剩余的加压产品小心地排入水槽。

清洁：

应从过滤器外壳中取出石头，并按照仪器附带的"石头清洁"说明进行清洁。如果过滤器是一次性类型的，则应将其丢弃。清洁过滤器组件、软管和水箱的所有部件，并存放在干净干燥的区域。可使用蒸汽或氯清洁设备。但是，如果使用氯，不应让其与不锈钢接触超过几分钟，因为它会腐蚀这种材料。使用氯后应尽快用清水冲洗设备。

碳酸化

警告：过滤、碳酸化和灌装程序中使用 CO²气体。CO²气体在高压下装瓶，如果处理不当可能导致严重伤害或死亡。仅使用经批准的双表 CO²调节器。所有压力和产品管线应配备软管夹。CO²气体比空气重，如果操作员工作区域没有适当的通风，可能会导致窒息。操作此仪器时需要佩戴护目镜。

操作此仪器时必须佩戴防护眼镜。

中试工厂在出厂前已进行泄漏测试。如果仪器一段时间未使用，应对其进行加压，如果有任何压力下降，则在各种接头上涂抹肥皂水溶液以检测泄漏区域。

如果用扳手拧紧无法停止泄漏区域，则可能需要拆下接头并在泄漏的螺纹区域涂上聚四氟乙烯胶带。

碳酸化设置：

温度：

在碳酸化过程中，产品必须始终保持在 32 华氏度/0 摄氏度。中试工厂水箱应浸入冰浴中，以防止温度升高超过此点。如果产品含有酒精，可通过在水/冰溶液中添加盐 (NaCl) 将温度再降低几度。但要小心，不要因添加过多盐而冻结产品。通常，产品在浸入冰浴前先"预冷"，以节省冰和降低到所需温度所需的时间。当产品处于这些较低温度时，CO²气体会非常迅速地溶解到溶液中。使用较低温度时，"灌装"操作中的起泡也会减少。

CO²气体供应：

使用"饮料级"CO²气体和双表 CO²气体调节器。这可从焊接供应或干冰公司获得。

碳酸化石的安装：

请参阅 Dwg. #C-1 以参考此安装。带支架"S"的碳酸化石在工厂预组装，但需要卡入快速连接配件"QC"中。为此，从水箱上取下卡扣盖，将石头组件握在手掌中，将其放入水箱底部。现在将石头组件的快速连接配件向上指向水箱开口，并向上推石头组件和匹配的快速连接配件。组件将平稳地卡入到位。要取出石头进行清洁，只需向上拉快速连接，石头组件就会从配件中掉出。

设备位置：

如果碳酸化后立即进行灌装，建议将中试工厂和冷却容器抬高约 30″放在长凳或桌子上。这消除了碳酸化完成后必须提升水箱、产品和冰浴进行灌装的麻烦。灌装是"重力供料"的，因此水箱必须放置在操作员肩部水平附近以便灌装瓶子。

吹扫中试工厂水箱：

注意：如果产品已过滤并保留在中试工厂水箱中，则无需吹扫水箱，因为这已在"过滤操作"中完成。请参考 drawing # C-1 以识别软管附件。部件也可从线路图中识别。

吹扫：
（在产品放入水箱之前）

1. 将软管"1"从 CO²气体供应调节器连接到中试工厂水箱的阀"F"。务必在将螺母旋到阀"F"之前在软管螺母内安装 1/4″软管螺母垫片 (9580)。
2. 关闭中试工厂水箱的卡扣盖和所有阀门。
3. 打开中试工厂水箱上的阀"F"以及气源罐上的阀门。调整 CO²调节器，使调节器压力表读数约为 10 psi。当中试工厂水箱上的压力表#2 显示此压力读数（几磅以内）时，打开其中一个排气阀（E 或 B），让 CO²气体从中试工厂水箱逸出几分钟。这将扫除中试工厂水箱中剩余的任何空气。
4. 现在将 CO²压力调回调节器上的零 psi，并从中试工厂水箱上取下卡扣盖。同时关闭打开的排气阀。中试工厂水箱现在已吹扫，准备好填充项目。
5. 将 20 至 30 加仑的冷却容器放在约 30″高的桌子上。将中试工厂水箱放入容器中，并将待碳酸化的产品添加到中试工厂水箱中。中试工厂水箱的填充量不得超过其容量的 90%，因为这允许留出顶空并建立平衡。向冷却容器中添加冰和水以保持产品温度。
6. 现在打开 CO²气体供应，并在中试工厂水箱中建立约 5 psi 的压力。打开安全阀"RV"并让 CO²气体逸出几分钟。此动作有助于去除产品中溶解的空气。
7. 缓慢增加 CO²气体压力，同时继续关闭安全阀"RV"，直到听不到气体从阀门逸出。继续这样做，直到在中试工厂水箱中获得所需压力且没有气体从 R.V.逸出。
8. 现在关闭中试工厂水箱上的阀"F"并来回摇动中试工厂水箱。观察压力表#2 上的压力读数。如果摇动水箱后压力下降，打开阀"F"并允许更多气体进入溶液。此动作可能需要重复几次，直到获得稳定的压力表读数并达到平衡（其中温度和压力保持恒定）。记录温度和压力。现在可以通过参考中试工厂附带的气体图表来确定水箱中的 CO²体积。务必参考正确的图表（水中的 CO²或啤酒中的 CO²）以确定 CO²气体体积。应注意，在灌装操作期间预计会损失一些 CO²气体体积。因此，有必要对中试工厂水箱中的产品进行"过碳酸化"，以便在瓶子中获得正确体积的 CO²气体。此校正因子只能通过实验确定，但通常在中试工厂水箱中运行 0.3 至 1.0 体积的"过碳酸化"。碳酸化产品所需的时间取决于其化学成分和所需的 CO²含量。通常，碳酸化产品需要十到三十分钟。
9. 现在关闭中试工厂水箱上的阀"F"，然后关闭 CO²气体供应。
10. 从阀"F"上断开 CO²气体供应软管。碳酸化程序现在完成，产品准备好灌装。

灌装

警告：灌装程序中 CO²气体用作反压气体。CO²气体在高压下装瓶，如果处理不当可能导致严重伤害或死亡。仅使用经批准的双表 CO²调节器。所有压力和产品软管应配备软管夹。CO²气体比空气重，如果操作员工作区域没有适当的通风，可能会导致窒息。

操作此仪器时需要佩戴护目镜保护。

灌装设置：

请参考 Drawing # B-1 以正确连接 CO²和产品软管。部件标识可从线路图中进行。

瓶子：

如果瓶子脏了，应浸泡在 10% 苛性钠溶液中并用清水冲洗。如果瓶子是新的且装箱，仍应用冷水冲洗以去除瓶内积聚的任何箱子灰尘。粗糙表面上的灰尘颗粒形成成核位点。CO²气泡将在成核处形成，并由于气体从溶液中快速释放而导致过度起泡。使用冷水也有助于减少灌装操作中的起泡问题。

瓶盖：

应使用标准卷边式封盖来密封瓶子。"扭转"式封盖也可使用，但在这种手动封盖操作中往往会泄漏。中试工厂提供封盖，额外的封盖可从 Zahm & Nagel CO.购买。

手动填充器 (P/N 9800)：

该单元用于从中试工厂水箱填充瓶子，适用于大多数瓶颈直径。随手动填充器提供的填充管尺寸范围从 7″到 11″长。灌装时，填充管底部应尽可能靠近瓶子底部很重要。这有助于减少灌装操作中的过度起泡。如果填充管不够长，可在填充管底部添加一段 Tygon 管并调整到适当长度。

温度：

在灌装过程中，产品必须始终保持在 32 华氏度/O 摄氏度。水箱应浸入冰浴中，以防止温度升高超过此点。冷却瓶子和可能的产品管线。

CO²气体供应：

在此操作中应使用相同的"饮料级"CO²气体作为反压气体。

设备位置：

操作时坐在折叠式椅子上灌装瓶子将最舒适。带有中试工厂的冷却容器应放置在距地面约 30″的桌子上。瓶子通过重力填充，因此位于地板上。手动封盖机/压盖机 (9000-700) 也可放置在瓶子旁边。

灌装步骤：

1. 中试工厂应保持在冰浴容器中升高，并按以下方式连接软管：
   • CO²气体软管 – 将 CO²管线"I"连接到中试工厂水箱的阀"E"。如果未使用可选的快速连接配件，则对于此步骤及所有后续步骤，必须在所有 CO²和产品软管上安装软管螺母垫片 (9580)。
   • 产品软管"P"通过软管连接器和螺母连接到中试工厂水箱的出口阀"A"。产品软管"P"的另一端连接到手动填充器 (9800) 的阀"D"。务必将此连接制作在手动填充器的"填充管"侧，而不是 CO²反压侧。
   • 将 CO²反压软管"CP"的一端连接到中试工厂水箱的排气阀"B"。现在将软管"CP"的另一端连接到手动填充器 (9800) 的阀"C"。务必将其连接到手动填充器的"反压"侧，而不是"填充管"侧。
   • 确保所有 CO²和产品软管连接上都正确安装了软管夹，且没有任何连接泄漏。
2. 打开 CO²气体供应上的阀门以及中试工厂水箱的阀"E"。在压力表#2 上建立比碳酸化程序中建立的平衡压力高几磅的反压。这将允许平稳填充瓶子并减少起泡。例如：如果碳酸化期间的平衡压力为 20 psi，则中试工厂水箱顶空所需的反压为 22 psi。不必担心如果压力表#1 和#2 显示几磅的不同读数。这是由于碳酸化石的致密孔隙率。灌装时始终参考压力表#2。
3. 打开中试工厂水箱上的阀"A"和"B"。确保阀"C"和"D"关闭。
4. 将手动填充器的填充管插入收集容器中，并打开手动填充器的阀"D"。让几盎司产品从手动填充器流出，然后关闭阀"D"。此程序允许在填充第一个瓶子之前完全填充产品软管"P"。您现在准备好开始填充。
5. 检查以确保手动填充器的填充管底部长度适合所使用的瓶子。当手动填充器插入瓶颈时，填充管应接近瓶子底部。现在将瓶子放在地板上并将手动填充器插入瓶子中。向下按压手动填充器以形成牢固密封并打开放气阀"BV"。现在打开阀"C"和 CO²反压管线"CP"，让气体填充瓶子并通过放气阀排出。放气阀应刚好打开到允许气体通过它"嘶嘶"作响的程度，并应在整个灌装操作期间保持打开状态。将阀门"完全"打开将允许更快地填充瓶子，但也可能产生过度起泡。需要一些实验来建立放气阀上的正确设置，以便在瓶子中给出适当的填充速率。
6. 保持手动填充器密封在瓶子中，然后打开阀'D"并让产品填充瓶子。不要将瓶子填充到顶部，而是留出一些顶空以供液体膨胀。
7. 关闭阀"D"和"C"。让任何剩余气体通过放气阀逸出。现在小心地取出手动填充器并使用 Zahm Model 9000-700 瓶子封盖机盖上瓶子。现在可以使用 Zahm Model 7000 空气和 CO²测试仪检查瓶子的空气或 CO²体积。如果瓶子中的 CO²水平低于预期，则有必要将产品"再碳酸化"到更高的气体含量水平。参考"碳酸化"说明。一些碳酸化产品倾向于过度起泡。以下建议可能会减少这种起泡倾向：
   • 确保瓶子清洁并冲洗。
   • 在冰浴中冷却瓶子 — 不要冻结。
   • 增加中试工厂水箱顶空中的反压。
   • 通过调整放气阀到较慢的填充速率来减慢瓶子中的填充速率。
   • 让手动填充器在瓶子填充到适当水平后在瓶子中停留更长时间。这种延迟取出手动填充器允许产品在瓶子中稳定。

注意：如果需要，碳酸化产品可使用罐填充器# 9000-600 进行罐装而不是瓶装。正确接缝罐后，可使用 Zahm model 7000 测试仪检查空气和 CO²含量。