Mục đích:
Bia sau khi qua thiết bị lọc ống đã đạt độ trong của bia thành phẩm. Tuy nhiên, trong dịch bia vẫn còn các thành phần cặn lơ lửng mà mắt không nhìn thấy được với kích thước < 5 m (chủ yếu là các polyphenol, các protein có phân tử lượng trung bình), và trong quá trình bảo quản, sự có mặt của các thành phần này trong bia sẽ làm giảm độ bền keo, dẫn đến tình trạng bia bị đục, sậm màu. Chính vì vậy, mục đích của quá trình lọc đĩa là nhằm ngăn chặn hiện tượng trên, kéo dài thời gian bảo quản cho bia thành phẩm.
Quá trình lọc đĩa sử dụng nhựa PVPP (polyvinylpolypyrrolidone) có khả năng hấp phụ chọn lọc tất cả các hợp chứa phenol, các protein và diacetyl bằng cách hình thành các liên kết hydro.
Cấu tạo:
Thiết bị có thân hình trụ và đáy nón. Bên trong có trục để lắp các đĩa lọc. Đĩa lọc có dạng hình vành khăn, được làm bằng thép không gỉ, cấu tạo gồm 2 lớp lưới ghép với nhau: lớp lưới có kích thước nhỏ nằm ở phía trên để hứng các nhựa
lọc, lớp thứ hai có kích thước lỗ lớn hơn, có tác dụng đỡ lớp lưới phía trên, vành trong của lớp lưới này có các khe để dẫn dịch bia sau khi đi qua lớp lưới ở trên vào ống trung tâm.
Các đĩa được lồng vào ống trung tâm, giữa các đĩa có vòng đệm. Ống trung được gắn với trục của động cơ nằm dưới đáy thiết bị. Trong quá trình lọc, tốc độ của động cơ được cài đặt khoảng 45 phút sẽ quay 1/4 vòng để đảo trộn đều các hạt nhựa lọc trên bề mặt đĩa.
Nguyên tắc hoạt động:
Dựa vào quá trình hấp phụ của nhựa PVPP để loại các hợp chất polyphenol, các protein cao phân tử ra khỏi bia. Các thông số kiểm soát trong quá trình lọc bao gồm: áp suất bia vào (2bar), áp suất bia ra (2 bar) và nhiệt độ của bia sau lọc (2oC).
Vận hành thiết bị:
Trước khi bắt đầu lọc bia, người vận hành phải thực hiện công đoạn đắp lớp nhựa lên trên bề mặt các đĩa lọc:
- Chuẩn bị nhựa: hòa trộn nhựa PVPP với nước ở bồn trộn bên ngoài theo tỉ lệ khối lượng 1:9, pha thành dịch huyền phù có tổng thể tích khoảng 1560 lít.
- Trộn 200 lít dịch huyền phù nhựa với bia để thực hiện đắp nhựa. Cho dịch bia và nhựa đi vào đường dưới của thiết bị, khi đã lấy bia vào đầy thiết bị thì bắt đầu cho chạy tuần hoàn trong thời gian 20 phút để đắp nhựa, quan sát ở kính thấy dịch trong là được.
- Trong quá trình lọc, nhựa sẽ được trộn tiếp vào bia bằng bơm định lượng. Lượng nhựa được sử cho bia nội địa là 20 g/hl bia và bia xuất khẩu là 25 g/hl bia. Khi đã bơm hết toàn bộ dịch huyền phù nhựa vào máy lọc đĩa thì dừng quá trình lọc để tiến hành quy trình tái sinh và thu nhựa về bồn.
Công đoạn tái sinh nhựa:
- Dùng nước pha bia đuổi hết bia ra khỏi máy lọc.
- Tiếp tục dùng nước để xả sạch thiết bị trong khoảng 40 phút.
- Dùng NaOH nóng nồng độ 2 – 2.5% chạy tuần hoàn 15 phút tính từ lúc nhiệt độ đạt 65oC. Dưới tác của NaOH ở nhiệt độ cao, các hợp chất hấp phụ trên bề mặt nhựa sẽ được rửa giải. Dùng nước rửa sạch NaOH trong 40 phút, kiểm tra lại bằng giấy quỳ.
- Dùng HNO3 nồng độ 0.1% chạy tuần hoàn trong 15 phút tính từ lúc nhiệt độ đạt 85oC. Tiếp tục dùng nước rửa lại trong 40 phút và kiểm tra bằng giấy quỳ.
Công đoạn thu hồi nhựa:
- Dùng CO2 nạp ở đường ống vào để thổi nhựa ra khỏi bề mặt đĩa và rơi xuống đáy , lúc này nước đã bị đẩy hết ra khỏi thiết bị. Tiếp tục bơm nước vào thiết bị và tăng tốc độ quay của động cơ để xả tiếp lượng nhựa còn sót lại trên đĩa đồng
thời mở valve trên đường ống thu hồi nhựa về bồn. Lập lại nhiều lần cho đến khi quan sát thấy mặt đĩa sạch và nước trong suốt là được.
- Sau khi thu hồi nhựa về bồn, khuấy trộn đều và lấy vào ống đong 1000ml huyền phù nhựa, để lắng tự nhiên, sau đó kiểm tra nếu lớp nhựa lắng ít hơn mức 500ml, nghĩa là bột nhựa đã bị hao hụt, cần phải bổ sung thêm nhựa vào bồn.