ĐỀ tài THIẾT bị TRÍCH LY sử DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT BỊ TRÍCH LY SỬ DỤNG TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Giáo viên: Nguyễn Hữu Quyền Lớp: 11DHTP15 Nhóm: Năm học: 2022-2023 CHIÊU NHẢ UYÊN 2005200395 PHẠM THỊ THANH TÂM 2005200296 NHÓM LÊ THỊ LINH PHƯƠNG 2005200274 TRẦN TỐ QUYÊN 2005200084 NGUYỄN TUYẾT NHI 2005200803 Khái niệm trích ly Nội dung Tính tốn q trình trích ly 2.1 Hệ ba cấu tử 2.2 Trích ly theo bậc 2.3 Trích ly liên tục Các thiết bị trích ly thơng dụng sản xuất Trích ly siêu tới hạn Khái niệm chung trích ly  Trích ly q trình hịa tan chọn lọc hay nhiều cấu tử mẫu nguyên liệu cách cho nguyên liệu tiếp xúc với dung môi  Động lực q trình trích ly chênh lệch nồng độ cấu tử nguyên liệu dung môi  Mẫu nguyên liệu dạng pha rắn gọi trích ly rắn – lỏng, dạng pha lỏng gọi trích ly lỏng – lỏng  Những dung môi phổ biến công nghiệp thực phẩm Nước Dung môi hữu CO2 trạng thái siêu tới hạn DUNG MÔI Dung mơi Nước Sử dụng để trích ly saccharose cơng nghệ sản xuất đường từ củ cải đường, trích ly chất chiết từ trà cà phê công nghệ sản xuất trà cà phê hịa tan, trích ly chất chiết từ thảo mộc công nghệ sản xuất thức uống không cồn… Dung môi hữu • Dùng để trích ly chất béo từ thực vật cơng nghệ sản xuất dầu béo, gan cá, trích ly chất mùi chất màu • Thường dùng: hexane, heptane, cyclohexane, carbon disulphide, acetone, ethylether, ethanol • Nhược điểm: dễ gây cháy Dung môi CO2 trạng thái siêu tới hạn Trích ly caffeine từ trà cà phê, trích ly chất đắng (-acid), trích ly cấu tử hương, chất có hoạt tính sinh học từ thảo mộc Lựa chọn dung mơi Tính hịa tan có chọn lọc (dung mơi phải hịa tan tốt chất cần tách mà khơng hịa tan hịa tan ích cấu tử khác) Để đạt yêu cầu tiết kiệm nhiệt lượng hoàn nguyên ta cần chọn dung mơi có nhiệt dung riêng nhỏ Khối lượng riêng phải khác xa với khối lượng riêng dung dịch Có tính chất thơng thường khác: khơng độc, khơng ăn mịn thiết bị, khơng có tác dụng hóa học với cấu tử hỗn hợp, rẻ tiền, dễ kiếm Dung dịch A+B Dung môi S Trích ly SƠ ĐỒ TRÍCH LY Pha raphinat R B + B (A+S) Pha trích E (S + A (B) Hồn ngun Hồn ngun Dung dịch B Dung mơi S Dung dịch A Q trình trích ly tiến hành qua ba giai đoạn: - Giai đoạn 1: Giai đoạn trộn lẫn, phân phối hai pha vào với để tạo tiếp xúc pha tốt cho dung chất truyền từ hỗn hợp đầu vào dung môi - Giai đoạn 2: Giai đoạn tách pha, hai pha phân lớp tách dễ dàng hay không phụ thuộc vào độ chênh lệch khối lượng riêng chúng - Giai đoạn 3: Giai đoạn hồn ngun dung mơi, tách cấu tử phân bố khỏi dung môi Ưu điểm so với dung môi khác CO2 chất dễ kiếm, rẻ tiền (sản phẩm phụ nhiều ngành cơng nghệ hóa chất) - Chất người muốn đào thải - Chất trơ, phản ứng kết hợp với chất cần tách chiết - Khơng bắt lửa, khơng trì cháy - Không làm ô nhiễm môi trường - CO2 không độc với thể, khơng ăn mịn thiết bị - Khả hòa tan tốt chất hữu thể rắn lỏng, hòa lẫn chất thơm dễ bay  - Khí CO2 hóa không để lại cặn độc hại 4.4 Ứng dụng CO2 trích ly siêu tới hạn Ngành cơng nghệ nước giải khát phát triển thị hiếu người tiêu dùng ngày nâng cao Trong công nghệ nước uống, cà phê chè, việc loại cafein chất kích thích thần kinh khơng có lợi cho sức khỏe gây vị chát điểm quan tâm nhà công nghệ -> Giải pháp sử dụng công nghệ sCO2 để chiết tách cà phê  Nguyên lý hoạt động 4.5 Thiết bị trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn - Cho nguyên liệu trích ly vào bình (1) - Nạp CO2 vào bình (1) - CO2 bơm (5) đưa qua qua thiết bị trao đổi nhiệt (4) vào bình trích ly (1) - Hiệu chỉnh nhiệt độ áp suất bình (1) để CO2 đạt tới trạng thái siêu tới hạn - Kết thúc q trình trích ly, hỗn hợp bình (1) đưa qua bình phân riêng (2) - Thay đổi áp suất, tách CO2 chất chiết Khi đó, CO2 đưa vào bình (3) làm lạnh để tái sử dụng cho mẻ sản xuất tiếp theo; chất chiết tháo khỏi bình (2) theo cửa đáy - Song song đó, tháo bã nguyên liệu vệ sinh bình trích ly (1) trước thực mẻ Hình Thiết bị trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn Thiết bị sản xuất tinh dầu trầm viện Cơng nghệ hóa học TP.HCM Đề tài Công nghệ chiết xuất tinh dầu tiêu, quế trầm CO2 lỏng siêu tới hạn viện cơng nghệ hóa học TP.HCM Câu hỏi Câu hỏi nhóm 10 Câu Các tiêu chí để lựa chọn dung mơi  Khả hịa tan chọn lọc  Khối lượng riêng khác xa với khối lượng riêng dung dịch  Trơ với cấu tử có dịch trích  Nhiệt dung riêng nhỏ  Khơng gây tượng ăn mịn thiết bị, khó cháy khơng độc với người sử dụng  Giá thành thấp, dễ tìm; nhà sản xuất thu hồi dung mơi sau q trình trích ly để tài sử dụng Câu Tại phải lựa chọn dung môi q trình trích ly cần có tính hồ tan có chọn lọc ? Trích ly lỏng-lỏng kỹ thuật phân tách dựa vào độ hòa tan khác (hay cịn gọi hịa tan có chọn lọc) cấu tử nguyên liệu lỏng đồng vào dung mơi thích hợp Ngun liệu chất lỏng chứa cấu tử cần tách Dung môi chất lỏng thứ hai có tác dụng kéo cấu tử cần tách mà chúng cấu tử dễ hịa tan vào dung mơi Như nguyên liệu lại cấu tử khơng thể hịa tan vào dung mơi Câu Vì trích ly ta cần phải tách dung môi (bằng phương pháp chưng cất) để làm gì? Vì: Sau trích ly, để nhận cấu tử nguyên chất ta cần phải tách dung môi thứ cấp khỏi chất tan nhiều phương pháp khác nhau, thường phương pháp chưng cất Câu hỏi nhóm 11 Câu Trích ly q trình khuếch tán hay sai? Giải thích Trích ly q trình khuếch tán Vì trích ly q trình hố lý thể rút chất hoà tan chất lỏng chất rắn chất hồ tan khác (gọi dung mơi) nhờ q trình khuếch tán chất có nồng độ khác Câu Sau trình trích ly kết thúc, ta thu sản phẩm gì? Q trình trích ứng dụng rộng rãi nhiều ngành cơng nghiệp, đặc biệt cơng nghiệp hóa chất thực phẩm Mục đích: - Tách cấu tử quý VD tách penixilin từ hỗn hợp lên men, chiết tranyinitrat từ dung dịch axit nitric trialkylphotphat - Thu dung dịch có nồng độ đậm đặc VD tách axit acetic etylacetat từ dung dịch loãng, làm dầu động, thực vật - Phân tích hỗn hợp đồng thành cấu tử biệt VD tách phenol từ nước thái butylacetat (hay benzen, izopropylen) Câu Để đảm bảo trích ly có hiệu quả, thiết bị cần phải có yêu cầu gì? Loại Năng suất m3/m2.h Chiều cao đơn vị truyền khối HTU (m) Khuấy - lắng Hiệu suất mân (%) Khoảng cách mâm (m) 75-100 Ứng dụng tiêu biểu Qui trình dầu nhờ Duo-Sol Tháp phun 15-75 3-6 Trích amoniac từ muối qui trình sản xuất soda Tháp chêm 6-45 1,5-6 Thu hồi phenol Tháp mâm xuyên lỗ 3-60 0,3-6 6-24 0,75-1.75 Qui trình dầu nhờn Furfural Tháp chặn 18-30 1,2-1,8 5-10 0,10-0,15 Thu hồi acid acetic Tháp khuấy 15-10 0,3-0,6 80-100 0,30-0,60 Hóa dược hóa chất hữu Câu hỏi nhóm 12 Câu Kết q trình trích ly nhiều bậc chéo dịng khơng phụ thuộc vào số bậc trích ly mà cịn phải phụ thuộc vào gì? Kết trình trích ly khơng phụ thuộc vào số bậc trích ly mà cịn phụ thuộc vào hệ số phân bố k lượng dung môi chúng dùng để trích ly, nhiệt độ Câu Bản chất trình trích ly ? Động lực q trình trích ly? Khi cần thực q trình trích ly Bản chất q trình trích ly: Trích ly q trình hố lý thể rút chất hoà tan chất lỏng chất rắn chất hồ tan khác (gọi dung mơi) nhờ q trình khuếch tán chất có nồng độ khác Động lực q trình trích ly: Là chênh lệch nồng độ cấu tử nguyên liệu dung môi Khi cần thực q trình trích ly: Tách chất từ dung dịch lỗng với dung mơi nước tách hợp chất phân cực axit bazơ từ hỗn hợp hữu sản phẩm không bền nhiệt tinh chế vật liệu không bay xử lý hỗn hợp lãng phí hỗn hợp cấu tử có nhiệt độ sơi gần Câu Tại phải làm nguội dung dịch trích ly sau lọc? Nếu không làm nguội cho vào bể chứa khơng? Phải làm nguội dung dịch trích ly sau lọc để làm ngưng q trình trích ly ... niệm trích ly Nội dung Tính tốn q trình trích ly 2.1 Hệ ba cấu tử 2.2 Trích ly theo bậc 2.3 Trích ly liên tục Các thiết bị trích ly thơng dụng sản xuất Trích ly siêu tới hạn Khái niệm chung trích. .. ngun liệu vệ sinh bình trích ly (1) trước thực mẻ Hình Thiết bị trích ly sử dụng CO2 siêu tới hạn Thiết bị sản xuất tinh dầu trầm viện Công nghệ hóa học TP.HCM Đề tài Cơng nghệ chiết xuất tinh... 3.1 Thiết bị trích theo đoạn Hình Bình khuấy cho q trình trích ly gián đoạn liên tục Sơ đồ hệ trích ly gồm cặp khuấy - lắng hoạt động nghịch dịng 3.2 Thiết bị trích ly loại tháp - Thiết bị đơn