BÁO cáo THỰC HÀNH kỹ THUẬT THỰC PHẨM

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM GVHD: Nguyễn Hữu Quyền NHÓM: A SVTH: Nguyễn Trịnh Thị Như Hằng MSSV: 2005191074 Lớp: 10DHTP5 TP HỒ CHÍ MINH, BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM GVHD: Nguyễn Hữu Quyền NHÓM: A SVTH: Nguyễn Trịnh Thị Như Hằng MSSV: 2005191074 Lớp: 10DHTP5 TP HỒ CHÍ MINH, MỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU Bài CÔ ĐẶC 1.1Mục tiêu 1.2Cơ sở lý thuyết 1.2.1 Khái n 1.2.2 Cân bằ 1.2.3 Cân bằ 1.3Cách tiến hành 1.4Thí nghiệm 1.5Đồ thị 1.6Kết luận Bài CHƯNG CẤT 2.1Mục tiêu 2.2Cơ sở lý thuyết 2.2.1 Mơ hìn 2.2.2 Hiệu su 2.2.3 Mối qu 2.2.4 Phân lo 2.2.5 Định lu 2.2.6 Phươn 2.3Cách tiến hành: 2.4Tính tốn: Bài TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG 3.1Mục tiêu i 3.2Cơ sở lý thuyết 3.3Cách tiến hành 3.4Thí nghiệm Bài SẤY ĐỐI LƯU 4.1Mục tiêu 4.2Cơ sở lý thuyết 4.2.1Định nghĩa 4.2.2Đặc trưng q 4.2.3Tốc độ sấy theo 4.2.4Phương trình c 4.2.5Lượng nhiệt cấ 4.2.6Lượng nhiệt cu 4.2.7Cường độ trao 4.2.8Đường cong sấ 4.2.9Các giai đoạn c 4.2.10 Thời gian sấy vật liệu 4.3Cách tiến hành 4.4Thí nghiệm 4.5Kết luận Bài CỘT CHÊM 5.1Mục tiêu 5.2Cơ sở lý thuyết 5.2.1Độ giảm áp 5.2.2Hệ số ma sát fc 5.2.3Độ giảm áp ∆ P ii 5.2.4Điểm lụt cộ 5.3Cách tiến hành 5.4Thí nghiệm Bài LỌC KHUNG BẢN 6.1Mục tiêu 6.2Cơ sở lý thuyết 6.2.1Khái niệm 6.2.2Nguyên tắc lọc 6.2.3Phương trình tố 6.3Cách tiến hành 6.4Thí nghiệm 6.5Nhận xét iii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Số liệu thực nghiệm q trình đặc Bảng 3.1 Thông số thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống 15 Bảng 4.1 Bảng số liệu sấy vật liệu 50oC (G0= 0.069) 24 Bảng 4.2 Kết Quả Tính Tốn Của Vật Liệu Ở Nhiệt Độ 500C 26 Bảng 4.3 Bảng số liệu sấy vật liệu 60oC (G0=0.069) 28 Bảng 4.4 Bảng độ ẩm vật liệu tốc độ sấy nhiệt độ 600C 30 Bảng 5.1 Cột khơ L=0 (lít/phút) 36 Bảng 5.2 Cột ướt L = (lít/phút) 36 Bảng 5.3 Cột ướt L =5 (lít/phút) 37 Bảng 5.4 Cột ướt L = (lít/phút) 37 Bảng 5.5 Cột ướt L = (lít/phút) 37 Bảng 5.6 Cột ướt L = (lít/phút) 38 Bảng 5.7 Cột ướt L = (lít/phút) 38 Bảng 5.8 Các trị số kết cột khô L=0 41 Bảng 5.9 Các trị số kết cột ướt L = 43 Bảng 5.10 Các trị số kết cột ướt L = 43 Bảng 5.11 Các trị số kết cột ướt L = 44 Bảng 5.12 Các trị số kết cột ướt L = 44 Bảng 5.13 Các trị số kết cột ướt L = 45 Bảng 5.14 Các trị số kết cột ướt L = 45 iv v Bài CÔ ĐẶC 1.1 Mục tiêu Sau học xong này, sinh viên có khả năng: - Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc ưu nhược điểm thiết bị cô đặc gián đoạn nồi, hoạt động điều kiện chân không - Vận hành hệ thống cô đặc - Tính tốn cân vật chất, cân lượng đại lượng đặc trưng cho trình cô đặc 1.2 Cơ sở lý thuyết 1.2.1 Khái niệm chung Khái niệm đặc: Cơ đặc q trình làm tăng nồng độ dung dịch cách tách phần dung môi nhiệt độ sôi, dung môi tách khỏi dung dịch bay lên gọi thứ Mục đích q trình đặc: o Làm tăng nồng độ chất hòa tan dung dịch o Tách chất rắn hòa tan dạng rắn (kết tinh) o Tách dung môi dạng nguyên chất (cất nước) Các phương pháp cô đặc: o Cô đặc áp suất khí quyển: phương pháp đơn giản không kinh tế o Cô đặc áp suất chân khơng: dùng cho dung dịch có nhiệt độ sơi cao, dễ phân hủy nhiệt,… o Cơ đặc áp suất dư: dùng cho dung dịch không phân hủy nhiệt độ cao, sử dụng thứ cho trình khác 1.2.2 Cân vật chất hệ thống đặc nồi Theo phương trình cân vật chất ta có: Gđ = G c + W Gđ xđ = Gc xc (theo hàm lượng chất khơ dung dịch) Trong đó: - o Gđ – Khối lượng nguyên liệu, [kg]; kg/s o Gc – Khối lượng sản phẩm, [kg]; kg/s o W – Lượng thứ, [kg]; kg/s o xd – Nồng độ chất khô nguyên liệu, [phần khối lượng] o xc – Nồng độ chất khô sản phẩm, [phần khối lượng] Lượng thứ q trình đặc W =G đ (1 − x đ c x ) - Nồng độ sản phẩm cuối G x G x đ = đ đ x= đ c Gc Gđ −W 1.2.3 Cân nhiệt lượng hệ thống cô đặc nồi Theo định luật bảo toàn nhiệt ΣQv=ΣQr ΣQv=Q1 +Q2 ΣQr=Q3 +Q4 +Q5+Q6+Q7 Trong đó: o Q1: Nhiệt dung dịch mang vào o Q2: Nhiệt đốt ngưng tụ o Q3: Nhiệt dung dịch sau cô đặc mang o Q4: Nhiệt thứ mang o Q5: Nhiệt nước ngưng mang o Q6: Nhiệt q trình đặc o Q7: Nhiệt tổn thất môi trường → Gđ.cđ.tđ + D.i = Gc.cc.tc + W.i’ + D.cn.tn + Qcđ + Qmt Với: o tđ : Nhiệt độ nguyên liệu, [độ] o tc ; Nhiệt độ sản phẩm, [độ] o tn : Nhiệt độ nước ngưng, [độ] o cđ : Nhiệt dung riêng nguyên liệu, [J/kg.độ] o cc : Nhiệt dung riêng sản phẩm, [J/kg.độ] o cn : Nhiệt dung riêng nước ngưng, [J/kg.độ] o i : Hàm nhiệt đốt, [J/kg] o i’: Hàm nhiệt thứ, [J/kg] Lượng đốt tiêu tốn: D= W i'+G c cc tc−Gđ cđ tđ +Qcđ+Qmt i−cn tn Tính bề mặt truyền nhiệt Theo phương trình truyền nhiệt Q = K.F.τ △hi = D.(i - cn.tn) Trong : o Q: lượng nhiệt truyền, [J] o K: Hệ số truyền nhiệt,[ W/m2.độ] o F: Diện tích bề mặt truyền nhiệt, [m2] o τ : Thời gian cô đặc,[s] o △hi : Hiệu số nhiệt độ hữu ích , [độ] Rút bề mặt truyền nhiệt: D i−c t ( n n ) [m2] F= K △ thi 1.3 Cách tiến hành Chuẩn bị Tìm hiểu hệ thống thiết bị, van tác dụng Tìm hiểu với thiết bị đo nhiệt độ, vị trí đo cách điều chỉnh công tắc để đo nhiệt độ P Recư f Recư c cư / Z Log Log σ 63 9,433.10-4 1,179.10-3 1,415.10-3 1,651.10-3 1,887.10-3 2,123.10-3 Tính cột lụt: Tínhπ1: π = ( f ck a )∙ V 12 ∙ ρkk ∙ μ0,2 ε g ρL tđ Trong đó: ρkk = 1,093 (kg/m3) ε = 0,67 d = 0,09 m g = 9,81 (m/s2) ρl ỏng = 1000 (kg/m3) a = 350 (m2/m3) μt đ = V1= Xét điểm ngập lụt L=8 (l/p), V=4 (fit3/p) Nếu tính cho hàng thứ thì: Logfcư π d2 S 1= (Tiết diện ngang cột) => V1= −3 64  π1 = ( 1,263.350 0,29682 )∙ ∙ 1,093 ∙ 10,2 =0.00721 0,6732.9,81 1000  log π1= -2,14 Tính π2: π2 = L ∙ √ ρ kk V ρL Ở tính cho bảng L = (l/p) L = (lit/phut) =  π2 = 10 −3 1,33 10− 1,887.10−3 = 1,33.10-4 (m3/s) 60 ∙ √1,165= 0.002412 1000  log π2 = Log Pck/Z -2.62 c) Vẽ đồ thị o Log Pck/Z theo LogG 65 Pcư/Z G Pcư/Z Đồ thị Pcư/Z theo G L=5 G Pcư/Z Đồ thị Pcư/Z theo G L=6 66 Pcư/Z G Pcư/Z Đồ thị Pcư/Z theo G L=8 G Pcư/Z Đồ thị Pcư/Z theo G L=9 67 Logfcư Log fck o Log fck logfcư theo Rec 0.8 Logfcư 0.6 0.4 0.2 100 -0.2 Recư Logfcư Logfcư Logfcư 68 70 Logfcư Bài LỌC KHUNG BẢN 6.1 Mục tiêu Q trình thí nghiệm cho phép nghiên cứu tìm hiểu ngun lí q trình lọc Động lực trình lọc Cấu tạo nguyên tắc làm việc máy lọc khung Các yếu tố ảnh hưởng đến suất máy lọc Hằng số phương trình lọc Cách xác định số thực nghiệm Các giai đoạn liên tiếp chu trình lọc máy lọc khung 6.2 Cơ sở lý thuyết 6.2.1 Khái niệm trình lọc Lọc trình thực để phân riêng hỗn hợp nhờ vật ngăn xốp, vật xốp có khả cho pha qua giữ pha lại nên gọi vách ngăn lọc 6.2.2 Nguyên tắc lọc Tạo bề mặt huyền phù áp suất P P1 pha lỏng xuyên qua lỗ mao dẫn, pha rắn bị giữ lại Chênh lệch áp suất hai bên vách ngăn lọc gọi động lực trình lọc P=P1-P2 Áp suất tạo máy bơm, máy nén, cột nước,… Lượng nước lọc thu được: V −V W = d S.∆t s (m/s) V: thể tích nước lọc thu được, m3 S: diện tích bề mặt lọc, m2 ∆ τ: thời gian lấy mẫu (kể từ lúc bắt đầu chảy) Tính lượng nước lọc, lượng bã ẩm, lượng pha rắn lượng pha lỏng Vh = V + V1 = V a + V Gh = G + G = G a + G Vh, Gh: khối lượng thể tích hỗn hợp huyền phù đem lọc V0, G0: thể tích khối lượng chất rắn khơ V1, G1: thể tích khối lượng nước lọc nguyên chất Va, Ga: thể tích khối lượng bã ẩm + Độ ẩm bã: G −G0 Wa= a (% Kg ẩm/ Kg vật liệu ướt) G0 71 6.2.3 Phương trình tốc độ lọc Lọc với áp suất không đổi (ΔP = const) q2 + 2.C.q = K.τ q= V F – lượng nước lọc riêng C= Khi ta có: ∆ P= μ V + r X0 RV S V 2 S τ Trong đó: μ: Độ nhớt (Kg/ms) V: Thể tích nước lọc (m ) S: Diện tích bề mặt lọc (m ) τ : thời gian lọc ấn định trước r 0: Trở lực riêng (1/m2) trở lực lớp bã tạo thành (1 Kg bã khô / m bề mặt) X = Va/V0 : Tỉ số lượng bã ẩm (m3/lượng nước lọc) Rv: trở lực vách ngăn (1/m) Lọc với tốc độ không đổi W = const ∆ P=μ 6.3 Cách tiến hành Sơ đồ thiết bị Tiến hành thí nghiệm 72 Cho 20 lít nước Đóng van V1 van V2 Cho dung dịch pha vào bồn chứa Bật công tắc máy khuấy, khuấy hỗn hợp dd CaCO3 Mở van V3, V4, V5, V6 Mở bơm, điều chỉnh áp suất V4 đồng hồ áp suất mức mong muốn Đong dung dịch lọc đầu C1 ghi nhận thể tích thời gian 30 giây Làm thí nghiệm với chế độ áp suất khác 6.4 Thí nghiệm Số liệu thực nghiệm Tính tốn - Tính Q, q Δq Δτ Ta có: Chiều dài khung: 22 (cm) Bán kính lỗ trịn: 1,1 (cm) S = SVng−2 Strịn ¿ (22.22)−(2.3,14 1,12 ) ¿ 9528,024 cm2=0,9528024 m2 Cấp 1: số khung: 73 Sbề mặt lọc = (222 – 1,12 x 3,14 x 2) x = 3811,2096 (cm2) = 0,3811 (m2) i V (m3) 0,75 10-3 q 0,7 (m3/m2) = 1,97.10-3 V S q= ∆ τ (s ) Q (m3/s) Q= = = 1,5.10-4 ∆ q0=q1 – q0 = 1,97.10-3 ∆q (m3/m2) ∆τ ∆q 2538,07 Giản đồ ∆τ/∆q theo q ∆P=0,5at 41700 36700 31700 ∆τ/∆q 26700 21700 16700 11700 6700 1700 0.0018 q (m3/m2) 74 i V (m3) 1,3 10-3 q (m3/m2) = 3,41.10-3 ∆ τ (s ) Q (m3/s) = 2,6.10-4 ∆q (m3/m2) ∆ q0=q1 – q0 = 3,41.10-3 ∆τ 1466,28 ∆q ∆τ/∆q q (m3/m2) i V (m3) 2.10-3 q (m3/m2) ∆ τ (s ) = 5,25.10-3 75 = 4.10-4 Q (m3/s) ∆q ∆ q0=q1 – q0 = 5,25.10-3 ∆τ ∆q 952,38 (m3/m2) Giản đồ ∆τ/∆q theo q ∆P=1,2at 0.006 0.005 q (m3/m2) f(x) = R² = 0.004 0.003 0.002 0.001 00 ∆τ/∆q 6.5 Nhận xét Bài lọc khung bảng giúp ta tìm hiểu thêm mơ hình thiết bị nghiệp Tuy q trình lọc ta không lọc theo hỗn hợp yêu cầu ta biết nguyên lý lọc chung máy lọc khung Nhận xét trình thực hành lọc khung bản: Trong trình lọc ta lọc với nước để tìm hiểu ngun lí lọc nó, nên số liệu ghi nhận khơng xác 76 ...BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM GVHD: Nguyễn Hữu Quyền NHÓM: A SVTH: Nguyễn Trịnh Thị... Trong lúc thực nghiệm tính tốn có sai số, thao tác kỹ thuật cịn sai, cân đo dung dịch đường không ổn định thời gian không đồng Cách khắc phục cho việc phải nắm vững kiến thức trước thực hành thí... liệu D: Suất lượng sản phẩm đỉnh W: Suất lượng sản phẩm đáy xF: Nồng độ nhập liệu (của cấu tử dễ bay hơi) xD: Nồng độ sản phẩm đỉnh (của cấu tử dễ bay hơi) xW: Nồng độ sản phẩm đáy(của cấu tử dễ