Lý Thuyết Kỹ Thuật Thực Phẩm 3

CHƯƠNG 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1 Truyền khối là gì? Bản chất của quá trình truyền khối ? Qúa trình di chuyển vật chất từ pha này sang pha khác khi hai pha tiếp xúc trực tiếp với nhau gọi là quá trình t.

CHƯƠNG 1: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN Truyền khối gì? Bản chất trình truyền khối ? - Qúa trình di chuyển vật chất từ pha sang pha khác hai pha tiếp xúc trực tiếp với gọi trình truyền khối trình khuếch tán Bản chất trình truyền khối chênh lệch nồng độ Hãy cho biết chiều khuếch tán trình truyền khối: hấp thu, chưng, trích ly lỏng – lỏng, trích ly lỏng – rắn, hấp phụ, sấy, hòa tan, kết tinh; giải hấp thu-degas, giải hấp phụ, trao đổi ion - Hấp thu: khí vào lỏng - Chưng cất: lỏng vào - Trích ly lỏng – lỏng: tách chất hịa tan chất lỏng khác khơng hịa tan với chất lỏng trước - Trích ly rắn lỏng: truyền từ rắn vào lỏng - Hấp phụ: truyền từ pha khí vào rắn - Sấy: từ pha rắn lỏng vào khí - Hịa tan: Từ rắn vào lỏng - Kết tinh: truyền từ pha lỏng vào pha rắn - Giải hấp thu-degas: truyền từ lỏng vào khí - Giải hấp phụ: truyền từ rắn vào khí - Trao đổi ion: gắn ion chất mang trao đổi nhóm ion với ion dung dịch Tại trạng thái cân pha, nồng độ cấu tử hai pha có đặc điểm gì? Q trình khuếch tán xảy nào? HD: tốc độ tổng cổng - Tại trạng thái cân bằng, nồng độ cấu tử hai pha đạt trạng thái cân bằng, luôn xa thuận nghịch tổng tốc độ Tốc độ thuận tốc độ nghịch Gọi x, y nồng độ làm việc pha x y Trường hợp vật chất chủ yếu chuyển từ pha x sang pha y (x*, y*: nồng độ cân pha x pha y)? HD: trường hợp x > x* y < y* Trường hợp vật chất chủ yếu chuyển từ pha y sang pha x (x*, y*: nồng độ cân pha x pha y)? HD: trường hợp x < x* y > y* Động lực trình truyền khối gì? -Nồng độ làm việc nồng độ cân cấu tử phân bố pha khác Khi trình truyền khối xảy ra, động lực trình thay đổi nào? - Khuếch tán từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp Động lực q trình truyền khối trung bình tính cách nào? ∆ytb = ∆xtb = ∆y1 − ∆y2 ∆y ln ∆y2 ∆x1 − ∆x2 ∆x ln ∆x2 Quá trình truyền khối xun pha gì? Cho ví dụ minh họa? - La trình dịch chuyển từ pha sang pha khác thông qua tiếp xúc pha - Vd: q trình chưng cất, hấp thu, trích ly Q trình cấp khối gì? Cho ví dụ minh họa? - Là trình mà ta bổ sung lượng chất vào pha - Vd: Hỗn hợp gồm pha dầu nước thêm đường vào hỗn hợp Khuếch tán đối lưu gì? - Là q trình xảy nhân dịng có chuyển động xốy, di chuyển vật chất nhờ xáo trộn phân tử dòng Động lực trình khuếch tán đối lưu gì? - Sự chênh lệch nồng độ nhân với nồng độ bề mặt tiếp xúc Cho ví dụ minh họa? Khuếch tán phân tử gì? - Là trình xảy màng có chế độ chuyển động dịng, vật chất di chuyển qua màng Động lực trình khuếch tán phân tử gì? Cho ví dụ minh họa? - Chênh lệch nồng độ hai bề mặt tiếp xúc 10 Quá trình khuếch tán trình truyền khối diễn nhanh? Qúa trình khuếch tán đối lưu Quá trình khuếch tán định tốc độ q trình truyền khối? Cho ví dụ minh họa? Qúa trình khuếch tán phân tử 11 Biểu thức định luật Henry, định luật Raoult, định luật Dalton gì? pi = H xi ∗ ⇒ H xi = yi P hay yi ∗ = P xi = m.xi H P = ∑ pi P: áp suất tổng cộng, m: hệ số phân phối hay số cân H: số Henry Định luật Raoult: pi = Pi o xi pi : áp suất riêng phần cấu tử I hỗn hợp Pi o : áp suất bão hòa cấu tử I nhiệt độ xi : phần mol x cấu tử I dung dịch Định luật Dalton: p = ∑ pi pi : áp suất riêng phần cấu tử I hỗn hợp 12 Trong cơng thức tính đường kính thiết bị truyền khối, lưu lượng sử dụng lưu lượng pha nào? Lưu lượng sử dụng lưu lượng pha φ y 13 Phân loại tháp truyền khối? Ưu nhược điểm loại? - Tháp mâm - Tháp đệm 14 Gọi x, y nồng độ làm việc pha x y Trường hợp vật chất chuyển từ pha x sang pha y ? HD: x > y = - Nồng độ làm việc pha x > 0, nồng độ làm việc pha y =0 Trường hợp vật chất chuyển từ pha y sang pha x ? HD: y > x=0 - Nồng độ làm việc pha y > 0, nồng độ làm việc pha x =0 15 Phân biệt nồng độ phần mol, tỷ số mol, phần khối lượng, tỷ số khối lượng? Phần khối lượng Phần mol Tỷ số khối lượng Tỷ số mol Trong đó: Pha lỏng L xi = i L L xi = i L Li Xi = L − Li Xi = Li L − Li Pha G yi = i G G xi = i G Gi Yi = G − Gi Xi = Gi G − Gi L,G: suất lượng mol pha lỏng, pha hơi, kmol/h L, G : suất lượng khối lượng pha lỏng, pha hơi, kg/h i: cấu tử hỗn hợp 16 Bậc tự gì? Vai trị bậc tự hệ nhiệt động? Cơng thức tính bậc tự do? Bật tự C hệ số thông số nhiệt động độc lập đủ để xác định hệ trạng thái cân C =k − f +n f: số pha hệ k: số cấu tử độc lập hệ n: số yếu tố bên ảnh hưởng lên cân hệ rk 17 Thế cân nhiệt động? Bản chất cân nhiệt động? Cho ví dụ minh hoạ q trình có cân nhiệt động lĩnh vực Thực phẩm/đồ uống Ở trạng thái cân nhiệt động lực học xảy tượng truyền nhiệt, phản ứng hóa học, biến đổi trạng thái khí, lỏng, rắn Trạng thái cân nhiệt động lực học khác với trạng thái cân học chỗ đại lượng vĩ mô đặc trưng cho hệ không đổi phần tử cấu tạo nên hệ không ngừng chuyển động hỗn loạn Chẳng hạn hệ gồm chất lỏng, đựng bình kín, mặt chất lỏng có bão hồ Hệ trạng thái cân nên đại lượng p, V, T không đổi Tuy nhiên bên hệ có phân tử bay khỏi chất lỏng ngược lại có phân tử thuộc phần bão hồ bay trở lại vào chất lỏng Dĩ nhiên số phân tử bay bay trở vào chất lỏng thời gian phải 18 Hệ số truyền khối hệ số truyền khối tổng quát gì? Ky K x lần lược hệ số truyền khối tổng quát biểu diễn trình truyền khối hai pha lỏng pha khí 1 m 1 m = + = + K y k y kx K m′.k y k x x kx , k y hệ số truyền khối riêng pha khí, pha lỏng 19 Hệ số Henry (H) phụ thuộc vào thông số nhiệt động nào? Hệ số Henry phụ thuộc vào tính chất khí, lỏng nhiệt độ 20 Mối liên hệ vận tốc truyền khối động lực truyền khối? - Vận tốc trình tỷ lệ thuận với động lực tỷ lệ nghịch với trở lực CHƯƠNG KĨ THUẬT HẤP THU TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Hấp thu gì? Trong hấp thu, khí bị hút gọi gì? Khí khơng bị hấp thu gọi gì? Chất lỏng dùng để hút khí gọi gì, có đặc điểm gì? - Định nghĩa: Qúa trình hấp thu q trình hỗn hợp chất khí cho tiếp xúc với chất lỏng nhằm mục đích hịa tan chọn lọc hay nhiều cấu tử hỗn hợp khí để tạo nên dung dịch cấu tử chất lỏng -Khí khơng hấp thu gọi khí trơ - Chất lỏng dùng để hút khí gọi chất hấp thu *Có đặc điểm: +Thu hồi cấu tử có giá trị pha khí + Làm khí + Tách hỗn hợp khí thành cấu tử riêng biệt (khí hấp thu gọi chất bị hấp thu) Các đặc điểm dung mơi gì? - Các đặc điểm dung mơi: Có tính chất hịa tan chọn lọc Độ bay tương đối thấp nhằm tránh mát Tính ăn mịn dung môi thấp để dễ dàng việc chế tạo thiết bị Chi phí thấp, dung mơi dễ tìm, giá thành rẻ Độ nhớt dung môi bé, giúp tăng tốc độ hấp thu, tránh ngập lụt, truyền nhiệt tốt Nhiệt dung riêng bé giúp tốn nhiệt hồn ngun dung mơi 7.Nhiệt độ sơi khác xa với nhiệt độ chất hòa tan dễ tách cấu tử khỏi dung môi Nhiệt độ đóng rắn thấp tránh tượng đóng rắn làm tắt thiết bị 9.Khơng tạo thành kết tủa, hịa tan tránh tắc thiết bị thu hồi cấu tử đơn giản 10.Không độc người môi trường Trong tất đặc điểm, đặc điểm quan trọng Vì tính chất chủ yếu dung mơi, hịa tan cấu tử cần tách khỏi hỗn hợp khí mà khơng hịa tan cấu tử cịn lại hịa tan khơng đáng kể Dung mơi dung chất có chất hóa học tương tự cho độ hịa tan tốt Dung môi dung chất tạo nên phản ứng hóa học làm tăng độ hịa tan lên nhiều, dung môi thu hồi để dùng lại phản ứng phải có tính hồn ngun Đường cân sử dụng trình hấp thu đường cân theo nồng độ gì? -Tỷ số mol Đường cân sử dụng trình hấp thu đường cân theo nồng độ luôn lớn nồng độ làm việc, lượng dung môi thực tế lớn lượng dung môi tối thiểu, thường khoảng 20% Trong tháp mâm chóp trình tiếp xúc pha diễn vị trí nào? - Bề mặt riêng Khi chọn đệm, để giảm khối lượng thiết bị, vật đệm cần thỏa yêu cầu nào? + Có khối lượng riêng bé Khi chọn đệm, để giảm trở lực pha khí, vật đệm cần thỏa u cầu nào? Thường sử dụng đệm gỗ có kích thước lớn nên bề mặt riêng đệm bé Khi chọn đệm, để tăng bề mặt tiếp xúc, vật đệm cần thỏa u cầu nào? + Có kích thước bé, có bề mặt riêng lớn Đối với tháp đệm q cao, có nhược điểm gì, cách khắc phục? + Nhược điểm: phân phối chất lỏng không Để khắc phục nhược điểm đo, tháp cao người ta chia đệm nhiều tầng có đặt thêm phân phối chất lỏng tầng đệm Ưu nhược điểm tháp hấp thu loại màng gì? + Ưu điểm: Trở lực pha khí nhỏ Có thể biết bề mặt tiếp xúc pha trường hợp chất lỏng chảy thành màng Có thể thực trao đổi nhiệt + Nhược điểm: Năng suất theo pha lỏng nhỏ Cấu tạo phức tạp, vận hành dễ bị sặc Trong tháp mâm chóp q trình tiếp xúc pha diễn vị trí nào? => Đỉnh tháp Trong tháp mâm chóp q trình tiếp xúc pha diễn vị trí bậc (đĩa) (Trang 61) 10 So với tháp đệm tháp đĩa (tháp mâm) có ưu điểm gì? Ưu điểm: - Hiệu suất làm việc cao có bề mặt tiếp xúc pha lớn - Kết cấu đơn giản - Trở lực tương đối thấp - Đơn giản, dễ vận hành - Tháp hoạt động ổn định 11 So với tháp đệm tháp đĩa (tháp mâm) có ưu điểm gì? - Trở lực lớn, khơng làm việc với chất lỏng tạo màng 12 Trong hấp thu, từ đỉnh tháp xuống đáy, nồng độ pha khí thay đổi nào? Nồng độ pha lỏng biến đổi nào? - Tăng dần 13 Trong hấp thu, lượng lỏng vào khỏi tháp biến đổi nào? Lượng khí vào khỏi tháp biến đổi ? - Lỏng vào tăng - Khí vào giảm ( lượng khí lượng lỏng tăng lên) 14 Trong hấp thu, đường làm việc có mối tương quan với đường cân bằng? HD: đường làm việc nằm không cắt đường cân 15 Để trình hấp thu thuận lợi, cho biết đặc điểm lượng dung môi, nhiệt độ áp suất làm việc HD: Ltr >> Ltrmin, t giảm, P tăng - Dung mơi tối thiểu để hấp thu phải đạt với nồng độ cân 16 Để trình giải hấp thu (degas stripping) thuận lợi, cho biết đặc điểm nhiệt độ áp suất làm việc HD: t tăng, P giảm Khi chọn dung môi, để giảm trở lực khuếch tán, dung môi cần thỏa yêu cầu nào? HD: độ nhớt nhỏ Khi chọn dung mơi, để tiết kiệm nhiệt hồn nguyên, dung môi cần thỏa yêu cầu nào? HD: nhiệt dung riêng nhỏ Khi chọn dung môi, để dễ tách cấu tử hấp thu khỏi dung mơi dung môi cần thỏa yêu cầu nào? HD: nhiệt độ sôi cấu tử dung môi phải khác xa Để trình hấp thu thuận lợi, cho biết đặc điểm lượng dung môi, nhiệt độ áp suất làm việc HD: Ltr >> Ltrmin, t giảm, P tăng Để trình giải hấp thu (degas stripping) thuận lợi, cho biết đặc điểm nhiệt độ áp suất làm việc HD: t tăng, P giảm Có loại hiệu suất mâm sử dụng cho hấp thu? Kể tên loại HD: có loại, hiệu suất mâm tổng quát, liên quan đến toàn tháp; hiệu suất mâm Murphree, liên quan đến mâm; hiệu suất mâm cục bộ, liên quan đến vị trí cụ thể mâm Độ hòa tan chất khí chất lỏng phụ thuộc vào yếu tố nào? Giải thích sao? + Độ hịa tan khí chất lỏng phụ thuộc vào: ¬Tính chất khí chất lỏng ¬Nhiệt độ mơi trường ¬Áp suất riêng phần khí hỗn hợp Giải thích sao: phụ thuộc biểu thị bằng: Định luật Henry-Dalton Biểu thức: ycb = m.x Khi tính tốn hấp thu, người ta thường dùng tỷ số mol, trường hợp có: CHƯƠNG 3.CHƯNG CẤT Chưng gì? Phân biệt trình chưng ứng dụng q trình đó? - Tách cấu tử hỗn hợp chất lỏng hỗn hợp khí- lỏng thành cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay khác cấu tử - Phân biệt trình chưng + Chưng cất đơn giản: dùng để tách hỗn hợp bao gồm: cấu tử có độ hay khác Phương pháp dùng để tách sơ làm cấu tử + Chưng cất nước trực tiếp: dùng để tách hỗn hợp bao gồm: chất không bay Ứng dụng trường hợp, hợp chất tách không tan nước + Chưng cất chân không: dùng trường hợp hạ nhiệt độ sôi cấu tử Bản chất trình truyền khối trình chưng cất gì? Bản chất trình truyền khối trình khuếch tán, vật chất di chuyển từ pha lỏng vào pha ngược lại Trong chưng cất hỗn hợp cấu tử, cấu tử gọi cấu tử nhẹ cấu tử có nhiệt độ sơi thấp, cấu tử gọi cấu tử nặng cấu tử có nhiệt độ sơi cao? Khi tính tốn, tính theo cấu nào? Tính theo cấu tử có nhiệt độ sơi thấp Trong q trình chưng cất từ đáy tháp lên đỉnh tháp, nồng độ cấu tử dễ bay pha khí thay đổi ? Tăng dần Nồng độ cấu tử dễ bay pha lỏng thay đổi nào? Tăng dần Nhiệt độ sôi hỗn hợp thay đổi nào? Giảm dần Trong chưng cất hỗn hợp cấu tử, cấu tử gọi cấu tử nhẹ, cấu tử gọi cấu tử nặng? - Trong trình chưng cất hỗn hợp cấu tử, cấu tử nhẹ cấu tử dễ bay hơi, cấu tử nặng cấu tử khó bay Trong chưng cất, nồng độ cấu tử nhẹ dịng hồn lưu đỉnh tháp so với dòng sản phẩm đáy so với dòng sản phẩm đỉnh? Bằng Trong tháp chưng cất, phần phần chưng: mâm nhiên liệu, phần phần cất: mâm nhiên liệu, ranh giới phần : mâm nhập liệu thay đổi vị trí Trong chưng cất, cấu tử khuếch tán nào? Cấu tử dễ bay pha lỏng lên, khó bay ngưng tụ xuống Nhập liệu thường vào tháp trạng thái nào? Lỏng sôi Dịng hồn lưu quay tháp trạng thái nào? Lỏng sôi Trong chưng cất, số hồi lưu (hoàn lưu) làm việc số hồi lưu tối thiểu gì? Mối liên hệ số hồi lưu lượng nhiệt tiêu thụ đáy tháp gì? Chỉ số hồn lưu lớn lượng nhiệt tiêu thụ đáy tháp nhiều Có loại hiệu suất mâm sử dụng cho chưng cất? Kể tên loại HD: có loại, hiệu suất mâm tổng quát, liên quan đến toàn tháp; hiệu suất mâm Murphree, liên quan đến mâm; hiệu suất mâm cục bộ, liên quan đến vị trí cụ thể mâm So sánh cấu tạo nguyên lý hoạt động loại tháp chưng cất? Hiệu suất mâm tổng quát E0: Là hiệu suất đơn giản sử dụng xác nhất, định nghĩa tỉ số số mâm lý tưởng số mâm thực cho toàn tháp E0= = Hiệu suất mâm murphree: tỉ số biến đổi nồng độ pha qua mâm với biến đổi nồng độ cực đại đạt pha rời mâm cân với pha lỏng rời mâm thứ n So sánh cấu tạo nguyên lý hoạt động loại tháp chưng cất? o Tháp mâm - Cấu tạo: thân tháp hình trụ, thẳng đứng phía có gắn mâm có cấu tạo khác để chia thân tháp thành đoạn nhau, mâm pha lỏng pha đựơc cho tiếp xúc với Tùy theo cấu tạo gồm có: + Tháp mâm xuyên lỗ: mâm bố trí lỗ có đường kính 3-12 mm + Tháp mâm chóp: mâm bố trí có chép dạng trịn, chữ s - Nguyên lý hoạt động: nguyên liệu đưa vào tháp qua ống nhập liệu, pha lỏng pha tiếp xúc với mâm  Cấu tử nhẹ bị lôi lên đỉnh, cấu tử nặng xuống đáy o Tháp đệm - Cấu tạo: tháp hình trụ, gồm nhiều đoạn nối với mặt bích hay hàn Vật đệm cho vào tháp theo phương pháp xếp ngẫu nhiên hay xếp theo thứ tự 24 Trong hệ thống chưng cất, thường dùng bơm định lượng thay cho bồn cao vị, giải thích sao? 25 Trình bày nội dung thích có mũi tên hình tháp chưng cất bên dưới? Cho biết trạng thái nhiệt động vị trí Tháp chưng cất thuộc loại tháp chưng cất liên tục Nước ( nguyên liệu) ( lạnh) cho vào hệ thống tháp chưng cất (feed tray) ống ( feed) sau chảy từ từ xuống theo trays ( nóng), q trình chảy xuống nước sẻ tiếp xúc với nước bão hòa nhiệt truyền vào hệ thống phun ( from reboiler)( nóng) Trong q trình tiếp xúc nước chất lỏng, cấu tử cần tách khuếch tán vào Hỗn hợp nước cấu tử bay ngưng tụ tách thành sản phẩm, cịn phần chất khơng cần thiết sẻ lắng xuống thoát (to reboiler) Lượng thành phẩm sẻ hồi lưu ( reflux) vào lại hệ thống để lặp lại trình đạt trạng thái mong muốn 26 Trình bày nguyên lý hệ thống chưng cất bên dưới? Cột chưng cất cấp nước nguyên liệu từ hệ thống feed, bão hòa nhiệt từ hệ thống reboiler Trong trình tiếp xúc nước chất lỏng, cấu tử cần tách khuếch tán vào Hỗn hợp nước cấu tử bay ngưng tụ tách thành sản phẩm sản phẩm làm lạnh hệ thống làm mát đưa vào bồn chứa ( hệ thống hồi lưu Reflux) đưa lại vào cột chưng cất đạt trạng thái yêu cầu ( Overhead product) phần chất lỏng khơng bay sẻ bị chìm xuống vào hệ thống xử lí chất lỏng đáy Bottoms liquid Các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến trình chưng cất? Nêu giải pháp nâng cao hiệu trình chưng cất hệ cụ thể - Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình chưng cất: + Nhiệt độ sơi chất khác + Loại dung môi, chất hấp thụ + Áp suất khác + Nồng độ cấu tử + Mức lượng + Mức độ hòa tan + Nhiệt độ bay CHƯƠNG TRÍCH LY Bản chất q trình trích ly gì? Động lực q trình trích ly? Khi cần thực q trình trích ly? Ứng dụng q trình trích ly công nghệ thực phẩm – đồ uống? Bản chất q trình trích ly: Trích ly q trình tách nhiều chất tan chất lỏng chất rắn chất lỏng khác gọi dung mơi Động lực q trình trích ly: Là chênh lệch nồng độ cấu tử nguyên liệu dung môi Ứng dụng q trình trích ly cơng nghệ thực phẩm – đồ uống: Dùng hexan, heptane cyclohexan để tách chất béo đậu nành, đậu phộng, hạt hướng dương, hạt lanh,… Trình bày đặc điểm trạng thái cân trích ly rắn – lỏng? • Thế hóa cấu tử phân bố dung dịch hóa chất rắn Có phương pháp trích ly? Ưu nhược điểm phương pháp này? Có ba phương pháp trích ly: • Trích ly bậc: Là phương pháp trích ly đơn giản nhất, làm việc gián đoạn hay liên tục, có nhược điểm tốn nhiều dung mơi thu cấu tử cần tách có độ tinh khiết thấp • Trích ly nhiều bậc chéo dịng (trích ly nhiều bậc xuôi chiều): lặp lại nhiều lần trình trich ly bậc Ưu điểm phương pháp tách triệt để cấu tử cần tách Raphinat, tốn nhiều dung môi nồng độ cấu tử phân bố dung dịch trích lỗng Có thể khắc phục nhược điểm cách trích ly nhiều bậc ngược chiều • Trích ly nhiều bậc ngược dịng: so với trích ly nhiều bậc chéo dịng, trích ly nhiều bậc ngược chiều tốn dung môi mà nồng độ cấu tử dung dịch trích đậm đặc hơn, cịn Raphinat nhỏ Đặc điểm yêu cầu kỹ thuật dung môi? Chọn dung môi vấn đề quan trọng để thực q trình trích ly Người ta thường dựa vào tiêu chí sau để chọn dung mơi: • Dung mơi có khả hịa tan chọn lọc, tức cấu tử cần thu nhận mẫu ngun liệu có độ hịa tan cao dung mơi Ngược lại, cấu tử khác có mẫu nguyên liệu cần trích ly khơng hịa tan dung mơi có độ hịa tan • Dung mơi phải trơ với cấu tử có dịch trích • Dung mơi khơng gây tượng ăn mịn thiết bị, khó cháy khơng độc người sử dụng • Dung mơi có giá thành thấp, dễ tìm; nhà sản xuất thu hồi dung mơi sau q trình trích ly để tái sử dụng • Những dung môi phổ biến công nghiệp thực phẩm bao gồm nước, số loại dung môi hữu CO trạng thái siêu tới hạn Đặc điểm cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị trích ly Kennedy? Đặc điểm cấu tạo: Thùng trịn có 18 ngăn chứa hạt rắn quay chậm thùng cố định Nguyên lý hoạt động: máy chiết Kennedy cần khoảng khơng, hoạt động máy thấm màu di chuyển chất rắn qua dung môi ngược lại thơng thường Nó bao gồm đường nằm ngang khoang qua khoang mà chất rắn bị rửa trôi liên tiếp bị chuyển động cánh quạt chậm nằm phần Tạo điều kiện để thoát nước giai đoạn cánh bơm nâng chất rắn lên mực chất lỏng trước đổ chúng vào khoang Dung mơi chảy ngược dịng từ buồng sang buồng khác Bởi chất rắn chịu tác động học có phần mạnh so với loại máy thấm màu liên tục khác Đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động ưu/nhược điểm thiết bị trích ly kiểu vít tải? • Đặc điểm:thiết bị có tháp dạng trụ dạng đứng nối với ống trụ nằm ngang, bên thiết bị có vít tải ngun liệu • Ngun lý:nguyên liệu nạp vào tháp vít tải đưa xuống bên tháp, dung môi đưa vào cửa khác tháp theo chiều ngược lại với ngun liệu, dịch trích đuolực ngồi theo cửa • Ưu điểm : vận chuyển đc vật liệu dính ướt • Nhược điểm: bề mặt vít máng lọc dễ bị mài mòn nhanh, nguyên liệu dễ bị bám vào rãnh vít Đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động ưu/nhược điểm thiết bị trích ly kiểu tháp phun? • Đặc điểm cấu tạo: Thiết bị trích ly loại tháp phun cấu tạo bao gồm van tháo pha nặng, bề mặt phân chia pha, van điều chỉnh bề mặt phân chia pha van tháo cặn (mở định kỳ) tích tụ lại bề mặt phân pha • Nguyên lý hoạt động: Đây dạng thiết bị đơn giản cho q trình tiếp xúc pha liên tục, có tháp rỗng có phận phân phối tháp lỏng tháo chất lỏng Pha liên tục chiếm tồn thể tích tháp từ lên từ xuống Pha phân tán tạo thành phận phun tạo thành hạt nhỏ xuyên qua, phân tán vào pha liên tục Pha phân tán sau vượt qua khỏi phận phân phối pha liên tục kết tụ lại tách khỏi pha liên tục • Ưu/nhược điểm thiết bị trích ly kiểu tháp phun: Chi phí chế tạo tháp khơng lớn, dễ dàng làm vệ sinh, có suất cao có hiệu suất nên khơng sử dụng thực tế Đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động ưu/nhược điểm thiết bị trích ly kiểu tháp chêm? • Đặc điểm cấu tạo: Tháp chêm tháp hình trụ gồm nhiều bậc nối với mặ bích hay hàn Vật chêm đổ đầy tháp theo hai phương pháp – xếp ngẫu nhiên hay theo thứ tự • Nguyên lý hoạt động: Hỗ hợp nhập liệu đưa vào tháp qua ống nhập liệu, tháp chưng cất pha lỏng tiếp xúc với mâm dẫn đến cấu tử nhẹ bị lơi lên đỉnh, cịn cấu tử nặng chảy xuống đáy theo chảy chuyền Tại đáy tháp, hỗn hợp lỏng tháo qua ống 6, phần lấy làm sản phẩm đáy, phần cịn lại qua nồi đun đáy tháp hố quay lại tháp chưng chất qua ống Tại đỉnh tháp, khỏi tháp qua ống vào thiết bị ngưng tụ thành lỏng - sôi Một phần lấy làm sản phẩm đỉnh, phần lại hoàn lưu lại tháp qua ống tuần hoàn Quá trình truyền khối xảy bên bề mặt vật liệu chêm • Ưu/nhược điểm: Có suất tháp chêm phần thể tích tháp bị vật chêm chiếm, hiệu suất phân tán tháp chêm khơng cao Phịng hờ ko kịp • Đặc điểm cấu tạo: tháp đệm hình trụ, bên đổ đầy đệm • Nguyên lý hoạt động: chất lỏng chảy từ cao xuống theo bề mặt đệm khí từ lên phân tán chất lỏng • Ưu điểm: hiệu suất cao bề mặt tiếp xúc lớn, cấu tạo đơn giản, trở lực tháp không lớn lắm, giới hạn làm việc tưởng đối rộng • Nhược điểm: khó làm ướt nhiều đệm, tháp cao phân phối chất lỏng khơng Đặc điểm cấu tạo, nguyên lý hoạt động ưu/nhược điểm thiết bị trích ly kiểu thùng quay? • Đặc điểm cấu tạo: bao gồm cửa cho vật liệu vào, ống dẫn dung môi vào, nước vào, giỏ chứa nguyên liệu, cửa tháo bã, ống tháo mitxen thiết bị truyền nhiệt • Nguyên lý hoạt động: Nguyên liệu cho vào giỏ chứa lắp thùng quay, giỏ chứa nguyên liệu nhúng liên tục vào dung môi Khi nguyên liệu hết tinh dầu, mitxen tháo cửa Sau cho nước vào vỏ nhiệt thiết bị theo ống để tách dung mơi từ bã trích ly • Ưu/nhược điểm: Ít tốn dung mơi hiwn so với hệ thống trích ly gián đoạn 10 Nhiệt độ ảnh hưởng đến qua trình trích ly lỏng – lỏng lỏng – rắn? Nhiệt độ ảnh hưởng đến qua trình trích ly lỏng – lỏng lỏng – rắn? • Khi tăng nhiệt độ, cấu tử chuyển động nhanh hơn, hòa tan khuếch tán cấu tử sang dung mơi tăng cường • Khi tăng nhiệt độ, độ nhớt dung môi giảm, dung môi dễ xuyên qua nguyên liệu, diện tích tiếp xúc bề mặt dung mơi nguyên liệu tăng • Khi tăng nhiệt độ, tốc đọ trích ly tăng • Lỏng – Lỏng: Thì thấm hoa tan cấu tử dung môi tăng nhiệt độ tăng làm tăng hiệu tốc độ trích ly, xử lý nhiệt làm tăng khả hòa tan khuếch tán hợp chất, • Lỏng – Rắn: giảm độ nhớt dung môi tăng khả truyền khối xâm nhập vào bên tế bào, nhiệt độ làm giảm rào cản suy yếu thành màng tế bào kết làm dung môi dễ dàng tiếp xúc với hoạt chất, làm tăng khả trích ly 11 Trích ly lưu chất siêu tới hạn (supercritical fluid) gì? Ưu nhược điểm phương pháp này? • Trích ly chát siêu tới hạn sử dụng chất có áp suất nhiệt độ cao điểm tới hạn, mà vật chất có trạng thái đặc biệt vừa lỏng vừa khí, khuếch tán chất khí thấm qua vật chất chất lỏng, dùng chất siêu tới hạn (H2O, CO2…) để trích ly caffein trà hay cà phê • Ưu điểm: + truyền khối: hệ số truyền khối nhanh, hiệu suất trích ly cao + Tính chọn lọc cao + Độ tinh sản phẩm cao +Ít xảy phản ứng phụ • Nhược điểm: +Chi phí đầu tư cao Về áp suất để tạo chất siêu tới hạn hoạt động cao, người điều hành thiết bị quản lý thiết bị bảo hộ an tồn 12 Hiệu q trình trích ly dự đốn thơng qua hệ số phân bố m (hoặc β) nào? • Nếu m động lực trình nên không chưng luyện Muốn đạt nồng độ cao nồng độ đẳng phí dùng chưng luyện đẳng phí, chưng luyện trích ly, hấp phụ, Hỗn hợp đẳng phí: nồng độ pha nồng độ pha lỏng (khi pha cân bằng) => không chưng cất CÁC CÂU HỎI CHƯA TRẢ LỜI CHƯƠNG 1: CHƯƠNG 2(0) CHƯƠNG 3: (6) Trong chưng cất, số hồi lưu (hoàn lưu) làm việc số hồi lưu tối thiểu gì? 12: Nhiệt độ sôi cấu tử phải khác tối thiểu độ để trình chưng cất đạt hiệu quả? 13: Mâm nhập liệu vị trí tháp chưng cất? Vị trí có thay đổi khơng? 18.Có loại nồi đun cho tháp chưng cất? So sánh ưu nhược điểm loại 27 Áp suất tháp chưng cất thường lớn atm, tính tốn thường chọn atm, giải thích sao? 28 Trong hệ thống chưng cất, thường dùng bơm định lượng thay cho bồn cao vị, giải thích sao? CHƯƠNG 4(3) 7.Trình bày đặc điểm trạng thái cân trích ly rắn – lỏng? 18 Đặc điểm giai đoạn q trình trích ly lỏng rắn? Cho ví dụ minh hoạ 19 Mô tả đặc điểm kỹ thuật q trình trích ly lưu chất siêu tới hạn (supercritical fluid)? 20 Khi thực q trình trích ly nhiều loại dung môi, cho biết thứ tự dung mơi này? Cho ví dụ minh hoạ CHƯƠNG 5(3) Thực bão hòa cho dung dịch phương pháp nào? So sánh ưu nhược điểm phương pháp này? 7.Tinh thể gì? Có loại tinh thể? Cho ví dụ minh họa 10 Loại tinh thể kích thước tinh thể ảnh hưởng đến trình thực phẩm / đồ uống? Cho ví dụ minh hoạ ... sản phẩm cần giảm áp suất thấp áp suất tới hạn CO2 chuyển sang dạng khí ngồi cịn sản phẩm tháo bình hứng • Trích ly phương pháp CO2 siêu tới hạn cho sản phẩm tự nhiên có hoạt tính sinh học cao Kỹ. .. phân đoạn sản phẩm ly trích nồng độ cao thấp khác 20 Khi thực trình trích ly nhiều loại dung mơi, cho biết thứ tự dung mơi này? Cho ví dụ minh hoạ 21 Trong chưng cất yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng... chưng cất gồm yếu tố ? Yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến chưng cất gồm yếu tố: lưu lượng nhập liệu, nồng độ nhập liệu, tỷ số hoàn lưu, lưu lượng sản phẩm đỉnh, lưu lượng sản phẩm đáy, nhiệt độ nhập liệu,