Tóm tắt lý thuyết quá trình thiết bị CNTP 1

Tóm tắt lý thuyết quá trình thiết bị CNTP 1 5.1. Quá trình và thiết bị làm nhỏ 5.1.1. Quá trình làm nhỏ 5.1.1.1. Khái niệm Quá trình làm nhỏ nguyên liệu là quá trình gia công cơ học nhằm phá vỡ cơ cấu nguyên liệu, chuyển chúng sang dạng nhỏ hơn. Quá trình này được thực hiện bằng các phương pháp: nghiền, cắt, thái, chà, đồng hóa,… khi chọn phương pháp thực hiện phải chú ý đến yêu cầu của dạng nguyên liệu cần làm nhỏ và trạng thái vật lý, tính chất cơ học của nguyên liệu. 5.1.2 Máy thiết bị làm nhỏ 5.1.2.1 Máy nghiền 1) Máy nghiền búa ) Cấu tạo Cấu tạo máy nghiền búa gồm một roto, trên roto có các cánh búa. Cánh búa có thể có nhiều dạng khác nhau tuỳ theo yêu cầu nghiền và cơ lý tính của nguyên vật liệu. Roto quay trên một vỏ máy được làm bằng gang đúc, có chỗ lắp lưới hoặc toàn bộ xung quanh là lưới. Loại đúc bằng gang bên trong thường lắp gờ. Loại bao xung quanh là lưới bên trong có gờ hoặc không. ) Nguyên lý Nguyên liệu cần nghiền cho vào bên trong máy qua cửa nạp liệu. Do sự va đập của vật liệu với các cánh búa đang quay và với thành trong của máy, vật liệu sẽ biến dạng rồi vỡ ra thành các thành phần có kích thước nhỏ hơn. Ngoài ra khi nguyên liệu ban đầu có kích thước lớn, còn có thêm sự chà xát của vật liệu với thành trong của máy. Do bị va đập nhiều lần giữa cánh búa và vỏ máy, nguyên liệu giảm kích thước đến khi nhỏ hơn lỗ lưới, hạt sẽ theo lỗ lưới ra ngoài. Các hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới tự thoát ra ngoài hoặc được quạt hút ra khỏi máy, còn các hạt vật liệu to chưa lọt qua lưới lại được các búa tiếp tục nghiền nhỏ. Ðể nghiền được, động năng của búa khi quay phải lớn hơn công làm biến dạng để phá vỡ vật liệu. Do vậy, khi nghiền vật liệu lớn cần có trọng lượng búa lớn, còn khi nghiền vật liệu nhỏ cần búa nhẹ hơn. Trong trường hợp vật liệu nghiền kích thước không đều hoặc quá cứng, người ta dùng loại có cánh búa xếp. Ưu điểm của cánh búa loại này là có thể xếp được khi qua tải hoặc vật cứng; khi vượt qua tải hay vật cứng này, cánh búa sẽ mở ra nhờ lực ly tâm. 2. Máy nghiền răng ) Cấu tạo Bao xung quanh rôto là lưới, do đó diện tích lưới của máy nghiền răng lớn hơn rất nhiều so với máy nghiền búa. Rôto là một đĩa phẳng có gia công các răng sắp xếp theo đường tròn đồng tâm ở các vị trí khác nhau sao cho khi đóng nắp máy lại hàng răng cố định trên nắp máy nằm giữa 2 hàng răng quay trên rôto. Răng trên rôto sẽ quay theo khe giữa 2 hàng răng cố định. Răng gắn trên rôto bằng cách đúc liền hay bắt bằng các vít cấy phía sau. Đầu răng và nắp máy càng gần (khe hở hẹp) nghiền càng mịn. ) Nguyên lý Nguyên liệu được cho vào giữa tâm máy, bị răng quay đập nhiều lần. Nguyên liệu đập vào hàng răng quay thứ nhất, sau đó đập qua hàng răng cố định đi ra ngoài và đập vào hàng răng quay kế tiếp... Cứ tiếp tục cho đến khi nào kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ lưới (thường ra khỏi hàng răng cuối cùng) sẽ theo lỗ lưới ra ngoài. Nếu kích thước sau khi ra khỏi các hàng răng vẫn còn lớn hơn kích thước lỗ lưới, hạt sẽ tiếp tục bị đập nhỏ ở hàng răng cuối. ) Lưu ý Số vòng quay của rôto rất lớn: 3000 6000 vòngphút, do đó động năng va đập rất lớn, khả năng nghiền mịn tăng. Máy nghiền răng cũng có thổi khí nhưng ít hơn máy nghiền búa nên năng suất cao hơn (thổi khí ít, lắng bụi nhanh).Tuy nhiên, máy nghiền răng chỉ nghiền hạt có kích thước nhỏ, đồng đều trong khi máy nghiền búa có thể nghiền hạt có kích thước nhỏ, lớn đồng thời

Bài 5: Quá trình thiết bị làm nhỏ định hình 5.1 Quá trình thiết bị làm nhỏ 5.1.1 Quá trình làm nhỏ 5.1.1.1 Khái niệm - Quá trình làm nhỏ ngun liệu q trình gia cơng học nhằm phá vỡ cấu nguyên liệu, chuyển chúng sang dạng nhỏ - Quá trình thực phương pháp: nghiền, cắt, thái, chà, đồng hóa,… chọn phương pháp thực phải ý đến yêu cầu dạng nguyên liệu cần làm nhỏ trạng thái vật lý, tính chất học nguyên liệu 5.1.2 Máy thiết bị làm nhỏ 5.1.2.1 Máy nghiền 1) Máy nghiền búa *) Cấu tạo - Cấu tạo máy nghiền búa gồm roto, roto có cánh búa Cánh búa có nhiều dạng khác tuỳ theo yêu cầu nghiền lý tính nguyên vật liệu Roto quay vỏ máy làm gang đúc, có chỗ lắp lưới toàn xung quanh lưới Loại đúc gang bên thường lắp gờ Loại bao xung quanh lưới bên có gờ khơng *) Ngun lý - Nguyên liệu cần nghiền cho vào bên máy qua cửa nạp liệu Do va đập vật liệu với cánh búa quay với thành máy, vật liệu biến dạng vỡ thành thành phần có kích thước nhỏ Ngồi ngun liệu ban đầu có kích thước lớn, cịn có thêm chà xát vật liệu với thành máy Do bị va đập nhiều lần cánh búa vỏ máy, nguyên liệu giảm kích thước đến nhỏ lỗ lưới, hạt theo lỗ lưới Các hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới tự ngồi quạt hút khỏi máy, hạt vật liệu to chưa lọt qua lưới lại búa tiếp tục nghiền nhỏ Ðể nghiền được, động búa quay phải lớn công làm biến dạng để phá vỡ vật liệu Do vậy, nghiền vật liệu lớn cần có trọng lượng búa lớn, cịn nghiền vật liệu nhỏ cần búa nhẹ Trong trường hợp vật liệu nghiền kích thước khơng q cứng, người ta dùng loại có cánh búa xếp Ưu điểm cánh búa loại xếp qua tải vật cứng; vượt qua tải hay vật cứng này, cánh búa mở nhờ lực ly tâm Máy nghiền *) Cấu tạo - Bao xung quanh rơto lưới, diện tích lưới máy nghiền lớn nhiều so với máy nghiền búa Rôto đĩa phẳng có gia cơng xếp theo đường trịn đồng tâm vị trí khác cho đóng nắp máy lại hàng cố định nắp máy nằm hàng quay rôto Răng rôto quay theo khe hàng cố định Răng gắn rôto cách đúc liền hay bắt vít cấy phía sau Đầu nắp máy gần (khe hở hẹp) nghiền mịn *) Nguyên lý - Nguyên liệu cho vào tâm máy, bị quay đập nhiều lần Nguyên liệu đập vào hàng quay thứ nhất, sau đập qua hàng cố định ngồi đập vào hàng quay Cứ tiếp tục kích thước nhỏ kích thước lỗ lưới (thường khỏi hàng cuối cùng) theo lỗ lưới ngồi Nếu kích thước sau khỏi hàng lớn kích thước lỗ lưới, hạt tiếp tục bị đập nhỏ hàng cuối *) Lưu ý - Số vịng quay rơto lớn: 3000 - 6000 vịng/phút, động va đập lớn, khả nghiền mịn tăng Máy nghiền có thổi khí máy nghiền búa nên suất cao (thổi khí ít, lắng bụi nhanh).Tuy nhiên, máy nghiền nghiền hạt có kích thước nhỏ, đồng máy nghiền búa nghiền hạt có kích thước nhỏ, lớn đồng thời Máy nghiền đĩa *) Cấu tạo - Máy nghiền đĩa để nghiền bột với mức độ nghiền vừa mịn Máy gồm có hai đĩa nghiền lắp vỏ máy, hai đĩa khe nghiền điều chỉnh cách dịch chuyển hai đĩa Vật liệu cho vào khe nghiền qua lỗ nạp liệu tâm đĩa bị nghiền nhỏ di chuyển khe nghiền từ tâm đến phía chu vi đĩa - Các đĩa nghiền thường chế tạo kim loại hỗn hợp vô cứng Do lực liên kết đĩa đá đĩa kim lọai nên phải làm thêm đai thép thường cho đĩa đá làm việc với vận tốc vòng 10m/s trục quay thẳng đứng, tới 18m/s trục quay nằm ngang Đĩa gang đúc vận tốc vịng tới 28m/s cịn đĩa thép đúc đạt tới 68m/s - Đĩa nghiền đảm bảo yêu cầu bề mặt nghiền cần có độ cứng cao, độ nhám lớn, tính đồng tồn bề mặt đĩa nghiền để làm việc mịn đều, không bị sứt mẻ Loại đĩa nghiền đá thường chế tạo từ hỗn hợp loại bột oxít kim loại cứng - Ðể tăng khả nghiền đĩa, tăng khả vận chuyển bột khỏi khe nghiền tăng điều kiện thơng gió vv người ta thường gia công mặt đĩa thành vành, rãnh chìm hai mặt đĩa Các rãnh có dạng: cong thẳng Máy nghiền trục *) Cấu tạo - Hai trục khác đường kính, khác vịng quay, vận tốc tiếp tuyến - Hai trục khác đường kính vịng quay để có vận tốc tiếp tuyến khác nhau, tạo vận tốc trượt - Hai trục đường kính, số vịng quay khơng tạo vận tốc trượt - Hai trục đường kính, khác số vịng quay để có vận tốc tiếp tuyến khác có vận tốc trượt - Thường gặp đường kính, khác số vịng quay *) Nguyên lý - Nguyên lý làm việc máy nghiền trục cho sản phẩm cần nghiền qua khe hở trục nghiền Hai trục nghiền hình trụ, đặt nằm ngang, có bề mặt cứng, bề mặt trơn gia cơng tùy theo ngun liệu nghiền Đối với sản phẩm nghiền thô, bề mặt trục có xẻ rãnh để đưa nguyên liệu vào dễ Trường hợp cần nghiền thật mịn, bề mặt trục thường trơn - Nguyên liệu qua khe hở trục bị ép, kích thước nhỏ lại Đối với trình nghiền thật mịn, nhiều nguyên liệu cần nghiền ướt Ðể đảm bảo kích thước hạt sau nghiền, nghiền nhiều lần cách hồi lưu lại sản phẩm nghiền hay nghiền qua nhiều máy liên tục Bộ phận thoát tải hệ thống lò xo ép trục nghiền với Khi vật cứng qua khe hở máy nghiền hay vật liệu qua nhiều,bộ phận thoát tải làm việc, hệ thống lị xo bị ép lại, khe hở lớn vật cứng qua dễ dàng mà không làm hư máy Đối với máy nghiền mịn khơng có phận tải (chỉ có nghiền thơ trung bình) Máy nghiền bi *) Cấu tạo - Máy nghiền bi cấu tạo bao gồm thùng quay hình trụ hình nón cụt chứa bi thép có kích thước khác bên thùng, hoạt động quay trịn thơng qua truyền tải bánh 5.1.2.2 Máy xay thịt 5.1.2.3 Máy cắt thái nguyên liệu 1) Các khái niệm chung - Cắt phương pháp làm nhỏ nguyên liệu thực lưỡi dao, bàn dao, dao (hay lưỡi cưa) - Hiệu trình cắt thái: phụ thuộc trước hết vào phận dao cắt (phụ thuộc kiểu dạng lưỡi dao) theo đặc điểm chuyển động lưỡi dao Đồng thời cần ý đến mục đích chủ yếu q trình cắt thái, u cầu kích thước, hình dạng bề mặt miếng cắt Qui trình cắt khơng để lại phế liệu - Quá trình cắt đặc trưng chuyển động tương đối lưỡi dao sản phẩm Trong đồng thời xảy chiều: Trực giao song song với lưỡi dao - Có phương pháp cắt: +) Vật đứng yên, dao chuyển động thẳng +) Vật đứng yên, dao chuyển động tròn +) Dao đứng yên, vật chuyển động tròn Máy thái lát *) Cấu tạo - Các lưỡi dao thẳng gắn đĩa quay, đĩa nối với trục truyền động nhờ động Đĩa quay đặt nằm ngang đặt đứng Máy cắt có dao hình đĩa quay Máy đồng hóa *) Cấu tạo - Máy đồng hoá bao gồm bơm chất lỏng, van chiều, van đế van đồng hố, lị xo ép van đồng hóa Thơng thường van đồng hóa ép chặt lên đế van nhờ lò xo Khi chất lỏng bơm lên áp suất cao đủ thắng lực lò xo, van đồng hóa nâng lên khỏi đế van tạo khe hở hẹp van đế van, chất lỏng thoát khỏi khe hở Khi lượng chất lỏng đa thoát ra, áp suất giảm, lị xo đẩy van đồng hóa hạ xuống, tỳ chặt vào đế van Chu kỳ lặp lại liên tục - Van đồng hóa đế van phải thật phẳng đủ kín để chịu áp suất lên đến 150- 500 atm mà khơng bị rị rỉ *) Nguyên lý - Nguyên tắc làm việc máy đồng hoá tăng áp suất chất lỏng (nguyên liệu ban đầu) đến 150-500 atm, sau cho chất lỏng qua khe hở hẹp Khi đó, giảm áp suất đột ngột nên tốc độ chất lỏng lớn, chất lỏng khuếch tán vào tạo hệ nhũ tương Trường hợp làm mịn huyền phù, giảm áp suất đột ngột làm cho thịt bị xé nhỏ Sau qua máy đồng hoá, ta thu sản phẩm đồng 5.2 Quá trình thiết bị định hình 5.2.1 Quá trình định hình 5.2.1.1 Mục đích vai trị q trình định hình - Dùng tác động học lên vật liệu để tạo hình dạng sản phẩm yêu cầu - Định hình hỗn hợp thức ăn sau trộn thành dạng viên bánh - Tạo khối sản phẩm phụ thuộc vào khối lượng riêng độ sệt Khối sản phẩm tạo giữ hình dạng ảnh hưởng nội lực liên kết hay phản lực từ vật giới hạn - Mục đích làm chặt khối hỗn hợp, tăng khối lượng riêng khối lượng thể tích, làm giảm khả hút ẩm oxy hóa khơng khí, giữ chất dinh dưỡng - Giúp hỗn hợp bảo quản lâu hơn, vận chuyển dễ dàng hơn, giảm chi phí vận chuyển bảo quản - Thuận lợi chất lượng độ đồng đều, tạo điều kiện để khí hóa phân phát thức ăn 5.2.1.2 Các phương pháp - Nhồi - Ép, nén - Cán lăn - Đùn ép - Dập viên tạo hạt *) Phạm vi áp dụng: +) Cơng nghiệp hóa học: để gia công vật liệu dẻo thành sản phẩm phương pháp đúc áp lực +) Công nghiệp thực phẩm: dùng để sản xuất loại bánh kẹo, SX mỳ sợi, mỳ ống, lương khơ, hình dạng phù hợp thị hiếu người tiêu dùng Sản xuất loại thức ăn viên chăn nuôi gia súc, gia cầm,… 5.2.2 Máy thiết bị định hình 5.2.2.1 Máy ép trục lăn ( ép nén) 5.2.2.2 Máy ép cán 5.2.2.3 Máy dập ép 5.2.2.4 Máy ép đóng bánh Bài 6: Q trình thiết bị phân riêng 6.1 Quá trình phân riêng 6.1.1 Khái niệm - Hệ khơng đồng nhất: Hỗn hợp khí hay lỏng có lẫn hạt rắn hay lỏng - Phân riêng hệ không đồng tức tách hạt rắn hay lỏng lơ lửng mơi trường khí hay lỏng khỏi 6.1.2 Vai trị mục đích - Thu hồi hạt (nếu chúng có giá trị kinh tế cao) - Làm sản phẩm hay tinh chế sản phẩm (bia rượu, nước quả, tinh chế dầu,…) - Tách thành thành phần riêng để phục vụ cho trình chế biến (tách bơ khỏi sữa, mật rỉ khỏi đường,…) - Ngăn ngừa tạo thành hợp chất có ảnh hưởng xấu đến trình để tránh tác hại khác đến thiết bị - Làm khí hay lỏng trước thải tránh gây độc hại, ô nhiễm môi trường 6.2 Thiết bị phân riêng 6.2.1 Phân riêng hệ không đồng môi trường khí 6.2.1.1 Phân riêng phương pháp lắng - Lắng tác dụng trọng lực lực ly tâm - Thiết bị lắng +) Đường lắng +) Buồng lắng bụi +) Xyclon tách bụi 6.2.1.2 Phân riêng phương pháp ướt - Hỗn hợp khí bụi thổi qua lớp chất lỏng sục vào chất lỏng - Thiết bị +) Loại tĩnh: Cấu tạo giống tháp hấp thụ (+) Tháp rỗng: khí từ lên, lỏng phun qua vòi phun từ xuống (+) Tháp đệm: Trong tháp đổ đầy đệm, chất lỏng từ xuống thấm ướt toàn bề mặt đệm, khí từ lên tiếp xúc với màng chất lỏng đệm bụi tách +) Loại động học +) Loại bề mặt ướt +) Loại sủi bọt 6.2.1.3 Phân riêng phương pháp lọc - Nguyên lý: Cho dịng khí qua lớp vách ngăn xốp Khí chui qua lỗ mao quản xốp, bụi bị giữ lại bề mặt vách ngăn - Thiết bị: +) Lọc túi vải +) Lọc vách ngăn xốp 6.2.1.4 Phân riêng phương pháp điện trường - Cơ sở vật lý +) Khi tăng hiệu số điện hai điện cực ta thấy kim điện kế lệch đi, chứng tỏ có dịng điện chạy mạch, KK điện cực có ion hóa Sự ion hóa xảy TH: (+) Bị ion hóa (+)Tự ion hóa +) Trong kỹ thuật lọc điện dùng phương pháp tự ion hóa - Giữa điện cực song song có điện trường đồng Khi hiệu số điện tăng đến giá trị tới hạn, cực xuất tia lửa điện (hiện tượng tự phóng điện) - Trong lọc điện cần tránh xuất tia lửa điện, cách sử dụng cực phẳng hay ống, cực dây 6.2.2 Phân riêng hệ không đồng môi trường lỏng 6.2.2.1 Phân riêng phương pháp lắng 1) Thiết bị lắng gián đoạn - Dung dịch huyền phù cho vào thiết bị giữ trạng thái yên tĩnh trình lắng để hạt rắn lắng tụ xuống đáy, sau tháo nước qua van đặt cao lớp cặn lắng, cặn tháo qua đáy thiết bị Loại có ưu điểm cấu tạo thiết bị đơn giản suất thấp Thiết bị lắng bán liên tục Thiết bị lắng liên tục 6.2.2.2 Phân riêng phương pháp lọc 1) Máy lọc khung *) Cấu tạo: - Máy lọc gồm có dãy khung kích thước xếp liền Khung đặt nằm ngang nhờ tai treo, khung có vải lọc Để ép khung người ta dùng tay quay Trên bề mặt bản, người ta xẻ rãnh thẳng đứng song song rãnh nằm ngang đầu Rãnh nằm ngang bên thông với van để tháo nước lọc nước rửa Khung rỗng tạo thành phòng lọc để chứa cặn bã *) Nguyên lý làm việc: - Trước lọc, lắp vào khung lớp vải lọc, sau dùng tay vặn ép chặt khung, vải lọc lại với Huyền phù bơm với áp lực cao (khoảng 3-4 atm), theo đường ống vào rãnh vào khoảng rỗng khung Chất lỏng chui qua vải lọc sang rãnh theo van ngồi, cịn bã bị giữ lại khung Sau thời gian, lớp bã dày lên, tốc độ lọc chậm, ta phải rửa bã tháo bã - Để rửa bã, ngừng nạp huyền phù mà cho nước rửa vào Nước rửa chui qua lớp vải lọc, qua toàn bề dày lớp bã kéo theo chất lỏng lại bã qua lớp vải lọc thứ sang bên cạnh theo ống Khi rửa xong, nới tay quay, khung tách xa nhau, bã rơi xuống máng lấy Vải lọc đem giặt tái sinh để sử dụng lại lần sau 2 Máy lọc chân không thùng quay Máy lọc chân không kiểu băng tải 6.2.2.3 Phân riêng phương pháp ly tâm 1) Lắng ly tâm - Rơto máy ly tâm lắng có dạng hình trụ, kín, thành rơto khơng có đục lỗ Khi rôto quay tác dụng lực ly tâm, huyền phù hay nhũ tương phân thành lớp riêng biệt tùy theo khối lượng riêng Lớp khối lượng riêng lớn sát thành rôto, lớp có khối lượng riêng nhỏ phía Ly tâm lắng gồm hai trình: trình lắng pha rắn tiến hành theo quy luật thủy động lực học; trình nén bã tiến hành theo qui luật học - Quá trình lắng máy ly tâm khác trình lắng trường trọng lực Lắng trường trọng lực, vận tốc lắng coi vị trí khác gia tốc trọng trường không phụ thuộc vào tọa độ rơi - hạt lắng theo phương song song với Trong trường lực ly tâm, vận tốc lắng gia tốc ly tâm thay đổi phụ thuộc vào vận tốc gốc ω bán kính quay r (a= ω2 r), hạt lắng theo phương đường kính rơto Lọc ly tâm - Máy ly tâm lọc dùng để phân riêng huyền phù có kích thước pha rắn tương đối lớn Trên thành rôto máy ly tâm học khoan nhiều lỗ làm lưới Ðường kính lỗ thành rơto thường giới hạn 3-8 mm Bên thành rơto có lưới có kích thước nhỏ để lọc hạt huyền phù - Nếu đường kính hạt rắn 1-2 mm, vách ngăn làm thép mỏng đượckhoan lỗ nhỏ có đường kính khoảng 1- 1,5 mm Nếu hạt rắn nhỏ phải dùng lưới kim loại có lỗ hình vng với kích thước lỗ lưới 0,1-0,5 mm Nếu kích thước hạt rắn nhỏ dùng lớp vải sợi bông, sợi gai len v.v… Phân loại máy ly tâm lọc *) Máy ly tâm kiểu treo *) Máy ly tâm tháo bã dao *) Máy ly tâm nằm ngang làm việc liên tục, tháo bã pitong *) Máy ly tâm tháo bã lực ly tâm Máy ly tâm lắng: Máy phân ly siêu tốc loại đĩa 6.2.3 Phân riêng hệ lỏng rắn phương pháp màng lọc 6.2.3.1 Nguyên lý - Quá trình phân tách màng dựa nguyên lý hoạt động màng bán thấm cho phép nước qua màng giữ lại chất rắn lơ lửng chất không mong muốn khác Màng lọc nói tích hợp thay hiệu cho cơng nghệ keo tụ, lọc cặn, hấp phụ (Bộ lọc cát, lọc carbon hoạt tính, lọc dùng trao đổi ion), nén ép chưng cất - Có nhiều phương pháp khác để đưa chất thấm qua màng, phương pháp áp dụng nhiều sử dụng áp suất cao, trì nồng độ hai bên màng cung cấp nguồn điện 6.2.3.2 Giới hạn 6.2.3.3 Phân loại màng 1) Màng tinh lọc - Tinh (vi) lọc (MF) có nhiệm vụ dùng để loại bỏ chất cặn bã có kích thước lớn đại phân tử tách khỏi phân tử lớn hơn, protein mảnh vỡ tế bào - Áp dụng: Lọc nước, nước ép trái cây, bia, rượu vang, sữa tươi, dược phẩm vô trùng - Màng tinh lọc hoạt động áp suất tương đối thấp Màng siêu lọc - Màng siêu lọc (UF) có nhiệm vụ chủ yếu để dùng lọc dầu, hợp chất keo, chất rắn lơ lửng, hydroxit kim loại, vi khuẩn hầu hết phân tử lớn từ nước dung dịch khác Áp dụng đặc tính đó, màng siêu lọc UF thường áp dụng lọc dầu, nước ép trái cây, rượu, sơn, dược phẩm nước uống nước thải cấp ba - Kích thước lỗ màng siêu lọc vào khoảng 0,01 micron dùng để loại bỏ số virus, so với màng tinh lọc có kích thước 0,1 micron loại bỏ số lồi vi sinh vật khơng bao gồm virus Tuy nhiên có điểm chung màng lọc màng lọc loại bỏ chất hòa tan, trừ chất hấp phụ sẵn than hoạt tính qua q trình keo tụ phèn nhôm sắt Màng lọc nano - Màng lọc nano hay cịn có tên gọi tắt NF, có kích thước lỗ vào khoảng 0,001 micron có chức tương đương với màng thẩm thấu ngược Các màng thường sử dụng với nhiệm vụ dùng để loại bỏ triệt để ion đa hóa trị chất hữu phân tử gần tất virus - Màng lọc nano thường dùng để loại bỏ hết tất ion đa hóa trị tất chất hữu đơn phân tử, kể vật chất hữu tự nhiên virus Màng nano khơng cho hiệu cao màng lọc thẩm thấu ngược RO tiết kiệm nhiều lượng - Trong xử lý nước, màng lọc nano sử dụng để làm mềm nước, khử màu, loại bỏ thuốc trừ sâu Với màng lọc nano này, nước qua màng lọc giữ thành phần khống có ích cho thể, không cần sử dụng điện, nhỏ gọn, bình áp khơng gây lãng phí nước Màng thẩm thấu nược RO - Màng thẩm thấu ngược RO (Reverse Osmosis - RO) có kích thước nhỏ, lỗ rỗng có kích thước vào khoảng 0,0001 micron chúng làm việc với áp suất cao Ngoài việc loại bỏ tất phân tử hữu virus, màng RO loại bỏ hầu hết ion đơn trị, khống chất có mặt nước Do đó, màng RO ứng dụng phổ biến khử muối, khử mặn, khử khoáng để sản xuất nước tinh khiết với tính kinh tế cao so với phương pháp chưng cất 6.3 Thiết bị ép - Ép trình tác động lực học lên vật liệu làm vật liệu bị biến dạng nhằm mục đích: +) Phân chia pha lỏng - rắn vật liệu +) Tạo hình SP - Phạm vi sử dụng: +) SX đường, nước quả, dầu thực vật, tinh dầu,… +) SX đậu phụ, mát, bơ - Máy ép phân chia pha lỏng - rắn: Máy ép trục vít, máy ép thủy lực, máy ép trục 6.4 Máy khí - Trước ghép kín đồ hộp, cần đuổi bớt chất khí tồn đồ hộp Q trình gọi khí Mục đích: +) Giảm áp suất bên đồ hộp trùng +) Hạn chế oxy hóa chất dinh dưỡng thực phẩm +) Hạn chế phát triển vi khuẩn hiếu khí cịn tồn đồ hộp +) Hạn chế tượng ăn mòn sắt tây +) Tạo độ chân không đồ hộp làm nguội - Các phương pháp: +) Phương pháp học (hút chân không) :Người ta dùng bơm chân khơng để hút khơng khí khỏi hộp phịng máy ghép kín +) Phương pháp nhiệt (nấu nóng để khuấy khí bay ra) : Cho sản phẩm vào bao bì đun nóng tới khoảng 850C ghép kín +) Phương pháp phối hợp (vừa nấu nóng vừa hút chân khơng) Bài 7: Đồng hóa hệ khơng đồng q trình chế biến thực phẩm 7.1 Mục đích - Tăng cường trình truyền nhiệt - Thu hỗn hợp đồng từ nhiều cấu tử trộn lại - Làm tan nhanh chất rắn lỏng, tăng cường phản ứng hóa học 7.2 Máy thiết bị khuấy trộn 7.2.1 Máy thiết bị khuấy trộn chất lỏng 7.2.1.1 Mục đích - Tạo hệ đồng từ thể tích lỏng lỏng, chất lỏng với chất khí chất rắn tạo thành phần khác như: dung dịch, nhũ tương, huyền phù, hệ bọt,… tác dụng lực học - Làm tăng cường trình truyền nhiệt thiết bị truyền nhiệt, đặc biệt trường hợp đối lưu tự nhiên nồi nấu hai vỏ - Để tăng nhanh hòa tan chất rắn đường, muối nước chuẩn bị nước sốt 7.2.1.2 Cơ cấu phạm vi sử dụng 1) Kiểu mái chèo - Đơn giản gồm hai cánh gắn vào trục quay thiết bị Cánh nằm mặt phẳng với trục nghiêng so với phương ngang góc α, làm cho chất lỏng chuyển động dọc trục Góc thường 30, 35, 60 độ -Kích thước thường sử dụng: +) dk = (0,5 – 0,7)D +) h = (0,08 – 0,12)dk D – đường kính thiết bị khuấy dk – đường kính cánh khuấy h – chiều cao cánh khuấy -Thường sử dụng để khuấy hỗn hợp có độ nhớt trung bình, để hòa tan vật thể rắn vào chất lỏng, để xáo trộn hạt rắn nhỏ chất lỏng với nồng độ không lớn Kiểu khung - Bao gồm số cánh ngang, dọc, chéo kết cấu thành khung cứng gắn vào trục, quay thiết bị - Các kích thước cấu khuấy bao gồm: +) Đường kính cánh khuấy: dk = (0,86 – 0,94)D, m +) Chiều cao khung: h = (0,6 – 0,8)H, m +) Bề rộng cánh khuấy: z = (0,04 – 0,06)dk, m D – đường kính thiết bị khuấy, m H – chiều cao thiết bị khuấy, m - Sử dụng cho thiết bị có kích thƣớc lớn, chất lỏng có độ nhớt động lực cao, đặc, có nhiều cặn bẩn Kiểu mỏ neo - Có hình dạng phù hợp với hình dạng đáy thiết bị, ngồi cịn có ngang, đứng, chéo lắp thành khung cứng quay thiết bị - Thường dùng thiết bị có kích thước lớn Tốc độ làm việc phụ thuộc vào môi trƣờng làm việc - Dùng khuấy chất lỏng có độ nhớt động lực cao, huyền phù đặc có nhiều cặn bẩn Kiểu chong chóng - Có 2, 3, cánh hình elip chữ nhật gắn vào máy, với góc nghiêng phù hợp, kích thước chong chóng thường sử dụng giới hạn: dk = (0,25 – 0,33)D D – đường kính thiết bị khuấy - Khuấy chất lỏng có độ nhớt động lực nhỏ, cặn bẩn, tốc độ vịng chong chóng lớn, phù hợp với độ nhớt môi trường - Cơ cấu làm việc hay tạo thành phễu bề mặt chất lỏng Khắc phục đặt nghiêng góc 20 đặt lệch tâm khoảng 1/4D Kiểu tuabin a Loại guồng hở: - Thường có số đơi cánh 2, lớn gắn vào đĩa trịn đĩa hình vành khăn kích thước thường sử dụng: S: dk: d1: l: h = : 20 :15 : : - Đường kính guồng dk = (0,25 – 0,33)D; S độ nghiêng, l chiều dài cánh, h chiều cao cánh - Cánh thẳng, cong, hình mũi tên - Sử dụng cho chất lỏng có độ nhớt cao, sạch, rác bẩn Tốc độ làm việc lớn từ – m/s b Loại guồng kín: - Làm việc giống bơm ly tâm Chất lỏng hút vào tâm văng theo phương bán kính Guồng có cấu tạo gồm hai đĩa gắn cánh cong - Để khuấy trộn chất lỏng có độ nhớt cao, sạch, cặn rác - Tốc độ làm việc từ – m/s - Kích thước sử dụng dk = (0,25 – 0,33)D Kiểu đặc biệt - Cơ cấu kiểu băng xoắn nằm ngang thẳng đứng dùng khuấy mơi trƣờng có độ nhớt cao đặc - Cơ cấu loại đĩa khuấy mơi trƣờng có độ nhớt nhỏ, loãng 7.2.2 Máy thiết bị khuấy trộn bột khô 1) Yêu cầu - Bảo đảm chất lượng trộn cao, trộn hỗn hợp có thành phần với tỷ lệ - Có thể trộn đƣợc hỗn hợp khơ, ẩm - Có suất cao mức tiêu thụ điện thấp - Sử dụng, chăm sóc thuận tiện Nguyên lý - Phương pháp: Lựa chọn phương pháp - Máy trộn có phận trộn quay: chất lượng cao, dễ nạp xả liệu, dễ sử dụng, làm việc liên tục được, trộn đƣợc trạng thái khơ ẩm lỏng Nhược điểm là: khó làm trộn ẩm, mức tiêu thụ điện cao - Máy trộn thùng quay: cấu tạo đơn giản, dễ làm sạch, công suất thấp Nhược điểm tốc độ trộn thấp, làm việc gián đoạn, thể tích hữu ích thấp, khơng thể trộn nguyên liệu dính Cơ chế - Trộn cắt: tạo lớp trượt với theo mặt phẳng - Trộn đối lưu: Chuyển dịch nhóm hạt từ vị trí sang vị trí khác - Trộn khuếch tán: thay đổi vị trí hạt riêng lẻ - Trộn va đập: phân tán phần tử va đập vào thành thiết bị - Trộn nghiền: biến dạng nghiền nhỏ phận Cấu tạo - Máy trộn thùng quay: Thùng trộn, phận dẫn động, phận đỡ - Máy trộn có phận quay: Như trên, gồm loại máy trộn vít đứng máy trộn dãi băng xoắn nằm ngang - Máy trộn siêu đều: Thùng phận quay 7.2.3 Máy thiết bị khuấy trộn bột nhào 1) Máy nhào có trục quay nằm ngang Máy nhào có trục quay thẳng đứng Bài 8: Quá trình thiết bị định lượng, ghép lắp bao bì 8.1 Quá trình thiết bị định lượng 8.1.1 Mục đích - Đảm bảo suất hiệu sản xuất - Phân lượng xác sản phẩm - Khái niệm: ĐỊnh lượng phương pháp đo lường vật liệu với độ xác theo yêu cầu - Tiến hành theo cách: Liên tục mẻ 8.1.2 Phương pháp - Định lượng thể tích: Đơn giản, xác thấp - Định lượng khối lượng: Phức tạp, xác cao 8.1.3 Thiết bị định lượng A Định lượng vật liệu rời Vít định lượng - Độ xác trung bình, cấu tạo tương tự vít tải khơng q dài, điều chỉnh tốc độ biến tốc vô cấp - Lương cung cấp không đồng Trống định lượng - Là thiết bị định lượng theo thể tích Cấu tạo gồm trống hình trụ đặt nằm ngang, bề mặt trống có hốc ngăn Trống truyền động quay với số vòng quay thấp thay đổi Phía trống phễu chứa nguyên liệu cần định lượng, phía ống dẫn nguyên liệu - Nguyên liệu tháo đồng đều, lượng định lượng phụ thuộc số vòng quay Đĩa định lượng - Đĩa hay mâm định lượng đĩa quay nằm ngang, bên phễu chứa vật liệu Trên mặt đĩa có gạt cố định, động điện giảm tốc bố trí bên -Sản phẩm từ phễu chảy xuống đĩa quay, phần vật liệu tiếp xúc với gạt lấy rơi xuống phía Lượng vật liệu định lượng điều chỉnh cách dịch chuyển ống tiếp liệu di động phủ bên đoạn ống tháo phễu chứa thay đổi vị trí gạt vào sâu hay lùi khỏi đĩa quay - Ðộng điện làm quay trục thẳng đứng qua cấu truyền động Năng suất máy định lượng phụ thuộc vào thể tích sản phẩm đĩa, vào chiều cao vị trí đặt ống điều chỉnh số vịng quay đĩa Số vòng quay đĩa khoảng vài vịng/phút nhằm tránh khơng để vật liệu bị văng lực ly tâm Băng định lượng - Cấu tạo giống băng tải vận chuyển ngắn dùng để định lượng vận chuyển Phễu chứa nguyên liệu lắp phía băng giúp cho việc cung cấp đồng Cửa phễu nạp có chắn điều chỉnh diện tích cửa để thay đổi lượng cung cấp Dọc theo hai bên băng có lắp thêm chắn mặt cắt lớp sản phẩm băng hình chữ nhật, giúp cho trình định lượng xác - Ðể tự động hố q trình định lượng, hệ thống cảm biến thường lắp để nhận biết thay đổi trọng lượng thể tích vật liệu băng Định lượng phần - Định lượng phần lấy phần vật liệu rời từ khối vật liệu ban đầu, với thể tích trọng lượng phần Thiết bị định lượng phần làm việc gián đoạn theo chu kỳ, điểu khiển tay kết hợp với khí điều khiển tự động nhờ hệ thống vi xử lý B Máy định lượng vật liệu dẻo Máy định lượng bột nhào dao sắc Máy định lượng thùng lường Máy chia có thùng lường cấu chia quay liên tục C Các máy định lượng- chiết rót sản phẩm lỏng Phương pháp định lượng - Bình định mức - Chiết tới mức cố định - Chiết theo thời gian => Phổ biến phương pháp đầu Phương pháp chiết rót sản phẩm lỏng - Rót áp suất thường - Rót chân khơng - Rót đẳng áp Các cấu máy chiết rót *) Rót van *) Rót tới định mức *) Rót có bình lường van trượt *) Rót đẳng áp để rót chất lỏng có nạp khí *) Rót chân khơng 8.2 Q trình thiết bị nắp ghép 8.2.1 Mục đích - Bảo quản lâu dài sản phẩm thực - Thuận tiện cho phân phối chuyên chở 8.2.2 Ghép nắp hộp sắt -Hầu hết hộp sắt sử dụng mối ghép lớp, sau ghép xong mối ghép có lớp kim loại Mối ghép phải bảo đảm độ kín cần thiết khơng cho khơng khí vi sinh vật từ bên xâm nhập vào hộp - Ðể tạo mối ghép kín, thân nắp hộp móc lại với ép chặt Phía nắp có tráng lớp chất dẻo, ghép có tác dụng đệm làm kín Nếu kim loại có độ đàn hồi thích hợp, lực ép đủ, phần kim loại mối ghép ép chặt vào lớp chất dẻo đệm, bảo đảm độ kín cho hộp - Quá trình ghép qua giai đoạn +) Ghép sơ +) Ghép kín - Lưu ý +) Nếu nắp làm kim loại dày, lăn khả ép chặt, mối ghép khơng kín Nếu kim loại mỏng quá, bề mặt nắp bị nhăn lại kim loại dãn, mối ghép hở ra, mối ghép khơng kín +) Một số trường hợp đặc biệt, q trình ghép tiến hành buồng kín với mơi trường khí N2 CO2 để đuổi khơng khí Thơng thường, trường hợp ghép nắp có khí sử dụng nước để đuổi khơng khí