Sấy tầng sôi được biết đến là hệ thống chế biến bột và khô đa năng. Thực hiện cùng lúc nhiều công năng khác nhau. Có thể tích hợp vào hệ thống sấy phun. Gia công sấy tầng sôi có thể được thiết kế để vận hành cấp mẻ. Hoặc liên tục, hoặc có thể chạy tĩnh, hỗ trợ cơ khí. Máy sấy tầng sôi là loại máy hoạt động trên nguyên tắc: nguyên liệu được thổi tung bằng khí nóng trong bồn có sự chênh áp. Máy sẽ giúp đảm bảo sự đồng điệu về độ ẩm của nguyên liệu. Đây là điều mà máy sấy tĩnh bình thường không làm được. Máy sấy hoạt động hoàn toàn tự động. Được setup thông số ngay trên màn hình PLC. Thường được sử dụng để sấy các loại nguyên liệu như dạng bột, cốm. Kết hợp với quá trình tạo hạt thông qua súng phun và bơm lưu động. Đây là một trong những công nghệ sấy hiện đại nhất. Giúp sấy khô những nguyên liệu nhanh chóng. Đồng thời thực hiện tạo hạt cho sản phẩm ở dạng hạt cốm, viên nhỏ. Tiếp tục cho những công đoạn sau nếu dùng để tạo thành viên thuốc. Máy có nguồn gốc phổ biến từ Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan. Chi phí thấp nhưng hiệu quả mang lại rất cao.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO MƠN: KỸ THUẬT SẤY VÀ CHƯNG CẤT ĐỀ TÀI: SẤY TẦNG SÔI Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Mã số sinh viên: Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2022 MỤC LỤC Định nghĩa sấy tầng sôi .1 Phân loại sấy tầng sôi Cấu tạo sấy tầng sôi .3 Nguyên lý làm việc Ưu điểm nhược điểm 5.1 Ưu điểm 5.2 Nhược điểm Ứng dụng máy sấy tầng sôi Tính tốn sơ 7.1 Chiều cao lớp sôi (H) 7.2 Tốc độ dịng khí (vk) 7.3 Trở lực lớp sôi (∆p) 7.4 Diện tích ghi (Fp) 7.5 Khối lượng vật liệu ghi (G) 7.6 Chiều cao lớp hạt vật liệu ban đầu (H0) 7.7 Thời gian lưu lại trung bình vật liệu lớp sôi (thời gian sấy) .6 TÀI LIỆU THAM KHẢO .7 SẤY TẦNG SÔI Định nghĩa sấy tầng sôi Sấy tầng sôi biết đến hệ thống chế biến bột khô đa Thực lúc nhiều cơng khác Có thể tích hợp vào hệ thống sấy phun Gia công sấy tầng sôi thiết kế để vận hành cấp mẻ Hoặc liên tục, chạy tĩnh, hỗ trợ khí Máy sấy tầng sơi loại máy hoạt động nguyên tắc: nguyên liệu thổi tung khí nóng bồn có chênh áp Máy giúp đảm bảo đồng điệu độ ẩm nguyên liệu Đây điều mà máy sấy tĩnh bình thường khơng làm Máy sấy hoạt động hồn tồn tự động Được setup thơng số hình PLC Thường sử dụng để sấy loại nguyên liệu dạng bột, cốm Kết hợp với trình tạo hạt thông qua súng phun bơm lưu động Đây công nghệ sấy đại Giúp sấy khơ ngun liệu nhanh chóng Đồng thời thực tạo hạt cho sản phẩm dạng hạt cốm, viên nhỏ Tiếp tục cho công đoạn sau dùng để tạo thành viên thuốc Máy có nguồn gốc phổ biến từ Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan Chi phí thấp hiệu mang lại cao Phân loại sấy tầng sơi Theo hình dáng bên ngồi, chia thành hai loại: loại nằm ngang loại đứng, loại nằm ngang gọi máy sấy sơi kiểu hộp, kiểu đứng cịn gọi máy sấy sôi hiệu suất cao Chiều ngang chiều dọc làm việc ngun tắc Làm việc liên tục Ngun Khơng khí nóng tắc làm phân phối vào lớp đệm thông việc qua van, vật liệu ướt vào từ nạp tạo thành trạng thái sôi khơng khí nóng Do tiếp xúc nhiều khơng khí nóng vật liệu, q trình nhiệt chuyển khối tăng cường, làm khô thời gian ngắn Đi vào từ đầu, sau hàng chục giây đến vài phút đun sôi làm khơ, tự động chảy từ đầu Làm việc theo chu kỳ Sau khơng khí làm nóng lọc sạch, đưa vào từ phần quạt hút cảm ứng qua lưới phễu Trong phòng làm việc, tầng sơi hình thành cách khuấy áp suất âm, nước bay nhanh sau theo khí thải, vật liệu nhanh chóng làm khô của Thiết bị thường hoạt động áp suất âm Đặc trưng Nó thực sản xuất tự động thiết bị sấy khô liên tục Tốc độ sấy nhanh nhiệt độ thấp, đảm bảo chất lượng sản phẩm đáp ứng yêu cầu GMP sản xuất dược phẩm Tầng sơi có cấu trúc hình tròn để tránh điểm chết Phễu trang bị khuấy để tránh kết tụ vật liệu ướt hình thành dịng chảy sấy Việc dỡ hạt cách lật úp thuận tiện, nhanh chóng triệt để, đồng thời hệ thống nạp xả tự động thiết kế theo yêu cầu Hoạt động áp suất âm kín, luồng khơng khí lọc Dễ vận hành dễ vệ sinh, thiết bị lý tưởng đáp ứng yêu cầu "GMP" Tốc độ sấy nhanh, nhiệt độ đồng đều, thời gian sấy mẻ thường từ 20-30 phút Phạm vi Hoạt động sấy dược phẩm, áp dụng nguyên liệu hóa chất, thực phẩm, chế biến ngũ cốc thức ăn chăn nuôi Chẳng hạn như: làm khô hút ẩm nguyên liệu thô, hạt viên nén, hạt y học cổ truyền Trung Quốc, thực phẩm sức khỏe, hạt đồ uống, mầm ngô, thức ăn chăn nuôi, nhựa dẻo, axit xitric nguyên liệu dạng bột hạt khác Kích thước hạt vật liệu áp dụng thường 01 ~ 6mm, kích thước hạt tốt 0,5 ~ 3mm Cơ chế ép đùn hạt, hạt đá, trộn tốc độ cao ướt hạt tạo hạt Sấy khô hạt ướt vật liệu dạng bột lĩnh vực y tế, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, công nghiệp hóa chất, v.v Vật liệu dạng hạt khối lớn, khối nhỏ, khối dính Konjac, polyacrylamide vật liệu khác tích thay đổi q trình sấy 3 Cấu tạo sấy tầng sôi Máy sấy tạo nên từ nguyên liệu hoàn toàn inox cao cấp Cấu tạo máy sấy tầng sôi chủ yếu gồm phận sau đây: Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy tầng sôi Quạt Calorifer (Khí - khói) Lưới phân phối khí Buồng sấy Cơ cấu nạp VLS Phễu chứa sản phẩm Xyclon Nguyên lý làm việc Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy tầng sôi biểu diễn hình 1.1 Quạt gió (1) đưa khơng khí vào calorifer (2) khơng khí hỗn hợp với khói để mơi chất sấy có thơng số định theo yêu cầu chế độ sấy Môi chất sấy đưa vào buồng sấy, khí nóng thổi vào từ lưới phân phối khí (3) chứa vật liệu sấy lên phía với tốc độ thích hợp Vật liệu sấy từ phễu (5) rơi xuống mặt ghi, khí nóng thổi lên với tốc độ thích hợp làm cho vật liệu lơ lửng xáo trộn khí nóng tạo thành lớp sơi Trong lớp sơi khí nóng gia nhiệt sấy khô vật liệu Vật liệu khô đưa vào phễu (6) để lấy Các hạt vật liệu nhỏ bay theo khí tách xyclon (7) Ưu điểm nhược điểm 5.1 Ưu điểm Gia cơng sấy tầng sơi nói bước tiến đột phá sáng tạo không ngừng nghỉ Máy sấy tầng sôi mang đến nhiều lợi ích tuyệt vời so với sấy thông thường Ưu điểm dễ dàng nhận thấy là: Thứ nhấy, thời gian sấy tầng sôi ngắn, cường độ sấy dao Giúp tiết kiệm nhiều thời gian sản xuất Thường mẻ sấy từ 60 – 120kg sấy thời gian 30 – 45 phút Tùy vào chất nguyên liệu Thứ hai, nhiệt độ vật liệu lớp sôi đồng đều, phù hợp cho loại chất khơng có khả chịu nhiệt độ cao không bền nhiệt Thứ ba, dễ dàng chỉnh nhiệt độ vật liệu khỏi buồng sấy điều chỉnh thời gian sấy tạo độ đồng cho hạt cốm Hạt có độ trơn, bóng mẫu mã đẹp mắt, chất lượng Thứ tư, dễ dàng lấy mẫu để kiểm tra chất lượng máy hoạt động 5.2 Nhược điểm Thứ nhất, tiêu hao điện để thổi khí lớn trở lực thủy lực lớn (300/500mm h2O) Thứ hai, yêu cầu cỡ hạt nhỏ tương đối đồng Thứ ba, u cầu khả tính tốn - thiết kế xác để tạo lớp sơi Thứ tư, Do cần có quạt, lị sưởi, dải phân cách thiết bị hứng bụi thiết bị phụ trợ khác nên thiết bị cồng kềnh chiếm diện tích lớn; Ứng dụng máy sấy tầng sơi Hiểu sấy tầng sơi ngun lý hoạt động Chúng ta áp dụng vào nhiều lĩnh vực đời sống Cụ thể: Máy sấy tầng sơi có tác dụng hữu ích việc tạo hạt cốm Phục vụ cho dạng sản phẩm viên nén viên nang Dùng để sấy dịch cao lỏng tạo hạt cách phun sấy Dịch cao lỏng bơm nhu động phun sấy vào bồn Sản phẩm hình thành nên cao dược liệu dạng bột khơ Được bảo quản túi bạc, PE hút chân không Trong ngành dược phẩm, máy sấy sử dụng để sấy dạng nguyên liệu cao dược liệu, cốm bột Áp dụng gia công thực phẩm chức Sản xuất dạng cốm đóng lọ, viên nén viên nang Tính tốn sơ 7.1 Chiều cao lớp sôi (H) H₀ - chiều cao vật liệu thạng thái tĩnh [m] - chiều cao vật liệu thạng thái tĩnh [m] Trong đó: Y₀ - chiều cao vật liệu thạng thái tĩnh [m] - độ rỗng vật liệu trạng thái tĩnh Y - độ rộng vật liệu lớp sôi 7.2 Tốc độ dịng khí (vk) Tốc độ dịng khí có ảnh hưởng lớn đến q trình làm việc thiết bị Tốc độ dịng khí trị số giới hạn vk= vcbmin hạt bắt đầu sơi tốc độ dịng khí lớn trị số vk= vcbmax tồn hạt bay Tốc độ dịng khí lớn xáo trộn lớn, cường độ bay ẩm cao vât liệu bay nhiều, cần chọn tốc độ khí thích hợp 7.3 Trở lực lớp sôi (∆p) Trở lực lớp sơi xác định tương đối xác theo phương trình I.M.Fêđơrơp sau: Δ p = 17(Re Trong đó: H 02 G ) d Fp G - khối lượng hạt ghi [kg] Fp - diện tích ghi [m2] d - đường kính tương đương hạt [m] 7.4 Diện tích ghi (Fp) Diện tích ghi xác định theo khối lượng khơng khí cần thiết cho q trình sấy tốc độ dịng khí thổi qua ghi Ta có: Fp = Trong đó: L 3600 v ρ K [m2 ] L - lưu lượng khơng khí cần thiết cho trình sấy [kg/h] v - vận tốc tối ưu dịng khí thổi qua ghi [m/s] 7.5 Khối lượng vật liệu ghi (G) G= Trong đó: Q γ d αΔt [kg] α - hệ số trao đổi nhiệt lớp sôi d - đường kính tương đương hạt [m] ∆t - độ chênh nhiệt độ khí hạt Q - dịng nhiệt cần truyền từ khí tới vật liệu γ - trọng lượng riêng hạt [kg/m3] 7.6 Chiều cao lớp hạt vật liệu ban đầu (H0) H0 = Trong đó: G [m ] F p γ bh G - khối lượng vật liệu ghi [kg] Fp - diện tích ghi [m2] γ bh - trọng lượng riêng bão hòa lớp hạt [kg/m3] 7.7 Thời gian lưu lại trung bình vật liệu lớp sơi (thời gian sấy) τ= Trong đó: G (G + G ) [h ] G - khối lượng vật liệu ghi [kg] G1, G2 - lưu lượng vật liệu đưa vào đưa khỏi buồng sấy [kg/h] TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Kỹ Thuật Sấy - PGS.TS Hoàng Văn Chước - NXB Khoa học Kỹ Thuật Hà Nội - 1999 Kỹ Thuật Sấy - GS.TSKH Trần Văn Phú - NXB Giáo Dục Sấy tầng sơi gì? Nhận gia cơng ngun liệu TPCN TPHCH, theo trang https://www.giacongthucphambaovesuckhoe.com/say-tang-soi-la-gi-nhan-giacong-nguyen-lieu-tpcn-tai-tphcm/ - đăng ngày 24/01/2021 Các loại máy sấy tâng sôi, theo trang say-tang-soi/ https://vietbiolab.com/cac-loai-may- Máy sấy tầng sôi tạo hạt FL- LTPM, theo trang https://vietbiolab.com/sanpham/ may-say-tang-soi-tao-hat-fl-ltpm/ Máy sấy tầng sôi ngang GRT, theo trang https://vietbiolab.com/sanpham/maysay-tang-soi-ngang-grt/ Quy trình sản xuất thực phẩm chức dạng viên nén, theo trang https://imc.net.vn/tin-su-kien/quy-trinh-san-xuat-thuc-pham-chuc-nang-dang-viennen/