máy và thiết bị chuẩn bị nguyên liệu

MÁY VÀ THIẾT BỊ CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU Mục đích: • Trong quy trình sản xuất các chất hoạt hoá sinh học có nhiều công đoạn phụ trợ. Việc lựa chọn đúng đắn các thiết bị phụ trợ có ảnh hưởng nhiều đến hiệu suất sản xuất. Sản xuất sinh học hiện đại chứa một lượng đáng kể các thiết bị phụ trợ với những mục đích khác nhau. Các dạng thiết bị phụ trợ như: nồi phản ứng - nồi trộn các cấu tử môi trường dinh dưỡng, thùng bảo quản sản phẩm lỏng, thùng chứa để thu nhận và bảo quản ngắn hạn các sản phẩm lỏng, bộ định lượng môi trường lỏng, các bơm để đẩy dung dịch, bộ nạp liệu các môi trường rời và lỏng, các máng để rửa thiết bị bằng cơ học, thổi khí, các máy nén • Một phần đáng kể nguyên liệu và vật liệu phụ được đưa vào nhà máy cần phải bảo quản một thời gian dài hay ngắn hạn trong các bể chứa ở trong kho. • Một số nhà máy sản xuất ra các dạng sản phẩm lỏng được bảo quản trong các thùng chứa ở trong kho trước khi đưa đến người tiêu dùng. • Việc chuẩn bị đầy đủ, bảo quản tốt các nguyên vật liệu giúp cho việc thực hiện chế biến thực phẩm được thuận lợi, tăng thời gian bảo quản. I. Thiết bị chứa bảo quản môi trường lỏng: 1. Các bể chứa bảo quản nguyên liệu và sản phẩm hàng hoá Cấu tạo: Bể chứa rỉ đường có thể tích 5000 m 3 . Phần hình trụ của vỏ có kết cấu tấm với 8 đai được hàn lại thành 8 mối. Tâm bể có trụ đỡ (5) bằng ống thép với các cánh trên và cánh dưới. Cánh trên tựa vào mái (4), cánh dưới tựa vào đáy bể (2). Mái chắn có góc nghiêng =0,05 (1 : 20) từ tâm đến biên bể. Đáy được hàn lại bằng những tấm riêng biệt và có góc nghiêng = 0,02 (1:50) từ tâm đến biên bể. Ở vùng tháo rỉ ra khỏi bể có bộ phận đun nóng kiểu ống. Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu được nạp vào bể theo của nạp (8), nhờ ống nối (7) mà ta có thể kiểm tra được lượng nguyên liệu vào đến thể tích đạt yêu cầu thì ta ngừng cấp liệu vào. Để nguyên liệu được đồng nhất trong bể cần trang bị các ống rót (10) và bố trí chúng ở những mức khác nhau làm thành hệ đồng hoá. Nhờ bơm tuần hoàn mà rỉ đường được đẩy từ đầu nối cửa bên dưới vào hệ thống đồng hoá. rỉ đường được đun nóng nhờ thiết bị đun nóng bằng hơi (11) và được tháo ra khỏi bể qua của (10) Thiết kế bể để bảo quản rỉ đường được tính theo các chỉ số cơ bản: tỷ trọng 1445 kg/m3 ở áp suất khí quyển và nhiệt độ không khí bên ngoài đến 400C (nếu ở các vùng lạnh), tải trọng gió 343 Pa. 2. Bể bảo quản rượu etylic: Bể bảo quản rượu etylic là khối kín bằng thép dạng đứng, có kết cấu hàn với nắp hình nón, đáy phẳng. Rượu etylic có nhiệt độ bay hơi + 9 0 C thuộc chất lỏng dễ bay hơi và dễ cháy. Hàm lượng rượu cho phép trong không khí không vượt quá 10- 12 g/m3. Với mục đích tiêu hao tối thiểu lượng rượu và bảo quản an toàn, bể cần phải trang bị các dụng cụ đặc biệt (nhiệt kế, van bảo hiểm, van không khí, báo hiệu mức, tháo cặn, quá áp, và các cửa quan sát). Tháo nguyên liệu lỏng bằng bộ tự chảy hoặc tạo quá áp bằng không khí nén hay khí trơ ở áp suất rượu từ 0,3 - 1,6 MPa. 3. Kho chứa axít. Cấu tạo: Bể có kết cấu ngoài bằng thép để bảo quản axit sunfuric. Gồm một số bộ phận như: đường ống dẫn, ống xifông, bơm, bình chứa, van, ống rót. Nguyên tắc hoạt động: Việc hút axit ra để cung cấp cho nhu cầu công nghệ được thực hiện nhờ ống xifông như sau: Dùng khí nén để đẩy axit từ bể vào bình chứa. Khi giảm mức axit ở cuối đường ống 6, không khí theo đường ống vào bể, còn xifông (5) vẫn chứa đầy axit, vào thời điểm này ngưng đẩy không khí vào bình (8), mở van (7) và bơm sẽ hút axit từ bể 1 vào bình 8 để đưa đến các nơi cần dùng. Đồng thời dung lượng áp lực (4) được đổ đầy axit, nếu cần thiết thì đóng kín đầu cuối của xifông ở trong bể và có thể tiến hành nạp axít vào xifông từ két áp lực. Ưu điểm: - Kết cấu đơn giản Nhược điểm: - Vệ sinh khó khăn - Bể dễ bị ăn mòn - Chiếm diện tích lớn. Ứng dụng: Các nguyên liệu phụ bao gồm các axit khoáng và kiềm, chất chiết từ ngô, các dung dịch muối, chất phá bọt, dung môi hữu cơ, dầu, benzin, mazut Các axit sunfuric, clohydric và phosphoric là những chất độc có tác động mạnh nên khi thiết kế kho chứa và chọn bể làm bằng thép cacbon, các vật liệu keramit chịu axit, caosu, epoxit và các chất phủ chịu axit khác, các môi trường khác không phá huỷ thép, bền axit. 4. Thiết bị chứa bảo quản ngắn hạn các môi trường khác nhau trong phân xưởng - Dùng để bảo quản ngắn hạn nguyên liệu và vật liệu phụ từ̀ các bể trong kho nhà máy và bảo quản sản phẩm trước khi nạp vào các bể chứa. - Ngoài ra thiết bị chứa còn dùng để bảo quản các muối và môi trường dinh dưỡng, các huyền phù sinh vật, các dung dịch canh trường … - Thể tích của nó phụ thuộc vào thể tích và thời gian có mặt của môi trường, công suất dây chuyền và vào các yếu tố khác. - Việc lựa chọn kết cấu của thiết bị chứa phụ thuộc vào các tính chất của môi trường. II. Máy và thiết bị để chuẩn bị nguyên liệu và vận chuyển các môi trường khác nhau. 1. Khái niệm chung Đập nghiền là quá trình tác dụng cơ học làm cho kích thước của vật rắn nhỏ lại, để tăng bề mặt riêng của nó, phù hợp với yêu cầu sản xuất. Kích thước của vật liệu không có hình dạng xác định, vì vậy kích thước của hạt được tính bằng kích thước lỗ sàng khi phân loại vật liệu nghiền. Tùy theo kích thước của hạt trước và sau khi nghiền mà người ta phân loại các máy nghiền ra làm máy nghiền thô, trung bình, nhỏ, mịn và máy nghiền keo. Khi nghiền thô và trung bình thường nghiền khô, còn nghiền nhỏ và mịn thì có thể nghiền khô hay nghiền ướt. Nghiền ướt ít tạo thành bụi trong quá trình nghiền và kích thước của hạt sau khi nghiền đồng đều hơn, sản phẩm lấy ra dễ dàng hơn. Phân loại máy nghiền: Máy nghiền cắt,máy nghiền dập,máy nghiền chà nén,máy nghiền va đập,máy nghiền mài-va đập,máy nghiền keo.trong các nhà máy vi sinh thường sử dụng các loại máy nghiền sau: Máy nghiền tác động theo phương pháp cắt: Cấu tạo: Nguyên tắc hoạt động: bộ phận làm việc của máy băm là đĩa có đường kính từ 1- 3 m, trên đĩa lắp 3-16 dao. Gỗ (8) được mâm cặp (7) giữ và định hướng để đưa vào đĩa thép (1), các dao đĩa (2) có tác dụng để bào gỗ thành những phôi gỗ nhỏ và được đưa ra ngoài qua rãnh thông (5) còn vỏ bào được dao chặn (6) giữ lại. Nguyên liệu được đưa vào một cách tự do hay cưỡng bức. Trong các máy có ít dao(có 6 cái) thì quá trình cắt gián đoạn. các máy có nhiều dao thì quá trình cắt là liên tục. Ưu điểm: -Cấu tạo đơn giản, rẻ tiền, dễ sử dụng. -Khi trang bị bộ phận nạp gỗ cưỡng bức có thể băm gỗ có kích thước đường kính từ 1-8 m. -Năng suất cao, sử dụng rộng rãi. -Có thể làm việc liên tục hoặc gián đoạn. Nhược điểm: -Không thể nghiền loại gỗ có đường kính vượt quá 0,55m nếu không cưa dọc thanh gỗ. -Dao có thể bị mài mòn. Ngoài ra còn có các loại máy nghiền đĩa và nghiền đĩa trục băm Máy nghiền đĩa Cấu tạo của máy nghiền đĩa gồm có đĩa 1 không chuyển động, đĩa 2 quay nhờ gắn vào một cái trục nằm ngang 3. Đĩa 2 có thể điều chỉnh qua lại được nhờ bộ phận điều chỉnh (không vẽ trên hình), nhờ đó người ta có thể điều chỉnh được độ nghiền, Các đĩa nghiền thường được chế tạo bằng kim loại hoặc bằng hỗn hợp vô cơ cứng. Đĩa nghiền cần đảm bảo các yêu cầu bề mặt nghiền có độ cứng cao, độ nhám lớn, cơ tính đồng đều trên toàn bộ bề mặt đĩa để khi làm việc thì mòn đều, không bị sứt mẻ. Máy nghiền đĩa 1. Đĩa không chuyển động; 2. Đĩa chuyển động; 3, Trục Để tăng khả năng nghiền của đĩa, tăng khả năng vận chuyển vật liệu ra khỏi khe nghiền và tăng điều kiện thông gió người ta thường gia công mặt đĩa thành các vành, các rãnh chìm có profil hình tam giác trên hai mặt đĩa . Vật liệu đi vào khe nghiền qua lỗ nạp liệu ở tâm đĩa và bị nghiền nhỏ khi di chuyển trong khe nghiền từ tâm ra đến chu vi của đĩa. Máy nghiền trục: Máy nghiền trục gồm có hai trục hình trụ đặt song song và quay trái chiều nhau. Vật liệu nghiền chủ yếu do lực chèn ép. Cấu tạo của máy nghiền trục gồm có hai trục 1 và 2 (hình 5.7). Trục 1 lắp trên ổ trục có thể di động được do có gắn với hệ thống lò xo 3, trục 2 lắp trên ổ trục cố định. Trên bề mặt trục làm nhẵn hoặc nhám, nếu nghiền vật liệu dòn có độ cứng trung bình thì người ta làm trục có răng, nếu nghiền mịn thì người ta thường làm trục trơn. Vật liệu nghiền đưa từ trên xuống giữa hai trục, do sự ma sát vật liệu bị kéo vào khe hở giữa hai trục và bị nén ép lại, sau khi nghiền vật liệu rơi xuống dưới và được đưa ra ngoài. Nếu vật liệu to hay cứng quá thì lò xo bị nén lại, khe hở giữa hai trục rộng ra, vật liệu sẽ rơi xuống dưới, sau đó lò xo đẩy trục về vị trí cũ Ứng dụng: Loại này được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vi sinh. Các loại máy nghiền này có thể nghiền gỗ thành phôi bào để chuẩn bị các môi trường dinh dưỡng chứa cacbon trong sản xuất nấm men gia súc và rượu etylic. Máy nghiền búa Cấu tạo: Hình 5.7. Máy nghiền trục 1,2. Trục quay; 3. Lò xo Các bộ phận chính của máy nghiền búa bao gồm rôto có các búa, stato và các sàng kim loại Hoạt động: Trong thời gian quay của rôto, dưới tác dụng của các búa được gá lắp theo hướng tâm, nguyên vật liệu từ phễu tiếp liệu (4) rơi vào các búa bị phá huỷ thành những mảnh vụn. Khi va đập với tấm sắt các mảnh vụn lại nẩy lên và một lần nữa lại rơi vào búa. Vật liệu được nghiền qua lỗ sàng, còn những phôi lớn được giữ lại trên sàng và lại chuyển vào vùng nghiền. Mức độ nghiền của vật liệu phụ thuộc vào sự thay đổi kích thước lỗ sàng. Ưu điểm: Loại máy này có kết cấu đơn giản, làm nóng sản phẩm không đáng kể, hiệu quả kinh tế hơn các loại máy nghiền khác. Nhược điểm: của máy nghiền búa là tạo bụi đáng kể trong quá trình hoạt động Ứng dụng: Máy nghiền búa được sử dụng để nghiền các chủng nấm mốc, các hạt chế phẩm kháng sinh, các chất bổ sung và những dạng vật liệu khác. Một số máy nghiền được sử dụng trong công nghiệp sinh học. Một số hình ảnh về máy nghiền búa: 2. Máy và thiết bị phân loại hạt: Nguyên liệu để sản xuất thực phẩm không bao giờ đồng đều, vì vậy để tạo điều kiện cho các quá trình kĩ thuật như gia công cơ học, gia công nhiệt, và đảm bảo chất lượng sản phẩm thì cần phải phân loại nguyên liệu. Các quá trình phân loại được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp vi sinh để thu nhận các nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm đạt yêu cầu. Ví dụ như nghiền gỗ trong các máy nghiền đĩa hay trục băm, thực tế hầu như không đạt được các phôi gỗ có kích thước theo quy định. Trong hỗn hợp nghiền chứa đến 4% các phôi lớn làm khó khăn cho việc vận chuyển, định lượng và nạp nguyên liệu vào thiết bị thuỷ phân. Tạp chất lớn làm giảm mật độ tải và hiệu suất đường cho một đơn vị nguyên liệu. Vai trò: phân chia các dạng nguyên liệu rời, các bán thành phẩm và thành phẩm ra thành những phần xác định và tách kim loại được thực hiện trong các máy và thiết bị phân loại. Các phương pháp phân loại bao gồm phân loại bằng - Tính chất cơ học: kích thước hình học, hình dang, trạng thái bề mặt, góc ma sát… - Tính chất khí động học: đặc trưng bằng vận tốc cân bằng động và hệ số bay hơi khác nhau của các cấu tử… - Tính chất hoá lý: khối lượng riêng , độ nhớt , nhiệt độ sôi… Có nhiều kiểu máy phân loại hạt và làm việc theo các nguyên tắc khác nhau 1. Máy phân loại theo phương pháp cơ học: Máy sàng: Máy sàng: * Công dụng: Sàng dùng để phân loại các loại hạt theo độ lớn hoặc các loại * Công dụng: Sàng dùng để phân loại các loại hạt theo độ lớn hoặc các loại nguyên liệu khác có dạng hạt. nguyên liệu khác có dạng hạt. Hiện nay các loại máy sàng bằng phương pháp cơ học đã được sản xuất với một số lượng lớn, có kích thước khác nhau - Sàng được dùng để phân loại hỗn hợp nghiền gồm các loại sàng luới và sàng vải với lỗ sàng hình vuông, hình bầu dục. Sàng được sản xuất từ các loại dây kim loại, sợi kaprông, sợi tơ và những vật liệu khác. - Các sàng dây có ưu điểm đáng kể là tiết diện làm việc lớn, đạt 70%.Nhược điểm là bị bào mòn nhanh và các sợi có khả năng chuyển dịch Hình dạng, độ ẩm của các hạt, chiều dày lớp hỗn hợp hạt trên bề mặt sàng, độ đồng nhất của hỗn hợp hạt, góc nghiêng và biên độ dao động của sàng, kích thước và sự phân bố kích thước lỗ sàng đều ảnh hưởng đến hiệu suất hoạt động của máy phân loại. Các hạt tròn dễ sàng hơn so với các hạt có hình bầu dục Máy phân loại bằng phương pháp cơ học: Nguyên tắc làm việc của máy như sau: Bộ phận hoạt động chính là sàng đục lỗ, được lắp nghiêng cố định trong hộp so với mặt phẳng nằm ngang 1 góc 2 0 . dưới đáy hộp có một trục lệch tâm , khi trục lệch tâm quay sẽ làm cho hộp và sàng chuyển động dao động. Ở máy sàng phân loại mặt phẳng nhờ có cơ cấu dẫn động mà các sàng có chuyển động rung (song phẳng hoặc tròn). Các cơ cấu bánh răng tạo ra các chuyển động quay xung quanh trục. Các chuyển động đó làm cho hỗn hợp chuyển động theo bề mặt sàng và được sàng. Kích thước của lớp sàng phía trên lớn hơn lớp sàng dưới. [...]... đó, việc tìm hiểu và lựa chọn các máy và thiết bị chuẩn bị nguyên liệu là rất cần thiết, phù hợp với từng loại nguyên liệu khác nhau trong công nghệ thực phẩm cũng như trong công nghệ sinh học DANH SÁCH NHÓM II.2 1 Nguyễn Thị Thanh 2 Nguyễn Kim Sơn 3 Trần Hữu Quốc Huy 4 Dương Thị Thuỳ Dương Tài liệu tham khảo • • • • • Quá trình và thiết bị sinh học _ Lê Văn Hoàng Quá trình và thiết bị cơ học trong công... tiếp Ưu điểm: - Máy phân loại sàng lắc dạng mặt phẳng có năng suất lớn, có thể sàng nhiều nguyên liệu có kích thước khác nhau - Máy khởi động và dừng rất nhẹ nhàng, đặc biệt máy luôn dừng đúng vị trí thẳng đứng Có thể nhấp máy quay từng bước và đảo chiều quay của máy nhanh chóng - Kết cấu máy tháo lắp nhanh, không cần dụng cụ - Dễ vận hành, cấp liệu và xả liệu rất dễ dàng - Vệ sinh và bảo dưỡng dễ... bằng phương tiện điều chỉnh tự động - Tần số trộn của máy khuấy 0.2÷ 0,33 vòng/s, phụ thuộc vào dạng cơ cấu trộn và các tính chất của các cấu tử đem trộn Đây là hình ảnh của 1 số nồi hấp VI KẾT LUẬN: Trong quá trình sản xuất, việc chuẩn bị nguyên liệu để chế biến, bảo quản các sản phẩm là công đoạn rất quan trọng Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu tốt giúp ta chế biến các sản phẩm đạt chất lượng cao,... ồn và bụi trong khi hoạt động Hiện nay có rất nhiều loại sàng dùng để phân loai nguyên liệu Các loại sàng được phân loại dựa theo các hình dạng khác nhau và cách thức làm việc cũng khác nhau: chuyển động tịnh tiến Sàng chuyển động dạng tròn Các loại sàng lắc này nhằm phân loại kích thước các loại nguyên liệu trên cùng là tầng sàng các loại nguyên liệu có kích thước lớn nhất, những loại nguyên liệu. .. quan trọng, nhằm xác định chính xác khối lượng nguyên vật liệu, bán thành phẩm và sản phẩm Các thiết bị định lượng có mặt hầu hết tại các công đoạn của quá trình sản xuất: cung ứng tồn trữ nguyên vật liệu, cấp liệu cho từng giai đoạn công nghệ, định lượng và đóng gói sản phẩm - Tự động điều khiển, giám sát các công đoạn của quá trình sản xuất nói chung và khâu định lượng đóng gói sản phẩm nói riêng...Các nguyên liệu có kích thước chưa đúng quy định được đưa vào túi nhận và do chuyển động dao động của sàng, các nguyên liệu chuyển động dọc theo bề mặt của nó nguyên liệu có kích thước đúng quy định lọt qua sàng trên và rơi xuống sàng dưới, sau đó được chuyển vào kho nguyên liệu và vào phân xưởng thuỷ phân Các nguyên liệu không lọt được... sản phẩm dạng hạt còn thực hiện theo phương pháp thủ công, một số cơ sở được trang bị thiết bị điều khiển tự động, có giá thành cao và không thật sự phù hợp đối với từng loại loại sản phẩm cụ thể Do đó vấn đề tiếp cận, làm chủ, tự thiết kế, chế tạo các hệ thống điều khiển và giám sát tự động của thiết bị định lượng là cần thiết, mang tính thực tiễn V NỒI PHẢN ỨNG Nồi phản ứng bằng thép hay bằng... cấp liệu và một ngăn để tháo các nguyên liệu sau khi đã phân loại Sàng zig- zag: có công dụng đặc biệt cho phân loại hỗn hợp thóc gạo Ưu điểm của sàng zig- zag: tiết kiệm số lần sàng Thóc và gạo lứt có kích thước gần nhau, nếu sử dụng sàng phân loại bình thường thì rất khó phải qua hơn 10 lần sàng Nguyên lý làm việc của sàng zig- zag: làm việc theo khối lượng riêng và ộ nhám bề mặt Hỗn hợp thóc và. .. phẩm - Trần Ngọc Khiêm Bài giảng điện tử: kỹ thuật thực phẩm _ Phan Thị Bích Ngọc Đỗ Trọng Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa – Cơ sở quá trình và thiết bị công nghệ hóa học Tập 2 – NXB đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội 1974 • http://ebook.edu.net.vn/resources/iportal/ebook/uploads/File/DHDaNan g/GTthietbisinhhoc/Chuong%204.pdf • http://www.mayxaydungthaibinh.com/ThaiBinh.asp?module=1... có nhiệt độ cao có thể cho vào áo hay vào ruột xoắn Ưu điểm của thiết bị: Nồi phản ứng - máy trộn có thể tháo rời hay hàn cố định với các bộ phận đáy elip và nắp Trên thiết bị có các khớp nối để nạp các chất tải nhiệt, chảy tràn sản phẩm, để nối ống quá áp, nối khớp đầu ống nguyên liệu, khảo sát chất liệu, các khớp nối để nạp và thải . ống. Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu được nạp vào bể theo của nạp (8), nhờ ống nối (7) mà ta có thể kiểm tra được lượng nguyên liệu vào đến thể tích đạt yêu cầu thì ta ngừng cấp liệu vào của thiết bị chứa phụ thuộc vào các tính chất của môi trường. II. Máy và thiết bị để chuẩn bị nguyên liệu và vận chuyển các môi trường khác nhau. 1. Khái niệm chung Đập nghiền là quá. MÁY VÀ THIẾT BỊ CHUẨN BỊ NGUYÊN LIỆU Mục đích: • Trong quy trình sản xuất các chất hoạt hoá sinh học có