Báo cáo công nghệ chất thơm : Phương pháp chưng cất gián đoạn và liên tục

 Chưng cất với nước: nguyên liệu và nước được cho vào cùng một thiết bị, đun nước sôi, nước bay hơi cuốn theo tinh dầu, tinh dầu được tách ra sau khi ngưng tụ- Ưu điểm: thiết bị cấu tạo

GV hướng dẫn : PGS TS Nguyễn Thị Minh Tú

SV thực hiện:

Nguyễn Thị Miến

Vương Thị Huyền Trang

I. Bản chất, mục đích công nghệ

và phạm vi sử dụng:

II. Phương pháp thực hiện quá trình: Chưng cất

1. Chưng cất gián đoạn

2. Chưng cất liên tục

2 Mục đích công nghệ và phạm vi sử dụng:

-Chưng gián đoạn: phương pháp này được sử dụng khi:

•Nhiệt độ sôi của các cấu tử khác xa nhau

•Không cần đòi hỏi sản phẩm có độ tinh khiết cao

•Tách hỗn hợp lỏng ra khỏi tạp chất không bay hơi

•Tách sơ bộ hỗn hợp nhiều cấu tử

-Chưng liên tục: là quá trình được thực hiện liên tục

II Phương pháp thực hiện quá

trình chưng cất

1 Chưng cất gián đoạn

 Khái niệm: Chưng gián đoạn là làm việc từng mẻ và thành phần hơi lỏng thay đổi theo thời gian, nhiệt độ sôi cũng

thay đổi.

 Phân loại:

 Chưng cất với nước

 Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp không có nồi hơi riêng

 Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp có nồi hơi riêng

Chưng cất gián đoạn đơn giản

Sơ đồ hoạt động

 Chưng cất với nước: nguyên liệu và nước được cho vào cùng một thiết bị, đun nước sôi, nước bay hơi cuốn theo tinh dầu, tinh dầu được tách ra sau khi ngưng tụ

- Ưu điểm: thiết bị cấu tạo đơn giản, rẻ tiền.

- Nhược điểm: tinh dầu có chất lượng chưa cao, nguyên liệu

dễ bị cháy khét, hoặc bị bết dính vào thành thiết bị (đặc biệt khi chưng cất các loại hoa), khó điều chỉnh các đk p,

to, và thông thường thời gian chưng cất bị kéo dài.

 Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp không có nồi hơi riêng: nguyên liệu và nước được đưa vào cùng một thiết bị nhưng ngăn cách bằng 1 lớp vỉ, nước được đun sôi bốc hơi lên qua lớp vỉ đi vào lớp nguyên liệu và kéo theo tinh dầu đi ra

- Ưu điểm: nguyên liệu không bị khê khét, thiết bị cũng

 Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp có nồi hơi riêng: sử

dụng một nồi hơi riêng có thể phục vụ cho cả cơ sở sản

xuất,

- Ưu điểm: có thể áp dụng dễ dàng trên quy mô công

nghiệp, dễ tự động và cơ giới hóa, nguyên liệu không bị

khê khét, cải tạo được chất lượng tinh dầu do các điều kiện công nghệ có thể khống chế được, rút ngắn được thời gian chưng cất.

- Nhược điểm, thiết bị cần thiết kế phức tạp, chi phí cao hơn

Sơ đồ chưng cất đơn giản bằng hơi nước trực tiếp

Thiết bị chưng cất gián đoạn có cánh khuấy

Thiết bị tháo đáy

Thiết bị được sử dụng ở Việt Nam

Chưng cất hồi ở Việt Nam

Chưng cất gián đoạn đơn giản

Ưu điểm

 Kết cấu, thiết bị đơn giản, không

đòi hỏi nhiều vật liệu phụ như

các pp trích ly, hấp phụ Chí phí

thiết bị không lớn.

 Thời gian chưng cất tương đối

nhanh.

 Có thể tiến hành đối với cấu tử

có nhiệt độ sôi cao gần 100 độ C

 Không sử dụng được để tách 2 cấu

tử có nhiệt độ sôi khác xa nhau

 Hiệu quả không cao

 Năng suất không lớn

 Sản phẩm thu được sau khi chưng cất có thể bị ảnh hưởng nếu các cấu tử có trong thành phần của tinh dầu dễ bị phân hủy trong quá trình chưng cất

2 Chưng cất liên tục

Nguyên lý: Dựa vào sự khác nhau về độ bay hơi của các cấu tử riêng biệt (tinh dầu) bằng cách lặp lại nhiều lần quá trình bay hơi và ngưng tụ

Đặc điểm:

 Liên tục tiếp nguyên liệu vào thiết bị, liên tục lấy sản

phẩm ra.

Là quá trình ổn định, vì vậy tất cả các thông số về vật chất

và nhiệt lượng khổng đổi ở mỗi vị trí của thiết bị.

Hệ thống sử dụng chưng cất bằng hơi có nồi hơi riêng biệt

Phân loại:

Thiết bị chưng cất các loại hạt

Thiết bị chưng cất loại nguyên liệu là cỏ lá

Chưng cất liên tục

 Quá trình: Nguyên liệu được nạp vào nhờ hệ thống vít tải nạp liệu, được bánh xe phân bố nguyên liệu đều trong thiết bị.

 Hơi được đưa vào trục trong thiết bị và được phân tán đều nhờ

hệ thống cánh khuấy, trục quay hoặc bằng hệ thống ống phun hơi được uốn cong

 Nhiệt độ, áp suất trong thiết bị tăng dần tới điểm áp suất, nhiệt

độ nhất định thì hơi nước cùng tinh dầu sẽ bay hơi lên và được đưa theo ống tới thiết bị ngưng tụ, rồi đến thiết bị phân ly

 Bã được đưa ra ngoài nhờ hệ thống băng tải dưới đáy thiết bị

 Nước ngưng tháo qua ống tháo nước ngưng phần dưới đáy

Bộ phận chính:

1 vỏ thiết bị

2 Nắp thiết bị

3 Đáy thiết bị

4 Lưới phân bố hơi và bụi

5 Ống dẫn hơi ra thiết bị ngưng tụ

6 Vít tải nguyên liệu

7 Thùng chứa nguyên liệu

8 Vít tải nguyên liệu vào

12 Trục quay

14 Ống dẫn hơi nước qua trục

15 Bánh xe phân bố nguyên liệu

16 Cánh gạt có lỗ hơi

18 Đĩa 2 cấp để gạt nguyên liệu

21 phần chứa nguyên liệu đã chế biến

Chưng cất hạt mùi

 Thời gian: 30-40 phút

 Năng suất 100-320 tấn/ngày

 Để thu được 1 kg chất thơm cần 41-48 kg hơi

 Kích thước thiết bị: thể tích chưng 29 m3, thể tích có ích là 21,2 m3

Thiết bị chưng cất các loại hạt

 Thiết bị cấu tạo nhiều chi tiết phức tạp.

 Yêu cầu kỹ thuật vận hành cao

 Hệ thống thiết bị khó cho quá trình sửa chữa, bảo dưỡng

Thiết bị chưng cất loại nguyên liệu là cỏ lá

24 cửa tháo bã di động của vít tải

25 Ông dẫn hơi nước ở đáy

27 Chân đế thiết bị

28 lưới ở cổ thiết bị

Thiết bị chưng cất loại nguyên liệu là cỏ lá

 Nguyên liệu vào, sản phẩm

và bã tháo ra không phải

dùng bằng tay

Nhược điểm

 Bước vít tải vận chuyển nguyên liệu chưa thích hợp, nguyên liệu hay bị nén ép, làm gẫy các chi tiết của thiết bị

 Nguyên liệu còn bị vướng nhiều ở thùng chứa

 Hơi chất thơm bay lên dễ bị ngưng tụ lại nhiều do

nguyên liệu có nhiệt độ thấp đi vào

So sánh thiết bị chưng cất liên tục so với gián đoạn

 Ưu điểm chưng cất liên tục so với gián đoạn

 Thể tích có lợi thiết bị liên tục hơn gián đoạn 4-12 lần

 Lượng hơi nước cần thiết cho 1kg chất thơm ở thiết bị liên tục giảm 3-5 lần so với gián đoạn

 Lượng nước chưng cất ra từ thiết bị liên tục giảm 3 lần so với thiết bị gián đoạn, chứng tỏ tổn thất do chất thơm tan vào nước giảm

 Chất lượng chất thơm thu được ở thiết bị liên tục tốt hơn,

vì vậy làm giảm nhiều quá trình lọc, lắng sau này.

 Tạo điều kiện cho nguyên liệu tiếp xúc ngược chiều nhau, lượng chất thơm thu được nhiều hơn trong phòng thí

nghiệm

 Cơ giới hóa được quá trình tiếp liệu và tháo bã nên giảm sức lao động xuống 3-6 lần

 Nhược điểm chưng cất liên tục so với gián đoạn

 Nguyên liệu đưa vào phải được nghiền nhỏ hoặc cắt nhỏ

 Cấu tạo thiết bị cũng như yêu cầu phục vụ phức tạp và yêu cầu về trình độ kỹ thuật cao.

Kết luận

 Phương pháp chưng cất gián đoạn và liên tục là 2 phương pháp đơn giản và thường được sử dụng trong sản xuất công nghiệp

 Phương pháp liên tục thiết bị phức tạp hơn gián đoạn

nhưng thu được tinh dầu với hiệu suất cao và chất lượng tốt đồng thời rút ngắn được thời gian.

Tài liệu tham khảo :

1. Lê Bạch Tuyết, GT Các quá trình công nghệ cơ bản

trong sản xuất thực phẩm, NXB Giáo Dục-1994.

2. Nguyễn Năng Vinh – Nguyễn Thị Minh Tú, Công

nghệ chất thơm thiên nhiên, NXB Bách Khoa Hà Nội

3. Nguyễn Văn May, Thiết bị truyền nhiệt và chuyển

khối, NXB khoa học kỹ thuật.

4. Nguyễn Bin, Các quá trình, thiết bị trong công nghệ

hóa chất và thực phẩm Tập 4, NXB Khoa học kỹ

thuật.

the end !