Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh

Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC LỚP DH08HH ĐỒ ÁN MÔN HỌC TÍNH TOÁN HỆ THỐNG SẤY TẦNG SÔI ĐẬU XANH GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng SVTH: Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh ĐẶT VẤN ĐỀ Sấy trình công nghệ sử dụng nhiều thực tế sản xuất đời sống Trong công nghiệp chế biến nông – hải sản, chế biến gỗ, sản xuất vật liệu, xây dựng , kỹ thuật sấy đóng vai trò quan trọng dây chuyền sản xuất Trong nông nghiệp, sấy công đoạn quan trọng công nghệ sau thu hoạch Sản phẩm sau trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm Ở đồ án môn học này, nhóm em xin trình bày quy trình công nghệ thiết bị sấy tầng sôi đậu xanh, suất 1200kg/h GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1.Sơ lược nguyên liệu: Cây đậu xanh trồng phổ biến nước ta nhiều giới Hạt đậu xanh có nhiều chất bổ dưỡng dễ sử dụng Trong đám cỗ nông thôn thiếu sản phẩm đậu xanh xôi đậu xanh, chè đậu xanh, giá đậu xanh, bánh đậu xanh Cây đậu xanh cho sản phẩm quý, có giá trị kinh tế cao, mà có tác dụng bồi dưỡng đất Đậu xanh gọi lục đậu, boubour, haricotdore, green bean Tên khoa học Phaseolus aureus Roxb Thuộc họ đậu Fabaceae (Papilonaceae) Mô tả cây: thảo, mọcc đứng, phân nhánh, cao 0.6m, có chét, chét hình trái xoan, ba cạnh, màu lục sẫm, có lông nháp Hoa màu vàng lục, dày đặc, xếp thành chùm nách, nằm ngang hình trụ, có lông nhẵn, có đầu ngắn Hạt 10-15, phân cách vách, màu lục, bóng Hình 1.1: hạt đậu xanh GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Hình 1.2: đậu xanh Trang Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh Đậu xanh, với đậu nành, đậu đen, đậu trắng, đậu Hà Lan xếp vào hàng họ đậu Đặc điểm chung chúng chứa nhiều protein (25-50%) Về mặt cấu tạo, họ đậu thuộc hạt họ hòa thảo Chúng nội nhũ, nội nhũ chúng bị trình hình thành hạt Cấu tạo chủ yếu họ gồm phần: vỏ, tử diệp (lá mầm) phôi (mộng) 1.1.1 Vài nét giá trị kinh tế đậu xanh: Đậu xanh trồng quen thuộc châu Á nước ta Nó có giá trị kinh tế cao, nguồn thục phẩm có giá trị dinh dưỡng giá trị sử dụng đời sống, thích hợp với việc tiêu dùng nước xuất khẩu, sản phẩm dễ tiêu thụ biến động giá Giá trị sinh học đậu xanh (phần đạm mà thể hấp thu giữ lại được) theo Bressani (1973) 40.66% Ngoài protein ra, hạt đậu xanh chứa nhiều chất glucid, lipid, số muối khoáng vitamin Trong protein đậu xanh có chứa loại amino acid như: lysin, trytophan, phenylamin, tirodin lại thiếu số acid amino cần thiết khác mà đặc biệt loại acid amin có chứa lưu huỳnh (S) Thành phần hóa học đậu xanh (nguồn: Gopalan) Thành phần Tỷ lệ ăn (%) Độ ẩm protein Dầu (%) Khoáng (%) Chất xơ (%) Hydrat cacbon (%) Năng lượng (Kcal/100g) Ca (%) P (%) Sắt (mg/100g) Caroten (mg/100g) B1(mg/100g) B2 (mg/100g) Vitamin khác (mg/100g) GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Đậu xanh không tách vỏ 100 10.4 24.0 1.3 3.5 4.1 5.7 33.4 12.4 32.6 7.3 94.0 0.47 0.39 2.1 Trang Đậu xanh tách vỏ 100 10.1 24.5 1.2 3.5 0.9 5.9 34.8 7.5 40.5 8.5 49.0 0.72 0.15 2.4 Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh Đậu xanh đánh giá loại đậu thực phẩm giàu hydrat cacbon với hàm lượng trung bình 40-47% Hàm lượng acid amin thiết yếu đậu xanh Acid amin Lysin Trytophan Phenylamin + Tirodin Toreonin Valin Loxin Isoloxin Methionin + Xystin Trong đậu xanh (mg/100g) 58 11 66 36 41 73 35 17 Tiêu chuẩn thực phẩm FAO/WHO 55 10 60 40 50 70 40 35 Từ hạt đậu xanh chế biến nhiều sản phẩm ngon, bổ hấp dẫn loại bột, bánh, chè, xôi, đồ uống Nếu dùng protein đậu xanh trộn với protein số hạt khác gạo, đậu tương để chế biến bột dinh dưỡng chất lượng cao làm thức ăn cho trẻ em, người già, người ốm dậy tốt Lá non, đậu xanh làm rau, muối dưa Thân xanh đậu xanh dùng làm thức ăn chăn nuôi, thân già đem phơi khô, nghiền nhỏ làm bột dự trữ cho gia súc Cây đậu xanh có lợi chu kì sinh trưởng ngắn, kỹ thuật canh tác đơn giản, đầu tư ít, thu hồi vốn nhanh, phù hợp với nông dân nghèo vốn Cây đậu xanh thích hợp với nhiều loại trồng khác, nên mở rộng diện tích gieo trồng, không ảnh hưởng đến diện tích lương thực trồng khác Cây đậu xanh có tác dụng tốt việc cải tạo bồi dưỡng đất Đất sau trồng đậu xanh tơi xốp, tốt lên nhờ có thêm lượng đạm mà trình vi sinh vật cố định đạm rễ đậu lấy từ khí trời tích lũy để cung cấp cho để lại đất Theo Hut-man lượng đạm khoảng 30-70kg N/ha, theo Prenes (1977) lên đến 100kg N/ha GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh 1.1.2 Tình hình nghiên cứu nước quốc tế: 1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu quốc tế: Cây đậu xanh (Mungbean, Green bean) có tên khoa học Vigna radiata (L) đậu đỗ quan trọng đứng hàng thứ ba sau đậu nành đậu phụng (2 loại công nghiệp ngắn ngày) Đậu xanh có nguồn gốc từ Ấn Độ Trung Á , phân bổ chủ yếu vùng nhiệt đới nhiệt đới, trồng quen thuộc Châu Á phổ biến nước ta Cây đậu xanh có khả thích ứng rộng, chịu hạn thích nghi với vùng có điều kiện khắc nghiệt Khu vực Đông Nam Châu Á, đậu xanh trồng nhiều quốc gia như: Ấn Độ, Pakistan, Bangladesh, Sri Lanka, Nepal Trung Quốc, Thái Lan, Philippin, Miến Điện, Inđônexia; phát triển số quốc gia vùng ôn đới, Châu Úc, lục địa Châu Mỹ Trung tâm nghiên cứu phát triển rau Châu Á(AVRDC) có tập đoàn giống đậu xanh lớn giới với 5000 mẫu giống, có giống cho suất 18-25 tạ/ha thâm canh đạt gần 40 tạ/ha Mặt khác, giá trị sinh học đậu xanh quan trọng, Bressani (1973) cho phân đạm mà thể đậu xanh hấp thụ giữ lại 40,66% nên có tác dụng tốt cải tạo, bồi dưỡng đất sau trồng đậu xanh đất tơi xốp tăng lượng đạm khoảng 30-70 kg/ha (Hutman, 1962) Tuy nhiên, suất đậu xanh thấp, khoảng - tạ/ha chưa đầu tư mức nên gần nhiều nước chọn giống cho suất bình quân 10 - 12 tạ/ha với ưu điểm hạt to, màu đẹp, thời gian sinh trưởng ngắn, chín tập trung, chống chịu số sâu bệnh hại Ngày nay, nhà chọn giống nghiên cứu tạo giống đậu xanh cải thiện suất tính kháng bệnh Ấn Độ có 22 trung tâm khắp nước nghiên cứu đậu xanh Thái Lan có nhiều trung tâm viện trường tham gia nghiên cứu đậu xanh GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh 1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước: Với Việt Nam, đậu xanh trồng lâu đời, khắp nơi nước, bị xem trồng phụ tận dụng đất đai, lao động nên suất khiêm tốn Đậu xanh chiếm diện tích khoảng 40 nghìn ha, suất trung bình - tạ/ha Các nhà tuyển chọn giống đậu xanh đạt kết đáng ghi nhận với nhiều giống như: ĐX - 044, ĐX - 06, ĐX – 92 - 1, V87 - 13, HL89 - E3, V91 - 15… giống ngắn ngày, chín tập trung cho suất thâm canh đạt 15 - 17 tạ/ha Tiềm năng suất đậu xanh lạc quan Tuy nhiên chống đói, lấp vụ, xen canh nên đầu tư mức, cần thiết phải xây dựng qui trình kỹ thuật thâm canh tổng hợp để tương lai gần Việt Nam đứng đầu kinh nghiệm canh tác đậu xanh Như xem đậu xanh trồng dân dã giá trị kinh tế cao nguồn thực phẩm có nhiều dinh dưỡng, đa dạng đời sống, thích hợp với tiêu dùng nước xuất Ngoài hạt, non đậu xanh làm rau, muối dưa; thân xanh làm thức ăn chăn nuôi Từ năm 1983, diện tích, suất sản lượng tăng chậm không liên tục Thời gian 1981-1985 1986-1991 1999 Năng suất (tạ/ha) 5.5 5.9 8.2 Năm 1999 năm có suất cao nhất: 8,2 tạ/ha nhờ chuyển đổi giống Năng suất đậu xanh tỉnh phía Nam thường cao tỉnh phía Bắc, số vùng An Giang, Đồng Tháp, Hậu Giang đạt gần 20 tạ/ha vụ Đông Xuân có nhiều điều kiện thích hợp cho canh tác đậu xanh (Phạm Văn Thiều, 2002) Từ rút yếu tố làm hạn chế suất đậu xanh là: ● Giống sử dụng giống cũ địa phương không chọn lọc ● Đậu xanh thường trồng đất xấu trồng lương thực thiếu nước, đất tranh thủ, trồng xen, gối với loại trồng khác nên điều GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh kiện thâm canh ● Quan niệm trồng phụ nên mùa tốt không quan tâm trồng tất khâu chọn giống, chăm sóc xới xáo, tưới nước, bảo vệ thực vật không phương pháp khoa học ● Nông dân nghèo vùng sâu vùng xa thiếu thông tin, chưa có điều kiện tiếp cận thành tựu đậu xanh Tuy có thành tựu lớn giống, giá trị kinh tế Nhưng diện tích trồng đậu xanh hạn chế so với họ đậu khác (đậu nành, đậu phọng) Hầu hết diện tích trồng đậu xanh nước nhỏ lẽ, manh mún, thường trồng xen, gối vụ với trồng khác.Một số nguyên nhân ảnh hưởng đến phát triển diện tích canh tác đậu xanh: ● Năng suất đậu xanh hạn chế so với suất trồng khác (điển hình đậu nành) diện tích ● Đậu xanh mẫn cảm với số loại sâu bệnh phí cho thuốc bảo vệ thực vật cao ● Công đoạn thu hoạch gặp nhiều khó khăn, thường thu hoạch từ - lần, nên gặp khó khăn công lao động (lao động nông thôn khan hiếm) ● Chưa có giới hoá công đoạn thu hoạch đậu xanh, công đoạn thu hoạch tách hạt thường thực thủ công, khó khăn cho việc trồng với diện tích lớn 1.1.3 Giống: Có thể coi đậu xanh có nhóm giống: Nhóm giống địa phương nhóm giống cải tiến 1.1.3.1 Nhóm giống địa phương: Là giống trồng từ lâu đời nước ta Tên giống thường vào màu sắc dạng hạt Ví dụ: đậu mốc (vỏ hạt mốc), đậu da tre (hạt màu da tre), đậu tiêu (hạt nhỏ hạt tiêu), đậu mỡ (hạt bóng mỡ) Những giống hạt mốc thường nhỏ phẩm chất ngon Hạt đậu mỡ to hơn, suất cao đậu mốc phẩm chất kém, GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh giá trị thương phẩm thấp Điểm bật giống địa phương thuộc nhóm suất thấp, không chịu phân, dễ lốp đổ 1.1.3.2 Nhóm giống cải tiến: Là giống nhập nội thời gian gần giống lai tạo nước từ giống bố mẹ có đặc điểm nông học tốt Đặc điểm chung nhóm giống cải tiến sinh trưởng khoẻ, chịu phân bón có tiềm năng suất cao (15 - 20 tạ/ha), phẩm chất tốt (các giống có hạt bóng mỡ có chất lượng hạt cao - chất lượng hạt không phụ thuộc vào màu sắc vỏ hạt), hạt to (khối lượng 1.000 hạt đạt 50 g) Đặc điểm sinh trưởng quan trọng tầng thường vượt tầng dễ chăm sóc dễ thu hái Trong sản xuất nay, nhóm giống cải tiến phổ biến nhanh với giống ĐX.044, No.9, VN.93.1, T135 ĐX - 044, ĐX - 06, ĐX - 92-1, V87 13, HL 89 – E3 -E3, V91 – 15 Thực tế sản xuất đậu xanh cho thấy rằng: Muốn đậu xanh trở thành kinh tế thiết phải sử dụng giống cải tiến Chọn giống đậu xanh cần phải vào mục đích sử dụng Đậu để làm giá đỗ yêu cầu giống có hạt nhỏ, kích thước hạt đồng đều, sức sống hạt khoẻ Đậu làm hàng xáo chế biến khác cần có suất cao, chất lượng hạt ngon, bở để dễ chế biến (Bùi Thế Hùng, 2003) 1.1.4 Thu hoạch bảo quản: 1.1.4.1 Thu hoạch: Đậu đươch thu hoạch lúc nắng chuyển màu đen, thu đợt có tỷ lệ chín 70 - 80%, nên thu tập trung để tiện chăm sóc, sau thu đợt phun phân bón chế phẩm kích thích hoa để giữ xanh lâu tăng cường tỷ lệ đậu cho đợt thu sau Trong mùa nắng để chín hoàn toàn thu đợt không để tách hạt đồng Thu xong, phơi mỏng nắng sau - giờ, sau đập tách hạt làm Có thể phơi khô đợt thu, bảo quản bao PP đập tách hạt sau GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh 1.1.4.2 Bảo quản: Chất lượng hạt trước bảo quản yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng khả nẩy mầm hạt đậu xanh theo thời gian Trong nhiều yếu tố hạt, độ nhiễm sâu mọt độ kín bảo quản Viện Công nghệ sau thu hoạch đề xuất quy trình bảo quản sau: ● Sấy hạt để làm giảm độ ẩm đến tối ưu ([...]... trình sấy : - Máy sấy tiếp xúc hoặc đối lưu - Máy sấy bức xạ hoặc máy sấy bằng dòng điện cao tầng  Dựa vào cấu tạo thiết bị: Phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun…  Dựa vào chuyển động tương hỗ của tác nhân sấy và vật liệu sấy : Sấy xuôi chiều , sấy ngược chiều , chéo dòng … GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang 11 Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh 1.2.4... cyclone 8 Hệ thống sấy tầng sôi là một hệ thống sấy đối lưu mà đặc trưng của nó là vật liệu sấy ở thể sôi trao đổi nhiệt ẩm với dòng tác nhân nhưng không bay theo tác nhân Khi tốc độ tác nhân sấy bé, lớp hạt nằm yên Nếu tốc độ tác nhân sấy đạt được một giá trị tới hạn nào đó thì lớp hạt trên ghi buồng sấy sẽ ở chế độ sôi, khi đó chúng ta có hệ thống sấy tầng sôi Nếu áp lực dòng tác nhân sấy đủ lớn... nguyên lý của hệ thống tầng sôi GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang 17 Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh 1.2.4.6.2 Nguyên lý hoạt động : Quạt 1 đưa không khí vào trộn với khói lò ở caloriphe rồi vào bên dưới phòng sấy 3, qua lưới phân phối 4 để tiến hành sấy vật liệu Vật liệu cho vào phểu nhờ vít tải 5 đưa vào phía trên buồng sấy Ở đây chúng gặp hỗn hợp khí nóng từ dưới đi lên và thành tầng sôi Vật liệu... cho tuần hoàn tác nhân sấy Như vậy sẽ tăng được tốc độ sấy, độ ẩm của các tác nhân sấy GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang 13 Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh Nhược điểm của quá trình sấy: sấy không đều do sự phân lớp không khí nóng theo chiều cao của hầm sấy và vật liệu sấy không được trộn đều, mất nhiều nhiệt và chiếm mặt bằng lớn Hình 1.4 : Cấu tạo thiết bị hầm sấy 1 hầm sấy 5 Quạt sưởi 2 xe goòng... Trang 14 Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh Hình 1.5: cấu tạo thiết bị sấy kiểu băng tải 1 phiểu nhận vật liệu sấy 6 Caloriphe sưởi 2 Trục lăn dẫn vật liệu sấy 7 Thùng chứa sản phẩm 3 Phòng sấy hình chữ nhật 8 Lò đốt 4 Con lăn đỡ 9 Tấm chắn khí nóng 5 Băng tải 10 Ống khói 1.2.4.4 Thiết bị sấy phun : Máy sấy phun dùng để sấy các dung dịch như : bột cà phê , ca cao , sữa … Có 2 loại máy sấy phun... không khí thải ra ngoài nhờ quạt Ưu điểm của máy sấy phun là hiệu quả cao nhưng mà tiêu hao nhiều năng lượng 1 thùng trộn 2 mô tơ 3 vòi phun 4 caloriphe sưởi 5 xyclon 6 quạt 7 lưới chắn bụi Hình 1.7 : thiết bị sấy phun loại thùng GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang 16 Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh 1.2.4.5 Thiết bị sấy tiếp xúc : Trong thiết bị sấy tiếp xúc, nhiệt lượng được truyền đến vật liệu... loại sấy: Do điều kiện sấy trong mỗi trường hợp rất khác nhau nên có nhiều kiểu thiết bị sấy khác nhau, vì vậy có nhiều cách phân loại thiết bị sấy :  Dựa vào tác nhân sấy: - Sấy bằng không khí hay khói lò - Sấy thăng hoa - Sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng điện cao tầng  Dựa vào áp suất làm việc: - Sấy chân không - Sấy ở áp suất thường  Dựa vào phương pháp làm việc: - Máy sấy liên tục - Máy sấy. .. trình sấy đều đặn và mãnh liệt nhờ có sự tiếp xúc tốt giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy, cường độ tính theo lượng ẩm khá cao, có thể tới 100kg/m3h và thiết bị cấu tạo gọn gàng, chiếm mặt bằng nhỏ Tuy nhiên do vật liệu bị đảo trộn nhiều lần nên dễ bị vỡ vụn, tạo ra bụi vì vậy làm giảm phẩm chất của sản phẩm trong 1 số trường hợp GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang 12 Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh. .. sương mù trong phòng sấy và quá trình tiến hành rất nhanh đến mức chưa kịp đốt nóng vật liệu lên quá thời gian cho phép thì vật liệu đã khô, sản phẩm thu được ở dạng bột mịn GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang 15 Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh 1 Thùng chứa dung dịch 2 Bơm cao áp 3 vòi phun bụi mù 4 cửa thông gió tự nhiên 5 tháp 6 cửa thoát khí 7 sản phẩm Hình 1.6: thiết bị sấy phun loại tháp ... đủ lớn và cuốn toàn bộ lớp hạt trên ghi bay theo gọi là hệ thống sấy khí động Ưu điểm của thiết bị sấy tầng sôi: cường độ sấy cao ( hàng trăm kg ẩm trong 1m 3 thể tích buồng sấy trong 1h ), cho phép sấy ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ cho phép vì thời gian tiếp xúc ngắn Hiệu quả sử dụng nhiệt cao, có thể điều chỉnh thời gian sấy Nhược điểm: không sấy được vật liệu có độ ẩm quá lớn, cục to, dễ vỡ, tiêu ... 1.1: hạt đậu xanh GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Hình 1.2: đậu xanh Trang Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh Đậu xanh, với đậu nành, đậu đen, đậu trắng, đậu Hà Lan xếp vào hàng họ đậu Đặc điểm... trình công nghệ thiết bị sấy tầng sôi đậu xanh, suất 1200kg/h GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1.Sơ lược nguyên liệu: Cây đậu xanh trồng... nhân sấy vật liệu sấy : Sấy xuôi chiều , sấy ngược chiều , chéo dòng … GVHD: K.s Diệp Thanh Tùng Trang 11 Tính toán hệ thống sấy tầng sôi đậu xanh 1.2.4 Các loại thiết bị sấy: 1.2.4.1.Thiết bị sấy