Bản chất Chưng cất là phương pháp tách hỗn hợp chất lỏng thành các cấu tử riêng biệt dựa vào sự khác nhau về độ bay hơi của chúng bằng cách lặp đi lặp lại nhiều lần quá trình bay hơi và ngưng tụ. Phương pháp chưng cất thường gặp Chưng cất đơn giản Chưng cất bằng hơi nước Chưng cất phân đoạn Chưng cất chân không
CHÀO MỪNG THẦY VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM 12 Chủ đề: Thiết bị chưng cất sử dụng nước Khái quát chung Bản chất Chưng cất phương pháp tách hỗn hợp chất lỏng thành cấu tử riêng biệt dựa vào khác độ bay chúng cách lặp lặp lại nhiều lần trình bay ngưng tụ I 2 - Phương pháp chưng cất thường gặp Chưng cất đơn giản Chưng cất nước Chưng cất phân đoạn Chưng cất chân không Mục đích – ứng dụng Mục đích: Để tách, làm tinh khiết sản phẩm Ứng dụng: Được áp dụng rộng rãi ngành công nghệ thực phẩm, sinh học hóa chất để chế biến rượu, cồn , tinh dầu, dầu thực vật, điều chế oxy, lọc dầu Ưu nhược điểm Ưu điểm: - Quy trình kỹ thuật tương đối đơn giản - Thiết bị gọn - Thời gian tương đối nhanh - Không đòi hỏi vật liệu phụ phương pháp tẩm trích, hấp thụ… Khuyết điểm: - Không có lợi nguyên liệu có hàm lượng tinh dầu thấp(vì thời gian chưng cất kéo dài, tốn nhiều nước ngưng tụ) - Chất lượng tinh dầu bị ảnh hưởng tinh dầu có cấu phần dễ bị phân hủy - Không có khả tách thành phần khó bay không bay thành phần nguyên liệu ban đầu mà thành phần cần thiết chúng có tính chất định hương cao sáp, nhựa thơm - Trong nước chưng luôn có lượng tinh dầu tương đối lớn - Nhưng tinh dầu có nhiệt độ sôi cao thường cho hiệu suất - Tiêu tốn lượng nước lớn để làm tụ hỗn hợp Phương pháp chưng cất sử dụng nước Khi chưng cất nước trực tiếp người ta phun nước qua lớp chất lỏng phận phun Hơi nước bão hòa hay nhiệt Trong trình tiếp xúc nước lớp chất lỏng, cấu tử cần chưng khuếch tán vào Hỗn hợp nước cấu tử bay ngưng tụ tách sản phẩm Quá trình chưng cất nước nước trực tiếp dùng để tách cấu tử không tan trog nước khỏi tạp chất không bay hơi, trường hợp sản phẩm ngưng phân lớp: cấu tư bay nước nên lấy sản phẩm dễ dàng Ưu điểm trình chưng nước trực tiếp giảm nhiệt độ sôi hỗn hợp nghĩa chưng nhiệt độ sôi thấp nhiệt độ bình thường Điều có lợi chất dễ bị phân hủy nhiệt độ cao chất có nhiệt độ sôi cao mà chưng cất gián tiếp đòi hỏi dùng áp suất cao Chưng cất nước gián đoạn hay liên tục.trong trường hợp người ta phải dùng cách đốt gián tiếp để đun bốc hỗn hợp Lượng nước trục tiếp vào hỗn hợp có nhiệm vụ mang cấu tử dễ bay II Cấu tạo chung Cấu tạo chung thiết bị chưng cất gồm phận sau: a, Nắp: hình chóp (I), chỏm cầu (II) elip (III) Nắp phải có cấu tạo cho thoát dễ dàng nhanh chóng Ngoài ra, nắp phải đảm bảo kín ghép với thân thiết bị Giữa nắp thân thiết bị vặn chặt bu lông có đệm b, Cổ nồi, vòi voi: Cổ nồi vòi voi hai phận riêng biệt hay chung, cổ nồi có hình dáng cho hướng hỗn hợp nhanh Đối với loại nguyên liệu tạo bọt bụi chưng cất cổ nồi phải có phận thay đổi tốc phải có thêm lưới chắn bụi Các loại cổ nồi thường có hình dáng sau: Chiều dài vòi voi phải thích hợp, ngắn tạo áp suất dư thiết bị, dài có tượng ngưng tụ chừng, thoát chậm, ảnh hưởng đến tốc độ chưng cất giảm chất lượng tinh dầu c, Đáy nồi: Có cấu tạo giống nắp nồi, đáy nồi phải có cấu tạo cho việc tháo nước ngưng tụ dễ dàng (nếu chưng cất gián tiếp) Trong trường hợp chưng cất trực tiếp đáy nồi phải có phận phun Nếu chưng cất với nước mà nồi riêng đáy nồi phận đốt nóng tạo hơi, đáy nồi phải có cấu tạo cho diện tích truyền nhiệt lớn d, Ống phân phối hơi: Ống phân phối thường có nhiều dạng khác nhau, hình tròn, xoắn ốc hay chữ thập Các lổ phân phối bố trí so le thành hàng hướng phía đáy nồi cất phân phối lổ khỏi bị tắc nguyên liệu rơi vào Tổng tiết diện lổ phân phối lần tiết diện ống phân phối hơi, tiết diện ống phân phối lấy tiết diện ống dẫn vào thiết bị xác định theo lượng nước cần thiết dùng để chưng cất e, Vỉ nồi: Để đỡ khối nguyên liệu, giữ cho nguyên liệu khỏi rơi xuống đáy nồi làm tắc ống dẫn Thường tiết diện lổ vỉ 1/2 diện tích bề mặt vỉ f, Nồi chưng cất làm từ vật liệu cách nhiệt phải không tác dụng hóa học với tinh dầu phận tiếp xúc trực tiếp với tinh dầu cổ nồi, vòi voi phận phải chế tạo thép không rỉ sắt tráng men, phận khác (thân, đáy ) làm thép CT3 III Các thiết bị chưng cất 1, Thiết bị chưng cất mâm xuyên lỗ Nguyên lý hoạt động: - Hỗn hợp nhập liệu đưa vào tháp qua ống nhập liệu số 8, tháp chưng cất pha lỏng tiếp xúc với mâm dẫn đến cấu tử nhẹ bị lôi lên đỉnh, cấu tử nặng chảy xuống đáy theo ống chảy chuyền, - Tại đáy tháp, hỗn hợp lỏng tháo qua ống số 6, phần làm sản phẩm đáy, phần lại qua nồi đun đáy tháp hóa quay lại tháp chưng cất qua ống - Tại đỉnh tháp, khỏi đỉnh tháp vào thiết bị ngưng tụ thành lỏng - sôi Một phần lấy làm sản phẩm đỉnh, phần lại hoàn lưu lại tháp qua ống hoàn lưu số Ưu, nhược điểm Ưu đểm: chế tạo đơn giản, vệ sinh dễ dàng, trở lực thấp tháp chóp tốn kim loại tháp chóp Nhược điểm: yêu cầu lắp đặt cao: mâm tháp phải phẳng, tháp có đường kính lớn (>2,4m) dùng mân xuyên lỗ chất lỏng phân phối không mâm 2, Thiết bị chưng cất mâm chóp Nguên lý hoạt động: tương tự mâm xuyên lỗ, khác chỗ từ lên qua chóp tiếp xúc với dòng lỏng làm bóc cấu tử nhẹ Ưu - nhược điểm: Ưu điểm: hiệu suất chuyển khối cao, ổn định tiêu hao lượng nên số mâm Nhược điểm: chế tạo phức tạp trở lực lớn 3, thiết bị chưng cất tháp đệm Cấu tạo: tháp đệm có cấu tạo hình trụ, gồm nhiều bậc nối với mặt bích hàn Vật chêm cho vào tháp theo hai phương pháp: xếp ngẫu nhiên hay xếp thứ tự Nguyên lý hoạt động: tương tự, khác trình truyền khối xảy bề mặt vật liệu chêm Ưu nhược điểm: Ưu điểm: chế tạo đơn giản, trở lực thấp Nhược điểm: hiệu suất thấp, ổn định, sử dụng tháp chêm không cho phép ta kiểm soát trình chưng cất theo không gian tháp tháp chêm khó chế tạo kích thước lớn quy mô công nghiệp Tài liệu tham khảo: https://andieplinh.wordpress.com/2013/03/11/tach-tinh-dau -bang-phuong-phap-chung-cat-hoa-ly/ Http://www.slideshare.net/trietav/chng-ct-mi-nht-2015 http://timtailieu.vn/tai-lieu/de-tai-thiet-bi-chung-cat-36260/ Nguyễn Văn May, Thiết bị truyền nhiệt chuyển khối, NXB khoa học kỹ thuật Nguyễn Bin, Các trình, thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm Tập 4, NXB Khoa học kỹ thuật https://www.youtube.com/watch?v=J2-tDV8KYEA https://www.youtube.com/watch?v=BaBMXgVBQKk [...]... ốc hay chữ thập Các lổ phân phối hơi bố trí so le thành 2 hàng hướng về phía đáy nồi cất để cho hơi phân phối đều và lổ khỏi bị tắc do nguyên liệu rơi vào Tổng tiết diện các lổ phân phối hơi bằng 2 lần tiết diện ống phân phối hơi, tiết diện của ống phân phối hơi lấy bằng tiết diện của ống dẫn hơi vào thiết bị và được xác định theo lượng hơi nước cần thiết dùng để chưng cất trong 1 giờ e, Vỉ nồi: Để đỡ... nồi phải có cấu tạo sao cho việc tháo nước ngưng tụ được dễ dàng (nếu chưng cất gián tiếp) Trong trường hợp chưng cất trực tiếp thì đáy nồi phải có bộ phận phun hơi Nếu chưng cất với hơi nước mà không có nồi hơi riêng thì đáy nồi là bộ phận đốt nóng tạo hơi, do đó đáy nồi phải có cấu tạo sao cho diện tích truyền nhiệt lớn nhất d, Ống phân phối hơi: Ống phân phối hơi thường có nhiều dạng khác nhau, có... phân phối không đều trên mâm 2, Thiết bị chưng cất mâm chóp Nguên lý hoạt động: tương tự như mâm xuyên lỗ, khác ở chỗ là hơi đi từ dưới lên qua chóp và tiếp xúc với dòng lỏng làm bóc hơi cấu tử nhẹ Ưu - nhược điểm: Ưu điểm: hiệu suất chuyển khối cao, ổn định và ít tiêu hao năng lượng nên số mâm ít hơn Nhược điểm: chế tạo phức tạp và trở lực lớn 3, thiết bị chưng cất tháp đệm Cấu tạo: tháp đệm... dẫn hơi Thường thì tiết diện các lổ vỉ bằng 1/2 diện tích của bề mặt vỉ f, Nồi chưng cất được làm từ các vật liệu cách nhiệt và phải không tác dụng hóa học với tinh dầu nhất là ở các bộ phận tiếp xúc trực tiếp với tinh dầu như cổ nồi, vòi voi các bộ phận này phải được chế tạo bằng thép không rỉ hoặc sắt tráng men, các bộ phận khác (thân, đáy ) có thể làm bằng thép CT3 III Các thiết bị chưng cất 1, Thiết. .. hướng hỗn hợp hơi ra nhanh Đối với những loại nguyên liệu tạo bọt hoặc bụi trong khi chưng cất thì cổ nồi phải có bộ phận thay đổi tốc hơi và phải có thêm lưới chắn bụi Các loại cổ nồi thường có hình dáng sau: Chiều dài của vòi voi phải thích hợp, nếu ngắn quá sẽ tạo áp suất dư trong thiết bị, dài quá sẽ có hiện tượng ngưng tụ giữa chừng, hơi thoát ra chậm, ảnh hưởng đến tốc độ chưng cất và giảm chất... tráng men, các bộ phận khác (thân, đáy ) có thể làm bằng thép CT3 III Các thiết bị chưng cất 1, Thiết bị chưng cất mâm xuyên lỗ Nguyên lý hoạt động: - Hỗn hợp nhập liệu sẽ được đưa vào tháp qua ống nhập liệu số 8, trong tháp chưng cất pha lỏng và hơi sẽ tiếp xúc với nhau trên mâm dẫn đến cấu tử nhẹ bị lôi cuốn lên trên đỉnh, còn cấu tử nặng thì chảy xuống đáy theo ống chảy chuyền, - Tại đáy tháp, hỗn... xuống đáy theo ống chảy chuyền, - Tại đáy tháp, hỗn hợp lỏng được tháo ra qua ống số 6, một phần làm sản phẩm đáy, phần còn lại qua nồi đun đáy tháp hóa hơi và quay lại tháp chưng cất qua ống 5 - Tại đỉnh tháp, hơi ra khỏi đỉnh tháp rồi đi vào thiết bị ngưng tụ thành lỏng - sôi Một phần được lấy làm sản phẩm đỉnh, phần còn lại hoàn lưu lại tháp qua ống hoàn lưu số 2 Ưu, nhược điểm Ưu đểm: chế tạo... nhưng khác là quá trình truyền khối xảy ra trên bề mặt vật liệu chêm Ưu nhược điểm: Ưu điểm: chế tạo đơn giản, trở lực thấp Nhược điểm: hiệu suất thấp, kém ổn định, sử dụng tháp chêm không cho phép ta kiểm soát quá trình chưng cất theo không gian tháp và tháp chêm khó chế tạo được kích thước lớn ở quy mô công nghiệp Tài liệu tham khảo: 1 https://andieplinh.wordpress.com/2013/03/11/tach-tinh-dau... -bang-phuong-phap-chung-cat-hoa-ly/ 2 Http://www.slideshare.net/trietav/chng-ct-mi-nht-2015 3 http://timtailieu.vn/tai-lieu/de-tai-thiet-bi-chung-cat-36260/ 4 Nguyễn Văn May, Thiết bị truyền nhiệt và chuyển khối, NXB khoa học kỹ thuật 5 Nguyễn Bin, Các quá trình, thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm Tập 4, NXB Khoa học kỹ thuật 6 https://www.youtube.com/watch?v=J2-tDV8KYEA 7 https://www.youtube.com/watch?v=BaBMXgVBQKk ... thường gặp Chưng cất đơn giản Chưng cất nước Chưng cất phân đoạn Chưng cất chân không Mục đích – ứng dụng Mục đích: Để tách, làm tinh khiết sản phẩm Ứng dụng: Được áp dụng rộng rãi ngành công... ) làm thép CT3 III Các thiết bị chưng cất 1, Thiết bị chưng cất mâm xuyên lỗ Nguyên lý hoạt động: - Hỗn hợp nhập liệu đưa vào tháp qua ống nhập liệu số 8, tháp chưng cất pha lỏng tiếp xúc với... nước Khi chưng cất nước trực tiếp người ta phun nước qua lớp chất lỏng phận phun Hơi nước bão hòa hay nhiệt Trong trình tiếp xúc nước lớp chất lỏng, cấu tử cần chưng khuếch tán vào Hỗn hợp nước cấu