Đề tài Tìm hiểu thiết bị sấy phun

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM KHOA CƠ KHÍ-CÔNG NGHỆ  HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ SẤY NÔNG SẢN THỰC PHẨM Đề tài: Tìm hiểu thiết bị sấy phun Giáo viên hướng dẫn: VÕ VĂN QUỐC BẢO Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Tuấn Phan Thị Cẩm Tú Võ Văn Tuấn Nhóm: 02 Huế, 11/2015 Mục lục Trang PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN 2: NỘI DUNG 2.1 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH CÔ ĐẶC 2.1.1 Quá trình cô đặc gì? 2.1.2 Mục đích trình cô đặc 2.1.3 Các yếu tố kỹ thuật trình cô đặc 2.1.3.1 Nhiệt độ 2.1.3.2 Thời gian cô đặc 2.1.3.3 Cường độ bốc 2.1.4 Các phương pháp cô đặc 2.1.4.1 Phương pháp nhiệt (đun nóng) 2.1.4.2 Phương pháp lạnh 2.1.5 Phân loại phạm vi ứng dụng 2.1.5.1 Phân loại theo cấu tạo 2.1.5.2 Phân loại theo phương pháp thực 2.1.6 Biến đổi xảy nguyên liệu 2.1.6.1 Biến đổi vật lý 2.1.6.2 Biến đổi hóa học 2.1.6.3 Biến đổi hóa lý 2.1.6.4 Biến đổi hóa sinh sinh học 2.1.7 Công nghệ thiết bị cô đặc 2.1.7.1 Hệ thống cô đặc nồi 2.1.7.1.1 Cấu tạo 2.1.7.1.2 Nguyên tắc hoạt động 2.1.7.2 Thiết bị cô đặc dạng anfalavan 2.1.7.2.1 Cấu tạo 2.1.7.2.2 Nguyên tắc hoạt động 2.1.7.2.3 Ưu điểm 2.1.7.2.4 Nhược điểm 2.1.7.3 Thiết bị cô đặc loại màng 2.1.7.3.1 Cấu tạo 2.1.7.3.2 Nguyên tắc hoạt động 2.1.7.3.3 Ưu điểm 2.1.7.3.4 Nhược điểm 2.1.7.4 Thiết bị cô đặc có vành dẫn chất lỏng 2.1.7.4.1 Cấu tạo 2.1.7.4.2 Nguyên tắc hoạt động 2.1.7.4.3 Ưu điểm 2.1.7.4.4 Nhược điểm 2.1.7.5 Thiết bị cô đặc loại roto 2.1.7.5.1 Cấu tạo 2.1.7.5.2 Nguyên tắc hoạt động 2.1.7.5.3 Ưu điểm 2.1.7.5.4 Nhược điểm 2.1.7.6 Thiết bị cô đặc có bơm nhiệt 2.1.7.6.1 Cấu tạo 2.1.7.6.2 Nguyên tắc hoạt động 2.1.7.6.3 Ưu điểm 2.1.7.6.4 Nhược điểm PHẦN 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA ĐẶC CÓ ĐƯỜNG 3.1 SƠ ĐỒ KHỐI 3.2 THUYẾT MINH SƠ ĐỒ 3.2.1 Nguyên liệu 3.2.2 Gia nhiệt, chuẩn hóa 3.2.3 Trộn tuần hoàn 3.2.4 Lọc 3.2.5 Đồng hóa 3.2.6 Thanh trùng 3.2.7 Cô đặc- Làm nguội-Cô đặc chân không 3.2.8 Kết tinh 3.2.9 Chuẩn hóa 3.2.10 Đóng hộp 3.2.11 Sản phẩm PHẦN 4: KẾT LUẬN TÀI LỆU THAM KHẢO Các hình ảnh bảng sử dụng Trang Bảng 2.1: Quan hệ độ chân không nhiệt độ sôi nước Bảng 2.2: Quan hệ nồn độ chất khô nhiệt độ sôi nước 760mmHg Hình 2.1: Hệ thống cô đặc nồi Hình 2.2: Thiết bị cô đặc dạng anfalavan Hình 2.3: Thiết bị cô đặc loại màng Hình 2.4: Thiết bị cô đặc có vành dẫn chất lỏng Hình 2.5: Thiết bị cô đặc loại roto Hình 2.6: Thiết bị cô đặc có bơm nhiệt Hình 3.1: Sơ đồ khối quy trình sản xuất sữa đặc có đường Hình 3.2: Thiết bị gia nhiệt dạng anfalavan Hình 3.3: Bồn trộn có cánh khuấy Hình 3.4: Thiết bị lọc túi tháo rời Hình 3.5: Thiết bị đồng hóa hai cấp Hình 3.6: Thiết bị trao đổi nhiệt PHE Hình 3.7: Thiết bị cô đặc tầng Hình 3.8: Bồn chứa vô trùng có áo cách nhiệt cánh khuấy Hình 3.9: Thiết bị chuẩn hóa Hình 3.10: Thiết bị rót Hình 3.11: Sản phẩm PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ Trong phát triển xã hội nhu cầu ăn uống vấn đề cần trọng quan tâm nghiên cứu phát triển cách quy trình kỹ thuật để đảm bảo vấn đề vệ sinh an toàn nông sản thực phẩm trình sử dụng cho người Cùng với phát triển xã hội nhiều lĩnh vực khoa học công nghệ người ngày trọng việc đầu tư phát triển nghành thương mại, dịch vụ… vấn đề nhu cầu ăn uống quan tâm phát triển để đáp ứng nhu cầu người Như biết nhờ phát triển khoa học công nghệ kỹ thuật mà người phát minh chế tạo nhiều máy móc thiết bị phục vụ cho trình sản xuất chế biến nông sản cách có quy mô với tiến trình khoa học kỹ thuật để đáp ứng nhiều nhu cầu người Một sản phẩm sản xuất nhiều nhu cầu bảo quản chế biến loại sản phẩm vấn đề cần phải quan tâm nghiên cứu Thực tế liên quan đến nhiều trình vấn đề chế biến bảo quản nông sản tùy thuộc vào loại nông sản, có loại nông sản phải sấy trước đóng gói, có loại phải cô đặc …trước đưa thị trường phục vụ người tiêu dùng Từ vấn đề xin trình bày số quy trình liên quan đến trình sấy nguyên tắc hoạt động, cấu tạo số thiết bị sấy ưu, nhược điểm PHẦN 2: NỘI DUNG 2.1 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẤY 2.1.1 Quá trình sấy gì? Sấy trình làm tách ẩm khỏi vật liệu phương pháp nhiệt Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm dẫn nhiệt, đối lưu, xạ lượng điện trường có tần số cao Trong trình sấy, nước cho bay nhiệt độ chênh lệch độ ẩm bề mặt bên vật liệu (khuêch tán ẩm) chênh lệch áp suất riêng phần nước bề mặt vật liệu môi trường xung quanh Sấy trình không ổn định, độ ẩm vật liệu sấy thay đổi theo không gian thời gian Thông thường, trình sấy khảo sát hai mặt: tĩnh lực học động lực học Trong tĩnh lực học xác định mối quan hệ thong số đầu cuối vật liệu sấy tác nhân sấy dựa phương trình cân vật chất-năng lượng, từ xác định thành phần vật liệu, lượng tác nhân sấy lượng nhiệt cần thiết Động lực học xác định mối quan hệ độ biến thiên độ ẩm theo thời gian thong số trình như: tính chất, cấu trúc, kích thước cuả vật liệu, điều kiện thủy động lực học tác nhân sấy 2.1.2 Mục đích trình sấy Quá trình sấy nhằm: - Giảm khối lượng vật liệu - Tăng độ bền bảo quản sản phẩm lâu 2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy - Bản chất vật liệu sấy: cấu trúc, thành phần hóa học, đặc tính lien kết ẩm,… - Hình dạng vật liệu sấy: kích thước mẫu sấy, bề dày lớp vật liệu,… Diện tích bề mặt riêng vật liệu lớn tốc độ sấy nhanh - Độ ẩm đầu, độ ẩm cuối độ ẩm tới hạn vật liệu - Độ ẩm, nhiệt độ, tốc độ tác nhân sấy - Cấu tạo thiết bị sấy, phương thức chế độ sấy - Chênh lệch nhiệt độ đầu nhiệt độ cuối tác nhân sấy Nhiệt độ cuối cao nhiệt độ trung bình không khí cao, tốc độ sấy tăng 2.1.4 Một số phương pháp thiết bị sấy 2.1.4.1 Sấy đối lưu Nguyên lý: dung tác nhân sấy không khí nóng khói lò có nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ phù hợp để chuyển động chảy trùm lên vật liệu sấy làm cho ẩm vật liệu sấy bay theo tác nhân sấy Một số thiết bị sấy đối lưu: Phòng sấy: vật liệu xếp khay xe đẩy sấy gián đoạn áp suất khí Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, vốn đầu tư ít, đặc biệt sấy dạng vật liệu Nhược điểm: thời gian sấy dài, sấy không vật liệu không đảo trộn, bị nhiệt qua cửa nạp liệu tháo liệu, khó lấy mẫu kiểm tra trình sấy Hầm sấy: khác phòng sấy chỗ chiều dài hầm sấy lớn gấp nhiều lần chiều rộng chiều cao, vật liệu sấy với phương tiện vận chuyển (xe goòng, xe treo hay băng tải) đầu cuối hầm, sấy chiều ngược chiều Ưu điểm: cấu tạo dơn giản, dễ vận hành, vốn đầu tư Nhược điểm: phân lớp không khí nóng lạnh theo chiều cao hầm nên trình sấy không Thiết bị sấy băng tải: thường dung cho vật liệu dạng kem, tác nhân sấy chuyển động cắt ngang qua chiều chuyển động liên tục băng tải bường sấy Sản phẩm khô lấy lien tục cuối băng tải Thiết bị sấy thùng quay: dùng để sấy vật lệu dạng rời có khả kết dính như: hóa chất, bột đường, ngũ cốc,…Thiết bị làm việc áp suất khí quyển, gồm thùng hình trụ đặt nghiêng (6-80)và quay nhờ động phận truyền động , có hai vành đai để trượt lăn tựa thùng quay Vật liệu ướt vào thùng đầu cao, đảo trộn di chuyển nhờ cánh đảo, sấy khô không khí nóng khói lò đầu thấp thùng, dòng khí trước thải qua phận thu hồi để tách lấy sản phẩm Ưu điểm: cường độ sấy cao, trình sấy nhờ có tiếp xúc tốt vật liệu tác nhân Nhược điểm: vật liệu dễ bị gãy vụn, tạo nhiều bụi ảnh hưởng đến sản phẩm môi trường Thiết bị sấy phun: dùng để sấy vật liệu dạng lỏng sữa, trứng, nước trái cây, Ưu điểm: dung dịch lỏng phun thành dạng sương vào buồng sấy, trình sấy diễn nhanh đến mức chưa kịp đốt nóng vật liệu lên giới hạn cho phép nên sấy nhiệt độ cao thời gian ngắn thu sản phẩm dạng bột Nhược điểm: tốn nhiều lượng, thiết bị phức tạp cấu phun sương hệ thống thu hồi sản phẩm 2.1.4.2 Sấy tiếp xúc (sấy rang): Nguyên lý: nhiệt lượng truyền đến vật liệu cách cho vật liệu tiếp xúc trực tiếp với bề mặt đốt nóng, có đảo trộn vật liệu hoạt không Phương pháp ứng dụng rộng rãi để sấy vật liệu dạng rắn dạng rời (rau, củ, hạt quả, ), loại dung dịch (sữa, nước hoa quả,…) dạng thiết bị sấy tiếp xúc đơn giản tủ sấy chân không hoạt động gián đoạn, thiết bị có ưu điểm đơn giản, sấy nhiều loại vật liệu khác suất thấp, vật liệu sấy trạng thái tĩnh, truyền nhiệt Ngoài có dạng thiết bị sấy trục lien tục 2.1.4.3 Sấy xạ: Nguyên lý: sử dụng lượng tia xạ phát từ vật xạ để làm nóng vật liệu sấy đến nhiệt độ bốc ẩm Trong dân gian, người ta sư dụng xạ mặt trời để sấy nông hải sản (phơi nắng) thời gian dài tốn nhiều công sức Vì vậy, công nghiệp chế biến, người ta thường dung tia xạ nhân tạo để sấy Máy sấy xạ có cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng, hiệu với vật liệu mỏng, tổn thất nhiệt, thời gian sấy giảm nhiều so với sấy đối lưu Tuy nhiên, nhược điểm tiêu tốn nhiều lượng, vật liệu đốt nóng không bề mặt bên , không thchs hợp để sấy vật liệu dày 2.1.4.3 Sấy thăng hoa: Nguyên lý: ẩm tách khỏi vật liệu cách thăng hoa, nghĩa chuyển ẩm từ trạng thái rắn sang trạng thái không qua trạng thái lỏng, vật liệu sấy nhiệt độ thấp trạng thái đóng rắn độ chân không cao (0,1÷1mmHg) Ưu điểm: sản phẩm sấy có chất lượng cao, vật liệu bị biến chất, bảo tồn vitamin dễ hấp thụ nước để trở lại trạng thái ban đầu Nhược điểm: phương pháp sấy phức tạp, đắt tiền nên ứng dụng cho sản phẩm dược phẩm loại thực phẩm chất lượng cao Thông thường loại vật liệu sấy đòi hỏi phương pháp chế độ sấy riêng Vì vào đặc điểm vật liệu sấy, chất lượng sản phẩm mà ta chọn phương pháp chế độ sấy tối ưu Sau đó, tùy theo suất, hiệu kinh tế mà lựa chọn, thiết kế chế tạo hệ thống sấy phù hợp 2.1.5 Phạm vi ứng dụng Trong phương pháp làm khô học, hóa lý, nhiệt,…thì trình sấy nhiệt thường sử dụng nhiều kỹ thuật quan trọng ứng dụng rộng rãi tronh nhiều ngành công - nông nghiệp hóa chất, dược phẩm, chế biến nông – hải sản, vật liệu xây dựng,… Đó không trình tách ẩm đơn mà trình công nghệ Nó đòi hỏi vật liệu sau sấy phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn lượng chi phí vận hành thấp Do đó, cần phải dựa vào tính chất vật liệu, lượng sản phẩm để chọn chế độ phương pháp sấy tối ưu tùy vào suất, hiệu kinh tế mà chọn hệ thống sấy cho phù hợp 2.1.6 Động lực trình sấy Ẩm vật liệu có ba dạng liên kết liên kết lý, liên kết hóa lý liên kết hóa học Quá trình sấy thường làm bốc lượng ẩm có liên kết lý, phần liên kết hóa lý tuyệt đối không làm bay ẩm có liên kết hóa học Quá trình ẩm bay từ vật liệu thường có hai giai đoạn: 10 Giai đoạn thứ ẩm bề mặt vật liệu bề mặt vật liệu bay vào môi trường xung quanh, giai đoạn phụ thuộc vào điều kiện môi trường xung quanh như: nhiệt độ, áp suất , tốc độ chuyển động môi trường,… Giai đoạn thứ hai độ ẩm bề mặt vật liệu nhỏ độ ẩm bên vật liệu nước khuếch tán từ bên bền mặt vật liệu nhờ chênh lệch độ ẩm Giai đoạn phụ thuộc vào nhiệt độ tính chất vật liệu, dạng lien kết nước với vật liệu, 2.1.7 Các giai đoạn trình sấy Quá trình sấy chia làm ba giai đoạn biểu diễn đồ thị sau: 11 Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn chất trình sấy - Đường cong sấy: đường cong biểu diễn thay đổi độ ẩm vật liệu theo thời gian sấy - Đường cong tốc độ sấy: đường cong biểu diễn mối quan hệ tốc độ sấy độ ẩm vật liệu sấy - Đường biểu diễn nhiệt độ vật sấy: biểu diễn biến thiên nhiệt độ vật liệu sấy trình sấy Các giai đoạn sấy: - Giai đoạn đun nóng vật liệu sấy: giai đoạn đun nóng vật liệu sấy đến nhiệt độ bay ẩm Nhiệt độ tác nhân sấy lớn nhiệt độ bay ẩm Vật liệu sấy gia nhiệt để đạt nhiệt độ bầu ướt Giai đoạn xảy nhanh Chú ý: trình sấy xảy nhiệt độ vật liệu sấy lớn nhiệt độ điểm sương tác nhân sấy Nếu ngược lại nước từ tác nhân sấy ngưng tụ thấm vào vật liệu sấy - Giai đoạn tốc độ sấy không đổi: giai đoạn nhiệt độ vật liệu sấy không đổi, nhiệt độ vật liệu sấy nhiệt độ bầu ướt, lượng nhiệt cung cấp chủ yếu dung để cắt đứt liên kết nước với chất khô làm bốc nước Vận tốc sấy giai đoạn không đổi hàm lượng nước giảm dần - Giai đoạn vận tốc sấy giảm dần: giai đoạn trình tách nước từ vật liệu sấy trở nên khó khăn hơn, nhiệt độ vật liệu sấy lớn nhiệt độ bầu ướt nhiệt độ tăng lên đến nhiệt độ môi trường Vân tốc thoát nước từ vật liệu sấy giảm 12 dần Độ ẩm giảm dần đến giá trị hàm lượng nước cân vận tốc sấy tiến 0, trình sấy kết thúc 2.2 HỆ THỐNG VÀ THIẾT BỊ SẤY PHUN 2.2.1 Cấu tạo Hình 2.2 Hệ thống sấy phun Bình chứa nguyên liệu; Bơm; Máy sấy phun; Caloriphe; Thiết bị lọc dạng túi; Xyclon; Bể chứa sản phẩm; Bơm hút không khí; Bơm đẩy không khí; 10 Van; 12 Cơ cấu phun sương 2.2.2 Nguyên tắc hoạt động Sấy phun trình chuyển đổi dòng nhập liệu dạng lỏng thành sản phẩm dạng bột Dòng nhập liệu phân tán thành hạt nhỏ li ti nhờ cấu phun sương Cơ cấu phun sương thường có dạng đĩa quay vòi áp lực Những hạt lỏng phun tiếp xúc với dòng khí nóng, kết nước bốc nhanh chóng nhiệt độ vật liệu trì nhiệt độ thấp Nhờ mà vật liệu sấy khô mà không làm thay đổi đáng kể tính chất sản phẩm Thời gian sấy khô hạt lỏng trình sấy phun nhanh nhiều so với trình sấy khác Quá trình sấy phun gồm giai đoạn: - Giai đoạn 1: chuyển nguyên liệu cần sấy thành dạng sương mù (các hạt lỏng phân tán không khí) nhờ cấu phun sương thiết bị sấy phun Hiên có cấu phun sương: đầu phun li tâm, đầu phun 13 dòng, dầu phun dòng Kích thước giọt lỏng sau giai đoạn phun giao động từ 10-200µm - Giai đoạn 2: hòa trộn sương mù với dòng tác nhân sấy buồng sấy Đây giai đoạn tách ẩm khỏi vật liệu sấy Do nguyên liệu phun sương nên diện tích tiếp xúc hạt lỏng với tác nhân sấy lớn, ẩm nguyên liệu bay nhanh chóng Thời gian sấy diễn nhanh sau vài giây - Giai đoan 3: tách sản phẩm khỏi dòng tác nhân sấy Người ta sử dụng cyclone, túi lọc phương pháp kết tủa trường tĩnh điện, phổ biết sử dụng cyclone Hiệu suất thu hồi sản phẩm thiết bị sấy phun giao động khoảng 90÷98% 2.2.3 Các cấu phun sương Có nhiều phương pháp cấu phun sương khác thường gặp cấu sau: • Cơ cấu phun sương dạng đĩa quay hoạt động theo nguyên tắc li tâm • Cơ cấu phun sương dạng vòi hoạt động nhờ áp lực khí nén • Cơ cấu phun sương dạng vòi hoạt động theo nguyên tắc khí động Nhiệm vụ cấu phun sương phải phun dung dịch thành hạt phân tán có kích thước yêu cầu, suất cấu phun phải cao, lâu mòn, dễ thay giá thành phù hợp Loại cấu phun sương không định đến lượng cần thiết cho trình sấy mà định đến phân bố kích thước, mức độ phân tán, quỹ đạo tốc độ hạt sương, tốc độ sấy kích thước hạt sản phẩm sau sấy Bảng 2.1 Năng lượng tiêu thụ ứng với cấu sấy phun khác Bảng 2.2 Kích thước trung bình hạt ứng với cấu sấy phun 14 2.2.3.1 Cơ cấu phun sương dạng đĩa quay Hình 2.3 Cơ cấu phun sương dạng đĩa quay hình dạng rãnh Nguyên tắc hoạt động: dịch lỏng bơm vào tâm đĩa, tác dụng động khí nén đĩa quay quanh trục đối xứng Dưới tác dụng quay đĩa với thoát khí nén, dòng lỏng va đập vào rãnh bị phân tán thành hạt sương có kích thước trung bình khoảng 8÷18µm vào buồng sấy Góc phun 1800 ,quỹ đạo ban đầu hạt sương chuyển động ngang, va chạm vào thành buồng sấy hạt thay đổi phương đột ngột tạo bụi sương sấy di chuyển xuống phía đáy hút vào cyclone thu hồi sản phẩm nhờ quạt hút Tốc độ quay đĩa khoảng 10000÷30000 vòng/phút sử dụng khí nén Khi sử dụng động tốc độ quay đĩa khoảng 400÷2000 vòng/phút Trên đĩa li tâm có rãnh hẹp có hình dạng kích thước khác tùy thuộc vào tính chất suất thiết bị Các rãnh hay gặp có dạng tròn, oval hình chữ nhật Rãnh thẳng xuyên tâm loại tiêu chuẩn thường dung sản phẩm đòi hỏi tỉ trọng cao Số lượng kích thước rãnh định suất thiết bị, suất lớn chi phép đạt cấu 15 phun loại 200 tấn/h Đối với thiết bị đòi hỏi suất cao thường có hai hàng rãnh bố trí xen kẽ để tăng số rãnh đồng thời tăng tốc độ nhập liệu  Ưu điểm: - Có thể điều chỉnh tốc độ dấu mặt - Thích hợp cho hầu hết loại nguyên liệu - Khuynh hướng tạo khối tắc nghẽn không đáng kể - Kích thước hạt sương thay đổi nhờ thay đổi tốc độ quay đĩa  Nhược điểm: - Năng lượng tiêu thụ cao so với cấu phun sương vòi áp lực - Vốn đầu tư cao cấu phun sương vòi áp lực - Kích thước buồng sấy lớn 16 2.2.3.2 Cơ cấu phun sương dạng vòi phun áp lực Hình 2.4 Cơ cấu phun sương dạng vòi phun áp lực Nguyên tắc hoạt động: dòng lỏng nén đến áp suất thích hợp (5-7MPa) vào vòi phun với tốc độ lớn, đường kính lỗ vòi phun phải từ 0,4-4mm Cuối vòi phun phải có chi tiết dạng cánh quay tự quanh trục tạo tốc độ xoáy ly tâm, dòng xoáy bị phân tán thành hạt nhỏ có kích thước từ 20÷100µm Để tăng suất người ta bố trí nhiều vòi phun  Ưu điểm: - Công cụ chi phí lượng thấp - Cấu tạo đơn giản, phần chuyển động nên không gây ồn - Thích hợp cho việc phun dung dịch keo, dung dịch có độ nhớt lớn  Nhược điểm: - Khó điều chỉnh suất - Do lõ vòi nhỏ nên đòi hỏi áp suất cao để tránh tắc nghẽn - Không dung để phun huyền phù dạng bột nhão 17 2.2.3.3 Cơ cấu phun sương dạng vòi khí động Nguyên tắc hoạt động: dòng dung dịch phun gặp dòng không khí nóng nhiệt có mật độ lớn Hỗn hợp dịch thể tác nhân sấy đập vào đĩa quay hình nón Do xuất hiện lực ma sát mà dòng dung dịch bị phân tán thành hạt sương mù có đường kính từ 6-7µm, chia vòi phun thành hai dạng: loại áp suất khí thấp Ps ≤0.001MPa loại áp suất khí cao Ps=(0,15÷0,7)MPa  Ưu điểm: - Dùng cho tất hầu hết loại dịch thể kể huyền phù, bột nhão,… - Dễ điều chỉnh suất, độ phân tán, kích thước hạt sương  Nhược điểm: - Tiêu tốn nhiều lượng - Năng suất không cao - Độ đồng hạt không cao 2.1.6.2 Biến đổi hóa học: Dưới tác dụng nhiệt trình cô đặc, thành phần hóa học nguyên liệu phản ứng với bị phân hủy Ví dụ trình cô đặc sữa, đường khử lactose acid amin có sữa phản ứng với để tạo thành hợp chất melanoidine Phản ứng Mailard làm giảm giá trị dinh dưỡng sữa, đồng thời làm cho sản phẩm bị sậm màu Hoặc trình cô đặc nước trái cây, vitamin vitamin C bị phân hủy Biến đổi làm giảm giá trị dinh dưỡng sản phẩm Trong trình cô đặc, nước bốc nên giá trị pH thực phẩm thay đổi theo Tốc độ phản ứng hóa học xảy trình cô đặc nhiệt phụ thuộc chủ yếu vào giá trị nhiệt độ thời gian cô đặc 2.1.6.3 Biến đổi hóa lý: Biến đổi hóa lý quan trọng trình cô đặc nhiệt chuyển pha nước Nước tồn trạng thái lỏng nguyên liệu trước cô đặc chuyển sang trạng thái thoát môi trường bên Trong trình cô đặc, xảy đông tụ protein nguyên liệu nhiệt độ cô đặc cao đủ làm biến tính bất thuận nghịch protein Để hạn chế tượng này, 18 nhà sản xuất cần tìm hiểu kỹ thành phần hóa học nguyên liệu chọn nhiệt độ cô đặc phù hợp 2.1.6.4 Biến đổi hóa sinh sinh học: Khi cô đặc áp suất thường, nhiệt độ cô đặc cao (không thấp 100oC) nên enzyme nguyên liệu bị vô hoạt, nhiều vi sinh vật bị ức chế Các biến đổi hóa sinh sinh học gần không xảy Khi cô đặc áp suất chân không, nhiệt độ cô đặc thấp nên số enzyme vi sinh vật chịu nhiệt hoạt động Cần lưu ý bào tử hoạt hóa nhiệt độc 70oC Quá trình cô đặc xảy làm hạn chế khả hoạt động vi sinh vật nồng độ cao Tiêu diệt vi sinh vật nhiệt độ cao + Hơi :130 – 150 ° C vi sinh vật chết + Bức xạ : 65 – 68 % hạn chế vi sinh vật 19 PHẦN 4: KẾT LUẬN Tóm lại, nghiệp công nghiệp hóa xã hội chủ nghĩa nước ta, công nghiệp hóa học ngày phát triển nhanh chóng Tại nhà máy đại xí nghiệp vừa nhỏ địa phương, ta sử dụng máy móc, thiết bị hóa chất nhằm thực trình công nghệ định Việc nắm vững trình, hiểu rõ nguyên lý, ưu khuyết điểm tùng thiết bị nhu cầu cần thiết kĩ sư, cán kỹ thuật công nhân kỹ thuật Qua tìm hiểu đề tài nhóm chúng em rút kết sau: Cô đặc trình bốc phần dung môi nhiệt độ sôi, kỹ thuật áp dụng dung dịch mà chất rắn không bay dung môi lỏng dễ bay Qúa trình tiến hành nhờ đun nóng hạ áp suất nhằm mục đích làm tăng nồng độ chất khô chất hòa tan dung dịch, tách dung môi dạng nguyên chất đặc biệt trình tiền đề cho kết tinh Tùy thuộc vào dạng nguyên liệu cần đem cô đặc quy mô thực trình mà sử dụng nhiều loại thiết bị cô đặc khác 20 TÀI LỆU THAM KHẢO Giaó trình trình thiết bị truyền nhiệt- Phạm Xuân Tỏa http://text.123doc.org/document/2262149-mot-so-quy-trinh-lien- quan-den-qua-trinh-co-dac-va-che-bien-san-pham-nong-san.htm http://voer.edu.vn/m/co-dac/cd3a2e84 http://123doc.org/document/324599-co-dac.htm http://text.123doc.org/document/3070136-qua-trinh-co-dac- cong-nghe-che-bien-thuc-pham.htm http://tailieu.vn/doc/cong-nghe-che-bien-thuc-pham-qua-trinh- co-dac-1775360.html http://luanvan.co/luan-van/bao-cao-thuc-hanh-truyen-nhiet-thiet- bi-co-dac-mot-noi-co-ong-tuan-hoan-trung-tam-12/ http://www.slideshare.net/nhungnguyen3591/45209401- quytrinhsnxutsaccong http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-tim-hieu-ve-thiet-bi-say-phun-52852/ 21 [...]... liệu được sấy khô mà không làm thay đổi đáng kể tính chất của sản phẩm Thời gian sấy khô các hạt lỏng trong quá trình sấy phun nhanh hơn nhiều so với các quá trình sấy khác Quá trình sấy phun gồm 3 giai đoạn: - Giai đoạn 1: chuyển nguyên liệu cần sấy thành dạng sương mù (các hạt lỏng phân tán trong không khí) nhờ cơ cấu phun sương trong thiết bị sấy phun Hiên nay có 3 cơ cấu phun sương: đầu phun li tâm,... liệu sấy trở nên khó khăn hơn, nhiệt độ vật liệu sấy lớn hơn nhiệt độ bầu ướt và nhiệt độ tăng lên đến nhiệt độ môi trường Vân tốc thoát hơi nước từ vật liệu sấy giảm 12 dần Độ ẩm giảm dần đến giá trị của hàm lượng nước cân bằng khi đó vận tốc sấy tiến về 0, quá trình sấy kết thúc 2.2 HỆ THỐNG VÀ THIẾT BỊ SẤY PHUN 2.2.1 Cấu tạo Hình 2.2 Hệ thống sấy phun 1 Bình chứa nguyên liệu; 2 Bơm; 3 Máy sấy phun; ... nhà máy hiện đại cũng như các xí nghiệp vừa và nhỏ ở địa phương, ta đều sử dụng các máy móc, thiết bị hóa chất nhằm thực hiện những quá trình công nghệ nhất định Việc nắm vững các quá trình, hiểu rõ nguyên lý, ưu khuyết điểm của tùng thiết bị là nhu cầu cần thiết của các kĩ sư, cán bộ kỹ thuật và công nhân kỹ thuật Qua tìm hiểu đề tài nhóm chúng em đã rút ra được các kết quả sau: Cô đặc là quá trình... thụ cao hơn so với cơ cấu phun sương vòi áp lực - Vốn đầu tư cao hơn cơ cấu phun sương vòi áp lực - Kích thước buồng sấy lớn 16 2.2.3.2 Cơ cấu phun sương dạng vòi phun áp lực Hình 2.4 Cơ cấu phun sương dạng vòi phun áp lực Nguyên tắc hoạt động: dòng lỏng được nén đến áp suất thích hợp (5-7MPa) đi vào vòi phun với tốc độ lớn, đường kính các lỗ vòi phun phải từ 0,4-4mm Cuối vòi phun phải có một chi tiết... liệu sấy trong quá trình sấy Các giai đoạn sấy: - Giai đoạn đun nóng vật liệu sấy: giai đoạn này đun nóng vật liệu sấy đến nhiệt độ bay hơi của ẩm Nhiệt độ của tác nhân sấy lớn hơn nhiệt độ bay hơi của ẩm Vật liệu sấy được gia nhiệt để đạt được nhiệt độ bầu ướt Giai đoạn này xảy ra rất nhanh Chú ý: quá trình sấy chỉ xảy ra khi nhiệt độ của vật liệu sấy lớn hơn nhiệt độ điểm sương của tác nhân sấy Nếu... tâm • Cơ cấu phun sương dạng vòi hoạt động nhờ áp lực khí nén • Cơ cấu phun sương dạng vòi hoạt động theo nguyên tắc khí động Nhiệm vụ của cơ cấu phun sương là phải phun dung dịch thành các hạt phân tán có kích thước đều như yêu cầu, năng suất cơ cấu phun phải cao, lâu mòn, dễ thay thế và giá thành phù hợp Loại cơ cấu phun sương không chỉ quyết định đến năng lượng cần thiết cho quá trình sấy mà còn quyết... giai đoạn của quá trình sấy Quá trình sấy chia làm ba giai đoạn và được biểu diễn bởi đồ thị sau: 11 Hình 2.1 Đồ thị biểu diễn bản chất của quá trình sấy - Đường cong sấy: là đường cong biểu diễn sự thay đổi độ ẩm của vật liệu theo thời gian sấy - Đường cong tốc độ sấy: là đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ sấy và độ ẩm của vật liệu sấy - Đường biểu diễn nhiệt độ của vật sấy: biểu diễn sự biến... li tâm, đầu phun 1 13 dòng, dầu phun 2 dòng Kích thước các giọt lỏng sau giai đoạn phun giao động từ 10-200µm - Giai đoạn 2: hòa trộn sương mù với dòng tác nhân sấy trong buồng sấy Đây chính là giai đoạn tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy Do nguyên liệu được phun sương nên diện tích tiếp xúc giữa các hạt lỏng với tác nhân sấy rất lớn, do đó ẩm trong nguyên liệu được bay hơi nhanh chóng Thời gian sấy diễn rất... sự phân bố kích thước, mức độ phân tán, quỹ đạo và tốc độ của hạt sương, tốc độ sấy và kích thước hạt sản phẩm sau khi sấy Bảng 2.1 Năng lượng tiêu thụ ứng với các cơ cấu sấy phun khác nhau Bảng 2.2 Kích thước trung bình của các hạt ứng với các cơ cấu sấy phun 14 2.2.3.1 Cơ cấu phun sương dạng đĩa quay Hình 2.3 Cơ cấu phun sương dạng đĩa quay và hình dạng của rãnh Nguyên tắc hoạt động: dịch lỏng được... tách sản phẩm ra khỏi dòng tác nhân sấy Người ta có thể sử dụng cyclone, túi lọc hoặc phương pháp kết tủa trong trường tĩnh điện, phổ biết nhất là sử dụng cyclone Hiệu suất thu hồi sản phẩm trong thiết bị sấy phun giao động trong khoảng 90÷98% 2.2.3 Các cơ cấu phun sương Có nhiều phương pháp và cơ cấu phun sương khác nhau nhưng thường gặp nhất là 3 cơ cấu sau: • Cơ cấu phun sương dạng đĩa quay hoạt động