tính toán thiết bị sấy atiso

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Khoa Kỹ Thuật Hóa Học BTL : TÍNH TỐN THIẾT BỊ MÁY SẤY ATISƠ Lê Văn Nhân-1512258 GVHD : TẠ ĐĂNG KHOA Nội dung: I/ Tính chất Atiso II/ Tính tốn thiết bị sấy Chọn tác nhân sấy chế độ sấy 1.1 Chọn tác nhân sấy 1.2 Chế độ sấy Lựa chọn chế độ sấy Tính tốn vật liệu tác nhân sấy Tính tốn q trình sấy lý thuyết 4.1 Kích thước máy sấy băng tải 4.2 Tính thời gian sấy Tính tốn q trình sấy thực 5.1 tổn thất nhiệt vật liệu sấy mang 5.2 Tổn thất nhiệt môi trường I/ Tính chất Atiso Lá Atisơ chứa: 1. Acid hữu bao gồm: - Acid Phenol: Cynarin (acid - Dicafeyl Quinic) sản phẩm thủy phân (Acid Cafeic, acid Clorogenic, acid Neoclorogenic) - Acid Alcol - Acid Succinic Hợp chất Flavonoid (dẫn chất Luteolin), bao gồm: Cynarozid (Luteolin - - D Glucpyranozid), Scolymozid (Luteolin - - Rutinozid - 3’ - Glucozid) Thành phần khác: Cynaopicrin chất có vị đắng, thuộc nhóm Guaianolid II/ Tính tốn thiết bị sấy Chọn tác nhân sấy chế độ sấy 1.1 Chọn tác nhân sấy 1.2 Chế độ sấy Lựa chọn chế độ sấy Tính tốn vật liệu tác nhân sấy Tính tốn q trình sấy lý thuyết 4.1 Kích thước máy sấy băng tải 4.2 Tính thời gian sấy Tính tốn q trình sấy thực 5.1 tổn thất nhiệt vật liệu sấy mang 5.2 Tổn thất nhiệt môi trường Chọn tác nhân sấy chế độ sấy 1.1 Chọn tác nhân sấy Đối với atiso sản phẩm người dùng để uống cho lên trình sấy atiso yêu cầu tác nhân sấy phải không bị ô nhiễm bám bụi nên ta chọn tác nhân sấy khơng khí nóng 1.2 Chế độ sấy Với tác nhân khơng khí, người ta thường chia hai phương pháp sấy: sấy hai lần lần - Phương pháp sấy hai lần: + Lần thứ I: nhiệt độ sấy từ 90-95 oC, thời gian sấy kéo dài 12-15 phút, sau sấy độ ẩm atiso lại từ 18-20 % + Lần thứ II: nhiệt độ sấy từ 80-85 oC thời gian sấy gần lần I, độẩm sản phẩm sau sấy lần thứ II khoảng 3-5 % Phương pháp sấy lần: dùng nhiệt độ sấy >120 C Ưu điểm phương pháp nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị sấy, đảm bảo điều kiện kỹ thuật chất lượng sản phẩm đảm bảo Nhược điểm phương pháp này: khó khống chế điều kiện kỹ thuật qúa trình sấy ngun liệu tươi có chất lựông không đồng 2 Lựa chọn chế độ sấy - 0 Nhiệt độ: thường sấy atiso ở 80 C, cao 80 C atiso nhiều hương thơm màu sáng, thấp 80 C trình sấy kéo dài, enzym atiso khơng đình chỉ kịp thời,,̀ dễ bị len men q mức - Tốc độ khơng khí máy sấy: tốc độ khơng khí nóng máy sấy thường khống chế ở 0,5 m/s, khống chế nhỏ tốc độ thời gian sấy kéo dài khống chế ở khoảng 0,6 m/s vụn sẽ bị theo - Độ dày lớp rải băng chuyền máy sấy: thực nghiệm cho thấy tốc độ khơng khí nóng máy sấy < 0,5 m/s độ dày lớp rải băng chuyền khơng ảnh hưởng đến chất lượng sấy Do đó, ta khống chế tốc độ khơng khí bằng 0,5 m/s sấy hai lần độ dày lớp rải băng chuyền là: Sấy lần 1: ÷ 3,5 cm Sấy lần 2: ÷ cm Tính tốn vật liệu tác nhân sấy  Tính lượng vật liệu sấy vào buồng sấy: G1=G2 G1=2000 = 2560 kg/mẻ Lượng ẩm bốc mẻ: W=G 1-G2=2560 – 2000= 560 ( kg/mẻ ) Thông số khơng khí ngồi trời: lấy địa điểm Sơn La, Sapa, Vĩnh Phúc nên ta lấy nhiệt độ khơng khí trung bình t 0= 30 C độ ẩm chọn mùa hè áp suất khí p = 757 mmHg Chọn nhiệt độ tác nhân sấy (TNS) để sấy t 1= 80 C Tính tốn q trình sấy lý thuyết t 0 = 30 C Dựa vào đồ thị I – d không khí ẩm ta xác định Điểm O có giá trị sau: do= 0,02 (Kg/Kgkk) Io= 81,2 (kJ/kgkk)  Nhận nhiệt từ nước tăng lên nhiệt độ t = 800C.quá trình có d= const nên d = d = 0,02(kg/kgkk) 1 Điểm xác định bằng thông số t1, d1 o I1 = 133,2 (kJ/kgkk) ; = 3.2 % ;P hbh1=0,4736 (bar); Ph1=0.01515(bar); Tư =40 C TNS trạng thái vào máy sấy đốt nóng vật liệu sấy nhận ẩm điều kiện lí tưởng bỏ qua tổn thất thì: I2=I1=133,2 (kJ/kgkk) Ta tính nhiệt độ khỏi thiết bị sấy ( TBS) t2 Thế sấy : = t2 – tư Ta có t2 = tư 1,15 = 40 1,15 = 46 C Vậy xác định điểm giao I1 = I2 = const t1 = t2 = const Từ đồ thị I – D ta tìm : d2 = 0,0336 (kg/kgkk)  Lượng khơng khí khơ cần thiết để bốc 1kg ẩm:d 2-d0 l0 = = = 73,53 (kgkk/kg ẩm) Lượng tác nhân sấy cần thiết để bốc lượng ẩm VLS : L0 = W l0 = 560 73,53 = 41176,8 (kgkk/mẻ) Phương trình cân bằng lượng cho TBS lý tưởng : q0 = l0 ( I1 – I0 ) = l0 ( I2 – I0 ) = 73,53 ( 133,2 – 81,2 ) = 3823,56 (kJ/kg ẩm) Nhiệt lượng tiêu hao tồn q trình sấy lý thuyết; Q0 = W q0 = 560 3823,56 = 2141193,6 (kJ/mẻ) 4.1 Kích thước máy sấy băng tải Khối lượng atiso ban đầu 3622,6 kg/mẻ ta chọn hệ thống với kích thước sau: Chiều dài : 14 m Chiều rộng : 2,5 m Chiều cao : 3,5 m Số băng tải : băng Khoảng cách băng tải ; 25 cm 4.2 Tính thời gian sấy v = 0,5 m/s Ftd = 3,5 2,5 = 8,75 m  Thời gian sấy vật liệu tổng thời gian giai đoạn sấy : Với : thời gian đốt nóng vật liệu : thời gian sấy đẳng tốc : thời gian sấy giảm tốc Gtns = v.Ftns = 8,75 0,5 = 4,375 m /s  Thời gian đốt nóng vật liệu sấy : F0 = Trong : Va a – hệ số dẫn nhiệt độ vật liệu sấy ( với a = ) R – phân nửa chiều dày vật liệu sấy F0 – chuẩn số furê xác định phụ thuộc tốc độ biến đổi trường nhiệt vật với kích thước đặc trưng vật Từ ta suy = = 60 ( giây) = phút Thời gian sấy đẳng tốc   Trên sở cân bằng nhiệt lượng: J1b = J2b r Trong : r ẩn nhiệt hóa hơi, r = 2500 (kJ/kg) J1b = 0 = 80 C, tb = tư = 40 C hệ số trao đổi nhiệt đối lưu, tính theo vận tốc khơng khí, với vận tốc khí v < m/s 2 ( W/m độ ) =27360(J/m hđộ) J1b = 27360 ( 80 – 40 ) = 1094,4 ( KJ/m h ) Vậy : J2b = ( kg/m h ) Giải toán khuếch tán ẩm đối xứng phẳng với điều kiện biên loại 2, ta được: U = ( %h )   – độ ẩm đầu vào VLA , % – độ ẩm cân bằng , % – độ ẩm tới hạn cuối giai đoạn sấy đẳng tốc với U – tốc độ sấy – hệ số sấy tương đối phụ thuộc vào độ ẩm ban đầu = 0,072 Vậy ( h ) = ( phút) Thời gian sấy giảm tốc :   Tính tốn q trình sấy thực 5.1 tổn thất nhiệt vật liệu sấy mang Qv = G2.Cv.(tv2 –t0) qv =     Cv = Cvk ( 1- ) + Ca 5.2 Tổn thất nhiệt môi trường     q1 =   qmt = qmt2 = q = k ( tf1 – tf2 )   k= q1 = i2 – Ca.t0   = Ca.t0 – qv – qmt ... dung: I/ Tính chất Atiso II/ Tính tốn thiết bị sấy Chọn tác nhân sấy chế độ sấy 1.1 Chọn tác nhân sấy 1.2 Chế độ sấy Lựa chọn chế độ sấy Tính tốn vật liệu tác nhân sấy Tính tốn q trình sấy lý... II/ Tính tốn thiết bị sấy Chọn tác nhân sấy chế độ sấy 1.1 Chọn tác nhân sấy 1.2 Chế độ sấy Lựa chọn chế độ sấy Tính tốn vật liệu tác nhân sấy Tính tốn q trình sấy lý thuyết 4.1 Kích thước máy sấy. .. băng tải 4.2 Tính thời gian sấy Tính tốn q trình sấy thực 5.1 tổn thất nhiệt vật liệu sấy mang 5.2 Tổn thất nhiệt môi trường Chọn tác nhân sấy chế độ sấy 1.1 Chọn tác nhân sấy Đối với atiso sản