Giáo trình kỹ thuật sản xuất chế biến muối chất lượng cao phần 2

Chƣơng KỸ THUẬT NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG MUỐI 3.1 Nâng cao chất lƣợng muối phƣơng pháp kết tinh lại Nguyên tắc chung sản xuất muối biển làm bay nƣớc để nƣớc biển tăng dần nồng độ, đến nƣớc chạt đạt trạng thái bão hòa mà nƣớc bay nƣớc chạt chuyển sang trạng thái bão hòa đồng thời muối NaCl đƣợc kết tinh Có thể thực trình phƣơng pháp bay mặt bằng, phƣơng pháp nấu phƣơng pháp đó, dù dùng phƣơng pháp trình kết tinh phải làm cho nƣớc bay Phƣơng pháp bay mặt có ƣu điểm tiết kiệm chi phí nhƣng tính chủ động sản xuất khơng cao phƣơng pháp phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, mặt khác thiết bị kết tinh muối “lộ thiên” nên khó vệ sinh theo ý muốn khó thực thi biện pháp kỹ thuật nhằm thu đƣợc sản phẩm có chất lƣợng theo ý muốn Để chủ động hòan tồn sản xuất chất lƣợng sản phẩm, ngƣời ta dùng phƣơng pháp nấu Cơ sở khoa học khoa học công nghệ sản xuất muối phƣơng pháp nấu đƣa dung dịch nƣớc chạt bão hòa “sạch” đến trạng thái nhiệt độ cao nguồn nhiệt nhân tạo giữ nguyên trạng thái để nƣớc bay bốc hơi, muối NaCl kết tinh dung dịch đạt tiêu chuẩn kỹ thuật quy định Có thể thực việc kết tinh lại nồi hở (áp suất thƣờng) sử dụng nguồn nhiệt trực tiếp nhƣ than, củi nồi kín (áp suất âm) tƣơng tự hệ thống đặc nồi nhiều nồi sử dụng nguồn nhiệt nƣớc bão hòa 3.1.1 Lưu trình cơng nghệ nâng cao chất lượng muối phương pháp kết tinh lại Nƣớc chạt bão hòa lấy từ đồng muối hòa tan loại muối chất lƣợng, để thu đƣợc muối chất lƣợng cao cần phải xử lý nƣớc chạt bão hòa trƣớc đặc Nƣớc chạt bão hòa sau xử lý tạp chất tan (đƣa tạp chất tan dạng không tan) đƣợc đƣa vào thiết bị lọc, thiết bị lọc tạp chất không tan (bao gồm tạp chất tan đƣợc chuyển hoá) bị giữ lại, nƣớc chạt đƣợc đƣa vào thiết bị gia nhiệt, nƣớc chạt nhận lƣợng dƣới dạng nhiệt (thiết bị gia nhiệt nhằm tận dụng nhiệt lƣợng tiết kiệm lực cho thiết bị chính), khỏi thiết bị gia nhiệt nƣớc chạt đƣợc đƣa vào nồi nấu muối 36 Tại nồi nấu muối nƣớc chạt đƣợc trì trạng thái nhiệt độ cao để tạo điều kiện cho bay (hoặc trạng thái nhiệt độ sôi áp suất thấp), muối NaCl đƣợc tách ra, muối NaCl đƣợc lấy khỏi nồi nấu đƣa vào thiết bị róc nƣớc để loại bỏ bớt phần nƣớc bám theo muối, khỏi thiết bị róc nƣớc muối NaCl đƣợc đƣa vào máy ly tâm, máy ly tâm lƣợng nƣớc bám theo muối gần nhƣ đƣợc loại bỏ hòan tồn Ra khỏi máy ly tâm muối NaCl đƣợc đƣa vào thiết bị sấy THIẾT BỊ XỬ LÝ NƢỚC CHẠT NƢỚC CHẠT THIẾT BỊ LỌC THIẾT BỊ LY TÂM THỜI GIAN RÓC NƢỚC CÁI THIẾT BỊ SẤY THIẾT BỊ CÂN, ĐÓNG GÓI THIẾT BỊ GIA NHIỆT NỒI NẤU MUỐI SẢN PHẨM SƠ ĐỒ KHỐI CÔNG NGHỆ NẤU MUỐI 37 Sau muối qua công đoạn sấy sản phẩm đƣợc gọi muối tinh có độ khơ cao Để đa dạng hố sản phẩm ngƣời ta bổ sung thêm nguyên liệu khác tuỳ theo mục đích ý đồ nhà sản xuất, để nguyên liệu bổ sung thêm phân bố muối ngƣời ta thƣờng dùng phƣơng pháp phun - trộn Tiếp theo, muối tinh muối bổ sung nguyên liệu đƣợc đƣa qua phận cân đóng gói sản phẩm Tinh chế muối để cung cấp cho khu vực xa biển ngƣời ta thƣờng bổ sung Iơt vào muối thành phẩm Vì nơi hàm lƣợng Iơt tự nhiên thấp, Iơt ngun tố cần cho phát triển thể ngƣời Tuy nhiên, để việc cung Iôt phù hợp với yêu cầu phát triển thể ngƣời Nhà nƣớc Việt Nam có quy định bắt buộc phải thực theo TCVN 6341-1998 sở sản xuất, cất trữ, lƣu thông muối Iôt Tinh chế muối để cung cấp cho khu vực có vị ăn uống riêng sau sấy muối tinh ngƣời ta cho thêm vào muối tinh chất hỗn hợp chất có mùi vị đặc trƣng theo vị ngƣời vùng đó, loại sản phẩm có tên chung “bột canh”, thƣờng sở sản xuất bột canh giữ bí mật “cơng thức” pha trộn nhƣ thành phần pha trộn để tạo ƣu cạnh tranh tiêu thụ sản phẩm (thành phần bột canh muối nghiền nhỏ, mì chính, đƣờng, bột hạt tiêu, bột tỏi khô) 3.1.2 Kỹ thuật nâng cao chất lượng muối phương pháp kết tinh lại 3.1.2.1 Phương pháp cô đặc nồi hở a/ Đặc điểm phƣơng pháp Phƣơng pháp nồi hở có đặc điểm bay xảy mặt nƣớc chạt nóng nhiệt độ thấp nhiệt độ điểm sơi tinh thể tạo hầu nhƣ hòan tồn mặt Tinh thể phát triển biên trƣớc, dạng hình kim tự tháp ngƣợc, chỏm đáy tƣơng đối nặng Ở nhiệt độ cao tỷ trọng giảm hàm lƣợng muối tăng Đó ngun nhân tinh thể hình thành bề mặt, nƣớc chạt q bão hòa nhƣng lại có khối lƣợng riêng nhỏ (chuyển động lên bề mặt chất lỏng) Khi tốc độ phát triển tinh thể chậm, khối tháp muối đứng riêng lẻ, to nặng Những nồi hở sản xuất loại muối tinh thể thƣờng vận hành nhiệt độ cao nhiệt độ khí ít, gấp đơi điều kiện ngồi 38 trời, muối sản xuất có bề ngồi giống nhƣ muối sản xuất cách phơi nƣớc chạt b/ Các yếu tố ảnh hƣởng tới hình dạng muối nồi hở - Ảnh hƣởng nhiệt độ Để điều chỉnh hình dạng tinh thể muối, ngƣời ta thay đổi nhiệt độ vận hành nồi hở Vận hành nồi hở nhiệt độ cao khơng hiệu tốc độ bay chậm, nhiệt độ cao chủ yếu tạo thành muối vảy nhỏ Ở nhiệt độ điểm sôi tinh thể lập phƣơng sinh lòng nƣớc chạt Muốn đổi độ F sang độ C trừ 32, chia cho 1.8 (hay nhân với chia cho 9) Ngƣợc lại muốn đổi từ độ C sang độ F nhân với 1.8 (hay nhân với 9, chia cho 5) cộng thêm 32 Đổi từ Fahrenheit (°F) Celsius (°C) Sang Celsius (°C) Fahrenheit (°F) Công thức °C = (°F – 32) / 1,8 °F = °C × 1,8 + 32 - Ảnh hƣởng muối khác hòa tan nƣớc chạt (nƣớc ót) Canxi Clorua, Magiê Clorua, Magiê Sunfat ảnh hƣởng định tới tinh thể muối sản xuất nhiệt độ định ảnh hƣởng tới tốc độ sản xuất muối Tinh thể muối sản xuất nồi hở có chứa lƣợng nƣớc (nƣớc chạt mà muối kết tinh ra) đáng kể, trình sấy khơ thêm khó khăn Nếu nƣớc chạt có hàm lƣợng Canxi Clorua, Magiê Cloruacao, muối sản xuất dễ hút nƣớc so với muối sản xuất từ nƣớc chạt có hàm lƣợng Canxi Clorua, Magiê Clorua nhỏ Khi nƣớc chạt loại trừ phần hay toàn phần canxi magiê, tinh thể mảnh đƣợc tạo thành bề mặt nƣớc chạt Chúng có khuynh hƣớng phát triển bao phủ lên toàn nƣớc chạt làm giảm tốc độ bay nâng cao nhiệt độ tới điểm sôi Để tránh tƣợng nƣớc chạt cần đƣợc khuấy động, song muối sản xuất lại mảnh dễ vỡ thƣờng không phù hợp với mục đích sử dụng nhƣ muối thơ hạt to Nếu khơng xử lý nƣớc chạt độ tinh khiết muối Tạp chất Canxi Sunfat, xử lý Caxi Sunfat cách tăng Canxi Clorua hàm lƣợng Canxi Sunfat tỷ lệ nghịch với hàm lƣợng Canxi Clorua (xem bảng) 39 Muối tạp chất Ca2SO4 CaCl2 MgCl2 NaCl Bảng 3.1 Chất lƣợng sản phẩm muối phụ thuộc vào tƣơng quan hàm lƣợng tạp chất nƣớc chạt Nhà máy I Nhà máy II Nhà máy III Nƣớc Thành Nƣớc Thành Nƣớc Thành chạt phần sản chạt phần sản chạt phần sản chứa phẩm muối chứa phẩm muối chứa phẩm muối (g/lít) (%) (g/lít) (%) (g/lít) (%) 3,5 0,335 4,2 0,392 5,6 0,58 6,7 0,105 4,4 0,100 0,03 0,08 2,3 0,018 1,5 0,009 1,54 0,10 300 99,542 300 99,499 300 99,24 Căn số liệu bảng 3.1 dù hàm lƣợng Canxi Clorua có cao (6,7 g/lít) thành phần sản phẩm muối đạt 99,542 % khối lƣợng Trong hàm lƣợng Canxi Sunfat cao (5,6 g/lít) thành phần sản phẩm muối đạt 99,24 % khối lƣợng c/ Phƣơng pháp thu muối nồi hở Có phƣơng pháp thu muối nồi hở: - Phƣơng pháp 1: Thƣờng muối đƣợc cào lên mặt nghiêng, róc nƣớc đầu nồi sau đƣợc đƣa vào băng tải máng nghiêng với nƣớc chạt chuyển xuống thùng chứa - Phƣơng pháp 2: Đẩy muối vào hộp thu muối (thùng rót muối) đầu nồi nấu sau muối đƣợc đƣa vào thùng chứa d/ Phƣơng pháp làm róc nƣớc sấy khơ muối - Dùng khơng khí nhiệt độ cao thổi qua muối - Dùng máy li tâm kiểu gián đoạn để tách nƣớc cái, sau đem sấy khô Làm khô muối nấu nồi hở khâu khó khăn quy trình Sấy khơ kiểu tĩnh thƣờng làm cho muối đóng bánh, cần phải nghiền trƣớc đƣa sang sàng phân ly, sản phẩm nhiều hạt nhỏ Cần phải dùng thiết bị làm khô mà tránh đƣợc đập vỡ nhiều Ngƣời ta sử dụng máy sấy thùng quay, máy sấy sàng rung, sấy mâm (hiện phƣơng pháp sử dụng máy sấy thùng quay muối bị vỡ, phƣơng pháp đƣợc sử dụng phổ biến nhất) 40 3.1.2.2 Phương pháp cô đặc chân khơng a/ Ngun lý đặc nhiều nồi Hình 3.1 Sơ đồ hệ thống cô đặc nhiều nồi (3 nồi) Các nồi đƣợc chứa chất lỏng cần cô đặc đến mức định - Bơm chân không hoạt động, van V1, V2, V3 đƣờng khí khơng ngƣng mở Còn tồn van khác đóng lại Lúc tồn thiết bị hạ xuống độ chân không định theo độ chân khơng bơm tạo Ví dụ 660 mmHg - Van S1 van nƣớc ngƣng D1 mở để buồng đốt nồi I đạt tới áp suất Po (ứng với nhiệt độ to) Đuổi khơng khí hết qua van V1 sau V1 đƣợc đóng lại Do chất lỏng ống trao đổi nhiệt nồi I thấp nên nƣớc bị ngƣng tụ Một thu hồi cho phép nƣớc ngƣng tụ thoát Chất lỏng tăng dần nhiệt độ đạt tới nhiệt độ sôi dƣới áp suất chân không định (660mmHg) Giả thiết chất lỏng sơi 51,7oC - Nhƣ nƣớc sinh đẩy không khí phần thiết bị đặc (buồng bốc), vào ống nối buồng bốc nồi I buồng đốt nồi thứ II Khi nƣớc chốn tồn khơng gian phần trên, van khí khơng ngƣng V2 đóng lại 41 - Hơi nƣớc khỏi nồi I trao đổi nhiệt với chất lỏng nồi II thông qua ống trao đổi nhiệt buồng đốt nồi II ngƣng tụ lại - Van D2 mở để thoát nƣớc ngƣng - Thơng qua q trình ngƣng nƣớc trao đổi nhiệt cho chất lỏng nồi II, chất lỏng nóng lên Do chất lỏng nóng lên mà chênh lệch nhiệt độ chất lỏng nƣớc nhỏ đi, tốc độ ngƣng tụ giảm xuống, áp suất buồng bốc I tăng lên, nhiệt độ điểm sôi t1 chất lỏng nồi I tăng lên ( to-t1) giảm Cứ nhƣ tiếp diễn nhiệt độ chất lỏng nồi II đạt 51,7oC chất lỏng bắt đầu sơi - Quy trình vận hành đƣợc lặp lại nồi III, chất lỏng nồi III nóng lên cuối sơi, chênh lệch nhiệt độ chất lỏng nƣớc (hơi thứ) từ nồi II đƣa sang giảm đi, làm cho áp suất nồi II tăng lên, t2 tăng dẫn tới (t1-t2) giảm - Sự giảm tốc độ ngƣng tụ tăng áp suất nồi hệ thống đặc tiếp diễn tồn hệ thống nồi cô đặc đạt tới cân ổn định, chất lỏng sôi tất nồi (ở nồi) - Mức chất lỏng giảm dần q trình sơi Khi mức chất lỏng nồi I hạ xuống, van tiếp liệu F1 đƣợc mở đủ để giữ cho mức chất lỏng nồi I nhƣ cũ Cũng bắt đầu nồi II sơi van tiếp liệu F2 đƣợc mở giữ cho mức chất lỏng nồi II nhƣ cũ, nồi III sơi van tiếp liệu F3 đƣợc mở giữ cho mức chất lỏng nồi III nhƣ cũ - Chất lỏng nồi III đạt tới nồng độ mong muốn, mở van tháo chất lỏng đậm đặc (hoặc hệ rắn-lỏng) Khi q trình đặc bắt đầu vận hành ổn định, chất lỏng đƣợc liên tục cho vào nồi I, chất lỏng nồi I chảy ống vận chuyển sang nồi II, từ nồi II sang nồi III từ nồi III chất lỏng hệ rắn-lỏng đƣợc tháo liên tục Các đại lƣợng cần tính tốn q trình đặc (lƣợng đốt cần dùng để cô đặc lƣợng chất lỏng đó, lƣợng chất lỏng đậm đặc hệ rắn-lỏng thu đƣợc, v.v ) học phần M10 „Hố cơng‟ học phần M21 „Kỹ thuật sản xuất muối‟ (đối với việc nấu muối) trang bị Đối với việc nấu muối hay dùng hệ thống nồi b/ Vận hành hệ thống cô đặc nhiều nồi nấu muối * Các phương pháp tiếp liệu 42 Đặc điểm tiếp liệu nồi cô đặc muối có khác với đặc điểm tiếp liệu khác chỗ nƣớc chạt thƣờng dung dịch bão hòa muối NaCl Trong trƣờng hợp nhƣ nguyên liệu phải phƣơng pháp song song, nghĩa nƣớc chạt phải đƣợc đƣa đồng thời nồi theo yêu cầu Trong trƣờng hợp khác, nƣớc chạt có nhiều tạp chất (nhƣ Canxi clorua, Magiê Clorua), cần phải đƣa dung dịch đến nồng độ đặc biệt với tạp chất tiếp liệu theo phƣơng pháp xuôi chiều hay ngƣợc chiều Phƣơng pháp xuôi chiều: nƣớc chạt đƣợc đƣa vào nồi I chúng chảy từ nồi sang nồi theo thứ tự I, II, II, IV dung dịch đậm đặc đƣợc lấy nồi cuối Phƣơng pháp ngƣợc chiều: phƣơng pháp nƣớc chạt đƣợc đƣa vào nồi cuối, dung dịch đậm đặc đƣợc lấy nồi đầu Nếu nhiệt độ dung dịch thấp điểm sôi nồi khoảng hệ thống, dùng phƣơng pháp tiếp liệu ngƣợc chiều kinh tế cả, ngun liệu nóng dùng phƣơng pháp xuôi chiều * Mức chất lỏng nồi - Nếu trao đổi nhiệt với đốt thông qua ống trao đổi nhiệt mà chất lỏng đứng yên áp suất thuỷ tĩnh làm thay đổi nhiệt độ sôi chất lỏng theo chiều cao làm cho chênh lệch nhiệt độ đốt nƣớc chạt nhỏ dần từ xuống dƣới, đạt tới Δt≤0 Kết làm giảm công suất thiết bị phần ống trao đổi nhiệt khơng có tác dụng - Thực tế, trao đổi nhiệt với đốt thông qua ống trao đổi nhiệt chất lỏng khơng đứng n lớp chất lỏng mỏng tiếp xúc trực tiếp với ống trao đổi nhiệt tăng nhiệt độ có phần nƣớc chuyển sang thể (bọt) làm cho hỗn hợp (chất lỏng chứa bọt) có tỷ trọng nhỏ nên chuyển động lên phía đồng thời lớp chất lỏng bên cạnh vào chiếm chỗ, trình tiếp tục diễn biến nhƣ vậy, chênh lệch nhiệt độ chất lỏng đốt cao tốc độ tạo bọt nhanh nhƣ tuần hòan mãnh liệt gây nên hiệu ứng dâng bọt nƣớc ống Do nƣớc chạt vào ống tuần hòan có nhiệt độ thấp (tức Δt lớn) áp suất thuỷ tĩnh lớn 43 - Nƣớc chạt sôi ống trao đổi nhiệt dẫn tới tƣợng muối kết ống trao đổi nhiệt (tạo thành lớp cao muối dày đặc dần) làm cho hiệu trình trao đổi nhiệt với đốt thông qua ống trao đổi nhiệt nƣớc chạt giảm dần tới nƣớc chạt không sôi Chú ý tốc độ nƣớc chảy bề mặt ống trao đổi nhiệt (tốc độ tuần hòan nƣớc chạt) lớn ngăn tƣợng muối kết Ngăn sôi cách cho mức nƣớc nhiều Hai vấn đề có tính đối lập chọn mức nƣớc chạt nồi cô đặc: Mức thấp: Sẽ xảy tƣợng sôi ống trao đổi nhiệt nhƣ tƣợng muối kết xảy (khơng có lợi cho q trình đặc) nhƣng Δt lớn, hệ số truyền nhiệt lớn làm cho suất nồi tăng Mức cao: Q trình sơi bị ngăn cản, ngăn đƣợc tƣợng muối kết nhƣng nƣớc tuần hòan kém, hệ số truyền nhiệt giảm, công suất nồi giảm Do vậy, nên sử dụng loại thiết bị đặc tuần hòan cƣỡng bức, trì mức nƣớc chạt cao mặt ống mức tối thiểu Khi đƣa nƣớc chạt nóng khỏi thiết bị cô đặc cần phải đảm bảo mức độ chênh lệch nhiệt độ cho phép định để tránh tƣợng nổ (chênh lệch nhiệt độ cao đột ngột xảy ra) * Thốt khí khơng ngưng Bất kì thiết bị đƣợc gia nhiệt nƣớc phải có biện pháp liên tục loại trừ khí khơng ngƣng dù lƣợng nhỏ khơng khí (hay khí khác) làm giảm hệ số truyền nhiệt nhiều Nồi đầu hệ thống nhiều nồi, nƣớc nguyên từ nƣớc trực tiếp vào thƣờng áp suất lớn áp suất khơng khí khí khơng ngƣng khơng khí tách từ nƣớc cung cấp cho nồi Các nồi tiếp sau khí khơng ngƣng gồm khơng khí hòa tan vào nƣớc chạt khơng khí nồi đƣờng ống dẫn bị rò rỉ mà xuất buồng đốt nồi cô đặc chân khơng Nếu lƣợng khơng khí tích tụ trình truyền nhiệt bị ngừng lại nhanh Cách khí khơng ngƣng: Đối với nồi đặc tiêu chuẩn nồi đặc tuần hòan tự nhiên khác, chọn vị trí khí thƣờng tƣơng đối khó khăn tốc độ đốt phận truyền nhiệt thấp không theo hƣớng định Thƣờng 44 đốt đƣợc đƣa vào trung tâm phận truyền nhiệt (nồi bốc kiểu hở) chỗ khí đƣợc đặt xung quanh thành nồi Còn nồi đặc tiêu chuẩn, đốt thƣờng đƣợc dẫn vào phía phía xung quanh thành nồi nên khơng khí bị tập trung gần ống tuần hòan nƣớc chạt Đối với việc đặc nƣớc chạt, loại nồi cô đặc mà phận trao đổi nhiệt buồng đốt làm việc áp suất lớn áp suất khí cần khí thẳng ngồi trời Còn nồi đặc có phận trao đổi nhiệt buồng đốt làm việc áp suất nhỏ áp suất khí quyển, khí khơng ngƣng cần đƣợc vào chỗ có áp suất nhỏ hơn, có nghĩa ống khí đƣợc dẫn tới thiết bị ngƣng tụ Có thể nồi có đƣờng ống khí riêng hay từ nồi sang nồi kia, đến nồi cuối dẫn tới thiết bị ngƣng tụ * Loại bỏ nước ngưng tụ: - Cần phải loại bỏ nƣớc ngƣng tụ hòan tồn khơng làm bề mặt truyền nhiệt ngập nƣớc thời gian ngắn Nƣớc ngƣng nồi I hệ đặc nhiều nồi nƣớc nồi đƣa vào ngƣng tụ lại, thƣờng đƣợc đƣa nhà nồi để làm ngun liệu, giữ nóng tốt Còn nƣớc ngƣng nồi cô đặc khác sản xuất muối thƣờng đƣợc sử dụng nói chung loại bỏ (vì có NaCl) ngồi - Tháo nƣớc không ngƣng cần thu hồi thông thƣờng dùng bơm li tâm Trƣờng hợp loại bỏ cần thiết kế đƣờng ống dẫn nơi định nồi đặc có phận trao đổi nhiệt buồng đốt làm việc áp suất lớn áp suất khí quyển, nồi đặc có phận trao đổi nhiệt buồng đốt làm việc áp suất nhỏ áp suất khí nên sử dụng thiết bị Bazomet Trong hệ thống cô đặc nhiều nồi, tiềm nhiệt nƣớc ngƣng thực tế đƣợc thu hồi tận dụng cho hệ thống cô tháo nƣớc ngƣng nồi II đến thiết bị cô đặc tức thời, giảm áp suất đến áp suất nồi III, đốt đƣợc bổ sung vào đốt để trao đổi nhiệt nồi III nƣớc ngƣng lại đƣợc tiếp tục trình nhƣ Thiết kế đƣợc trình nhƣ kinh tế * Hiện tượng giọt: 45 Phụ lục Một số thiết bị sử dụng nâng cao chất lƣợng muối A B D H C F E C G H F G Hình 4.1 Lò nấu muối 72 A: Lò nấu muối B: Nồi hâm C: Ghi lò D: Cửa lò E: Lỗ móc sắt F: Cửa cào than G: Cầu lửa H: Đƣờng dẫn khói M¸y thđy lùc èng gia nhiƯt Gi¸ treo èng N-ớc cao áp từ bơm Hơi thông áp Chiều lïi ChiỊu tiÕn DiƯn tÝch Dµi Réng 113 - 372 m2 30,5 - 61 m 3,7 - 6,1 m Hình 4.2 Nồi nấu muối (nồi bằng) 73 Phụ lục Một số loại nồi cô đặc chân không 5.1 Nồi đặc có ống tuần hòan tâm: Là loại phổ biến Hình 5.1 Nồi đặc có ống tuần hòan tâm Ống tuần hòan giữa, tiết diện ống tuần hòan thẳng chiếm 40÷100% tổng tiết diện tồn ống trao đổi nhiệt 5.2 Nồi đặc có thiết bị truyền nhiệt kiểu rổ: Hình 5.1 Nồi đặc có thiết bị truyền nhiệt kiểu rổ 74 Tồn phần truyền nhiệt có kết cấu độc lập, tháo dỡ dễ dàng để tu sửa Hơi đốt đƣợc dẫn thẳng từ đỉnh nồi xuống hay bên cạnh nồi nhƣng có núm ống qua vùng tuần hòan chất lỏng nối vào buồng nhiệt kiểu rổ Tại có phần chi tiết máy hứng chất lỏng để chặn chất lỏng phun Vì nồi cô đặc ống thẳng đứng đặc biệt làm việc với mức chất lỏng thấp sơi mãnh liệt nguyên nhân gây nên tổn thất 5.3 Nồi đặc có thiết bị tuần hòan cƣỡng bức: 5.3.1 Loại “tuần hòan cƣỡng tiêu chuẩn” hay “tuần hòan cƣỡng truyền nhiệt bên trong” H¬i n-íc Mi t-¬ng Hơi đốt Thoát khí N-ớc ng-ng N-ớc chạt Hỡnh 5.3 Nồi đặc có thiết bị tuần hòan cƣỡng tiêu chuẩn Ƣu điểm: - Nƣớc chạt tồn hệ thống toả nhiệt với lƣợng tƣơng đối nhỏ thời điểm 75 - Ống đốt nối với buồng gia nhiệt bên buồng bay Hơi nƣớc bị ngăn song song với ống gia nhiệt từ xuống, đuổi đƣợc khí khỏi đáy buồng gia nhiệt 5.3.2 Loại tuần hòan cƣỡng bức, truyền nhiệt bên ngoài, kiểu nằm ngang Loại so với loại có ống truyền nhiệt có đƣờng kính lớn Ƣu điểm 1: Sự xếp vật lí ngăn cản q trình sơi ống nên khơng có muối bám lên bề mặt truyền nhiệt thời gian chu kì sơi kéo dài hn Hơi n-ớc Hơi đốt Hơi n-ớc N-ớc ng-ng Muối t-ơng N-ớc chạt Hỡnh 5.4 Ni cụ c cú thit bị tuần hòan cƣỡng bức, truyền nhiệt bên ngồi Ƣu điểm 2: Cân đối bề mặt truyền nhiệt tuần hòan nên nhiệt độ nâng cao nƣớc chạt phận truyền nhiệt trì tƣơng đối thấp, làm chất lỏng phun vào buồng cô đặc dƣới điều kiện khống chế tối thiểu điều kiện tối ƣu để kích thƣớc tinh thể lớn 5.3.2 Loại tuần hòan cƣỡng bên ngồi ống gia nhiệt thẳng đứng Loại đƣợc sử dụng nhiều 76 Hơi n-ớc Hơi đốt N-ớc chạt Muối t-ơng N-ớc ng-ng Cục cặn Chứa đầy tháo 77 Ph lục Công nghệ PHABA xử lý muối thô Công nghệ PHABA xử lý muối thơ có hiệu muối đƣợc tạo từ công nghệ PHABA đồng muối có chất lƣợng cao Cơng nghệ PHABA đƣợc thực thiết bị đặc biệt đƣợc gọi thiết bị nghiền ống (NGO) Quá trình phân ba đƣợc thực theo lớp tỷ trọng khác hỗn hợp chất thiết bị Thiết bị làm việc tạo bọt lôi chất hữu cơ, tạp chất nhẹ, huyền phù lên phía thiết bị đƣợc tháo ngoài, tạp chất khơng tan có tỷ trọng lớn nhƣ cát sỏi đƣợc lắng đọng theo chu kỳ đƣợc loại bỏ Phía ống hạt muối bị chà xát, bị bẻ gãy làm cho khối nƣớc tinh thể bị phá vỡ, diện tích bề mặt khối muối tăng lên tạo điều kiện thuận lợi cho dòng nƣớc rửa tạp chất không tan bám lớp muối vào dung dịch rửa Việc phân ba trình loại bỏ đồng thời tạp chất tan không tan nhƣ lựa chọn cỡ hạt muối đƣợc thực thiết bị nét độc đáo công nghệ PHABA tinh chế muối thô đƣợc sáng tạo áp dụng Việt nam Ƣu điểm công nghệ PHABA tinh chế muối thô lƣu trình cơng nghệ gọn nhẹ, sử dụng loại muối chất lƣợng thấp 78 Lƣu trình chế biến muối tinh chất lƣợng cao, cơng suất 22.000 T/năm Theo công nghệ PHABA 1.Máy xúc đổ muối 2.Xylô chứa muối 3.Thiết bị tiếp liệu dung 4.Băng tải 5.Thùng chứa muối thô 6.Máy khuấy muối thô 7.Bơm muối thô trục đứng 8.Sàng tĩnh 9.Thùng rửa muối thô 10.Máy khuấy muối thô 11.Bơm muối thô trục đứng 12.Tháp rửa tách lòng muối thơ 13.Tổ hợp nghiền - rửa thủy lực máy 14.Thùng chứa muối tƣơng 15.Máy khuấy muối tƣơng 16.Bơm muối tƣơng trục ngang 17.Tháp rửa tách lòng tải kết tinh 18.Thùng pha muối tƣơng 19.Máy khuấy muối tƣơng 20.Bơm muối tƣơng trục ngang 21.Xyclôn thủy 22.Máy ly tâm liên tục 23.Bể thu hồi 24.Bơm thu hồi 25.Vít tải ngang 26.Vít tải đứng đóng bao 27.Bơm nƣớc chạt thô 28.Tháp lọc áp lực 29.Bồn chứa nƣớc chạt 30.Bơm nƣớc chạt 31.Thùng cao vị nƣớc 32.Bơm nƣớc 33.Vít tải nghiêng 34.Máy trộn Iơt 35.Vít tải vào liệu máy sấy 36.Máy sấy thềm động 37.Buồng trộn gió nóng 38.Quạt đẩy gió nóng 39.Buồng đốt ga 40.Bình chứa ga 41.Quạt đẩy gió lạnh 42.Xyclơn khí 43.Vít tải liệu muối sấy 44.Xylô chứa muối sấy 45.Máy đóng bao 46.Băng tải máy khâu bao 47.Quạt hút ẩm 48.Thiết bị rửa khí ống khói 49.Thùng chứa nƣớc làm mát 50.Bơm nƣớc rửa khí 51.Bể chứa nƣớc 52.Bể lắng muối bột 53.Bể chứa nƣớc chạt thô 54.Bể thu hồi chất thải rắn 79 Phụ lục Phân tích chất lƣợng muối ăn Chất lƣợng muối ăn đƣợc xác định tiêu chuẩn quốc gia TCVN 3974 - 84 Tiêu chuẩn đƣợc dùng cho sản phẩm muối NaCl sản xuất theo phƣơng pháp phơi nƣớc phơi cát Do đặc điểm khác sản xuất, hàm lƣợng chất muối phơi nƣớc phơi cát khác nên phân hạng tiêu chuẩn muối phơi nƣớc phơi cát theo tiêu chí có khác Phƣơng pháp thử theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3973 - 84 7.1 Cách lấy mẫu trung bình Tiêu chuẩn quy định cách lấy mẫu muối để phân tích Theo chất lƣợng lơ hàng đƣợc xác định sở kết phân tích mẫu trung bình lơ hàng Cách lấy mẫu giống muối rời đánh đống, muối rời chứa kho muối rời chứa toa tàu Đối với muối rời thuyền, xà lan, mẫu ban đầu đƣợc lấy đợt: lúc bắt đầu dỡ hàng; sau dỡ đƣợc 1/3 lô hàng sau dỡ đƣợc 2/3 lơ hàng Muối bao gói lớn hay đống nhỏ, mẫu ban đầu lầy 3% số bao nhƣng khơng bao hay đống lấy theo kiểu chọn lựa Ví dụ: lấy bao thứ 20, 50, 80 100 bao Sau lấy mẫu, trộn mẫu chung trải mặt phẳng theo hình vng, chia hình vng theo đƣờng chéo thành hình tam giác, bỏ hai phần đối diện, trộn phần lại Tiếp tục lặp lại q trình nhƣ mẫu lại 1,5 kg Đó mẫu trung bình Mẫu trung bình đƣợc làm phần cho vào lọ nút kín hay cho vào túi polyetylen hai lớp hàn kín miệng Một phần để phân tích, phần cho phân tích trọng tài, phần lƣu ngƣời giao hàng hay nhận hàng 7.2 Phân tích mẫu muối Trong tất phép thử, dùng thuốc thử loại "tinh khiết cho phân tích" Các tiêu cần xác định chia làm hai loại: tiêu cảm quan tiêu hóa lý 80 Chỉ tiêu cảm quan gồm: Màu sắc; mùi vị; dạng bên cỡ hạt Chỉ tiêu hóa lý gồm: - Hàm lƣợng NaCl tính theo % khối lƣợng khô - Hàm lƣợng chất không tan nƣớc tính theo % khối lƣợng khơ - Hàm lƣợng ẩm tính theo % khối lƣợng - Hàm lƣợng iơn tính theo % khối lƣợng khơ, bao gồm: Ca2+; Mg2+; SO42- Phƣơng pháp xác định tiêu: - Xác định độ ẩm: Sấy gam muối nhiệt độ 140oC tủ sấy 3÷4 sai số hai lần cân 0,001 gam đƣợc - Xác định hàm lƣợng chất không tan: Lấy mẫu muối trọng lƣợng 10 đến 20 gam hòa tan rửa nƣớc cất đến nƣớc lọc với nitơrat bạc khơng clor Sấy khơ nhiệt độ 1050C trọng lƣợng không đổi - Xác định hàm lƣợng clor: Theo Knudsen dùng dung dịch AgNO3 để chuẩn, chất thị Kali Crômát theo phản ứng sau: Ag+ + Cl_ = AgCl  2Ag  Cr42  Ag2CrO4  - Xác định hàm lƣợng sunfat: Toàn SO 24 tác dụng với Bary dƣới dạng BaSO4 kết tủa, đƣợc nung nhiệt độ 650 đến 700oC để xác định hàm lƣợng Sunfat SO 24  Ba 2  BaSO  Ngồi có phƣơng pháp chuẩn độ EDTA - Xác định hàm lƣợng Canxi: Tạo kết tủa canxi oxalat, dùng axít mạnh hòa tan kết tủa dể tạo nên axit oxalic Sau chuẩn độ dung dich KMnO4 Trên sở tính hàm lƣợng Canxi mẫu muối Phản ứng nhƣ sau: 81 Ca 2  C O42  CaC O4 CaC O4  H   Ca 2  H C O4 5H C O4  2MnO4  H   2Mn 2  10CO2  8H O Còn có cách chuẩn độ EDTA - Xác định hàm lƣợng Magiê: Trƣớc tiên tạo nên muối phốt phát kép magiê amơni Sau đun nóng để chuyển hố thành magiê pyrơphơtphát, nung 900-10000C để xác định hàm lƣợng magiê Phƣơng pháp chuẩn độ EDTA đƣợc dùng để xác định magiê qua hiệu số tổng hàm lƣợng magiê, canxi hàm lƣợng canxi (đã đƣợc xác định lần phân tích riêng canxi) - Xác định hàm lƣợng Kali: Dùng Natri Tetraphenylborát để kết tủa Kali dƣới dạng KB(C6H5)4 Kết tủa đƣợc hòa tan Axêtôn Cho phản ứng với Nitrát bạc Chuẩn độ Nitrát bạc dƣ Kali Sunfoxyanua với chất thị Sắt(III) Sunfat Có thể xác định kali theo phƣơng pháp côban - Xác định hàm lƣợng Natri: Theo phƣơng pháp trọng lƣợng cho tác dụng với kẽm Uranylaxêtát tạo nên kết tủa màu vàng chanh dễ hòa tan nƣớc Chuẩn dung dịch EDTA tính lƣợng Natri Sau xác định đƣợc hàm lƣợng iôn nêu chuyển sang biểu thị hợp chất theo nguyên tắc kết hợp iôn nhƣ sau: Cho Ca2+ kết hợp với SO42 để biểu thị thành CaSO4 Phần SO42 lại kết hợp với Manhê để biểu thị lƣợng MgSO4 Lấy lƣợng Mg2+ lại kết hợp với clor để thành MgCl2 Lấy K+ kết hợp với Clo để tạo thành KCl Phần Cl- lại kết hợp với Na+ để thành NaCl 7.3 Chất lƣợng muối Iơt đƣợc xác định theo TCVN 5647-1992 82 Vì muối nguyên liệu để pha Iôt nên chất lƣợng NaCl muối Iôt đƣợc xác định theo TCVN 3974 - 84 Hợp chất Kali đƣợc dùng dạng dung dịch KIO3 phun vào muối KIO3 có hàm lƣợng 99,5%, hàm lƣợng chì (Pb) khơng q 0,002%, hàm lƣợng tạp chất khác không 0,5% Lƣợng Iôt muối đƣợc Bộ y tế qui định nhằm bảo đảm muối Iơt có tác dụng bổ sung đủ Iơt vào thể ngƣời cách thích hợp mà khơng gây biến chứng q liều Iơt Cách tiến hành phân tích: Cân 20 gam muối mẫu thử với độ xác 0,01 gam hòa tan với 90 mililít nƣớc cất bình nón 250ml, thêm 1ml dung dịch KI 10% pha, 1ml dung dịch axít phốtphorich H3PO4 85% (d=1,7g/ml) lắc mạnh để mẫu yên tĩnh nơi tối phút Sau thêm 1ml dung dịch hồ tinh bột 1% pha, tiến hành chuẩn chậm (4 giây 1giọt) burét thƣờng với dung dịch natri thiơSunfat 0,001mol/lít tới màu Muối tinh chế dùng để pha Iơt bảo đảm hàm lƣợng Iơt tồn hàng năm Do muối tinh chế môi trƣờng lý tƣởng để vận chuyển Iôt vào thể ngƣời 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO TCVN 3974 - 84 TCVN/5647-1992 Bộ Công Nghiệp Nhẹ: Một số vấn đề kỹ thuật sản xuất muố.i Hà Nội, năm 1968 Phúc Vĩnh - Phạm Nhất: Cơng nghệ sản xuất muối nước ót (Bản dịch) Nhà xuất công nghiệp nhẹ Bắc Kinh, 1959 Trƣờng chuyên nghiệp muối, đƣờng cô Hà Bắc (Trung Quốc): Công nghệ sản xuất muối NXB công nghiệp nhẹ Bắc Kinh, năm 1959 Học viện công nghiệp Bắc Kinh: Cơng nghệ hóa học ngành muối NXB cơng nghiệp nhẹ Bắc Kinh, năm 1962 Sở muối Trung Ƣơng, Bộ tài chính: Vấn đề muối Đơng Dương (tài liệu Pháp viết 1940, dịch inrôniô tháng năm 1958) DW.Kowfmann: Chloride Sodium Nữu Ƣớc, 1959 Phan Tam Đồng: Nâng cao hiệu sản xuất muối biển nước ta, Tạp chí “hoạt động Khoa học, ủy ban KHKT Nhà nƣớc, 3/1982 Phan Tam Đồng: Nâng cao hiệu sản xuất muối biển phương pháp bay mặt bằng, UBKH&KT Nhà nƣớc, chứng nhận quyền tác giả số 84-18-014 10 Phan Tam Đồng: Sản xuất muối ăn pha Iôt phương pháp công nghiệp, tạp chí KHKT Cơng nghiệp thực phẩm 10(4), 10/1982 11 Phan Tam Đồng: Công nghệ phân ba (PHABA) tinh chế muối ăn, tạp chí Thƣơng mại, 12/2000 12 Phan Tam Đồng & cộng sự: Hòan thiện dây chuyền cơng nghệ sản xuất muối tinh Iôt, đề tài nghiên cứu khoa học, dự án P cấp Nhà nƣớc, Hà nội 1999 13 Phan Tam Đồng: Phương pháp sản xuất muối ăn, thạch cao từ nước biển từ nước mặn, sáng chế 033 cấp ngày 30/05/1987 14 Phan Tam Đồng, Nguyễn Gia Hùng, Nguyễn Đình Xuất, Nguyễn Ngọc Thu, Tơ Trịnh Bích Diệp, Phạm Vƣơng Riến, Nguyễn Văn Khánh: 84 Phương pháp thiết bị trộn Iôt, độc quyền sáng chế 188 cấp ngày 25/10/1994 15 Phan Tam Đồng, Nguyễn Đình Xuất, Nguyễn Ngọc Thu, Tơ Trịnh Bích Diệp, Nguyễn Gia Hùng: Phương pháp thiết bị nghiền rửa muối, độc quyền sáng chế số 236 cấp ngày 22/08/1995 16 Phan Tam Đồng, Nguyễn Ngọc Thu, Bùi Sơn Long, Tơ Trịnh Bích Diệp, Nguyễn Gia Hùng: Phương pháp thiết bị nghiền rửa muối, sáng chế độc quyền số 2041 cấp ngày 03/05/2001 17 Phan Tam Đồng, Nguyễn Ngọc Thu, Nguyễn Gia Hùng, Bùi Sơn Long, Cao Văn Hảo, Tơ Trịnh Bích Diệp: Qui trình hệ thống chế biến muối tinh muối tinh iot liên tục, độc quyền sáng chế số 3642 cấp ngày 08/07/2003 18 Phan Tam Đồng: Giáo trình sản xuất muối biển, Tổng công ty muối Việt Nam Hà nội, 2004 19 Tài liệu lấy từ mạng Internet tháng 1†3 năm 2010  Sản xuất muối từ nƣớc biển Mỹ (Production of salt from sea water in the U.S) http://en.wikipedia.org/wiki/Salt http://www.saltworks.us/salt_info/si_gourmet_reference.asp http://www.saltinstitute.org/Production-industry/Productiontechnologies/Solar-salt-sea-salt  Sản xuất muối từ nƣớc biển Nhật Bản (Production of salt from seawater in Japan) http://www.shiojigyo.com/english/method/concentrate.html http://www.shiojigyo.com/english/laboratory/ http://www.shiojigyo.com/english/method/  Sản xuất muối từ nƣớc biển Australia (Production of salt from sea water in Australia) http://www.southaustralianhistory.com.au/salt.htm http://www.cea-life.com/minerals_health/salt_industry.htm 85  Sản xuất muối từ nƣớc biển New Zealand (Production of salt from sea water in New Zealand) http://translate.google.com.vn/translate?hl=vi&sl=en&u=http://en.wikipe dia.org/wiki/Salt&ei=67i3TP5HIvCcfh_LMJ&sa=X&oi=translate&ct=result &resnum=1&ved=0CBoQ7gEwAA&prev=/search%3Fq%3DProduction%2B of%2Bsalt%2Bfrom%2Bsea%2Bwater%2Bin%2BNew%2BZealand%26hl% 3Dvi%26safe%3Doff%26sa%3DG http://nzic.org.nz/ChemProcesses/production/index.html 86 ... rửa muối Phƣơng pháp tạo nƣớc rửa muối giới thiệu phần 3.3 .2 Kỹ thuật nâng cao chất lượng muối phương pháp Rửa-NghiềnRửa Kỹ thuật nâng cao chất lƣợng muối phƣơng pháp Rửa-Nghiền-Rửa khác kỹ thuật. .. Thiết bị lọc nƣớc Muối nghiền Chất thải Chất thải Bể nƣớc muối bão hoà Rửa Muối đƣợc nghiền-rửa 53 3 .2. 2 Kỹ thuật nâng cao chất lượng muối phương pháp Nghiền-Rửa a/ Rửa muối thực phƣơng pháp sau:... khả đại hố sản xuất để nâng cao chất lƣợng sản phẩm, tiến tới sản xuất muối hầm, muối tinh, muối nghiền trộn Iôt đáp ứng nhu cầu tiêu dùng đa dạng thị trƣờng Nhà kho, xƣởng sản xuất muối Iôt phải