BÀI 4: TẦY MÀU DẦU Mục tiêu Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng: • Thực hiện được quá trình tẩy màu dầu trong quy trình tinh luyện dầu, nắm được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị • Giải thích được các biến đổi của nguyên liệu • Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tinh luyện dầu • Kiểm tra đánh giá chất lượng dầu tinh luyện 4.1. Giới thiệu về quá trình tẩy màu dầu Mục đích công nghệ: giảm chất màu và loại các thành phần không mong muốn phù hợp với tiêu chuẩn cho phép từng loại dầu. Cơ sở khoa học: có 2 phương pháp tẩy màu dầu Dầu, mỡ được khai thác qua nhiều phương pháp khác nhau và phương pháp nào đi chăng nữa thì trong dầu thô vẫn tồn tại các chất không mong muốn làm ôi dầu, dầu sẫm màu, dầu có mùi hôi. Quá trình tẩy màu dầu là một trong những bước quan trọng để làm giảm các chất không mong muốn đó. Quá trình tẩy màu dầu thường có 2 phương pháp: Tẩy màu bằng phương pháp hóa học Tẩy màu bằng phương pháp vật lý Các sắc tố mang màu có trong dầu do tự nhiên hay do chế biến có thể bị loại do quá trình oxid hóa để mất màu hay mất cấu trúc màu tạo màu dầu sau khi dùng tác nhân oxid hóa, dầu có màu sáng hơn, một phương pháp khác chế biến dầu thường sử dụng là tẩy màu bằng hấp phụ hay còn gọi tẩy màu bằng phương pháp vật lý sẽ được mô tả ở phần này. Tẩy màu dầu bằng hấp phụ liên quan đến việc loại các sắc tố đã bị hòa tan lẫn trong dầu hay sự hiện diện dưới dạng các phần tử keo tụ phân tán. Từ quan điểm lý thuyết của sự hấp phụ, các sắc tố không phải từ nguyên liệu bị hào tan hay bị phân tán sẽ được hấp thụ. Cơ chế của sự hấp phụ đôi chút còn tranh luận vài ý kiến khác nhau như phạm vi hấp phụ là một hiện tượng vật lý hay hóa học. Liên kết giữa sự hấp phụ và vật hấp dẫn, cơ cấu màu là một liên kết yếu, bằng chứng do sự kiệt chất mạng màu có thể sẵn sang bị loại từ đất đã được sử dụng để tẩy màu trong phòng thí nghiệm bằng cách trích với Aceton; isopropyl alcool hay Benzen ở nhiệt độ phòng. Xa hơn nữa đất trích có thể được sử dụng lại để tẩy màu dầu với năng suất hấp phụ như nhau và giống như có từ nguồn gốc ban đầu. Các quan sát này cho ta thấy rằng cơ chế hấp phụ có thể là tính chất vật lý. Dù thế nào đi nữa, nó đủ để gợi cho ta thấy rằng sự hấp phụ là một hiện tượng bề mặt, nó tùy thuộc vào áp lực riêng giữa chất tan và chất hấp phụ. Biểu diễn toán học liên quan đến việc hấp phụ với nồng độ còn lại tại một nhiệt độ được đưa ra bởi Freundlics Trong đó: Tổng số chất hấp phụ: x Trị số hấp phụ:m Tổng số chất còn lại: c Hằng số: K và n Vì vậy biểu đồ đồ thị xm đối với C trên thang log – log sẽ tạo ra một sự hấp thu đẳng nhiệt là một đường thẳng với độ dốc bằng n và xm sẽ bằng k khi c =1. Phương trình Freundlics thực hiện cho bất cứ phương pháp do màu nào miễn là đơn vị đo thêm vào và tỉ lệ với nồng độ nguyên liệu màu thực có trong dầu. Với dầu mỡ trước và sau tẩy màu thường đo độ màu bằng máy đo độ màu Lovibond. Do đó quá trình tẩy màu là làm giảm độ màu theo mong muốn. Qúa trình công nghệ tẩy màu thường sử dụng ở các nhà máy là tẩy màu hấp phụ và được thực hiện theo công nghệ tẩy màu gián đoạn hoặc tẩy màu liên tục. Các yếu tố ảnh hưởng Bản chất của nguyên liệu: mỗi loại dầu thì có thành phần và hàm lượng chất màu khác nhau. Bản chất và hàm lượng chất hấp phụ: trong quá trình hấp phụ, xảy ra sự tương tác giữa các chất màu tan trong dầu và chất hấp phụ được đưa từ ngoài vào. Lực hấp dẫn được dùng để thực hiện liên kết các chất màu lên bề mặt của chất hấp phụ. Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả năng hấp phụ chất màu cũng tăng lên. Mỗi loại chất hấp phụ thông thường chỉ hấp phụ một số chất nào đó vì khả năng liên kết với các dạng chất màu lên bề mặt của chúng là khác nhau. Yêu cầu chung cho chất hấp thụ dùng để tẩy trắng dầu như sau: • Loại được các chất màu cũng như các cặn xà phòng có trong dầu. • Có hoạt tính cao để chỉ cần dùng một lượng nhỏ nhưng đủ sức làm sáng màu dầu, mang theo ít dầu trung tính. • Không tác dụng hóa học lên dầu (oxy hóa, trùng hợp dầu…). • Không gây cho dầu có mùi vị mới. • Dễ dàng tách ra khỏi dầu bằng lọc và lắng, tổn thất dầu ít. • Mức độ sáng của dầu sau khi dung chất hấp phụ (trộn lẫn vào dầu hoặc lọc dầu qua lớp chất hấp phụ). • Số lượng và loại chất màu cũng như trạng thái tự nhiên của chúng trong dầu. 4.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị 4.2.1. Nguyên liệu Dầu đã qua sử dụng: 100g Than: 1,5g Dầu đã qua sử dụng Nguồn gốc: Dầu thô. Trong bài này nguyên liệu cần là dầu thô nhưng do điều kiện phòng thí nghiệm không có nên có thể thay bằng dầu đã chiên đi chiên lại nghiều lần, có màu sẫm, được thu thập tại các hàng quán thức ăn nhanh như: chuối chiên, khoai lang chiên, gà rán..dầu đã sử dụng nhưng vẫn còn dùng được chứ không sử dụng loại dầu đã bỏ đi. Phương pháp xử lý: tiến hành tẩy màu dầu bằng than, sau đó lọc chân không và tiến hành ly tâm để được dầu tẩy màu. Phương pháp bảo quản: nhiệt độ phòng. Than hoạt tính Nguồn gốc: Nguyên liệu để làm than hoạt tính là những vật liệu có chứa carbon như antraxit, than bùn, xương động vật… Tính chất của than hoạt tính phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu và điều kiện hoạt hóa. Than hoạt tính có thể dùng ở dạng bột (50 – 200mm) hay dạng hạt kích thước từ 1 7 mm. Bề mặt hoạt động biểu diễn bằng m2g; 1gram than hoạt tính có thể đạt từ 600 1700 m2. Thông thường nhiệt độ khi khử màu bằng than hoạt tính khoảng 40 – 500C, lượng chất hấp phụ vào khoảng 0,5 5% so với trọng lượng dầu mỡ, thời gian khử màu khoảng 20 30 phút. Không nên kéo dài hơn làm cho dầu mỡ biến đổi và sinh mùi do tiếp xúc quá lâu với chất hấp phụ. Trường hợp tẩy màu bằng đất tẩy trắng cũng được tiến hành trong thời gian 20 30 phút với hàm lượng đất tẩy trắng từ 0,52% ở nhiệt độ 80 1000C. Do nhiệt độ tối ưu để kích thích hoạt độ của đất sét tẩy trắng khá cao nên giai đoạn này thường được tiến hành ở áp suất thấp nhằm giảm tác động của nhiệt độ cao và oxy không khí đến khả năng oxy hóa dầu khi đất tẩy màu có thể đóng vai trò chất xúc tác. Phương pháp xử lý:cho vào công đoạn tẩy màu ở 1100C, tốc độ quay 40 vòng phút, quay trong 1520 phút. Phương pháp bảo quản: bảo quản ở nơi khô ráo, kín, tránh tiếp xúc với môi trường ngoài vì tính hút ẩm. 4.2.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị Bảng 4.1. Dự trù thiết bị, dụng cụ, hóa chất A. HÓA CHẤT STT Tên hóa chất Quy cách Đơn vị tính Số lượng 1 Cồn 980 ml 100 2 KOH 0,1 N trong cồn g 30 3 PP 1% ml 10 4 Giấy lọc nhỏ Tờ 10 5 NaOH 96% g 10 6 Muối hạt g 100 7 Than hoạt tính g 20 B. DỤNG CỤ 1 Tên dụng cụ thiết bị Quy cách Đơn vị tính Số lượng 2 Cốc 500 ml Cái 03 3 Đũa thủy tinh Cái 3 4 Phễu chiết + giá Cái 3 5 Bình tia Cái 1 6 Quả bóp Cái 1 7 Pipet 10 ml Cái 1 8 Pipet 1 ml Cái 1 BÀI 4: TẦY MÀU DẦU Mục tiêu Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng: • Thực hiện được quá trình tẩy màu dầu trong quy trình tinh luyện dầu, nắm được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị • Giải thích được các biến đổi của nguyên liệu • Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tinh luyện dầu • Kiểm tra đánh giá chất lượng dầu tinh luyện 4.1. Giới thiệu về quá trình tẩy màu dầu Mục đích công nghệ: giảm chất màu và loại các thành phần không mong muốn phù hợp với tiêu chuẩn cho phép từng loại dầu. Cơ sở khoa học: có 2 phương pháp tẩy màu dầu Dầu, mỡ được khai thác qua nhiều phương pháp khác nhau và phương pháp nào đi chăng nữa thì trong dầu thô vẫn tồn tại các chất không mong muốn làm ôi dầu, dầu sẫm màu, dầu có mùi hôi. Quá trình tẩy màu dầu là một trong những bước quan trọng để làm giảm các chất không mong muốn đó. Quá trình tẩy màu dầu thường có 2 phương pháp: Tẩy màu bằng phương pháp hóa học Tẩy màu bằng phương pháp vật lý Các sắc tố mang màu có trong dầu do tự nhiên hay do chế biến có thể bị loại do quá trình oxid hóa để mất màu hay mất cấu trúc màu tạo màu dầu sau khi dùng tác nhân oxid hóa, dầu có màu sáng hơn, một phương pháp khác chế biến dầu thường sử dụng là tẩy màu bằng hấp phụ hay còn gọi tẩy màu bằng phương pháp vật lý sẽ được mô tả ở phần này. Tẩy màu dầu bằng hấp phụ liên quan đến việc loại các sắc tố đã bị hòa tan lẫn trong dầu hay sự hiện diện dưới dạng các phần tử keo tụ phân tán. Từ quan điểm lý thuyết của sự hấp phụ, các sắc tố không phải từ nguyên liệu bị hào tan hay bị phân tán sẽ được hấp thụ. Cơ chế của sự hấp phụ đôi chút còn tranh luận vài ý kiến khác nhau như phạm vi hấp phụ là một hiện tượng vật lý hay hóa học. Liên kết giữa sự hấp phụ và vật hấp dẫn, cơ cấu màu là một liên kết yếu, bằng chứng do sự kiệt chất mạng màu có thể sẵn sang bị loại từ đất đã được sử dụng để tẩy màu trong phòng thí nghiệm bằng cách trích với Aceton; isopropyl alcool hay Benzen ở nhiệt độ phòng. Xa hơn nữa đất trích có thể được sử dụng lại để tẩy màu dầu với năng suất hấp phụ như nhau và giống như có từ nguồn gốc ban đầu. Các quan sát này cho ta thấy rằng cơ chế hấp phụ có thể là tính chất vật lý. Dù thế nào đi nữa, nó đủ để gợi cho ta thấy rằng sự hấp phụ là một hiện tượng bề mặt, nó tùy thuộc vào áp lực riêng giữa chất tan và chất hấp phụ. Biểu diễn toán học liên quan đến việc hấp phụ với nồng độ còn lại tại một nhiệt độ được đưa ra bởi Freundlics Trong đó: Tổng số chất hấp phụ: x Trị số hấp phụ:m Tổng số chất còn lại: c Hằng số: K và n Vì vậy biểu đồ đồ thị xm đối với C trên thang log – log sẽ tạo ra một sự hấp thu đẳng nhiệt là một đường thẳng với độ dốc bằng n và xm sẽ bằng k khi c =1. Phương trình Freundlics thực hiện cho bất cứ phương pháp do màu nào miễn là đơn vị đo thêm vào và tỉ lệ với nồng độ nguyên liệu màu thực có trong dầu. Với dầu mỡ trước và sau tẩy màu thường đo độ màu bằng máy đo độ màu Lovibond. Do đó quá trình tẩy màu là làm giảm độ màu theo mong muốn. Qúa trình công nghệ tẩy màu thường sử dụng ở các nhà máy là tẩy màu hấp phụ và được thực hiện theo công nghệ tẩy màu gián đoạn hoặc tẩy màu liên tục. Các yếu tố ảnh hưởng Bản chất của nguyên liệu: mỗi loại dầu thì có thành phần và hàm lượng chất màu khác nhau. Bản chất và hàm lượng chất hấp phụ: trong quá trình hấp phụ, xảy ra sự tương tác giữa các chất màu tan trong dầu và chất hấp phụ được đưa từ ngoài vào. Lực hấp dẫn được dùng để thực hiện liên kết các chất màu lên bề mặt của chất hấp phụ. Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả năng hấp phụ chất màu cũng tăng lên. Mỗi loại chất hấp phụ thông thường chỉ hấp phụ một số chất nào đó vì khả năng liên kết với các dạng chất màu lên bề mặt của chúng là khác nhau. Yêu cầu chung cho chất hấp thụ dùng để tẩy trắng dầu như sau: • Loại được các chất màu cũng như các cặn xà phòng có trong dầu. • Có hoạt tính cao để chỉ cần dùng một lượng nhỏ nhưng đủ sức làm sáng màu dầu, mang theo ít dầu trung tính. • Không tác dụng hóa học lên dầu (oxy hóa, trùng hợp dầu…). • Không gây cho dầu có mùi vị mới. • Dễ dàng tách ra khỏi dầu bằng lọc và lắng, tổn thất dầu ít. • Mức độ sáng của dầu sau khi dung chất hấp phụ (trộn lẫn vào dầu hoặc lọc dầu qua lớp chất hấp phụ). • Số lượng và loại chất màu cũng như trạng thái tự nhiên của chúng trong dầu. 4.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị 4.2.1. Nguyên liệu Dầu đã qua sử dụng: 100g Than: 1,5g Dầu đã qua sử dụng Nguồn gốc: Dầu thô. Trong bài này nguyên liệu cần là dầu thô nhưng do điều kiện phòng thí nghiệm không có nên có thể thay bằng dầu đã chiên đi chiên lại nghiều lần, có màu sẫm, được thu thập tại các hàng quán thức ăn nhanh như: chuối chiên, khoai lang chiên, gà rán..dầu đã sử dụng nhưng vẫn còn dùng được chứ không sử dụng loại dầu đã bỏ đi. Phương pháp xử lý: tiến hành tẩy màu dầu bằng than, sau đó lọc chân không và tiến hành ly tâm để được dầu tẩy màu. Phương pháp bảo quản: nhiệt độ phòng. Than hoạt tính Nguồn gốc: Nguyên liệu để làm than hoạt tính là những vật liệu có chứa carbon như antraxit, than bùn, xương động vật… Tính chất của than hoạt tính phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu và điều kiện hoạt hóa. Than hoạt tính có thể dùng ở dạng bột (50 – 200mm) hay dạng hạt kích thước từ 1 7 mm. Bề mặt hoạt động biểu diễn bằng m2g; 1gram than hoạt tính có thể đạt từ 600 1700 m2. Thông thường nhiệt độ khi khử màu bằng than hoạt tính khoảng 40 – 500C, lượng chất hấp phụ vào khoảng 0,5 5% so với trọng lượng dầu mỡ, thời gian khử màu khoảng 20 30 phút. Không nên kéo dài hơn làm cho dầu mỡ biến đổi và sinh mùi do tiếp xúc quá lâu với chất hấp phụ. Trường hợp tẩy màu bằng đất tẩy trắng cũng được tiến hành trong thời gian 20 30 phút với hàm lượng đất tẩy trắng từ 0,52% ở nhiệt độ 80 1000C. Do nhiệt độ tối ưu để kích thích hoạt độ của đất sét tẩy trắng khá cao nên giai đoạn này thường được tiến hành ở áp suất thấp nhằm giảm tác động của nhiệt độ cao và oxy không khí đến khả năng oxy hóa dầu khi đất tẩy màu có thể đóng vai trò chất xúc tác. Phương pháp xử lý:cho vào công đoạn tẩy màu ở 1100C, tốc độ quay 40 vòng phút, quay trong 1520 phút. Phương pháp bảo quản: bảo quản ở nơi khô ráo, kín, tránh tiếp xúc với môi trường ngoài vì tính hút ẩm. 4.2.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị Bảng 4.1. Dự trù thiết bị, dụng cụ, hóa chất A. HÓA CHẤT STT Tên hóa chất Quy cách Đơn vị tính Số lượng 1 Cồn 980 ml 100 2 KOH 0,1 N trong cồn g 30 3 PP 1% ml 10 4 Giấy lọc nhỏ Tờ 10 5 NaOH 96% g 10 6 Muối hạt g 100 7 Than hoạt tính g 20 B. DỤNG CỤ 1 Tên dụng cụ thiết bị Quy cách Đơn vị tính Số lượng 2 Cốc 500 ml Cái 03 3 Đũa thủy tinh Cái 3 4 Phễu chiết + giá Cái 3 5 Bình tia Cái 1 6 Quả bóp Cái 1 7 Pipet 10 ml Cái 1 8 Pipet 1 ml Cái 1 9 Bình lọc chân không Cái 4 10 Cốc 500 ml Cái 3 11 Bếp điện Cái 1 12 Cân 2 số Cái 1 13 Cốc thủy tinh 50 ml Cái 1 14 Giá gỗ Cái 1 15 Nhiệt kế 2000C Cái 1 C. THIẾT BỊ 1 Máy quang phổ Cái 1 2 Máy ly tâm Cái 2 3 Máy khuấy từ có gia nhiệt Cái 1 4 Bơm chân không Cái 2 4.3. Tiến hành thí nghiệm 4.3.1. Sơ đồ quy trình
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM - - BÁO CÁO THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT GVHD: MẠC XUÂN HÒA Lớp: 02DHTP2, sáng thứ 7, tiết - SVTH: Nhóm Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2014 GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm BÀI 4: TẦY MÀU DẦU Mục tiêu Sau học xong sinh viên có khả năng: • Thực q trình tẩy màu dầu quy trình tinh luyện dầu, nắm cấu tạo nguyên lý hoạt động thiết bị • Giải thích biến đổi nguyên liệu • Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến q trình tinh luyện dầu • Kiểm tra đánh giá chất lượng dầu tinh luyện 4.1 Giới thiệu trình tẩy màu dầu Mục đích cơng nghệ: giảm chất màu loại thành phần không mong muốn phù hợp với tiêu chuẩn cho phép loại dầu Cơ sở khoa học: có phương pháp tẩy màu dầu Dầu, mỡ khai thác qua nhiều phương pháp khác phương pháp dầu thơ tồn chất khơng mong muốn làm dầu, dầu sẫm màu, dầu có mùi Q trình tẩy màu dầu bước quan trọng để làm giảm chất không mong muốn Q trình tẩy màu dầu thường có phương pháp: Tẩy màu phương pháp hóa học Tẩy màu phương pháp vật lý Các sắc tố mang màu có dầu tự nhiên hay chế biến bị loại q trình oxid hóa để màu hay cấu trúc màu tạo màu dầu sau dùng tác nhân oxid hóa, dầu có màu sáng hơn, phương pháp khác chế biến dầu thường sử dụng tẩy màu hấp phụ hay gọi tẩy màu phương pháp vật lý mô tả phần Tẩy màu dầu hấp phụ liên quan đến việc loại sắc tố bị hòa tan lẫn dầu hay diện dạng phần tử keo tụ phân tán GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Từ quan điểm lý thuyết hấp phụ, sắc tố từ nguyên liệu bị hào tan hay bị phân tán hấp thụ Cơ chế hấp phụ đơi chút cịn tranh luận vài ý kiến khác phạm vi hấp phụ tượng vật lý hay hóa học Liên kết hấp phụ vật hấp dẫn, cấu màu liên kết yếu, chứng kiệt chất mạng màu sẵn sang bị loại từ đất sử dụng để tẩy màu phịng thí nghiệm cách trích với Aceton; isopropyl alcool hay Benzen nhiệt độ phịng Xa đất trích sử dụng lại để tẩy màu dầu với suất hấp phụ giống có từ nguồn gốc ban đầu Các quan sát cho ta thấy chế hấp phụ tính chất vật lý Dù nữa, đủ để gợi cho ta thấy hấp phụ tượng bề mặt, tùy thuộc vào áp lực riêng chất tan chất hấp phụ Biểu diễn toán học liên quan đến việc hấp phụ với nồng độ lại nhiệt độ đưa Freundlics Trong đó: - Tổng số chất hấp phụ: x - Trị số hấp phụ:m - Tổng số chất lại: c - Hằng số: K n Vì biểu đồ đồ thị x/m C thang log – log tạo hấp thu đẳng nhiệt đường thẳng với độ dốc n x/m k c =1 Phương trình Freundlics thực cho phương pháp màu miễn đơn vị đo thêm vào tỉ lệ với nồng độ nguyên liệu màu thực có dầu Với dầu mỡ trước sau tẩy màu thường đo độ màu máy đo độ màu Lovibond GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Do q trình tẩy màu làm giảm độ màu theo mong muốn Qúa trình cơng nghệ tẩy màu thường sử dụng nhà máy tẩy màu hấp phụ thực theo công nghệ tẩy màu gián đoạn tẩy màu liên tục Các yếu tố ảnh hưởng - Bản chất nguyên liệu: loại dầu có thành phần hàm lượng chất màu khác - Bản chất hàm lượng chất hấp phụ: trình hấp phụ, xảy tương tác chất màu tan dầu chất hấp phụ đưa từ vào Lực hấp dẫn dùng để thực liên kết chất màu lên bề mặt chất hấp phụ Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả hấp phụ chất màu tăng lên Mỗi loại chất hấp phụ thông thường hấp phụ số chất khả liên kết với dạng chất màu lên bề mặt chúng khác Yêu cầu chung cho chất hấp thụ dùng để tẩy trắng dầu sau: • Loại chất màu cặn xà phịng có dầu • Có hoạt tính cao để cần dùng lượng nhỏ đủ sức làm sáng màu dầu, mang theo dầu trung tính • Khơng tác dụng hóa học lên dầu (oxy hóa, trùng hợp dầu…) • Khơng gây cho dầu có mùi vị • Dễ dàng tách khỏi dầu lọc lắng, tổn thất dầu • Mức độ sáng dầu sau dung chất hấp phụ (trộn lẫn vào dầu lọc dầu qua lớp chất hấp phụ) • Số lượng loại chất màu trạng thái tự nhiên chúng dầu 4.2 Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị 4.2.1 Nguyên liệu - Dầu qua sử dụng: 100g - Than: 1,5g Dầu qua sử dụng GVHD: Mạc Xn Hịa - Nhóm Nguồn gốc: Dầu thơ Trong nguyên liệu cần dầu thô điều kiện phịng thí nghiệm khơng có nên thay dầu chiên chiên lại nghiều lần, có màu sẫm, thu thập hàng quán thức ăn nhanh như: chuối chiên, khoai lang chiên, gà rán dầu sử dụng dùng không sử dụng loại dầu bỏ - Phương pháp xử lý: tiến hành tẩy màu dầu than, sau lọc chân khơng tiến hành ly tâm để dầu tẩy màu - Phương pháp bảo quản: nhiệt độ phịng Than hoạt tính - Nguồn gốc: Nguyên liệu để làm than hoạt tính vật liệu có chứa carbon antraxit, than bùn, xương động vật… Tính chất than hoạt tính phụ thuộc vào tính chất nguyên liệu điều kiện hoạt hóa Than hoạt tính dùng dạng bột (50 – 200mm) hay dạng hạt kích thước từ - mm Bề mặt hoạt động biểu diễn m2/g; 1gram than hoạt tính đạt từ 600 - 1700 m Thông thường nhiệt độ khử màu than hoạt tính khoảng 40 – 50 0C, lượng chất hấp phụ vào khoảng 0,5 5% so với trọng lượng dầu mỡ, thời gian khử màu khoảng 20 - 30 phút Không nên kéo dài làm cho dầu mỡ biến đổi sinh mùi tiếp xúc lâu với chất hấp phụ Trường hợp tẩy màu đất tẩy trắng tiến hành thời gian 20 30 phút với hàm lượng đất tẩy trắng từ 0,5-2% nhiệt độ 80- 100 0C Do nhiệt độ tối ưu để kích thích hoạt độ đất sét tẩy trắng cao nên giai đoạn thường tiến hành áp suất thấp nhằm giảm tác động nhiệt độ cao oxy khơng khí đến khả oxy hóa dầu đất tẩy màu đóng vai trị chất xúc tác - Phương pháp xử lý:cho vào công đoạn tẩy màu 110 0C, tốc độ quay 40 vòng/ phút, quay 15-20 phút - Phương pháp bảo quản: bảo quản nơi khô ráo, kín, tránh tiếp xúc với mơi trường ngồi tính hút ẩm 4.2.2 Hóa chất, dụng cụ, thiết bị GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Bảng 4.1 Dự trù thiết bị, dụng cụ, hóa chất A HĨA CHẤT STT Tên hóa chất Quy cách Đơn vị tính Số lượng Cồn 980 ml 100 KOH 0,1 N cồn g 30 PP 1% ml 10 Giấy lọc nhỏ Tờ 10 NaOH 96% g 10 Muối hạt g 100 Than hoạt tính g 20 Quy cách Đơn vị tính Số lượng 500 ml Cái 03 B DỤNG CỤ Tên dụng cụ - thiết bị Cốc Đũa thủy tinh Cái Phễu chiết + giá Cái Bình tia Cái Quả bóp Cái Pipet 10 ml Cái Pipet ml Cái Bình lọc chân khơng Cái 10 Cốc Cái 11 Bếp điện Cái 12 Cân số Cái 13 Cốc thủy tinh Cái 500 ml 50 ml GVHD: Mạc Xuân Hòa 14 Giá gỗ 15 Nhiệt kế Nhóm 2000C Cái Cái C THIẾT BỊ Máy quang phổ Cái Máy ly tâm Cái Máy khuấy từ có gia Cái Cái nhiệt Bơm chân không 4.3 Tiến hành thí nghiệm 4.3.1 Sơ đồ quy trình GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Dầu thơ Gia nhiệt sơ Than hoạt tính Tẩy màu 110oC, 40 V/phút 110oC, 40 V/ phút, 20 phút Lọc chân không 80-850C Bã than Ly tâm 6000 V/phút, phút Dầu sau tẩy màu 4.3.2 Các bước tiến hành Bước 1: Chuẩn bị - Kiểm tra chất lượng dầu cách đo độ hấp thu (Abs bước) bước sóng 480nm Do bước rườm rà nên kiểm tra cách quan sát màu sắc dầu Đồng thời, dùng phương pháp chuẩn độ dung dịch NaOH 0,1N để xác định số acid có dầu trước tẩy màu (dầu thô) Các bước tiến hành tương tự bước - quy trình trung hịa dầu Cân 100g dầu thô để tiến hành gia nhiệt Gia nhiệt dầu bếp khuấy từ nhiệt độ dầu đạt 110oC GVHD: Mạc Xn Hịa - Nhóm Cân 1,5g than hoạt tính (tương đương với 1,5%) để chuẩn bị cho trình tẩy màu dầu Bước 2: Tẩy màu - Khi nhiệt độ dầu đạt khoảng 110oC cho từ từ than hoạt tính vào dầu khuấy cá từ với tốc độ 40 vòng/phút Giữ nhiệt độ khuấy 20 - phút Sau 20 phút, tắt bếp, hạ nhiệt độ dầu vào khoảng 80-85oC tiến hành lọc dầu Chú ý: dầu phải lọc nóng độ nhớt dầu cao, lọc nóng dầu dễ dàng lọc Bước 3: Kiểm tra dầu sau tẩy màu - Để kiểm tra màu sắc dầu, ta rót dầu vào cốc thủy tinh để tiến hành - quan sát Đặt cạch cốc thủy tinh chứa dầu trước tẩy màu để so sánh Để kiểm tra số acid dầu sau tẩy màu, ta làm tương tự dầu thô Cân dầu sau tẩy màu để xác định hiệu suất trình tẩy màu dầu Bước 4: Lọc chân không - Khi nhiệt độ dầu hạ xuống cịn 80-85 0C ta tiến hành lọc chân không để tách than thu dầu có màu sáng dầu thơ Bước 5: Ly tâm - Ta cân định lượng cho ống cho đồng sau cho vào máy ly tâm tiến hành ly tâm 6000 V/phút vòng phút GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Sơ đồ hình ảnh 100g dầu thơ 1,5g Than hoạt tính Gia nhiệt dầu thô 1100C, 40V/phút Bổ sung 1,5g than hoạt tính vào 1100C để tẩy màu Lọc chân không 80-850C Dầu sau lọc chân không dầu Bã than sau lọc Định lượng ống ly tâm Ly tâm dầu sau lọc 6000 V/phút, phút GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Kiểm tra độ màu nhóm với hàm lượng than Mẫu đo độ màu khác Sản phẩm dầu sau tẩy màu với hàm lượng than 1,5% Tính cân vật chất cho tồn quy trình tẩy màu dầu Để khai thác dầu sau tẩy màu với xuất phát điểm 100g dầu thô là: - Lượng dầu trình trung hịa (G1): G1 = 100g - Lượng than hoạt tính cho vào q trình tẩy màu 1,5% so với lượng dầu (G2): G2 = 1,5%* G1 = 1,5%*100 = 1,5g - Tổng khối lượng dầu than sau trình tẩy màu (G3): G3 = G1 + G2 = 100 + 1,5 = 101,5g - Tổng khối lượng dầu cốc nhỏ sau lọc (G4): G4 = 132,7g 10 GVHD: Mạc Xn Hịa - Nhóm Khối lượng cốc nhỏ lượng dầu dư trình định lượng để ly tâm (G 5): G5 = 50,80g - Khối lượng cốc nhỏ (G6): G6 =50,29g - Lượng dầu sau trình lọc (G7): G7 = G4 + (G5 – G6) – G6 = 132,7 + (50,80 – 50,29) – 50,29 = 82,92g Tổng khối lượng bã than dầu tổn hao (G8): G8 = G3 – G7 = 101,5 – 82,92 = 18,58g Hiệu suất thu hồi trình tẩy màu dầu H= 4.4 *100 = 82,29% Kết Xác định số acid (AV) dầu trước tẩy màu: Số liệu trình xác định AV dầu thô: Hiệu chỉnh nồng độ KOH - Nồng độ KOH lý thuyết: CKOH lt = 0,1N CKOH x VKOH = Coxalic x Voxalic - Hệ số hiệu chỉnh f: Xác định số AV Trong đó: 11 GVHD: Mạc Xn Hịa - Nhóm : Nồng độ KOH - : Thể tích KOH tiêu tốn (ml) - : khối lượng chất béo (g) Bình Khối lượng (g) Thể tích KOH tiêu tốn AV - B1 B2 B3 2 1,5 1,6 1,5 0,3534 0,3769 0,3534 Chỉ số acid trung bình = 0,361 - Độ lệch chuẩn = 0,0135 - Độ lặp lại CV(%) = = Xác định AV dầu sau tẩy màu Số liệu trình xác định AV dầu thơ: Hiệu chỉnh nồng độ KOH - Nồng độ KOH lý thuyết: CKOH lt = 0,1N CKOH x VKOH = Coxalic x Voxalic - Hệ số hiệu chỉnh f: 12 = 3,7% GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm Xác định số AV Trong đó: - - - : Nồng độ KOH : Thể tích KOH tiêu tốn (ml) : khối lượng chất béo (g) Bình Khối lượng (g) Thể tích KOH tiêu tốn AV - B1 B2 B3 2 1,6 1,6 1,7 0,377 0,377 0,401 Chỉ số acid trung bình = 0,385 - Độ lệch chuẩn = 0,013 - Độ lặp lại 13 GVHD: Mạc Xn Hịa Nhóm CV(%) = = = 3,6% Xác định thay đổi màu dầu: Qua quan sát mắt ta kết luận sau: - Màu dầu ít, nhìn sơ qua khó phát đổi màu - So sánh nhóm có tỉ lệ than hoạt tính cho vào khác nhau, ta thấy rằng, nhóm có tỉ lệ than 1% có màu dầu có độ nhất, dễ nhận thấy 4.5 - Nhận xét giải thích Sau trình tẩy màu dầu, tác dụng than hoạt tính, số chất dầu loại bỏ màu, mùi, acid tự do, vết kim loại Trong đó, ta kiểm tra thấy màu acid tự có dầu giảm xuống khơng nhiều - Do than hoạt tính chất có tính hấp thụ cao nên dễ dàng hấp thụ chất Tuy nhiên, chất màu khó hấp thụ nên dầu nhạt màu Đây trình hỗ trợ tẩy màu, màu loại bỏ chủ yếu giai đoạn khử mùi, dầu đun nhiệt độ cao chân khơng - Vì khối lượng mà lượng tạp chất, chất màu nên số AV tăng - Sau tẩy màu, lượng dầu hao hụt chủ yếu dầu dính vào dụng cụ thiết bị q trình thí nghiệm làm cho hiệu suất thu hồi đạt 82,92% Lượng màu acid không nên lý dẫn đến hao hụt 4.6 Các cố biện pháp khắc phục 14 GVHD: Mạc Xuân Hòa Nhóm Sự cố Nguyên nhân Khắc phục Bơm dầu bồn dầu thô Chỉ số acid cao quy Lượng xút sử dụng trung định hòa chưa đủ Màu dầu thành phẩm cao Lượng than hoạt tính sử quy định dụng khơng đủ Hàm lượng xà phịng cao Q trình rửa xà phịng Bơm dầu bồn dầu thô quy định chưa đạt chờ xử lý lại từ đầu Dầu sau tẩy màu cịn lẫn Chân khơng không đạt yêu nước cầu, nhiệt độ sấy thấp Dầu sau lọc có lẫn than Giấy lọc bị rách làm than hoạt tính rơi xuống dầu lọc thêm xút để giảm số acid cho đạt Hồi lưu bồn trung gian, điều chỉnh lượng than sử dụng Rút chân không cho đạt yêu cầu Tăng nhiệt độ sấy cho phù hợp Lọc lại lần Ghép mí giấy lọc chưa Lọc tốn nhiều thời gian sát phễu lọc nên dầu không chảy xuống Ghép giấy lọc thật sát phễu trước cho dầu vào lọc Bảng tổng kết nhóm tẩy màu dầu hoạt độ than khác Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm % than 1,5 2,5 3,5 AV sau tẩy màu 0,51 0,385 0,429 0,384 0,41 0,43 Độ lặp lại (%) 3,39 3,6 3,1 3,46 2,82 4,02 66,83 82,41 87,31 93,84 74,89 60,84 Khối lượng dầu sau tẩy màu (g) Qua bảng số liệu ta thấy số liệu không đồng đồng nhóm, cho thấy sai lệch lớn kết thao tác không cẩn thận dẫn đến sai số 15 GVHD: Mạc Xuân Hòa 4.7 Nhóm Trả lời câu hỏi Câu 1: Động lực để trình lọc xảy thiết bị lọc chân khơng gì? Trả lời Động lực tạo áp xuất chân khơng bình lọc để kéo dầu xuống, tách khỏi lớp cặn than Tiếp đến độ nhớt dầu phải giảm xuống cách lọc dầu cịn nóng dầu có độ nhớt cao, khơng lọc nóng, dầu khó lọc qua Câu Điều xảy thiết bị lọc chân khơng thiếu bình tách ẩm (bình trung gian)? Hãy nêu nguyên nhân làm giảm vận tốc lọc? Trả lời Nếu thiết bị lọc chân khơng khơng có bình tách ẩm khơng tạo áp suất chân khơng cho bình lọc Đồng thời, dùng bơm hút chân khơng trực tiếp qua bình lọc dịch lọc từ phễu dễ bị hút vào bơm gây hư hỏng bơm Nguyên nhân làm giảm vận tốc lọc: - Độ nhớt dịch lọc cao - Độ chân khơng thấp bình khơng nút kín - Lớp bã lọc dày làm cản trở trình lọc Câu 3: Hãy nêu vai trò chất trợ lọc? Trả lời Chất trợ lọc bột vô hay nguyên liệu sợi hữu dùng để hỗ trợ trình lọc, nâng cao hiệu lọc Những chất trợ lọc thường dùng diatomite, perlite cellulose Các chất tạo lỗ mao dẫn thoáng hơn, dễ lọc Hay có chất có khả hấp thụ tốt huyền phù làm tăng hiệu lọc 16 ... hành - quan sát Đặt cạch cốc thủy tinh chứa dầu trước tẩy màu để so sánh Để kiểm tra số acid dầu sau tẩy màu, ta làm tương tự dầu thô Cân dầu sau tẩy màu để xác định hiệu suất trình tẩy màu dầu. .. tẩy màu 0,51 0,385 0 ,42 9 0,3 84 0 ,41 0 ,43 Độ lặp lại (%) 3,39 3,6 3,1 3 ,46 2,82 4, 02 66,83 82 ,41 87,31 93, 84 74, 89 60, 84 Khối lượng dầu sau tẩy màu (g) Qua bảng số liệu ta thấy số liệu không đồng... trúc màu tạo màu dầu sau dùng tác nhân oxid hóa, dầu có màu sáng hơn, phương pháp khác chế biến dầu thường sử dụng tẩy màu hấp phụ hay gọi tẩy màu phương pháp vật lý mô tả phần Tẩy màu dầu hấp phụ