Xác định thông số công nghệ sấy tối ưu cho quá trình sấy tinh bột sắn theo phương pháp sấy khí động

Xỏc ủịnh cỏc thụng số cơ bản của quỏ trỡnh sấy 1 Chọn chế ủộ sấy

Quá trình sấy lý thuyết là quá trình không có tổn thất do vật liệu sấy mang ủi, do thiết bị chuyền tải mang ủi, khụng cú tổn thất do toả ra mụi trường, qua kết cấu bao che …mà chỉ cú tổn thất do tỏc nhõn sấy mang ủi. Do ủú, bao nhiờu nhiệt lượng khụng khớ cung cấp cho vật liệu sấy hoàn toàn dựng ủể tỏch ẩm khỏi vật liệu. Do ẩm tỏch khỏi vật liệu lại bay vào trong khụng khớ nờn ẩm lại mang toàn bộ nhiệt lượng mà khụng khớ ủó mất ủi trả lại cho khớ dưới dạng nhiệt ẩn hoá hơi và nhiệt vật lý của hơi nước.

Vì vậy quá trình sấy lý thuyết bằng khụng khớ núng ủược xem là quỏ trỡnh ủẳng entanpy. (4.12) - Tổng nhiệt tiờu hao lý thuyết cho cả quỏ trỡnh sấy ủược xỏc ủịnh theo công thức:. Sấy thực tế cú kể ủến tổn thất nhiệt trong quỏ trỡnh sấy. Tổn thất nhiệt bao gồm: tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang ra khỏi buồng sấy và tổn thất nhiệt ra môi trường. a) Xỏc ủịnh cỏc tổn thất nhiệt. Tv1 ,Tv2 - Nhiệt ủộ của vật liệu trước và sau khi sấy Cv - Nhiệt dung riờng của vật liệu sấy.

Trong ủú: Ck, Ca và ω tương ứng nhiệt dung riờng của vật liệu sấy khụ, của nước và ủộ ẩm tương ủối của vật liệu sấy. Nhưng do nhiều lý do như: dựng cỏc cụng thức giải tớch gần ủỳng, làm trũn trong quỏ trỡnh tớnh toỏn,… nờn cú sự sai khỏc nhất ủịnh. Từ kết quả tớnh toỏn trờn ta lựa chọn ủược cụng suất nguồn nhiệt cung cấp cho thiết bị sấy.

Kết quả nghiờn cứu thực nghiệm ủơn yếu tố

Ảnh hưởng của nhiệt ủộ tỏc nhõn sấy X1 ủến cỏc thụng số ra ủược thể hiện trờn ủồ thị hỡnh 4.1. Trờn ủồ thị hỡnh 4.1 cho thấy: Khi ta tăng nhiệt ủộ tỏc nhõn sấy thỡ nhiệt lượng cung cấp cho quỏ trỡnh sấy tăng làm tăng tốc ủộ trao ủổi nhiệt - ẩm giữa tỏc nhõn sấy và vật liệu sấy, do ủú lượng ẩm thoỏt ra từ vật liệu sấy nhanh hơn nờn thời gian sấy giảm xuống. Nhiệt ủộ quỏ cao ảnh hưởng xấu tới chất lượng cũng như cỏc giỏ trị cảm quan của tinh bột nờn ủiểm tổng hợp chất lượng sản phẩm sấy giảm.

Ngoài ra khi tăng nhiệt ủộ sấy do tốc ủộ giảm ẩm của vật liệu sấy quá nhanh nên lượng ẩm trong tâm vật liệu chưa kịp khuyếch tỏn ra ngoài bề mặt ủể bốc hơi, do ủú ủộ khụ khụng ủều tăng lờn. Kết quả thực nghiệm xỏc ủịnh ảnh hưởng của tốc ủộ chuyển ủộng tỏc nhõn sấy X2 ủược ghi trong bảng 4.4. Ảnh hưởng của tốc ủộ chuyển ủộng tỏc nhõn sấy X2 ủến cỏc thụng số ra ủược thể hiện như trờn ủồ thị hỡnh 4.2.

Trờn ủồ thị hỡnh 4.2 cho thấy: Khi tăng tốc ủộ tỏc nhõn sấy thỡ tốc ủộ lưu chuyển của hỗn hợp khụng khớ và bột tăng lờn nờn thời gian sấy giảm, ủộ khụ khụng ủều tăng lờn do tốc ủộ giảm ẩm quỏ nhanh. Kết quả thực nghiệm xỏc ủịnh ảnh hưởng của ủộ ẩm ban ủầu của vật liệu sấy X3 ủược ghi trong bảng 4.5. Ảnh hưởng của ủộ ẩm ban ủầu của vật liệu sấy X3 ủến cỏc thụng số ra ủược thể hiện như trờn ủồ thị hỡnh 4.3.

Mặt khỏc khi ủộ ẩm vật liệu sấy tăng thời gian lưu bột trong ống sấy tăng lờn nên tinh bột dễ bị hồ hóa và gây nên hiện tượng vón cục, làm giảm chất lượng tinh bột dần ủến ủiểm tổng hợp chất lượng sản phẩm sấy giảm.

Kết quả nghiờn cứu thực nghiệm ủa yếu tố

Cỏc bước tớnh toỏn ủược thực hiện trờn mỏy vi tớnh nhờ lập trỡnh Pascal Kết quả tớnh toỏn ủược trỡnh bày ở phụ lục 9,10,11. Sau khi ủó loại bỏ cỏc hệ số hồi quy khụng cú nghĩa ta xỏc ủịnh ủược mụ hỡnh toỏn của cỏc hàm Y1, Y2, Y3 với cỏc hệ số hồi quy cú nghĩa ủược thể hiện trong bảng 4.8. Cỏc giỏ trị tớnh toỏn F của cỏc hàm Yj ủều nhỏ hơn giỏ trị tra bảng Fb.

- Xỏc ủịnh cỏc giỏ trị tối ưu cỏc hàm bằng Yj cỏch lấy ủạo hàm riờng ủối với mỗi yếu tố vào và cho ủạo hàm ủú bằng 0, ta ủược một hệ phương trỡnh tuyến tớnh. Giải hệ phương trỡnh này ta ủược giỏ trị tối ưu của cỏc yếu tố vào xi. Thay cỏc giỏ trị này vào cỏc hàm Yj ta ủược giỏ trị tối ưu của thụng số ra.

Phương trỡnh hồi qui dạng thực ủược xỏc ủịnh theo cụng thức (3.25) với cỏc hệ số ủược trỡnh bày trong bảng 4.11. Sau khi ủó cú hàm thành phần dj tương ứng với Yj ta lập hàm mong muốn tổng quát D theo công thức (3-33). Giá trị tính toán các hàm thành phần dj và hàm tổng quỏt D ủược thể hiện phụ lục 12.

Hàm tổng quỏt D ủược coi như một hàm hồi quy, ta ủi xỏc ủịnh mụ hỡnh toỏn, kiểm tra mức ý nghĩa của cỏc hệ số hồi quy, kiểm tra tớnh thớch ứng của mụ hỡnh toỏn hàm D ủược xỏc ủịnh tương tự như khi xỏc ủịnh cho cỏc hàm thành phần Yj Kết quả tớnh toỏn hàm tổng quát D thể hiện tại phụ lục 12. Sau khi xỏc ủịnh ủược mụ hỡnh toỏn của hàm D, ta cũng tiến hành giải tối ưu tương tự như với các hàm thành phần Yj. Kết quả giải tối ưu tổng quát ủó xỏc ủịnh ủược giỏ trị tối ưu của cỏc yếu tố vào.

Thay giỏ trị tối ưu này vào cỏc hàm thành phần Yj ta xỏc ủịnh ủược giỏ trị tối ưu tổng quỏt của cỏc thụng số. Kết quả giải bài toán tối ưu tổng quát theo phương pháp E.Harrington ủược thể hiện ở phụ lục 12. Cỏc giỏ trị tối ưu trờn là cơ sở ủể hoàn thiện quy trỡnh cụng nghệ và hệ thống thiết bị sấy.

Hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất tinh bột sẳn theo phương phỏp sấy khớ ủộng

Nạp phểu tạo ổn ủịnh sản xuất, sau khi sắn củ ủược băng tải ủưa vào phễu tiếp liệu qua lồng rây củ, nhờ lực ma sát giữa củ sắn với thanh sắt, giữa sắn với nhau, nờn tỏch ủược vỏ gỗ ủất ủỏ…. Quỏ trỡnh rửa ủược thực hiện trong bồn rửa nhờ cỏc mỏi chốo quay va ủập vào sắn, giữa sắn cọ sỏt vào nhau dưới tỏc dụng trực tiếp của nước vỏ sắn ủược bong ra và một phần ủất cỏt ủược loại bỏ, phần vỏ củ sắn ủược sử dụng làm phân vi sinh. Băm nhằm phỏ vỡ cấu trỳc tế bào một phần nào tạo ủiều kiện cho cụng ủoạn nghiền giải phúng, tỏch triệt ủể tinh bột.

Trong sản xuất tinh bột quy mô công nghiệp, nghiền là phương pháp cố ủịnh ủể tỏch tinh bột. Vỡ vậy hiệu suất của quỏ trỡnh lấy tinh bột phụ thuộc phần lớn vào quỏ trỡnh nghiền. Quỏ trỡnh nghiền phải ủược cấp nước liờn tục nhằm tăng hiệu suất nghiền ủồng thời ngăn cản sự xõm nhập của vi sinh vật và sự oxy hóa dịch bào giải phóng tinh bột còn bám trên máy nghiền.

Dịch bào củ khi thoát ra khỏi tế bào tiếp xúc với oxy không khí và. Vì vậy tách dịch bào làm sạch sữa tinh bột và giữ ủược ủộ trắng của tinh bột. Chỏo ở thựng mỏy ủược mài xỏt ủược pha loóng bằng nước sạch hay dịch tinh bột loãng thải ra từ ly tâm vắt lần cuối rồi bơm lên máy rây phẳng.

Phần lọt qua rõy ủược ủưa ngay vào ly tõm gạn ủể tỏch dịch bào. Sản phẩm loóng ra khỏi ly tõm là dịch bào lẫn một ớt tinh bột ủược ủưa ra mỏng hay bể lắng tinh bột. Sản phẩm ủặc gồm tinh bột là chủ yếu và một lượng dịch bào là cỏc chất hũa khụng tan khỏc liờn tục ủược pha loóng ủưa lờn rõy tinh chế tỏch bó nhỏ, và phần lọt qua rõy lại ủưa vào ly tõm ủể tỏch nốt dịch bào.

Tinh bột sau sấy ủược chạy qua ủường ống cú khụng khớ khụ, mỏt thổi qua xuống hệ thống sàng phõn loại ủể phõn loại bột sau ủú ủược ủúng bao ngay tại ống phõn loại bằng bao hai lớp PE.