Hệ thống thiết bị phân tách tinh dầu quy mô bán công nghiệp của công ty TNHH XNK tinh dầu và hương liệu (ARENEX Co., ltd) đang trong giai đoạn chạy bàn giao thiết
48 bị được chế tạo tại Xưởng chế tạo thiết bị áp lực, số 15 Tạ Quang Bửu, Bách Khoa, Hai bà Trưng, Hà Nội. Hiện tại, hệ thống thiết bị phân tách tinh dầu này được chuyển về công ty để sản xuất tinh dầu quế 99% nhằm mục đích xuất khẩu sang thị trường Châu Âu.
2.2.1.1 Hệ thống thiết bị thí nghiệm Nguyên tắc tiến hành:
Do hệ thống phân tách tinh dầu quy mô bán công nghiệp này dùng để sản xuất nên mức độ hỗ trợ nghiên cứu vừa phải. NCS đã phải nghiên cứu các điểm lấy mẫu để có thể kiểm chứng mô hình một cách tốt nhất.
Hệ thống thiết bị khi được lắp đặt hoàn chỉnh, kín khít đảm bảo đạt mức độ chân không sâu 1mmHg. Điểm lấy mẫu trong khi hoạt động chỉ có duy nhất một đường tại thiết bị ngưng tụ đỉnh tháp đưa vào bình chứa có kết nối với hệ thống bơm chân không, cụ thể tại bình chứa nguyên liệu. Khi hệ thống ngừng hoạt động, tắt hệ thống bơm chân không, làm mát đáy và thông áp, có thể lấy thêm mẫu chỉ ở hai điểm nữa gồm tinh dầu tại đáy tháp và hơi ngưng tụ tại bẫy lạnh.
Như vậy, với quá trình kiểm chứng giai đoạn khởi động không thể lấy mẫu phân tích, chỉ có thể dựa vào sự thay đổi nhiệt độ tại đỉnh tháp và đáy tháp. Sau khi kết thúc quá trình khởi động, NCS lấy được mẫu tinh dầu tại đáy tháp cũng như một phần hơi cuốn ra ngưng tụ tại bẫy lạnh. Với các quá trình kiểm chứng khác, hỗn hợp tinh dầu thông được chưng cất tuần hoàn đạt đến trạng thái cân bằng, sau đó tiến hành lấy mẫu. Do không thể lấy mẫu dọc theo chiều cao tháp nên kết quả bị hạn chế. Tuy nhiên, NCS đã cố gắng lấy tất cả những mẫu có thể để kiểm chứng cho việc ứng dụng mô hình cũng như mô phỏng quá trình chưng luyện chân không gián đoạn để tách phân đoạn tinh dầu thông.
Tinh dầu thông được nạp vào đáy tháp chưng số 1, được gia nhiệt bằng hơi từ nồi hơi tại thiết bị gia nhiệt đáy tháp số 2 đến nhiệt độ nhất định. Hơi bay lên theo tháp đệm số 3, được ngưng tụ hoàn toàn với thiết bị làm lạnh ngưng tụ đỉnh tháp số 4 và lỏng ngưng tụ được hồi lưu quay lại tháp số 3. Sản phẩm lấy ra sau thiết bị ngưng tụ đỉnh tháp và được làm lạnh bởi thiết bị làm lạnh sản phẩm số 5, đưa vào bình chứa số 6.
49
Hình 2.3. Sơ đồ công nghệ hệ thống chưng tinh dầu.
1. Đáy tháp chưng
2. Thiết bị gia nhiệt đáy tháp 3. Tháp chưng
4. Thiết bị ngưng tụ đỉnh tháp 5. Thiết bị làm lạnh sản phẩm 6. Thùng chứa sản phẩm đỉnh
Bảng 2. 1 Số liệu cơ bản của hệ thống thí nghiệm. TT Thông số Giá trị Đơn vị 1 Đáy tháp chưng 0,5 m3
2 Chiều cao đệm 8,8 m 3 Đường kính tháp 206 mm 4 Bề mặt riêng của đệm 700 m2/m3
5 Nồi hơi 8 cân
6 02 Bình chứa sản phẩm 50 lít 7 Bơm chân không vòng nước 35 - 760 mmHg 8 Bơm chân không vòng dầu 1 - 70 mmHg
50
Hình 2.4. Hình ảnh toàn tháp chưng tinh dầu quy mô bán công nghiệp.
2.2.1.2 Chuẩn bị trước khi tiến hành thí nghiệm.
Theo yêu cầu của quá trình chưng cất, hệ tháp thường phải làm việc trong thời gian dài ở áp suất thấp, nên yêu cầu kiểm tra hệ thống phải được theo dõi nghiêm ngặt.
- Đệm được nạp đúng cách và có bố trí các cơ cấu phân phối lại chất lỏng thích hợp để có phân bố tốt giữa dòng lỏng và dòng hơi với lưu lượng điều khiển được.
- Hệ thiết bị gia nhiệt bảo đảm cung cấp nhiệt cho tháp với công suất thay đổi vô cấp từ 0 đến 60 kW, các thông số nhiệt độ cần được tuân thủ nghiêm ngặt để tránh sự phân huỷ và keo hóa tinh dầu khi chưng cất.
- Hệ thống điều khiển tự động quá trình chưng cất phải thực hiện đúng và tin cậy các tác động về đo và điều khiển.
- Các hệ thống bảo vệ, an toàn cho người và máy phải hoạt động đủ nhậy và tin cậy trong suốt quá trình làm việc.
- Các bơm chân không phải được đấu nối đúng và được bảo vệ khỏi tác động của hơi tinh dầu.
51 - Bẫy chân không phải giữ được nhiệt độ trong phạm vi đến - 150C và có thể điều khiển
theo ý người vận hành....
Sau khi ghép nối và kiểm tra từng phần, hệ thống thiết bị đã được lắp đặt hoàn chỉnh. Việc kiểm tra độ kín được thực hiện được để phát hiện và xử lý các rò rỉ đến khi tháp hoàn toàn kín. Cụ thể là sau khi hoàn thành và hút chân không cho tháp đến tối đa bằng bơm chân không cao, mà độ chân không của tháp giảm đi dưới 20mmHg sau một ngày đêm ngừng chạy máy bơm chân không thì có thể xem như tháp đã kín.
Hệ thống điều khiển công suất bằng tay và tự động được chuẩn lại theo thực tế công suất thiết bị, hoàn thiện lại hệ thống đóng mở các tiristor. Hệ thống điều khiển được kiểm tra và thử nghiệm trong thời gian tới 30 ngày để phát hiện các khuyết điểm có thể xảy ra khi có dao động điện áp của mạng điện cung cấp.
Chạy thử không tải.
- Việc chạy thử không tải nhằm mục đích kiểm tra chất lượng làm việc của thiết bị, bao gồm sự làm việc của hệ thống gia nhiệt chất tải nhiệt có công suất lớn, sự làm việc của các máy bơm chất tải nhiệt, các máy bơm chân không, các máy bơm nước và máy bơm sản phẩm. Về điện và điều khiển cũng cần kiểm tra các đường dây cấp điện, các áp tô mát, các khởi động từ và toàn bộ tủ điện; sự nhiễu phát sinh khi chạy dài ngày của hệ đường truyền tín hiệu điều khiển, sự làm việc của các đầu dò thông số, các sai sót có thể xảy ra do biện pháp khắc phục các nhiễu chưa đầy đủ. Cũng cần xem xét các sự cố có thể phát sinh về cơ khí khi chạy dài ngày, sự làm việc của bẫy chân không, xem xét hiệu chuẩn sự làm việc và sự ổn định của các chỉ số đo và điều khiển. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chạy thử có tải.
- Tiến hành nạp chất tải lạnh vào bẫy chân không. Nạp nước vào 3/5 nồi đáy (300 lít) và cho tủ điều khiển chạy theo chế độ vận hành bằng tay. Mức công suất gia nhiệt cho tăng dần từ 10 đến 100 phần trăm. Việc chạy thử bằng nước là vật liệu tiêu thụ nhiệt gấp trên 2 lần mức tiêu thụ nhiệt của tinh dầu giúp đánh giá khả năng làm việc của thiết bị gia nhiệt dầu ở mức cao khi chuyển sang chưng cất tinh dầu, mặt khác còn giúp rửa tháp.
- Thử tháp bằng cồn công nghiệp.
- Theo dõi và ghi các giá trị nhiệt độ nồi đáy, nhiệt độ đỉnh tháp, áp suất tuyệt đối tại đỉnh tháp, chênh lệch áp suất giữa đỉnh và đáy tháp, nhiệt độ nước làm lạnh thiết bị ngưng tụ đỉnh tháp, chỉ số hồi lưu...
- Sau khi kết thúc chưng cất cồn, tiến hành sấy khô tháp để tiếp tục chưng cất tinh dầu thông.
52