CHƯƠNG 3 : CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ
3.1. Thiết bị tĩnh
3.1.1. Tháp thơ và tháp tinh
Hình 3.1. Hệ thống tháp chưng cất
Mục đích: Chưng cất dịch beer để tách etanol và nâng nồng độ cồn lên 95% v/v Nguyên lý hoạt động: Hệ thống gồm 2 tháp thơ có kích thước giống nhau có 20 đĩa và một tháp tinh có 59 đĩa, được lắp thêm các thiết bị gia nhiệt ở đáy tháp. Tác nhân gia nhiệt của tháp thô 1 lấy hơi từ tháp tinh, tác nhân gia nhiệt của tháp thô 2 lấy hơi từ tháp thơ 1 cịn tác nhân gia nhiệt của tháp tinh được lấy hơi từ phân xưởng lị hơi.
3.1.2. Thiết bị tách nước
Mục đích: loại bỏ nước ra khỏi hỗn hợp các cấu tử và nâng nồng độ etanol lên 99,8%v/v theo đúng yêu cầu thiết kế.
Nguyên lý: gồm 2 tháp chứa Zeolit 3A hoạt động theo chu kỳ với 1 tháp hấp thụ, một tháp tái sinh.
3.1.3. Thiết bị trao đổi nhiệt
BÁO CÁO THỰC TẬP NHÀ MÁY CỒN BIOETHANOL – DUNG QUẤT
Mục đích
Dạng ống lồng ống chủ yếu để làm nguội hay làm tăng nhẹ nhiệt độ dòng dịch.
Dạng tấm chủ yếu để làm tăng nhiệt độ của dòng dịch lên cao.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
Dạng ống ống lồng ống: Gồm 2 ống lồng vào nhau, hai dòng lưu chất chạy song song ngược chiều nhau, dịng nóng (hơi nước hay nước lạnh) đi bên trong ống trong và dịng nguội (dịch men) đi bên trong ống ngồi, khi đó q trình trao đổi nhiệt xảy ra.
Dạng tấm được thiết kế bằng cách ghép nhiều tấm kim loại ép chặt với nhau nhờ hai nắp kim loại có độ bền cao. Các tấm được dập gợn sóng làm rối dịng chuyển động của lưu chất và tăng hệ số truyền nhiệt đồng thời làm tăng độ bền của nó. Hai dịng lưu chất chảy xen kẻ song song ngược chiều nhau.
Ưu điểm và nhược điểm
Dạng ống lồng ống: hiệu quả trao đổi nhiệt khá lớn, thiết kế nhỏ gọn, tuy nhiên chế tạo khá khó khăn và suất lượng thấp.
Dạng tấm: diện tích trao đổi nhiệt lớn, hiệu quả trao đổi nhiệt cao và suất lượng lớn, dễ dàng tháo lắp để vệ sinh, tuy nhiên nó chế tạo khó khăn và có khả năng rị rỉ cao, dễ tắt ngẵn.
Hình 3.2. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng
tấm 3.1.4. Thiết bị Hydrocyclone
Hình 3.3. Hệ thống hydrocyclone
Mục đích: tách cát trong dịch bột, tăng tuổi thọ của thiết bị sau công đoạn tách cát.
BÁO CÁO THỰC TẬP NHÀ MÁY CỒN BIOETHANOL – DUNG QUẤT
Nguyên lý: Dựa trên nguyên lý tách trọng lực, dịch bột được chuyển vào hydrocyclone theo phương tiếp tuyến, dưới tác dụng của lực ly tâm, các hạt có trọng lượng bé hơn (dich bột sắn) sẽ nổi lên bề mặt và dịch chuyển theo phương thẳng đứng lên trên. Trong khi đó, những thành phần có tỉ trọng lớn hơn sẽ dịch chuyển xuống đáy của hydrocyclone và ra ngồi. Theo đó, cát có tỉ trọng và khối lượng lớn hơn sẽ được tách ra khỏi dịch bột.
3.1.5. Hệ thống bồn bể
Bồn, bể được sử dụng để lưu chứa các sản phẩm trung gian trong quá trình sản xuất và lưu chứa sản phẩm trước khi xuất bán.
Bồn bể thường được lắp đặt các thiết bị vận hành và theo đõi giám sát như :cánh khuấy, các thiết bị đo nhiệt độ, áp suất, mực chất lỏng.
Hình 3.4. Bồn chứa trung gian