Vđh = lít
- Thời gian đồng hóa là 20 giây. Tổng thời gian đồng hóa là 25 phút. - Nhiệt độ dòng lỏng: 700C
- Chế độ áp suất cho 2 cấp đồng hóa:
+ Áp lực cấp đồng hóa thứ nhất: 150bar (P1) + Áp lực cấp đồng hóa thứ hai: 40bar (P2)
- Năng suất yêu cầu tối thiểu của thiết bị: G4= = 20124,67 lít/h
- Chọn thiết bị đồng hóa Tetra Alex 30 của hãng Tetra Pak, áp lực đồng hóa 160bar cho năng suất tối đa 22.600 lít/h.
- Thơng số kỹ thuật của thiết bị:
• Nước làm mát ( áp lực > 300 kPa, nhiệt độ 250C, độ cứng< 100 Dh): 700 lit/h
• Lượng hơi nước tiệt trùng thiết bị ( áp lực >300 kPa): 25kg/h • Kích thước thiết bị (mm): 2680 x 1720 x 1250
• Kích thước khơng gian đặt thiết bị (mm): 4300 x 3300 x1700 • Khối lượng thiết bị: 3775 kg
• Khối lượng bao bì vận chuyển: 500kg • Thể tích: 11,9 m2
• Năng lượng tiêu thụ/ 1000 lít sản phẩm: 8,2kWh • Lượng nước tiêu thụ/ 1000 lít sản phẩm: 671 lít/h • Hơi tiêu tốn/ 1000 lít sản phẩm: 3,4kg/h
Hình 5.7 Thiết bị đồng hóa 2 cấp Tetra Alex 30 hãng Tetra Pak
Nguyên lý hoạt động:
Máy hoạt động theo nguyên tắc đồng hóa ở áp suất cao, hai cấp gồm một bơm piston để đưa nguyên liệu vào máy, hai khe hẹp và hai hệ thống thủy lực tạo đối áp dùng chung một bể dầu. Bộ phận đồng hóa gồm các bộ phận chính sau đây: chày đồng hóa , bộ phận tạo khe hẹp , vịng đập . Chày đồng hóa và bộ phận tạo khe hẹp vừa tạo ra áp lực cao cho dòng lưu chất vừa tạo ra khe đồng hóa , khe đồng hóa có kích thước rất nhỏ (0,1mm), vịng chặn có tác dụng tạo ra va đập cho các hạt làm cho chúng phân tán tốt hơn.
1- cấp đồng hóa thứ nhất; 2- cấp đồng hóa thứ hai
Hình 5.8 Cấu tạo thiết bị đồng hóa áp lực cao hai cấp
Dưới tác dụng của chày đồng hóa, dịng lưu chất có áp lực rất cao và chuyển động qua khe hẹp với vận tốc rất lớn, có thể lên tới 50÷200m/s, vì vậy tồn bộ năng
lượng ở dạng thế năng của áp suất sẽ được chuyển thành động năng của các phân tử. Chính năng lượng này sẽ làm phá vỡ và giảm kích thước các hạt. Tác dụng đồng hóa được giải như sau:
- Nguyên lý chảy rối (turbulence theory): Khi hệ nhũ tương được bơm với tốc độ cao đến khe hẹp, nhiều dịng chảy rối với các vi lốc xốy (micro – whirl) sẽ xuất hiện. Tốc độ bơm càng lớn thì số dịng chảy rối sẽ xuất hiện càng nhiều và kích thước các vi lốc xốy sẽ càng nhỏ. Chúng sẽ va đập vào các hạt của pha phân tán và làm cho các hạt này bị vỡ ra.
- Nguyên lý xâm thực khí (cavitation theory): Hệ nhũ tương được bơm đến khe hẹp với tốc độ cao sẽ làm xuất hiện các bong bóng hơi trong hệ. Chúng sẽ va đập vào các hạt của pha phân tán và làm vỡ hạt. Theo nguyên lý này, sự đồng hóa chỉ diễn ra khi hệ nhũ tương rời khỏi khe hẹp, do đó đối áp giữ một vai trò quan trọng và sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả đồng hóa. Tuy nhiên, sự đồng hóa vẫn có thể diễn ra mà khơng cần có hiện tượng xuất hiện các bong bóng khí nhưng hiệu quả của q trình sẽ thấp hơn.
- Tác động cơ học: Theo cấu tạo của thiết bị đồng hóa, khi thốt ra khỏi khe hẹp các hạt phân tán sẽ tiếp tục va đập vào một bề mặt cứng làm góp phần phá vỡ và giảm kích thước các hạt.
5.2.5 Thiết bị cơ đặc