THIÉT BỊ CHƯNG CÁT ■
V. THIÉT BỊ CHƯNG CÁT BẢNG PHƯƠNG PHÁP LIÊN TỤC
Để chưng cất chất thơm thuộc các loại nguyên liệu hạt và cỏ lá, người ta thường dùng một số loại thiết bị chưng cất liên tục.
1. Thiết bị chưng cất các loại hạt (mùi, hồi)
Thiết bị kiểu Ponomarenko Pokolenko (Liên Xô cù) (Hình 18) có thân thiết bị bao gồm hai phần, nối với nhau bằng bulông, thiết bị có đáy và nắp là hình cầu, bên trong thiết bị có một trục thẳng đứng, trục được gắn với bánh xe phân bố nguyên liệu, hai cánh khuấy và một đĩa quay. Trục, cánh khuấy và cánh quay được nối thông với nhau và trong quá trình làm việc hơi nước được đi qua trục toả xuống các cánh khuấy và đĩa quay, tạo thành luồng hơi nước đi từ dưới đi lên. Phần dưới của trục có gắn với một bánh xe răng khía chuyền động hình côn, phần dưới của trục được nối với ổ trục, còn phần trên có đệm để giữ cho hơi nirớc khỏi bay ra ngoài. Thời gian chưng cất hạt mùi từ 30 - 40 phút, năng suất của thiết bị trong một ngày đêm làm việc là: 100 - 320 tấn nguyên liệu. Đẻ thu được lkg chất thơm cần từ 41 - 48 kg hơi. Thiết bị có kích thước như sau: chiều cao chung 9200 mm, phần chiều cao để chứa nguyên liệu là 6760 mm; đường kính 2000 mm. Thể tích chung là 29 m3, thể tích có ích 21,2m \
1: Vỏ thiết bị;
2: Nắp thiết bị;
3: Đáy thiết bị;
15: Bánh xe phân phối nguyên liệu;
16: Cốnh gạt có lỗ hơi;
17: Trục đỡ trung gian cho trục quay;
18: Đĩa hai cấp để gạt nguyên liệu;
4: Lưới phân bố hơi vâ giữ bụi;
5: ống dẫn hỗn hợp hơi ra thiết bị ngưng tụ; 19: Dao gạt nguyên liệu đã chế biến;
2. Thiết bị chưng cất loại nguyên liệu là cỗ lá
Thiết bị chưng cất nguyên liệu cỏ, lá có dạng hình trụ cao, bàng thép, có đường kính là 850mm, chiều cao là 7850inm, dưới thiết bị có phần dùng để tháo bã dài độ 1 m, phần này coi như không có tác dụng chung cất mà chỉ chứa bã sau khi đã chưng cất xong nhàm giử cho hơi trong thiết bị khỏi thoát ra ngoài theo cửa này (Hình 19). Hơi nước được cho vào từ ống dẫn phía trên thiết bị, vì thế ở chồ vít vận chuyển nguyên liệu vào thiết bị, người ta có làm theo một lớp vò để giữ cho nhiệt độ của nguyên liệu được nâng lên trước khi vào thiêt bị, vít tài quay với tốc độ là 54 vòng/phút, đường kính của vít 265mm và bước vít 220. Đê cho vít tải hoạt động được can phải bố trí một động cơ riêng có công suất là 3kW ở bên cạnh. Hai nước được cho vào thiết bị bằng một ống thẳng đứng uốn cong nằm cân bằng ở giừa thiết bị, phần dưới của ống khoan 50 lồ theo hình quân cờ, mỗi lỗ có đường kính 3 - 5mm; phần cuối cùng của ống được bịt kín.
Trong thời gian thiết bị ỉàm việc hơi nước chủ yếu cho vào bằng ống này chỉ trừ trường hợp lúc khởi động; do điều kiện nguyên liệu chưa đây thiêt bị, nên ở phần dưới cùng của thiết bị, bên cạnh ông đê tháo nước ngưng tụ; có làm thêm một ống nữa để cho hơi nước vào nhàm tăng lượng, nhiệt trong thiết bị. Nếu thiết bị hoạt động đều đặn và bình thường thì lượng nước ngưng tụ coi như không đáng kể.
Hơỉ nước và chất thơm được bốc lên, sau khi qua bộ phận làm khô ở đỉnh thiêt bị được đi qua bộ phận ngưng tụ. Diện tích của thiết bị ngưng tụ là 7,5m2. Đối với loại lá mem lkg chất thơm thu được cần mất khoảng 2000 lít nước làm lạnh. Bã sau khi cất được chuyển ra ngoài ở phần đưới thiết bị, bằng một vít tải, vít này thường có đường kính là 500 mm bước vít là 380 và quay với tốc độ 0,15 - 0,30 vòng/phút. Để quay vít tải này cần cỏ một động cơ 1,7 kW và có bộ giảm tốc độ riêng, ờ phần tháo bã cửa thiết bị còn cỏ cánh cừa, cửa này chuyển động theo cửa của vít tải. Vì vậy trong thời gian thiết bị làm việc thì sẽ đóng lại và chi mở khi thiết bị đã ngừng làm việc, tốc độ vận chuyển cùa nguyên liệu theo chiều cao thiết bị là 0,15m/phút. Thể tích của thiết bị là 3,3m \ năng suất 2tấn/giờ. Đẻ tránh tình trạng chất thơm bị bay hơi bởi tác dụng của không khí và vận chuyên (trong trường hợp vận chuyển nguyên liệu bằng quạt gió) sau khi đà cắt nhỏ, nguyên liệu được
6: Vít tải nguyên liệu;
7: Thùng chứa nguyên liệu;
8: Vít tải nguyên liệu vào thiết bị;
9: Van nén;
10: Cân đo trọng lượng nghịch chuyển;
11: Động cơ;
12: Trục quay;
13: Đệm giữa;
14: ống dẫn hơi nước qua trục;
20: Lưới (vỉ);
21: Phần chứa nguyên liệu đã chế biến;
2 2: ổng giữ điều chỉnh;
23: Vỏ của vít tháo bã;
24: Thùng chứa;
25: Quạt hút hơi nước từ nguyên liệu đã chế biến;
26: Băng tải bã;
27: Đĩa ngang hình trụ để truyền động;
28: ống tháo nước ngưng tụ.
chuyển qua băng tải, bãng truyền này có độ nghiêng là 30° và bề rộng là 500mm, tốc độ vận chuyển là 0,5m/sec. Thiết bị của một sô cặp cửa quan sát, các cừa này được bố trí sao cho một cửa có thể quan sát được chỗ nguyên liệu vào, và một ở phần dưới của thiết bị chồ giáp giừa phân làm việc của thiêt bị và phân chứa bà, vỏ cúa thiết bị được bọc bởi một lớp cách nhiệt dày 7cm.
3
1: Băng tải nghiêng; 15: Thiết bị ngưng tụ;
2: Nguyên liệu trên băng tải; 16: Cửa quan sát;
3: Trục băng tải; 17: Thân thiết b;
4: Thùng chửa; 18: ống phun hơi thẳng đứng;
5: Điều chỉnh vít tải bằng tay; 19: Vỏ vít tải thài bã;
6: Hệ thống chuyển động để nạp liệu; 20: Vít tải tháo bã;
7: Vỏ vít tài; 21: Hệ thống chuyển động tháo bẫ;
8: Vít tảí nạp liệu; 22: Trục vít tải tháo bã;
9: Bộ phận nén nguyên liệu; 23: Phần nâng lên của vít tải tháo bã;
10: Phần truyền động bằng cơ học của ống tải liệu; 24: Cửa tháo bã di động của vít tải;
11: Lưới chắn; 25: Ồng dẫn hơi nước vào đáy thiết bị;
12: Nắp thiết bị; 26: Ồng tháo nước ngưng tụ;
13: Cổ thiết bị; 27: Chân đế của thiết bị;
14: Vòi voi; 28: Lưới ở cổ thiết bị.
ưu điểm của thiết bị: Đơn giản, kích thước vừa phải iàm việc liên tục, nguyên liệu vừa cho vào và tháo ra không phải dùng bằng tay.
Nhược điểm của thiết bị: Qua thực tế làm việc thiết bị có những nhược điểm cần phải khắc phục như sau:
- Bước của vít tải vận chuyển nguyên liệu chưa thích họp, vì cấu tạo như đã nêu trên nguyên liệu hay bị nén ép, làm gẫy các chi tiết của thiết bị.
- Nguyên liệu còn bị vướng nhiều ở thùng chứa và hơi chất thơm bay lên bị ngưng tụ lại nhiều do nguyên liệu có nhiệt độ thấp đi vào.
Tuy vậy, ưu điểm vẫn là căn bản và thời gian gần đây, các nhà thiết kế và thực nghiệm đang nghiên cứu để khắc phục những nhược điểm này, bằng cách cho thêm hơi nước vào các phần khác nhau của thiết bị, cũng như sửa chữa thay đổi cơ cấu ở phần vận chuyển nguyên liệu.
3. Đánh giá thiết bị chưng cất liên tục
Thiết bị chưng cất kiểu liên tục cấu tạo tương đối phức tạp, nguyên liệu đưa vào chưng cất đều phải nghiền hoặc cắt nhò. Bảng 10 là kết quả những so sánh với các thiết bị chưng cất gián đoạn, dùng để chưng cất các loại lá và cỏ tương tự bàng số liệu thực tế.
Bảng 10. So sánh thiết bị chưng cất liên tục và gián đoạn Nguyên
ìiệu chế biến
Nảng suất
thiết bị Công lao động
Tổn phí hơi nước
Tổn phi nước
Lượng HịO chưng
cất ra
Ghi chú
Đơn vị kg Cồng kg kg kg
Loại chưng
cất
Gián đoạn
Liên tục
Gián đoạn
Liên tục
Gián đoạn
Liên tục
Gián đoạn
Liên tục
Gián đoạn
Liên tục
Lavan 114 300 3,2 0,516 130 50 1.3 0,5 1 2 0 40 Các
SOẮ liệu đều tính cho 1kg chất thơm Hương
nhu 60 2 0 0 2,1 0,80 870 300 8,5 3,0 280 140
Bạc hà 30 147 1,47 0 ,6 60 2 0 0 ,6 0 ,2 60 2 0
Từ những số liệu thu được qua bảng trên ta thấy có thể đi đến một số kết luận sau:
- Thể tích có lợi của thiết bị liên tục lớn hơn thiết bị gián đoạn 4 - 1 2 lần - Lượng hơi nước cẩn thiết cho lkg chất thơm ở thiết bị liên tục giảm 3 - 5 lần so với thiết bị gián đoạn tương ứng
- Lượng nước chưng cất ra từ thiết bị liên tục giảm 3 lần so với thiết bị gián đoạn, chứng tỏ tổn thất chất thơm do hiện tượng hoà tan vào nước giảm nhiều.
- Chất lượng của chất thơm thu được ở thiết bị liên tục tốt hơn so với thiết bị gián đoạn, do đỏ, làm giảm nhẹ nhiều cho các quá trình lọc lắng sau này.
- Do tạo được điều kiện cho nguyên liệu và hơi nước tiếp xúc ngược chiều nhau, kết quả về lượng chất thơm thu được đôi khi còn lớn hơn cả nhừng số liệu kiểm tra trong phòng thí nghiêm.
- Nhờ vào cơ giới hoá được quá trình cho nguyên liệu vào và tháo bã ra, sức lao động được giảm bớt từ 3 - 6 lần. Riêng đối với sản xuất hạt mùi thì sức lao động giảm bớt được 10 lần.
- Nguyên liệu trước khi chế biến cần phải được nghiền nhỏ hoặc cắt nhỏ.
- Cấu tạo thiết bị, cũng như yêu cầu phục vụ phức tạp và yêu cầu về trình độ kỹ thuật cao hơn.