THIÉT BỊ CHƯNG CÁT ■
IV. CÁC THIÉT BỊ CHƯNG CÁT GIÁN ĐOẠN
Thiết bị chưng cất gián đoạn có thể có nhiều ỉoại nhiều kiều khác nhau, nhưng nói chung thồng thường có một số loại nồi cất như sau:
1. Thiết bị có cánh khuấy
Thường dùng để chưng cất các loại nguyên liệu hạt. Loại này thường là hình trụ cỏ cánh khuấy ở đường kính trong của thiết bị 2000 mm, cao 2100mm {phần hình trụ) (Hình số 8).
Thể tích hữu ích là 7m3, nguyên liệu được cho vào nồi ở nắp phần trên thiết bị. Đỉnh thiết bị thường có 2 ống: một ống để dẫn hơi vào thiết bị ngưng tụ còn một ống dùng để dẫn hơi vào các thiết bị khác trong trường hợp chưng cất liên hợp.
Nguyên liệu tháo ra ở bên sườn của thiết bị. Nhờ các cánh khuấy mà nguyên liệu được vào ra dề đàng, cánh khuấy thường có vòng quay 9 vòng/phút.
Hình 8. Thiết bị chưng cẩt giản đoạn có cánh khấy 1. Trục cánh khuấy; 3. Cửa cổ nối; 5. Cửa tháo bã;
2. ồ đứng; 4. Cừa nguyên liệu; 6. Đáy nồi.
+ ư u điểm của thiết bị. này: nguyên liệu được khuấy trộn đều, làm tăng nhanh quá trinh chưng cất.
+ Khuyết điểm: cấu tạo tương đối phức tạp.
2. Thiết bị chưng cất dùng cho các loại hoa và cành lá
Để chưng cất nguyên liệu hoa và lá người ta thường dùng các thiết bị hình trụ bàng thép, đáy và nắp ià hình cầu cỏ thể tích từ 1,5 - 15 m3. Đối với nhừng thiết bị chưng cất loại nguyên liệu này, quá trình phức tạp nhất là quá trinh cho nguyên liệu vào và tháo ra, nguyên liệu cho vào thường ở nẳp thiết bị hoặc ở cửa cho nguyên liệu vào ở trên nắp. Tháo nguyên liệu ra ở một cửa phía cạnh thiết bị (đối với một số nguyên liệu dề bị dính bết như bạc hà, các nguyên liệu loại lá mềm, khi sử dụng rất khó tháo bã bằng cửa bên cạnh thân nồi). Vì vậy để tháo bã thuận lợi cần phải làm thêm một số bộ phận phụ. Ví dụ: Kiểu thùng quay (Hình 9).
1: Thân thiết bị;
2: ống dẫn hơi;
3: Đáy nồi;
4: Van tháo nước ngưng tụ:
5: Giá đỡ thiết bị;
6: ổ trục;
7, 8: Trục;
9: ố c vít ioại đặc biệt;
10: Vành đai;
11: Vĩ trục ngang;
12: Bu lông;
13: Lưới cổ nồi;
14: Cổ nồi;
15: Vòi vo;;
16: Khối nối.
Thiết bị kiều thùng quay này thường không lớn lắm. Thân thiết bị được nâng lên nhờ hai ổ trục, những trục này được quay bằng các ổ bi. Một trong hai ổ trục có cấu tạo để có thể cho hơi trực tiếp đi qua vào ống phun hơi nàm dưới đáy thiết bị.
Đẻ tháo bà sau khi đã ngừng chưng cất cần tháo nắp thiết bị ra, và nhờ hệ thống xích, hoặc bằng bánh xe răng khía để làm cho thiết bị nghiêng lại, tới vị trí thuận tiện nhất cho việc tháo bà.
3. Thiết bị có giỏ chứa
Cũng nhằm thuận tiện cho việc tháo bã, thiết bị chưng cất kiểu giỏ chứa được cấu tạo như sau: ngoài phần thiết bị thông thường có thêm một bộ phận chứa nguyên liệu gọi là giỏ chứa. Giỏ chứa được cấu tạo bằng thép lá, có hình trụ như thiết bị, ở phía dưới giỏ là một lớp lưới phía trên giỏ không có nắp, đường kính của giỏ thường nhỏ hơn đường kính của thiết bị một ít. Phần trên xung quanh miệng giỏ cỏ lắp một vòng đai và trên vòng đai có hàn các quai nối với những quai này là một số các móc. Nguyên liệu sau khi cho vào giỏ chứa, được một hệ thống đòn bẩy, hoặc cần trục qua các móc nâng lên, để cho vào thiết bị, khi tháo bă ra cùng tương tự như vậy (Hình 10).
Hình 10. Thiết bị chưng cất có giỏ chứa
1: Giỏ chứa; 2: vĩ đáy giỏ chứa; 3: Vòng sắt dùng nâng giỏ chứa; 4,5: Giỏ chứa.
Để đề phòng trường hợp khi nước đi qua giữa thành nồi và rơi ra thiết bị ngưng tụ (hơi nước này không chứa tỉnh dầu) phần trên thiết bị cần phải có một bộ phận chăn hơi, một trong những biện pháp nhàm chắn giữ hơi nước là làm cho miệng vòng đai của giỏ rộng ra và nấp của thiết bị chưng cất sẽ đóng khít và kín với phân mở rộng của miệng thiết bị (Hình 11).
Hình 11. Cấu tạo kết họp giữa giỏ chứa và thành thiết bị
Để rút ngắn thời gian cho nguyên liệu vào và tháo nguyên liệu ra, người ta có thể làm thêm một số giỏ chứa dự trữ, nhằm mục đích đế chứa sẵn, cho nguyên liệu cần chế biến vào giỏ trước ở bên ngoài. Nhược điếm của phương pháp chưng cất bàng loại thiết bị này là kích thước về chiều cao của nhà máy sản xuất hoặc phải mở rộng hoặc phải đào sâu nền nhà, làm như vậy nói chung sê trở ngại cho việc tháo nước ngưng tụ và dẫn hồn hợp hơi chưng cất ra ngoài.
4. Thiết bị chưng cất kiểu tháo đáy
Loại thiết bị kiểu này thường dùng để chưng cất các loại cỏ lá, thông thường gồm hai loại (Hình 12):
- Tháo đáy nồi hoàn toàn một lần - Tháo đáy nồi từng phần
a) Thiết bị tháo đáy nồi hoàn toàn một lần có thể tích 1,5 - 4m3. Đáy cửa loại thiết bị này được gắn liền với kích, kích này được đặt trên một khung gắn với một hệ thống bánh xe sắt 14, mép thẳng đứng của đáy chỗ gắn liền với thân nồi được nằm trong một vòng kín xung quanh thân nồi, có đệm bàng amiăng thật kín để hơi khỏi phì ra. Trong thực tế đã làm, nhờ sức ép của kích mà đáy nồi hoàn toàn được giữ chặt đảm bảo cho quá trình chưng cất, vì vậy không cần thiết làm thêm các bulông để vặn chặt thêm giừa đáy và thân nồi. Nồi 11 ở dưới đáy được làm bàng 2 tấm thép ghép lại và được treo bằng một hệ thống dây cáp 13 lên phía cổ thiết bị.
Hai mép vỉ còn lại đuợc nổi với thân nồi với các bản lề 12. Hơi nước được cho vào thiết bị bàng một ống uốn cong xuống đáy nòi; phía dưới của vỉ nồi. Nguyên liệu cho vào thiết bị sau khi đã. cắt nhỏ hoặc xử lý bằng cửa ở cồ nồi. Bã được tháo ra bằng cách sau khi kích đă hạ và kéo trượt đáy nồi ra phía ngoài bằng các bánh xe trên đường ray, sau đó mở nắp thiết bị và tháo móc ở trên, đê vỉ nồi bật ra hai bên, và bã được rời vào thùng xe vận tải hoặc các toa xe kéo đặt hứng ở phía dưới đáy nồi. Sau đó, quá trình làm ngược lại, dây cáp được treo để nâng vỉ nồi lên bàng hệ thống móc và đòn bẩy, hoặc cần trục phía trên để móc vào cổ nồi, và làm cho
nguyên liệu tiếp tục vào để chimg cât. Chú ý thực hiện sau khi đã đong đay noi.
Thời gian tháo nguyên liệu ra bàng phương pháp này mất khoảng 4 - 5 phút (đổi với loại thiết bị có thể tích là 4m \ kể cà thời gian chuẩn bị đê nguyên liệu vào).
10
a) Tháo đảy 1 lần b) Thảo đáy từng phần
1, 2: Bộ phận bánh răng;
3: Vô tảng;
4: Đường ống chính;
5: Kẹp mỏ vịt;
6: Tay kéo;
7: ống hơi;
8: Vĩ nồi;
9: ổng phun hơi;
10: Kích nâng đáy nồi;
11: Phần nối thân vởi đáy nồi;
Hình 12. Thiết bị thào đáy
12: Khớp nối;
13: Dây cáp giữa vỉ nồi;
14: Goòng đẩy;
15: Đệm;
16: ổng dẫn hơi nước;
17: Dây cáp.
Nhược điểm cùa loại thiết bị này chính là hệ thống dây cáp ở giữa, trở ngại cho quá trình cho nguyên liệu vào thiết bị, làm cho các lớp nguyên liệu trong thiết bị không được đồng đều, ngoài ra đo việc tháo một lượng bã hàng tấn rất nhanh và đồ cùng một lúc như vậy sẽ dễ làm hỏng các thùng xe đựng bà và các bộ phận giá đỡ của thân nồi. Đề giảm bớt những nhược điểm này, người ta đùng loại thiết bị tháo đáy từng phần.
b) Thiêt bị tháo đáy từng phần: Thiết bị này có đáy gắn liền với thân nồi bằng ồ trục, để tháo đáy người ta thường dùng một hệ thống bánh xe răng khía gắn với đáy, Float động của hệ thống bánh xe nhờ một hệ thống điều khiến số 3 trèn đỉnh thiết bị, vì nồi được gắn kín với đáy. ổng phun hơi cùng được gắn chặt với đáy và nồi liền với hệ thống dẫn hơi nhờ ống số 7. Để cho đáy thiết bị được gán chặt hoàn toàn với thân nồi thật kín, người ta dùng thêm một khoá kẹp số 5, khoá này được nối với một cần kéo và hệ thống dây số 6, đặt trên sàn làm việc. Loại thiết bị này thường được dùng để chưng cất các loại cỏ lá hoặc hoa. Thể tích của loại thiết bị này thường từ 4 ” 8m3.
5. Thiết bị chưng cất hoa hồng
Để chưngcất các loại tinh dầu hoa hồng, người ta thường dùng loại thiết bị có cấu tạo hơi khác hơn so với các thiết bị thông thường, ngoài ống phun hơi trực tiếp 1 thiết bị còn có thêm lớp vỏ hơi số 2 hoặc một số ống xoắn ở dưới đáy thiết bị để dẫn nhiệt gián tiếp, hơi trực tiếp cho vào qua ống phun hơi, còn nhàm đế khuấy trộn cho dung dịch được đều làm tăng nhanh tốc độ chưng cất (Hình 13, 14). Nước dùng để chưng cất được cho vào các ống vòng số 7 cỏ lồ phun đặt ở phía trên và dưới (phía trong thiết bị). Nhừng óng nước này còn có tác dụng nhằm để rừa thiết bị sau
§CN)
8
Hình 13. Thiết bị chưng cất hoa hồng (đốt bằng lò hơỉ trực tiếp)
Hình 14. Thiết bị chung cất hoa hồng (có vỏ hơi)
mỗi mẻ nấu. Trên nắp thiết bị có các cửa quan sát sô 4, 5 và có van bảo hiêm hoặc van thông với không khí bên ngoài số 6. Nguyên liệu được cho vào qua cô nôi và tháo ra bàng một cửa tháo (có van đóng mở) ở dưới đáy nôi.
Ngoài ra ở phần vỏ hơi còn có áp kế và van bảo hiêm được lãp vào, đê đê phòng những trường hợp bất trắc có the xảy ra.
6. Thiết bị chưng cất ở Việt Nam
Ờ nước ta để chưng cất tinh dầu, chủ yếu dùng các thiết bị chưng cất bàng hơi nước trực tiếp không có nồi hơi riêng (chưng cất tinh dầu), hoặc có nôi hơi riêng (dùng chưng cất tinh dầu hồi). Nhừng thiết bị này thường có hình dạng như hình ì 5 và hình 16:
Hình 15. Chưng cắt nguyên liệu lá Hình 16. Chưng cất nguyên liệu hạt a) Chưng cất sả
Nguyên liệu được cho vào thiết bị bằng tay, cứ hơi nước bốc đến đâu thì nguyên liệu được cho vào đến đó, nhằm giảm bớt thể tích lá. Phương T"
pháp này gọi là phương pháp nguyên liệu vào nóng. Hơi nước được bốc lên qua lớp vỉ 2 ở đáy ị nôi, nồi được đốt bằng lửa trực tiếp than, củi hoặc lá sả. Kích thước của đáy nồi l thường phụ thuộc vào kích thước của thân nồi (theo kích thước như hình 17). Đáy nồi được nối với thân nồi bằng hệ thông gioăng nước, thân nồi thường có thể tích chứa được từ 600 - 800kg nguyên liệu lá tươi.
1450
500 1250
Hình 17. Kích thước đáy nồi
Cũng có thê cho lá sả vào băng phương pháp vào lá nguội, nghĩa là chỉ cho lá vào thiết bị qua nắp một lần, nhưng hiện nay ít được dùng, vì vậy nguyên liệu cho vào thiêt bị được quá ít. Đe tháo nguyên liệu ra, người ta dùng các vít số 5 (Hình 15). Nâng thiết bị lên (sau khi đã tháo náp thiết bị ra) và thiết bị được lật nguyên sang một bên, sau đó nguyên liệu được xúc ra bằng cào hoặc chĩa 3 răng.
b) Chưng cất hồi ở Việt Nam
Để chưng cất tinh đầu hồi thường dùng loại thiết bị có cấu tạo như hình 16, loại thiết bị này có thể tích từ 1,5 - 2m3, chứa được từ 400 - 600kg nguyên liệu nghiền, nguyên liệu được cho bằng một cửa trên miệng thiết bị và tháo ra ở cửa bên cạnh thân nồi.
Nhìn chung, đối với các loại thiết bị chưng cất gián đoạn như trên không thể đáp ứng nếu nhà máy có năng suất lớn. Vì như vậy sẽ cần rất nhiều loại thiết bị cùng loại ở cùng một nhà máy. về mặt kinh tế sẽ mất nhiều công nhân phục vụ cũng như diện tích xưởng sản xuất. Để giải quyết vấn đề này, cần phải chuyển sang chưng cất bằng phương pháp liên tục, phương pháp này hiện đang được sử dụng rộng rãi ở các nước.