Báo cáo THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ

BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM quá trình thiết bị. là một môn học cần thiết cho các kỹ sư hóa công nghệ thực phẩm. Bài báo cáo cung cấp đầy đủ những tư liệu cần thiết để có thể tính toán chính xác nhất các quá trình cơ bản như truyền khối, truyền nhiệt,...

Trang 1

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH KỸ THUẬT THỰC PHẨM GVHD: Mạc Xuân Hòa

NHÓM 6

SVTH:

Trang 2

TP HỒ CHÍ MINH,2022

Trang 3

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

Trang 4

MỤC L

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH ix

LỜI CẢM ƠN 1

LỜI MỞ ĐẦU 2

BÀI 1: THÍ NGHIỆM SẤY ĐỐI LƯU 3

1 Câu hỏi chuẩn bị 3

1.1 Định nghĩa quá trình sấy đối lưu 3

1.2 Thế nào là truyền nhiệt và truyền ẩm bằng phương pháp đối lưu 3

1.2.1 Truyền nhiệt 3

1.3 Các giai đoạn sấy 3

1.4 Các quá trình sấy 4

1.5 Kể tên một vài loại thiết bị sấy 4

1.6 Các thông số cần đo trong quá trình thí nghiệm 4

1.7 Nội dung thí nghiệm 5

1.8 Cách thức tiến hành thí nghiệm 5

1.9 Mục đích thí nghiệm 6

1.10 Phương trình cơ bản của động học quá trình sấy 6

1.11 Đường cong sấy 7

1.12 Đường cong tốc độ sấy 8

1.13 Sấy là gì? Sự khác nhau giữa sấy và cô đặc 8

1.13.1 Sấy 8

Trang 5

1.13.2 Sự khác nhau giữa sấy và cô đặc 8

1.14 Thời gian sấy vật liệu 8

2 Số liệu thí nghiệm 9

2.1 Sấy tại 50 o C 9

2.2 Sấy tại 60 o C 12

2.3 Sấy ở 70 o C 15

2.4 Sấy ở 80 o C 19

3 Trả lời các câu hỏi 22

3.1 Khi sấy thực nghiệm việc hồi lưu khí thải có được không? Tại sao? 22

3.2 Tại sao giữa lí thuyết và thực nghiệm có sự sai khác như vậy? Có cách khắc phục không, nếu có thì bằng cách nào? 23

4 Nhận xét 23

BÀI 2: THÍ NGHIỆM LỌC KHUNG BẢN 1

1 Cơ sở khoa học 1

1.1 Nguyên tắc làm việc 1

1.2 Phương trình lọc 2

1.2.1 Tốc độ lọc và các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian lọc 2

2 Cách tiến hành 3

3 Số liệu và tính toán 3

3.1 Số liệu 3

3.2 Tính toán thí nghiệm: 4

3.3 Nhận xét 7

4 Trả lời câu hỏi chuẩn bị 8

4.1 Nêu mục đích bài thí nghiệm? 8

Trang 6

4.2 Lọc sử dụng dùng để làm gì? Cho ví dụ? 8

4.3 Nêu các phương pháp tạo chênh lệch áp suất khi lọc? 8

4.4 Lọc có máy chế độ, được đặc trưng bằng đại lượng nào? 9

4.5 Phương trình vi phân lọc và nghiệm của nó? 9

4.6 Nêu cấu tạo nguyên lý họat động, ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng của lọc khung bản? 9

4.7 Kể tên một vài loại thiết bị lọc ngoài lọc khung bản? 10

4.8 Nêu các phương pháp để tăng năng suất lọc? 10

4.9 Nêu các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lọc? 10

4.10 Trình bày phương trình lọc khi áp suất không đổi và ý nghĩa của các đại lượng? 10

4.11 Nêu phương trình lọc khi tốc độ không đổi và ý nghĩa của các đại lượng? 11

BÀI 3 CÔ ĐẶC 1

1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1

1.1 Định nghĩa 1

1.2 Mục đích của quá trình 1

1.3 Các phương pháp 1

1.4 Sơ đồ thiết bị 1

2 Tiến hành thí nghiệm 2

2.1 Nguyên liệu: 2

2.2 Dụng cụ: 2

2.3 Các bước tiến hành thí nghiệm 3

3 Xử lý số liệu 4

Trang 7

3.1 Xử lý số liệu thí nghiệm 5

3.1.1 Khối lượng dung dịch đường nhập liệu: 5

3.1.2 Khối lượng dung dịch đường thu được: 6

3.1.3 Lượng nước ngưng thực tế: 6

3.1.4 Tính cân bằng vật chất và các đại lượng chưa biết: 6

3.1.5 Tính năng lượng và các đại lượng chưa biết: 7

3.1.6 Vẽ đồ thị 8

3.1.7 Tính sai số giữa lý thuyết và thực nghiệm 9

3.2 Nhận xét 10

3.2.1 Đồ thị 10

3.2.2 Kết quả thí nghiệm 10

4 Câu hỏi ôn tập: 11

BÀI 4: CỘT CHIÊM 1

1 Cơ sở khoa học 1

1.1 Hệ số ma sát f ck theo Re c khi cột khô 1

1.2 Độ giảm áp P cư khi cột ướt 2

1.3 Điểm lụt của cột chêm 3

1.4 Cấu tạo thiết bị 4

2 Cách tiến hành thí nghiệm 5

3 Tính toán 6

3.1 Bảng số liệu thu hoạch 6

3.2 Đồ thị 16

4 KẾT LUẬN 20

BÀI 5: TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG 1

Trang 8

1 Cơ sở lý thuyết 1

1.1 Các khái niệm 1

1.2 Truyền nhiệt ống lồng ống 2

1.3 Thiết bị 2

1.3.1 Thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống 2

1.3.2 Cấu tạo: 3

1.3.3 Ưu nhược điểm của thiết bị 3

2 Tiến hành thí nghiệm 4

2.1 Tiến hành 4

2.2 Tính toán 5

2.2.1 Xử lý số liệu 5

2.2.2 Biểu diễn kết quả 23

3 Kết luận 23

4 Trả lời câu hỏi 24

Y

Trang 9

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.Các thông số khi sấy ở 50oC 9

Bảng 2 Bảng xử lí số liệu khi sấy ở 50oC 10

Bảng 4.3 Các thông số đo khi sấy ở 60oC 12

Bảng 2 Bảng xử lý số liệu thí nghiệm khi sấy ở 60oC 13

Bảng 3 Các thông số đo khi sấy ở 70oC 16

Bảng 5 Các thông số đo khi sấy ở 80oC 19

Bảng 7 Bảng số liệu đo 3

Bảng 8 Số liệu từ phòng thí nghiệm 5

Bảng 9 Kết quả tính cân bằng nhiệt cho thiết bị ngưng tụ 7

Bảng 10 Số liệu cột khô l= 0 (lít/phút) 7

Bảng 11 Số liệu cột ướt l = 4 (lít/phút) 7

Bảng 12 số liệu cột ướt l = 5 (lít/phút) 7

Bảng 18 Các trị số kết quả của cột khô L=0 10

Bảng 19 Các trị số kết quả của cột ướt l=4 11

Trang 10

Bảng 22 các trị số kết quả của cột ướt l=7 13

Bảng 26 Các trị số kết quả khi cột lụt 15

Bảng 27 Lưu lượng dòng nóng lạnh tác động đến nhiệt độ vào ra 6

Bảng 28 Thông số hóa lý của nước 6

Bảng 28 Số liệu tính toán nhiệt lượng tỏa ra của dòng nóng 8

Bảng 29 Số liệu tính toán nhiệt lượng thu vào của dòng lạnh 9

Bảng 30 Bảng tính nhiệt lượng Q, ∆tlog, hệ số truyền nhiệt KL 10

Bảng 31 Kết quả tính chuẩn số ReN dòng nóng 12

Bảng 32 Kết quả tính chuẩn số ReL dòng lạnh 14

Bảng 33 Kết quả tính chuẩn số Pr của dòng nóng 15

Bảng 34 Kết quả tính chuẩn số Pr của dòng lạnh 15

Bảng 35 Kết quả tính chuẩn số Prv của dòng nóng 16

Bảng 36 Kết quả tính chuẩn số Prv của dòng lạnh 17

Bảng 37 Kết quả tính Nu cho dòng nóng 19

Bảng 38 Kết quả tính Nu cho dòng lạnh 19

Bảng 39 Kết quả tính hệ số cấp nhiệt cho dòng nóng 20

Bảng 40 Kết quả tính hệ số cấp nhiệt cho dòng lạnh 21

Bảng 41 Kết quả hệ số truyền nhiệt lí thuyết KL* 22

Bảng 42 Kết quả hệ số truyền nhiệt dài thực tế và lí thuyết theo chế độ chảy 22

Trang 11

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hàm ẩm và thời gian sấy 12

Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ sấy và hàm ẩm 12

Hình 1 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hàm ẩm và thời gian sấy ở 60oC 15

Hình 2 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ sấy và hàm ẩm khi sấy ở 60oC 15

Hình 7 biểu đồ biểu diễn ∆𝜏/∆𝑞 với ∆P=0.25 5

Hình 10 Hệ thống cô đặc 1

Hình 11 Thiết bị cô đặc chân không 2

Hình 12 Đồ thị biễu diễn quan hệ giữa chỉ số Bx với thời gian cô đặc 8

Hình 13 Ảnh hưởng của thời gian cô đặc đến lượng nước ngưng thu được 9

Hình 14 Ảnh hưởng của G và L đối với độ giảm áp của cột ΔPPc 1

Hình 15 Giản đồ lụt của cột chêm 3

Hình 16 Hệ thống cột chêm 4

Hình 17 Đồ thị cột khô l=0 16

Hình 18 Đồ thị cột ướt l=4 16

Trang 12

Hình 26 Thiết bị truyền nhiệt ống lòng ống 3

Trang 13

LỜI CẢM ƠN

Học phần Thực hành Kỹ thuật thực phẩm là một học phần bắt buộc trong chương trìnhhọc của sinh viên ngành công nghệ thực phẩm, với mục tiêu là giúp sinh viên trang bịnhững kiến thức kĩ năng cần thiết để chuẩn bị cho công việc trong tương lai

Sau giai đoạn thực hành, chúng em đã quan sát và học hỏi được rất nhiều bài học bổích từ sự hướng dẫn của thầy cô hướng dẫn, cũng như từ các bạn để có thể hoàn thànhhọc phần một cách tốt nhất

Trước hết, chúng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô khoa Công nghệ thực phẩmTrường Đại học Công nghiệp thực phẩm TP.HCM, đặc biệt là Thầy Mạc Xuân Hòa đãtạo điều kiện cho chúng em có thể hoàn thành học phần thực hành; thầy đã tận tìnhgiúp đỡ trang bị cho em những kiến thức cần thiết, định hướng cách tư duy và cáchlàm việc khoa học Đó là những góp ý hết sức quý báu không chỉ trong quá trình họctập mà còn là hành trang tiếp bước cho em trong quá trình lập nghiệp sau này

Và cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những người luôn sẵn sàng sẻchia và giúp đỡ trong học tập và cuộc sống Mong rằng, chúng ta sẽ mãi mãi gắn bóvới nhau

Mong những điều tốt đẹp nhất sẽ luôn đồng hành cùng mọi người Một lần nữa xinchân thành cảm ơn và chúc thầy cô trong khoa, các bạn và đặc biệt là thầy Hòa cónhiều sức khỏe để vượt qua đại dịch và luôn gặt hái nhiều thành công trong cuộc sống

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Nhóm 6Lương Thục NhiNguyễn Quốc HuyNguyễn Thị Mỹ NhungNguyễn Thị Tường Vân

Lê Thị Bảo Trân

Trang 14

LỜI MỞ ĐẦU

Học phần Thực hành Kỹ thuật thực phẩm là một môn học mang tính tổng hợp trongquá trình học tập của các kỹ sư thực phẩm tương lai Môn học giúp sinh viên giảiquyết nhiệm vụ tính toán cụ thể về: yêu cầu công nghệ, kết cấu,…của một thiết bịtrong sản xuất hoá chất - thực phẩm Đây là bước đầu tiên để sinh viên vận dụngnhững kiến thức đã học của nhiều môn học vào giải quyết những vấn đề kỹ thuật thực

tế một cách tổng hợp

Không chỉ là một học thực hành đơn thuần, học phần thực hành Kỹ thuật thực phẩmcòn là một bước trải nghiệm thực tế các máy móc thiết bị; giúp sinh viên nâng cao khảnăng quan sát, xử lý tình huống, điều chỉnh máy móc, tính toán thiết bị,…qua đó nângcao tay nghề của sinh viên khi ra trường

Nhiệm vụ của sinh viên trong học phần Thực hành Kỹ thuật thực phẩm là tìm hiểu,vận hành, tính toán các thiết bị thông dụng cơ bản như: Thiết bị cô đặc chân không, hệthống sấy đối lưu, thiết bị lọc khung bản, thiết bị truyền nhiệt, cột chêm,…

Trang 15

BÀI 1: THÍ NGHIỆM SẤY ĐỐI LƯU

1 Câu hỏi chuẩn bị

1.1 Định nghĩa quá trình sấy đối lưu

Sấy đối lưu là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cấp nhiệt cho ẩm bay hơi.Trong đó, cả hai quá trình truyền nhiệt và truyền ẩm đều được thực hiện bằng phươngpháp đối lưu

1.2 Thế nào là truyền nhiệt và truyền ẩm bằng phương pháp đối lưu

1.2.1 Truyền nhiệt

Là một quá trình phức tạp xảy ra bởi 3 dạng trao đổi nhiệt cơ bản như: trao đổi nhiệtbằng dẫn nhiệt, trao đổi nhiệt bằng đối lưu nhiệt, trao đổi nhiệt bằng bức xạ nhiệt

1.3 Các giai đoạn sấy

+ Giai đoạn đun nóng vật liệu

Giai đoạn này xảy ra nhanh với khoảng thời gian ngắn không đáng kể Toàn bộ nhiệt

do dòng tác nhân cấp dùng để đun nóng vật liệu từ nhiệt độ đầu (θ0) lên nhiệt độ bầuướt (tƯ)

Trong giai đoạn này, hàm lượng ảm tách ra không đáng kể, độ ẩm vật liệu giảm khôngnhiều và tốc độ sấy nhanh lên với tốc dộ cực đại (N), thường giai đoạn này bỏ quatrong tính toán

+ Giai đoạn sấy đẳng tốc

Trong giai đoạn này, tốc độ khuếch tán ẩm từ trong lòng vật liệu ra bề mặt lớn hơn tốc

độ bốc hơi ẩm từ mặt vật liệu, nên mặt vật liệu luôn bảo hòa ẩm

Toàn bộ lượng nhiệt cung cấp để bốc hơi ẩm bề mặt (ẩm tự do) và bề mặt bốc hơi là bềmặt ngoài của vật liệu không đổi nên các tông số sấy sau đây sẽ không đổi: nhiệt độ bềmặt vật liệu và tốc độ sấy, độ ẩm vật liệu giảm nhanh

Thời gian sấy trong giai đoạn này là thời gian sấy đẳng tốc (τ ) được xác định từ:

Trang 16

dτ = N1 = const (23)Nếu tích phân (23) ta có:

τ1= U 0ưUth N 1 (24)Với Uth là độ ẩm cuối giai đoạn sấy đẳng tốc

+ Giai đoạn sấy giảm tốc

Do đã bốc hơi hết ẩm bề mặt chỉ còn ẩm liên kết, nên bề mặt bốc hơi bị co hẹp lại dần

đi sâu vào trong lòng vật liệu

Tốc độ khuếch tán ẩm trong vật liệu chậm làm giảm tốc độ chung

Nhiệt độ của vật liệu tăng dần từ nhiệt độ bầu ướt (tư) đến nhiệt độ dòng tác nhân (t) –nhiệt độ bầu khô

Lúc này, trong vật liệu xuất hiện 3 vùng: ẩm, bốc hơi và khô

Trong giai đoạn này nếu đường cong tốc độ sấy có dạng đường thẳng ( hoặc qui đổisang đường thẳng –N2 =a.x + b) thì ta có thể tích phân để tính thời gian sấy giai đoạnsấy giảm tốc này (τ2):

τ2 = UthưU ' N 1 lnUthưU ' U 2ưU ' (25)Với U: độ ẩm cân bằng, độ ẩm kết thúc giai đoạn sấy giảm tốc

+ Tách ẩm vào môi trường xung quanh

1.5 Kể tên một vài loại thiết bị sấy

Thiết bị sấy hầm, sấy băng tải, sấy khí thổi, sấy tầng sôi, sấy thùng quay, sấy phun

Trang 17

1.6 Các thông số cần đo trong quá trình thí nghiệm

T K v(oC): Nhiệt độ bầu khô vào

T K r(oC): Nhiệt độ bầu khô ra

T Ư v(oC): Nhiệt độ bầu ướt vào

T Ư r(oC): Nhiệt độ bầu ướt vào

G i(g): Khối lượng vật liệu

1.7 Nội dung thí nghiệm

Tiến hành sấy khăn ở 2 chế độ của Caloriphe: 50oC và 60oC Đặt khăn vào buồng sấy,ghi nhận khối lượng của vật liệu sau khi làm ẩm (G1) Sau đó cứ 5 phút ghi nhận giá trịcân và giá trị nhiệt độ bầu khô, bầu ướt Tiếp tục đến khi giá trị khối lượng vật liệukhông đổi trong vòng 20 phút thì dừng chế độ và chuyển sang chế độ sấy khác

1.8 Cách thức tiến hành thí nghiệm

Bước 1: Chuẩn bị thí nghiệm

- Xác định khối lượng vật liệu khô ban đầu (Go) của vật liệu:

+ Mở cửa buồng sấy ra, đặt khăn cẩn thận

+ Lắp lại cửa buồng sấy

+ Châm đầy nước vào bầu ướt (phía sau hệ thống)

- Lập bảng số liệu hệ thống:

Bước 2: Khởi động hệ thống

Trang 18

- Khởi động quạt: bật công tắc của quạt để hút dòng tác nhân vào và thổi qua caloriphegia nhiệt dòng tác nhân.

- Khởi động caloriphe: bật công tác caloriphe

- Cài đặt nhiệt độ cho Caloriphe ở nhiệt độ thí nghiệm

Bước 3: Tiến hành thí nghiệm

- Chờ hệ thống hoạt động ổn định khi: nhiệt độ của Caloriphe đạt giá trị mong muốn.Tiến hành sấy vật liệu ở nhiệt độ khảo sát

- Đo số liệu trong chế độ thí nghiệm

+ Các số liệu cần đo: Khối lượng, nhiệt độ bầu khô, nhiệt độ bầu ướt và thời gian+ Cách đọc:

Khối lượng (g): khi đặt vật liệu vào giá đỡ, đọc số hiển thị trên cân đồng hồ

Nhiệt độ (oC): Nhấn nút tương ứng các vị trí cần đo và đọc số trên đồng hồ hiện số

- Chuyển chế độ thí nghiệm:

+ Mở cửa buồng sấy, lấy vật liệu ra làm ẩm tiếp (lặp lại như ban đầu)

+ Cài nhiệt độ Caloriphe ở giá trị tiếp theo cho chế độ sấy mới

+ Chờ hệ thống hoạt động ổn định

+ Lặp lại trình tự như chế độ đầu

 Bước 4: Kết thúc thí nghiệm

- Tắt công tắt của điện trở Caloriphe

- Sau khi tắt Caloriphe được 5 phút, tắt quạt cho Caloriphe nguội

Trang 19

Theo phương trình truyền ẩm từ vật liệu vào tác nhân sấy:

dGa = kpF(pm-p) dτ(7)Với: kp: hệ số truyền ẩm trong pha khí kg/m2.h

Pm, p, áp suất của hơi ẩm trên bề mặt vật liệu và trong pha khí, mmHg (at)

Thay Ga = G0U vào (7) và biến đổi ta có:

dU/dτ = (kp.F)/G0(pm-p) (8)Khi ẩm hơi không bị quá nhiệt (tức t = th) thì biểu thức (5) được biến đổi thành

(C0 + Ca Ga/G0 )G0dθ/dτ + rG0 dU/dτ = dQ/Fdτ F = qF (9)

q: cường độ dòng nhiệt hay mật độ dòng nhiệt

đặt Ga/G0 = U, Ga/V0 = ρ0, C0 + CaU = C, V0/F = R0

Với

ρ0 : Khối lượng riêng của vật liệu khô, kg/m3

V0: thể tích vật liệu khô, m3

C: nhiệt dung riêng của vật liệu ẩm, j/kg độ

R0: bán kính quy đổi của vật liệu, m

Khi đó, nếu bỏ qua nhiệt làm quá nhiệt hơi ẩm, ta có:

q = ρ0 R0rdU/dτ + Cρ0R0dθ/dτ = [1+ (C/r dθ/dU] (ρ0 R0rdU/dτ) = (1+ Rb)( ρ0R0r)dU/dτ (10)

Với Rb= 1+ (C/r) dθ/dU: chuẩn số Rebinde dặc trưng cho động học quá trình sấyBiểu thức (10) là phương trình cơ bản của động học về sấy, nó cho biết sự biến đổi ẩmcủa vật liệu theo thời gian Ta có thể nhận được biểu thức (10) khi giải hệ phươngtrình vi phân mô tả truyền nhiẹt- truyền ám trong vật liệu Nhưng nói chung hệ phươngtrình này không giải được bằng phương pháp giải tích

1.11 Đường cong sấy

Trang 20

Là đường cong biểu diễn sự thay đổi của vật liệu (U) theo thời gian sấy (τ)

U=f(τ)(21)Dạng đường cong sấy:

Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như liên kết giữa ẩm và vật liệu, hình dáng kích thước, cấutrúc vật liệu, phương pháp và chế độ sấy

Đường cong sấy là hàm của quá trình sấy Vì vậy, tuy ở chế độ và phương pháp sấykhác hau nhưng dạng đường cong sấy là tương tự nhau

1.12 Đường cong tốc độ sấy

Là đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ sấy va độ ẩm (hàm ẩm) của vật liệusấy:

1.13.2 Sự khác nhau giữa sấy và cô đặc

Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng vật liệu, tăng độ bền

Mục đích của quá trình cô đặc là tăng nồng độ dung dịch chất tan không bay hơi

1.14 Thời gian sấy vật liệu

Thời gian sấy vật liệu được tính bằng tổng thời gian cảu 3 giai đoạn sấy: đốt nóng vậtliệu, sấy dẳng tốc và sấy giảm tốcx Có thể bỏ qua giai đoạn đốt nóng vật liệu, vì giaiđoạn này xảy ra rất nhanh Biểu thức tính thời gian sấy như sau:

Trang 21

τ = τ1 + τ2 = U 0ưUth N +

2.3

N (Uth –U’) lg [UthưU ' U 2ưU '] (26)Với U2 độ ẩm vật liệu cuối quá trình sấy, tương ứng với τ2 .U2 > U’ và thường đượclấy: U2= U’ +2 : 3%

W2=G2ưG0

G0 ×100 %=

0.034ư0.0250.025 ×100 %=36 %

W3=G3ưG0

G0 ×100 %=

0.028ư0.0250.025 ×100 %=12 %

Trang 22

G0 ×100 %=

0.023−0.0250.025 ×100 %=−8 % (Đo sai)

W5=G5−G0

G0 ×100 %=

0.022−0.0250.025 ×100 %=−0.12 % (Đo sai)

W6=G6−G0

G0 ×100 %=

0.021−0.0250.025 ×100 %=−0.16 % (Đo sai)

N3=W2−W3

∆ τ =

36−12(10−5)/50=288 (%/h)

Bảng 1 Bảng xử lí số liệu khi sấy ở 50 o C

-Ta tra Pb và Ph trên giản đồ H-d

Pb (mmHg) : Áp suất riêng phần hơi ẩm trên bề mặt vật liệu điều kiện đoạn nhiệt

Ph (mmHg) : Áp suất hơi ẩm trong tác nhân sấy

Cường độ ẩm: J m=a m (P b (TB)−P h(TB)).760

B (kg/m2.h)

¿(0.0229+0.0174 1,6 ) (68.756−54.205).760

760=0.738(kg/m2.h)Trong đó:

Jm : Cường độ ẩm

Trang 23

Thời gian sấy

Thời gian sấy đẳng tốc: T1=W1−W th

N đt =

84−49,67206.64 =0.012 (h)

Thời gian sấy giảm tốc: T2=W th−W c

Trang 24

(%) sai số = ¿ = |0.216−30

600.216 |.100 = (%)

0 20 40 60 80 100

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hàm ẩm

Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ sấy (%/h) và hàm ẩm (%kg ẩm/kg vật liệu khô)

Trang 25

G0 ×100 %=

0.033−0.0250.025 ×100 %=32 %

W3=G3−G0

G0 ×100 %=

0.027−0.0250.025 ×100 %=8 %

W4=G4−G0

G0 ×100 %=

0.025−0.0250.025 ×100 %=0 %.Tốc độ sấy:

N3=W2−W3

∆ τ =

32−8(10−5)/60=288 (%/h)

N4=W3−W4

∆ τ =

8−0(15−10)/60=96 (%/h )

Bảng 2 Bảng xử lý số liệu thí nghiệm khi sấy ở 60 o C

Trang 26

-Ta tra Pb và Phtrên giản đồ H-d

 Cường độ ẩm: J m=a m (P b (TB)−P h(TB)).760

B (kg/m2.h)

¿(0.0229+0.0174 x 1.6) (163.757−79.847) 760

 Thời gian sấy

N đt

=40−25.221191.96 =0.012 (h)

N đt ln

W th−W c

W cuoi−W c = 25.22−31191.96 ln25.22−3

8−3 = 0.073 (h)

Trang 27

 Thời gian tổng cộng quá trình sấy gần đúng:

(%) sai số = ¿ = |0.085−20

600.085 | 100 = (%)

Trang 28

0 5 10 15 20 0

10 20 30 40 50

Trang 29

G0 ×100 %=

0.033−0.0250.025 ×100 %=32 %

W3=G3−G0

G0 ×100 %=

0.025−0.0250.025 ×100 %=0 %.Tốc độ sấy:

 Cường độ ẩm: J m=a m (P b (TB)−P h(TB)).760

B (kg/m2.h)

¿(0.0229+0.0174 1,6 ) (116.57−79.847) 760

Trang 30

N đt =

48−29.67520.8 =0.0352 (h)

Trang 31

(%) sai số = ¿ = |520.8−166.56520.8 | 100 = 68,02 (%)

+ Thời gian sấy

(%) sai số = ¿ = |0.1209−20

600.1209 | 100 = (%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Trang 32

Bảng 5 Các thông số đo khi sấy ở 80 o C

W2=G2−G0

G0 ×100 %=

0.029−0.0250.025 ×100 %=16 %.Tốc độ sấy:

Bảng 6 Bảng xử lý số liệu thí nghiệm khi sấy ở 80 o C

Trang 33

 Cường độ ẩm: J m=a m (P b (TB)−P h(TB)).760

B (kg/m2.h)

¿(0.0229+0.0174 x 1.6) (86.975−57.631) 760

N đt =

68−40.78417.2 =0.065 (h)

Trang 34

+ Tốc độ sấy đẳng tốc

(%) sai số = ¿ = |417.2−624417.2 |.100 = 49.57 (%)+ Thời gian sấy

(%) sai số = ¿ = |0.162−15

600.162 | 100 = 54.32 (%)

Trang 35

0 5 10 15 0

10 20 30 40 50 60 70 80

W (%)

Hình 6 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ sấy và hàm ẩm khi sấy ở 80 o C

3 Trả lời các câu hỏi

3.1 Khi sấy thực nghiệm việc hồi lưu khí thải có được không? Tại sao?

Được vì trong quá trình sấy, không khí sau khi sấy xong chỉ thải ra ngoài một phần,phần còn lại thì cho tuần hoàn trở lại trộn lẫn với không khí mới bổ sung vào Phương

Trang 36

pháp này thì nhiệt độ tác nhân sấy thấp hơn so với không tuần hoàn, ít tiêu tốn nhiệt,thích hợp sấy các vật liệu dễ biến dạng như đồ gốm,sành sứ

3.2 Tại sao giữa lí thuyết và thực nghiệm có sự sai khác như vậy? Có cách khắc phục không, nếu có thì bằng cách nào?

Nguyên nhân:

+ Canh thời gian sấy không ổn định

+ Nhiệt độ và khối lượng nhảy số trong quá trình ghi số liệu

+ Sai số trong quá trình tính toán, xử lý số liệu

Cách khắc phục:

+ Nắm rõ các thao tác kỹ thuật trước khi làm thí nghiệm

+ Đọc kết quả và tính toán cẩn thận, lấy sai số ở mức tối thiểu

Những thông số nhận được từ quá trình thí nghiệm, ta tính ra được những giá trị cầnxác định của quá trình sấy, vì những sai số trong việc thực hiện cũng như do những saisót sẵn có trong thiết bị nên kết quả không được như mong đợi, quá trính sấy kéo dàithu được nhiều giá trị giúp giảm bớt việc gây nên sai số khi chờ thời gian sấy qua lâu

4 Nhận xét

+ Đồ thị W-T là một đường cong

+ Độ ẩm của vật liệu giảm dần theo thời gian

+ Đồ thị đường cong tốc độ sấy khác biệt khá nhiều so với lí thuyết

+ Đường đẳng tốc không rõ ràng

 Kết quả thí nghiệm: có sai số

- Nguyên nhân:

+ Canh thời gian sấy không ổn định

+ Nhiệt độ và khối lượng nhảy số trong quá trình ghi số liệu

+ Sai số trong quá trình tính toán, xử lý số liệu

Trang 37

- Cách khắc phục:

+ Nắm rõ các thao tác kỹ thuật trước khi làm thí nghiệm

+ Đọc kết quả và tính toán cẩn thận, lấy sai số ở mức tối thiểu

Những thông số nhận được từ quá trình thí nghiệm, ta tính ra được những giá trị cầnxác định của quá trình sấy, vì những sai số trong việc thực hiện cũng như do những saisót sẵn có trong thiết bị nên kết quả không được như mong đợi, quá trính sấy kéo dàithu được nhiều giá trị giúp giảm bớt việc gây nên sai số khi chờ thời gian sấy qua lâu

Trang 38

BÀI 2: THÍ NGHIỆM LỌC KHUNG BẢN

1 Cơ sở khoa học

4.1 Nguyên tắc làm việc

Mục đích của quá trình lọc là phân riêng pha liên tục và pha phân tán cùng tồn tạitrong một hổn hợp Hai pha có thể là lỏng – khí; rắn – khí; rắn – lỏng hoặc hai phalỏng không tan lẫn cùng tồn tại trong hỗn hợp

Khái niệm: Lọc là quá trình được thực hiện để phân riêng các hỗn hợp nhờ một vậtngăn xốp Một pha đi qua vật ngăn xốp còn pha kia được giữ lại Vật ngăn có thể làdạng hạt: cát, đá, than; dạng sợi như tơ nhân tạo, sợi bông, đay, gai; dạng tấm lưới kimloại; dạng vật ngăn như sứ xốp, thủy tinh xốp v.v

Chênh lệch áp suất hai bên vách ngăn lọc được gọi là động lực của quá trình lọc nghĩalà: DP = P1 –P2

Động lực của quá trình lọc có thể tạo ra bằng các cách sau:

- Tăng áp suất P1: Dùng cột áp thủy tĩnh máy bơm hay máy nén

- Giảm áp suất P2: Dùng bơm chân không (lọc chân không)

Cân bằng vật chất trong quá trình lọc:

Vh = V0+ V1 = Va + V

Gh = G0 + G1 = Ga + G

Vh, Gh là thể tích và khối lượng huyền phù đem lọc

V0, G0 là thể tích và khối lượng chất rắn khô

V1, G1 là thể tích và khối lượng nước lọc nguyên chất

Va, Ga là thể tích và khối lượng bã ẩm

V, G là thể tích và khối lượng nước lọc chưa nguyên chất

Độ ẩm của bã:

Trang 39

Wa = (% kg ẩm/kg vật liệu ướt).

4.2 Phương trình lọc

1.1.1 Tốc độ lọc và các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian lọc

Lượng nước lọc thu được trên một đơn vị diện tích bề mặt vách ngăn lọc trên một đơn

vị thời gian gọi là tốc độ lọc

Theo DAKSI, tốc độ lọc có thể biểu diễn dưới dạng phương trình sau:

W = =

Trong đó:

- độ nhớt của pha liên tục, Ns/m2

Rb = 1/ Pb – trở lực của bã lọc (tổn thất áp suất qua lớp bã), 1/m

Rv = 1/ Pv – trở lực của vách lọc (tổn thất áp suất qua vách lọc), 1/m

Lọc với áp suất khong đổi, ΔPP= const

Phương trình lọc có dạng:

Trang 40

q2 + 2.C.Q = K

q = V/F – lượng nước lọc riêng

C = ; K =

X0 = – tỉ số giữ thể tích bã ẩm thu được và lượng nươc lọc

R0 – trở lực riêng theo thể tích của bã lọc (1/m2)

5 Cách tiến hành

- Đóng van V1 và V2

- Cho nước vào bồn chứa

- Bật công tắc máy khuấy

- Mở van V3,V4,V5,V6

- Mở bơm, điều chỉnh áp suất bằng V4 khi đồng hồ áp suất chỉ mức mong muốn

- Đong dung dịch lọc ở đầu C1, và ghi nhận thể tích trong mỗi thời gian đo

- Làm thí nghiệm với các chế độ áp suất khác nhau

Tiêu đề	Báo Cáo Thực Hành Kỹ Thuật Thực Phẩm
Tác giả	Lương Thục Nhi, Lê Thị Bảo Trân, Nguyễn Quốc Huy, Nguyễn Thị Tường Vân, Nguyễn Thị Mỹ Nhung
Người hướng dẫn	GVHD: Mạc Xuân Hòa
Trường học	Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.Hcm
Chuyên ngành	Công Nghệ Thực Phẩm
Thể loại	báo cáo
Năm xuất bản	2022
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	110
Dung lượng	2,17 MB