Ứng dụng của cô đặc
Trong sản xuất thực phẩm và hóa chất, việc cô đặc các dung dịch như đường, mì chính, nước trái cây, NaOH, NaCl, CaCl2 và các muối vô cơ là rất cần thiết Hiện nay, hầu hết các nhà máy sản xuất hóa chất và thực phẩm đều sử dụng thiết bị cô đặc hiệu quả để đạt được nồng độ sản phẩm mong muốn.
Mặc dù cô đặc chỉ là một hoạt động gián tiếp, nhưng nó rất quan trọng cho sự tồn tại của nhà máy Cùng với sự phát triển của nhà máy, việc cải thiện hiệu quả của thiết bị cô đặc trở nên cần thiết Điều này đòi hỏi các thiết bị hiện đại, đảm bảo an toàn và hiệu suất cao Do đó, kỹ sư cần có kiến thức vững vàng và đa dạng, cũng như chủ động khám phá các nguyên lý mới trong lĩnh vực thiết bị cô đặc.
Phân loại các thiết bị cô đặc
* Dựa vào chế độ tuần hoàn dung dịch:
The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if we focus on the key elements, we can summarize it as follows:The article includes multiple email addresses associated with the identifier "Stt.010.Mssv.BKD002ac" and the domain "hmu.edu.vn," indicating a connection to a specific academic or administrative context.
Dung dịch tuần hoàn tự nhiên là loại dung dịch dựa vào sự chênh lệch khối lượng riêng để cô đặc các dung dịch lỏng có độ nhớt thấp.
+ Thiết bị cô đặc ống tuần hoàn trung tâm
+ Thiết bị cô đặc phòng đốt treo
+ Thiết bị cô đặc phòng đốt ngoài
Để tăng hiệu quả cô đặc và rút ngắn thời gian người ta sẽ dùng thêm bơm, ta có 2 loại như sau:
Dung dịch tuần hoàn cưỡng bức là loại dung dịch sử dụng bơm để tăng vận tốc lên từ 1,5 đến 3,5 m/s Mục đích của việc này là nhằm nâng cao hệ số cấp nhiệt, đặc biệt cho các dung dịch đặc có độ nhớt cao Phương pháp này giúp giảm hiện tượng bám cặn và kết tinh trên bề mặt truyền nhiệt.
Dung dịch loại 2 di chuyển dọc theo bề mặt truyền nhiệt thành màng mỏng từ dưới lên trên, với thời gian bay hơi nhanh giúp giảm khả năng biến chất sản phẩm Phương pháp này rất phù hợp cho các dung dịch thực phẩm như nước trái cây và hoa quả ép Ví dụ điển hình là thiết bị cô đặc loại màng.
* Dựa vào áp suất trong thiết bị cô đặc:
Cô đặc chân không không phù hợp cho các dung dịch có nhiệt độ sôi cao và dễ bị phân hủy do nhiệt, vì điều này có thể làm tăng hiệu số nhiệt độ của hơi đốt và nhiệt độ sôi trung bình, dẫn đến giảm bề mặt truyền nhiệt Tuy nhiên, với cô đặc chân không, nhiệt độ sôi của dung dịch thấp hơn, cho phép tận dụng nhiệt thừa từ các quá trình sản xuất khác hoặc sử dụng hơi thứ cho quá trình cô đặc.
Cô đặc là quá trình diễn ra ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển, thường áp dụng cho các dung dịch không bị phân hủy ở nhiệt độ cao Hơi thứ được sử dụng trong quá trình cô đặc và các quá trình đun nóng khác.
Cô đặc ở áp suất khí quyển dẫn đến việc hơi thứ không được sử dụng và bị thải ra ngoài không khí Mặc dù phương pháp này đơn giản, nhưng nó không mang lại hiệu quả kinh tế.
Trong hệ thống thiết bị cô đặc nhiều nồi, nồi đầu tiên hoạt động ở áp suất lớn hơn áp suất khí quyển, trong khi các nồi tiếp theo hoạt động ở áp suất chân không.
* Dựa vào bố trí bề mặt đun nóng: nằm ngang, thẳng đứng, nghiêng
Dựa vào chất tải nhiệt, có thể đun nóng bằng hơi (hơi nước bão hòa, hơi quá nhiệt), khói lò, chất tải nhiệt có nhiệt độ cao như dầu và nước ở áp suất cao, hoặc bằng dòng điện.
* Dựa vào cấu tạo bề mặt đun nóng: vỏ bọc ngoài, ống xoắn, ống chùm…
1.1.4 Thiết bị cô đặc có phòng đốt ngoài
• Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:
Dung dịch được đưa từ dưới lên, trong khi hơi đốt đi từ trên xuống Quá trình đun sôi dung dịch tạo ra hỗn hợp lỏng và hơi, làm giảm khối lượng riêng khi đi lên qua ống nối vào buồng bốc Hơi sẽ được tách ra và đi lên trên qua bộ phận phân ly hơi thứ, trong khi hạt lỏng bị kéo theo sẽ tiếp tục di chuyển.
The content appears to be a series of email addresses and identifiers, which may not convey a coherent message or meaning However, if we focus on the key elements, we can summarize it as follows:This article includes important contact information for students, specifically email addresses associated with academic identifiers For further inquiries, students can reach out via the provided emails, ensuring effective communication within the educational institution.
Dung dịch SVTH: HOÀNG THỊ HỢP 20190842 4 được giữ lại và chảy xuống dưới qua ống tuần hoàn vào buồng đốt Khi đạt nồng độ yêu cầu, sản phẩm sẽ được tháo ra qua cửa tháo sản phẩm.
- Vận tốc tuần hoàn khoảng 1,2 – 1,5 m/s
- Ống tuần hoàn không bị đót nóng, chênh lệch khối lượng riêng lớn
Một buồng bốc có khả năng kết nối với 2 hoặc 3 buồng đốt, cho phép quá trình hoạt động diễn ra liên tục ngay cả khi tiến hành sửa chữa, thay thế hoặc vệ sinh do hỏng hóc.
- Các ống truyền nhiệt có thể làm dài đến 7m nên cường độ tuần hoàn lớn do đó cường độ bốc hơi lớn
- Giảm chiều cao của buồng đốt và buồng bốc
- Buồng bốc tách khỏi buồng đốt, việc tách hơi thứ được triệt để
- Vận tốc tuần hoàn lớn, ống tuần hoàn không bị đốt nóng
- Có thể kết nối một buồng bốc với hai hoặc ba buồng đốt, quá trình làm việc liên tục
1.2 Giới thiệu khái quát về dung dịch NH₄NO₃
Amoni nitrat, hay còn gọi là Ammonium nitrate, có công thức hóa học là NH₄NO₃ Đây là một hợp chất hóa học dạng tinh thể màu trắng, có khả năng hút ẩm mạnh và tan trong nước.
Hợp chất này được phát hiện lần đầu tiên ở sa mạc Atacama, Chile, nhưng hiện nay chủ yếu được sản xuất qua quá trình tổng hợp hữu cơ Nó thường được sử dụng trong nông nghiệp như một loại phân bón và cũng đóng vai trò là chất oxy hóa trong thuốc nổ, đặc biệt là trong các thiết bị nổ tự tạo.
1.2.2 Tính chất lý – hóa của muối Amoni nitrat:
+ Trạng thái vật lý: Tinh thể rắn + Màu sắc: Có màu trắng + Khối lượng mol: 80,043 g/mol + Khối lượng riêng: 1,73 g/cm 3 + Nhiệt độ sôi: 210 o C
+ Nhiệt độ nóng chảy: 169 o C + Độ hòa tan:
Tan nhanh trong nước ở nhiệt độ cao:
