Bài báo cáo seminar chuyên ngành

Thiết bị chưng cất Pilot Hệ thống chưng cất pilot là một thiết bị được sử dụng trong quá trình chưng cất để sản xuất các sản phẩm hóa học hoặc dược phẩm trong quy mô nhỏ, thường là ở mức

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

  

BÀI BÁO CÁO SEMINAR CHUYÊN NGÀNHGVHD:

PGS TS Mai Huỳnh Cang (K.CNHH & TP- NLU)

ThS Trần Thị Thanh Trà (K.CNHH & TP- NLU)

ThS Trần Đỗ Đạt

ThS Nguyễn Long Duy (OJI PAK VN)

ThS Nguyễn Minh Tuấn (Idocean)

ThS Trần Dương Xuân Vũ ( TIM CORP)

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hồng Linh

MSSV: 22139046

Lớp: DH21HD

Nhóm: 20

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH iii

CHƯƠNG 1: TINH DẦU 1

I Tổng quan về tinh dầu 1

1 Khái niệm: 1

2 Phân biệt các loại tinh dầu: 1

II Các phương pháp chưng cất tinh dầu 1

III Ứng dụng 1

CHƯƠNG 2: CHƯNG CẤT TINH DẦU QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM 2

I Nguyên liệu 2

II Dụng cụ và hóa chất 2

III Cách tiến hành 2

IV Kết quả và nhận xét 5

1 Kết quả thu được: 5

2 Nhận xét kết quả 5

CHƯƠNG 3: CHƯNG CẤT TINH DẦU QUY MÔ PILOT 6

I Nguyên liệu 6

II Dụng cụ, hóa chất 6

III Cách tiến hành 6

IV Kết quả và nhận xét 8

1 Kết quả thu được: 8

2 Nhận xét kết quả 8

CHƯƠNG 4: PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM ỨNG DỤNG TỪ TINH DẦU 9

I Giới thiệu sản phẩm 9

1 Sáp thơm 9

2 Ứng dụng: 9

II Nguyên liệu 9

III Dụng cụ, hóa chất 9

IV Cách tiến hành 9

V Kết quả và nhận xét 12

1 Kết quả thu được: 12

2 Nhận xét kết quả 12

CHƯƠNG 5: CHUỖI CUNG ỨNG 13

I Giới thiệu về chuỗi cung ứng 13

1 Định nghĩa 13

2 Các yếu tố chính: 13

3 Một số thuật ngữ 14

4 Các dạng dự án 14

II Quản lý chất lượng 14

1 Định nghĩa 14

2 7 công cụ quản lý chất lượng: 15

CHƯƠNG 6: CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC 16

I Tổng quan về xử lý nước 16

1 Xử lý nước là gì? 16

2 Các công nghệ xử lý nước: 16

3 Phân loại: 16

II Quy trình xử lý nước cấp 16

III Quy trình xử lý nước thải 18

KẾT LUẬN 20

I Liên hệ bản thân 20

II Định hướng nghiên cứu chuyên ngành 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

2 Tinh dầu vỏ cam

Vỏ cam là nguyên liệu giàu tinh dầu, đặc biệt là cam ngọt (Citrus sinensis) vàcam chanh (Citrus aurantium) Tinh dầu chủ yếu tập trung trong các túi dầunhỏ nằm ở lớp flavedo (lớp ngoài cùng của vỏ)

Thành phần chính của tinh dầu vỏ cam:

- Limonene (~90–95%): Hợp chất terpene mạch vòng, không phân cực,

không tan trong nước, mùi thơm đặc trưng

- Myrcene (~2–3%): Một monoterpene khác, mùi thơm nhẹ.

- Linalool, α-pinene, β-pinene, geraniol, decanal, neral, v.v.: chiếm tỉ

lệ thấp nhưng đóng góp vào mùi đặc trưng và tính chất sinh học

Các thành phần này dễ bay hơi, bị phân hủy bởi nhiệt độ cao, ánh sáng hoặc oxy,

do đó cần thu hồi và bảo quản tinh dầu đúng cách để tránh giảm chất lượng

3 Thiết bị chưng cất Pilot

Hệ thống chưng cất pilot là một thiết bị được sử dụng trong quá trình chưng cất

để sản xuất các sản phẩm hóa học hoặc dược phẩm trong quy mô nhỏ, thường

là ở mức độ thí nghiệm hoặc thử nghiệm Thiết bị này thường được thiết kế để

có kích thước nhỏ, linh hoạt và dễ vận hành để phù hợp với nhu cầu của cácphòng thí nghiệm hoặc những quy trình sản xuất ở quy mô nhỏ Nó cung cấpmột cách tiếp cận linh hoạt cho các nhà nghiên cứu và các nhà sản xuất để thửnghiệm và phát triển các quy trình sản xuất mới một cách hiệu quả và tiếtkiệm chi phí trước khi triển khai vào quy mô lớn hơn

Cấu tạo:

- Buồng chưng cất (Still): Đây là nơi diễn ra quá trình chưng cất, nơi hỗnhợp ban đầu được đun nóng và chưng cất để tách thành các thành phầnkhác nhau dựa trên sự khác biệt trong nhiệt độ sôi của chúng

- Nồi chưng cất (Boiler): Nơi nhiên liệu hoặc nguồn nhiệt được sử dụng

để đun nóng hỗn hợp ban đầu và tạo ra hơi nước hoặc hơi của các chấtkhác

- Bình chứa (Receiver): Nơi chứa sản phẩm chưng cất sau khi chúngđược tách ra từ hỗn hợp ban đầu Các sản phẩm này có thể được lấy ra

từ bình chứa để phân tích hoặc sử dụng trong các quy trình sản xuấttiếp theo

CHƯƠNG 1: CHƯNG CẤT TINH DẦU QUY MÔ PILOT

I Cơ sở lý thuyết

1 Tổng quan về tinh dầu

Tinh dầu (Essential oil) là một dạng chất lỏng chứa các hợp chất được chiết xuất

từ lá, thân, hoa, rễ, vỏ hoặc những bộ phận khác của thực vật Tinh dầu thiên

nhiên có một đặc điểm rất nổi bật là dễ dàng thay đổi từ trạng thái lỏng (hoặc

rắn) sang trạng thái khí, kể cả khi ở nhiệt độ phòng

Hình I.1 Tinh dầuTinh dầu có hai loại: nguyên chất và không nguyên chất

 Tinh dầu nguyên chất: là tinh dầu được chiết xuất 100% từ thiên nhiên,

từ một loại thực vật nhất định, không pha với tinh dầu khác, không lẫnhóa chất, chưa được pha chế với các thành phần hóa học khác

 Tinh dầu không nguyên chất: Là tinh dầu chưa được loại bỏ tạp chấthoặc được pha thêm một số hóa chất khác nhưng vẫn đảm bảo mùihương của tinh dầu thiên nhiên ban đầu

Hiện nay trên toàn thế giới có hơn 90 loại tinh dầu với các hương thơm khácnhau được sử dụng phổ biến như bạc hà, hoa hồng, bưởi, cam, sả, khuynhdiệp,…Mỗi loại tinh dầu có những đặc điểm và tác dụng riêng của nó

Tinh dầu có rất nhiều tác dụng:

- Làm hương liệu: khử mùi, xua đuổi côn trùng, làm thơm phòng

- Tăng cường sức đề kháng, hệ miễn dịch, hệ tiêu hóa, năng lượng cho cơ thể

- Giúp thư giãn đầu óc, giảm căng thẳng, lo âu, cải thiện giấc ngủ

- Trong dược phẩm tinh dầu góp phần: chăm sóc tóc, trị mụn, cân bằng nội tiết tố,…

- Làm sạch quần áo hay các vết bẩn trong nhà

I Liên hệ bản thân 20

II Định hướng nghiên cứu chuyên ngành 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

- Bước 3: Sau 180 phút, ngừng chưng cất Đọc thể tích tinh dầu thu được, mở khóa

và thu hỗn hợp tinh dầu và nước vào phễu

Hình 7 - Thể tích tinh dầu thu được

II Kết quả và nhận xét

1 Kết quả thu được:

- Khối lượng nguyên liệu chưng cất (g): 1500

- Thời gian chưng cất (phút): 180

- Thể tích tinh dầu thu được (ml/g vck NL): 20

2 Nhận xét kết quả:

Tinh dầu thu được có màu vàng Ban đầu tinh dầu có mùi thơm nhẹ, để một lúc mùi sẽ

- Bước 3: Sau 180 phút, ngừng chưng cất Đọc thể tích tinh dầu thu được, mở khóa

và thu hỗn hợp tinh dầu và nước vào phễu

Hình 7 - Thể tích tinh dầu thu được

II Kết quả và nhận xét

1 Kết quả thu được:

- Khối lượng nguyên liệu chưng cất (g): 1500

- Thời gian chưng cất (phút): 180

- Thể tích tinh dầu thu được (ml/g vck NL): 20

2 Nhận xét kết quả:

Tinh dầu thu được có màu vàng Ban đầu tinh dầu có mùi thơm nhẹ, để một lúc mùi sẽ

Hình I.2: Hệ thống chưng cất quy mô pilot

Hệ thống chưng cất quy mô pilot thường nhỏ hơn so với các thiết bị sản xuất quy mô lớn hơn,nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác và tin cậy trong việc phát triển và thử nghiệm quy trình sản xuấttinh dầu Việc sử dụng hệ thống này giúp cho các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất có thể thửnghiệm các điều kiện khác nhau và tối ưu hóa quy trình trước khi triển khai vào sản xuất thươngmại

- Hệ thống làm lạnh (Condenser): Hệ thống này làm nguội hơi nướchoặc hơi của các chất khác, chuyển chúng từ trạng thái hơi sang trạngthái lỏng để thu được sản phẩm chưng cất.

- Bộ điều khiển và đo lường (Control and Measurement System): Baogồm các cảm biến, bộ điều khiển nhiệt độ, áp suất và dòng chảy đểđiều chỉnh quá trình chưng cất và theo dõi các thông số quan trọng nhưnhiệt độ, áp suất và tỷ lệ tách

- Hệ thống cấp nước và hệ thống xử lý chất thải: Đảm bảo cung cấpnước làm mát cho hệ thống và xử lý chất thải sinh ra trong quá trìnhchưng cất

- Bơm và van điều khiển (Pumps and Control Valves): Sử dụng để điềuchỉnh dòng chảy của các chất lỏng và hơi trong quá trình chưng cất

- Hệ thống an toàn: Bao gồm các cảm biến, van an toàn và hệ thống báođộng để đảm bảo an toàn cho quá trình chưng cất và các nhân viên làmviệc xung quanh

Nguyên lí hoạt động:

- Chuẩn bị và nạp nguyên liệu: Hỗn hợp nguyên liệu hoặc dung dịch đượcchuẩn bị và nạp vào buồng chưng cất

CHƯƠNG 1: CHƯNG CẤT TINH DẦU QUY MÔ PILOT

I Cơ sở lý thuyết

1 Tổng quan về tinh dầu

Tinh dầu (Essential oil) là một dạng chất lỏng chứa các hợp chất được chiết xuất

từ lá, thân, hoa, rễ, vỏ hoặc những bộ phận khác của thực vật Tinh dầu thiên

nhiên có một đặc điểm rất nổi bật là dễ dàng thay đổi từ trạng thái lỏng (hoặc

rắn) sang trạng thái khí, kể cả khi ở nhiệt độ phòng

Hình I.1 Tinh dầuTinh dầu có hai loại: nguyên chất và không nguyên chất

 Tinh dầu nguyên chất: là tinh dầu được chiết xuất 100% từ thiên nhiên,

từ một loại thực vật nhất định, không pha với tinh dầu khác, không lẫnhóa chất, chưa được pha chế với các thành phần hóa học khác

 Tinh dầu không nguyên chất: Là tinh dầu chưa được loại bỏ tạp chấthoặc được pha thêm một số hóa chất khác nhưng vẫn đảm bảo mùihương của tinh dầu thiên nhiên ban đầu

Hiện nay trên toàn thế giới có hơn 90 loại tinh dầu với các hương thơm khácnhau được sử dụng phổ biến như bạc hà, hoa hồng, bưởi, cam, sả, khuynhdiệp,…Mỗi loại tinh dầu có những đặc điểm và tác dụng riêng của nó

Tinh dầu có rất nhiều tác dụng:

- Làm hương liệu: khử mùi, xua đuổi côn trùng, làm thơm phòng

- Tăng cường sức đề kháng, hệ miễn dịch, hệ tiêu hóa, năng lượng cho cơ thể

- Giúp thư giãn đầu óc, giảm căng thẳng, lo âu, cải thiện giấc ngủ

- Trong dược phẩm tinh dầu góp phần: chăm sóc tóc, trị mụn, cân bằng nội tiết tố,…

- Làm sạch quần áo hay các vết bẩn trong nhà

CHƯƠNG 1: CHƯNG CẤT TINH DẦU QUY MÔ PILOT

I Cơ sở lý thuyết

1 Tổng quan về tinh dầu

Tinh dầu (Essential oil) là một dạng chất lỏng chứa các hợp chất được chiết xuất

từ lá, thân, hoa, rễ, vỏ hoặc những bộ phận khác của thực vật Tinh dầu thiên

nhiên có một đặc điểm rất nổi bật là dễ dàng thay đổi từ trạng thái lỏng (hoặc

rắn) sang trạng thái khí, kể cả khi ở nhiệt độ phòng

Hình I.1 Tinh dầuTinh dầu có hai loại: nguyên chất và không nguyên chất

 Tinh dầu nguyên chất: là tinh dầu được chiết xuất 100% từ thiên nhiên,

từ một loại thực vật nhất định, không pha với tinh dầu khác, không lẫnhóa chất, chưa được pha chế với các thành phần hóa học khác

 Tinh dầu không nguyên chất: Là tinh dầu chưa được loại bỏ tạp chấthoặc được pha thêm một số hóa chất khác nhưng vẫn đảm bảo mùihương của tinh dầu thiên nhiên ban đầu

Hiện nay trên toàn thế giới có hơn 90 loại tinh dầu với các hương thơm khácnhau được sử dụng phổ biến như bạc hà, hoa hồng, bưởi, cam, sả, khuynhdiệp,…Mỗi loại tinh dầu có những đặc điểm và tác dụng riêng của nó

Tinh dầu có rất nhiều tác dụng:

- Làm hương liệu: khử mùi, xua đuổi côn trùng, làm thơm phòng

- Tăng cường sức đề kháng, hệ miễn dịch, hệ tiêu hóa, năng lượng cho cơ thể

- Giúp thư giãn đầu óc, giảm căng thẳng, lo âu, cải thiện giấc ngủ

- Trong dược phẩm tinh dầu góp phần: chăm sóc tóc, trị mụn, cân bằng nội tiết tố,…

- Làm sạch quần áo hay các vết bẩn trong nhà

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 - Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước 2

Hình 2 - Cân tiêu 3

Hình 3 - Hệ thống chưng cất tinh dầu 4

Hình 4 - Thể tích tinh dầu thu được 4

Hình 5 - Sả sau khi xay 6

Hình 6 - Hệ thống chưng cất quy mô pilot 7

Hình 7 - Thể tích tinh dầu thu được 8

Hình 8 - Sáp nành 10

Hình 9 - Sáp ong 10

Hình 10 - Đun nóng 3 cốc trên bếp đun 11

Hình 11 - Sáp thơm thành phẩm 12

Hình 12 – Chuỗi cung ứng 13

Hình 13 – 7 công cụ quản lý chất lượng 15

Hình 14 - Sơ đồ quy trình xử lý nước cấp 16

Hình 15 - Sơ đồ quy trình xử lý nước thải 18

I Liên hệ bản thân 20

II Định hướng nghiên cứu chuyên ngành 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

I Liên hệ bản thân 20

II Định hướng nghiên cứu chuyên ngành 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 - Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước 2

Hình 2 - Cân tiêu 3

Hình 3 - Hệ thống chưng cất tinh dầu 4

Hình 4 - Thể tích tinh dầu thu được 4

Hình 5 - Sả sau khi xay 6

Hình 6 - Hệ thống chưng cất quy mô pilot 7

Hình 7 - Thể tích tinh dầu thu được 8

Hình 8 - Sáp nành 10

Hình 9 - Sáp ong 10

Hình 10 - Đun nóng 3 cốc trên bếp đun 11

Hình 11 - Sáp thơm thành phẩm 12

Hình 12 – Chuỗi cung ứng 13

Hình 13 – 7 công cụ quản lý chất lượng 15

Hình 14 - Sơ đồ quy trình xử lý nước cấp 16

Hình 15 - Sơ đồ quy trình xử lý nước thải 18

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 - Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước 2

Hình 2 - Cân tiêu 3

Hình 3 - Hệ thống chưng cất tinh dầu 4

Hình 4 - Thể tích tinh dầu thu được 4

Hình 5 - Sả sau khi xay 6

Hình 6 - Hệ thống chưng cất quy mô pilot 7

Hình 7 - Thể tích tinh dầu thu được 8

Hình 8 - Sáp nành 10

Hình 9 - Sáp ong 10

Hình 10 - Đun nóng 3 cốc trên bếp đun 11

Hình 11 - Sáp thơm thành phẩm 12

Hình 12 – Chuỗi cung ứng 13

Hình 13 – 7 công cụ quản lý chất lượng 15

Hình 14 - Sơ đồ quy trình xử lý nước cấp 16

Hình 15 - Sơ đồ quy trình xử lý nước thải 18

2 Tinh dầu vỏ cam

Vỏ cam là nguyên liệu giàu tinh dầu, đặc biệt là cam ngọt (Citrus sinensis) vàcam chanh (Citrus aurantium) Tinh dầu chủ yếu tập trung trong các túi dầunhỏ nằm ở lớp flavedo (lớp ngoài cùng của vỏ)

Thành phần chính của tinh dầu vỏ cam:

- Limonene (~90–95%): Hợp chất terpene mạch vòng, không phân cực,

không tan trong nước, mùi thơm đặc trưng

- Myrcene (~2–3%): Một monoterpene khác, mùi thơm nhẹ.

- Linalool, α-pinene, β-pinene, geraniol, decanal, neral, v.v.: chiếm tỉ

lệ thấp nhưng đóng góp vào mùi đặc trưng và tính chất sinh học

Các thành phần này dễ bay hơi, bị phân hủy bởi nhiệt độ cao, ánh sáng hoặc oxy,

do đó cần thu hồi và bảo quản tinh dầu đúng cách để tránh giảm chất lượng

3 Thiết bị chưng cất Pilot

Hệ thống chưng cất pilot là một thiết bị được sử dụng trong quá trình chưng cất

để sản xuất các sản phẩm hóa học hoặc dược phẩm trong quy mô nhỏ, thường

là ở mức độ thí nghiệm hoặc thử nghiệm Thiết bị này thường được thiết kế để

có kích thước nhỏ, linh hoạt và dễ vận hành để phù hợp với nhu cầu của cácphòng thí nghiệm hoặc những quy trình sản xuất ở quy mô nhỏ Nó cung cấpmột cách tiếp cận linh hoạt cho các nhà nghiên cứu và các nhà sản xuất để thửnghiệm và phát triển các quy trình sản xuất mới một cách hiệu quả và tiếtkiệm chi phí trước khi triển khai vào quy mô lớn hơn

Cấu tạo:

- Buồng chưng cất (Still): Đây là nơi diễn ra quá trình chưng cất, nơi hỗnhợp ban đầu được đun nóng và chưng cất để tách thành các thành phầnkhác nhau dựa trên sự khác biệt trong nhiệt độ sôi của chúng

- Nồi chưng cất (Boiler): Nơi nhiên liệu hoặc nguồn nhiệt được sử dụng

để đun nóng hỗn hợp ban đầu và tạo ra hơi nước hoặc hơi của các chấtkhác

- Bình chứa (Receiver): Nơi chứa sản phẩm chưng cất sau khi chúngđược tách ra từ hỗn hợp ban đầu Các sản phẩm này có thể được lấy ra

từ bình chứa để phân tích hoặc sử dụng trong các quy trình sản xuấttiếp theo

I Liên hệ bản thân 20

II Định hướng nghiên cứu chuyên ngành 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

- Hệ thống làm lạnh (Condenser): Hệ thống này làm nguội hơi nướchoặc hơi của các chất khác, chuyển chúng từ trạng thái hơi sang trạngthái lỏng để thu được sản phẩm chưng cất.

- Bộ điều khiển và đo lường (Control and Measurement System): Baogồm các cảm biến, bộ điều khiển nhiệt độ, áp suất và dòng chảy đểđiều chỉnh quá trình chưng cất và theo dõi các thông số quan trọng nhưnhiệt độ, áp suất và tỷ lệ tách

- Hệ thống cấp nước và hệ thống xử lý chất thải: Đảm bảo cung cấpnước làm mát cho hệ thống và xử lý chất thải sinh ra trong quá trìnhchưng cất

- Bơm và van điều khiển (Pumps and Control Valves): Sử dụng để điềuchỉnh dòng chảy của các chất lỏng và hơi trong quá trình chưng cất

- Hệ thống an toàn: Bao gồm các cảm biến, van an toàn và hệ thống báođộng để đảm bảo an toàn cho quá trình chưng cất và các nhân viên làmviệc xung quanh

Nguyên lí hoạt động:

- Chuẩn bị và nạp nguyên liệu: Hỗn hợp nguyên liệu hoặc dung dịch đượcchuẩn bị và nạp vào buồng chưng cất

2 Tinh dầu vỏ cam

Vỏ cam là nguyên liệu giàu tinh dầu, đặc biệt là cam ngọt (Citrus sinensis) vàcam chanh (Citrus aurantium) Tinh dầu chủ yếu tập trung trong các túi dầunhỏ nằm ở lớp flavedo (lớp ngoài cùng của vỏ)

Thành phần chính của tinh dầu vỏ cam:

- Limonene (~90–95%): Hợp chất terpene mạch vòng, không phân cực,

không tan trong nước, mùi thơm đặc trưng

- Myrcene (~2–3%): Một monoterpene khác, mùi thơm nhẹ.

- Linalool, α-pinene, β-pinene, geraniol, decanal, neral, v.v.: chiếm tỉ

lệ thấp nhưng đóng góp vào mùi đặc trưng và tính chất sinh học

Các thành phần này dễ bay hơi, bị phân hủy bởi nhiệt độ cao, ánh sáng hoặc oxy,

do đó cần thu hồi và bảo quản tinh dầu đúng cách để tránh giảm chất lượng

3 Thiết bị chưng cất Pilot

Hệ thống chưng cất pilot là một thiết bị được sử dụng trong quá trình chưng cất

để sản xuất các sản phẩm hóa học hoặc dược phẩm trong quy mô nhỏ, thường

là ở mức độ thí nghiệm hoặc thử nghiệm Thiết bị này thường được thiết kế để

có kích thước nhỏ, linh hoạt và dễ vận hành để phù hợp với nhu cầu của cácphòng thí nghiệm hoặc những quy trình sản xuất ở quy mô nhỏ Nó cung cấpmột cách tiếp cận linh hoạt cho các nhà nghiên cứu và các nhà sản xuất để thửnghiệm và phát triển các quy trình sản xuất mới một cách hiệu quả và tiếtkiệm chi phí trước khi triển khai vào quy mô lớn hơn

Cấu tạo:

- Buồng chưng cất (Still): Đây là nơi diễn ra quá trình chưng cất, nơi hỗnhợp ban đầu được đun nóng và chưng cất để tách thành các thành phầnkhác nhau dựa trên sự khác biệt trong nhiệt độ sôi của chúng

- Nồi chưng cất (Boiler): Nơi nhiên liệu hoặc nguồn nhiệt được sử dụng

để đun nóng hỗn hợp ban đầu và tạo ra hơi nước hoặc hơi của các chấtkhác

- Bình chứa (Receiver): Nơi chứa sản phẩm chưng cất sau khi chúngđược tách ra từ hỗn hợp ban đầu Các sản phẩm này có thể được lấy ra

từ bình chứa để phân tích hoặc sử dụng trong các quy trình sản xuấttiếp theo

Hình I.2: Hệ thống chưng cất quy mô pilot

Hệ thống chưng cất quy mô pilot thường nhỏ hơn so với các thiết bị sản xuất quy mô lớn hơn,nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác và tin cậy trong việc phát triển và thử nghiệm quy trình sản xuấttinh dầu Việc sử dụng hệ thống này giúp cho các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất có thể thửnghiệm các điều kiện khác nhau và tối ưu hóa quy trình trước khi triển khai vào sản xuất thươngmại

CHƯƠNG 1: CHƯNG CẤT TINH DẦU QUY MÔ PILOT

I Cơ sở lý thuyết

1 Tổng quan về tinh dầu

Tinh dầu (Essential oil) là một dạng chất lỏng chứa các hợp chất được chiết xuất

từ lá, thân, hoa, rễ, vỏ hoặc những bộ phận khác của thực vật Tinh dầu thiên

nhiên có một đặc điểm rất nổi bật là dễ dàng thay đổi từ trạng thái lỏng (hoặc

rắn) sang trạng thái khí, kể cả khi ở nhiệt độ phòng

Hình I.1 Tinh dầuTinh dầu có hai loại: nguyên chất và không nguyên chất

 Tinh dầu nguyên chất: là tinh dầu được chiết xuất 100% từ thiên nhiên,

từ một loại thực vật nhất định, không pha với tinh dầu khác, không lẫnhóa chất, chưa được pha chế với các thành phần hóa học khác

 Tinh dầu không nguyên chất: Là tinh dầu chưa được loại bỏ tạp chấthoặc được pha thêm một số hóa chất khác nhưng vẫn đảm bảo mùihương của tinh dầu thiên nhiên ban đầu

Hiện nay trên toàn thế giới có hơn 90 loại tinh dầu với các hương thơm khácnhau được sử dụng phổ biến như bạc hà, hoa hồng, bưởi, cam, sả, khuynhdiệp,…Mỗi loại tinh dầu có những đặc điểm và tác dụng riêng của nó

Tinh dầu có rất nhiều tác dụng:

- Làm hương liệu: khử mùi, xua đuổi côn trùng, làm thơm phòng

- Tăng cường sức đề kháng, hệ miễn dịch, hệ tiêu hóa, năng lượng cho cơ thể

- Giúp thư giãn đầu óc, giảm căng thẳng, lo âu, cải thiện giấc ngủ

- Trong dược phẩm tinh dầu góp phần: chăm sóc tóc, trị mụn, cân bằng nội tiết tố,…

- Làm sạch quần áo hay các vết bẩn trong nhà

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 - Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước 2Hình 2 - Cân tiêu 3Hình 3 - Hệ thống chưng cất tinh dầu 4Hình 4 - Thể tích tinh dầu thu được 4Hình 5 - Sả sau khi xay 6Hình 6 - Hệ thống chưng cất quy mô pilot 7Hình 7 - Thể tích tinh dầu thu được 8Hình 8 - Sáp nành 10Hình 9 - Sáp ong 10Hình 10 - Đun nóng 3 cốc trên bếp đun 11Hình 11 - Sáp thơm thành phẩm 12Hình 12 – Chuỗi cung ứng 13Hình 13 – 7 công cụ quản lý chất lượng 15Hình 14 - Sơ đồ quy trình xử lý nước cấp 16Hình 15 - Sơ đồ quy trình xử lý nước thải 18

- Hệ thống làm lạnh (Condenser): Hệ thống này làm nguội hơi nướchoặc hơi của các chất khác, chuyển chúng từ trạng thái hơi sang trạngthái lỏng để thu được sản phẩm chưng cất.

- Bộ điều khiển và đo lường (Control and Measurement System): Baogồm các cảm biến, bộ điều khiển nhiệt độ, áp suất và dòng chảy đểđiều chỉnh quá trình chưng cất và theo dõi các thông số quan trọng nhưnhiệt độ, áp suất và tỷ lệ tách

- Hệ thống cấp nước và hệ thống xử lý chất thải: Đảm bảo cung cấpnước làm mát cho hệ thống và xử lý chất thải sinh ra trong quá trìnhchưng cất

- Bơm và van điều khiển (Pumps and Control Valves): Sử dụng để điềuchỉnh dòng chảy của các chất lỏng và hơi trong quá trình chưng cất

- Hệ thống an toàn: Bao gồm các cảm biến, van an toàn và hệ thống báođộng để đảm bảo an toàn cho quá trình chưng cất và các nhân viên làmviệc xung quanh

Nguyên lí hoạt động:

- Chuẩn bị và nạp nguyên liệu: Hỗn hợp nguyên liệu hoặc dung dịch đượcchuẩn bị và nạp vào buồng chưng cất

- Bước 3: Sau 180 phút, ngừng chưng cất Đọc thể tích tinh dầu thu được, mở khóa

và thu hỗn hợp tinh dầu và nước vào phễu

Hình 7 - Thể tích tinh dầu thu được

II Kết quả và nhận xét

1 Kết quả thu được:

- Khối lượng nguyên liệu chưng cất (g): 1500

- Thời gian chưng cất (phút): 180

- Thể tích tinh dầu thu được (ml/g vck NL): 20

2 Nhận xét kết quả:

Tinh dầu thu được có màu vàng Ban đầu tinh dầu có mùi thơm nhẹ, để một lúc mùi sẽ

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 - Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước 2Hình 2 - Cân tiêu 3Hình 3 - Hệ thống chưng cất tinh dầu 4Hình 4 - Thể tích tinh dầu thu được 4Hình 5 - Sả sau khi xay 6Hình 6 - Hệ thống chưng cất quy mô pilot 7Hình 7 - Thể tích tinh dầu thu được 8Hình 8 - Sáp nành 10Hình 9 - Sáp ong 10Hình 10 - Đun nóng 3 cốc trên bếp đun 11Hình 11 - Sáp thơm thành phẩm 12Hình 12 – Chuỗi cung ứng 13Hình 13 – 7 công cụ quản lý chất lượng 15Hình 14 - Sơ đồ quy trình xử lý nước cấp 16Hình 15 - Sơ đồ quy trình xử lý nước thải 18

Hình I.2: Hệ thống chưng cất quy mô pilot

Hệ thống chưng cất quy mô pilot thường nhỏ hơn so với các thiết bị sản xuất quy mô lớn hơn,nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác và tin cậy trong việc phát triển và thử nghiệm quy trình sản xuấttinh dầu Việc sử dụng hệ thống này giúp cho các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất có thể thửnghiệm các điều kiện khác nhau và tối ưu hóa quy trình trước khi triển khai vào sản xuất thươngmại

- Hệ thống làm lạnh (Condenser): Hệ thống này làm nguội hơi nướchoặc hơi của các chất khác, chuyển chúng từ trạng thái hơi sang trạngthái lỏng để thu được sản phẩm chưng cất.

- Bộ điều khiển và đo lường (Control and Measurement System): Baogồm các cảm biến, bộ điều khiển nhiệt độ, áp suất và dòng chảy đểđiều chỉnh quá trình chưng cất và theo dõi các thông số quan trọng nhưnhiệt độ, áp suất và tỷ lệ tách

- Hệ thống cấp nước và hệ thống xử lý chất thải: Đảm bảo cung cấpnước làm mát cho hệ thống và xử lý chất thải sinh ra trong quá trìnhchưng cất

- Bơm và van điều khiển (Pumps and Control Valves): Sử dụng để điềuchỉnh dòng chảy của các chất lỏng và hơi trong quá trình chưng cất

- Hệ thống an toàn: Bao gồm các cảm biến, van an toàn và hệ thống báođộng để đảm bảo an toàn cho quá trình chưng cất và các nhân viên làmviệc xung quanh

Nguyên lí hoạt động:

- Chuẩn bị và nạp nguyên liệu: Hỗn hợp nguyên liệu hoặc dung dịch đượcchuẩn bị và nạp vào buồng chưng cất

CHƯƠNG 1: CHƯNG CẤT TINH DẦU QUY MÔ PILOT

I Cơ sở lý thuyết

1 Tổng quan về tinh dầu

Tinh dầu (Essential oil) là một dạng chất lỏng chứa các hợp chất được chiết xuất

từ lá, thân, hoa, rễ, vỏ hoặc những bộ phận khác của thực vật Tinh dầu thiên

nhiên có một đặc điểm rất nổi bật là dễ dàng thay đổi từ trạng thái lỏng (hoặc

rắn) sang trạng thái khí, kể cả khi ở nhiệt độ phòng

Hình I.1 Tinh dầuTinh dầu có hai loại: nguyên chất và không nguyên chất

 Tinh dầu nguyên chất: là tinh dầu được chiết xuất 100% từ thiên nhiên,

từ một loại thực vật nhất định, không pha với tinh dầu khác, không lẫnhóa chất, chưa được pha chế với các thành phần hóa học khác

 Tinh dầu không nguyên chất: Là tinh dầu chưa được loại bỏ tạp chấthoặc được pha thêm một số hóa chất khác nhưng vẫn đảm bảo mùihương của tinh dầu thiên nhiên ban đầu

Hiện nay trên toàn thế giới có hơn 90 loại tinh dầu với các hương thơm khácnhau được sử dụng phổ biến như bạc hà, hoa hồng, bưởi, cam, sả, khuynhdiệp,…Mỗi loại tinh dầu có những đặc điểm và tác dụng riêng của nó

Tinh dầu có rất nhiều tác dụng:

- Làm hương liệu: khử mùi, xua đuổi côn trùng, làm thơm phòng

- Tăng cường sức đề kháng, hệ miễn dịch, hệ tiêu hóa, năng lượng cho cơ thể

- Giúp thư giãn đầu óc, giảm căng thẳng, lo âu, cải thiện giấc ngủ

- Trong dược phẩm tinh dầu góp phần: chăm sóc tóc, trị mụn, cân bằng nội tiết tố,…

- Làm sạch quần áo hay các vết bẩn trong nhà

- Bước 3: Sau 180 phút, ngừng chưng cất Đọc thể tích tinh dầu thu được, mở khóa

và thu hỗn hợp tinh dầu và nước vào phễu

Hình 7 - Thể tích tinh dầu thu được

II Kết quả và nhận xét

1 Kết quả thu được:

- Khối lượng nguyên liệu chưng cất (g): 1500

- Thời gian chưng cất (phút): 180

- Thể tích tinh dầu thu được (ml/g vck NL): 20

2 Nhận xét kết quả:

Tinh dầu thu được có màu vàng Ban đầu tinh dầu có mùi thơm nhẹ, để một lúc mùi sẽ

I Liên hệ bản thân 20

II Định hướng nghiên cứu chuyên ngành 20

TÀI LIỆU THAM KHẢO 21

- Hệ thống làm lạnh (Condenser): Hệ thống này làm nguội hơi nướchoặc hơi của các chất khác, chuyển chúng từ trạng thái hơi sang trạngthái lỏng để thu được sản phẩm chưng cất.

- Bộ điều khiển và đo lường (Control and Measurement System): Baogồm các cảm biến, bộ điều khiển nhiệt độ, áp suất và dòng chảy đểđiều chỉnh quá trình chưng cất và theo dõi các thông số quan trọng nhưnhiệt độ, áp suất và tỷ lệ tách

- Hệ thống cấp nước và hệ thống xử lý chất thải: Đảm bảo cung cấpnước làm mát cho hệ thống và xử lý chất thải sinh ra trong quá trìnhchưng cất

- Bơm và van điều khiển (Pumps and Control Valves): Sử dụng để điềuchỉnh dòng chảy của các chất lỏng và hơi trong quá trình chưng cất

- Hệ thống an toàn: Bao gồm các cảm biến, van an toàn và hệ thống báođộng để đảm bảo an toàn cho quá trình chưng cất và các nhân viên làmviệc xung quanh

Nguyên lí hoạt động:

- Chuẩn bị và nạp nguyên liệu: Hỗn hợp nguyên liệu hoặc dung dịch đượcchuẩn bị và nạp vào buồng chưng cất

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 - Bộ chưng cất lôi cuốn hơi nước 2Hình 2 - Cân tiêu 3Hình 3 - Hệ thống chưng cất tinh dầu 4Hình 4 - Thể tích tinh dầu thu được 4Hình 5 - Sả sau khi xay 6Hình 6 - Hệ thống chưng cất quy mô pilot 7Hình 7 - Thể tích tinh dầu thu được 8Hình 8 - Sáp nành 10Hình 9 - Sáp ong 10Hình 10 - Đun nóng 3 cốc trên bếp đun 11Hình 11 - Sáp thơm thành phẩm 12Hình 12 – Chuỗi cung ứng 13Hình 13 – 7 công cụ quản lý chất lượng 15Hình 14 - Sơ đồ quy trình xử lý nước cấp 16Hình 15 - Sơ đồ quy trình xử lý nước thải 18

Hình I.2: Hệ thống chưng cất quy mô pilot

Hệ thống chưng cất quy mô pilot thường nhỏ hơn so với các thiết bị sản xuất quy mô lớn hơn,nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác và tin cậy trong việc phát triển và thử nghiệm quy trình sản xuấttinh dầu Việc sử dụng hệ thống này giúp cho các nhà nghiên cứu và nhà sản xuất có thể thửnghiệm các điều kiện khác nhau và tối ưu hóa quy trình trước khi triển khai vào sản xuất thươngmại

2 Tinh dầu vỏ cam

Vỏ cam là nguyên liệu giàu tinh dầu, đặc biệt là cam ngọt (Citrus sinensis) vàcam chanh (Citrus aurantium) Tinh dầu chủ yếu tập trung trong các túi dầunhỏ nằm ở lớp flavedo (lớp ngoài cùng của vỏ)

Thành phần chính của tinh dầu vỏ cam:

- Limonene (~90–95%): Hợp chất terpene mạch vòng, không phân cực,

không tan trong nước, mùi thơm đặc trưng

- Myrcene (~2–3%): Một monoterpene khác, mùi thơm nhẹ.

- Linalool, α-pinene, β-pinene, geraniol, decanal, neral, v.v.: chiếm tỉ

lệ thấp nhưng đóng góp vào mùi đặc trưng và tính chất sinh học

Các thành phần này dễ bay hơi, bị phân hủy bởi nhiệt độ cao, ánh sáng hoặc oxy,

do đó cần thu hồi và bảo quản tinh dầu đúng cách để tránh giảm chất lượng

3 Thiết bị chưng cất Pilot

Hệ thống chưng cất pilot là một thiết bị được sử dụng trong quá trình chưng cất

để sản xuất các sản phẩm hóa học hoặc dược phẩm trong quy mô nhỏ, thường

là ở mức độ thí nghiệm hoặc thử nghiệm Thiết bị này thường được thiết kế để

có kích thước nhỏ, linh hoạt và dễ vận hành để phù hợp với nhu cầu của cácphòng thí nghiệm hoặc những quy trình sản xuất ở quy mô nhỏ Nó cung cấpmột cách tiếp cận linh hoạt cho các nhà nghiên cứu và các nhà sản xuất để thửnghiệm và phát triển các quy trình sản xuất mới một cách hiệu quả và tiếtkiệm chi phí trước khi triển khai vào quy mô lớn hơn

Cấu tạo:

- Buồng chưng cất (Still): Đây là nơi diễn ra quá trình chưng cất, nơi hỗnhợp ban đầu được đun nóng và chưng cất để tách thành các thành phầnkhác nhau dựa trên sự khác biệt trong nhiệt độ sôi của chúng

- Nồi chưng cất (Boiler): Nơi nhiên liệu hoặc nguồn nhiệt được sử dụng

để đun nóng hỗn hợp ban đầu và tạo ra hơi nước hoặc hơi của các chấtkhác

- Bình chứa (Receiver): Nơi chứa sản phẩm chưng cất sau khi chúngđược tách ra từ hỗn hợp ban đầu Các sản phẩm này có thể được lấy ra

từ bình chứa để phân tích hoặc sử dụng trong các quy trình sản xuấttiếp theo