Thiết bị cô đặc (bay hơi) sử dụng hơi nước

Tổng quan về cô đặcCô đặc là quá trình làm tăng nồng độ của chất rắn hòa tan trong dung dịch bằng cách đun sôi làm bốc hơi nước của sản phẩm... Mục đích và các yếu tố kỹ thuật của quá tr

CHÀO MỪNG THẦY VÀ CÁC BẠN

ĐẾN VỚI BÀI THUYẾT TRÌNH

CỦA NHÓM 6

GVHD: Nguyễn Văn Minh Nhóm: 6

Lớp: 53- CNTP1

Chủ đề:Thiết bị cô

đặc (bay hơi) sử dụng

hơi nước

 4 Biến đổi của thực phẩm trong quá trình cô đặc

 II Thiết bị cô đặc

 1 Giới thiệu thiết bị cô đặc

 2 Thiết bị cô đặc ống tuần hoàn trung tâm

 3 Hệ thống cô đặc một nồi có ống tuần hoàn trung tâm

 III Các thiết bị cô đặc khác

I Tổng quan về cô đặc

Cô đặc là quá trình làm tăng

nồng độ của chất rắn hòa tan

trong dung dịch bằng cách

đun sôi làm bốc hơi nước của

sản phẩm

2 Mục đích và các yếu tố kỹ thuật của quá trình cô đặc:

2 Mục đích và các yếu tố kỹ thuật của quá trình cô đặc:

* Các yếu tố kỹ thuật của quá trình cô đặc thực phẩm:

Quá trình cô đặc thực phẩm có 3 thông số cơ bản: nhiệt độ sôi, thời gian sản phẩm lưu lại trong thiết bị (thời gian cô đặc) và cường độ bốc hơi

3 Các phương pháp cô đặc:

 Phương pháp nhiệt (đun nóng): dung môi chuyển từ

trạng thái lỏng sang trạng thái hơi dưới tác dụng của nhiệt khi áp suất riêng phần của nó bằng áp suất tác dụng lên mặt thoáng chất lỏng

 Phương pháp lạnh: khi hạ thấp nhiệt độ đến một

mức nào đó thì một cấu tử sẽ tách ra dạng tinh thể đơn chất tinh khiết, thường là kết tinh dung môi để

tăng nồng độ chất tan.Tùy tính chất cấu tử và áp suất bên ngoài tác dụng lên mặt thoáng mà quá trình kết

tinh đó xảy ra ở nhiệt độ cao hay thấp và đôi khi

phải dùng đến máy lạnh

4 Biến đổi của thực phẩm trong quá

trình cô đặc

* Biến đổi vật lý:

Thực phẩm cô đặc là một hệ của nhiều chất hòa tan như

đường, acid, muối, còn chứa cả các chất không tan như tinh bột, cellulose ở trạng thái huyền phù Khi cô đặc, dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, nhiệt độ sôi, độ

nhớt, khối lượng riêng tăng, nhưng hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí còn lại trong gian bào và hòa tan

trong sản phẩm cũng giảm.

4 Biến đổi của thực phẩm trong quá trình cô đặc

* Biến đổi hóa học:

Hình vẽ Quá trình carmel hóa của

đường saccharose

II THIẾT BỊ CÔ ĐẶC

1 Giới thiệu thiết bị cô đặc:

- Cô đặc có thể dùng loại thiết bị hở hoặc thiết bị cô chân không:

+ Thiết bị cô đặc hở (làm việc ở áp suất thường): thường dùng để nấu mứt

+ Thiết bị cô đặc chân không: thường dùng để cô đặc cà chua, nước quả, dịch syrup

- Thiết bị cô chân không có loại 1 nồi hoặc nhiều nồi, nhưng loại nhiều nồi có ưu điểm hơn loại một nồi:

+ Tiết kiệm hơi vì dùng được hơi thứ và tổn thất ít hơi.

+ Chất lượng sản phẩm tốt vì cô đặc liên tục, nhiệt độ sôi thấp, thời gian cô nhanh.

2 Cấu tạo thiết bị cô đặc ống tuần hoàn trung

 Còn trong ống tuần hoàn, dung dịch di chuyển từ trên xuống dưới rồi đi vào ống truyền nhiệt lên trên và trở lại ống tuần hoàn tạo nên dòng tuần hoàn tự nhiên

 Hơi thứ được tách ra khỏi dung dịch bay lên qua bộ phận tách giọt sang thiết bị ngưng tụ bazômét Bộ phận tách giọt có tác dụng giữ lại những giọt chất lỏng do hơi thứ cuốn theo và chảy trở về đáy phòng bốc, còn dung dịch có nồng độ tăng dần tới nồng độ yêu cầu được lấy ra một

phần ở đáy thiết bị làm sản phẩm, đồng thời liên tục bổ xung thêm một lượng dung dịch mới vào thiết bị (trong trường hợp thiết bị làm việc liên tục).

Sơ đồ công nghệ hệ thống cô đặc một nồi có ống

tuần hoàn trung tâm

10 thùng chứa nước ngưng tụ

11 ratomet (lưu lượng kế)

12 thùng chứa sản phẩm

13 thùng tháo nước ngưng

3 Hệ thống cô đặc một nồi có ống tuần hoàn trung tâm

Nguyên lý hoạt động của hệ thống cô đặc:

 Dung dịch đầu từ thùng chứa dung dịch (1) được bơm vào bồn cao vị (9), từ đây dung dịch chảy qua lưu lượng kế (11)

 Ở lưu lượng kế, người ta có thể điều chỉnh lưu lượngdung dịch đi vào buồng đốt (2) Tại đây dung dịch được đun nóng đến nhiệt độ sôi

 Dung dịch sôi tạo hỗn hợp lỏng - hơi lên buồng bốc, một phần hơi cuốn theo dung dịch gặp tấm chắn ngưng tụ rồi rơi xuống Hơi thứ và khí không ngưng

đi ra phía trên của thiết bị cô đặc vào thiết bị ngưng tụ kiểu ống đứng (4),

ngưng tụ thành lỏng chảy ra ngoài thùng chứa (5).

 Khí không ngưng được tháo ra ngoài qua thiết bị ngưng tụ kiểu ống đứng Tác dụng của thiết bị thu hồi bọt là giữ lại những hạt nước ngưng bị khí không ngưng cuốn theo, những giọt nước này lắng lại trong thiết bị cô đặc (3) và sản phẩm được tháo ra ngoài qua thùng chứa sản phẩm (12)

 Sản phẩm sau khi ra khỏi buồng bốc có nồng độ đạt yêu cầu 40% và được đưa vào bể chứa sản phẩm (12).

III: Các loại thiết bị cô đặc khác

1 Cô đặc chân không hình cầu:

- Thiết bị này thích hợp cho việc làm

bay hơi và cô đặc nguyên liệu, tái

chế dung dịch hữu cơ và thuốc kem

trong dược phẩm, thực phẩm và

công nghiệp hóa chất,…

- Thiết bị chính gồm: Thùng cô đặc,

bình ngưng tụ, thùng chứa Thùng

chứa hình cầu dễ dàng cho việc vệ

sinh và làm sạch nguyên liệu còn sót

lại

2 Cô đặc tuần hoàn ngoài 2 cấp SJN2:

Chi ti t: ế    

1.Đ c l p đ t h  th ng nhi t tu n hoàn và b m chân không làm cho ượ ắ ặ ệ ố ệ ầ ơ

v n t c bay h i c a n c nhanh h n. Quá trình cô đ c có th  đ t t i  ậ ố ơ ủ ướ ơ ặ ể ạ ớ 1.25.

2.Dung d ch cô đ c trong đi u ki n khép kín và không có s i b t. ị ặ ề ệ ủ ọ

Nguyên li u ch y l ng ra ngoài không b  b n,h ng v  c a thu c r t  ệ ả ỏ ị ẩ ươ ị ủ ố ấ khó bay đi , d ng kem hình thành m t cách đ ng đ u ạ ộ ồ ề

3.V i viêc trang b  b  tu n hoàn kép thì kh  năng bay h i tăng g p ớ ị ộ ầ ả ơ ấ đôi và có kh  năng thu h i các tinh ch t. khác v i b  tu n hoàn đ n,  ả ồ ấ ớ ộ ầ ơ

kh  năng thu h i có th  đ t 50% t i cùng m t th i đi m các ch t h u  ả ồ ể ạ ạ ộ ờ ể ấ ữ

c  có kh  năng hòa tan có th  đ c thu h i ơ ả ể ượ ồ

4.Ngu n nhi t và đ nh v  b c ngoài c a thi t b  bay h i đ c thêm ồ ệ ỉ ỏ ọ ủ ế ị ơ ượ vào c  c u cánh tay m  h  tro c a b  phân c p nhi t có th  đ c làm  ơ ấ ở ố ủ ộ ấ ệ ể ượ

s ch. Thi t b  r t ti n l i và an toàn ạ ế ị ấ ệ ợ

5.Các ph n ti p xúc v i nguyên li u làm b ng thép inox và đ t t i ầ ế ớ ệ ằ ạ ớ tiêu chu n GMP ẩ

6.Các trang thi t b  này có th  t  đ ng hóa quá trình rút n c , làm ế ị ể ự ộ ướ

gi m b t đi kh i l ng công vi c ph i dùng t i chân tay, và có m t  ả ớ ố ượ ệ ả ớ ộ

n a quá trình th c hi n là t  đ ng ữ ự ệ ự ộ

Ký hiệu SJN2-500 SJN2-1000 SJN2-1500 SJN2-2000 SJN2-3000

Năng suất bay hơi （ kg/h （ 500 1000 1500 2000 3000

Tiêu hao hơi （ kg/h （ 380 750 1100 1600 2500

Áp lực hơi （ Mpa （ （ 0 （ 1Mpa

3 Bộ cô đặc hút chân không:

 Thiết bị bao gồm các phần:

Nồi cô đặc, bộ ngưng tụ sơ bộ

dùng tách khí và nước Bộ

ngưng thứ hai dùng để làm mát

và thu hồi dung môi

 Thiết bị phù hợp cho cô đặc

và tạo thuốc kem ở nhiệt độ

thấp trong dược phẩm, hóa chất,

thực phẩm,…

Diện tích trao đổi

4 Bộ cô đặc thu hồi cồn:

 Máy cô đặc WZA là máy thích hợp để cô đặc

các dung dịch chất lỏng như rượu, cồn, các

dung môi hữu cơ khác,…

  Thi t b  này bao g m b  gia nhi t,  ế ị ồ ộ ệ

bu ng bay h i, thi t b  ng ng t , thi t  ồ ơ ế ị ư ụ ế

b  làm l nh… Trong quá trình cô đ c  ị ạ ặ

c n và m t s  dung môi h u c  khác,  ồ ộ ố ữ ơ

di n tích bu ng bay h i và di n tích  ệ ồ ơ ệ

ng ng t  đ c m  r ng và trên cùng c a  ư ụ ượ ở ộ ủ

máy làm bay h i là thi t b  ra b t làm  ơ ế ị ọ

cho nh ng dung môi h u c  tiêu hoa  ữ ữ ơ

d i 3% ướ

o  T t c  quá trình này n m trong đi u ki n chân không đ  tránh ô  ấ ả ằ ề ệ ể

nhi m. T c đ  ra h i nhanh và t  l  cô đ c có th  trên 1.2 ễ ố ộ ơ ỉ ệ ặ ể

phía trên bu ng ra nhi t đ c thi t k  l p m , vì v y d  dàng cho vi c  ồ ệ ựơ ế ế ắ ở ậ ễ ệ lau chùi, v  sinh. Các thi t b  này có th  t  đ ng quá trình rút n c ,  ệ ế ị ể ự ộ ướ làm gi m b t đi kh i l ng công vi c ph i dùng t i chân tay ả ớ ố ượ ệ ả ớ

Kiểu máy WZA-2000 WZA-1500 WZA-1000 WZA-500

Lượng bay hơi （ kg/h ） 2000 1500 1000 500

Áp chân không （ Mpa ） 0.02 ～ 0.09

Nhiệt độ hơi （ Mpa ） ＜ 0.1 ＜ 0.1 ＜ 0.1 ＜ 0.1

Tiêu hao hơi （ kg/h ） 2300 1800 1200 600

Diện tích gia nhiệt （ m2 ） 24 18 12 6

Diện tích làm mát （ m2 ） 28*2 20*2 14*2 7*2

Thông số kỹ thuật:

Tài liệu tham khảo: