Định nghĩa: Cô đặc là phương pháp thường dùng để làm tăng nồng độ một cấu tử chất khô hòa tan trong dung dịch hai hay nhiều cấu tử.. Tùy theo tính chất của cấu tử khó bay hơi hay không
Trang 1HỆ THỐNG CÔ ĐẶC DUNG DỊCH SỬ DỤNG BƠM HÚT CHÂN KHÔNG
VÒNG NƯỚC
1 Định nghĩa: Cô đặc là phương pháp thường dùng để làm tăng nồng độ một cấu
tử chất khô hòa tan trong dung dịch hai hay nhiều cấu tử Tùy theo tính chất của cấu tử khó bay hơi (hay không bay hơi trong quá trình đó) ta có thể tách một phần dung môi (cấu tử dễ bay hơi hơn) bằng phương pháp nhiệt hay bằng phương pháp làm lạnh kết tinh, khi đun sôi dung dịch dung môi là nước bốc hơi gọi là hơi thứ
2.Tính chất quá trình cô đặc:
-Tốc độ cô đặc tùy thuộc các đại lượng: khối lượng riêng dung dịch, độ nhớt, nhiệt dung riêng,tổn thất nhiệt do áp suất thủy tĩnh, nhiệt độ sôi dung dịch, áp suất làm việc của thiết bị
- Các thông số của tác nhân cấp nhiệt cũng ảnh hưởng đến quá trình cô đặc: hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyền nhiệt
- Nhiệt độ sôi của dung dịch tỉ lệ thuận với áp suất làm việc của thiết bị cô đặc
3.Ứng dụng: Hệ thống cô đặc chân không dùng để cô đặc các sản phẩm: nước
mắm, sữa tươi, dược phẩm, cô đặc nước ép trái cây, dung dịch cà phê, nước ép cà chua, nước ép gấc, dung dịch màu thực phẩm
4.Yêu cầu chất lượng sản phẩm: Đạt nồng độ và độ tinh khiết yêu cầu; thành
phần hoá học chủ yếu không thay đổi, ít bị biến tính, biến màu, biến mùi
5.Các phương pháp cô đặc: Phương pháp nhiệt (đun nóng) và Phương pháp lạnh
Cả hai phương pháp trên đều cần phải có áp suất (chân không) tác dụng lên mặt thống chất lỏng
6.Phương pháp thực hiện: Cô đặc áp suất chân không, dung dịch có nhiệt độ sôi
dưới 1000
C, áp suất chân không Dung dịch tuần hoàn tốt, ít tạo cặn, sự bay hơi nước liên tục
7.Thuyết minh quy trình công nghệ:
Trang 2– Khởi động bơm chân không đến áp suất Pck = 0,7 at
– Sau đó bơm dung dịch ban đầu có nồng độ 5 % từ bể chứa nguyên liệu vào nồi
cô đặc bằng bơm ly tâm
– Khi đã nhập liệu đủ nguyên liệu thì bắt đầu cấp hơi đốt (là hơi nước bão hòa ở áp suất 3 at) vào buồng đốt để gia nhiệt dung dịch Buồng đốt gồm nhiều ống nhỏ truyền nhiệt (ống chùm) và một ống tuần hoàn trung tâm có đường kính lớn hơn Dung dịch chảy trong ống được gia nhiệt bởi hơi đốt đi ngoài ống Dung dịch trong ống sẽ sôi và tuần hoàn qua ống tuần hoàn (do ống tuần hoàn có đường kính lớn hơn các ống truyền nhiệt nên dung dịch trong ống tuần huần sẽ sôi ít hơn trong ống
Trang 3truyền nhiệt, khi đó khối lượng riêng dung dịch trong ống tuần hoàn sẽ lớn hơn khối lượng riêng dung dịch trong ống truyền nhiệt vì vậy tạo áp lực đẩy dung dịch
từ ống tuần hoàn sang các ống truyền nhiệt) Dung môi là nước bốc hơi và thốt ra ngoài qua ống dẫn hơi thứ sau khi qua buồng bốc và thiết bị tách giọt Hơi được dẫn qua thiết bị ngưng tụ baromet và được ngưng tụ bằng nước lạnh, sau khi ngưng
tụ thành lỏng sẽ chảy ra ngoài bồn chứa Phần không ngưng sẽ được dẫn qua thiết
bị tách giọt để chỉ còn khí không ngưng được bơm chân không hút ra ngoài Hơi đốt khi ngưng tụ chảy ra ngoài qua cửa tháo nước ngưng, qua bẫy hơi rồi được xả
ra ngoài
– Quá trình cứ tiếp tục đến khi đạt nồng độ 60 % (sau thời gian cô đặc phút) thì ngưng cấp hơi Mở van thông áp, sau đó tháo sản phẩm ra bằng cách mở van tháo liệu
8.Ƣu điểm:
– Giữ được chất lượng, tính chất sản phẩm, hay các cấu tử dễ bay hơi
– Nhập liệu và tháo sản phẩm đơn giản, không cần ổn định lưu lượng
– Thao tác dễ dàng
– Có thể cô đặc đến các nồng độ khác nhau
– Không cần phải gia nhiệt ban đầu cho dung dịch
– Cấu tạo đơn giản, giá thành thấp
9.Nhƣợc điểm:
– Quá trình không ổn định, tính chất hóa lý của dung dịch thay đổi liên tục theo nồng độ, thời gian
– Nhiệt độ hơi thứ thấp, không dùng được cho mục đích khác
– Khó giữ được độ chân không trong thiết bị