BÀI 4 THỰC HÀNH TẨY MÀU DẦU (BẢN FULL XỬ LÝ SỐ LIỆU, KẾT QUẢ, SỰ CỐ, BPKP)

BÀI 4: TẦY MÀU DẦU Mục tiêu Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng: • Thực hiện được quá trình tẩy màu dầu trong quy trình tinh luyện dầu, nắm được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị • Giải thích được các biến đổi của nguyên liệu • Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tinh luyện dầu • Kiểm tra đánh giá chất lượng dầu tinh luyện 4.1. Giới thiệu về quá trình tẩy màu dầu  Mục đích công nghệ: giảm chất màu và loại các thành phần không mong muốn phù hợp với tiêu chuẩn cho phép từng loại dầu.  Cơ sở khoa học: có 2 phương pháp tẩy màu dầu Dầu, mỡ được khai thác qua nhiều phương pháp khác nhau và phương pháp nào đi chăng nữa thì trong dầu thô vẫn tồn tại các chất không mong muốn làm ôi dầu, dầu sẫm màu, dầu có mùi hôi. Quá trình tẩy màu dầu là một trong những bước quan trọng để làm giảm các chất không mong muốn đó. Quá trình tẩy màu dầu thường có 2 phương pháp: Tẩy màu bằng phương pháp hóa học Tẩy màu bằng phương pháp vật lý Các sắc tố mang màu có trong dầu do tự nhiên hay do chế biến có thể bị loại do quá trình oxid hóa để mất màu hay mất cấu trúc màu tạo màu dầu sau khi dùng tác nhân oxid hóa, dầu có màu sáng hơn, một phương pháp khác chế biến dầu thường sử dụng là tẩy màu bằng hấp phụ hay còn gọi tẩy màu bằng phương pháp vật lý sẽ được mô tả ở phần này. Tẩy màu dầu bằng hấp phụ liên quan đến việc loại các sắc tố đã bị hòa tan lẫn trong dầu hay sự hiện diện dưới dạng các phần tử keo tụ phân tán. Từ quan điểm lý thuyết của sự hấp phụ, các sắc tố không phải từ nguyên liệu bị hào tan hay bị phân tán sẽ được hấp thụ. Cơ chế của sự hấp phụ đôi chút còn tranh luận vài ý kiến khác nhau như phạm vi hấp phụ là một hiện tượng vật lý hay hóa học. Liên kết giữa sự hấp phụ và vật hấp dẫn, cơ cấu màu là một liên kết yếu, bằng chứng do sự kiệt chất mạng màu có thể sẵn sang bị loại từ đất đã được sử dụng để tẩy màu trong phòng thí nghiệm bằng cách trích với Aceton; isopropyl alcool hay Benzen ở nhiệt độ phòng. Xa hơn nữa đất trích có thể được sử dụng lại để tẩy màu dầu với năng suất hấp phụ như nhau và giống như có từ nguồn gốc ban đầu. Các quan sát này cho ta thấy rằng cơ chế hấp phụ có thể là tính chất vật lý. Dù thế nào đi nữa, nó đủ để gợi cho ta thấy rằng sự hấp phụ là một hiện tượng bề mặt, nó tùy thuộc vào áp lực riêng giữa chất tan và chất hấp phụ. Biểu diễn toán học liên quan đến việc hấp phụ với nồng độ còn lại tại một nhiệt độ được đưa ra bởi Freundlics Trong đó: Tổng số chất hấp phụ: x Trị số hấp phụ:m Tổng số chất còn lại: c Hằng số: K và n Vì vậy biểu đồ đồ thị xm đối với C trên thang log – log sẽ tạo ra một sự hấp thu đẳng nhiệt là một đường thẳng với độ dốc bằng n và xm sẽ bằng k khi c =1. Phương trình Freundlics thực hiện cho bất cứ phương pháp do màu nào miễn là đơn vị đo thêm vào và tỉ lệ với nồng độ nguyên liệu màu thực có trong dầu. Với dầu mỡ trước và sau tẩy màu thường đo độ màu bằng máy đo độ màu Lovibond. Do đó quá trình tẩy màu là làm giảm độ màu theo mong muốn. Qúa trình công nghệ tẩy màu thường sử dụng ở các nhà máy là tẩy màu hấp phụ và được thực hiện theo công nghệ tẩy màu gián đoạn hoặc tẩy màu liên tục.  Các yếu tố ảnh hưởng Bản chất của nguyên liệu: mỗi loại dầu thì có thành phần và hàm lượng chất màu khác nhau. Bản chất và hàm lượng chất hấp phụ: trong quá trình hấp phụ, xảy ra sự tương tác giữa các chất màu tan trong dầu và chất hấp phụ được đưa từ ngoài vào. Lực hấp dẫn được dùng để thực hiện liên kết các chất màu lên bề mặt của chất hấp phụ. Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả năng hấp phụ chất màu cũng tăng lên. Mỗi loại chất hấp phụ thông thường chỉ hấp phụ một số chất nào đó vì khả năng liên kết với các dạng chất màu lên bề mặt của chúng là khác nhau. Yêu cầu chung cho chất hấp thụ dùng để tẩy trắng dầu như sau: • Loại được các chất màu cũng như các cặn xà phòng có trong dầu. • Có hoạt tính cao để chỉ cần dùng một lượng nhỏ nhưng đủ sức làm sáng màu dầu, mang theo ít dầu trung tính. • Không tác dụng hóa học lên dầu (oxy hóa, trùng hợp dầu…). • Không gây cho dầu có mùi vị mới. • Dễ dàng tách ra khỏi dầu bằng lọc và lắng, tổn thất dầu ít. • Mức độ sáng của dầu sau khi dung chất hấp phụ (trộn lẫn vào dầu hoặc lọc dầu qua lớp chất hấp phụ). • Số lượng và loại chất màu cũng như trạng thái tự nhiên của chúng trong dầu. 4.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị 4.2.1. Nguyên liệu Dầu đã qua sử dụng: 100g Than: 1,5g  Dầu đã qua sử dụng Nguồn gốc: Dầu thô. Trong bài này nguyên liệu cần là dầu thô nhưng do điều kiện phòng thí nghiệm không có nên có thể thay bằng dầu đã chiên đi chiên lại nghiều lần, có màu sẫm, được thu thập tại các hàng quán thức ăn nhanh như: chuối chiên, khoai lang chiên, gà rán..dầu đã sử dụng nhưng vẫn còn dùng được chứ không sử dụng loại dầu đã bỏ đi. Phương pháp xử lý: tiến hành tẩy màu dầu bằng than, sau đó lọc chân không và tiến hành ly tâm để được dầu tẩy màu. Phương pháp bảo quản: nhiệt độ phòng.  Than hoạt tính Nguồn gốc: Nguyên liệu để làm than hoạt tính là những vật liệu có chứa carbon như antraxit, than bùn, xương động vật… Tính chất của than hoạt tính phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu và điều kiện hoạt hóa. Than hoạt tính có thể dùng ở dạng bột (50 – 200mm) hay dạng hạt kích thước từ 1 7 mm. Bề mặt hoạt động biểu diễn bằng m2g; 1gram than hoạt tính có thể đạt từ 600 1700 m2. Thông thường nhiệt độ khi khử màu bằng than hoạt tính khoảng 40 – 500C, lượng chất hấp phụ vào khoảng 0,5 5% so với trọng lượng dầu mỡ, thời gian khử màu khoảng 20 30 phút. Không nên kéo dài hơn làm cho dầu mỡ biến đổi và sinh mùi do tiếp xúc quá lâu với chất hấp phụ. Trường hợp tẩy màu bằng đất tẩy trắng cũng được tiến hành trong thời gian 20 30 phút với hàm lượng đất tẩy trắng từ 0,52% ở nhiệt độ 80 1000C. Do nhiệt độ tối ưu để kích thích hoạt độ của đất sét tẩy trắng khá cao nên giai đoạn này thường được tiến hành ở áp suất thấp nhằm giảm tác động của nhiệt độ cao và oxy không khí đến khả năng oxy hóa dầu khi đất tẩy màu có thể đóng vai trò chất xúc tác. Phương pháp xử lý:cho vào công đoạn tẩy màu ở 1100C, tốc độ quay 40 vòng phút, quay trong 1520 phút. Phương pháp bảo quản: bảo quản ở nơi khô ráo, kín, tránh tiếp xúc với môi trường ngoài vì tính hút ẩm. 4.2.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị Bảng 4.1. Dự trù thiết bị, dụng cụ, hóa chất A. HÓA CHẤT STT Tên hóa chất Quy cách Đơn vị tính Số lượng 1 Cồn 980 ml 100 2 KOH 0,1 N trong cồn g 30 3 PP 1% ml 10 4 Giấy lọc nhỏ Tờ 10 5 NaOH 96% g 10 6 Muối hạt g 100 7 Than hoạt tính g 20 B. DỤNG CỤ 1 Tên dụng cụ thiết bị Quy cách Đơn vị tính Số lượng 2 Cốc 500 ml Cái 03 3 Đũa thủy tinh Cái 3 4 Phễu chiết + giá Cái 3 5 Bình tia Cái 1 6 Quả bóp Cái 1 7 Pipet 10 ml Cái 1 8 Pipet 1 ml Cái 1 BÀI 4: TẦY MÀU DẦU Mục tiêu Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng: • Thực hiện được quá trình tẩy màu dầu trong quy trình tinh luyện dầu, nắm được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị • Giải thích được các biến đổi của nguyên liệu • Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tinh luyện dầu • Kiểm tra đánh giá chất lượng dầu tinh luyện 4.1. Giới thiệu về quá trình tẩy màu dầu  Mục đích công nghệ: giảm chất màu và loại các thành phần không mong muốn phù hợp với tiêu chuẩn cho phép từng loại dầu.  Cơ sở khoa học: có 2 phương pháp tẩy màu dầu Dầu, mỡ được khai thác qua nhiều phương pháp khác nhau và phương pháp nào đi chăng nữa thì trong dầu thô vẫn tồn tại các chất không mong muốn làm ôi dầu, dầu sẫm màu, dầu có mùi hôi. Quá trình tẩy màu dầu là một trong những bước quan trọng để làm giảm các chất không mong muốn đó. Quá trình tẩy màu dầu thường có 2 phương pháp: Tẩy màu bằng phương pháp hóa học Tẩy màu bằng phương pháp vật lý Các sắc tố mang màu có trong dầu do tự nhiên hay do chế biến có thể bị loại do quá trình oxid hóa để mất màu hay mất cấu trúc màu tạo màu dầu sau khi dùng tác nhân oxid hóa, dầu có màu sáng hơn, một phương pháp khác chế biến dầu thường sử dụng là tẩy màu bằng hấp phụ hay còn gọi tẩy màu bằng phương pháp vật lý sẽ được mô tả ở phần này. Tẩy màu dầu bằng hấp phụ liên quan đến việc loại các sắc tố đã bị hòa tan lẫn trong dầu hay sự hiện diện dưới dạng các phần tử keo tụ phân tán. Từ quan điểm lý thuyết của sự hấp phụ, các sắc tố không phải từ nguyên liệu bị hào tan hay bị phân tán sẽ được hấp thụ. Cơ chế của sự hấp phụ đôi chút còn tranh luận vài ý kiến khác nhau như phạm vi hấp phụ là một hiện tượng vật lý hay hóa học. Liên kết giữa sự hấp phụ và vật hấp dẫn, cơ cấu màu là một liên kết yếu, bằng chứng do sự kiệt chất mạng màu có thể sẵn sang bị loại từ đất đã được sử dụng để tẩy màu trong phòng thí nghiệm bằng cách trích với Aceton; isopropyl alcool hay Benzen ở nhiệt độ phòng. Xa hơn nữa đất trích có thể được sử dụng lại để tẩy màu dầu với năng suất hấp phụ như nhau và giống như có từ nguồn gốc ban đầu. Các quan sát này cho ta thấy rằng cơ chế hấp phụ có thể là tính chất vật lý. Dù thế nào đi nữa, nó đủ để gợi cho ta thấy rằng sự hấp phụ là một hiện tượng bề mặt, nó tùy thuộc vào áp lực riêng giữa chất tan và chất hấp phụ. Biểu diễn toán học liên quan đến việc hấp phụ với nồng độ còn lại tại một nhiệt độ được đưa ra bởi Freundlics Trong đó: Tổng số chất hấp phụ: x Trị số hấp phụ:m Tổng số chất còn lại: c Hằng số: K và n Vì vậy biểu đồ đồ thị xm đối với C trên thang log – log sẽ tạo ra một sự hấp thu đẳng nhiệt là một đường thẳng với độ dốc bằng n và xm sẽ bằng k khi c =1. Phương trình Freundlics thực hiện cho bất cứ phương pháp do màu nào miễn là đơn vị đo thêm vào và tỉ lệ với nồng độ nguyên liệu màu thực có trong dầu. Với dầu mỡ trước và sau tẩy màu thường đo độ màu bằng máy đo độ màu Lovibond. Do đó quá trình tẩy màu là làm giảm độ màu theo mong muốn. Qúa trình công nghệ tẩy màu thường sử dụng ở các nhà máy là tẩy màu hấp phụ và được thực hiện theo công nghệ tẩy màu gián đoạn hoặc tẩy màu liên tục.  Các yếu tố ảnh hưởng Bản chất của nguyên liệu: mỗi loại dầu thì có thành phần và hàm lượng chất màu khác nhau. Bản chất và hàm lượng chất hấp phụ: trong quá trình hấp phụ, xảy ra sự tương tác giữa các chất màu tan trong dầu và chất hấp phụ được đưa từ ngoài vào. Lực hấp dẫn được dùng để thực hiện liên kết các chất màu lên bề mặt của chất hấp phụ. Khi tăng bề mặt hấp phụ, khả năng hấp phụ chất màu cũng tăng lên. Mỗi loại chất hấp phụ thông thường chỉ hấp phụ một số chất nào đó vì khả năng liên kết với các dạng chất màu lên bề mặt của chúng là khác nhau. Yêu cầu chung cho chất hấp thụ dùng để tẩy trắng dầu như sau: • Loại được các chất màu cũng như các cặn xà phòng có trong dầu. • Có hoạt tính cao để chỉ cần dùng một lượng nhỏ nhưng đủ sức làm sáng màu dầu, mang theo ít dầu trung tính. • Không tác dụng hóa học lên dầu (oxy hóa, trùng hợp dầu…). • Không gây cho dầu có mùi vị mới. • Dễ dàng tách ra khỏi dầu bằng lọc và lắng, tổn thất dầu ít. • Mức độ sáng của dầu sau khi dung chất hấp phụ (trộn lẫn vào dầu hoặc lọc dầu qua lớp chất hấp phụ). • Số lượng và loại chất màu cũng như trạng thái tự nhiên của chúng trong dầu. 4.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị 4.2.1. Nguyên liệu Dầu đã qua sử dụng: 100g Than: 1,5g  Dầu đã qua sử dụng Nguồn gốc: Dầu thô. Trong bài này nguyên liệu cần là dầu thô nhưng do điều kiện phòng thí nghiệm không có nên có thể thay bằng dầu đã chiên đi chiên lại nghiều lần, có màu sẫm, được thu thập tại các hàng quán thức ăn nhanh như: chuối chiên, khoai lang chiên, gà rán..dầu đã sử dụng nhưng vẫn còn dùng được chứ không sử dụng loại dầu đã bỏ đi. Phương pháp xử lý: tiến hành tẩy màu dầu bằng than, sau đó lọc chân không và tiến hành ly tâm để được dầu tẩy màu. Phương pháp bảo quản: nhiệt độ phòng.  Than hoạt tính Nguồn gốc: Nguyên liệu để làm than hoạt tính là những vật liệu có chứa carbon như antraxit, than bùn, xương động vật… Tính chất của than hoạt tính phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu và điều kiện hoạt hóa. Than hoạt tính có thể dùng ở dạng bột (50 – 200mm) hay dạng hạt kích thước từ 1 7 mm. Bề mặt hoạt động biểu diễn bằng m2g; 1gram than hoạt tính có thể đạt từ 600 1700 m2. Thông thường nhiệt độ khi khử màu bằng than hoạt tính khoảng 40 – 500C, lượng chất hấp phụ vào khoảng 0,5 5% so với trọng lượng dầu mỡ, thời gian khử màu khoảng 20 30 phút. Không nên kéo dài hơn làm cho dầu mỡ biến đổi và sinh mùi do tiếp xúc quá lâu với chất hấp phụ. Trường hợp tẩy màu bằng đất tẩy trắng cũng được tiến hành trong thời gian 20 30 phút với hàm lượng đất tẩy trắng từ 0,52% ở nhiệt độ 80 1000C. Do nhiệt độ tối ưu để kích thích hoạt độ của đất sét tẩy trắng khá cao nên giai đoạn này thường được tiến hành ở áp suất thấp nhằm giảm tác động của nhiệt độ cao và oxy không khí đến khả năng oxy hóa dầu khi đất tẩy màu có thể đóng vai trò chất xúc tác. Phương pháp xử lý:cho vào công đoạn tẩy màu ở 1100C, tốc độ quay 40 vòng phút, quay trong 1520 phút. Phương pháp bảo quản: bảo quản ở nơi khô ráo, kín, tránh tiếp xúc với môi trường ngoài vì tính hút ẩm. 4.2.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị Bảng 4.1. Dự trù thiết bị, dụng cụ, hóa chất A. HÓA CHẤT STT Tên hóa chất Quy cách Đơn vị tính Số lượng 1 Cồn 980 ml 100 2 KOH 0,1 N trong cồn g 30 3 PP 1% ml 10 4 Giấy lọc nhỏ Tờ 10 5 NaOH 96% g 10 6 Muối hạt g 100 7 Than hoạt tính g 20 B. DỤNG CỤ 1 Tên dụng cụ thiết bị Quy cách Đơn vị tính Số lượng 2 Cốc 500 ml Cái 03 3 Đũa thủy tinh Cái 3 4 Phễu chiết + giá Cái 3 5 Bình tia Cái 1 6 Quả bóp Cái 1 7 Pipet 10 ml Cái 1 8 Pipet 1 ml Cái 1 9 Bình lọc chân không Cái 4 10 Cốc 500 ml Cái 3 11 Bếp điện Cái 1 12 Cân 2 số Cái 1 13 Cốc thủy tinh 50 ml Cái 1 14 Giá gỗ Cái 1 15 Nhiệt kế 2000C Cái 1 C. THIẾT BỊ 1 Máy quang phổ Cái 1 2 Máy ly tâm Cái 2 3 Máy khuấy từ có gia nhiệt Cái 1 4 Bơm chân không Cái 2 4.3. Tiến hành thí nghiệm 4.3.1. Sơ đồ quy trình

BÁO CÁO THỰC HÀNH

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT

GVHD: MẠC XUÂN HÒA Lớp: 02DHTP2, sáng thứ 7, tiết 1 - 5 SVTH: Nhóm 2

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- -BÀI 4: TẦY MÀU DẦU

Mục tiêu

Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng:

tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị

4.1 Giới thiệu về quá trình tẩy màu dầu

 Mục đích công nghệ: giảm chất màu và loại các thành phần không mong muốn phù

hợp với tiêu chuẩn cho phép từng loại dầu

Cơ sở khoa học: có 2 phương pháp tẩy màu dầu

Dầu, mỡ được khai thác qua nhiều phương pháp khác nhau và phương pháp nào đi chăng nữa thì trong dầu thô vẫn tồn tại các chất không mong muốn làm ôi dầu, dầu sẫm màu, dầu có mùi hôi Quá trình tẩy màu dầu là một trong những bước quan trọng để làm giảm các chất không mong muốn đó Quá trình tẩy màu dầu thường có 2 phương pháp: Tẩy màu bằng phương pháp hóa học

Tẩy màu bằng phương pháp vật lý

Các sắc tố mang màu có trong dầu do tự nhiên hay do chế biến có thể bị loại do quá trình oxid hóa để mất màu hay mất cấu trúc màu tạo màu dầu sau khi dùng tác nhân oxid hóa, dầu có màu sáng hơn, một phương pháp khác chế biến dầu thường sử dụng là tẩy màu bằng hấp phụ hay còn gọi tẩy màu bằng phương pháp vật lý sẽ được mô tả ở phần này Tẩy màu dầu bằng hấp phụ liên quan đến việc loại các sắc tố đã bị hòa tan lẫn trong dầu hay sự hiện diện dưới dạng các phần tử keo tụ phân tán

Từ quan điểm lý thuyết của sự hấp phụ, các sắc tố không phải từ nguyên liệu bị hào tan hay bị phân tán sẽ được hấp thụ Cơ chế của sự hấp phụ đôi chút còn tranh luận vài ý kiến khác nhau như phạm vi hấp phụ là một hiện tượng vật lý hay hóa học Liên kết giữa sự hấp phụ và vật hấp dẫn, cơ cấu màu là một liên kết yếu, bằng chứng do sự kiệt chất mạng màu có thể sẵn sang bị loại từ đất đã được sử dụng để tẩy màu trong phòng thí nghiệm bằng cách trích với Aceton; isopropyl alcool hay Benzen ở nhiệt độ phòng Xa hơn nữa đất trích

có thể được sử dụng lại để tẩy màu dầu với năng suất hấp phụ như nhau và giống như có từ nguồn gốc ban đầu Các quan sát này cho ta thấy rằng cơ chế hấp phụ có thể là tính chất vật lý

Dù thế nào đi nữa, nó đủ để gợi cho ta thấy rằng sự hấp phụ là một hiện tượng bề mặt,

nó tùy thuộc vào áp lực riêng giữa chất tan và chất hấp phụ Biểu diễn toán học liên quan đến việc hấp phụ với nồng độ còn lại tại một nhiệt độ được đưa ra bởi Freundlics

Trong đó:

- Tổng số chất hấp phụ: x

- Trị số hấp phụ:m

- Tổng số chất còn lại: c

- Hằng số: K và n

Vì vậy biểu đồ đồ thị x/m đối với C trên thang log – log sẽ tạo ra một sự hấp thu đẳng nhiệt là một đường thẳng với độ dốc bằng n và x/m sẽ bằng k khi c =1 Phương trình Freundlics thực hiện cho bất cứ phương pháp do màu nào miễn là đơn vị đo thêm vào và tỉ

lệ với nồng độ nguyên liệu màu thực có trong dầu Với dầu mỡ trước và sau tẩy màu thường

đo độ màu bằng máy đo độ màu Lovibond

Do đó quá trình tẩy màu là làm giảm độ màu theo mong muốn Qúa trình công nghệ tẩy màu thường sử dụng ở các nhà máy là tẩy màu hấp phụ và được thực hiện theo công nghệ tẩy màu gián đoạn hoặc tẩy màu liên tục

- Bản chất của nguyên liệu: mỗi loại dầu thì có thành phần và hàm lượng chất màu

khác nhau

- Bản chất và hàm lượng chất hấp phụ: trong quá trình hấp phụ, xảy ra sự tương tác

giữa các chất màu tan trong dầu và chất hấp phụ được đưa từ ngoài vào Lực hấp dẫn được dùng để thực hiện liên kết các chất màu lên bề mặt của chất hấp phụ Khi tăng

bề mặt hấp phụ, khả năng hấp phụ chất màu cũng tăng lên Mỗi loại chất hấp phụ thông thường chỉ hấp phụ một số chất nào đó vì khả năng liên kết với các dạng chất màu lên bề mặt của chúng là khác nhau Yêu cầu chung cho chất hấp thụ dùng để tẩy trắng dầu như sau:

dầu, mang theo ít dầu trung tính

• Dễ dàng tách ra khỏi dầu bằng lọc và lắng, tổn thất dầu ít

qua lớp chất hấp phụ)

• Số lượng và loại chất màu cũng như trạng thái tự nhiên của chúng trong dầu

4.2 Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị

4.2.1 Nguyên liệu

- Dầu đã qua sử dụng: 100g

- Than: 1,5g

- Nguồn gốc: Dầu thô Trong bài này nguyên liệu cần là dầu thô nhưng do điều kiện phòng thí nghiệm không có nên có thể thay bằng dầu đã chiên đi chiên lại nghiều lần,

có màu sẫm, được thu thập tại các hàng quán thức ăn nhanh như: chuối chiên, khoai lang chiên, gà rán dầu đã sử dụng nhưng vẫn còn dùng được chứ không sử dụng loại dầu đã bỏ đi

- Phương pháp xử lý: tiến hành tẩy màu dầu bằng than, sau đó lọc chân không và tiến hành ly tâm để được dầu tẩy màu

- Phương pháp bảo quản: nhiệt độ phòng

- Nguồn gốc: Nguyên liệu để làm than hoạt tính là những vật liệu có chứa carbon như

antraxit, than bùn, xương động vật… Tính chất của than hoạt tính phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu và điều kiện hoạt hóa Than hoạt tính có thể dùng ở dạng bột (50 – 200mm) hay dạng hạt kích thước từ 1 - 7 mm Bề mặt hoạt động biểu diễn bằng

m2/g; 1gram than hoạt tính có thể đạt từ 600 - 1700 m2 Thông thường nhiệt độ khi khử màu bằng than hoạt tính khoảng 40 – 500C, lượng chất hấp phụ vào khoảng 0,5 -5% so với trọng lượng dầu mỡ, thời gian khử màu khoảng 20 - 30 phút Không nên kéo dài hơn làm cho dầu mỡ biến đổi và sinh mùi do tiếp xúc quá lâu với chất hấp phụ Trường hợp tẩy màu bằng đất tẩy trắng cũng được tiến hành trong thời gian 20

-30 phút với hàm lượng đất tẩy trắng từ 0,5-2% ở nhiệt độ 80- 1000C Do nhiệt độ tối

ưu để kích thích hoạt độ của đất sét tẩy trắng khá cao nên giai đoạn này thường được tiến hành ở áp suất thấp nhằm giảm tác động của nhiệt độ cao và oxy không khí đến khả năng oxy hóa dầu khi đất tẩy màu có thể đóng vai trò chất xúc tác

quay trong 15-20 phút

- Phương pháp bảo quản: bảo quản ở nơi khô ráo, kín, tránh tiếp xúc với môi trường

ngoài vì tính hút ẩm

4.2.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị

Bảng 4.1 Dự trù thiết bị, dụng cụ, hóa chất

A HÓA CHẤT

B DỤNG CỤ

14 Giá gỗ Cái 1

C THIẾT BỊ

nhiệt

4.3.1 Sơ đồ quy trình

4.3.2 Các bước tiến hành

Bước 1: Chuẩn bị

- Kiểm tra chất lượng dầu bằng cách đo độ hấp thu (Abs bước) ở bước sóng 480nm

Do bước này khá rườm rà nên có thể kiểm tra bằng cách quan sát màu sắc dầu Đồng thời, dùng phương pháp chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N để xác định chỉ số acid có trong dầu trước tẩy màu (dầu thô) Các bước tiến hành tương tự bước 1 của quy trình trung hòa dầu

- Cân 100g dầu thô để tiến hành đi gia nhiệt Gia nhiệt dầu trên bếp khuấy từ cho đến nhiệt độ dầu đạt 110oC

Dầu thô

Gia nhiệt sơ bộ

Lọc chân không 80-850C

Dầu sau tẩy màu

110oC, 40 V/phút

Than hoạt tính

Bã than

Ly tâm

6000 V/phút, 2 phút

- Cân 1,5g than hoạt tính (tương đương với 1,5%) để chuẩn bị cho quá trình tẩy màu dầu

Bước 2: Tẩy màu

khuấy đều bằng cá từ với tốc độ 40 vòng/phút Giữ nhiệt độ và khuấy đều trong 20 phút

- Sau 20 phút, tắt bếp, hạ nhiệt độ dầu vào khoảng 80-85oC rồi tiến hành lọc dầu

- Chú ý: dầu phải được lọc nóng vì độ nhớt của dầu khá cao, khi lọc nóng thì dầu mới

dễ dàng được lọc

Bước 3: Kiểm tra dầu sau tẩy màu

- Để kiểm tra màu sắc của dầu, ta rót dầu vào trong cốc thủy tinh sạch để tiến hành quan sát Đặt cạch cốc thủy tinh chứa dầu trước tẩy màu để so sánh

- Để kiểm tra chỉ số acid trong dầu sau tẩy màu, ta làm tương tự đối với dầu thô

- Cân dầu sau tẩy màu để xác định hiệu suất của quá trình tẩy màu dầu

Bước 4: Lọc chân không

- Khi nhiệt độ dầu hạ xuống còn 80-850C thì ta tiến hành lọc chân không để tách than

ra và thu dầu có màu sáng hơn dầu thô

Bước 5: Ly tâm

- Ta cân định lượng cho từng ống sao cho đồng đều sau đó cho vào máy ly tâm và tiến hành ly tâm 6000 V/phút trong vòng 2 phút

 Sơ đồ hình ảnh

0C, 40V/phút

Bổ sung 1,5g than hoạt tính

vào ở 1100C để tẩy màu

dầu

V/phút, 2 phút

Kiểm tra độ màu của các

nhóm với hàm lượng than

khác nhau

với hàm lượng than 1,5%

 Tính cân bằng vật chất cho toàn bộ quy trình tẩy màu dầu

Để khai thác dầu sau tẩy màu với xuất phát điểm là 100g dầu thô là:

- Lượng dầu trong quá trình trung hòa (G1):

G1 = 100g

- Lượng than hoạt tính cho vào quá trình tẩy màu là 1,5% so với lượng dầu (G2):

G2 = 1,5%* G1 = 1,5%*100 = 1,5g

- Tổng khối lượng dầu và than sau quá trình tẩy màu (G3):

G3 = G1 + G2 = 100 + 1,5 = 101,5g

- Khối lượng của cốc nhỏ và lượng dầu dư của quá trình định lượng để ly tâm (G5):

G5 = 50,80g

- Khối lượng của cốc nhỏ (G6):

G6 =50,29g

- Lượng dầu sau quá trình lọc (G7):

G7 = G4 + (G5 – G6) – G6 = 132,7 + (50,80 – 50,29) – 50,29 = 82,92g

Tổng khối lượng bã than và dầu tổn hao (G8):

G8 = G3 – G7 = 101,5 – 82,92 = 18,58g

 Hiệu suất thu hồi của quá trình tẩy màu dầu là

Xác định chỉ số acid (AV) của dầu trước khi tẩy màu:

Số liệu của quá trình xác định AV của dầu thô:

- Nồng độ KOH lý thuyết: CKOH lt = 0,1N

CKOH x VKOH = Coxalic x Voxalic

- Hệ số hiệu chỉnh f:

Trong đó:

- : Nồng độ KOH

- Chỉ số acid trung bình

= 0,361

- Độ lệch chuẩn

= 0,0135

- Độ lặp lại

Xác định AV của dầu sau tẩy màu

Số liệu của quá trình xác định AV của dầu thô:

 Xác định chỉ số AV

Trong đó:

- Chỉ số acid trung bình

= 0,385

- Độ lệch chuẩn

= 0,013

- Độ lặp lại

CV(%) = = = 3,6%

Qua quan sát bằng mắt ta kết luận như sau:

- Màu của dầu trong hơn nhưng rất ít, nhìn sơ qua rất khó phát hiện được sự đổi màu này

- So sánh giữa các nhóm có tỉ lệ than hoạt tính cho vào khác nhau, ta thấy rằng, nhóm

có tỉ lệ than là 1% có màu dầu có độ trong nhất, dễ nhận thấy nhất

4.5 Nhận xét và giải thích

- Sau quá trình tẩy màu dầu, dưới tác dụng của than hoạt tính, một số chất trong dầu được loại bỏ như màu, mùi, acid tự do, vết kim loại Trong đó, ta kiểm tra và thấy được màu và acid tự do có trong dầu đã giảm xuống nhưng không nhiều

- Do than hoạt tính là một chất có tính hấp thụ rất cao nên nó dễ dàng hấp thụ được các chất Tuy nhiên, chất màu khá khó hấp thụ nên dầu chỉ nhạt màu đi rất ít Đây chỉ là quá trình hỗ trợ tẩy màu, màu được loại bỏ chủ yếu trong giai đoạn khử mùi, khi dầu được đun ở nhiệt độ rất cao trong chân không

- Vì cùng một khối lượng mà lượng tạp chất, chất màu mất đi nên chỉ số AV tăng

- Sau tẩy màu, lượng dầu hao hụt chủ yếu là do dầu dính vào các dụng cụ thiết bị trong quá trình thí nghiệm làm cho hiệu suất thu hồi chỉ đạt 82,92% Lượng màu và acid mất đi không bao nhiêu nên đây không phải là lý do chính dẫn đến hao hụt

Sự cố Nguyên nhân Khắc phục

Chỉ số acid cao hơn quy

định

Lượng xút sử dụng trung hòa chưa đủ

Bơm dầu về bồn dầu thô thêm xút để giảm chỉ số acid cho đạt

Màu dầu thành phẩm cao

hơn quy định

Lượng than hoạt tính sử dụng không đủ

Hồi lưu về bồn trung gian, điều chỉnh lượng than sử dụng

Hàm lượng xà phòng cao

hơn quy định

Quá trình rửa xà phòng chưa đạt

Bơm dầu về bồn dầu thô chờ xử lý lại từ đầu

Dầu sau tẩy màu còn lẫn

nước

Chân không không đạt yêu cầu, nhiệt độ sấy thấp

Rút chân không cho đạt yêu cầu Tăng nhiệt độ sấy cho phù hợp

Dầu sau khi lọc có lẫn than

hoạt tính

Giấy lọc bị rách làm than

Lọc tốn rất nhiều thời gian

Ghép mí của giấy lọc chưa sát phễu lọc nên dầu không chảy xuống được

Ghép giấy lọc thật sát phễu trước khi cho dầu vào lọc

Bảng tổng kết các nhóm tẩy màu dầu ở hoạt độ than khác nhau

Khối lượng dầu

Qua bảng số liệu trên ta thấy số liệu không đồng nhất đồng nhất giữa các nhóm, cho thấy sai lệch rất lớn trong kết quả là do thao tác không cẩn thận dẫn đến sai số

4.7 Trả lời câu hỏi

Câu 1: Động lực để quá trình lọc xảy ra ở thiết bị lọc chân không là gì?

Trả lời

Động lực là tạo áp xuất chân không trong bình lọc để kéo dầu xuống, tách khỏi lớp cặn than Tiếp đến là độ nhớt của dầu phải được giảm xuống bằng cách lọc dầu khi còn nóng bởi dầu có độ nhớt khá cao, nếu không lọc nóng, dầu sẽ khó có thể lọc qua được

Câu 2 Điều gì xảy ra nếu thiết bị lọc chân không thiếu bình tách ẩm (bình trung gian)?

Hãy nêu các nguyên nhân làm giảm vận tốc lọc?

Trả lời

Nếu thiết bị lọc chân không không có bình tách ẩm sẽ không tạo được áp suất chân không cho bình lọc Đồng thời, khi dùng bơm hút chân không trực tiếp qua bình lọc thì dịch lọc từ phễu sẽ dễ bị hút vào trong bơm gây hư hỏng bơm

Nguyên nhân làm giảm vận tốc lọc:

- Độ nhớt dịch lọc cao

- Độ chân không thấp do bình không được nút kín

- Lớp bã lọc dày làm cản trở quá trình lọc

Câu 3: Hãy nêu vai trò của chất trợ lọc?

Trả lời

Chất trợ lọc là những bột vô cơ hay nguyên liệu sợi hữu cơ dùng để hỗ trợ quá trình lọc, nâng cao hiệu quả lọc Những chất trợ lọc thường dùng là diatomite, perlite và cellulose Các chất này sẽ tạo lỗ mao dẫn thoáng hơn, dễ lọc hơn Hay có chất có khả năng hấp thụ tốt các huyền phù làm tăng hiệu quả lọc