Chuyên đề Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ và PH đến tốc độ lắng trong nước mía

h nước mía còn sót lại. Tiến hành thông rửa tạp chất, cáu cặn bên trong bộ gia nhiệt. Chú ý: Trước khi mở nắp gia nhiệt phải đảm bảo xả hết nước mía bên trong gia nhiệt. 3.2.2. Thiết bị truyền nhiệt dạng tấm a. Cấu tạo Thiết bị gồm 100 tấm truyền nhiệt. Trên mỗi tấm có nhiều rãnh nhỏ đan xen nhau và gắn roong. Trên mỗi tấm có 4 lỗ dẫn dung dịch và hơi. Phía trên và phía dưới của các tấm có 2 rãnh gắn vào 2 trục để ghép các tấm lại với nhau. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 30 Hình I. 7: Cấu tạo thiết bị gia nhiệt dạng tấm (nguồn từ nhà máy) 1 – Khung 2 – Tấm gia nhiệt 3 – Đường dung dịch vào 4 – Đường khí vào 5 - Roong b. Nguyên lý hoạt động Hơi đi vào các lỗ trên, đi qua các rãnh của các tấm truyền nhiệt rồi đi ra ở phía dưới. Còn dung dịch đi vào lỗ dưới đi qua rãnh của các tấm truyền nhiệt rồi đi ra ở phía trên. Dung dịch nước mía và hơi tiếp xúc gián tiếp qua tấm truyền nhiệt đặt xen kẽ nhau. Roong có 2 tác dụng: Không cho hơi và dung dịch tiếp xúc với nhau, không cho hơi và dung dịch thoát ra khỏi thiết bị. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 31 3.3. Thiết bị lắng 3.3.1. Cấu tạo Hình I. 8: Cấu tạo thiết bị lắng 1 – Bồn chứa dịch chảy tràn 2 – Ống dẫn chè trong xuống sàn cong 3 – Ống dẫn dung dịch trong khoang ra 4 – Cánh khuấy 5 và 9 – Lỗ dẫn nước mía ra các khoang 6 – Van xã bùn 7 – Hộc chứa bùn 8 – Ống dẫn bùn ra 10 – Cánh gạt phụ 11 – Ngăn phân phối 12 – Motor Thiết bị có thân hình trụ, đáy hình côn gồm 5 ngăn, ngăn trên cùng là ngăn phân phối. Ở tâm thiết bị là trục tâm dạng rỗng, trên trục ứng với vị trí của từng ngăn có gắn các thanh cào, trên thanh cào có gắn các cánh gạt bùn có tác dụng đưa bùn ở mỗi ngăn hướng về hộc bùn ở ống trung tâm. Trục trung tâm được dẫn động bằng một motor thông qua bộ giảm tốc bánh vít trục vít. Trên trục khuấy ứng với vị trí của mỗi ngăn là các lỗ phân phối nước mía. Đầu trên của ống trung tâm được thông với khí trời. Trên thân thiết bị có các cửa dùng để tu bổ, sữa chữa. Phần trên của mỗi ngăn có lắp đường ống chạy dọc theo chu vi thiết bị để thu nhận nước mía trong. Phía dưới các ngăn lắng có lắp các nón có tác dụng ổn định dòng chảy của nước mía. 1 2 3 4 5 6 7 9 8 10 12 11 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 32 3.3.2. Nguyên lý hoạt động Nước mía đi vào ngăn phân phối trên cùng, từ ngăn này nó đi vào ống phân phối trung tâm. Từ ống trung tâm nước mía theo các lỗ phân phối ở mỗi ngăn đi vào mỗi ngăn. Ở mỗi ngăn nước mía đi từ ống trung tâm ra ngoài thân thiết bị. Trong quá trình di chuyển của nước mía các chất kết tủa lắng xuông đáy của mỗi ngăn và được cánh gạt bùn đưa về chứa ở các hộc bùn, từ hộc chứa bùn, bùn sẽ di chuyển dọc theo bên ngoài ống trung tâm đi xuống đáy thiết bị và tập trung ở ngăn cuối cùng. Sau đó được lấy ra ngoài ở đáy thiết bị. Phần nước mía trong ở mỗi ngăn sẽ đi ra ngoài thông qua ống thu nhận nước mía. 3.3.3. Cách vận hành
Kiểm tra • Kiểm tra tình trạng dầu bôi trơn hộp giảm tốc và bánh vít ống trung tâm đảm bảo dầu còn tốt và đủ, ống trung tâm và cánh gạt bùn bồn lắng có hoạt động tốt không. • Kiểm tra các van rút chè trong, rút bùn lắng có đóng mở tốt không. • Kiểm tra các nắp và cửa vệ sinh đã đóng kín chưa. • Kiểm tra dầu bôi trơn bơm trợ lắng đảm bảo còn tốt và đủ; động cơ và bơm đảm bảo hoạt động tốt. • Kiểm tra van liên thông đảm bảo đóng và mở nhẹ nhàng. • Khởi động • Đóng tất cả các van rút bùn từng ngăn. • Mở van liên thông của bồn lắng. • Mở nhỏ các van rút chè trong trong từng ngăn để kiểm tra mực nước chè, độ pH, chất lượng chè trong. Pha chất trợ lắng với tỉ lệ sử dụng từ 2- 4ppm so với mía. • Khi nước mía được bơm vào bồn lắng thì khởi động bơm trợ lắng. • Khởi động cánh gạt bùn. • Khi bồn lắng đầy (chảy tràn) thì điều chỉnh lại các van chảy từng ngăn lại cho lượng chè ra các ngăn đều nhau. • Đóng van liên thông lại.
Trong khi chạy • Thường xuyên kiểm tra độ pH, chất lượng chè trong và mực bùn trong các ngăn. • Lấy nước chè ra trong các ngăn đều nhau. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 33
Rút bùn từng ngăn đều nhau và liên tục • Ngưng hoạt động. • Khi nước mía ngưng bơm qua thì tắt bơm trợ lắng. • Mở van liên thông bồn lắng. • Rút hết nước mía trong các ngăn lắng. • Xả hết bùn trong bồn lắng. • Mở nước vào rửa sạch bồn lắng. • Tắt động cơ cánh gạt bùn. 3.4. Thiết bị lọc 3.4.1. Cấu tạo Là loại trống lọc chân không thùng quay kiểu lưới lọc. Thiết bì gồm một trống lọc rỗng đặt nằm ngang. Trống được làm bằng thép, trên bề mặt có các lỗ nhỏ. Trống quay được nhờ một motor giảm tốc bánh vít trục vít. Một bộ phận nữa của thiết bị là thùng chứa nước bùn hình chữ U. Trong thùng chứa bình lỏng có lắp một cánh khuấy để không cho bùn lắng xuống đáy. Dọc theo chu vi của trống quay được chia thành những khu vực khác nhau, những khu vực này được nối với hệ thống chân không bằng những ống nhỏ, một đầu ống được nối với các lỗ trên thân trống quay, đầu kia nối đến đầu phân phối ở hai đầu trục của trống. Đầu phân phối gồm hai phần ghép sát nhau, một phần cố định được chia thành những vùng khác nhau như: vùng chân không thấp, vùng chân không cao, vùng không có chân không, ứng với mỗi khu vực này là những quá trình lọc, rửa, sấy, gạt bùn. Phần quay theo trống được gắn với các ống nhỏ nói trên. Ngoài những phần đã mô tả còn có những phần phụ khác như: đường ống, béc phun rửa bùn, dao gạt bùn nằm dọc theo chiều dài của trống. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Hình I. 9: Cấu tạo thiết bị lọc chân không Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 34 1 - Giàn phun nước nóng 2 - Lưới lọc 8 - Vít tải 9 - Máng chứa bùn 3,4 và 7- ống hút chân không 5 - Cánh khuấy bùn 6 - Ống dẫn bùn vào 10 - Trục 11 - Cánh gạt bùn 3.4.2. Nguyên lý hoạt động Trong quá trình hoạt động bên dưới trống lọc ngập trong nước bùn ở thùng chứa nước bùn. Cánh khuấy bùn hoạt động liên tục để không cho bùn lắng xuống đáy thiết bị. Một chu kỳ hoạt động của trống quay gồm: lọc, rửa, sấy, gạt bùn. Khi trống lọc đi vào nước bùn một lúc thì quá trình lọc bắt đầu, lúc này khu vực này của trống được nối với vùng chân không cao, nước mía đi qua lớp lưới lọc theo các ống nhỏ gắn trên các lỗ trên thân trống đến đầu phân phối và đi ra ngoài, còn lớp bùn được giữ lại ở trên lưới lọc. Khi trống lọc ra khỏi mặt nước bùn, phần này của trống lọc vẫn tiếp tục nối với vùng chân không. Phần bùn bám trên lưới lọc được nước nóng phun vào dạng sương, quá trình này được gọi là rửa. Phần nước rửa đi qua lớp lưới lọc mạng theo phần đường nó hòa tan đi vào các ống nhỏ đến đầu phân phối ra ngoài. Trống quay vẫn tiếp tục chuyển đông, lúc này phần này vẫn được nối với phần chân không nhưng không được rửa nước nóng, quá trình này gọi là sấy. Trống tiếp tục quay đến phần gạt bùn, phần này không nối với khu vực chân không nữa. Lớp bùn trên lưới lọc dễ dàng bung ra khi tiếp xúc với dao gạt bùn, kết thúc một chu kỳ và tiếp tục đi vào thùng chứa bùn tiếp tục chu kỳ mới. 3.4.3. Cách vận hành
Kiểm tra • Kiểm tra dầu bôi trơn có đủ không (nếu thiếu bổ sung thêm). • Kiểm tra chiều quay của trống lọc có đúng không. • Kiểm tra vít trộn bùn với cám mía, cánh đảo bùn, vít tải bùn, bộ điều khiển tốc độ trống lọc có hoạt động tốt không. • Liên hệ công nhân vận hành lắng kiểm tra độ đặc của bùn lắng xem lọc được chưa. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 35
Khởi động • Đóng van xả đáy của máng bùn, van xả đường ống từ vít trộn bùn sang lọc. • Đóng van chân không vùng cao và mở van chân không vùng thấp. • Khởi động vít trộn bùn, cánh đảo bùn. • Bơm bùn sang vít trộn bùn đến khoảng 1/3 thùng bùn hồi lưu thì ngưng cấp bùn. Khởi động bơm bùn hồi lưu, khi đảm bảo bơm bùn hồi lưu lên tốt, thì chạy quạt cám mía đưa cám mía sang máng trộn bùn. • Quan sát lượng cám mía trộn với bùn đủ để lọc thì mở van nước cột baromet (hoặc chạy bơm chân không) để tạo chân không cho trống lọc. • Khởi động trống lọc bùn và cài đặt tốc độ 1/2 tốc độ bình thường. • Chạy vít tải bùn và bơm chè lọc. • Khi lớp bùn ướt bao phủ toàn bộ bề mặt trống lọc thì từ từ mở van chân không vùng cao. Quan sát thấy độ chân không lên đủ ( ≥180 mmHg hoặc 0.024 MPa ) thì mở van nước rửa bùn (chú ý không mở van nước quá lớn làm giọt nước xoáy vào lớp bùn lộ ra bề mặt lưới sẽ làm giảm hoặc mất chân không trống lọc). • Tăng tốc độ trống lọc lên cao theo yêu cầu
Trong khi chạy • Cấp nước bùn và lượng cám mía đủ để duy trì chiều dày lớp bùn trên bề mặt trống đều và ổn định (6-10 mm) • Trong khi chạy nếu trên bề mặt trống xuất hiện những lớp bùn mỏng và dao không tách triệt để thì phải dùng dụng cụ cầm tay cạo sạch. • Thường xuyên kiểm tra và đảm bảo bơm bùn hồi lưu lên ổn định, các béc nước rửa bùn hoạt động tốt (phun tơi, không nghẹt).
Dừng máy • Ngưng chạy quạt cám mía • Ngưng bơm cấp bùn • Ngưng bơm bùn hồi lưu, vít trộn bùn, cánh đảo bùn, đóng van nước cột baromet (hoặc tắt bơm chân không). • Mở van xả đáy của máng lọc, van xả đường ống từ vít trộn bùn sang lọc. • Tiếp tục cho trống chạy ở tốc độ thấp và mở nước rửa cho đến khi sạch bề mặt trống thì tắt động cơ trống lọc, đóng nước rửa lại và tắt vít tải bùn. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 36 • Vệ sinh tất cả các thiết bị: máng chứa bùn, vít tải bùn, 2 đầu trống lọc. 3.5. Thiết bị cô đặc 3.5.1. Cấu tạo 19 13 21 Hình I. 10: Cấu tạo thiết bị cô đặc 1- Bộ phận phân li 2- Lá chắn 3- Ống dẫn dịch thu hồi 4- Ống dẫn nước làm sạch 5- Buồng bốc 6- Đồng hồ 7- Cửa vào ra 8- Ống dẫn dung dịch ra 9- Mặt sàn 10- Ống dẫn dung dịch vào 11- Cửa sữa chữa 12- Ống tháo nước rửa 13- Ống tháo nước ngưng 14- Hộp tản hơi 15- Ống xã khí không ngưng 16- Kính quan sát 17- Ống dẫn nước lạnh 18- Van phá chân không 19- Nón chắn 20- Ống dẫn hơi thứ Thân thiết bị hình trụ, đáy và đỉnh hình chỏm cầu. Thân thiết bị gồm 2 phần: phần dưới gọi là buồng đốt, phần trên gọi buồng bốc, bên trên buồng bốc là đỉnh thu hồi. Buồng đốt gồm 2 mặt sàn đặt nằm ngang và song song với nhau, trên mặt sàn có đục lỗ giữa 2 lỗ của 2 mặt sàn người ta lắp các ống truyền nhiệt, bên trong buồng đốt có gắn những cánh dẫn hơi giúp cho việc phân phối hơi được đồng đều. Buồng bốc của 21 1 8 7 6 5 4 3 2 14 13 12 11 10 9 20 29 18 17 16 15 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 37 thiết bị thì rỗng hoàn toàn, có tác dụng để bốc hơi nước mía bên trong. Bên ngoài thì đường ống vào và ra của dung dịch cần bốc hơi nằm ở đáy thiết bị. Thiết bị còn có thêm các đường ống dẫn nước vào, đường ống thoát khí không ngưng, đường ống tháo nước ngưng tụ ở đáy buồng đốt. Trên thân thiết bị có lắp các mặt kính tròn dùng để quan sát mực dung dịch trong thiết bị, ngoài ra còn có các áp kế, nhiệt kế để theo dõi các thông số công nghệ. Hình I. 11: Sơ đồ cấu tạo thiết bị bốc hơi 5 hiệu 3.5.2. Nguyên lý hoạt động  Nguyên lý hoạt động cơ bãn của hệ thống bốc hơi 5 hiệu Hơi thứ của hiệu I được dùng làm hơi đốt cho hiệu II, hơi thứ của hiệu II được dùng làm hơi đốt cho hiệu III, hơi thứ của hiệu III được dùng làm hơi đốt cho hiệu IV, hơi thứ của hiệu IV được dùng làm hơi đốt cho hiệu V, hơi thứ của hiệu V đưa đến tháp ngưng tụ. Nước mía qua mỗi hiệu đều bốc hơi một phần nước, nồng độ nước mía sẽ tăng dần lên. Sau khi ra khỏi hiệu cuối ta thu được sirô có Bx từ 60% đến 65%. Điều kiện cần thiết để truyền nhiệt ở các thiết bị là phải có sự chênh lệch nhiệt độ giữa hơi đốt và dung dịch đường tức là sự chênh lệch áp suất của hơi đốt và hơi thứ trong các hiệu. Áp suất trong các hiệu giảm dần từ hiệu đầu đến hiệu cuối.  Nguyên lý hoạt động của nồi bốc hơi Hơi đi vào buồng bốc và đi bên ngoài ống truyền nhiệt, nước mía vào đáy thiết bị và theo bên trong các ống truyền nhiệt đi lên buồng bốc. Trong quá trình này hơi truyền nhiệt cho nước mía. Hơi mất nhiệt ngưng tụ thành nước và thoát ra ở đáy buồng đốt, khí không ngưng thoát ra ở phần trên buồng đốt. Nước mía nhận nhiệt của hơi nước nên nhiệt độ tăng lên và đi lên buồng bốc. Tại buồng bốc một phần nước thoát ra khỏi dung dịch chuyển sang trạng thái hơi, hơi này đi lên phía trên qua bộ phận thu hồi đường ở đỉnh thiết bị. Tại bộ thu hồi đường lượng đường bị lôi cuốn theo hơi nước sẽ được giữ lại còn hơi ra khỏi thiết bị. Hơi này được dùng để nấu đường, cung cấp cho hiệu bốc hơi kế tiếp hay gia nhiệt cho nước mía. Đối với hiệu bốc hơi cuối thì hơi này đi vào tháp ngưng tụ. Sirô Hơi đốt Dung dịch vào Hơi vào Cột Baromet Hiệu 1 Hiệu 5 Hiệu 2 Hiệu 3 Hiệu 4 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 38 Nước mía ở buồng bốc khi bay hơi sẽ mất nhiệt và nồng độ dung dịch sẽ tăng lên. 3.5.3. Cách vận hành của hệ thống bốc hơi
Chuẩn bị - Kiểm tra tất cả đồng hồ đo áp lực, đồng hồ đo nhiệt độ, đồng hồ chân không, van an toànCác đồng hồ phải được hiệu chuẩn đảm bảo hoạt động bình thường. - Xác định 5 hiệu bốc hơi sẽ làm việc - Kiểm tra các van liên quan có làm việc tốt không và phải đóng mở đúng vị trí làm việc. - Báo cho công nhân vận hành bơm biết để chuẩn bị các bơm cần đưa vào hoạt động.
Vận hành - Bốc hơi nước Khi chưa có chè trong, bốc nước chủ yếu để tiêu thụ hơi thừa của turbine, cung cấp nước ngưng tụ cho lò hơi và các nhu cầu khác, đồng thời để kiểm tra lại độ chân không của các hiệu. - Mở từ từ van hơi vào hiệu I để sấy buồng đốt đến nhiệt độ 60-70oC. - Mở van nước vào ngập mặt sàn 5 hiệu bốc hơi. - Mở van hơi chính để cấp hơi cho hiệu I, mở van lớn dần đến áp lực hơi theo yêu cầu. - Mở van nước cột baromet để tạo chân không cho hệ thống. - Khi nước trong buồng bốc hiệu I bắt đầu sôi, mở van hơi từ từ vào hiệu II và tương tự đến hiệu III, IV, V. - Điều chỉnh áp lực nước cột baromet để điều chỉnh độ chân không các hiệu theo yêu cầu. - Kiểm tra việc thoát nước ngưng tụ và khí không ngưng. - Trong quá trình bốc nước, luôn khống chế lượng nước trong nồi phải sôi đến ½ kính quan sát 1. - Bốc hơi chè trong Khi đã đủ chè trong ( liên hệ công nhân vận hành lắng) thì tiến hành đưa chè trong lần lượt vào hiệu I đến hiệu V theo các bước sau: - Đóng van hơi vào hiệu I - Đóng van nước cột baromet, mở van phá chân không hiệu III, IV, V. - Tiến hành xả bỏ hết nước từ hiệu I đến hiệu V qua van xả đáy. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 39 - Đóng kín van xả đáy lại - Đóng van phá chân không, mở van nước cột baromet tạo chân không trở lại. - Bơm chè trong vào hiệu I đến ngập mặt sàn đồng thời mở van cấp hơi vào hiệu I đến khi sôi (chè trong đã qua gia nhiệt lần 3). - Khi mật chè trong hiệu I sôi, mở van nguyên liệu đưa chè từ hiệu I sang hiệu II đến ngập mặt sàn đồng thời mở van hơi vào hiệu II đến khi mật chè sôi. Tương tự cho hiệu III, IV, V. - Điều chỉnh van hơi cấp và áp lực cột baromet để đảm bảo nồng độ sirô ra khỏi hiệu cuối đạt từ 50-600 Bx. Bãng I. 4: Bảng thông số kỹ thuật của 5 hiệu bốc hơi. Hiệu Nhiệt độ sôi (0C) Áp lực ( kg/cm2) Chân không (mmHg) 1 110-118 0.4-1.1 --- 2 95-100 0.1-0.3 --- 3 85-90 --- 280-350 4 78-82 --- 400-450 5 55-65 --- 620-670 Nguồn: Số liệu thực tế Nhà máy đường Phụng Hiệp
Các yêu cầu cần phải đảm bảo trong quá trình vận hành: - Chè trong vào hiệu I liên tục, ổn định. - Cung cấp hơi vào hiệu I liên tục, áp lực hơi phải ổn định. - Đảm bảo mức dung dịch trong các hiệu sôi ở mức ½ kính quan sát 1. - Xả nước ngưng tụ ở các hiệu liên tục, ổn định. - Xả khí không ngưng ở hiệu I gián đoạn, các hiệu còn lại xả liên tục. - Ổn định độ mở van giữa các hiệu để nồng độ sirô ra khỏi hiệu V ổn định. - Cung cấp hơi thứ cho nấu đường và gia nhiệt phải thích hợp để đảm bảo độ chênh lệch nhiệt độ, áp lực, chân không giữa các hiệu.
Dừng bốc - Đóng van chè trong vào hiệu I, ngừng bơm chè trong. - Đóng van hơi vào gia nhiệt 3. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 40 - Bơm nước vào hiệu I để đuổi chè sang các hiệu sau. - Khi nồng độ mật chè hiệu V đạt yêu cầu thì đóng van hơi, ngưng bốc, mở van phá chân không, mở van xả đáy hiệu V, bơm hết sirô lên nấu đường. - Báo công nhân vận hành bơm tắt bơm nước ngưng tụ và bơm sirô. 3.6. Thiết bị nấu đường 3.6.1. Cấu tạo Gồm 2 phần chính: buồng bốc và buồng đốt. Buồng đốt gồm các ống truyền nhiệt, ở tâm có ống tuần hoàn giữa khá lớn. Phía trên buồng đốt nối với buồng bốc hơi. Phía dưới buồng đốt nối với đáy nón có hệ thống van thuỷ lực. Buồng bốc dùng để tách hơi thứ ra khỏi hỗn hợp hơi lỏng. Trong buồng bốc có nón chắn dùng để tách những giọt lỏng do hơi thứ mang theo. Đường kính buồng bốc thường rất lớn dể tăng bề mặt bốc hơi. Để tránh hơi thứ mang theo nhiều chất lỏng người ta bố trí bộ phận phân ly ở phía trên, để tránh mất mát nhiều nhiệt ra môi trường xung quanh, thiết bị được bão ôn bằng lớp cách nhiệt trên đỉnh có đường dẫn hơi thứ ra cột baromet. Bên trên buồng đốt có ống thoát khí không ngưng bên dưới có ống thoát nước ngưng tụ. Hơi đốt vào bên hông buồng đốt, ngoài ra trên buồng bốc còn có ống hơi nước để xông rửa nồi và ống rửa kính. Ngoài ra thiết bị còn có: Nhiệt kế, áp kế, kính quan sát, ống dẫn giống van an toàn, van tháo liệu ở dưới đáy, thước đo dung dịch, 2 ống dẫn dịch thu hồi. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 41 Hình I. 12: Thiết bị nấu đường 1- Bộ phận phân ly 2- Ống dẫn hơi thứ 3- Ống dẫn nước làm sạch 4- Ống dẫn dịch thu hồi 5- Van an toàn 6- Ống dẫn dung dịch vào 7- Buồng đốt 8- Ống tháo nước ngưng 9- Van thủy lực 10- Cửa tháo liệu 11- Ống dẫn giống 12- Ống dẫn khí không ngưng 13- Ống dẫn hơi đốt 14- Kính quan sát 15- Đồng hồ 16- Nón chắn 17- Lá chắn 18- Van phá chân không 3.6.2. Nguyên lý hoạt động Dung dịch đi vào theo ống dẫn xuống dưới đáy ống tuần hoàn lớn rồi đi lên trong các ống truyền nhiệt, còn hơi đốt đi vào khoảng trống phía ngoài ống truyền nhiệt. Khi làm việc dung dịch trong ống truyền nhiệt tạo thành hỗn hợp hơi - lỏng còn trong ống 1 9 8 7 6 5 4 3 2 14 13 12 11 10 18 17 16 15 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 42 tuần hoàn: Thể tích dung dịch trên một đơn vị bề mặt truyền nhiệt lớn hơn so với ở ống truyền nhiệt. Do đó lượng hơi tạo ra trong hỗn hợp hơi lỏng ít hơn. Vì vậy khối lượng riêng của hỗn hợp hơi lỏng ở đây lớn hơn trong ống truyền nhiệt. Kết quả là xuất hiện sự chuyển động từ trên xuống dưới ở trong ống tuần hoàn còn từ dưới lên trên ống truyền nhiệt. Mặt khác độ Bx trong nồi nấu lớn hơn độ Bx nguyên liệu đi vào dẫn đến tỷ trọng của dung dịch trong nồi nấu lớn hơn tỉ trọng của dung dịch bên ngoài do đó có sự đối lưu tự nhiên giữa ống tuần hoàn và ống truyền nhiệt. Đó là hiện tượng tuần hoàn tự nhên.Và đó cũng là lý do tại sao người ta bố trí đường ống dẫn dung dịch vào xuống dưới đáy buồng. Quá trình tuần hoàn tự nhiên trong thiết bị được tiến hành liên tục cho tới khi nào nồng độ dung dịch đạt yêu cầu thì mở van thuỷ lực ở đáy để tháo dung dịch ra. Trong quá tình trao đổi nhiệt, hơi đốt mất nhiệt và ngưng tụ thành nước ngưng được tháo ra ngoài qua ống dẫn nước ngưng ở đáy buồng đốt. Còn khí không ngưng được xả ra ngoài qua ống dẫn khí không ngưng. Đồng thời dung dịch nhận nhiệt làm bốc hơi nước tạo thành hơi thứ qua bộ phận phân ly rồi thoát ra ngoài qua hệ thống ngưng tụ tạo chân không (cột baromet). Ngoài ra trong quá trình nấu người ta còn cho NaHSO3 vào để tẩy trắng đường. Đây là quá trình nấu đường gián đoạn bằng chân không. 3.6.3. Cách vận hành
Chuẩn bị - Kiểm tra các van đều đóng kín, chú ý van xuống đường. - Kiểm tra xem nguyên liệu có đủ nấu chưa. - Kiểm tra thông số kỹ thuật của KCS kiểm tra để báo kíp trưởng, tổ trưởng phân hệ nấu đường và phối liệu. - Kiểm tra đồng hồ đo chân không, áp suất, nhiệt độ và các bơm liên hệ có hoạt động bình thường không.
Khởi động Nấu đường gồm 5 giai đoạn: - Cô đặc đầu: + Mở van tạo chân không từ 640 - 660 mmHg. + Mở van cho nguyên liệu vào ngập buồng đốt. + Mở van hơi vào từ từ đến áp suất và nhiệt độ theo đúng qui định. - Tạo hạt: Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 43 + Cô đặc nguyên liệu đến trạng thái quá bão hòa. + Tạo mầm tinh thể (bỏ bột hoặc rút giống). - Nuôi hạt: + Chỉnh lí tinh thể theo thể tích hạt cần thiết. + Nuôi tinh thể đến thể tích nồi nấu theo qui định bằng cách cho ăn sirô vào cho đến khi đủ thể tích yêu cầu. Chú ý: Điều hòa chân không, áp suất không thay đổi + Nửa giờ hoặc một giờ đến khi xuống đường lần cuối để giữ sự luân lưu đường non tốt trong nồi. + Cho ăn sirô để tiêu thụ lượng nước bốc hơi. - Cô đặc cuối: + Cô đặc cuối đến độ Bx qui định • Đường non A: Bx = 92 - 94 • Đường non B: Bx = 94 - 96 • Đường non C: Bx = 96 - 98 + Báo công nhân trực trợ tinh chuẩn bị xả đường - Xuống đường: + Đóng van hơi buồng đốt. + Đóng van chân không. + Mở van xả gió chân không. + Mở xilanh nhỏ ra khỏi đầu pittông van đáy. + Mở xilanh lớn để mở van đáy xả đường. + Xả đường non xong mở van hơi rửa nồi đến nhiệt độ t =100oC. + Đóng xilanh lớn để đóng van đáy. + Đóng xilanh nhỏ để giử pittông van đáy. 3.7. Thiết bị trợ tinh 3.7.1. Nhiệm vụ Tiếp tục thực hiện quá trình kết tinh đường sau khi đường non ra khỏi nồi nấu đường nhằm nâng cao hiệu suất kết tinh, hạ thấp tinh độ cuối đối với đường non cấp thấp. Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 44 Đường non cấp thấp ta không thể kết thúc quá trình kết tinh trong nồi nấu vì độ nhớt cao. Muốn lấy được nhiều đường thì đường non cần thời gian dài và như vậy đường sẽ bị sẫm màu, tiêu tốn hơi đốt cao và ảnh hưởng đến công suất của khâu nấu.Vì vậy khi nấu đến nồng độ chất khô 97-98% cho đường non vào thiết bị làm lạnh để kết tinh thêm đồng thời làm cho đường non thích ứng với điều kiện ly tâm. Khi nhiệt độ giảm, độ hoà tan của đường saccharose giảm, dung dịch đạt độ quá bão hoà. Khống chế độ quá bão hoà thích hợp để tinh thể lớn lên, giảm được tinh độ mẫu dịch. 3.7.2. Phân loại Gồm hai loại: Trợ tinh ngang và trợ tinh đứng A. Trợ tinh ngang tự nhiên làm mát bằng không khí (trợ tinh A)
Cấu tạo Là thùng rỗng có dạng hình chữ U. Bên trong có hệ thống cánh khuấy hình ellip được nối với trục, một đầu trục được gắn với môtơ thông qua hộp giảm tốc. Ở phía đáy đầu kia của thùng có cửa tháo liệu. Hình I. 13: Cấu tạo thiết bị trợ tinh A 1- Cánh khuấy 2- Trục 3- Bánh răng 4- Motor 5- Cửa tháo liệu
Nguyên lý hoạt động Đường non từ nồi nấu qua máng chảy xuống bồn trợ tinh. Đường non trong bồn trợ tinh được làm nguội từ từ bằng không khí thông qua hệ thống cánh khuấy ngoài ra hệ thống cánh khuấy còn dùng để làm cho mẫu dịch trong đường non được trộn đều, tránh tình trạng tinh thể có tỷ trọng lớn bị lắng xuống đáy thùng và đóng cứng khó cạy ra và mẫu dịch có tỷ trọng thấp ở bên trên. Đồng thời giữ cho nhiệt độ các nơi trong thùng được đều nhau không xảy ra nhiệt độ hạ thấp cục bộ sinh nguỵ tinh. Đường non sau khi trợ tinh xong được dẫn qua cửa tháo liệu xuống dưới để ly tâm. 1 4 5 3 2 Luận văn tốt nghiệp khóa 29 năm 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng 45
Cách vận hành - Chuẩn bị + Kiểm tra thiết bị vệ sinh sạch sẽ. + Kiểm tra bulông cánh khuấy. + Kiểm tra dầu mỡ bôi trơn, hộp giảm tốc, các bánh răng trục vít, các gối đỡ, cổ trục. + Kiểm tra công tắc động cơ, khớp nối. + Quay khớp