Thiết Bị Cô đặc Loại Màng - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (6 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Cơ khí - Chế tạo máy

Thiết bị cô đặc loại màng

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (71 KB, 6 trang )

I.Đặt vấn đề.Truyền nhiệt có vai trị khơng thể thiếu trong ngành công nghệ thực phẩm, làtiền đề để tạo ra các quá trình biến đổi và chế biến thực phẩm làm thực phẩm phongphú đa dạng hơn và quá trình cơ đặc cũng nằm trong số đó. Q trình cô đặc đượcsử dụng nhiều trong công nghiệp đồ hộp để sản xuất cà chua cô đặc, mứt, nước quảcô đặc, các loại soup khơ, sữa đặc, ....Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau để tách nước ra khỏi thực phẩm.Trong đó, phương pháp cơ đặc bằng nhiệt tốn nhiều chi phí năng lượng. Tuy nhiên,ưu điểm vượt trội của phương pháp cơ đặc có thể tăng lên rất cao so với các phươngpháp tách nước khác. Trong quá trình cơ đặc nhiệt, người ta thường sử dụng hơinước bão hịa để nâng nhiệt độ ngun liệu cần cơ đặc đến điểm sơi. Khi đó, nướctừ trạng thái lỏng sẽ chuyển qua trạng thái hơi và thốt ra mơi trường xung quanh.Việc cơ đặc nhiệt có mục đích làm tăng nồng độ chất khơ của thực phẩm. Trong qtrình cơ đặc bằng nhiệt, ngun liệu đầu vào ln có dạng lỏng. Nồng độ chất khôcủa nguyên liệu thường trong khoảng 10- 35%. Sau q trình cơ đặc, sản phẩm thuđược cũng có dạng lỏng và nồng độ chất khơ có thể lên đến 80%.Q trình cơ đặc là q trình rất quan trọng trong cơng nghệ thực phẩm. Nó cónhiều ứng dụng thực tiễn nhằm đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng khi tiêu thụthực phẩm. Để quá trình cơ đặc xảy ra một cách hiệu quả và an tồn thì tìm một loạithiết bị phù hợp là điều hết sức cần thiết. Sự phù hợp đó cịn phụ thuộc vào nhiềuyếu tố như năng suất yêu cầu, khơng gian nhà máy, hiệu suất mong muốn,…. Chínhvì thế, qua bài tiểu luận này, tôi muốn đề cập đến thiết bị liên quan đến q trình cơđặc, cụ thể là thiết bị cô đặc loại màng để mọi người có thể hiểu rõ hơn về các vấnđề liên quan như cấu tạo, nguyên lý hoạt động, ưu nhược điểm, ứng dụng, sự cố vàcách khắc phục của loại thiết bị này. II.Nội dung.1. Khái niệm chung.a. Định nghĩa.Q trình cơ đặc là q trình làm bay hơi một phần dung mơi của dung dịchchứa chất tan không bay hơi, ở nhiệt độ sơi.Mục đích làm tăng nồng độ chất tan, tách chất rắn hòa tan ở dạng tinh thể (kếttinh), thu dung môi ở dạng nguyên chất (cất nước).b. Một số sự biến đổi trong q trình cơ đặc.Vật lý: Trong q trình cơ đặc, nhiều biến đổi vật lý xảy ra trong nguyên liệunhư hàm lượng chất khô tăng, độ nhớt tăng, tỷ trọng tăng…. Tuy nhiên, khối lượngvà thể tích ngun liệu giảm đi.Hóa học: Dưới tác dụng của nhiệt trong q trình cơ đặc, các thành phần hóahọc trong nguyên liệu có thể phản ứng với nhau hoặc bị phân hủy. Biến đổi nàycũng làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Trong q trình cơ đặc, do nướcbốc hơi nên giá trị của pH của thực phẩm cũng thay đổi theo. Tốc độ của các phảnứng hóa học xảy ra trong q trình cơ đặc bằng nhiệt sẽ phụ thuộc chủ yếu vào giátrị nhiệt độ và thời gian cơ đặc.Bảo quản: Q trình cơ đặc bằng nhiệt làm giảm hàm lượng nước và tăng hàmlượng chất khơ trong sản phẩm. Do đó, hoạt độ của nước trong sản phẩm sau cô đặcsẽ giảm đi. Đây là một yếu tố quan trọng gây ức chế hệ vi sinh vật trong sản phẩmvà góp phần kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.Hóa lý: Biến đổi hóa lý quan trọng trong q trình cơ đặc bằng nhiệt là sựchuyển pha của nước. Nước tồn tại ở trạng thái lỏng trong nguyên liệu trước khi côđặc và sẽ chuyển sang trạng thái hơi sau khi cô đặc và thốt ra mơi trường bênngồi. Trong q trình cơ đặc, có thể xảy ra sự đơng tụ protein trong ngun liệunếu nhiệt độ cô đặc cao và đủ làm biến tính bất thuận nghịch protein. Để hạn chếhiện tượng này, các nhà sản xuất cần tìm hiểu kỹ về thành phần hóa học của ngunliệu và chọn nhiệt độ cơ đặc phù hợp.Hóa sinh và sinh học: Khi cơ đặc ở áp suất thường, do nhiệt độ cô đặc cao nêncác enzyme trong nguyên liệu bị vô hoạt, nhiều vi sinh vật bị ức chế. Các biến đổihóa sinh và sinh học gần như không xảy ra. Khi cô đặc ở áp suất chân không, donhiệt độ cô đặc thấp nên một số enzyme và vi sinh vật chịu nhiệt có thể hoạt độngđược. Cần lưu ý là các bào tử có thể hoạt hóa ở nhiệt độ 70oC. Quá trình cơ đặc xảyra làm hạn chế khả năng hoạt động của vi sinh vật ở nồng độ cao.2. Cấu tạo. 1.2.3.4.5.6.7.8.9.Hơi thứPhòng bốc hơiHơi đốtMàng chắnSản phẩm raPhòng đốtNước ngưng tụBơmKhí khơng ngưngHơi thứ là hơi của dung mơi được tách ra trong q trình cơ đặc, hơi thứ ởnhiệt độ cao có thể tái sử dụng để đun nóng một thiết bị khác.Hơi đốt người ta thường dùng là hơi bão hòa với nhiệt độ khoảng 1000C.Nước ngưng tụ là khi hơi đốt từ nhiệt độ cao sau khi truyền nhiệt sẽ giảm nhiệtđộ làm cho hơi đốt ngưng tụ lại thành nước.Khí khơng ngưng là khí bị lẫn vào hơi đốt, sau khi truyền nhiệt các khí nàykhơng thể ngưng tụ được, nếu khơng xả ra ngồi thì lâu ngày khí sẽ tích tụ lại tạonên áp lực lớn làm hỏng thiết bị.3. Nguyên lý hoạt độngTrước khi cho thiết bị hoạt động, thì việc kiểm tra là điều rất quan trọng. Kiểmtra hệ thống van và các bộ phận để đảm bảo an tồn trong q trình làm việc.Hơi đốt đi vào trong phòng đốt 6 theo cửa số 3. Hơi đốt lúc này có nhiệt độcao, bay bên ngoài ống và truyền nhiệt cho các ống có trong phịng đốt 6 rồi nhiệt độ giảm xuống thấp và ngưng tụ lại, sau đó nước thoát ra bằng cửa số 7. Tuy nhiên,trong hơi đốt có tồn tại lượng khí khơng ngưng, sau q trình truyền nhiệt khí nàykhơng ngưng tụ được rồi được xả ra bằng cửa số 9.Dung dịch cần cô đặc sẽ được bơm vào trong các ống ở phòng đốt 6 bằng bơm8 với chiều cao khoảng 1/4 -1/5 chiều cao ống truyền nhiệt. Dung dịch sẽ sôi nhờnhiệt độ cao do hơi đốt truyền qua thành ống rồi cấp nhiệt cho dung dịch. Khi dungdịch sơi sẽ có hơi thứ bốc lên phồng bốc hơi 2 và thoát ra khỏi thiết bị bằng cửa số1. Khi hơi thứ bốc hơi từ dưới lên với vận tốc nhất định sẽ kéo theo dung dịch dânglên đến miệng ống, khi đi lên dung dịch tiếp tục bốc hơi cho đến khi dung dịch côđặc lại đạt đến nồng độ cần thiết, khi thành sản phẩm ưng ý thì sẽ được lấy ra quacửa sản phẩm ra 5.4.a.-Ưu, nhược điểm.Ưu điểm.Nước bão hịa có hệ số trao đổi nhiệt lớn.Vì trao đổi nhiệt gián tiếp bằng hơi bão hịa cho nên khơng bị bám cặn trênbề mặt truyền nhiệt.- Áp suất thủy tĩnh nhỏ vì dung dịch chuyển động liên tục.- Thiết bị đơn giản, dễ sử dụng, dễ lắp ráp, sửa chữa, gọn nên chiếm diện tíchnhỏ.b. Nhược điểm.- Tốn năng lượng cho bơm hoạt động.- Khó vệ sinh các ống trong phịng đốt.- Khó điều chỉnh lượng hơi đốt vào và lượng dung dịch thay đổi.- Không sử dụng được cho dung dịch nhớt và dung dịch kết tinh.5. Ứng dụng- Được dùng nhiều trong ngành công nghệ thực phẩm- Dùng để cô đặc các sản phẩm như sữa, đường, bánh kẹo,…- Dùng để cô đặc nước trái cây để làm mứt6. Các sự cố và cách khắc phục.- Lượng hơi đốt nạp vào khơng đủ làm q trình cơ đặc xảy ra lâu hơn.Khắc phục: tăng hơi đốt hoặc giảm nguyên liệu- Lượng hơi đốt nạp vào quá nhiều làm dung dịch tiếp xúc với nhiệt độ quácao gây ra các phản ứng cháy, caramen hóa,…Khắc phục: giảm hơi đốt hoặc tăng nguyên liệu.- Nguyên liệu ít làm nhiệt độ thành ống cao gây hư hại ốngKhắc phục: giảm hơi đốt hoặc tăng nguyên liệu.- Nguyên liệu nhiều làm q trình cơ đặc xảy ra lâu và sản phẩm không đạt kếtquả như mong muốn.Khắc phục: tăng hơi đốt hoặc giảm nguyên liệu --Khơng thể tháo nước ngưng tụ có thể do lượng hơi đốt vào quá nhiều tạo ranhiều nước ngưng làm nước ngưng khơng kịp thốt hoặc đường thốt nướcngưng có sự cố.Khắc phục: giảm hơi đốt đồng thời giảm nguyên liệu và kiểm tra thườngxuyên hệ thống thoát nước ngưngĐường ống bị dung dịch ma sát nhiều, theo thời gian sẽ bị bào mòn.Khắc phục: kiểm tra và bảo dưỡng thường xuyênTrục trặc, thất thoát và hư hại ở các van, khớp nối thiết bịKhắc phục: kiểm tra, bảo dưỡng thường xuyên và thay thế định kỳ.Lượng dung dịch dư bám lại ở ống trong phòng đốtKhắc phục: vệ sinh thường xuyên III.Kết luận.Q trình cơ đặc là q trình quan trọng, có nhiều ứng dụng trong ngành cơngnghệ thực phẩm. Ngồi việc tạo ra nhiều loại sản phẩm đa dạng thì q trình cơ đặccịn làm giảm hoạt độ nước và tăng thêm thời gian bảo quản.Thiết bị cô đặc loại màng thường được dùng rất nhiều trong các nhà máy thựcphẩm. Ngồi mục đích là để cơ đặc để tạo ra sản phẩm thì thiết bị cịn có mục đíchxử lí cơ đặc ngun liệu để sử dụng cho q trình sản xuất khác.Tài liệu tham khảo1. Giáo trình quá trình và thiết bị truyền nhiệt trong cơng nghệ thực phẩm – PGS.TSNguyễn Văn Toản2. />3. />4. />Lời cảm ơnĐể hoàn thành tốt bài tiểu luận này em xin chân thành cảm ơn đến trường Đạihọc Nông Lâm – Đại học Huế đã đưa học phần Quá trình và thiết bị truyền nhiệtvào chương trình dạy học. Đặc biệt cảm ơn sâu sắc đến giảng viên bộ môn PGS.TSNguyễn Văn Toản đã rất nhiệt huyết truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích vàtận tình giảng dạy. Mơn Q trình và thiết bị truyền nhiệt là một mơn học bổ íchgiúp chúng em có được thêm nhiều kiến thức về các q trình truyền nhiệt nóichung và q trình cơ đặc nói riêng, giúp em hiểu rõ hơn về các thiết bị cô đặc, đặcbiệt là thiết bị cô đặc loại màng để có thể ứng dụng vào cơng việc sau này.Khi làm bài tập sẽ khó tránh khỏi sai sót mong thầy thơng cảm và góp ý tậntình để em sửa chữa. Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn.

Tài liệu liên quan

Thiết kế hệ thống điều chỉnh cụm thiết bị cô đặc 1 nồi
- 6
- 1
- 34
Thiết kế thiết bị cô đặc dung dịch NaNO3
- 250
- 6
- 64
Thiết kế thiết bị cô đặc nước cam
- 55
- 3
- 40
thiết lập hệ thống điều chỉnh cụm thiết bị cô đặc một nồi liên tục
- 5
- 794
- 9
Đồ án: Thiết lập hệ thống điều chỉnh cụm thiết bị cô đặc một nồi liên tục 2
- 31
- 860
- 2
Nghiên cứu một số thông số chính làm cơ sở cải tiến thiết bị cô đặc nước dứa tại công ty cổ phần thực phẩm xuất khẩu đồng giao
- 85
- 640
- 2
Tính toán hệ thống thiết bị cô đặc
- 59
- 2
- 20
luận văn thiết kế thiết bị cô đặc một nồi gián đoạn dung dịch nacl
- 50
- 1
- 5
đồ án thiết bị cô đặc
- 63
- 909
- 1
thiết kế hệ thống cô đặc 3 nồi xuôi chiều làm việc liên tục dung dịch kno3 bằng thiết bị cô đặc loại ống tuần hoàn trung tâm.
- 76
- 7
- 11