CHƯƠNG 1. Tổng quan về nguyên liệu. Tổng quan về phương pháp sấy. Bản chất quá trình sấy.
Phân loại quá trình sấy. Phương pháp thực hiện. Phương án thiết kế hệ thống sấy đường. TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH.
Các thông số tác nhân sấy:. Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A):. Thông số trạng thái không khí sau khi đi qua caloriphe (B):. Thông số trang thái không khí ra khỏi thiết bị sấy (C):.
Cân bằng vật chất. Cân bằng năng lượng cho quá trình sấy lý thuyết. Cân bằng năng lượng cho thiết bị sấy thực:. 13 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH.
Thể tích, đường kính và chiều dài thùng sấy. Cường độ bay hơi ẩm:. Thời gian lưu của vật liệu:. Số vòng quay của thùng 3.
Hệ số truyền nhiệt K. Bề mặt truyền nhiệt F. Kiểm tra bề dày thùng:. Tính trở lực qua thùng sấy:.
chiều cao vật liệu trong thùng. Thông số cánh đảo trong thùng. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ. Hệ số trao đổi nhiệt giữa khói và bề mặt ống 𝜶𝟏 .Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của không khí chảy cắt ngang ống 𝜶𝟐.
Trở lưc hệ thống. Tính công suất của quạt và chọn quạt. thiết bị quay thùng. chọn động cơ quay thùng.
Chọn hộp giảm tốc. Bộ truyền bánh răng. Vành đai quay thùng. Con lăn đỡ và con lăn chặn.
Gầu tải nhập liệu. 47 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH THIẾT BỊ. 48 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN. 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
TỔNG QUAN Đường saccarose là chất có vị ngọt tự nhiên, là loại thực phẩm không thể thiếu đối với cơ thể con người. Đường có thể dùng trực tiếp hoặc dùng làm nguyên liệu trong sản xuất thực phẩm như sản xuất bánh kẹo, mứt, nước giải khát, … Sấy là một công đoạn đóng vai trò quan trọng trong quy trình sản xuất ra đường. Việc sấy đường đã giúp cho việc bảo quản và vận chuyển đường được thuận lợi và đảm bảo chất lượng. Quy trình sản xuất đường mía có thể mô tả như sau: Mía cây xé tơi mía Ép mía Trích ly Làm sạch Kết tinh đường Nấu đường Cô Đặc Lắng non Đường Phân ly Sấy đường Đóng gói loại I 1.
Tổng quan về nguyên liệu. Đường saccarose là một trong những thành phần chính của cây mía chiếm hàm lượng cao, là sản phẩm của công nghệ sản xuất đường. 5 Đường saccarose có những tính chất đặc trưng sau Tính chất vật lý: Là chất rắn kết tinh không màu, trong suốt, vị ngọt Khối lượng riêng: = 1,5879 g/cm3 Nhiệt độ nóng chảy t = 186-188oC Không tan trong dầu hỏa, ancol, benzen,… Dễ tan trong nước, độ tan tỉ lệ thuận với nhiệt độ. Ở 20oC, độ tan của đường = 211,5g/ 100ml H2O Tính chất hóa học Trong môi trường acid Trong môi trường acid có pH<7 đường saccarose bị thủy phân thành glucoza và fructoza C12H22O11 + H2O -> C6H12O6 + C6H12O6 Phản ứng trên là phản ứng nghịch đảo đường Trong môi trường kiềm Dung dịch đường có tính acid yếu nên tác dụng được với các chất kiềm tạo thành saccarate.
Phản ứng kiềm áp dụng trong sản xuất đường là phản ứng vôi: Mono và dicanxi saccarate dễ bị phân hủy, trisaccarate khó bị phân hủy. Đặc tính này của tri saccarate được ứng dụng để lấy đường saccarose ra khỏi mật củ cải. Điều kiện pH >8 ( môi trường base nhẹ) và bị nung nóng trong thời gian dài, đường saccarose bị phân hủy tạo thành các hợp chất có màu vàng và nâu. Tổng quan về phương pháp sấy 1.
Bản chất quá trình sấy Sấy là qúa trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt, là quá trình khuếch tán do sự chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh. Phân loại quá trình sấy 6 Người ta phân biệt ra 2 loại: Sấy tự nhiên: nhờ tác nhân chính là nắng, gió. Tuy nhiên, phơi nắng bị hạn chế lớn là cần diện tích sân phơi rộng và phụ thuộc vào thời tiết, đặc biệt bất lợi trong mùa mưa. Sấy nhân tạo: là quá trình cần cung cấp nhiệt, nghĩa là phải dung dến tác nhân sấy như khói lò, không khí nóng, hơi quá nhiệt.Quá trính sấy này nhân, dễ điều khiển và triệt để hơn sấy tự nhiên.
Và cũng có nhiều cách phân loại: Dựa vào tác nhân sấy: - Sấy bằng không khí hay khói lò. - Sấy thăng hoa. - Sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng điện cao tầng. Dựa vào áp suất làm việc: - Sấy chân không.
- Sấy ở áp suất thường. Dựa vào phương pháp làm việc: - Máy sấy liên tục. - Máy sấy gián đoạn. Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho qúa trình sấy: - Máy sấy tiếp xúc hoặc máy sấy đối lưu.
- Máy sấy bức xạ hoặc máy sấy bằng dòng điện cao tầng Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun… Dựa vào chuyển động tương hỗ của tác nhân sấy và vật liệu sấy: sấy xuôi chiều, ngược chiều, chéo dòng… 1. Phương pháp thực hiện Sử dụng tác nhân sấy và chất tải nhiệt 7 Cơ chế của quá trình sấy gồm hai giai đoạn: gia nhiệt cho vật liệu sấy để làm ẩm hóa hơi và mang hơi ẩm từ bề mặt vào môi trường, Nếu ẩm thoát ra khỏi vật liệu mà không mang đi kịp thời sẽ ảnh hưởng tới quá trình bốc hơi ẩm từ vật liệu sấy và xảy ra hiện tượng hút ẩm trở lại. Quá trình có thể dẫn tới làm cho vật không những không được thoát ẩm mà còn làm cho tính chất hóa lý của vật cần sấy thay đổi. Để tải ẩm từ vật cần sấy vào môi trường có thể dùng các biện pháp Dùng tác nhân sấy làm chất tải nhiệt Dùng bơm chân không để hút ẩm từ vật liệu sấy thải ra ngoài( sấy chân không) Trong quá trình sấy đối lưu, vai trò của tác nhân sấy đặc biệt quan trọng vì nó đóng vai trò vừa tải nhệt vừa tải ẩm.
Các tác nhân sấy thường là không khí nóng, khói nóng, hỗn hợp không khí nóng và khói hay hơi quá nhiệt. Dùng khói làm chất tải nhiệt thì hệ thống thiết bị sẽ đơn giản, giá thành thiết bị thấp hơn so với dùng hơi nước. Dùng hơi nước làm chất tải nhiệt có ưu điểm là caloriphe hơi-khí cấu tạo gọn nhẹ, hệ số truyền nhiêt lớn và thường có thể làm cánh ở phía không khí,việc điều chỉnh nhiệt độ môi chất sấy dễ dàng. Thiết bị không bị bám bẩn do khói, làm việc ở nhiệt độ tương đối thấp nên tuổi thọ có thể cao hơn so với caloriphe khí-khói.
Tuy nhiên, giá thành đầu tư thiết bị tương đối lớn. Phương án thiết kế hệ thống sấy đường. Đường là vật liệu dạng hạt với đường kính tương đối nhỏ. Với hệ thống sấy thùng quay, một thiết bị đặc trưng sử dụng cho sấy những vật liệu dạng nhỏ, vật liệu được xáo trộn và trao đổi nhiệt đối lưu với tác nhân sấy.
Trong quá trình sấy, hạt được đảo trộn mạnh và tiếp xúc tốt với tác nhân sấy nên tốc độ sấy nhanh và hạt được sấy đều hơn. Bên cạnh đó, hệ thống sấy thùng quay có thể làm việc độc lập liên tục với năng suất lớn, phù hợp với các yêu cầu sản xuất đường thực tế. Tác nhân sấy: Tác nhân sấy được chọn là không khí, được đun nóng bởi caloriphe, nhiệt cung cấp cho không khí trong caloriphe là từ khói lò. Nhiệt độ tác nhân sấy phụ thuộc vào bản chất của đường.
Tốc độ không khí nóng đi trong thùng và vận tốc quay của thùng đảm bảo tránh vật liệu sấy bị cuốn nhanh ra khỏi thùng và giữ tính ổn định. Để nâng cao hiệu suất sấy 8 cũng như giảm thời gian sấy, tác nhân sấy được tăng tốc độ bởi hệ thống quạt ly tâm hay hướng trục. Thiết bị sấy Cấu tạo chính của hệ thống sấy thùng quay là một thùng sấy hình trụ tròn. Trong đó có đặt các cánh xáo trộn.
Thùng được đặt nghiêng so với mặt phẳng theo tỷ lệ. Trong quá trình sấy, thùng quay theo trục với vận tốc được ấn định trước. Vật liệu sấy từ phễu chứa đi vào thùng sấy cùng chiều với tác nhân, vật liệu sấy được xáo trộn vừa đi từ đầu cao của thùng xuống đầu thấp, tác nhân sấy và vật liệu sấy trao đổi nhiệt ẩm cho nhau. Vật liệu sấy đi hết chiều dài thùng sấy và được lấy ra chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo.
Tác nhân sấy đi qua xyclon để thu hồi bụi và vật liệu sấy bị cuốn đi sau đó thải ra môi trường. Thiết bị sấy được lắm cánh đảo trộn phân chia, thường được sử dụng để sấy các vật liệu có kích thước nhỏ, dễ chảy. Bộ phận cánh đảo giúp quá trình sấy đều đặn và mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy, bên cạnh đó thiết bị cánh sấy được thiết kế nhỏ gọn và tự động hóa hoàn toàn. Quy trình công nghệ Đường sau khi ly tâm liên tục được vận chuyển vào máy sấy nhờ bộ phận Vis tải, đường được sấy nhờ tác nhân sấy từ caloriphe thông qua quạt ly tâm hút áp suất cao.
Vật liệu sấy và tác nhâ sấy được sáo trộn và trao đổi nhiệt ẩm trong thùng sau đó vật liệu sấy được vận chuyển ra ngoài và đi đến công đoạn tiếp theo. Tác nhân sấy được dẫn vào xyclon để loại bỏ bụi và đường và theo quạt hút ra ngoài. TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH Vật liệu sấy là đường loại I với các thông số Độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy: 1= 3% Độ ẩm cuối của vật liệu sấy: 2= 1% Năng suất nhập liệu G1= 1000kg/h 2. Các thông số tác nhân sấy: Ta quy ước ký hiệu các đại lượng: G1,G2: Lưu lượng nhập liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi máy sấy (kg/h) 9 1, 2: Độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy tính theo phần trăm khối lượng vật liệu ướt.