Ôn tập trắc nghiệm môn Công nghệ sinh học | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

Ôn cấp tốc trắc nghiệm QTTB Công Nghệ Sinh Học
Hệ thống cô đặc Khái niệm
Cô đặc là quá trình tách dung môi làm tăng nồng độ chất tan trong dung dịch
Quá trình cô đặc làm giảm thể tích của sản phẩm, tăng giá trị ding dưỡng, tăng thời gian bảo quản,
giảm chi phí bao bì và vận chuyển
Bản chất vật lý của quá trình bay hơi P1 = P0 + P’
P’ là áp suất thắng sức căng bề mặt P0 là áp suất thủy tĩnh
Giải pháp thúc đẩy quá trình sôi mạnh hơn
- Giảm sức căng bề mặt (thêm chất hoạt động bề mặt)
- Giảm áp suất trên bề mặt thoáng bay hơi (cô đặc chân không)
- Giảm chiều cao cột chất lỏng Các thiết bị cô đặc
Thiết bị cô đặc có buồng đốt ngoài kiểu đứng
Buồng đốt là thiết bị truyền nhiêt dạng chùm nguyên bản, buồng bốc hơi có thiết bị tách lỏng, hai ống
nối giữa buồng đốt và buồng bay hơi là ống dẫn và ống tuần hoàn Nguyên lý hoạt động:
Dịch nguyên liệu được đưa vào hòa trộn với dịch đã cô đặc rồi đi vào buồng đốt. Trong buồng đốt,
dịch được đun sôi, dịch sôi trào lên, đi vào buồng bay hơi qua ống dẫn. Trong buồng bay hơi, hơi thứ
bay lên, được tách lỏng bởi thiết bị tách lỏng, rồi theo cửa thoát hơi thứ thoát ra ngoài. Một phần dịch
đã cô đặc theo ống tuần hoàn đi xuống, một phần lấy ra ở cửa tháo sản phẩm ở buồng bay hơi Ưu điểm:
Các ống truyền nhiệt có thể dài đến 7 m Có khả năng tăng cường độ tuần hoàn và bốc hơi tốt giảm
nguy cơ bị bám cặn bề mặt truyền nhiệt
Đôi khi người ta ghép một vài phòng đốt vào một buồng bốc hơi để làm việc thay thế khi cần làm sạch
và sửa chữa đảm bảo quá trình làm việc liên tục dễ tháo rời buồng đốt để sửa chữa và vệ sinh Nhược điểm:
Kích thước lớn, cồng kềnh
Thiết bị cô đặc có phòng đốt ngoài kiểu nằm ngang
Buồng đốt được kết nối với buồng bay hơi bởi 1 bích. Buồng đốt là buồng dạng thiết bị bay hơi dạng
ống chùm – dạng ống chữ U nên chia làm 2 nửa: nửa nhánh trên và nửa nhánh dưới của ống truyền
nhiệt. Cửa tiếp liệu nằm ngang với mức tâm giữa của phần buồng đốt. Buồng bay hơi có bộ phận tách
lỏng, có khoảng không gian hình trụ cho hơi thoát ra. Đỉnh của phòng bay hơi là cửa thoát hơi thứ,
đáy là cửa tháo sản phẩm Nguyên lý hoạt động:
Dịch nguyên liệu được bơm vào ngập nhánh dưới của các ống truyền nhiệt dạng chữ U trong buồng
đốt. Tiếp đó, dịch được đun sôi. Dịch sôi trào lên nhánh trên của các ống truyền nhiệt dạng chữ U và
tiếp tục được đun sôi. Dịch sôi phun trào vào buồng bay hơi. Trong buồng bay hơi, hơi thứ bay lên,
được tách lỏng bởi thiết bị tách lỏng rồi theo cửa thoát hơi thứ bay ra ngoài. Dịch cô đặc đi xuống
dưới và được lấy ở cửa tháo sản phẩm Ưu điểm:
Có khả năng tăng cường độ tuần hoàn và bốc hơi tốt hơn kiểu buồng treo. Tốc độ tuần hoàn chậm
hơn buồng đốt ngoài kiểu thẳng đứng do sự đối lưu tự nhiên theo phương thẳng đứng
Dễ vệ sinh hơn so với thẳng dứng
Kích thước thiết bị nhỏ gọn hơn loại thẳng đứng Nhược điểm:
Tốc độ tuần hoàn và bốc hơi kém hơn loại thẳng đứng
Thiết bị cô đặc có vách dẫn chất lỏng (phù hợp dịch nồng độ cao, sắp bị kết tinh)
Cấu tạo gồm buồng đốt dạng ống trùm có ống tuần hoàn trung tâm (được làm tiết diện bằng tổng các
ống tuần hoàn trung gian) kéo dài về phía trên và được kết nối với vành dẫn chất lỏng. Vành dẫn chất
lỏng là hệ những vòng tròn đồng tâm được kết nối với nhau, nằm ở buồng bay hơi. Ống trung tâm
cũng được kéo dài xuống phía dưới tạo điều kiện lắng tinh thể. Thiết bị tách lỏng bên ngoài, phần đáy
còn dùng để lắng tinh thể Nguyên lý hoạt động:
Dịch được bơm vào trong thiết bị, ngập trong ống truyền nhiệt và mức ngang mép với mép dưới cửa
vành dẫn chất lỏng. Hơi đốt được cấp vào buồng đốt sẽ đun nóng dịch trong ống truyền nhiệt đến gần
sôi = nhiệt độ sôi mặt thoáng vành dẫn chất lỏng dịch đi lên đến mặt thoáng vành dẫn chất lỏng thì
mới sôi. Khi sôi trên mặt thoáng, hơi thứ tạo ra những bọt bóng bám theo vành dẫn chất lỏng đi lên,
quá trình đi lên nó tiếp tục lúc nó thoát khỏi vành dẫn chất lỏng. Hơi thứ thoát ra và đi ra thiết bị tách
lỏng bên ngoài. Sau khi tách lỏng, hơi thứ còn lỏng đi ngược trở xuống khoang bên dưới buồng đốt,
dịch được cô đặc sẽ theo ống tuần hoàn đi xuống dưới, nếu có tinh thể nó sẽ lắng qua đáy thiết bị,
sản phẩm được tháo ra ngoài
Dòng tuần hoàn: đi lên trong ống toàn hoàn trên vành dẫn chất lỏng, đi xuống ở ống tuần hoàn trung tâm
Vòng dẫn chất lỏng tăng diện tích bay hơi, tăng thời gian bay hơi Ưu điểm:
Tốc độ tuần hoàn lớn, hệ số tuần hoàn lớn
Dung dịch không sôi trong buồng đốt ít bám cặn và cháy
Thích hợp dung dịch có độ nhớt lớn, đậm đặc, kết tinh Nhược điểm:
Thiết bị cồng kềnh, trở lực lớn
Thiết bị cô đặc có ống tuần hoàn trung tâm
Buồng đốt là thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm, ống truyền nhiệt trung tâm lớn phình to ra sao
cho diện tích bằng tổng diện tích các ống còn lại. Buồng bốc hơi được lắp thêm bộ phận tách lỏng tách
các giọt lỏng nhỏ bị cuốn theo hơi bay lên Nguyên lý hoạt động:
Nguyên liệu được bơm ngập các ống truyền nhiệt. Dịch được đun sôi trong ống truyền nhiệt. Dịch
được đun sôi trào lên, đi vào buồng bay hơi, hơi thứ bay lên, được tách bởi thiết bị tách lỏng rồi theo
cửa thoát hơi thứ đi ra ngoài. Dịch đã cô đặc theo ống tuần hoàn trung tâm đi xuống. Sản phẩm được
lấy ra ở cửa tháo sản phẩm nằm ở dưới buồng đốt Ưu điểm:
Cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa và làm sạch
Có khả năng đảo trộn dung dịch (dịch sôi đi lên trong ống truyền nhiệt và đi xuống trong ống truyền nhiệt trung tâm)
Hệ số truyền nhiệt tốt Nhược điểm:
Tốc độ tuần hoàn giame vì dòng đối lưu ngược trong ống tuần hoàn Dễ bám cặn trên về
mặt truyền nhiệt (tuần hoàn chậm)
Thiết bị cô đặc phòng đốt treo
Buồng đốt được đưa hẳn vào trong lòng thiết bị cô đặc, phần vỏ bao gồm phần trên là buồng bay hơi,
phần dưới chauws cả dịch lẫn buồng đốt. Buồng đốt vẫn là thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm
nhưng không có ống trung tâm lớn mà sử dụng ống truyền nhiệt chính giữa làm ống dẫn hơi, giữa ống
bị đục thủng để hơi xì ra. Buồng hơi đi kèm thiết bị tách lỏng. Cũng có đáy chứa sản phẩm Nguyên lý làm việc
Dung dịch được cấp trong thiết bị cô đặc ngập toàn bộ buồng đốt và khoảng không gian giữa phần vỏ
thiết bị cô đặc và vỏ thiết bị truyền nhiệt (buồng đốt). Khi cấp hơi vào toàn bộ dịch trong ống truyền
nhiệt được đun sôi. Dịch đun sôi khối lượng sẽ nhẹ đi lên trên còn toàn bộ phần dịch nằm ở phần vỏ
buồng đốt và thiết bị cô đặc không được đun sôi nên nhiệt độ thấp, khối lượng lớn đi xuống dưới ở
vành dẫn chất lỏng. Hơi thứ bốc lên gặp thiết bị tách lỏng tách lỏng, hơi thứ đi ra ngoài sản phẩm
tháo ở đáy thiết bị Ưu điểm:
Có khả năng đảo trộn dung dịch, tốc độ tuần hoàn tốt
Kích thước thiết bị lớn, cấu tạo phức tạp, khó vệ sinh
Thiết bị cô đặc chân không nồi 2 vỏ (dùng quy mô vừa và nhỏ do khá đơn giản)
Có lớp vỏ kim loại bao bên ngoài, có lớp bao hơi Nguyên lý hoạt động:
Cấp dịch vào trong nồi qua cửa để tăng cường quá trình trao đổi nhiệt bên trong nồi ngta lắp thêm
cánh khuấy. Dịch được đun sôi, hơi đi vào bộ phận tách lọc tại đây sẽ tách những giọt lỏng bị cuốn
theo hơi sau đó tiếp tục đi hút chân không Ưu điểm
Cấu tạo đơn giản, cô đặc ở nhiệt độ thấp (do có hút chân không) đảo trộn được được đồng đều Nhược điểm
Hệ số truyền nhiệt thấp
Năng suất thấp do làm việc theo mẻ
Thiết bi cô đặc tuần hoàn cưỡng bức (tốn năng lượng)
Gồm buồng đốt, buồng bốc hơi, cửa tháo sản phẩm ở phòng bốc hơi và có thêm bơm. Buồng đốt dạng
ống chùm nguyên bản không có biến đổi gì về các ống truyền nhiệt. Buồng bốc hơi có thiết bị tách
lỏng, 2 của 2 bên để tháo sản phẩm, 1 cửa bên trái nối với ống tuần hoàn. Bên dưới cùng là bơm, trên
cùng là cửa thoát hơi thứ Nguyên lý hoạt động:
Nguyên liệu được đi vào được trộn với dịch đã cô đặc đi xuống ống tuần hoàn đi vào cửa hút của
máy bơm và được bơm đẩy vào trong các ống truyền nhiệt ở trong buồng đốt. Hơi đốt được cấp vào
khoang ngoài buồng đốt, đun sôi dịch ở trong các ống truyền nhiệt. Dịch được đun sôi được đẩy lên
buồng bay hơi. Tại đây hơi thứ sẽ bay lên và được tách lỏng ở bộ phận tách lỏng theo cửa thoát hơi
thứ đi ra ngoài. Dịch sau khi được cô đặc lấy sản phẩm ra một phần, phần còn lại theo ống tuần hoàn
quay ngược xuống trộn với dịch mới và đi vào bơm tạo vòng tuần hoàn (đi lên ở ống truyền nhiệt, đi
xuống ở ống tuần hoàn) Ưu điểm:
Tốc độ tuần hoàn lớn hơn tốc độ tuần hoàn tự nhiên 2-3 lần
Tránh được bám cặn trên bề mặt ống truyền nhiệt Nhược điểm Tốn năng lượng do bơm
Thiết bị cô đặc kiểu màng (chảy ngược)
Cấu tạo tương tự thiết bị cô đặc tuần hoàn cưỡng bức nhưng ống truyền nhiệt của thiết bị kiểu màng ngắn hơn
Dịch được bơm vào nhưng không bơm ngập các ống truyền nhiệt (khác cưỡng bức) chỉ khoảng 1/4 –
1/5 chiều cao ống. Sau đó cấp nhiệt, dịch được đun sôi mạnh khi đó dịch trào lên tiếp tục được gia
nhiệt đến khi tạo cột hơi đi lên đẩy chất lỏng sang 2 bên thành tạo lớp màng lỏng đi ngược từ dưới
lên, cột hơi đi ở giữa. Hơi đi lên được tách lỏng theo cửa thoát hơi thứ đi ra ngoài
Ở thiết bị cô đặc dạng màng, dịch được bay hơi ngay trong ống truyền nhiệt nên nồng độ cô đặc cao
hơn so với thiết bị cô đặc dạng khác (tăng cường bề mặt bay hơi) Ưu điểm:
Có tốc độ trong ống truyền nhiệt lớn, hệ số truyền nhiệt lớn
Áp suất thủy tĩnh nhỏ, tổn thất thủy tĩnh nhỏ Nhược điểm Khó vận hành
Ống truyền nhiệt dài, khó làm sạch
Không thích hợp với với dung dịch kết tinh Hệ thống sấy
Sấy: là quá trình dùng nhiệt năng để bay hơi nước khỏi bề mặt vật liệu. Quá trình này xảy ra khi
áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong môi trường
Độ ẩm vật liệu: lượng ẩm chứa trong 1 kg vật liệu Vật liệu sấy:
- Ẩm tự do: liên kết dính: nước bám dính trên bề mặt VLS hoặc trong mao quản lớn - Ẩm liên kết:
Liên kết mao quản: nước nằm trong các mao quản nhỏ
Liên kết hấp phụ đơn phân tử: lớp đơn phân tử nước bị hấp phụ vào bề mặt và các lỗ mao quản
rất nhỏ của vật liệu với lực liên kết rất lớn khó tách ẩm trong quá trình sấy
Liên kết hấp phụ đa phân tử: nước liên kết với VLS ở dạng hóa lý bị giữ lại trong mạng tinh thể,
quá trình sấy chỉ tách được 1 phần loại ẩm này Tính chất của không khí
- Độ ẩm tương đối: là tỉ số giữa lượng hơi nước chứa trong 1m3 không khí ẩm với lượng hơi
nước chứa trong 1m3 không khí đã bão hòa ở cùng nhiệt độ, áp suất
- Hàm ẩm không khí: Là lượng hơi nước chứa trong 1 kg không khí khô
- Nhiệt hàm của không khí ẩm: bằng tổng nhiệt hàm của không khí của không khí khô và nhiệt
hàm của hơi nước trong hỗn hợp đó
- Điểm sương: giới hạn làm lạnh của không khí ẩm khi hàm ẩm không đổi hay trạng thái bão
hòa ẩm. Nhiệt độ tương ứng với trạng thái bão hòa đó là nhiệt độ điểm sương. Độ ẩm tương
đối tại điểm sương là 100%. Biết được nhiệt độ điểm sương để chọn nhiệt độ cuối của quá
trình sấy phải lớn hơn nhiệt độ điểm sương để tránh ngưng tụ ẩm trên bề mặt vật liệu sấy.
- Nhiệt độ bầu ướt: là một thông số đặc trưng cho khả năng cấp nhiệt của không khí để làm
bay hơi nước cho đến khi không khí bão hòa hơi nước
- Thế sấy: Nhiệt độ dọc ở nhiệt kế thường gọi là nhiệt độ bầu khô. Hiệu số giữa nhiệt độ bầu
khô và bầu ướt là đặc trưng cho khả năng hút ảm của không khí thế sấy
Nhiệt độ tăng thì độ ẩm tương đối giảm và hàm ẩm d = const
Nhiệt độ giảm tới nhiệt độ sương độ ẩm tương đối đạt bão hòa 100%, hàm ẩm d = const
Nhiệt độ giảm nhỏ hơn nhiệt độ sương hàm ẩm d giảm, độ ẩm tương đối vẫn bão hòa
Nhiệt độ cuối của quá trình sấy phải nhỏ hơn nhiệt độ điểm sương tránh ngưng tụ ẩm trên bề mặt vật liệu sấy Đồ thị hàm ẩm
Đường : đường hàm nhiệt entanpy (kcal/kg)
Đường ngang : nhiệt độ (độ C)
Đường cong: độ ẩm (%) Đường : hàm ẩm (g/kg)
Các phương thức sấy Hệ thống sấy tuần
hoàn khí thải Nguyên lý:
Không khí ban đầu ở ngoài không khí được trộn lẫn với không khí được tuần hoàn, sau đó được
quạt đưa vào caloriphe gia nhiệt đến nhiệt độ thích hợp để được vào buồng sấy
Sau khi sấy đạt chất lượng yêu cầu sản phẩm được tháo ra theo cửa tháo sản phẩm, khí thải
được hoàn lưu một phần để trộn với không khí bên ngoài để tiếp tục quá trình sấy, 1 phần được
thải ra ngoài môi trường Đồ thị:
Điểm A: Tác nhân sấy trước đi vào caloriphe
Điểm B: Tác nhân sấy trước khi ra khỏi caloriphe, đi vào buồng sấy đoạn MB cho biết trạng thái
tác nhân sấy trong bộ phận Caloriphe (caloriphe nâng nhiệt độ tác nhân sấy). Đoạn BC là trong
buồng sấy. Sau khi ra khỏi điểm C (điểm cuối buồng sấy), không khí thải chứa độ ẩm cao (hàm ẩm
cao) trộn vs không khí bên ngoài M có hàm ẩm lớn hơn tại A và nhỏ hơn tại C Điểm C: Tác nhân
sấy tại buồng sấy, sau khi trao đổi nhiệt với vật liệu sấy
Tác nhân sấy trước khi vào caloriphe được biểu diễn tại A, không khí sau đó được nâng nhiệt đến
tB, hàm ẩm không thay đổi, độ ẩm tương đối giảm. Tác nhân đi vào buồng sấy, trao đổi nhiệt với
vật liệu sấy nhiệt độ giảm, hàm ẩm và độ ẩm tăng. Không khí thải tại C được quay về trộn lẫn với
không khí ban đầu tại A, thu được hỗn hợp khí tại M có hàm ẩm lớn hơn tại A , nhỏ hơn tại C,
trước khi đi vào caloriphe. Không khí tại M tiếp tục được Caloriphe gia nhiệt đến B’ và ra khỏi buồng sấy tại C Ưu điểm:
Có thể điều chỉnh độ ẩm tác nhân sấy
Tốc độ khí đi qua phòng sấy lớn
Sấy các vật liệu không chịu được điều kiện độ ẩm nhỏ và nhiệt độ cao
Hệ thống sấy có bổ sung nhiệt Nguyên lý:
Không khí ban đầu t0 được đưa vào caloriphe sưởi ấm đến t1 rồi đi vào phòng sấy
Tại phòng sấy, người ta tiếp tục cung cấp thêm lượng nhiệt bổ sung, không khí được đun nóng đến
nhiệt độ yêu cầu để làm bốc hơi ẩm vật liệu Đồ thị:
Tác nhân sấy ban đầu tại A được calorife nâng nhiệt lên B’, hàm ẩm không thay đổi, độ ẩm tương
đối giảm. Tác nhân đi vào buồng sấy, trao đổi nhiệt vưới vật liệu sấy làm nhiệt độ giảm, hàm ẩm
và độ ẩm tăng. Không khí tại C trong buồng sấy được bổ sung thêm nhiệt tại Caloriphe bổ sung để
nâng lên nhiệt độ tại B’’ và tiếp tục trao đổi nhiệt tại sấy đến C Ưu điểm:
Nhiệt độ tiêu tốn chung không đổi
Đảm bảo nhiệt độ tối đa mà vật liệu sấy phải chịu và làm cho ẩm thoát khỏi vật liệu sấy một cách từ từ
Chế độ sấy điều hòa hơn
Sấy bằng khói lò Nguyên lý:
Trong buồng đốt người ta đốt cháy nhiên liệu với hệ số không khí thích hợp để quá trình cháy tốt
nhất, khói thoát ra được đưa sang buồng hòa trộn trộn khói với không khí để được môi chất sấy
có nhiệt độ phù hợp. Môi chất sấy sẽ được đưa sang buồng sấy thải ra ngoài Đồ thị:
Điểm A: Trong buồng đốt
Điểm B: Trong buồng hòa trộn
Điểm C: Trong buồng sấy, điểm cuối của buồng sấy Ưu điểm
Điều chỉnh nhiệt độ môi chất sấy ở khoảng rộng (trộn vs không khí)
Cấu tạo đơn giản, dễ tháo lắp
Chi phí đầu tư ít vì không cần caloriphe
Giảm tiêu hao điện năng
Nâng cao được sử sụng hệ thống Nhược điểm
Gây ra bụi bẩn cho sản phẩm và thiết bị
Có thể gây hỏa hoạn hoặc xảy ra phản ứng hóa học
Các thiết bị sấy
1) Tủ sấy có bổ sung nhiệt
Nguyên lý: Không khí được đưa vào qua ống ở phía trên, bên phải, được sưởi ấm bởi caloriphe,
quạt với động cơ bên trái truyền xuống buồng 1 chuyển động từ trái sang phải vào caloriphe gia
nhiệt bổ sung. Không khí sau khi gia nhiệt được đưa vào giữa khu vực sấy theo hướng từ phải sang
trái. Không khí sau đó được đốt nóng nhờ caloriphe bên trái. Sau đó không khí được đốt nóng đi
qua khu vực phía trên phòng sấy rồi ra khỏi phòng. Một phần không khí được quay lại phòng sấy
nhờ tấm chắn ở ống ra vào, phần không khí còn lại bay ra Ưu điểm:
Nhiệt độ sấy không quá cao
Tiết kiệm năng lượng quạt
Tận dụng nhiệt nhưng thế sấy cao Nhược điểm
Sản phẩm sấy không đồng đều
Khi cấp nhiệt, cấp sản phẩm thì mất 1 lượng nhiệt Thời gian sấy dài
Không thể sấy liên tục
Phức tạp hơn tủ sấy đơn giản 2) Hầm sấy
Nguyên lý: Vật liệu sấy được xếp trên những goong xe, xe di chuyển nhờ tời kéo. Trong thời gian
sấy thời gian sấy nhất định, những xe goong chứa vật liệu khô nhất định được đưa qua hầm sấy ở
đầu này, đầu kia được những goong xe VLS mới vào hầm. Trong thời gian sấy, cửa hầm luôn đóng
kín 2 đầu, không khí được thổi nhờ quạt và được sưởi ấm nhờ caloriphe Ưu điểm:
Nhiệt không quá cao, nhg thế sấy cao
Tốc độ sấy nhanh, sản phẩm sấy đồng đều hơn
Năng suất cao, tốn ít nhân công Nhược điểm
Sự đồng đều của sản phẩm chưa cao
Thiết bị phức tạp, cồng kềnh
Không sấy theo mẻ sấy liên tục 3) Sấy băng tải
Nguyên lý: Băng tải chuyển động nhờ tang quay, các băng tải dựa trên các con lăn để khỏi bị võng
xuống. Băng tải được làm bằng bông lẫn cao su, bản thép hay lưới kim loại. Không khí đi vào cửa
được đun nóng nhờ caloriphe. VLS được đưa vào phòng sấy qua phễu có thể điều chỉnh mức tiếp
liệu nhờ cơ cấu tiếp liệu, sau đó cuốn vào 2 con lăn đi vào băng tải Ưu điểm:
Tốc độ sấy nhanh, đồng đều hơn
Năng suất khá lớn hơn so với tủ sấy, bé hơn hầm sấy Tốn it công Nhược điểm:
Không thể làm việc theo mẻ, không phù hợp sấy vật liệu dễ vỡ, giòn
Thiết bị cồng kềnh, đắt tiền Sấy liên tục 4) Sấy thùng quay
Thùng thấy làm hình trụ nằm nghiêng 1 góc 10 độ. Bên trong có cánh đảo, thùng quay hình trụ có
hai vành đai khi thùng quay thì trượt trên con lăn đỡ. Vật liệu được đưa vào đầu cao, nhờ các cánh
đảo đi xuống thấp, sản phẩm được đưa vào phễu chứa. Khí thải được đưa vào xuclon để giữ lại
những vật liệu bị kéo theo, khói được thải ra ngoài Ưu điểm Năng suất cao Tốn ít nhân công
Tốc độ sấy nhanh, đồng đều Nhược điểm
Thiết bị cồng kềnh, đắt tiền
Không dùng cho sản phẩm dễ vỡ, giòn, dính bết hoặc có thời gian sấy quá dài 5) Sấy phun Ưu điểm
Năng suất rất cao, tốc độ sấy rất nhanh và chất lượng sấy đồng đều
Sản phẩm sấy ở dạng bột mịn, không cần nghiền
Phù hợp cho các vật liệu sấy không dùng nhiệt Nhược điểm
Thiết bị cồng kềnh, đắt tiền
Dùng cho các loại nguyên liệu sấy dạng lỏng Khó điều khiển 6) Sấy tháp
Nguyên lý: Tháp sấy là khối hình chữ nhật, thân tháp được chế tạo từ khung thép chịu lực hoặc
bằng bê tông cốt thép. Trong thân có các kênh dẫn và kênh thải xen kẽ nhau. Vật sấy được gàu tải
đưa lên và rót vào đỉnh tháp rồi chảy xuống đáy tháp. TNS được thổi vào tháp từ phía dưới lên
trên từ các kênh dẫn xuyên qua VLS rồi theo kênh thải ra ngoài
Làm việc liên tục hoặc chu kì. Có thể chia tháp thành nhiều khoang nhỏ và khoang cuối cùng làm khoang làm nguội Ưu điểm
Sản phẩm sấy đồng đều Năng suất cao Nhược điểm
Chi phí đầu tư cao, trở lực lớn
Phạm vi: sấy các vật liệu dạng hạt, sấy liên tục hay theo mẻ Chưng luyện
- Quá trình phân riêng các cấu tử từ hỗn hợp lỏng nhiều cấu tử dựa trên nhiệt bay hơi khác
nhau của chúng (khả năng bay hơi tốt thì nhiệt bay hơi thấp, khả năng bay hơi kém thì nhiệt bay hơi cao)
- Sự chênh lệch khả năng bay hơi/ nhiệt độ bay hơi giữa các cấu tử càng lớn quá trình phân riêng càng dễ dàng
1) Chưng cất hỗn hợp các cấu tử lỏng hòa tan hoàn toàn
- Hỗn hợp các cấu tử lỏng hòa tan hoàn toàn tan vô hạn tạo ra hỗn hợp lỏng một pha pha
hơi của nó giống như khí lý tưởng
- Nguyên tắc chưng cất: cho bay hơi một lần hoặc nhiều lần, mỗi một lần sẽ làm giảm nồng độ trong pha hơi
- Nguyên tắc chưng luyện: cho bay hơi nhiều lần nồng độ bay hơi nâng dần cho đến lúc làm giàu đến mức tối đa
- Nhiệt độ cấu tử dễ bay hơi trong pha lỏng càng lớn thì nhiệt độ sôi của nó càng giảm
- Độ bay hơi tương đối a: tỷ số nồng độ A và B trong pha hơi và tỉ số nồng độ A và B trong pha
lỏng. a >> 1 thì càng dễ phân riêng. A = 1 thì không phân riêng được
Hệ thống chưng cất đơn giản
Ưu điểm: thiết bị đơn giản, rẻ tiền, dễ vận chuyển
Nhược: nồng độ sản phẩm không cao do chỉ bay hơi một lần
Chưng cất đơn giản nhiều lần
Khi ghép, cho nguyên liệu vào sau đó chưng cất lên hóa lỏng lấy đem đun lấy sản phẩm. Qua
nhiều lần thu được sản phẩm có nồng độ cao hơn
Ưu điểm: nồng độ sản phẩm cao, dễ vận hành
Nhược: thiết bị cồng kềnh, đắt tiền, tốn năng lượng
Hệ thống chưng luyện liên tục
Áp suất ảnh hưởng thế nào đến số đĩa lý thuyết của tháp chưng luyện
Áp suất giảm nồng độ pha hơi tăng bay hơi tăng hiệu suất tăng
Số đĩa lý thuyết giảm chiều cao tháp giảm
Nồng độ sản phẩm đỉnh tăng, nồng độ sản phẩm đáy giảm
Quá trình truyền nhiệt trong tháp (các đĩa trong tháp) hơi của đĩa dưới đi lên trên, sục vào lỏng
đĩa trên truyền nhiệt cho lỏng đĩa trên
Chỉ số hồi lưu tăng sản phẩm đáy tăng, sản phẩm đỉnh giảm số đĩa lý thuyết giảm chiều cao tháp giảm
Cuối quá trình chưng cất theo mẻ nồng độ sản phẩm đỉnh > nồng độ sản phẩm đáy
Quá trình chưng luyện liên tục hỗn hợp 2 cấu tử hòa tan hoàn toàn nồng độ sản phẩm đỉnh
nâng dần qua mỗi đĩa từ dưới lên Khái niệm trích ly
Quá trình tách một hoặc một số chất tan trong chất lỏng hoặc chất rắn bằng một chất lỏng khác – dung môi
Dung môi – có tính hòa tan chọn lọc, không độc, không ăn mòn, giá thành hợp lý, nhiệt dung riêng nhỏ
Hệ thống trích ly nhiều bậc vật rắn đứng yên
Nguyên lý: rắn ở sẵn trong bình, dung môi đi từ dưới lên, dung môi bơm được đưa vào bình ở
giữa, sang bình bên trái rồi đến bình tiếp nồng độ qua các bình tăng dần tiếp tục vào bình ngoài
cùng bên phải sang bình bên trái bình giữa (bình này có nhiệt độ cao nhất) ra ngoài Ưu điểm:
Nồng độ sau trích ly cao Tiêu hao dung môi thấp
Tiêu hao năng lượng nhỏ Nhược Năng suất không cao
Tốn nhân công, thời gian nạp nhiên liệu, tháo bã
Hệ thống trích ly nhiều bậc vật rắn chuyển động
Ưu điểm: Trích ly tốt, tốc độ trích ly cao, năng suất cao, tiêu dung môi thấp
Nhược điểm: Chi phí ban đầu lớn, tiêu hao năng lượng lớn
Hấp phụ: Áp suất càng tăng độ hấp phụ càng tăng
Thiết bị hấp phụ: loại đứng, ngang, vành khăn, hấp phụ tầng sôi