Tìm hiểu công nghệ cô đặc chân không

Cô đặc chân không (hay vacuum concentration) là công nghệ sử dụng cho nhiều lĩnh vực sản xuất để tăng nồng độ dung dịch. Cùng HCTECH tìm hiểu chi tiết hơn về phương pháp cô đặc, đặc điểm về thiết bị cô đặc chân không qua bài viết sau.

Cô đặc chân không là gì?

Cô đặc là phương pháp thường dùng để làm tăng nồng độ một cấu tử nào đó trong dung dịch hai hay nhiều cấu tử. Tùy theo tính chất của cấu tử khó bay hơi (hay không bay hơi trong quá trình đó) ta có thể tách một phần dung môi (cấu tử dễ bay hơi hơn) bằng phương pháp nhiệt hay bằng phương pháp làm lạnh kết tinh.

Cô đặc chân không (Vacuum concentration) là quy trình cô đặc sử dụng áp suất chân không. Thiết bị cô đặc hoạt động ở áp suất chân không (áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển) với mục đích làm giảm nhiệt độ sôi của dung dịch cô đặc. Cô đặc chân không giúp dung dịch giữ được chất lượng và tính chất, không bị biến chất do nhiệt độ cao.

Cô đặc chân không là giải pháp cô đặc với áp suất chân không

Hệ thống cô đặc dung dịch sử dụng bơm hút chân không vòng nước

Trong quá trình cô đặc, tính chất cơ bản của nguyên liệu và sản phẩm biến đổi không ngừng. Thời gian cô đặc tăng làm cho nồng độ dung dịch tăng dẫn đến tính chất dung dịch thay đổi: Các đại lượng giảm: hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyền nhiệt. Các đại lượng tăng: khối lượng riêng dung dịch, độ nhớt, tổn thất nhiệt do nồng độ, nhiệt độ sôi.

Yêu cầu chất lượng sản phẩm: Đạt nồng độ và độ tinh khiết yêu cầu; thành phần hoá học chủ yếu không thay đổi.

Các phương pháp cô đặc: Phương pháp nhiệt (đun nóng) và Phương pháp lạnh. Cả hai phương pháp trên đều cần phải có áp suất (chân không) tác dụng lên mặt thống chất lỏng.

Phương pháp thực hiện: cô đặc áp suất chân không Dung dịch có nhiệt độ sôi dưới 100oC, áp suất chân không. Dung dịch tuần hoàn tốt, ít tạo cặn, sự bay hơi nước liên tục.

Cấu tạo thiết bị cô đặc chân không

Cấu tạo chung của một mạng lưới hệ thống cô đặc chân không gồm có :

• • Khoang đun nóng nguyên vật liệu
  • Khoang chứa hơi
  • Khoang nước ngưng .

Theo cấu trúc, mạng lưới hệ thống cô đặc chân không được chia thành hai loại : mạng lưới hệ thống cô đặc 1 nồi và mạng lưới hệ thống cô đặc nhiều nồi .

Hệ thống cô đặc 1 nồi

Hệ thống này chỉ sử dụng 1 nồi cô đặc chân không, hoàn toàn có thể hoạt động giải trí theo giải pháp liên tục hay gián đoạn. Hệ thống cô đặc 1 nồi liên tục được sử dụng cho dung dịch có độ nhớt thấp hay tương đối thấp. Còn hệ một nồi gián đoạn dùng khi cần nâng cao nồng độ mẫu sản phẩm ( như những loại sản phẩm keo, sệt, paste ) .Cấu tạo của thiết bị cô đặc chân không gián đoạn 1 nồi :

• • Nồi cô đặc chân không
  • Thiết bị ngưng tụ
  • Bình chứa nước ngưng tụ
  • Bình chứa nước bơm chân không
  • Máy bơm hút chân không
  • Motor trộn
  • Thiết bị đo áp suất chân không
  • Hệ thống bảng điện trấn áp
  • Bộ phận nhiệt .

Tùy thuộc vào từng ứng dụng và nhu yếu sử dụng mà cấu trúc của thiết bị cô đặc có một số ít điểm kiểm soát và điều chỉnh .

Hệ thống cô đặc dung dịch sử dụng bơm hút chân không vòng nước

Hệ thống cô đặc chân không nhiều nồi

Điểm độc lạ của loại này là thiết bị cô đặc chân không sử dụng 2 hay nhiều nồi cô đặc. Phương pháp này hoàn toàn có thể tận dụng hơi thứ để tạo nhiệt đốt cho nồi tiếp theo, giúp tiết kiệm ngân sách và chi phí hơi đốt và tăng hiệu suất cao kinh tế tài chính. Tuy nhiên, số lượng nồi của mạng lưới hệ thống không nên quá lớn vì sẽ làm giảm hiệu suất cao. Thiết bị cô đặc chân không 3 nồi là loại sử dụng phổ cập hiện này .

Sơ đồ nguyên tắc mạng lưới hệ thống cô đặc chân không nhiều nồi ( 4 nồi )Bơm hút chân không vòng nước là loại bơm chuyên sử dụng cho những mạng lưới hệ thống cô đặc chân không. Tùy thuộc vào quy mô của mạng lưới hệ thống để lựa chọn hiệu suất bơm thích hợp .

Thuyết minh quy trình công nghệ

– Khởi động bơm hút chân không đến áp suất Pck = 0,7 at .– Sau đó bơm dung dịch bắt đầu có nồng độ C1 % từ bể chứa nguyên vật liệu vào nồi cô đặc bằng bơm ly tâm .– Khi đã nhập liệu đủ nguyên vật liệu thì khởi đầu cấp hơi đốt ( là hơi nước bão hòa ở áp suất 3 at ) vào buồng đốt để gia nhiệt dung dịch. Buồng đốt gồm nhiều ống nhỏ truyền nhiệt ( ống chùm ) và một ống tuần hoàn TT có đường kính lớn hơn. Dung dịch chảy trong ống được gia nhiệt bởi hơi đốt đi ngoài ống .

Hệ thống cô đặc dung dịch sử dụng bơm hút chân không vòng nướcDung dịch trong ống sẽ sôi và tuần hoàn qua ống tuần hoàn ( do ống tuần hoàn có đường kính lớn hơn những ống truyền nhiệt nên dung dịch trong ống tuần huần sẽ sôi ít hơn trong ống truyền nhiệt, khi đó khối lượng riêng dung dịch trong ống tuần hoàn sẽ lớn hơn khối lượng riêng dung dịch trong ống truyền nhiệt thế cho nên tạo áp lực đè nén đẩy dung dịch từ ống tuần hoàn sang những ống truyền nhiệt ) .

Dung môi là nước bốc hơi và thốt ra ngoài qua ống dẫn hơi thứ sau khi qua buồng bốc và thiết bị tách giọt. Hơi được dẫn qua thiết bị ngưng tụ baromet và được ngưng tụ bằng nước lạnh, sau khi ngưng tụ thành lỏng sẽ chảy ra ngoài bồn chứa. Phần không ngưng sẽ được dẫn qua thiết bị tách giọt để chỉ còn khí không ngưng được bơm chân không hút ra ngoài. Hơi đốt khi ngưng tụ chảy ra ngoài qua cửa tháo nước ngưng, qua bẫy hơi rồi được xả ra ngoài. – Quá trình cứ tiếp tục đến khi đạt nồng độ C2 % (sau thời gian cô đặc t phút) thì ngưng cấp hơi. Mở van thông áp, sau đó tháo sản phẩm ra bằng cách mở van tháo liệu.

Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ cô đặc chân không

Những ưu điểm

– Giữ được chất lượng, đặc thù loại sản phẩm, hay những cấu tử dễ bay hơi .– Nhập liệu và tháo loại sản phẩm đơn thuần, không cần không thay đổi lưu lượng .– Thao tác thuận tiện với thiết bị, máy cô đặc chân không– Có thể cô đặc đến những nồng độ khác nhau .– Không cần phải gia nhiệt khởi đầu cho dung dịch .– Cấu tạo đơn thuần, giá tiền thấp .

Nhược điểm

– Quá trình không không thay đổi, đặc thù hóa lý của dung dịch đổi khác liên tục theo nồng độ, thời hạn .– Nhiệt độ hơi thứ thấp, không dùng được cho mục tiêu khác .– Khó giữ được độ chân không trong thiết bị .

Ứng dụng của công nghệ cô đặc chân không

Phương pháp cô đặc sử dụng cho chiết xuất tinh dầuPhương pháp cô đặc chân không được sử dụng để cô đặc những dung dịch hữu cơ cho nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Phổ biến nhất là công nghiệp hóa chất và nghành nghề dịch vụ công nghệ tiên tiến thực phẩm .

Trong ngành hóa chất: Thiết bị cô đặc chân không sử dụng cho sản xuất hóa chất NaOH, Muối NaCl, muối vô cơ…
Công nghiệp thực phẩm và dược phẩm: Phương pháp này được sử dụng để cô đặc nước muối, cô đặc dung dịch xút; hệ thống cô đặc chân không dùng để cô đặc các sản phẩm: nước mắm, sữa tươi; cô đặc nước ép trái cây, cô đặc cà phê, nước sốt cà chua, tương ớt…..

Trên đây là những thông tin về ứng dụng chân không trong hệ thống cô đặc chân không. Hy vọng những thông tin trên hữu ích cho bạn trong nghiên cứu và sản xuất. Nếu bạn cần tư vấn về máy bơm hút chân không, vui lòng liên hệ HCTECH theo:  HOTLINE: 0904.643.816 – 0902.176.051 ; chân thành cảm ơn!

Source: https://dichvusuachua24h.com
Category : Gia Dụng