Báo cáo công nghệ chất thơm : Phương pháp chưng cất gián đoạn và liên tục

GV hướng dẫn : PGS. TS Nguyễn Thị
Minh Tú
SV thực hiện:
Nguyễn Thị Miến
Vương Thị Huyền Trang
I. Bản chất, mục đích công nghệ
và phạm vi sử dụng:
II. Phương pháp thực hiện quá trình: Chưng cất
1. Chưng cất gián đoạn
2. Chưng cất liên tục
I. Bản chất, mục đích công nghệ
và phạm vi sử dụng
1.Bản chất :
Chưng cất là phương pháp tách hỗn hợp chất lỏng
thành các cấu tử riêng biệt dựa vào sự khác nhau về độ
bay hơi của chúng (▲t0 sôi ) bằng cách lặp đi lặp lại
nhiều lần quá trình bay hơi và ngưng tụ.
2. Mục đích công nghệ và phạm vi sử dụng:
-
Chưng gián đoạn: phương pháp này được sử dụng khi:
•
Nhiệt độ sôi của các cấu tử khác xa nhau.
•
Không cần đòi hỏi sản phẩm có độ tinh khiết cao
•
Tách hỗn hợp lỏng ra khỏi tạp chất không bay hơi.
•
Tách sơ bộ hỗn hợp nhiều cấu tử.
-
Chưng liên tục: là quá trình được thực hiện liên tục
nghịch dòng và nhiều đoạn.

-
Phạm vi sử dụng: áp dụng cho được nhiều loại nguyên
liệu: lá, rễ, hạt,… có thể tinh chế được nhiều loại tinh dầu
có độ tan trong nước khác nhau
II. Phương pháp thực hiện quá
trình chưng cất
1. Chưng cất gián đoạn

Khái niệm: Chưng gián đoạn là làm việc từng mẻ và thành
phần hơi lỏng thay đổi theo thời gian, nhiệt độ sôi cũng
thay đổi.

Phân loại:

Chưng cất với nước

Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp không có nồi hơi riêng

Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp có nồi hơi riêng
Chưng cất gián đoạn đơn giản
Sơ đồ hoạt động

Chưng cất với nước: nguyên liệu và nước được cho vào
cùng một thiết bị, đun nước sôi, nước bay hơi cuốn theo
tinh dầu, tinh dầu được tách ra sau khi ngưng tụ
-
Ưu điểm: thiết bị cấu tạo đơn giản, rẻ tiền.
-
Nhược điểm: tinh dầu có chất lượng chưa cao, nguyên liệu
dễ bị cháy khét, hoặc bị bết dính vào thành thiết bị (đặc

biệt khi chưng cất các loại hoa), khó điều chỉnh các đk p,
to, và thông thường thời gian chưng cất bị kéo dài.

Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp không có nồi hơi riêng:
nguyên liệu và nước được đưa vào cùng một thiết bị nhưng
ngăn cách bằng 1 lớp vỉ, nước được đun sôi bốc hơi lên qua
lớp vỉ đi vào lớp nguyên liệu và kéo theo tinh dầu đi ra
-
Ưu điểm: nguyên liệu không bị khê khét, thiết bị cũng
không quá phức tạp
-
Nhược điểm: chưa nâng cao được phẩm chất của tinh dầu,
chưa khống chế được điều kiện p, to, vận tốc chưng cất
Sơ đồ chưng cất bằng hơi nước

Chưng cất bằng hơi nước trực tiếp có nồi hơi riêng: sử
dụng một nồi hơi riêng có thể phục vụ cho cả cơ sở sản
xuất,
-
Ưu điểm: có thể áp dụng dễ dàng trên quy mô công
nghiệp, dễ tự động và cơ giới hóa, nguyên liệu không bị
khê khét, cải tạo được chất lượng tinh dầu do các điều kiện
công nghệ có thể khống chế được, rút ngắn được thời gian
chưng cất.
-
Nhược điểm, thiết bị cần thiết kế phức tạp, chi phí cao hơn.
Sơ đồ chưng cất đơn giản bằng hơi nước trực tiếp
Thiết bị chưng cất gián đoạn có cánh khuấy

Thiết bị tháo đáy
Thiết bị được sử dụng ở Việt Nam
Chưng cất hồi ở Việt Nam

Thể tích thiết bị: 1,5- 2 m3

Chứa được 400-600kg nguyên liệu nghiền
Chưng cất sả ở Việt Nam
Chứa khoảng 600-800 kg ng liệu tươi
Chưng cất gián đoạn đơn giản
Ưu điểm

Kết cấu, thiết bị đơn giản, không
đòi hỏi nhiều vật liệu phụ như
các pp trích ly, hấp phụ. Chí phí
thiết bị không lớn.

Thời gian chưng cất tương đối
nhanh.

Có thể tiến hành đối với cấu tử
có nhiệt độ sôi cao gần 100 độ C

Cách sử dụng không phức tạp

Sử dụng tốt để tách sơ bộ hỗn
hợp nhiều cấu tử
Nhược điểm

Sản phẩm có độ tinh khiết không

cao

Không sử dụng được để tách 2 cấu
tử có nhiệt độ sôi khác xa nhau

Hiệu quả không cao

Năng suất không lớn

Sản phẩm thu được sau khi chưng
cất có thể bị ảnh hưởng nếu các
cấu tử có trong thành phần của
tinh dầu dễ bị phân hủy trong quá
trình chưng cất
2. Chưng cất liên tục

Nguyên lý: Dựa vào sự khác nhau về độ bay hơi của các
cấu tử riêng biệt (tinh dầu) bằng cách lặp lại nhiều lần quá
trình bay hơi và ngưng tụ

Đặc điểm:

Liên tục tiếp nguyên liệu vào thiết bị, liên tục lấy sản
phẩm ra.

Là quá trình ổn định, vì vậy tất cả các thông số về vật chất
và nhiệt lượng khổng đổi ở mỗi vị trí của thiết bị.

Hệ thống sử dụng chưng cất bằng hơi có nồi hơi riêng biệt


Phân loại:

Thiết bị chưng cất các loại hạt

Thiết bị chưng cất loại nguyên liệu là cỏ lá
Chưng cất liên tục

Quá trình: Nguyên liệu được nạp vào nhờ hệ thống vít tải nạp
liệu, được bánh xe phân bố nguyên liệu đều trong thiết bị.

Hơi được đưa vào trục trong thiết bị và được phân tán đều nhờ
hệ thống cánh khuấy, trục quay hoặc bằng hệ thống ống phun
hơi được uốn cong

Nhiệt độ, áp suất trong thiết bị tăng dần tới điểm áp suất, nhiệt
độ nhất định thì hơi nước cùng tinh dầu sẽ bay hơi lên và được
đưa theo ống tới thiết bị ngưng tụ, rồi đến thiết bị phân ly

Bã được đưa ra ngoài nhờ hệ thống băng tải dưới đáy thiết bị

Nước ngưng tháo qua ống tháo nước ngưng phần dưới đáy
Bộ phận chính:
1. vỏ thiết bị
2. Nắp thiết bị
3. Đáy thiết bị
4. Lưới phân bố hơi và bụi
5. Ống dẫn hơi ra thiết bị ngưng tụ
6. Vít tải nguyên liệu
7. Thùng chứa nguyên liệu
8. Vít tải nguyên liệu vào

12. Trục quay
14. Ống dẫn hơi nước qua trục
15. Bánh xe phân bố nguyên liệu
16. Cánh gạt có lỗ hơi
18. Đĩa 2 cấp để gạt nguyên liệu
21. phần chứa nguyên liệu đã chế
biến
24. Thùng chứa
26. băng tải bã
27. đĩa ngang hình trụ để truyền
động
28. ống tháo nước ngưng
Thiết bị chưng cất các
loại hạt
Chưng cất hạt mùi

Thời gian: 30-40 phút

Năng suất 100-320 tấn/ngày

Để thu được 1 kg chất thơm cần 41-48 kg hơi

Kích thước thiết bị: thể tích chưng 29 m3, thể tích có ích là
21,2 m3
Thiết bị chưng cất các loại hạt
Ưu điểm
Nhược điểm

Thiết bị cấu tạo nhiều chi
tiết phức tạp.


Yêu cầu kỹ thuật vận hành
cao

Hệ thống thiết bị khó cho
quá trình sửa chữa, bảo
dưỡng
Thiết bị chưng cất loại
nguyên liệu là cỏ lá
Bộ phận chính:
1. Băng tải nghiêng
4. Thùng chứa
5. Điều chỉnh vít tải bằng tay
6. hệ thống chuyển động để nạp liệu
8. Vít tải nạp liệu
9. Bộ phận nén nguyên liệu
10. Phần truyền động cơ học của ống
tải liệu
11. Lưới chắn
14. Vòi voi
15. thiết bị ngưng tụ
16. Cửa quan sát
17. Thân thiết bị
18. Ống phun hơi thẳng đứng
20. Vít tải tháo bã
21. Hệ thống chuyển động tháo bã
24. cửa tháo bã di động của vít tải
25. Ông dẫn hơi nước ở đáy
27. Chân đế thiết bị
28. lưới ở cổ thiết bị