Kỹ thuật sấy và chưng cất (Sấy khí động)

Mục lục
Lời mở đầu
Chương 1: Khái niệm chung về quá trình sấy
1.
2.

Khái niệm về sấy
Phân loại
2.1.
Phân loại theo quá trình sấy
2.2.
Phân loại một số thiết bị sấy phổ biến hiện nay

Chương 2: Cơ sở lý thuyết của quá trình sấy khí động
1.

2.

3.
4.
5.

Giới thiệu tổng quan về sấy khí động
1.1.
Khái niệm hệ thống sấy khí động
1.2.
Giới thiệu sản phẩm sấy
1.3.
Nguyên tắc phân loại bằng lực ly tâm
Thiết bị sấy khí động
2.1.

Nguyên lý làm việc
2.2.
Phương pháp tính toán ống sấy khí động
Ví dụ thực tế về quy trình công nghệ sản xuất tinh bột sắn theo
phương pháp sấy khí động
Ví dụ thực tế về hệ thống sấy bã sắn hiện nay
Ưu, nhược điểm, chi phí vận hành của hệ thống sấy khí động

Kết luận

Lời mở đầu


Kỹ thuật sấy đóng vai trò vô cùng quan trọng trong công nghiệp và đời sống.
Trong quy trình công nghệ sản xuất của rất nhiều sản phẩm có công đoạn sấy khô
để bảo quản dài ngày. Công nghệ này ngày càng phát triển trong ngành hải sản, rau
quả và các thực phẩm khác. Các sản phẩm nông nghiệp dạng hạt như lúa, ngô
đậu... sau khi thu hoạch cần sấy khô kịp thời, nếu không sản phẩm sẽ giảm phẩm
chất thậm chí còn hỏng dẫn đến tình trạng mất mùa sau thu hoạch.
Các nhu cầu sấy ngày càng đa dạng, có nhiều hệ thống và thiết bị sấy nhưng
thiết bị sấy khí động khá phổ biến hiện nay. Hệ thống sấy khí động là một trong
các loại thiết bị sấy thích hợp cho việc sấy các loại hạt nhẹ dạng bột nhão (paste)
có độ ẩm chủ yếu là độ ẩm bề mặt như tinh bột khoai mì, bột nhẹ (bột CaCO3)…
nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu phải đạt chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi
phí vận hành thấp vì vậy chúng tôi sẽ tập trung phân tích, nghiêng cứu và thiết kế
hệ thống sấy khí động trong bài tiểu luận sau.

Chương 1

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ QUÁ TRÌNH SẤY
1. Khái niệm về sấy:
_ Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để làm bay hơi nước ra khỏi vật liệu rắn hay
lỏng. Với mục đích giảm bớt khối lượng vật liệu (VD: giảm công chuyên chở),
tăng độ bền vật liệu (VD: gốm, sứ, gỗ,..), bảo quản tốt trong một thời gian dài, nhất
là đối với lương thực, thực phẩm.
_ Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bị
như: thiết bị sấy (buồng sấy, hầm sấy, tháp sấy, thùng sấy…), thiết bị đốt nóng tác
nhân sấy(calorife) hoặc thiết bị lạnh để làm khô tác nhân sấy, quạt, bơm và
xiclon…

Hình ảnh: Các sản phẩm sau khi sấy
2. Phân loại:


2.1. Phân loại theo qúa trình sấy:
_ Sấy tự nhiên: tiến hành bay hơi bằng năng lượng tự nhiên như năng lượng mặt
trời, năng lượng gió,…(gọi là quá trình phơi sấy tự nhiên). Phương pháp này đỡ
tốn nhiệt năng nhưng không chủ động điều chỉnh được vận tốc của quá trình theo
yêu cầu kỹ thuật, năng suất thấp…
_ Sấy nhân tạo: thường được tiến hành trong các loại thiết bị sấy để cung cấp nhiệt
cho các vật liệu ẩm. Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền
nhiệt mà trong kỹ thuật sấy có thể chia ra nhiều dạng: sấy đối lưu, sấy tiếp xúc.
2.2. Phân loại một số thiết bị sấy phổ biến hiện nay:
2.2.1. Sấy thùng quay:
_ Máy có cấu tạo là một trống quay, bên trong có các cánh đảo liệu, vật liệu sấy
đưa vào trong trống và tiếp xúc với tác nhân sấy sau đó được quạt hút ra ngoài

Hình ảnh: Máy sấy thùng quay
2.2.2. Sấy khí động:

_ Sấy khí động thường dùng để sấy các loại hạt nhẹ, có độ ẩm chủ yếu là bề mặt.
Khi tốc độ tác nhân sấy lớn hơn tốc độ lơ lửng của hạt (nguyên liệu sấy) thì quá
trình sấy gọi là sấy khí động.


Hình ảnh: Máy sấy khí động
2.2.3. Sấy phun khô:
_ Là quá trình công nghiệp được sử dụng rộng rãi nhất cho sự hình thành hạt và
sấy khô. Vì vậy nên rất thích hợp cho sản xuất liên tục các chất rắn khô ở dạng bột,
nghiền hoặc tích tụ lại từ thức ăn lỏng. Sấy phun khô là lý tưởng khi sản phẩm cuối
cùng phải tuân thủ các tiêu chuẩn chất lượng chính xác bao gồm các yếu tố như:
phân bố kích thước hạt, độ ẩm còn lại, mật độ số lượng lớn và hình thái hạt.

Hình ảnh: Sấy phun khô


2.2.4. Sấy tĩnh hay còn gọi là sấy vỉ ngang:
_ Máy sấy có cấu tạo là một sàng kim loại có đột lỗ, dưới sàn là buồng dẫn tác
nhân sấy, máy sấy theo mẻ tùy theo năng suất và nguyên liệu sấy mà kích thước
buồng sấy khác nhau.

Hình ảnh: Máy sấy tĩnh
2.2.5. Sấy thăng hoa:
_ Sấy thăng hoa là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng sự thăng hoa của nước.
Quá trình thăng hoa là quá trình chuyển trực tiếp từ thể rắn sang thể hơi. Ở điều
kiện bình thường, ẩm trong thực phẩm ở dạng lỏng, nên để thăng hoa chúng cần
được chuyển sang thể rắn bằng phương pháp lạnh đông. Chính vì vậy nên còn gọi
là phương pháp Sấy lạnh đông (Freeze Drying hay Lyophillisation).

Hình ảnh: Máy sấy thăng hoa

2.2.6. Sấy bức xạ:
_ Người ta sử dụng nguồn nhiệt bức xạ để cung cấp cho mẫu nguyên liệu cần sấy.
Nguồn bức xạ được sử dụng phổ biến hiện nay là tia hồng ngoại. Nguyên liệu sẽ
hấp thụ năng lượng của tia hồng ngoại và nhiệt độ của nó sẽ tăng lên. Nguyên liệu
được cấp nhiệt nhờ bức xạ, còn sự thải ẩm ra môi trường xảy ra theo nguyên tắc
đối lưu.

Hình ảnh: Máy sấy bức xạ


Chương 2
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY KHÍ ĐỘNG
1. Giới thiệu tổng quan về sấy khí động
1.1. Khái niệm hệ thống sấy khí động:
_ Hệ thống sấy khí động là một trong các loại thiết bị sấy thích hợp cho việc sấy
các loại hạt nhẹ dạng bột nhão (paste) có độ ẩm chủ yếu là độ ẩm bề mặt như tinh
bột khoai mì, bột nhẹ (bột CaCO3)… Do kích thước hạt bé và nhẹ, các hạt vật liệu
bị lôi cuốn theo dòng tác nhân vì vậy sự trao đổi nhiệt ẩm giữa tác nhân và vật liệu
rất mãnh liệt (từ 8-10 lần lớn hơn so với sấy thùng quay). Thời gian sấy ngắn, hầu
như quá trình sấy xảy ra tức thời. Kích thước hạt càng bé quá trình sấy xảy ra càng
nhanh và càng sâu. Do đó ta cần lựa chọn thiết bị sấy phù hợp với các loại nguyên
vật liệu khác nhau để có quá trình sấy đạt hiệu quả cao nhất cả về chất lượng sản
phẩm sấy cũng như hiệu quả kinh tế.

Hình ảnh: Hệ thống sấy khí động (tác giả Nhất Phú Thai)


Hình ảnh: Máy sấy khí động Belgorod từ Nga

Hình ảnh: Máy sấy khí động (máy sấy nông sản)


1.2. Giới thiệu sản phẩm sấy:
Chủ yếu là hạt dạng bột, phổ biến là tinh bột. Tình bột là thành phần chính của
lương thực, chúng là những hợp chất cao phân tử của glucoza, được tổng hợp và
tập trung ở một số bộ phận của thực vật như ở hạt, rễ, củ.
Tinh bột được lấy chủ yếu từ ngô, lúa mì, gạo, sắn…

Hình ảnh: nguyên liệu bột sắn

Hình ảnh: Tinh bột khoai mì


1.3. Nguyên tắc phân loại bằng lực ly tâm:
Nguyên tắc phân loại bằng lực ly tâm được trình bày trên hình 1. Xét hạt có kích
thước d nằm ở ranh giới thiết bị phân loại. Khi đó hạt sẽ chịu các lực tác dụng sau:
- R: Lực hướng tâm, do dòng khí tác dụng vào hạt. R = 3ðìd.v, trong đó ì: độ nhớt
của dòng khí, Pa.s. d: kích thước hạt, m. w: vận tốc dòng khí, m/s.
- F: Lực ly tâm do thiết bị phân loại tạo nên. Ký hiệu đr và đ là khối lượng riêng
của hạt và khí tương ứng, kg/m3 , r là bán kính thiết bị, m, là vận tốc góc, 1/s, ta
có: .( ).d . r 6 F 3 2 ρr ρ ω π= −
Tuỳ thuộc vào mối tương quan giữa các giá trị của F và R mà có thể xảy ra các
trường hợp sau:
Nếu F > R: Hạt sẽ bị đẩy ra khỏi thiết bị phân loại.
Nếu F < R: Hạt sẽ được hút vào thiết bị phân loại.
Khi các thông số r, đr , đ, v, d không đổi, nếu thay đổi , ta có thể điều chỉnh việc
hút hoặc đẩy hạt ra khỏi thiết bị phân loại. Điều đó được sử dụng làm cơ sở lý
thuyết cho việc phân loại hạt bằng thiết bị phân loại ly tâm.

Hình 1. Dùng để xem nguyên tắc phân loại


2. Thiết bị sấy khí động
2.1. Nguyên lý làm việc:

1. Phễu chứa vật liệu 2. Bộ phận cấp liệu 3. Ống sấy 4. Xyclon 5. Quạt gió 6. Khóa khí

_ Sơ đồ nguyên lý làm việc của thiết bị sấy khí động được biểu diễn trên hình trên.
Môi chất sấy là không khí nóng hoặc khói được thổi vào ống sấy hình trụ đặt thẳng
đứng. Vật liệu từ phễu qua bộ phận cung cấp đưa vào ống sấy. Môi chất sấy thổi
vào với tốc độ cao đẩy vật liệu đi lên hòa trộn vào môi chất. Môi chất nóng sẽ gia
nhiệt và sấy vật liệu. Yêu cầu vật liệu sấy có dạng hạt khối lượng riêng nhỏ để khí
có thể thổi lên được. Những hạt nhỏ sẽ được sấy khô trước, nhưng hạt to khô chậm
hơn. Tất cả hổn hợp vật liệu và khí được đưa vào xyclôn, ở đây thực hiện quá trình
phân ly vật liệu khô ra khỏi khí thoát. Khí thoát được quạt hút, hút ra ngoài còn vật
liệu khô roi xuống phía dưới chứa vào phễu sau đó được đưa ra ngoài vào nơi đóng
gói bảo quản.
_ Ta thấy sấy kiểu khí động có đặc điểm như sau:
+ Tốc độ rất lớn tùy thuộc vào khích cỡ và khối lượng riêng của vật liệu. Thông
thường tốc độ này từ 20 – 40m/s.


+ Vật liệu sấy thuộc loại hạt nhỏ, kích cỡ không quá 8 – 10mm.
+ Môi chất sấy có thể là không khí nóng hay khói tùy thuộc vật liệu sấy. Ví dụ, sấy
than dùng khói có nhiệt độ cao 550 – 6000C, khí thoát 100 – 1500C.
+ Thời gian sấy ngắn ( hàng chục giây), vì vậy chỉ có thể sấy độ ẩm tự do.
Để mở rộng phạm vi sử dụng của kiểu sấy này người ta bố trí thêm phần trao đổi
nhiệt – chất tiếp xúc. Do vậy có thể dùng để sấy các vật liệu khác và sấy được độ

ẩm liên kết.
Từ nguyên lý làm việc chúng ta thấy rằng điều cơ bản về nguyên lý của thiết bị sấy
này là tốc độ khí thổi vào ống sấy đủ lớn để đẩy vật liệu đi lên trong ống. Ta có
điều kiện
Vk > Vcb
Vk – tốc độ dòng khí thổi vào ống sấy [ m/s].
Vcb – tốc độ cân bằng [m/s].
Tốc độ cân bằng là tốc độ dòng khí thôi thẳng đứng từ dưới lên sao cho hạt đúng
yên lơ lửng trong không gian. Vậy nếu vk > vcb hạt sẽ bay; vk = vvb hạt lơ lửng, vk <
vcb hạt sẽ lắng xuống. Tốc độ cân bằng phụ thuộc vào đường kính hạt, khối lượng
riêng của hạt, khối lượng riêng của khí. Nó đươc xác định theo phương trình cân
bằng giữa lực trọng trường tác dụng lên và lực nâng do dòng khí thổi lên. Ta có
(9-1)
Ở đây:
d – đường kính hạt [mm]
– khối lượng riêng của hạt và khí [kg/m3]
ξ

- hệ số trờ lực

Vcb – tốc độ cân bằng [m/s]
g – gia tốc trọng trường [m/s]


ξ

Xác định tốc độ cân bằng theo (9-1) rất khó khăn vì hệ số trở lực phụ thuộc vào
vcb. Trong thực tế tốc độ cân bằng xác định theo phương pháp đồng dạng từ các
phương trình tiêu chuẩn sau:
Re = f1(Fe)

Ar = f2(Re)
Ly = f3(Ar)
Trong đó: Re- tiêu chuẩn Rây nôn.
Ar- tiêu chuẩn Acsimet

Ly là tiêu chuẩn Lưsenkô

Fe tiêu chuẩn Fêđơrôp

Trường hợp hạt không phải hình cầu ta dùng đường kình tương đương
mm
Trong đó:

G – trọng lượng hạt mẫu thử [ kG]
n – số hạt trong lô mẫu
- trọng lượng riêng của hạt [ kG/m3]

Có thế xác định chính xác hơn đường kính tường đương theo công thức;

d1, d2 – đường kình các hạt cơ bản đã quy về hình cầu


b1, b2 – tỷ lệ thể tích hạt đó
Đối với khu vực Re < 0,2 tốc độ cân bằng có thể xác định theo phương trình Stoke.

Khi Re > 1000 có thể tính gần đúng vcb theo:

Ở đây: d – đường kính hạt [ m ]
– trọng lượng riêng khí [kG/m3]
- trọng lượng riêng hạt [kG/m3]

2.2 Phương pháp tính toán ống sấy khí động:
_ Mục đích tính toán là xác định các kích thước chính của ống sấy đó chính là
đường kính và chiều dài ống. Trong tài liệu [11] I.M. Fêđơrôp đã trình bày phương
pháp tính toán ống sấy khí động trong chu kỳ sấy tốc độ không đổi. Điểm cơ bản
của phương pháp nầy là xác định thời gian sấy qua hệ số trao đổi nhiệt từ khí tới bề
mặt vật liệu [w/m2k]. Muốn vậy cần phải xác định bề mặt ngoài của tất cả các hạt
bay trong ống đề tìm ra bề mặt truyền nhiệt. Sau này Fêđơrôp đã đưa ra phương
pháp tính toán ống sấy đối với mỗi hạt riêng và chia ống sấy ra từng đoạn để tính
sự thay đổi nhiệt độ và công suất nhiệt của ống sấy tùy thuộc vào lượng ẩm bay hơi
trong vùng. Phương pháp này rất phức tạp
_ Đối với việc tính toán kỹ thuật sử dụng phương pháp thuận tiện hơn do A.I.Skopl
đưa ra [12]. Phương pháp này tính toán ống sấy dựa trên cơ sở hệ số trao đồi nhiệt
thể tích giữa khí và vật liệu [kW/m 3K]. Như vậy chiều dài ống có thể xác định
theo công thức sau:

Trong đó: – hệ số trao đổi nhiệt thể tích [W/m3K]
F – diện tích tiết diện đường ốn [m2].
Trong trường hợp chung quá trình sấy chia ra ba giai đoạn.


Xác định độ chênh nhiệt độ trung bình
2.2.1 Giai đoạn gia nhiệt.
_ Nhiệt độ vật liệu tăng từ tm1 đến nhiệt độ nhiệt kế ướt tư. Tiêu hao nhiệt trong
giai đoạn này là:

_ Độ chênh nhiệt độ trong giai đoạn này là:

Trong đó: t1, tm1 – nhiệt độ khí và vật liệu vào ống
tư – nhiệt độ nhiệt kế ướt.
- nhiệt độ khí cuối giai đoạn gia nhiệt

t '2 = t1 −

Q1
LC p

Trong đó: L - là lưu lượng khí vào ống ( kg/h)


Cp

- là nhiệt dung riêng đẳng áp của khí (kJ/kgK)
l1 =

Chiều dài ống cần thiết trong giai đoạn này là :

Q1
α v F Vt1

(m)

2.2.2 Giai đoạn sấy tốc độ không đổi
Nhiệt độ vật liệu bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt và không đổi
Tiêu hao nhiệt trong giai đoạn này là :
Gn1 = G1

Trong đó :

ω1 − ωkp
100 − ωkp

Q11 = QB + QS''

=

Gn1  2495 + 1,84(t2'' − tu )  + QS''

là lượng ẩm bay hơi trong giai đoạn này.
Vt2 =

Độ chênh nhiệt độ trung bình giữa khí và vật liệu là
Trong đó:
Trị số

t2''

t2''

t2' − t2''
t' − t
ln 2" u
t 2 − tu

là nhiệt độ môi chất cuối giai đoạn sấy tốc độ không đổi

xác định trên đồ thị I-d theo

d 2'' =

tm = tu = const

tu

và

d 2''

.

1000
W + d1
L

l11 =

Chiều dài ống sấy giai đoạn này là :
2.2.3 Giai đoạn sấy tốc độ giảm

Q11

α v F Vt2

(m)


tu

tm 2

Nhiệt độ của vật tăng từ nhiệt độ nhiệt kế ướt và
. Để tính toán nhiệt độ vật

liệu ở cuối giai đoạn sấy tốc độ giảm ta coi nhiệt độ phụ thuộc độ ẩm theo quan hệ
đường thẳng. Tùy thuộc vào độ ẩm đầu và cuối của vật liệu, nhiệt độ cuối của vật
liệu có thể xác định theo các biểu thức sau :
Trường hợp

Trường hợp

Trường hợp

ω1 > ω2 > ωk

ω1 > ωk > ω2

W1 < Wk

thì

tm 2 = tu

tm 2 = tu + (t2 − tu )

thì
tm 2 = tm1 + (t2 − tm1 )

thì

ωk − ω 2
ωk − ωcb

ω1 − ω2

ω1 − ωcb

Tiêu hao nhiệt trong giai đoạn này là :
QIII = QB' + QG' + Q5''' = Gn 2 [ 2495 + 1,88(t2 − tu ) ] + G2Cm (t m 2 − tu ) + Q5'''

W2 = G2

Lượng ẩm bay hơi trong giai đoạn này là:

ωKp − ω2
100 − ωk

Vt3

(t
=

''
2

− tu ) − ( t 2 − t m 2 )
ln

Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình trong giai đoạn này là:
Trong đó :
G2 Cm

,

t2 tm 2

,

là lượng sản phẩm lấy ra và nhiệt dung riêng của nó.
là nhiệt độ khí và vật liệu ra khỏi buồng sấy
lIII =

Chiều dài ống sấy tương ứng với giai đoạn này là:

QIII
α v F Vt3

t2'' − tu
t2 − tm 2


Chiều dài toàn bộ ống sấy là :

L = LI + LII + LIII

Đường kính ống sấy xác định theo lưu lượng không khí và trạng thái của nó trong
D=

ống sấy :
Trong đó:

Vk

Vk
900π vk

là lưu lượng thể tích khí trong ống

Vk = Lv1

L là lưu lượng khí cần thiết cho quá trình sấy (kg/h)
v1
vk

là thể tích riêng của khí vào ống sấy (

m3

/kg)

là tốc độ khí trong ống sấy (m/s)

Xác định hệ số trao đổi nhiệt thể tích

αv

(W/

m3

k)

Theo phương pháp của A.I.Skopl trong trường hợp trao đổi nhiệt trong dòng khí có
hạt rơi tự do hay bay ta có :
0.63

N u = 0.157 m

−0.14

Re

0.63

= 0.157 m

−0.14

 v0 dtd 
 v ÷



Trong đó: m là nồng độ hạt theo thể tích ,có nghĩa là tỷ số giữa thể tích hạt tham
gia vào trao đổi nhiệt với thể tích vùng trao đổi nhiệt.
v0

là tốc độ tương đối của dòng khí (m/s)

v0 = vk ± vcb

(dấu cộng tương ứng với trường hợp ngược chiều, dấu trừ

tương
ứng với trường hợp cùng chiều )

d td

v

là đường kính tương đương trung bình của hạt (m)

là độ nhớt động của khí (

m2

/s)
0.63

Công thức

v d 
N u = 0.157m −0.14 Re0.63 = 0.157 m −0.14  0 td ÷
 v 

dùng trong khoảng sau:

m = ( 0.4 ÷ 4 ) 10−3
Re = 90 ÷ 2000

3. Ví dụ thực tế về quy trình công nghệ sản xuất tinh bột sắn theo
phương pháp sấy khí động
3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ:

SĂN CỦ

NƯỚC

RỬA, BÓC VỎ

VỎ

PHÂN VI SINH

BÃ

TĂ CHĂN NUÔI

NGHIỀN

LỌC TÁCH

GIẢM ÂM
SẤY

LÀM NGUỘI

ĐÓNG BAO
BẢO QUẢN


Sơ đồ trên. Quy trình sản xuất tinh bột sắn theo phương pháp sấy khí động

3.2. Nguyên liệu:

Hình ảnh: tinh bột sắn (nguồn nguyên liệu cho quá trình sấy tinh bột)
_ Nguyên liệu sắn dùng để sản xuất tinh bột gồm có nhiều loại khác nhau: KM 98,
KM 94, KM 64, KM 60, KM 65. Tùy theo yêu cầu từng nhà máy nhìn chung sắn
được đưa vào sản xuất phải đạt các tiêu chuẩn sau:
+ Hàm lượng tạp chất không quá 15%, thông thường là 3%
+ Đối với sắn hư, thối không quá 15%
+ Đối với sắn xâm kim không quá 30%


+ Hàm lượng tinh bột lớn hơn 20%
+ Sau khi nhập phải sản xuất ngay không được để quá 72 giờ
3.3. Nạp phễu, rửa, bóc vỏ:
_ Nạp phễu tạo ổn định sản xuất, sau khi sắn củ được băng tải đưa vào phễu tiếp
liệu qua lồng rây củ, nhờ lực ma sát giữa củ sắn với thanh sắt, giữa sắn với nhau,
nên tách được vỏ gỗ đất đá… ra ngoài theo các lỗ trong lồng quay. Qúa trình rửa
được thực hiện trong bồn rửa nhờ các mái chèo quay va đập vào sắn, giữa sắn cọ
sát vào nhau dưới tác dụng trực tiếp của nước vò sắn được bong ra và một phần đất
cát được loại bỏ, phần vò củ sắn được sử dụng làm phân vi sinh.
3.4. Băm nghiền:
_ Sắn vào máy băm phải sạch, liên tục đồng đều. Băm nhằm phá vỡ cấu trúc tế bào
một phần nào tạo điều kiện cho công đoạn nghiền giải phóng, tách triệt để tình bột.
_ Trong sản xuất tinh bột quy mô công nghiệp, nghiền là phương pháp cố định để
tách tinh bột. Vì vậy hiệu suất của quá trình lấy tinh bột phụ thuộc phần lớn vào
quá trình nghiền. Qúa trình nghiền phải được cấp nước liên tục nhằm tăng hiệu
suất nghiền đồng thời ngăn cản sự xâm nhập của vi sinh vật và sự oxy hóa dịch bào
giải phóng tinh bột còn bám trên máy nghiền. Hỗn hợp các chất thu được sau khi
nghiền (gọi là cháo) có hàm lượng chất khô khoảng 25,11%, hàm lượng tinh bột
chung 19,5% , tinh bột tự do 16,52%, chất khô hòa tan 3,55%.
3.5. Tách dịch bào:

_ Dịch bào củ khi thoát ra khỏi tế bào tiếp xúc với oxy không khí và nhanh chóng
bị oxy hóa tạo thành những chất màu. Vì vậy tách dịch bào làm sạch sữa tinh bột
và giữ được độ trắng của tinh bột.
3.6. Ly tâm giảm ẩm:
_ Dịch bột sau khi lọc tách được vắt giảm ẩm bằng máy ly tâm gạn hay máy phân
ly làm việc theo nguyên lý lực ly tâm và bể lắng hay máng lắng làm việc theo
nguyên lý trọng lực, lúc này ta có:
+ Độ ẩm tinh bột sau ly tâm khoảng 24-34%


+ Hàm lượng tinh bột khô tuyệt đối trong 1 lít nước dung dịch 0,26g/lít
+ Hàm lượng dịch bào trong tinh bột sau ly tâm 23,8% so với lượng tinh bột ẩm
3.6. Sấy tinh bột:
_ Bột sau khi được ly tâm vắt giảm ẩm 26-30% được chuyển bằng băng tải qua hệ
thống sấy khí động với các thông số tối ưu như sau:
+ Nhiệt độ tác nhân sấy:
+ Vận tốc chuyển động dòng khí 1,61 m/s
_ Lúc này độ khô không đều sản phẩm đạt 0,99%, màu sắc trắng ngà, độ mịn tơi là
đạt yêu cầu.

Hình ảnh: Máy sấy khí động tinh bột (Nhất Phú Thai)

3.7. Làm nguội, đóng bao, bảo quản:
_ Tinh bột sau sấy được chạy qua đường ống có không khí khô, mát thổi qua xuống
hệ thống sàng phân loại để phân loại bột sau đó được đóng bao ngay tại ống phân
loại bằng bao hai lớp PE. Sau đó được vận chuyển bằng băng tải đến kho bảo quản.


4. Ví dụ thực tế về hệ thống sấy bã sắn hiện nay

Hình ảnh: Nguyên liệu bã sắn
4.1. Chọn nguyên lý sấy:
_ Bã sắn với đặc điểm là được nghiền nhỏ, nhẹ và có độ ẩm cao nên sấy khí động
là phù hợp hơn cả so với các phương pháp sấy khác mặc dù còn một số hạn chế
nhưng xét về các yếu tố như năng suất, thời gian sấy, độ ẩm của sản phẩm tương
đối đồng đều đạt yêu cầu cho quá trình sản xuất. Dưới đây là sơ đồ quy trình sấy
khí động như sau:


ÉP TÁCH
NƯỚC

ĐÁNH TƠI

VẨY

ĐÓNG GÓI BẢO
QUẢN

LÀM MÁT

SẤY KHÍ ĐỘNG

BÃ SẮN TƯƠI

LÒ ĐỐT GAS

Sơ đồ: Các quy trình sấy bã sắn

4.2. Sơ đồ nguyên lý sấy:

KHÔNG KHÍ

Trấu(NL đốt) Lò hóa khí
Không khí

Buồng
không khí

Khí thải

TNS

Thiết bị sấy

Sản phẩm

Vật liệu sấy( bã sắn)

4.3. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của hệ thống sấy khí động 1 giai đoạn: