TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ SẤY THUỐC LÁ NĂNG SUẤT 3 TẤNMẺ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU TRẤU

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ SẤY THUỐC LÁ
NĂNG SUẤT 3 TẤN/MẺ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU TRẤU

Họ và tên sinh viên: PHẠM MINH THANH
ĐINH NGUYỄN TRƯỜNG VIÊN
Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT
Niên khóa: 2009-2013

Tháng 6/2013


TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ SẤY THUỐC LÁ
NĂNG SUẤT 3 TẤN/MẺ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU TRẤU

Tác giả
PHẠM MINH THANH
ĐINH NGUYỄN TRƯỜNG VIÊN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành
Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt

Giáo viên hướng dẫn
TS. Nguyễn Huy Bích
ThS. Lê Quang Giảng

Tháng 6 năm 2013

ii


LỜI CẢM TẠ

Đầu tiên, chúng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy TS Nguyễn Huy Bích, ThS
Lê Quang Giảng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng tôi trong suốt quá trình thực hiện
luận văn.

Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô trong Khoa Cơ Khí – Công Nghệ
trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã dạy dỗ, quan tâm và tạo mọi điều
kiện thuận lợi để chúng tôi học tập tại khoa cũng như hoàn thành luận văn này.

Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các anh chị trong Tổ thuốc lá Phú Cần thuộc Công ty
CP Hòa Việt – Chi nhánh Gia Lai; người dân ở xã Phú Cần – KrôngPa – Gia Lai; Công ty
thuốc lá Kim Ngọc II; Phòng nông nghiệp huyện Krông Pa, Ia Pa, thị xã Ayun Pa; trạm
khí tượng thủy văn thị xã Ayun Pa đã tạo điều kiện giúp đỡ chúng tôi trong quá trình thực
tập.

Cuối cùng, chúng tôi xin cảm ơn các bạn lớp DH09NL đã quan tâm và nhiệt tình giúp đỡ
chúng tôi thực hiện đề tài này.

Sinh viên: PHẠM MINH THANH.
ĐINH NGUYỄN TRƯỜNG VIÊN.
iii


TÓM TẮT
Đề tài “Tính toán thiết kế lò sấy thuốc lá năng suất 3 tấn/mẻ sử dụng nhiên liệu
trấu” được thực hiện với 3 nội dung chính:

-

Khảo sát về số lượng lò sấy, diện tích canh tác thuốc lá trên địa bàn huyện
Krông Pa, huyện Ia Pa và thị xã Ayun Pa.

-

Thí nghiệm sấy thuốc lá trên lò sấy dùng nhiên liệu trấu và lò sấy dùng nhiên

liệu củi.
-

Tính toán thiết kế lò đốt trấu và bộ trao đổi nhiệt cho lò sấy thuốc lá.

Các phương pháp sử dụng trong quá trình thực hiện đề tài: phương pháp thống kê
và phương pháp bố trí thí nghiệm ngẫu nhiên hoàn toàn.
Các thí nghiệm sấy thuốc lá được thực hiện ở xã Phú Cần – Krông Pa – Gia Lai
vào thời gian từ ngày 1/03/13 đến ngày 8/03/13.
Kết quả thu được:
-

Số lượng lò sấy thuốc lá thống kê được ở trên địa bàn huyện Krông Pa là 1917

lò, huyện Ia Pa là 497 lò, thị xã Ayun Pa là 500 lò. Trong đó lò sấy sử dụng nhiên liệu củi
chiếm số lượng lớn.
-

Diện tích canh tác thống kê được ở địa bàn huyện Krông Pa là 2300 ha, huyện

Ia Pa là 845 ha, thị xã Ayun Pa là 450 ha.

-

Chi phí kinh tế của nhiên liệu trấu dùng để sấy thuốc lá thấp hơn chi phí nhiên

liệu củi.
-

Hoàn thành việc tính toán thiết kế lò sấy thuốc lá năng suất 3T/mẻ đốt trấu với

bộ phận nhiệt gồm 2 buồng đốt và 2 bộ trao đổi nhiệt không có ống hỏa phụ.
Sinh viên thực hiện:

Giáo viên hướng dẫn:

PHẠM MINH THANH

TS. NGUYỄN HUY BÍCH

ĐINH NGUYỄN TRƯỜNG VIÊN

ThS. LÊ QUANG GIẢNG
iv


MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ..................................................................................................................... iii 
TÓM TẮT............................................................................................................................iv 
MỤC LỤC ............................................................................................................................ v 
DANH SÁCH CÁC BẢNG ............................................................................................. viii 
DANH SÁCH CÁC HÌNH ..................................................................................................ix 

Chương 1MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 
1.1  Đặt vấn đề: .............................................................................................................. 1 
1.2  Mục đích: ................................................................................................................ 2 
Chương 2 TỔNG QUAN...................................................................................................... 3 
2.1  Tầm quan trọng của việc sấy thuốc lá: ................................................................... 3 
2.2  Sơ lược về cây thuốc lá: .......................................................................................... 3 
2.3  Tình hình sản xuất thuốc lá trên thế giới: ............................................................... 4 
2.4  Tình hình sản xuất thuốc lá ở nước ta: .................................................................... 5 
2.4.1  Vùng nguyên liệu: ............................................................................................ 5 
2.4.2  Định hướng phát triển, chính sách của nhà nước: ............................................ 6 
2.4.3  Các loại thuốc lá nguyên liệu: .......................................................................... 7 
2.5  Cơ sở lý thuyết của quá trình sấy thuốc lá: ............................................................. 7 
2.5.1  Các dạng liên kết nước trong thuốc lá: ............................................................ 7 
2.5.2  Sự thoát nước trên bề mặt thuốc lá: ................................................................. 8 
2.5.3  Sự dịch chuyển nước bên trong thuốc lá: ......................................................... 8 
2.5.4  Yêu cầu và đặc tính của sấy thuốc lá: .............................................................. 8 
2.6  Các phương pháp sấy thuốc lá: ............................................................................... 9 
2.7  Quy trình sấy thuốc lá: .......................................................................................... 10 
2.7.1  Chuẩn bị mẻ thuốc khi sấy: ............................................................................ 10 
2.7.2  Sấy thuốc lá: ................................................................................................... 12 
2.8  Các loại lò đốt: ...................................................................................................... 14 
2.8.1  Lò đốt trấu cháy thuận: .................................................................................. 14 
2.8.2  Lò đốt trấu cháy nghịch: ................................................................................ 15 
2.9  Đặc tính của nhiên liệu trấu: ................................................................................. 17 
2.9.1  Thành phần hóa học và nhiệt trị: .................................................................... 17 
v


2.9.2  Kích thước và khối lượng: ............................................................................. 17 
2.9.3  Sự đóng bánh, tạo xỉ: ..................................................................................... 17 

2.10 

Một số bộ trao đổi nhiệt trong lò sấy thuốc lá: .................................................. 18 

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP - PHƯƠNG TIỆN ..................................... 21 
3.1  Nội dung thực hiện:............................................................................................... 21 
3.2  Phương pháp thực hiện: ........................................................................................ 21 
3.3  Phương tiện thực hiện: .......................................................................................... 22 
3.3.1  Các dụng cụ đo: .............................................................................................. 22 
3.3.2  Tài liệu, phần mềm hỗ trợ: ............................................................................. 23 
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ......................................................... 24 
4.1  Kết quả khảo sát: ................................................................................................... 24 
4.1.1  Khảo sát diện tích trồng cây thuốc lá vụ Đông Xuân 2012 - 2013: ............... 24 
4.1.2  Kết quả khảo sát số lượng lò sấy thuốc lá:..................................................... 26 
4.1.3  Kết quả khảo sát nhiệt độ môi trường không khí: .......................................... 30 
4.2  Kết quả thí nghiệm sấy thuốc lá ở huyện Krông Pa – Gia Lai: ............................ 31 
4.2.1  Hình vẽ lò sấy thí nghiệm tại Gia Lai: ........................................................... 31 
4.2.2  Thí nghiệm sấy thuốc lá dùng nhiên liệu trấu: ............................................... 32 
4.2.3  Thí nghiệm sấy thuốc lá dùng nhiên liệu củi: ................................................ 33 
4.2.4  Chi phí kinh tế của việc sử dụng nhiên liệu trấu và củi cho lò sấy thuốc lá: . 34 
4.3  Thảo luận: ............................................................................................................. 35 
4.3.1  Nhược điểm: ................................................................................................... 35 
4.3.2  Hướng khắc phục: .......................................................................................... 35 
4.4  Tính toán thiết kế: ................................................................................................. 36 
4.4.1  Chọn phương án thiết kế: ............................................................................... 36 
4.4.2  Cơ sở tính toán thiết kế: ................................................................................. 36 
4.4.3  Tính toán quá trình cháy của nhiên liệu: ........................................................ 37 
4.4.4  Tính toán nhiệt cho lò sấy thuốc lá: ............................................................... 40 
4.4.5  Tính toán thiết kế lò đốt: ................................................................................ 53 
4.4.6  Tính toán nhiệt cho bộ trao đổi nhiệt: ............................................................ 56 

4.4.7  Tính trở lực đường ống: ................................................................................. 62 
4.4.8  Tính chiều cao ống khói: ................................................................................ 65 
4.4.9  Sơ đồ lò sấy thuốc lá: ..................................................................................... 67 
vi


Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................... 69 
5.1  Kết luận: ................................................................................................................ 69 
5.2  Đề nghị: ................................................................................................................. 69 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 71 
PHỤ LỤC ............................................................................................................................. 1 

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Tóm tắt quá trình sấy thuốc lá ........................................................................ 13
Bảng 2.2: Phân tích thành phần hóa học và nhiệt trị của trấu ......................................... 17
Bảng 4.1: Số liệu khảo sát số lượng lò sấy thuốc lá ở huyện Krông Pa – Gia Lai ......... 27
Bảng 4.2: Số liệu khảo sát số lượng lò sấy thuốc lá ở thị xã Ayun Pa – Gia Lai............ 27
Bảng 4.3: Số liệu khảo sát số lượng lò sấy thuốc lá ở huyện Ia Pa – Gia Lai................. 28
Bảng 4.4: Kết quả tính toán số lượng lò sấy thuốc lá...................................................... 28
Bảng 4.5: Tính toán nhiệt độ và ẩm độ ........................................................................... 30
Bảng 4.6: Kết quả thí nghiệm sấy thuốc lá dùng nhiên liệu trấu .................................... 33
Bảng 4.7: Kết quả thí nghiệm sấy thuốc lá dùng nhiên liệu củi ...................................... 33
Bảng 4.8: Chi phí kinh tế của nhiên liệu sấy dùng để sấy khô 1 kg thuốc lá .................. 34

viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Cây thuốc lá ....................................................................................................... 4
Hình 2.2: Cánh đồng thuốc lá vàng tại Krông Pa – Gia Lai.............................................. 6
Hình 2.3: Ghim lá thuốc .................................................................................................. 11
Hình 2.4: Cách bố trí lá thuốc trong lò ............................................................................ 12
Hình 2.5: Lò đốt trấu cháy thuận ..................................................................................... 14
Hình 2.6: Lò đốt trấu cháy thuận có bổ xung dòng khí thứ cấp ...................................... 15
Hình 2.7: Lò đốt trấu cháy nghịch. .................................................................................. 16
Hình 2.8: Bộ trao đổi nhiệt 5 đường ống ........................................................................ 18
Hình 2.9: Bộ trao đổi nhiệt 3 đường ống với ống khói đặt một bên ............................... 19
Hình 2.10: Bộ trao đổi nhiệt 3 đường ống với ống khói đặt ở giữa ................................ 20
Hình 4.1: Diện tích trồng cây thuốc lá vụ Đông Xuân 2012 – 2013 ở huyện Krông Pa 24
Hình 4.2: Diện tích trồng cây thuốc lá vụ Đông Xuân 2012 – 2013 ở thị xã Ayun Pa ... 25
Hình 4.3: Diện tích trồng cây thuốc lá vụ Đông Xuân 2012 – 2013 ở huyện Ia Pa........ 26
Hình 4.4: Củi rừng dùng làm nhiên liệu cho lò sấy thuốc lá. .......................................... 29
Hình 4.5: Theo dõi nhiệt độ môi trường. ......................................................................... 30
Hình 4.6: Lò sấy thuốc lá dùng nhiên liệu trấu với bộ trao đổi nhiệt 3 đường ống ........ 31
Hình 4.7: Bộ trao đổi nhiệt ba đường ống ....................................................................... 31
Hình 4.8: Lò đốt sử dụng nhiên liệu trấu......................................................................... 32
Hình 4.9: Đo ẩm độ lá thuốc. .......................................................................................... 32
Hình 4.10: Lò sấy thuốc lá sử dụng nhiên liệu củi .......................................................... 34
Hình 4.11: Nhiên liệu trấu cháy không triệt để ............................................................... 35
Hình 4.12 : Bộ phân nhiệt 2 đường ống. ......................................................................... 36
ix


Hình 4.13:Lò sấy thuốc lá sử dụng nhiên liệu trấu năng suất 3 tấn/mẻ .......................... 67
Hình 4.14: Lò đốt trấu bán tự động có buồng lắng tro .................................................... 68

x

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề:
Sấy thuốc lá là khâu thực sự quan trọng để đảm bảo chất lượng lá thuốc sau khi thu
hoạch, quá trình làm khô thuốc lá không thể sử dụng phương pháp phơi như các loại nông
sản khác. Hiện nay các lò sấy thuốc lá sử dụng trấu, củi, than đá,… làm chất đốt để cung
cấp nhiệt cho quá trình sấy. Chính vì lượng chất đốt này chiếm phần lớn trong chi phí sấy
nên để giảm chi phí sấy cần phải sử dụng những nguồn nhiên liệu có giá thành thấp và có
sẵn tại địa phương. Tại tỉnh Gia Lai, trấu là nguồn nhiên liệu dồi dào, giá thành thấp nên
có tính kinh tế hơn các nguyên liệu khác khi nó được dùng làm chất đốt để sấy thuốc lá.
Hiện nay, tại tỉnh Gia Lai nói riêng cũng như ở nước ta nói chung, sử dụng nhiên
liệu chủ yếu là than đá và củi. Một số địa phương có sử dụng lò đốt trấu nhưng thiết kế
chưa hợp lý nên hiệu suất lò đốt không cao làm giảm hiệu quả kinh tế.
Nếu trấu được dùng làm chất đốt thay than đá, củi hoặc các nguyên liệu khác thì nó
cũng góp phần làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường khi tiết kiệm được nguồn năng lượng
không tái tạo, giảm nạn phá rừng. Còn khi đốt trấu đúng kỹ thuật thì nó chỉ thải ra môi
trường CO2 đúng bằng lượng CO2 mà cây lúa hấp thụ nên không làm tăng lượng CO2
trong môi trường.
Trấu có khối lượng riêng nhỏ (110 kg/m3), phầm trăm chất bốc cao (65 – 69%),
lượng tro lớn (18 – 23%), tro trấu dễ đóng bánh … Với những đặc tính này, những lò đốt
trấu hiện tại theo thiết kế đơn giản vẫn còn một số điểm cần phải được cải tiến sao cho
trấu được cháy trọn, lò có hiệu suất cao, giá thành thấp và đặc biệt là có tính tự động hóa
để giảm thiểu công lao động khi vận hành.
1


Do đó chúng tôi tiến hành tìm hiểu, nghiên cứu về lò sấy thuốc lá sử dụng nhiên liệu trấu.
Được sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Huy Bích và thầy Lê Quang Giảng, chúng tôi Phạm

Minh Thanh và Đinh Nguyễn Trường Viên thực hiện đề tài “Tính toán thiết kế lò sấy
thuốc lá năng suất 3 tấn/mẻ sử dụng nhiên liệu trấu”.
1.2 Mục đích:
Tính toán thiết kế thiết bị sấy cho lò sấy thuốc lá sử dụng nhiên liệu trấu làm chất
đốt để thay thế cho lò sấy thuốc lá dùng nhiên liệu củi và lò đốt dùng nhiên liệu trấu kiểu
cũ nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, hạn chế nạn phá rừng.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Tầm quan trọng của việc sấy thuốc lá:
Sấy thuốc lá là quá trình trao đổi nhiệt và ẩm theo xu hướng làm giảm lượng ẩm
trong lá thuốc xuống đến mức phù hợp mà không làm hư hỏng lá thuốc để đảm bảo cho
việc bảo quản, chế biến trong một thời gian dài. Ngoài ra sấy còn làm kích thích, tạo điều
kiện thuận lợi cho lá thuốc tiếp tục chuyển biến vật chất bên trong lá sau khi thu hoạch.
2.2 Sơ lược về cây thuốc lá:
Cây thuốc lá hoang dại đã có cách đây khoảng 4000 năm, trùng với văn minh của
người da đỏ ở vùng Trung và Nam mỹ, lịch sử chính thức của việc sản xuất thuốc lá được
đánh dấu vào ngày 12/10/1492 do chuyến thám hiểm tìm ra châu Mỹ của Christoph
Columpus, ông đã phát hiện thấy người dân ở vùng đảo Antil vừa nhảy múa, vừa hút một
loại lá cuộn tròn gọi là Tobaccos.
Đến cuối thế kỷ XV người Tây Ban Nha mang cây thuốc lá về Châu Âu. Từ đó, cây
thuốc lá được trồng khắp nơi trên thế giới.
Cây thuốc lá là loại cây thuộc ngành hạt kín Angiospermae, lớp hai lá mầm
Assteridae, bộ hoa mõm sói Scrophulariales, họ cà Solanaceae, chi Nicotiana.
Trong các bộ phận của cây thuốc lá thì lá là phần được sử dụng để sản xuất thuốc lá.
Lá mọc từ các đốt của thân, có nhiều hình dạng lá khác nhau, theo tiêu chuẩn 02–99 của
tổng công ty thuốc lá Việt Nam lá thuốc được phân thành 17 cấp theo vị bộ:

Lá gốc (kí hiệu P) gồm các cấp: P3, P4
Lá nách dưới (kí hiệu X) gồm các cấp: X1, X2, X3, X4
3


Lá trung châu (kí hiệu C) gồm các cấp: C1, C2, C3, C4
Lá nách trên (kí hiệu B) gồm các cấp: B1, B2, B3, B4
Lá ngọn (kí hiệu T) gồm các cấp: T2, T3, T4

Hình 2.1: Cây thuốc lá.
Sau khi đã thu hoạch, lá thuốc cần phải được sấy ngay. Quá trình sấy sẽ tạo nên
những biến đổi quan trọng liên quan đến màu sắc, hàm lượng đường và hương thơm của
lá. Những yếu tố này mang tính chất quyết định đối với chất lượng lá thuốc, do vậy cần
nắm vững nguyên tắc và kỹ thuật sấy để đảm bảo lá sấy có phẩm chất tốt, mang lại giá trị
kinh tế cao.
2.3 Tình hình sản xuất thuốc lá trên thế giới:
Thuốc lá là một loại cây trồng có giá trị kinh tế cao được trồng ở nhiều nước trên thế
giới, với hiệu quả kinh tế mà nó mang lại cao gấp 4 – 5 lần so với những cây trồng ngắn
ngày khác.
Hiện nay trên thế giới, Trung Quốc là nước đứng đầu về sản xuất nguyên liệu đồng
thời cũng là thị trường tiêu thụ thuốc lá lớn nhất. Trong những năm gần đây, sản lượng
4


nguyên liệu bình quân đạt trên 2,3 triệu tấn/năm chiếm 50 – 60% tổng sản lượng của toàn
thế giới.
Là nước có sản lượng đứng thứ 2, sau Trung Quốc đồng thời cũng là nước xuất khẩu
nguyên liệu thuốc lá hàng đầu thế giới là Mỹ. Thuốc lá vàng có chất lượng tốt đều tập
trung ở Mỹ (các bang Virginia, Carolina) hoặc những giống có nguồn gốc từ Mỹ.
Trong số 97 nước sản xuất nguyên liệu thuốc lá trên thế giới, ấn Độ đứng thứ 3 sau

Trung Quốc và Mỹ, chiếm từ 8 - 10% sản lượng nguyên liệu của thế giới. Mỗi năm, Ấn
Độ xuất khẩu được hơn 70.000 tấn nguyên liệu. Diện tích trồng thuốc lá hàng năm đạt từ
430.000 - 450.000 ha, trong đó có 150.000 ha trồng thuốc Virginia để phục vụ cho xuất
khẩu.
ASEAN: Hầu hết các nước thành viên của ASEAN đều sản xuất thuốc lá. Đặc điểm
chung của sản xuất thuốc lá trong khối ASEAN là sử dụng nguyên liệu nội địa để sản xuất
thuốc lá điếu nhãn hiệu trong nước, các mác thuốc sản xuất theo lixăng nước ngoài cũng
có sử dụng một phần nguyên liệu nội địa.
2.4 Tình hình sản xuất thuốc lá ở nước ta:
2.4.1 Vùng nguyên liệu:
Việt Nam là một trong những nước có điều kiện khí hậu thích hợp cho sự sinh
trưởng, phát triển của cây thuốc lá. Để cây thuốc lá phát triển và có chất lượng tốt thì
ngoài yếu tố khí hậu nó còn tùy thuộc vào loại đất trồng của từng loại địa phương. Hiện
nay thuốc lá ở nước ta chủ yếu được trồng ở các tỉnh miền núi phía Bắc, Nam Trung Bộ
và Tây Nguyên như: Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Giang, Thái Nguyên, Thanh Hóa, Bình
Định, Phú Yên, Ninh Thuận, Gia Lai, Đăklăk, Tây Ninh.
Riêng tại tỉnh Gia Lai hàng năm trồng khoảng 3.000 - 3.500 ha thuốc lá vàng sấy
chiếm 10% diện tích trồng thuốc lá trên cả nước, sản lượng hàng năm 6000 - 7000 tấn
thuốc, tập trung chủ yếu các huyện thị: Krông Pa, Ayun Pa và Ia Pa, trong đó trồng nhiều
nhất là huyện Krông Pa chiếm 70% diện tích. Với sản lượng này về cơ bản đảm bảo được
nguồn cung ứng nguyên liệu cho các đơn vị sản xuất thuốc lá điếu và phục vụ xuất khẩu.
5


Hình 2.2: Cánh đồng thuốc lá vàng tại Krông Pa – Gia Lai.
Những vùng nguyên liệu thuốc lá chất lượng cao thuộc ở các tỉnh Cao Bẳng, Lạng
Sơn, Ninh Thuận, Tây Ninh, Gia Lai, Đăklăk hằng năm thu hoạch với sản lượng trung
bình từ 20.000 – 25.000 tấn/năm.
Diện tích trồng thuốc lá ở các vùng nguyên liệu trong nước cũng được tăng dần lên
qua các năm.

2.4.2 Định hướng phát triển, chính sách của nhà nước:
Theo “Chiến lược tổng thể ngành thuốc lá Việt Nam đến năm 2010 và tầm nhìn
2020” của Thủ tướng Chính phủ, Tổng công ty Thuốc lá Việt Nam xác định chiến lược
đầu tư phát triển lá nguyên liệu: “sản xuất nguyên liệu có năng suất, chất lượng cao, theo
hướng chuyên canh, sản phẩm mang tính hàng hoá cao, trình độ canh tác ngang tầm với
các nước trong khu vực và trên thế giới, phấn đấu đạt chất lượng cao so với thế giới. Đảm
bảo chất lượng nguyên liệu đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, hướng
tới quy hoạch vùng chuyên canh, vùng nguyên liệu chất lượng cao…”
Đến năm 2007, Thủ tướng Chính phủ cũng đã phê duyệt Quyết định 88/2007/QĐTTg về chiến lược tổng thể ngành thuốc lá Việt Nam đến 2010 và tầm nhìn 2020. Theo
6


đó, Việt Nam sẽ không xây dựng thêm nhà máy SX thuốc lá điếu cũng như tăng năng lực
sản xuất thuốc lá. Cũng theo quy hoạch của Chính phủ, mục tiêu phát triển nguyên liệu
nội địa thay thế nhập khẩu và để xuất khẩu đến năm 2010, diện tích trồng thuốc lá vào
khoảng trên 39 nghìn hecta, năng suất 2 tấn/ha, và sản lượng khoảng 78 nghìn tấn/năm.
Đến năm 2020, diện tích thuốc ổn định ở mức 40 nghìn hecta, với sản lượng khoảng 88
nghìn tấn.
Theo Quyết định số 681/QĐ-UBND về việc Quy hoạch trồng trọt gắn với công
nghiệp chế biến trên địa bàn tỉnh Gia Lai đến năm 2015 và tầm nhìn đến năm 2020. Theo
đó, diện tích vùng nguyên liệu thuốc lá đến năm 2015 là 5.000 ha, năng suất đạt 2,3 -2,5
tấn/ha. Với quy họach và thực tế sản xuất như trên, nhu cầu lò sấy là rất lớn cần khoảng
1500 - 2000 lò, để đáp ứng cho việc sản xuất thuốc lá đồng thời cần một lượng lớn chất
đốt làm nhiên liệu cho sấy thuốc lá.
2.4.3 Các loại thuốc lá nguyên liệu:
Hiện nay ở nước ta đang trồng chủ yếu 3 loại giống thuốc là: thuốc lá nâu, thuốc lá
Burley và thuốc lá vàng sấy.
Trong đó, giống thuốc lá vàng sấy là loại giống thuốc có chất lượng cao tạo nguồn
nguyên liệu đầu vào đạt chất lượng và phẩm chất tốt, dễ canh tác, ít sâu bệnh. Vì vậy, đây
là giống thuốc đang được nhiều địa phương quan tâm đầu tư, chăm sóc chú ý từ khâu

chăm sóc cây con, các kỹ thuật canh tác đến giai đoạn cuối là sấy.
2.5 Cơ sở lý thuyết của quá trình sấy thuốc lá:
2.5.1 Các dạng liên kết nước trong thuốc lá:
Liên kết hấp thụ: nước được giữ lại bởi các sợi mảnh ở thể keo hoặc là do các lớp
vỏ thủy hóa của các nguyên tố Natri, Kali. Lượng nước này liên kết chặt chẽ và khó thoát
ra để tách liên kết hấp thụ cần chuyển thành dạng hơi và chúng dịch chuyển trong lá bằng
thể hơi.
Liên kết thẩm thấu: gồm có lượng nước tham gia vào quá trình vận chuyển dinh
dưỡng của tế bào hoặc thành phần tham gia vào tổ chức của tế bào sống. Liên kết này dễ
7


tách khỏi tế bào lá và nước thoát ra khỏi lá ở dạng lỏng theo kiểu khuếch tán qua các hốc
tế bào.
Điều đáng quan tâm hơn là nước tự do trong lá gồm nước do hút ẩm, do lượng
nước thừa và lượng nước cân bằng do nhu cầu sinh lý cây trồng.
2.5.2 Sự thoát nước trên bề mặt thuốc lá:
Thoát nước có ba quá trình: bốc hơi nước, sự di chuyển của hơi nước trên bề mặt lá
vào môi trường và di chuyển nước bên trong lá.
Trong giai đoạn sấy có tốc độ ổn định bề mặt lá đang khô lại bị ướt do hơi nước từ
các lớp trong dịch chuyển ra và ẩm độ của bề mặt lá lớn hơn ẩm độ tự hút.
2.5.3 Sự dịch chuyển nước bên trong thuốc lá:
Sự dẫn nước: sự dịch chuyển nước bên trong lá thuốc xảy ra do sự chênh lệch về
ẩm độ, nước di chuyển từ nơi có ẩm độ cao đến nơi có ẩm độ thấp. Sự dịch chuyển này
được tạo bởi gradien ẩm độ và gradient nhiệt độ.
Trong các lá thuốc tươi, nhất là giai đoạn ủ vàng, nước liên kết tương đối bền vững
ở các mô lá và không có nước tự do.
Tốc độ thoát nước trong khi sấy phụ thuộc vào nhiệt độ, tốc độ vận chuyển của khí
nóng và ẩm độ tương đối của không khí.
2.5.4 Yêu cầu và đặc tính của sấy thuốc lá:

Sấy thuốc lá khác với một số nông sản khác ở chỗ không chỉ đơn thuần làm mất
bớt nước mà còn phải kích thích, tạo điều kiện thuận lợi cho lá tiếp tục chuyển biến vật
chất bên trong lá sau khi thu hoạch. Lá được thu hoạch ngay khi đạt độ chín kỹ thuật. Khi
sấy thuốc lá, trong giai đoạn đầu của quy trình sấy (giai đoạn ủ vàng), lá phải được giữ ở
trạng thái “còn sống”, tức các hoạt động hô hấp, phân giải các chất (tinh bột phân giải
thành đường, protein phân giải thành các acid amin,…). Ngoài ra, màu sắc lá phải được
chuyển sang màu vàng hoàn toàn nhờ các men chlorophyllase. Nói chung, toàn bộ hoạt
động chuyển hóa vật chất nói trên phải được xúc tiến trong giai đoạn đầu của quá trình
sấy.
8


Sấy thuốc lá là một quá trình phức tạp vì phải thực hiện quá trình sinh hóa đồng
thời với quá trình sấy khô. Trong đó nhiệt độ, ẩm độ và tốc độ không khí lưu thông trong
lò là các yếu tố vô cùng quan trọng. Việc đảm bảo đúng nhiệt độ, ẩm độ và tốc độ gió ở
từng giai đoạn sấy không chỉ phát huy tối đa hiệu suất lò mà còn nâng cao phẩm chất
thuốc lá sau khi sấy.
2.6 Các phương pháp sấy thuốc lá:
Phương pháp hóa lý: cơ sở của phương pháp này là dựa trên sự hấp thụ nước của các
vật hút nước như chlorua canxi, dăm bào khô, … không còn sử dụng.
Phương pháp sấy nhiệt: cơ sở của phương pháp này là nước được thoát ra bằng con
đường ngưng tụ hoặc bay hơi. Thuốc lá được truyền lượng nhiệt cần thiết cho sự chuyển
hóa chất lỏng thành hơi. Nhiệt lượng truyền từ bề mặt lá vào trong nhờ khả năng dẫn điện.
cùng với sự trao đổi nhiệt, đồng thời xảy ra quá trình trao đổi nước. Nước từ trong tế bào
lá dịch chuyển ra bề mặt và chuyển thành dạng hơi bay ra ngoài môi trường. Sự chuyển
dịch này là do có sự chênh lệch ẩm độ giữa các phần trong và trên bề mặt lá.
Sấy bằng tia hồng ngoại: nhiệt được truyền vào vật liệu dưới dạng năng lượng bức
xạ. Việc chiếu sáng được thực hiện đặc biệt hoặc các vật nung nóng tối màu.
Sấy trong chân không: thuốc lá được sấy trong điều kiện áp suất không lớn (60
mmHg) nó có tác dụng cản trở việc tiếp xúc với oxi của nguyên liệu trong khi sấy, sử

dụng nhiệt độ cao hơn để sấy các loại sản phẩm có xu hướng ngả màu tối và mất hoạt tính
của men.
Sấy bằng dòng điện có tầng số cao hoặc thấp: dựa vào việc tiếp xúc điện để sấy khô
gân chính. Lá được rải lên băng chuyền giữa hệ thống điện di động có hiệu điện thế. Khi
gân chính tiếp xúc với mạch điện nó đóng mạch điện lại. Dòng điện đi qua gân ẩm dưới
tác dụng nhiệt năng sẽ đốt nóng nhanh gân lá và làm thoát nước rất tích cực.

9


2.7 Quy trình sấy thuốc lá:
2.7.1 Chuẩn bị mẻ thuốc khi sấy:
2.7.1.1 Yêu cầu của lá thuốc trước khi sấy:
-

Mức độ chín của lá: Khi thu hoạch để đưa vào sấy ta cần phải chọn những lá đã
chín và có mức độ chín đồng đều nhau, không được hái những lá còn xanh. Vì lá
xanh chứa nhiều protit, ít gluxit so với lá chín, khi sấy protit trong lá xanh sẽ bị
thủy phân mạnh hơn và tích lũy nhiều amoniac nên các mô lá bị chết sớm hơn, tiếp
theo trong các mô lá đã chết các phản ứng oxy phát triển mạnh tạo ra các sản phẩm
có màu sẫm tối.

-

Vị bộ: Lá ở các vị bộ khác nhau sẽ có cấu trúc và thành phần khác nhau. Lá ở các
vị bộ gốc do ít tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, nằm gần bộ rễ có tỷ lệ chất khô thấp
và lượng nước lớn. Càng lên cao lá thuốc dễ sấy khô hơn, đạt năng suất cao hơn.
Vì thế không nên sấy các lá ở những vị bộ khác nhau ở cùng một mẻ.

-

Thời gian chuẩn bị lá: Sau khi hái xong, những lá được thu hoạch trước sẽ bay một
phần ẩm, lá sẽ chuyển dần sang màu vàng nhiều hơn những lá được hái sau, vì thế
khi đưa vào sấy các lá được hái trước khi sấy đến giai đoạn cần phải cố định màu,
thì những lá hái sau vẫn còn đang trong giai đoạn chuyển màu. Từ khi hái đến khi
bắt đầu nhóm lò không quá 48 giờ để hạn chế sự chênh lệch này tạo điều kiện
thuận lợi hơn cho quá trình sấy.

-

Vận chuyển lá thuốc: Từ lúc thu hoạch cho đến khi đưa lá thuốc vào lò, cần phải di
chuyển, bốc xếp cẩn thận, giữ cho lá lành lặn, tránh dập nát. Vì ở những chỗ dập
nát của lá thuốc, nước sẽ thoát nhanh làm cho mô lá thiếu nước dẫn đến chết
nhanh. Do đó trong quá trình sấy, chất clorofin trong lá thuốc sẽ không kịp phân
hủy nên màu xanh của lá vẫn giữ nguyên.

-

Ghim lá thuốc: Trước khi ghim, cần phân loại lá thuốc thành ba cấp độ : quá chín,
chín vừa, lá già; cấp độ chin nào thì ghim riêng cấp độ đó. Khi ghim không được
ép quá chặt các lá thuốc, ghim lá ngửa lá ấp ( mặt úp măt, lưng úp lưng ). Ghim

10


xong ghim nào thì xếp ngay ngắn lên dàn ghim đó, các ghim có cấp độ chín khác
nhau phải để khác nhau để tránh việc lá thuốc bị lật đi lật lại làm dập lá khi vào lò.

Hình 2.3: Ghim lá thuốc.
2.7.1.2 Cách bố trí lá thuốc trong lò:

Lá thuốc được ghim vào ghim rồi được cột chặt với các thanh sào với chiều dài
1,7 m (ghim dài 1,5 m). Các sào được gác trên hệ thống dàn trong lò sấy.
Các sào được xếp theo nguyên tắc: các lá quá chín được xếp dưới cùng, tiếp theo
là lá chin vừa và trên cùng là lá già, ở dưới xếp thưa, ở trên xếp dày dưới xếp thưa. Xếp
như vậy các lá sẽ mau khô và khô đều.

11


Hình 2.4: Cách bố trí lá thuốc trong lò.
2.7.2 Sấy thuốc lá:
Quá trình sấy thuốc lá gồm 4 giai đoạn: giai đoạn chuyển màu, giai đoạn cố định
màu, giai đoạn sấy khô cuống lá và giai đoạn hồi ẩm.
- Giai đoạn chuyển màu: mục đích của giai đoạn này nhằm làm biến đổi thành phần
hóa học trong lá thuốc và thay đổi màu sắc của lá thuốc. Những phản ứng sinh hóa chủ
yếu xảy ra trong giai đoạn này là các phản ứng thủy phân các chất như tinh bột, diệp lục,
protit, clorofin,… đây là những chất ảnh hưởng xấu đến chất lượng của lá thuốc. Để các
phản ứng này xảy ra cần phải tiến hành trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ thích hợp. Do
đó nhiệt độ không khí sấy trong giai đoạn này phải duy trì từ (32 – 38oC), ẩm độ từ (80 90%). Giai đoạn này không được để nhiệt độ sấy cao hơn 43oC nếu không các hoạt tính
của men sẽ bị khử, tế bào sẽ bị chết làm cho các phản ứng thủy phân sẽ bị ngưng lại hoàn
toàn.
Giai đoạn này cần phải đóng kín các của buồng sấy để duy trì độ ẩm cao trong lá
thuốc, tạo điều kiện cho quá trình sinh hóa diễn ra thuận lợi. Nhiệt độ không khí sấy ban
đầu phải giữ từ (33 – 35oC), sau đó tăng lên (37 – 38oC) khi thấy phần ngọn lá chuyển
sang màu vàng, đồng thời mở hé cữa thoát ẩm.
Thời gian sấy ở giai đoạn này từ 24 – 32 giờ tùy theo loại lá và giống thuốc.
12


- Giai đoạn cố định màu: tiếp tục thực hiện sấy thời kỳ cuối của quá trình chuyển

màu ở các lá thuốc với nhiệt độ không khí sấy từ (40 – 43oC). Khi các lá đã chuyển màu
xong, ta từ từ nâng nhiệt độ lên (45 – 48oC) để cố định màu và các chất vừa được chuyển
hóa trong lá thuốc. Sau đó tiếp tục nâng nhiệt độ không khí sấy lên đến (50 - 52oC) để
thực hiện quá trình sấy khô lá và các gân nhỏ. Giai đoạn này lượng ẩm trong lá thuốc
thoát ra nhiều, do đó cần phải mở rộng cữa thoát ra thêm để đuổi hơi nước trong lò sấy ra
ngoài.
Ở giai đoạn này độ ẩm trong lá thuốc giảm từ 85% xuống 50%, thời gian sấy mất
khoảng (30 – 40) giờ.
Giai đoạn sấy khô cuống lá: Giai đoạn này nhiệt độ không khí sấy nâng dần từ 53oC
đến 65oC để sấy khô các cuống lá và làm bay đi các mùi lạ trong lá thuốc.
Thời gian sấy ở giai đoạn này từ (50 – 70) giờ, ẩm độ lá thuốc giảm xuống đạt
khoảng 12%.
- Giai đoạn hồi ẩm: Khi thuốc lá vừa được sấy khô, cần phải dập tắt lửa trong lò đốt,
mở hết các cữa buồng sấy để lá thuốc thực hiện quá trình hút ẩm từ không khí môi trường
bên ngoài làm cho nó dịu lại sau khi sấy. Nếu sau khi sấy ta không tiến hành giai đoạn hồi
ẩm cho lá thì lá thuốc sau khi ra lò rất dễ bị rách, vỡ vụn làm ảnh hưởng đến phẩm chất và
hao hụt về khối lượng của thuốc lá.
Giai đoạn này ẩm độ của lá thuốc tăng lên từ 12% - 14%, thời gian hồi ẩm tùy thuộc
vào không khí môi trường xung quanh khoảng từ (12 – 24) giờ.
Bảng 2.1: Tóm tắt quá trình sấy thuốc lá
Giai đoạn

Nhiệt độ sấy (oC)

Ẩm độ lá thuốc (%)

Thời gian sấy (giờ)

Chuyển màu

32 – 38

86 – 85

24 - 32

Cố định màu

39 – 52

85 – 50

30 – 40

Sấy khô cuống lá

53 – 65

12

50 – 70

Hồi ẩm

Môi trường

12 – 14

12 – 24

13


2.8 Các loại lò đốt:
2.8.1 Lò đốt trấu cháy thuận:
 Lò đốt trấu cháy thuận với dòng không khí sơ cấp:
 Cấu tạo:

Hình 2.5: Lò đốt trấu cháy thuận.
 Nguyên lý hoạt động:
Khi lò hoạt động, trấu từ máng cấp liệu sẽ di chuyển xuống dưới và thực
hiện quá trình cháy trên ghi lò (1). Sau đó khí cháy ở buồng đốt (B) sẽ di chuyển qua vách
ngăn (4) rồi đi vào cữa lấy nhiệt (5), trong quá trình di chuyển đó tro sẽ được giữ lại ở
buồng chứa (C) và một phần nhỏ ở buồng lắng (D). Do được lắng tro hai lần như vậy nên
khí nóng đi vào cữa lấy nhiệt (5) sẽ tương đối được sạch hơn.
Lò đốt trấu kiểu trên tuy có kết cấu đơn giản, khí nóng lấy sử dụng tương
đối sạch nhưng hiệu suất của lò còn thấp, lượng nhiệt năng thất thoát ra ngoài lớn.
Nguyên nhân là do quá trình cháy của nhiên liệu không được triệt để, ngoài ra trở lực trên
đường dòng khói di chuyển ở lò đốt kiểu này cũng tương đối lớn.
 Lò đốt trấu cháy thuận được cung cấp thêm dòng không khí thứ cấp:
 Cấu tạo:
Lò có một buồng đốt sơ cấp dạng hình hộp phía dưới, có kết cấu tương tự
như các mẫu lò đốt thường gặp. Điểm khác biệt là có thêm buồng đốt thứ cấp
dạng trụ làm nhiệm vụ lắng tro và tăng cường khả năng cháy chất bốc.
14


Hình 2.6: Lò đốt trấu cháy thuận có bổ xung dòng khí thứ cấp.
 Nguyên lý hoạt động:
Trấu từ máng cấp liệu được nạp vào ghi lò qua cữa điều chỉnh. Quá trình

cháy đầu tiên diễn ra trong vùng không gian của buồng đốt sơ cấp. Dưới tác
động lực hút của quạt sấy, khí cháy được hút về phía trên. Khi đi vào buồng đốt
dạng trụ, gặp các đường gió thứ cấp (được nạp tiếp tuyến với buồng đốt thứ cấp
dạng trụ) sẽ chuyển động về phía trên theo các đường xoáy. Điều này có tác
dụng kéo dài thời gian lưu trú của các phần tử cháy, làm cho quá trình cháy
diễn ra triệt để hơn.
 Ưu nhược điểm:
Trấu là loại nhiên liệu có thành phần chất bốc lớn, khi đốt nếu không cung
cấp thêm dòng không khí thứ cấp để đốt cháy lượng chất bốc đó thì sẽ gây ra sự
thất thoát lớn về nhiệt. Đối với loại lò đốt trấu kiểu trên do sử dụng được lượng
nhiệt tỏa ra từ việc đốt chất bốc nên hiệu suất nhiệt của lò cao, đồng thời cũng
tiết kiệm được chi phí nhiên liệu cho lò đốt.
Do phải đốt chất bốc nên lò đốt phải trang bị them buồng đốt thứ cấp (dạng
trụ), ngoài ra còn có thêm thiết bị quạt kèm theo.
2.8.2 Lò đốt trấu cháy nghịch:
 Cấu tạo:
15