Nghiên cứu một số thông số công nghệ ảnh hưởng đến quá trình sấy đường trên tháp sấy rung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------------

HOÀNG QUỐC TUẤN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH SẤY ĐƯỜNG TRÊN THẤP SẤY - RUNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Hà Nội – 2005


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------------

HOÀNG QUỐC TUẤN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG
ĐẾN QUÁ TRÌNH SẤY ĐƯỜNG TRÊN THẤP SẤY - RUNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. TÔN THẤT MINH

Hà Nội – 2005

Luận văn thạc sĩ khoa học

LI M U
Vit Nam l mt nc ang phỏt trin, nn nụng nghip chim mt v
trớ quan trng trong nn kinh t quc dõn. Giỏ tr sn phm nụng nghip
chim gn 30% GDP.
Trong hn mi nm i mi, sn xut nụng nghip ca ca nc ta cú
bc phỏt trin ỏng k : din tớch, nng sut v sn lng cõy trng u tng.
Cụng nghip sn xut ng mớa cng nm trong quỏ trỡnh ca s phỏt trin
ú. T mt ngnh cụng nghip sn xut ch yu l th cụng, cỏc sn phm to
ra l hng kộm cht lng ch s dng trong nc. Ngnh cụng nghip mớa
ng ó ngy cng hin i hoỏ dõy chuyn cụng ngh, sn lng mớa
ng t trờn 1 triu tn trong 1 nm. Vi sn lng ln v cht lng ngy
cng cao, yờu cu v bo qun sn phm l iu cn thit.
Trong cụng ngh sn xut ng, cụng on sy úng mt vai trũ quan
trng nhm nõng cao cht lng sn phm. Cụng ngh sy ng hin nay
c thc hin ch yu trờn cỏc thit b sy sng rung, sy thựng quay, tng
sụi v thỏp a quay. Cũn sy ng sy bng thỏp sy-rung cha c s
dng. õy chớnh l vn tụi mun trỡnh by trong lun vn ny.
Lun vn ny nhm mc ớch nghiờn cu mt s thụng s cụng ngh
nh hng trong quỏ trỡnh sy ng bng thỏp sy rung.
i tng nghiờn cu khụng mi nhng thit thc v nú cú th ng
dng sn xut cỏc c s sn xut cú nng sut nh. Thit b sy thỏp
rung cú th ng dng phự hp sy nhiu loi nụng sn khỏc nh: thúc,
ngụ,.
Trc ht tụi xin chõn thnh cỏm n TS. Tụn Tht Minh ó hng dn
tụi hon thnh lun vn ny. Tụi cng xin cỏm n ThS. GVC V Hng Sn v
KS Phm Ngc Hng ó giỳp tụi rt nhiu trong phn thc nghim xõy

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

2


Luận văn thạc sĩ khoa học

phng trỡnh hi qui cho quỏ trỡnh sy. Sau cựng tụi xin chõn thnh cỏm n
ton th cỏc Thy trong B mụn Mỏy v Thit b thc phm ó ging dy tụi
trong nhng nm hc va qua.
Xin chõn cỏm n v mong nhn c s gúp ý ca Thy, cụ v cỏc bn
bn ng nghip.

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

3


Luận văn thạc sĩ khoa học

DANH MC CC BNG
Bng I.1 : Ch tiờu hoỏ lý ca ng tinh luyn

17

Bng I.2 : Ch tiờu hoỏ lý ng trng (TCVN 6959:2001)

18

Bng I.3 : Ch tiờu hoỏ lý ng thụ

19

Bng I.4 : Ch tiờu hoỏ lý ng vng tinh khit

20

Bng II.1 : Tn tht nhit trong nhit thit b sy

35

Bng II.2 : Ma trn thc nghim bc nht cỏc yu t y

50

Bng III.1: Thớ nghim theo nhit

60

Bng III.2: Thớ nghim theo vn tc giú

62

Bng III.3 : Thớ nghim theo chiu dy lp vt liu

64

Bng III.4: Ma trn thc nghim cp II 3 yu t

67

Bng III.5: Bng kt qu thớ nghim 2 ln lp ti mi thớ nghim

73

Bng III.6: Tớnh toỏn cỏc h s hi quy

75

Bng III.7: Tớnh toỏn cỏc ch s xỏc nh h s cú ngha ca
phng tỡnh

76

Bng III.8 Xỏc nh h s cú ngha

77

Bng III.9: Kim tra tớnh thớch ng ca mụ hỡnh

78

Bng III.10: Cỏc bin ti im cc tr

79

Bng III.11 So sỏnh chi phớ nng lng trờn 1 n v sn phm,
m u ra ca sn phm.

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

84

4


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Đồ thị II.1:Ảnh hưởng t0 của tác nhân sấy đến quá trình sấy

60

Đồ thị II.2:Ảnh hưởng tốc độ của tác nhân sấy đến quá trình sấy

61

Đồ thị II.3 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến độ ẩm VLS khi cố định v 62
= 0,8 mm; h = 5 mm
Đồ thị III.1 Ảnh hưởng của vận tốc sấy đến độ ẩm VLS khi cố 63
định t = 850C; h = 5 mm
Đồ thị III.2 Ảnh hưởng của chiều dày lớp vật liệu đến độ ẩm VLS

64

khi cố định t = 850C;v = 0,8 mm
Đồ thị III.3: Sự thay đổi của độ ẩm VLS theo nhiệt độ x1

75

Đồ thị III.4. Sự thay đổi của độ ẩm VLS theo vận tốc x2

76

Đồ thị III.5. Sự thay đổi của độ ẩm VLS theo vận tốc x3

77

Đồ thị III.6: Mô tả sự thay đổi độ ẩm VLS theo nhiệt độ và vận tốc 78
sấy x1,x2
Đồ thị III.7: Mô tả sự thay đổi độ ẩm VLS theo theo vận tốc sấy 79
và chiều cao lớp vật liệu x2,x3
Đồ thị III. 8Mô tả sự thay đổi độ ẩm VLS

theo nhiệt độ sấy và 80

chiều cao lớp vật liệu x1,x3
Hình I.1 Hình vẽ thiết bị sấy thùng quay

24

Hình I.2 Hình thiết bị sấy sàng rung - tầng sôi

26

Hình I.3 Hình thiết bị tháp sấy - rung

27

Hình II.1 Caloriphe điện

40

Hình II.2 Sàng rung

43

Hình II.3 Mô tả các toạ độ cực tối ưu

55

Häc viªn : Hoµng Quèc TuÊn

5


Luận văn thạc sĩ khoa học

MC LC
LI M U..2
DANH MC CC BNG..4
DANH MC CC HèNH V, TH.5
MC LC6
PHN I: TNG QUAN...8
I.1 Nguyờn liu ng mớa. ...................................................................... 8
I.1.1 Vai trũ ca ng trong sn xut v i sng: ................................. 8
I.1.2 Giỏ tr kinh t ca cõy mớa ............................................................... 8
I.1.3 S phỏt trin cụng nghip ng mớa trờn Th gii v Vit Nam 9
I.1.4 Quy trỡnh cụng ngh sn xut ng. ............................................. 10

I.1.4.1 Quy trỡnh sn xut th cụng, ........................................................ 10
I.1.4.2 Quy trỡnh sn xut hin i. ......................................................... 11
I.1.4.3 . Gii thớch qui trỡnh cụng ngh. .................................................. 12
I.1.5 Cỏc loi sn phm ng ................................................................ 17
I.2 c tớnh nguyờn liu sy (ng Sacaroza) ..................................... 20
I.3 Yờu cu cụng ngh sn phm sau khi sy ......................................... 22
I.4 ỏnh giỏ v la chn phng ỏn thit kt thit b sy ..................... 23
I.4.1 Cỏc thit b v phng ỏn sy ng. ............................................ 23
I.4.2 La chn loi thit b sy cho mụ hỡnh thc nghim ..................... 27

PHN II. PHNG PHP NGHIấN
CU29
II.1 . Thit b nghiờn cu thỏp sy rung ............................................... 29
II.1.1 Cu to v nguyờn lý lm vic ...................................................... 29
II.1.2 Tớnh toỏn nhit h thng sy thỏp. ............................................... 30
II.1.2.1 Chn ch sy.......................................................................... 30
II.1.2.2 Th t tớnh toỏn h thng thỏp sy - rung . ................................ 31
II.1.2. 3 Tớnh toỏn h thng thỏp sy - rung ............................................ 31
II.1.3 Tớnh chn qut ............................................................................... 39
II.1.4 Tớnh toỏn sng rung ....................................................................... 41

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

6


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

II.2 So sánh chi phí năng lượng của thiết bị Sàng rung – tầng sôi và tháp
sấy – rung. ............................................................................................... 45

II.3 Các tham số công nghệ ảnh hưởng tới qúa trình sấy đường ............ 50
II.3.1 Ảnh hưởng của tốc độ tác nhân sấy............................................... 50
II.3.2 Ảnh hưởng của tốc độ tác nhân sấy............................................... 51
II.3.3 Ảnh hưởng của cấu trúc lớp vật liệu ............................................. 51
II.4 Lý thuyết quy hoạch thực nghiệm. ................................................... 52
II.4.1. Quy hoạch thực nghiệm bậc 1. ..................................................... 52
II.4.2. Quy hoạch thực nghiệm bậc 2. ..... Error! Bookmark not defined.
II.4.3. Kiểm tra thống kê phương trình hồi quy. .... Error! Bookmark not
defined.
II.5 Thiết bị đo......................................... Error! Bookmark not defined.
II.6 Phương pháp tiến hành thí nghiệm . Error! Bookmark not defined.
II.6.1. Phương pháp điều chỉnh các thông số công nghệ. ................ Error!
Bookmark not defined.
II.6.2. Xác định độ ẩm sản phẩm. .......... Error! Bookmark not defined.

PHẦN III. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG
PHƯƠNG TRÌNH HỒI
QUI……………………………………Error! Bookmark not
defined.
III.1. Thực hành thí nghiệm và xây dựng mô hình Error! Bookmark not
defined.
III.1.1 Chuẩn bị thực nghiệm. ................. Error! Bookmark not defined.
III.1.2 Tiến hành thí nghiệm. .................. Error! Bookmark not defined.
III.1.2.1 Các thí nghiệm đơn yếu tố. ....... Error! Bookmark not defined.
III.1.2.2 Các thí nghiệm đa yếu tố........... Error! Bookmark not defined.
III. 2.2.3 Lựa chọn chế độ sấy thích hợp từ phương trình hồi qui tìm
được ......................................................... Error! Bookmark not defined.
III.3 Đồ thị xây dựng từ mô hình tìm được ............ Error! Bookmark not
defined.

PHẦN IV KẾT LUẬN... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................ ERROR! BOOKMARK NOT
DEFINED.

Häc viªn : Hoµng Quèc TuÊn

7


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

PHỤ LỤC
1………………………………………………………Error!
Bookmark not defined.

PHẦN I: TỔNG QUAN
I.1 Nguyên liệu đường mía.
I.1.1 Vai trò của đường trong sản xuất và đời sống:
1. Đối với đời sống
- Đường là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu trong cơ thể
- Đường là nguồn cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể
- Đường còn có chức năng tạo vị và tăng giá trị cảm quan cho thực phẩm
2. Đối với sản xuất
- Đường là nguồn nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp thực
phẩm
- Trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo
- Trong công nghiệp chế biến các sản phẩm từ sữa
- Nước giải khát

Häc viªn : Hoµng Quèc TuÊn

8


Luận văn thạc sĩ khoa học

- Thc n gia sỳc
- Trong cụng nghip dc
I.1.2 Giỏ tr kinh t ca cõy mớa
- Sn phm chớnh ca cõy mớa l ng
- Ngoi ra cũn cú cỏc sn phm ph quan trng nh: bó mớa, mt r, bựn
lc
- Bó mớa: 25 30 % so vi trng lng cõy mớa. Bó mớa cha trung bỡnh
49% nc, 48,5x, 2,5% cht ho tan.Bó mớa cú th dựng lm nguyờn
liu t lũ, lm vỏn ộp, hoc lm nguyờn liu cho cụng nghip cht do,
si tng hp.
Mt r: 3 - 5% trng lng mớa. Mt r l dung dch 10 % nc 35%
Saccarose, 20% cỏc loi ng kh v cỏc cht khoỏng, cỏc cht hu c
khỏcMt r cú th sn xut ru, acid acetic, acid citric, lm mụi trng lờn
men sn xut bt ngt.
- Bựn lc: 3 3,5 % trng lng mớa em ộp. Sỏp mớa rỳt t bựn lc cú
th dựng lm sn, x ỏnh búng, phõn bún
I.1.3 S phỏt trin cụng nghip ng mớa trờn Th gii v Vit Nam
1. S pht trin trờn th gii
- Cõy mớa cú ngun gc t n v ngy nay ó tr thnh mt trong
nhng cõy cụng nghip quan trng trờn th gii
- Mớa c trng nhiu chõu M v chõu
- Cỏc nc trng nhiu mớa l : CuBa, Brazil, n , Trung Quc
- Trờn th gii cú hn 105 nc sn xut ng.
- Nh mỏy mớa ng ln nht trờn th gii cú cụng sut: 30000

tn/ngy
- Lng tiờu th bỡnh quõn trờn th gii: 22 kg/ngi/nm

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

9


Luận văn thạc sĩ khoa học

2. Ti Vit Nam
- Nc ta l nc cú truyn thng sn xut ng lõu i. Mỏy ộp
mớa ban u l mỏy ộp bng ỏ hay bng g dựng sc kộo trõu bũ.
Nc mớa c nu thnh cỏc dng sn phm khỏc nhau: mt trm,
ng phốn, ng thụ, ng cỏt vng, ng phi, ng ming.
- Sau khi ho bỡnh lp lim chỳng ta xõy dng hai nh mỏy ng
Vit Trỡ v Sụng Lam (350 tn/ngy) v nh mỏy ng Vn im
(1000 tn / ngy)
- Sau ngy thng nht t nc chỳng ta ó tip nhn v qun lý mt
s nh mỏy ng: nh mỏy ng Quóng Ngói (1500 t/ng), Hip
HoSau ú tip tc xõy dng mt s nh mỏy mi: Lam Sn, La
Ng..S nh mỏy trong giai on ny l 9 nh mỏy.
- Ngnh ng mớa Vit Nam thc s bựng n v phỏt trin trong k
hoch 5 nm 1995 2000 vi s ln tng cng l 44 nh mỏy ng
mớa v 2 nh mỏy ng luyn.
- Ngy 2/08/2000 ti hi ngh mớa ng quc gia, chỳng ta ó tuyờn
b t c ch tiờu ra: ti nm 2000 thỡ t c 1 triu tn ng
- Hin nay sn lng ng sn xut ra ó vt qua con s 1 triu tn
ỏp ng nhu cu tiờu th trong nc v cú d mt phn xut
khu.

I.1.4 Quy trỡnh cụng ngh sn xut ng.
I.1.4.1 Quy trỡnh sn xut th cụng,
Mớa
ẫp
mớa

Bó
mớa

Phi khụ

t lũ

Nc
mớa
cho h)
Học viên : Hoàng Quốc(Vo
Tuấn

10


Luận văn thạc sĩ khoa học

I.1.4.2 Quy trỡnh sn xut hin i.

Mớa

X lý
s b

N
c

ẫp tỏch
bó

S
a
vụ
i

Gia vụi
s b

Gia
nhit 1

CO2

S
a
vụ
i

Nu
ng
R2

Tr tinh

Ly

chõn

tõm

khụng

Nu
ng
R3

R2

Sy

Tr tinh
chõn khụng

Ly tõm
R1

Cha vo

Tr tinh
chõn khụng

úng

Ly

cyclon

tõm
R3

bao
Xụng
CO2
ln1
Lc ln
1

Nu ng
R1

Bc hi
trao ụi

Gia
nhit 1

ng B

ion

Cacbonỏ
t hoỏ

Xụng
CO2 ln
2

Sn phm

Sy
Ly tõm

Gia vụi

Mt
B

Cụ
c

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn
Lc ln

Hi

Tr

Tr

11


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

I.1.4.3 . Giải thích qui trình công nghệ.
a. Xử lý mía trước khi ép
- Mục đích: Tạo điều kiện dễ dàng nâng cao năng suất và hiệu suất ép
- Biến đổi:
+ Mía được băm thành mảnh nhỏ
+ Phá vỡ lớp vỏ cứng của cây mía
+ Nâng cao mật độ mía trên băng tải
- Quá trình này sẽ được thực hiện qua nhiều thiết bị: máy san bằng,
máy băm mía, búa đập.Việc phối hợp giữa các thiết bị này tuỳ thuộc
vào từng nhà máy
b. Trích ly nước mía.
- Mục đích: Lấy kiệt lượng nước mía có trong cây mía

Häc viªn : Hoµng Quèc TuÊn

12


Luận văn thạc sĩ khoa học

- Phng phỏp: Cú hai phng phỏp c s dng trong nh mỏy
ng.
+ Phng phỏp ộp: Quỏ trỡnh ny s dng kt hp gia lc c
hc v phng phỏp thm thu tỏch ti a lng nc mớa
trong t bo
+ Phng phỏp khuch tỏn: S dng phng phỏp ộp kt hp vi
khuch tỏn bó mớa trong cỏc thit b khuch tỏn. Phng phỏp
ny cú nhiu u im nh tit kim c chi phớ bo dng, chi
phớ lp mi thp hn so vi phng phỏp ộp. Nhng chi phớ nng

lng cho bc hi nc mớa ln.
- Bin i: Lc c hc lm cho t bo b phỏ v
c. Tỏch riờng bó vn.
- Mc ớch: Tỏch bó vn cú trong nc mớa sau khi ộp.
- Bin i: Nc mớa khi qua sng thỡ c tỏch bó vn
- Thit b: Sng cong
d. Lm sch
Trong nc mớa hn hp ngoi ng Saccharose cũn cú nhng cht
khụng ng cú tớnh cht hoỏ lý khỏc nhau. Trong ú, cht keo chim mt t
k ỏng k 0,03 0,05 %. Cỏc cht khụng ng ny gõy nh hng bt li
n quỏ trỡnh sn xut ng nh: lc nc mớa, tỏch mtm kt tinh ng
khú khn. ng thi cng to cho nc mớa cú nhiu bt , gim hiu qu ty
mu. Do ú ngi ta tỡm cỏch loi nhng cht khụng ng ny v nhng
cht rn l lng ra khi nc mớa. Cú nhiu phng phỏp lm sch nc mớa.
Nhng sn xut ng hin nay ch yu s dng 2 phng phỏp ú l
phng phỏp SO2 v phng phỏp CO2
Cỏc phng phỏp lm sch u da trờn cỏc c s lý cu h keo:

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

13


Luận văn thạc sĩ khoa học

- Tỏc dng ca pH :
Nc mớa hn hp thng cú pH = 5,0 5,5.Trong quỏ trỡnh lm sch
do s thay i pH dn n s thay i tớnh cht lý,hoỏ hc ca cỏc cht
khụng ng trong nc mớa. Nu khng ch pH tt s gim c tn
tht ng, nu khụng thỡ ng Saccharose s b chuyn hoỏ thnh

ng kh hoc b phõn hu lm tn tht ng, tng mu sc ca
ng thnh phm. Trong nc mớa cú hai im pH lm ngng t keo:
pH trờn di 7 v pH di 11. im pH trc l im ng in. im
pH sau l im ngng kt ca protein trong mụi trng kim mnh. Sn
xut ng theo phng phỏp cacbonat hoỏ cú th li dng hai im
ngng t keo, cũn phng phỏp sunfit ch li dng c mt im
ngng t keo.
- Tỏc dng ca nhit : Lm gim t trng ca nc mớa, lm ngng
t keo, tng nhanh tc lng ca cỏc cht lng, tiờu dit vi sinh vt.
Nu khng ch khụng tt s lm chuyn hoỏ ng, tng s phõn hu
bó vn cú trong nc mớa lm tng keo trong nc mớa.
- Tỏc dng cht in ly:
+ Vụi ( Ca(OH)2 ): L hoỏ cht c dựng nhiu trong cỏc nh
mỏy ng. Cht lng vụi cú nh hng n hiu qu ca quỏ
trỡnh lm sch. Nu Vụi cú cha nhiu tp cht, khi cho vụi vo
nc mớa s lm tng tp cht trong nc mớa, lc v kt tinh
khú khn. Trong quỏ trỡnh sn xut ngi ta s dng vụi di
dng sa vụi bng cỏch ho tan vụi cc ó c nghin vo nc
mớa. Nng sa vụi thng dựng trong khong 10 18 Be.
+ SO2 : Trung ho lng vụi d, to kt ta CaCO3 cú khó nng
hp ph cht khụng ng v cht mu, cht keo cú trong dung

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

14


LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc

dịch nước mía, tẩy màu dung dịch đường. Cơ chế tẩy màu của

SO2 như sau:
SO2 + H2O = HSO3- hoặc
SO3- + H2O = OH- + HSO3C=C + HSO3- = ( H-C-C-SO3 )( H-C-C-SO3 )- + H2O = ( H-C-C-H-HSO4-)
Trước hết tác nhân khử phản ứng với nước tạo thành hidro rồi
hidro kết hợp với phân tử màu tạo thành chất không màu.
+ CO2 : phản ứng với vôi tạo thành kết tủa CaCO3. Kết tủa này
có tính chất hấp phụ các chất không đường trong dung dich nước mía
làm giúp làm sạch nước mía.
+ Chất trao đổi ion: Là hợp chất cao phân tử không tan trong
nước, có khả năng giải phóng ra ion và trao đổi ion của mình với các
ion khác có trong dung dịch. Chất trao đổi ion khi tiếp xúc với nước bị
trương lên, nước thâm nhập vào bên trong dẫn đến sự phân ly chất hoạt
động. Khi tiếp xúc với dung dịch, chất điện ly có thể xâm nhập vào
mạng lưới của hạt trao đổi ion, Nếu ion của chất điện ly có ái lực lớn
hơn ion của chất trao đổi thì xảy ra sự trao đổi ion.
e. Bốc hơi :
- Mục đích:
+ Cô đặc nước mía từ nồng độ ban đầu khoảng 3 – 150 Bx lên tới
nồng độ khoảng 55 – 650 Bx.
+ Rút ngắn thời gian kết tinh trong thiết bị nấu.
+ Tiết kiệm hơi sử dụng cho nhà máy. Do hơi sử dụng gia nhiệt
cấp I, II đều có thể dùng từ hơi thứ của các hiệu bốc hơi.
- Biến đổi:

Häc viªn : Hoµng Quèc TuÊn

15


Luận văn thạc sĩ khoa học

+ Nc mớa c cụ nhit 60 1300C. Kt qu l hi nc
b bc i v trờn c bn khụng cú s thay i thnh phn hoc tớnh cht
ca cht khụ trong dung dch. Tuy nhiờn, trong quỏ trỡnh cụ c vn
xy ra nhiu phn ng hoỏ hc v hoỏ lý dn n s thay i thnh
phn v c tớnh cht tan.
- Thit b: S dng h thng bc hi nhiu hiu. Thng s dng h
thng bc hi chõn khụng 4 hiu. Thit b ng chựm tun hon trung
tõm, gia nhit ni mt bng hi t lũ hi.
f. Nu ng:
- Mc ớch: Tỏch nc t mt chố, a dung dch n trng thỏi quỏ
bo ho. Sn phm nhn c sau khi nu gi l ng non gm tinh
th v mt cỏi. Quỏ trỡnh nu ng c thc hin trong ni nu chõn
khụng gim nhit ụ sụi ca dung dc, trỏnh hin tng caramen
hoỏ v phõn hu ng. Nhit nu ng trong khong 70 800C.
Quỏ trỡnh nu ng chia thnh 4 giai on: cụ c u, to mm, nuụi
tinh th v cụ c cui.
- Thit b: Quỏ trỡnh nu ng thc hin trong ni nu chõn khụng
loi ng chựm

g. Tr tinh:
- Mc ớch : ng non nu giai on cui th tớch ln, nng
mu dch cao, nht ln cho nờn i lu trong ni kộm. Vỡ vy nu
kt tinh trong ni cn cú nhiu thi gian nhng hiu qu kt tinh khụng
cao, mt khỏc tn nhiu hi t. Bi vy sau khi nu ng n th
tớch nht nh v t nng yờu cu thỡ ta a ng non xung thit
b tr tinh thc hin tip quỏ trỡnh tr tinh.

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

16


Luận văn thạc sĩ khoa học

- Nguyờn lý tr tinh: Khng ch nng v nhit khng ch
quỏ bo ho thớch hp, ng thi duy trỡ mt khong thi gian y
thnh ng trong nc ct tip tc c hp th lờn b mt tinh
th ng.
- Thit b: Dựng thựng tr tinh cú cỏnh khuy v thit b lm mỏt

h. Ly tõm:
- Mc ớch: Tỏch tinh th ra khi mt trong cỏc thựng quay tc
cao. Sau khi ly tõm sn phm nhn c gm: ng, mt nõu v mt
trng.
- Thit b: S dng mỏy ly tõm giỏn on, mỏy ly tõm liờn tc
i. Sy :
- Mc ớch: ng cỏt sau khi ly tõm cú m t 0,8 1,5 %. Do
vy phi sy khụ trc khi úng gúi sn phm.
- Thụng s k thut:
+ Nhit ng vo: 60 750 C
+ Nhit ng ra: 38 400C
+ m ng vo: 1%
+ m ng ra: < 0,05%
- Thit b sy: tu thuc vo tng nh mỏy ngi ta cú th s dng
cỏc loi mỏy sy sau: mỏy sy thựng quay, mỏy sy sng rung tng sụi,
thỏp sy
I.1.5 Cỏc loi sn phm ng
1. ng tinh luyn

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

17


Luận văn thạc sĩ khoa học

ng tinh luyn l ng Saccharose c tinh ch v kt tinh v cỏc
ch tiờu cm quan:
- Ngoi hỡnh: tinh th mu trng, kớch thc tng i ng u, ti
khụ, khụng vún cc.
- Mựi v: tinh th ng hoc dung dung dch ng trong nc cú v
ngt, khụng cú mựi l
- Mu sc: tinh th trng úng ỏnh, khi pha vo nc dung dch trong sut
Sn phm

Pol

m

tro

%

%

%

>99.8

0.05

0.03

<0.03

30

RE

>99.8

0.03

0.03

<0.03

<30

RS

>99.65

0.05

0.03

<0.03

<70

ng tinh

RS

mu
(0UI)

luyn

Bng I.1: Ch tiờu hoỏ lý ng tinh luyn
- D lng SO2 (ppm) < 7
- Mc ti a cỏc cht nhim bn:
+ Asen

1mg/kg

+ ng

2mg/kg

+ Chỡ

0.5mg/kg

- Bao bỡ nhón, vn chuyn, bo qun
+ Bao PP khụng cú mựi khụng nh hng n cht lng ca
ng. Ghi nhón theo quy nh 178/1999/Q - TT
+ Bo qun ni khụ rỏo, sch s, trỏnh ma nng. Trỏnh xa

ngun ụ nhim. Khụng c vn chuyn chung vi hoỏ cht

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

18


Luận văn thạc sĩ khoa học

2. ng trng (TCVN 6959:2001)
- ng trng l ng Saccharose c tinh ch v kt tinh, c chia
lm hai dng A, B
- Ch tiờu v cm quan
+ V ngoi hỡnh mựi v yờu cu ging ng tinh luyn
+ V mu sc i vi hng ng A: Tinh th mu trng, khi pha vo
nc cho dung dch trong sut. i vi hng B: tinh th cú mu trng
ng ti trng, khi pha vo nc cho dung dch tng i trong
Tờn ch tiờu

Stt

Hng A

Hng B

1

Pol

99.7

99.5

2

Hm lng ng kh <

0.1

0.15

3

Tro dn in (%) <

0.07

0.1

4

m sau sy 1050C trong 3h

0.06

0.07

5

mu (0UI)

160

200

Bng I.2:Ch tiờu hoỏ lý ng trng
- D lng SO2 mc ti a
+ Hng A : 20 mg/kg
+ Hng B : 70 mg/kg
- Cỏc cht nhim bn:
+ Tr cht khụng tan trong nc : Hng A < 60 ; hng B <90
+ As < 1 mg/kg
+ Cu < 2 mg/kg
+ Pb < 0,5 mg/kg
- Bao gúi, vn chuyn , bo qun tng t nh ng tinh luyn

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

19


Luận văn thạc sĩ khoa học

3. ng thụ (TCVN 6961:2001)
- L ng Saccharose c lm sch, kt tinh cú Pol t 96 99 %.
Tinh th cú bỏm mt lp mt ng vng, hoc nõu vng. c phõn
chia thnh hai hng 1 v hng 2
- Ch tiờu cm quan:
+ Ngoi hỡnh: tinh th mu vng nõu n nõu, kớnh thc tng i ng
u, ti khụ, khụng vún cc

+ Mựi v: tinh th ng hoc dung dch ng trong nc cú v t
nhiờn, cú v mt mớa, khụng cú mựi l
+ Mu sc tinh th vng nõu ti nõu. Khi pha trong nc ct cho dung
dch tng i trong
Pol (%)

m (%)

tro (%)

ng

kh

(%)
>96.5

<0.7

<0.4

<0.8

Bng I.3: Ch tiờu hoỏ lý ng thụ

Pol

m

tro

ng

mu

Tp cht

(%)

(%)

(%)

kh (%)

(0UI)

khụng

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

20


Luận văn thạc sĩ khoa học

tan
98.55

0.25

0.057

0.72

617

105

Bng I.4 : Ch tiờu hoỏ lý ng vng tinh khit
I.2 c tớnh nguyờn liu sy (ng Sacaroza)
i vi ng, do tớnh cht ca vt liu nờn s bin i cu ng
dúi iu kin sy cú khỏc so vi cỏc sn phm thc phm khỏc
Sy cỏc sn phm rn khụng ho tan di iu kin khụng i gm cú
ớt nht l hai giai on. Giai on th nht gi l giai on sy vi tc sy
khụng i, m ca vt sy l rt ln v cú mt mng nc tn ti trờn b
mt, nc ú gi l nc khụng liờn kt hay cũn gi l nc t do. Trong
giai on ny, tc bay hi nc c lp vi hỡnh thỏi hc ca vt th v ch
ph thuc vo iu kin ca tỏc nhõn sy (nh m, nhit , vn tc).
Nh vy, hi bay lờn t b mt vt sy l hi nc bo ho, nhit hoỏ
hi ỳng bng nhit hoỏ hi ca nc t do. Ta cú phng trỡnh biu din s
thay i m ca vt liu sy nh sau:
du

=
(t t t b ) = const
d 0 Rv rn

(TL - 1)

Trong ú:
: H s to nhit t tỏc nhõn sy cho vt sy

tt : Nhit tỏc nhõn sy
tb : Nhit bay hi nc
rn : Nhit hoỏ hi ca nc t do
u : m trung bỡnh ca vt sy.
T: Thi gian sy

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

21


Luận văn thạc sĩ khoa học

Trong quỏ trỡnh sy tc gim dn, b mt vt liu rn khụng cũn m t do
na v m phi di chuyn t sõu bờn trong vt sy i n b mt, õy
chớnh l nguyờn nhõn lm gim quỏ trỡnh v hiu qu bc hi nc. m nờu
trờn c gi l m liờn kt v tc bc hi ca nú ph thuc rt ln vo
cu trỳc mao dn ca Vt liu sy (VLS).
giai on ny ta cú nhit t b tng dn v bng nhit tỏc nhõn sy
do ú hiu (tt - tb) gim dn. Mt khỏc ta cú nc bc hi l nc liờn kt,
nhit hoỏ hi ca nc liờn kt luụn ln hn nhit hoỏ hi ca nc t do r >
rn. Do vy phng trỡnh (1)

du
cú chiu hng gim dn nờn c gi l
dT

giai on sy vi tc gim dn.
i vi cỏc vt liu sy l cht rn ho tan trong nc, chng hn nh
ng Saccaroza, thỡ s phõn bit gia hai giai on sy l ớt rừ rng. i vi
ng lỳc cũn trng thỏi m luụn cú mt lp mng mt bao quanh tinh th.
Do ú trong quỏ trỡnh sy, nng ca lp mt ny thay i v ph thuc
chớnh vo tc bc hi nc t lp mt v khi lp mt t n trng thỏi
quỏ bo ho thỡ cú s xut hin cỏc tinh th gi trờn b mt tinh th
ng(dng gng). Nguyờn lý di chuyn ca nc trong giai on sy tc
gim dn cng khỏc so vi VLS l cỏc cht rn khụng hũa tan. Mc dự tinh
th m t ban u ca ng khụng cú cu trỳc mao dn, nhng do s hỡnh
thnh cỏc tinh th gi trờn b mt bao quanh tinh th. õy l mt trng thỏi
c bit ca tinh th ng m trong quỏ trỡnh sy. iu ny c gii thớch
nh sau: Khi nhit sy ti b mt chung ca mng mt v khụng khớ cao,
lm gia tng rt ln ng lc chuyn khi v kt qu l tc bc hi rt
cao. Do vy, lm gim mnh lng nc trong lp mng mt, lm tng
quỏ bo ho ca mt. Khi quỏ bo ho t n tr s nht nh, trờn b mt
tinh th( trong lp mng mt) xut hin hin tng kt tinh v hỡnh thnh

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

22


Luận văn thạc sĩ khoa học

cỏc tinh th gi bỏm vo b mt tinh th chớnh. Dn n quỏ trỡnh chuyn m
t b mt tinh th mng mt ra b mt mng mt khụng khớ l rt khú
khn. Do ú trong quỏ trỡnh sy ng cú th xem giai on bt u hỡnh
thnh lp tinh th gi trờn b mt tinh th chớnh l bt u giai on sy tc
gim dn v trc ú l giai on sy tc khụng i. m nm trong lp

tinh th gi c xem nh l m liờn kt.
I.3 Yờu cu cụng ngh sn phm sau khi sy
ng cỏt ly ra t mỏy tỏch mt, vỡ cha hm lng nc cao, khụng
th úng gúi thnh sn phm xut xng c m cũn phi qua cỏc nguyờn
cụng x lý nh lm khụ, sng tuyn, úng gúi v bo qun.
ng cỏt ca cỏc nh mỏy, trỏnh trong quỏ trỡnh bo qun v vn
chuyn ng b kt vún, b m v b bin cht, hm lng nc cha trong
ng cỏt theo tiờu chun ban hnh nh sau:
- ng tinh luyn lng nc thp hn 0,06%
- ng cỏt trng loi I lng nc thp hn 0,07%
- ng cỏt trng loi II lng nc thp hn 0,12%
- ng cỏt vng lng nc thp hn 3,5 %
Theo cỏc tiờu chun ny thỡ i vi ng cỏt vng cú th khng ch ngay
trong quỏ trỡnh tỏch mt khụng cn lm khụ na. Cũn i vi ng cỏt trng
ly ra t mỏy ly tõm, cũn cha hm lng nc 0,5 1,5%. Do vy cn qua
x lý lm khụ cú th bo qun sn phm.
iu kin ỏnh giỏ sn phm ó em i bo qun c hay cha cú th
da vo h s an ton c tớnh nh sau:
H s an ton =

Hàm l-ợng n-ớc
100 - Đ ộ chiết quang của duờng cát

(TL - 1)

- khi h s an ton ln hn 0,333 ng cỏt ó bin cht

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

23

Luận văn thạc sĩ khoa học

- khi h s an ton l 0,25 0,333 ng cỏt d bin cht
- khi h sụ an ton nh hn 0,25 thỡ bo qun bỡnh thng
c im caliờn kt nc tinh th ng ch yu l liờn kt b mt.
õy l thụng tin cụng ngh rt quan trng cho tớnh toỏn thit k h thng
sy sn phm.
I.4 ỏnh giỏ v la chn phng ỏn thit kt thit b sy
I.4.1 Cỏc thit b v phng ỏn sy ng.
Nh ó c cp nh phn trờn, qỳa trỡnh sy ng tng i d vỡ
tinh th sacaroza khụng ngm nc, ch yu l tỏch m trờn b mt tinh th,
hn na m ban u ca ng nh. Vỡ vy thit b sy ng tng i
n gin. Do tớnh cht ca vt liu cú th chu c vi nhit 95-1000C,
do yờu cu cụng ngh nờn ta cú th chn mt trong s nhng phng phỏp
sy ph bin trong cụng nghip sn xut ng. Trong thc t sn xut ti cỏc
nh mỏy ng hin nay thỡ thng sy ng bng cỏc thit b nh l: Mỏy
sy thựng quay nm ngang, Mỏy sy nm ngang hai thựng quay, Mỏy sy
ng, H thng sy thỏp nhiu tng mõm, H thng sy tng sụi.
a. Mỏy sy thựng quay nm ngang.
õy l loi ph bin trong cỏc nh mỏy ng. Cú th sy mt thựng quay
hoc hai thựng quay. Mỏy sy thựg quay nm ngang c biu din hỡnh v
sau:
Cu to: thit b sy thựng quay cú 2 ng dn giú sy vo, 1/3 thựng l
giai on nhn giú núng sy, phn cũn li ca thựng l nhn giú lnh lm
ngui ng
Vn hnh: Sy ng gm 2 giai on, giai on sy v giai on lm
ngui. ng sau khi ly tõm a vo thựng sy. Giú núng c ly ngoi

Học viên : Hoàng Quốc Tuấn

24