thoconharu_uongvinamiu
New Member
Download miễn phí Nghiên cứu công nghệ sấy khí động kết hợp với quá trình phân cấp hạt sản phẩm ứng dụng cho vật liệu sấy dạng bột nhão
Nguyên liệu được sửdụng đểnghiên cứu quá trình sấy là tinh bột khoai mỳ(tinh bột sắn)
và bột nhẹ(cacbonat canxi).
Độ ẩm vật liệu sấy được đo bằng máy đo độ ẩm.
Kích thước hạt sản phẩm được phân tích bằng sàng.
Nhiệt độsấy được đo bằng nhiệt kếbách phân thông thường
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 9, SỐ11 -2006Trang 51
NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY KHÍ ĐỘNG KẾT HỢP VỚI QUÁ TRÌNH
PHÂN CẤP HẠT SẢN PHẨM ỨNG DỤNG CHO VẬT LIỆU SẤY
DẠNG BỘT NHÃO
Phan Đình Tuấn(1),Hoàng Minh Nam(1), Hoàng Tiến Cường(2)
(1)Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM
(2) Viện Công nghệ Hoá học, Viện KH&CN Việt Nam
(Bài nhận ngày 26 tháng 01 năm 2006, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 18 tháng 09 năm 2006)
TÓM TẮT: Hiện nay, trong công nghiệp hoá chất, dược phẩm, chế biến nông sản, thực
phẩm…chúng ta thường gặp bài toán sấy vật liệu dạng bột nhão. Khác với vật liệu dạng hạt
thông thường, vật liệu bột nhão thường dính bết, khó sấy. Đồng thời, khối vật liệu dính kết sau
khi sấy yêu cầu phải được nghiền nhỏ, phân loại, làm cho chi phí thực hiện quá trình tăng lên.
Việc kết hợp các nguyên lý sấy khí động với việc nghiền phân loại trong một thiết bị có thể thoả
mãn được các yêu cầu trên. Các thực nghiệm đối với bột nhão cacbonat canxi và tinh bột khoai
mỳ đã chỉ ra sự hợp lý trong thiết kế và khả năng ứng dụng của thiết bị thử nghiệm. Phương
pháp tính toán được đề cập có thể được sử dụng để thiết kế các thiết bị cùng loại phục vụ cho
việc sản xuất ở quy mô công nghiệp.
1.ĐẶT VẤN ĐỀ
Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách đơn
thuần mà là một quá trình công nghệ nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Nó đòi hỏi sau khi
sấy vật liệu phải đạt chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp. Vấn đề này
càng quan trọng và khó khăn hơn khi ta sấy vật liệu dạng bột nhão. Trong phạm vi công trình
này, chúng tui khảo sát, nghiên cứu và chế tạo thiết bị sấy khí động kết hợp với phân loại, ứng
dụng cho vật liệu bột nhão trong các ngành sản xuất nông sản, thực phẩm, hoá chất,…
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY KHÍ ĐỘNG VÀ PHÂN LOẠI BẰNG
LỰC LY TÂM.
2.1. 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.
2.2. 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.
Science & Technology Development, Vol 9, No.11- 2006
Trang 52
- 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:
r.d)..(
6
F 23r ωρρ
π −=
tuỳ từng trường hợp 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 hay
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.
ω
O
r
R
d
F
Hình 1. Để xem xét nguyên tắc phân loại
2.3. Sơ đồ thiết bị sấy
Trên cơ sở các phân tích lý thuyết đã nêu, một thiết bị sấy khí động thí nghiệm đã được chế
tạo dựa trên sơ dồ nguyên lý được mô tả trên hình 2. Theo sơ đồ này, không khí nóng và vật
liệu ướt đi vào thiết bị từ phí đáy. Say khi sấy khô, các hạt sẽ được phân loại nhờ cơ cấu phân
loại bằng lực ly tâm. Các hạt nhỏsẽ đi ra khỏi thiết bị từ trên đỉnh. Các hạt lớn sẽ quay trở lại,
tiếp tục được nghiền mịn trước khi đi vào bộ phận phân loại tiếp tục.
Hình 2. Sơ đồ thiết bị sấy khí động
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 9, SỐ11 -2006
Trang 53
3.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1.Nguyên liệu và phương pháp phân tích
Nguyên liệu được sử dụng để nghiên cứu quá trình sấy là tinh bột khoai mỳ (tinh bột sắn)
và bột nhẹ (cacbonat canxi).
Độ ẩm vật liệu sấy được đo bằng máy đo độ ẩm.
Kích thước hạt sản phẩm được phân tích bằng sàng.
Nhiệt độ sấy được đo bằng nhiệt kế bách phân thông thường.
3.2. Các thông số công nghệ được khảo sát:
- Vận tốc quay của roto và vận tốc gió được xác định qua tần số roto như trình bày trong
bảng 1.
- Vận tốc gió đi vào thiết bị được điều chỉnh tới giá trị ổn định uv = 6 m/s ứng với lưu lượng
4,9 m3/h
- Vận tốc quay của trục máy nghiền: 2720 vòng/phút. Nhiệt độ tác nhân sấy trước khi vào
buồng sấy được khảo sát trong giới hạn từ 100 đến 1300C.
- Độ ẩm của nguyên liệu sấy: Tinh bột khoai mì: 30 đến 40, Bột nhẹ: 37 đến 47%
Bảng 1. Thông số kỹ thuật của roto và vận tốc gió tương ứng.
Tần số roto (Hz)
20 30 40 45 50
Vận tốc roto (v/ph) 800 1250 1720 2000 2100
Vận tốc gió ra (m/s)
8,3 8,0 7,3 7,0 6,8
3.3. Nghiên cứu công nghệ sấy tinh bột khoai mì
3.3.1. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ:
Trên cơ sở các nghiên cứu thăm dò, các thí nghiệm được tiến hành theo quy hoạch trực giao
cấp 2. Kết quả thí nghiệm được trình bày trong bảng 2.
Dựa vào kết quả thí nghiệm đã nêu, phương trình hồi qui mô tả hàm ẩm sau khi sấy ( y) 1,%)
phụ thuộc vào độ ẩm ban đầu của vật liệu Z1 (%, có biến mã hoá tương ứng là x1), nhiệt độ Z2
(oC, có biến mã hoá tương ứng là x2) có dạng:
y) = 5,020 + 1,502x1 – 0,078x1x2 – 0,215x1′ – 0,045 x1′
Sau khi kiểm tra tính có nghĩa của các hệ số bằng chuẩn số Student với mức ý nghĩa p =
0,05, bậc tư do f = 2, loại bỏ các hệ số không có nghĩa và kiểm tra tính tương hợp của phương
trình hồi quy bằng chuẩn số Fisher với mức ý nghĩa p=0,05, bậc tự do f1=4, f2 = 2, đổi về biến
số ban đầu, phương trình hồi quy có dạng:
y) 1 = - 43,6070 + 3,4300 Z1 – 0,0001Z1Z2 - 0,0086Z12 – 0,0001Z22
Bảng 2. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến độ ẩm tinh bột khoai mỳ
τ(phút)
TN
W
(%)
T
(0C) Lần 1 Lần 2 Lần 3
ws(%)
1 40 130 5,58 5,57 6,75 11,41
Science & Technology Development, Vol 9, No.11- 2006
Trang 54
2 30 130 2,85 3,95 4,07 11,25
3 40 100 5,05 6,00 6,45 11,96
4 30 100 3,50 3,70 4,05 10,53
5 40 115 7,18 6,19 7,00 11,52
6 30 115 2,57 3,22 3,4 11,43
7 35 130 4,03 5,87 4,82 11,52
8 35 100 4,00 5,93 5,75 12,87
9 35 115 4,97 5,32 5,75 12,15
3.3.2. Nghiên cứu quá trình phân loại :
Quá trình phân loại được nghiên cứu trên thiết bị phân loại tự động bằng đĩa quay tự ...