Tìm Hiểu Công Nghệ Và Thiết Bị Cô Đặc Chân Không

Cô đặc chân không là công nghệ sử dụng cho nhiều lĩnh vực sản xuất để tăng nồng độ dung dịch. Cùng Chế tạo máy Trường Phát tìm hiểu chi tiết hơn về phương pháp cô đặc, đặc điểm về thiết bị cô đặc chân không qua bài viết sau.

Cô đặc chân không là gì?

Cô đặc chân không là quy trình cô đặc, làm bay hơi nước bằng cách sử dụng áp suất chân không. Thiết bị cô đặc hoạt động ở áp suất chân không (áp suất nhỏ hơn áp suất khí quyển) với mục đích làm giảm nhiệt độ sôi của dung dịch cô đặc.

Xét về cô đặc nói chung, cô đặc là phương pháp thường dùng để làm tăng nồng độ một cấu tử nào đó trong dung dịch hai hay nhiều cấu tử. Tùy theo tính chất của cấu tử khó bay hơi (hay không bay hơi trong quá trình đó) ta có thể tách một phần dung môi (cấu tử dễ bay hơi hơn) bằng phương pháp nhiệt hay bằng phương pháp làm lạnh kết tinh.

Công nghệ cô đặc với chân không ngày càng được sử dụng rộng rãi hơn nhằm đem lại những ưu điểm nổi trội hơn. Cô đặc chân không giúp dung dịch giữ được chất lượng và tính chất, không bị biến chất do nhiệt độ cao.

 

Cô đặc chân không là phương pháp cô đặc với áp suất chân không

Cấu tạo thiết bị cô đặc chân không

Cấu tạo chung của một hệ thống cô đặc chân không bao gồm:

    • Khoang đun nóng nguyên liệu
    • Khoang chứa hơi
    • Khoang nước ngưng.

Hệ thống cô đặc 1 nồi

Hệ thống này chỉ sử dụng 1 nồi cô đặc chân không, có thể hoạt động theo phương pháp liên tục hay gián đoạn. Hệ thống thiết bị cô đặc 1 nồi liên tục được sử dụng cho dung dịch có độ nhớt thấp hay tương đối thấp. Còn hệ một nồi gián đoạn dùng khi cần nâng cao nồng độ sản phẩm (như các sản phẩm keo, sệt, paste).

Cấu tạo của thiết bị cô đặc chân không gián đoạn 1 nồi:

    • Nồi cô đặc chân không
    • Thiết bị ngưng tụ
    • Bình chứa nước ngưng tụ
    • Bình chứa nước bơm chân không
    • Máy bơm hút chân không
    • Motor trộn
    • Thiết bị đo áp suất chân không
    • Hệ thống bảng điện kiểm soát
    • Bộ phận nhiệt.

Tùy thuộc vào từng ứng dụng và nhu cầu sử dụng mà cấu tạo của thiết bị cô đặc có một số điểm điều chỉnh.

 

Cấu tạo của một thiết bị cô đặc chân không 1 nồi

(1- Nồi cô; 2- Moto khuấy; 3- Bộ giải nhiệt ngưng tụ; 4- Bình chân không; 5- Bình chứa nước ngưng; 6- Bơm chân không; 7- Tháp nguội nước; 8- Bể nguyên liệu; 9- Bơm ly tâm

Hệ thống cô đặc dung dịch sử dụng bơm hút chân không vòng nước

Trong quá trình cô đặc, tính chất cơ bản của nguyên liệu và sản phẩm biến đổi không ngừng. Thời gian cô đặc tăng làm cho nồng độ dung dịch tăng dẫn đến tính chất dung dịch thay đổi: Các đại lượng giảm: hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyền nhiệt. Các đại lượng tăng: khối lượng riêng dung dịch, độ nhớt, tổn thất nhiệt do nồng độ, nhiệt độ sôi.

Yêu cầu chất lượng sản phẩm: Đạt nồng độ và độ tinh khiết yêu cầu; thành phần hoá học chủ yếu không thay đổi.

Các phương pháp cô đặc: Phương pháp nhiệt (đun nóng) và Phương pháp lạnh. Cả hai phương pháp trên đều cần phải có áp suất (chân không) tác dụng lên mặt thống chất lỏng.

Phương pháp thực hiện: cô đặc áp suất chân không. Dung dịch có nhiệt độ sôi dưới 100oC, áp suất chân không. Dung dịch tuần hoàn tốt, ít tạo cặn, sự bay hơi nước liên tục.

Hệ thống cô đặc bằng chân không là môi trường có chứa hơi nước. Bơm hút chân không vòng nước là loại bơm chuyên dụng cho các hệ thống cô đặc chân không. Tùy thuộc vào quy mô của hệ thống để lựa chọn công suất bơm thích hợp.

Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ cô đặc chân không

Những ưu điểm

Sơ đồ cấu tạo của một hệ thống thiết bị cô đặc chân không

Dù bạn sử dụng thiết bị cô đặc chân không 1 nồi hay nhiều nồi; chúng vẫn đem đến những ưu thế riêng cho việc sản xuất:

– Giữ được chất lượng, tính chất sản phẩm, hay các cấu tử dễ bay hơi.

– Nhập liệu và tháo sản phẩm đơn giản, không cần ổn định lưu lượng.

– Thao tác dễ dàng với thiết bị, máy cô đặc chân không

– Có thể cô đặc đến các nồng độ khác nhau.

– Không cần phải gia nhiệt ban đầu cho dung dịch.

– Cấu tạo đơn giản, giá thành thấp.

Nhược điểm

– Quá trình không ổn định, tính chất hóa lý của dung dịch thay đổi liên tục theo nồng độ, thời gian.

– Nhiệt độ hơi thứ thấp, không dùng được cho mục đích khác.

– Khó giữ được độ chân không trong thiết bị.

Qua đánh giá ưu nhược điểm của cô đặc chân không, ngày càng có nhiều cải tiến để giúp thiết bị có tính ứng dụng tốt và đạt hiệu quả cao.

Ứng dụng của công nghệ cô đặc chân không

Ứng dụng của hệ thống cô đặc chân không trong công nghiệp thực phẩm

Ứng dụng của hệ thống chiết xuất và cô đặc chân không Giống như thiết bị chiết xuất và cô đặc hở thì hệ thống chiết xuất và cô đặc chân không áp dụng chiết xuất và cô đặc các sản phẩm sau:

+ Là hệ thống chuyên dụng trong ngành chiết xuất (trích ly) và cô đặc các loại dược liệu, cà phê, thảo dược, xương động vật,… ứng dụng trong các nhà máy dược phẩm, thực phẩm, thực phẩm chức năng và bảo vệ sức khỏe,… cho thành phẩm dang cao đặc chất lượng đạt chuẩn WHO-GMP.

Quá trình tuần hoàn khép kín tích hợp các chức năng: chiết xuất, cô đặc chân không và thu hồi dung môi. Nếu là thiết bị thông thường sẽ tách riêng các máy đó là máy chiết xuất, máy cô đặc hở hoặc máy cô đặc chân không.

+ Đây là thành tựu to lớn trong ngành chiết xuất vì dung môi chỉ cần đưa vào chiết 1 lần và nguyên liệu cấp liên tục do được thu hồi dung môi và bơm lại vào khoang chiết. Cả quá trình chỉ cần chiết xuất 1 lần mà độ kiệt lên đến 100%, giúp rút gọn thời gian gấp 4-5 lần thông thường.

+ Lớp dịch chiết được tự động chuyển vào nồi cô đặc chân không, nguyên liệu lại được cấp vào chiết xuất tiếp, lần lượt như vậy giúp giảm thời gian, tiết kiệm nhiên liệu lên đến 40%, giảm ½ diện tích lắp đặt, chi phí đầu tư máy móc, giảm 3 chi phí thuê nhân công (đối với máy tách rời, phải tự lấy dịch chiết cho vào nồi cô

Chính vì vậy khi đầu tư hệ thống chiết xuất và đặc chân không giúp giảm chi phí sản xuất lên đến 50%.

Trên đây là những thông tin về ứng dụng chân không trong hệ thống cô đặc chân không. Hy vọng những thông tin trên hữu ích cho bạn trong nghiên cứu và sản xuất. Nếu bạn cần tư vấn về máy bơm hút chân không, vui lòng liên hệ Chế tạo máy Trường Phát theo:

Công ty Chế Tạo Máy Trường Phát

0933.623.150