Thiết kế hệ thống sấy phun sữa bột

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HOÁ NIÊN LUẬN QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY PHUN SỮA BỘT GVHD: Ngô Trương Ngọc Mai SVTH: Lê Anh Phương (2033067) Nguyễn Thị Thu Hà (2033037) Nguyễn Kim Đức (2033032) Trần Minh Lâm (2033046) NỘI DUNG Tổng quan về nguyên liệu Sơ lược về lý thuyết sấy Sấy phun Tính toán thiết bị chính và thiết bị phụ Tính toán cơ khí và trình bày bản vẽ chi tiết TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU Ngành công nghiệp chế biến sữa trên thế giới tập trung vào 3 nguồn nguyên liệu chính: sữa bò, sữa dê và sữa cừu. Ở nước ta sữa bò là nguồn nguyên liệu chủ yếu - Các nguyên liệu phụ khác: đường, vitamin, các chất ổn định ... Sản xuất sữa pha lại, sữa hoàn nguyên. Dùng trong sản xuất bánh mì để tăng độ nở, độ tươi của bánh. Công nghệ sôcôla. Công nghệ xúc xích, công nghệ lương thực. Nguyên liệu cho sản xuất sữa hỗn hợp cho trẻ em. Phục vụ chăn nuôi. Mục đích, ý nghĩa và phạm vi sử dụng sữa bột Qui trình sản xuất sữa bột Qui trình sản xuất sữa bột SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUYẾT SẤY Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cấp nhiệt cho ẩm bay hơi. Sấy được dùng khi: Tăng độ bền của vật liệu. Tăng giá trị cảm quan của vật liệu Tăng khả năng bảo quản Giảm công chuyên chở. Quá trình sấy diễn ra theo ba giai đoạn: Giai đoạn đốt nóng vật liệu. Giai đoạn sấy đẳng tốc. Giai đoạn sấy giảm tốc. Dựa vào phương thức cung cấp nhiệt người ta chia thiết bị sấy ra làm ba loại: Sấy đối lưu. Sấy tiếp xúc. Sấy bức xạ. Các phương pháp sấy sữa được sử dụng Sấy thăng hoa (sấy chân không) – (Freeze – Drying) Sấy trục (sấy màng) – (Roller or drum Drying) Sấy phun (Spray drying) Sấy thăng hoa (sấy chân không) – (Freeze – Drying) Gồm nhiều giai đoạn: Làm lạnh đông mẫu để xuất hiện tinh thể đá. Tạo môi trường chân không. Nâng dần nhiệt độ để nước từ trạng thái rắn chuyển trực tiếp sang trạng thái hơi. Ưu điểm: Giữ lại các chất dinh dưỡng và mùi vị sữa với độ tổn thất thấp nhất. Nhược điểm: Kết cấu thiết bị phức tạp, hao tốn nhiều năng lượng. Sấy trục (sấy màng) – (Roller or drum Drying) Sữa được sấy bằng cách tiếp xúc trực tiếp bề mặt truyền nhiệt. Yêu cầu quan trọng nhất là phải đưa sữa lên bề mặt trục ở dạng màng lỏng. Ưu điểm: cấu tạo đơn giản. Nhược điểm: khó khăn trong khi vận hành. Nếu quá trình xử lý nhiệt không tốt sẽ kéo theo sự thay đổi tính chất hoá lý của sữa. Sấy phun Sữa nguyên liệu được phân tán vào thiết bị sấy dưới dạng các hạt bụi và được làm khô bằng dòng khí. Ưu điểm Thời gian tiếp xúc giữa các hạt lỏng và tác nhân sấy trong thiết bị rất ngắn. Sản phẩm thu được có hình dạng và kích thước tương đối đồng nhất. Thiết bị sấy phun trong thực tế thường có năng suất cao và làm việc liên tục. Nhược điểm Không thể sử dụng cho nguyên liệu có độ nhớt cao hoặc sản phẩm thu được yêu cầu có tỷ trọng cao. Mỗi thiết bị sấy phun thường được thiết kế để sản xuất một số sản phẩm với những tính chất và chỉ tiêu đặc thù riêng. Vốn đầu tư thiết bị sấy phun khá lớn khi so với các thiết sấy liên tục khác. Các giai đoạn cơ bản của quá trình sấy phun: Giai đoạn phân tán dòng nhập liệu thành những hạt sương nhỏ li ti (giai đoạn phun sương ). Giai đoạn trộn mẫu cần sấy và không khí nóng, khi đó sẽ xảy ra quá trình bốc hơi nước trong mẫu . Giai đoạn thu hồi sản phẩm sau khi sấy. SẤY PHUN Thiết bị sấy phun Hệ thống sấy phun gồm các bộ phận chính: Buồng sấy Cơ cấu phun Calorifer Hệ thống quạt Hệ thống thu hồi sản phẩm Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun Nồng độ chất khô của nguyên liệu Nhiệt độ tác nhân sấy Kích thước, số lượng và quĩ đạo chuyển động của các hạt nguyên liệu trong buồng sấy Sơ đồ qui trình công nghệ TÍNH TOÁN THIẾT BỊ Các thông số của hệ thống sấy phun sẽ thiết kế: Chế độ làm việc liên tục Năng suất theo sản phẩm sấy G2 = 100 (kg/h) Độ ẩm của vật liệu sau khi sấy = 4%. Dạng nguyên liệu đem sấy: dung dịch sau quá trình đồng hóa nồng độ 60% ở 500C. Tác nhân sấy và vật liệu sấy chuyển động cùng chiều Dạng thiết bị chính: buồng sấy hình trụ, đáy nón, nắp phẳng. Tác nhân sấy: không khí nóng ở 2000C Gia nhiệt cho tác nhân sấy trực tiếp, dùng điện trở. KẾT LUẬN Ch©n thµnh c¸m ¬n!