Theo chương trình đào tạo ngành công nghệ thực phẩm, sinh viên sẽ thực
hiện niên luận kỹ thuật thực phẩm.Việc thực hiện niên luậnnhằm giúp sinh viên
làm quen với việc thiết kế một thiết bị chế biến và lựa chọn vật liệu thích hợp.
Đồng thời, niên luận này còn giúp sinh viên tổng hợp được kiến thức đã học ở các
môn cơ sở.
Được sự hướng dẫn của cô Trần Thanh Trúc, em đã thực hiện niên luận kỹ
thuật thực phẩm với đề tài:“Thiết kế hệ thống cô đặc 2 nồi dung dịch đường
sucrose”
Tuy đã có nhiều cố gắng trong việc thực hiện niên luận, nhưng với kiến
thức còn hạn chế, quyển niên luận này vẫn có những thiếu sót không mong muốn,
rất mong nhận được sự đóng góp của quý Thầy, Cô cũng như các bạn trong ngành
Công nghệ thực phẩmđểbản thânrút ra kinh nghiệm và thành công hơn trong
những đề tài tiếp theo.
Cuối cùng, xin chân thành cám ơn các Thầy cô trong bộ môn Công nghệ
thực phẩm đã tạo điều kiện cho em thực hiện niên luận này. Em xin cám ơn sự
giúp đỡ tận tình của Cô Trần Thanh Trúc và Thầy Nguyễn Văn Mười trong suốt
thời gian thực hiện niên luận cùng các anh chị trong ngành cũng như các bạn cùng
lớp.
Xin chân thành cảm ơn !
Sinh viên thực hiện
Trương Thanh Tùng
(Email: thanhtung_cntp34lt@yahoo.com)
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm GVHD: Th.s. Trần Thanh Trúc
Trang iii
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ................................ ................................ ................................ .................... ii
MỤC LỤC................................ ................................ ................................ ......................... iii
DANH SÁCH HÌNH ................................ ................................ ................................ .......... v
DANH SÁCH BẢNG ................................ ................................ ................................ ........ vi
QUY ƯỚC KÝHIỆU ................................ ................................ ................................ ...... vii
PHẦN 1 GIỚI THIỆU ................................ ................................ ................................ .. 1
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐƯỜNG SUCROSE ................................ .......................... 1
1.2. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ LÝ THUYẾT CÔ ĐẶC VÀ THIẾT BỊ CÔ
ĐẶC ................................ ................................ ................................ .............................. 1
1.2.1. Giới thiệu chung về cô đặc ................................ ................................ .......... 1
1.2.2. Phân loại ................................ ................................ ................................ ...... 2
1.2.3. Thiết bị cô đặc ống tuần hoàn trung tâm ................................ ..................... 3
PHẦN 2 THIẾT BỊ CHÍNH ................................ ................................ ......................... 5
2.1. CÂN BẰNG VẬT LIỆU ................................ ................................ .................... 5
2.1.1. Lượng nước bốc hơi của cả hệ thống (hơi thứ ) ................................ .......... 5
2.1.2. Lượng hơi thứ phân bố trong từng nồi ................................ ........................ 6
2.1.3. Tính nồng độ của dung dịch trong từng nồi ................................ ................ 6
2.2. CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG ................................ ................................ .......... 7
2.2.1. Xác định áp suất và nhiệt độ mỗi nồi ................................ ........................... 7
2.2.2. Xác định tổng tổn thất nhiệt độ ΣΔ ................................ .............................. 8
2.2.3. Hiệu số nhiệtđộ hữuíchΔthi
và nhiệtđộ sôi dung dịch ............................ 12
2.2.4. Xác định nhiệt dung riêng dung dịch ................................ ......................... 12
2.2.5. Lượng hơi đốt và lượng hơi thứ mỗi nồi ................................ .................... 13
2.2.6. Kiểm tra lại giả thiết phân bố hơi thứ ở các nồi................................ ........ 15
2.3. TÍNH BỀ MẶT TRUYỀN NHIỆT ................................ ................................ . 15
2.3.1. Lượng nhiệt do hơi đốt cung cấp ................................ ............................... 15
2.3.2. Hệ số truyền nhiệt K của mỗi nồi................................ ............................... 16
2.4. KÍCH THƯỚC BUỒNG ĐỐT................................ ................................ ........ 21
2.4.1. Số ống truyền nhiệt ................................ ................................ .................... 21
2.4.2. Ống tuần hoàn trung tâm ................................ ................................ ........... 22
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm GVHD: Th.s. Trần Thanh Trúc
Trang iv
2.4.3. Đường kính trong buồng đốt ................................ ................................ ...... 23
2.5. KÍCH THƯỚC BUỒNG BỐC................................ ................................ ........ 24
2.6. ĐƯỜNG KÍNH CÁC ỐNG DẪN ................................ ................................ ... 25
2.6.1. Đối với dung dịch và nước ngưng................................ .............................. 25
2.6.2. Đối với hơi bão hòa ................................ ................................ ................... 25
2.7. TỔNG KẾT THIẾT BỊ CHÍNH ................................ ................................ ..... 26
PHẦN 3 THIẾT BỊ PHỤ -THIẾT BỊ NGƯNG TỤ BAROMET.......................... 27
3.1. LƯỢNG NƯỚC LẠNH CẦN THIẾT ĐỂ NGƯNG TỤ .............................. 27
3.2. THỂ TÍCH KHÔNG KHÍ VÀ KHÍ KHÔNG NGƯNG CẦN HÚT RA
KHỎI BAROMET................................ ................................ ................................ ....... 27
3.3. KÍCH THƯỚC CHỦ YẾU CỦA THIẾT BỊ NGƯNG TỤ .......................... 28
3.3.1. Đường kính trong ................................ ................................ ....................... 29
3.3.2. Kích thước tấm ngăn ................................ ................................ .................. 29
3.3.3. Chiều cao thiết bị ngưng tụ ................................ ................................ ........ 30
3.3.4. Kích thước ống Baromet ................................ ................................ ............ 32
PHẦN 4 TÍNH CƠ KHÍ................................ ................................ .............................. 34
4.1. CHIẾU DÀY THIẾT BỊ ................................ ................................ .................. 34
4.1.1. Nồi 1 ................................ ................................ ................................ ........... 34
4.1.2. Nồi 2 ................................ ................................ ................................ ........... 42
4.2. VỈ ỐNG ................................ ................................ ................................ ............. 48
4.3. HỆ THỐNG TAI ĐỠ ................................ ................................ ....................... 49
4.3.1. Khối lượng vật liệu ................................ ................................ .................... 49
4.3.2. Khối lượng nước ................................ ................................ ........................ 51
4.4. MẶT BÍCH ................................ ................................ ................................ ....... 53
4.4.1. Để nối các ống dẫn ................................ ................................ .................... 53
4.4.2. Để nối các bộ phận của thiết bị ................................ ................................ . 54
PHẦN 5 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔ ĐẶC................................ ................................ ... 55
5.1. HỆ THỐNG CÔ ĐẶC 2 NỒI XUÔI CHIỀU ................................ ................ 55
5.2. THUYẾT MINH QUY TRÌNH ................................ ................................ ...... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................ ................................ ............................... 57
Niên luận Kỹ thuật thực phẩm GVHD: Th.s. Trần Thanh Trúc
Trang v
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1. Công thức cấu tạo của sacaroza ................................ ................................ .............. 1
Hình 2. Sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình cô đặc ................................ ............................ 9
Hình 3. Sơ đồ khối hệ thống cô đặc 2 nồi ................................ ................................ .......... 13
Hình 4. Sự truyền nhiệt từ hơi đốt qua thành ống đến dung dịch ................................ ...... 16
Hình 5. Sơ đồ thiết bị ngưng tụ Baromet ................................ ................................ ........... 28
Hình 6. Sơ đồ hệ thốngcô đặc 2 nồi xuôi chiều ................................ ................................ 55