Khám phá quy trình cô đặc chân không và ứng dụng bơm hút chân không

Chắc chắn mọi người đều có lần thắc mắc các sản phẩm từ nguyên liệu chất lỏng nhưng lại có sản phẩm thuộc dạng rắn hoặc dung dịch đặc hơn như đường, nước hầm xương,… trong những lĩnh vực thực phẩm và dược phẩm. Phương pháp cô đăc chân không là phương pháp để sản xuất được sản phẩm từ nước dưới dạng cô đặc. Cùng tìm hiểu quy trình cô đặc chân không và ứng dụng bơm hút chân không mang lại hiệu quả cho các nhà máy sản xuất.

1. Phương pháp cô đặc chân không là gì?

Cô đặc chân không là phương pháp cô đặc dung dịch trong môi trường áp suất thấp; dùng để làm tăng nồng độ cấu tử chất khô hòa tan trong nhiều dung dịch. Sau đó, hợp chất được làm bay hơi, các nhà máy sẽ tách một phần dung môi bằng phương pháp lam lạnh kết tinh khi đung sôi dung dịch dung môi là nước bốc hơi. Các sản phẩm được cô đặc trong quá trình bốc hơi tạo thành sản phẩm cần được cô đặc.

Thuật ngữ tiếng anh: Vacuum concentration

Cô đặc chân không giúp tạo ra sốt cà chua từ dung dịch nước cà chua

Hai phương pháp cô đặc chân không được sử dụng phổ biến trong các nhà máy chế biến hiện nay: Phương pháp nhiệt – đun nóng và phương pháp lạnh.

>> Điểm nổi bật của cả hai phương pháp này đều cần phải có áp suất chân không tối ưu để tạo môi trường chân không thuận lợi khi tiến hành cô đặc.

Sử dụng bơm chân không tạo nên sự cô đặc chân không để thực hiện có các dung dịch có nhiệt độ sôi dưới 1000 C, môi trường chân không sẽ giúp ít tạp cặn cũng như mang đến sự bay hơi liên tục.

2. Thiết bị cô đặc chân không

Thiết bị cô đặc chân không áp dụng áp suất chân không trong hệ thống để giúp điểm sôi của dung môi xuống thấp, giữ được đặc tính riêng của dung dịch. Chẳng hạn, với áp suất khí quyển, nước sôi ở 100độ C. Nhưng với áp suất 10mbar nước sôi ở -7.5độC.

2.1. Cấu tạo

Cấu tạo chung của thiết bị cô đặc chân không bao gồm:

• • Khoang đun nóng nguyên liệu

  • Khoang chứa hơi

  • Khoang nước ngưng

Cấu tạo của một hệ thống cô đặc chân không

Cụ thể, các bộ phận cấu tạo của thiết bị cô đặc chân không gồm:

• • Nồi cô đặc (1)

  • Moto khuấy (2)

  • Bộ giải nhiệt ngưng tụ (3)

  • Bình chân không (4)

  • Bình chứa nước ngưng (5)

  • Bơm chân không (6)

  • Tháp nguội nước (7)

  • Bể nguyên liệu (8)

  • Bơm ly tâm (9)

2.2. Phân loại

Dựa vào cấu tạo của thiết bị cô đặc chân không, chúng được phân chia thành 2 loại:

– Thiết bị cô đặc chân không 1 nồi: Hệ thống sử dụng một nồi cô đặc. Có thể hoạt động theo phương pháp liên tục hoặc gián đoạn. Hệ thống cô đặc 1 nồi thường dùng cho các dung dịch có nồng độ thấp, khi cần nâng cao nồng độ sản phẩm.

– Thiết bị cô đặc nhiều nồi: Hệ thống sử dụng từ 2 nồi cô đặc trở lên. Hệ thống tiết kiệm hơi đốt, hơi thứ nhất có thể sử dụng để tạo nhiệt đốt cho nồi tiếp theo. Tuy nhiên, hiệu quả cô đặc có thể giảm đi nếu hệ thống có nhiều nồi.

Thiết bị cô đặc chân không 1 nồi (bên trái) và thiết bị cô đặc nhiều nồi (bên phải)

>> Xem thêm: Chân không trong quá trình sấy chân không

3. Ứng dụng của cô đặc chân không trong sản xuất

Trong sản xuất, các ứng dụng cô đặc chân không được biết đến là phương pháp được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau để đáp ứng yêu cầu sản xuất. Phương pháp giúp tăng hiệu quả sản xuất, giữ được đặc tính riêng của sản phẩm, đảm bảo an toàn thực phẩm.

Một số ứng dụng máy cô đặc chân không có thể kể đến:

• • Cô đặc dịch thuốc, dịch trà, cô đặc si rô,

  • Cô đặc dịch cá, dịch tôm, cô đặc nước mắm,

  • Cô đặc nước trái cây, cô đặc atiso,

  • Cô luyện chân không dầu gấc, dầu dừa

  • Ứng dụng trong sản xuất hóa học: NaOH, Muối NaCl, muối vô cơ.

4. Quy trình cô đặc chân không bằng hệ thống bơm hút chân không

Quá trình cô đặc chân không diễn ra theo quy trình như sau:

– Khởi động bơm chân không đến áp suất Pck = 0,7 at.

– Sau đó bơm dung dịch ban đầu có nồng độ 5 % từ bể chứa nguyên liệu vào nồi cô đặc bằng bơm ly tâm.

– Khi đã nhập liệu đủ nguyên liệu thì bắt đầu cấp hơi đốt (là hơi nước bão hòa ở áp suất 3 at) vào buồng đốt để gia nhiệt dung dịch. Buồng đốt gồm nhiều ống nhỏ truyền nhiệt (ống chùm) và một ống tuần hoàn trung tâm có đường kính lớn hơn.

Hệ thống cô đặc chân không dung dịch

Dung dịch chảy trong ống được gia nhiệt bởi hơi đốt đi ngoài ống. Dung dịch trong ống sẽ sôi và tuần hoàn qua ống tuần hoàn (do ống tuần hoàn có đường kính lớn hơn các ống truyền nhiệt nên dung dịch trong ống tuần huần sẽ sôi ít hơn trong ống truyền nhiệt, khi đó khối lượng riêng dung dịch trong ống tuần hoàn sẽ lớn hơn khối lượng riêng dung dịch trong ống truyền nhiệt vì vậy tạo áp lực đẩy dung dịch từ ống tuần hoàn sang các ống truyền nhiệt).

– Quá trình cứ tiếp tục đến khi đạt nồng độ 60 % (sau thời gian cô đặc 5 phút) thì ngưng cấp hơi. Mở van thông áp, sau đó tháo sản phẩm ra bằng cách mở van tháo liệu.

5. Ứng dụng bơm chân không trong hệ thống cô đặc chân không

Bơm hút chân không được sử dụng để tạo áp suất chân không cho các hệ thống cô đặc chân không. Chân không có tác dụng làm giảm nhiệt độ sôi và hóa hơi của dung dịch. Do đó, máy bơm chân không có vai trò vô cùng quan trọng trong phương pháp này. Các thiết bị bơm hút chân không được sử dụng phổ biến để đáp ứng quy trình cô đặc bằng chân không mang lại hiệu quả cao.

Hệ thống máy bơm hút chân không

HCTECH chuyên cung cấp các loại bơm hút chân không vòng dầu, bơm chân không vòng nước để hút chân không khử khí và hơi nước, tạo áp suất chân không trong hệ thống cô đặc.

Một số loại bơm chân không được sử dụng phổ biến:

• • Bơm hút chân không vòng nước Busch, Hanchang, Shinko Seiki…

  • Bơm hút chân không vòng dầu Becker, Busch, Wonchang, Edwards,…

Trên đây là một số những thông tin về phương pháp cô đặc chân không; ứng dụng cho các nhà máy dược phẩm, thực phẩm… Quý khách cần tư vấn bơm hút chân không cho hệ thống cô đặc, vui lòng liên hệ:

Công ty TNHH Thương mại và Công nghệ HC Việt Nam

Địa chỉ: số 5B, ngách 15/2 An Dương Vương, Phú Thượng, Tây Hồ, Hà Nội

HOTLINE: 0904 643 816 hoặc 0902 176 051

EMAIL: [email protected]

Có thể bạn quan tâm: Ứng dụng bơm hút chân không vòng nước trong đóng chai rượu vang