TÍNH TOÁN và THIẾT kế hệ THỐNG TRÍCH LY cà PHÊ CÔNG SUẤT 1000 kgh

Ngày nay cùng với sự phát triển nhanh chóng của xã hội thì yêu cầu về sự tiện dụng và chất lượng của sản phẩm ngày càng lớn và cà phê hòa tan hay cà phê uống liền là sự lựa chọn tối ưu cho những người yêu thích cà phê. Đó là một loại đồ uống bắt nguồn từ cà phê nhưng dưới dạng bột cà phê và đã được nêm nếm sẵn theo khẩu vị và được chế biến bằng phương pháp rang, xay, sấy khô. Cà phê hòa tan được sử dụng ngay bằng cách chế với nước sôi và khuấy đều là có thể sử dụng, không chỉ vậy loại cà phê này có thể bảo quản được lâu và dễ sử dụng. Để sản xuất được cà phê hòa tan cần phải qua quá trình trích ly và nó là quá trình vô cùng quan trọng trong việc sản xuất cà phê hòa tan. Chính vì điều đó mà các nhà máy sản xuất cà phê hòa tan ngày càng cải tiến thiết bị trích ly của mình để quá trình trích ly được tối ưu hơn.

Mục tiêu của quá trình nghiên cứu này là tính toán thông số liên quan đến nguyên liệu, thiết bị, để chế tạo một thiết bị trích ly cà phê với công suất 1000 kg/h. Phương pháp nghiên cứu là phân tích tổng hợp lý thuyết và mô hình hóa.

NỘI DUNG:

LỜI CẢM ƠN II

MỤC LỤC III

DANH MỤC HÌNH VII

DANH MỤC BẢNG VIII

MỞ ĐẦU IX

PHẦN MỘT: TỔNG QUAN TRÍCH LY 1

1.1. Nguyên liệu 1

1.1.1. Cà phê nhân 1

1.1.2. Tiêu chuẩn cà phê nhân 2

1.2. Cơ sở lý thuyết quá trình trích ly 4

1.2.1. Khái niệm: 4

1.2.2. Dung môi: 4

1.2.3. Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện 5

1.2.4. Các biến đổi nguyên liệu 5

1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng 6

1.3. Các thiết bị trích ly rắn – lỏng 7

1.3.1. Quá trình không liên tục: 7

1.3.2. Trích ly nhiều bậc: 9

1.3.3. Quá trình liên tục (ổn định) 10

PHẦN HAI: TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ 13

2.1. Sơ đồ nguyên lí làm việc 13

2.2. Cân bằng vật chất 13

2.2.1. Các thông số ban đầu 13

2.2.2. Xác định suất lượng sản phẩm đỉnh và sản phẩm đáy 14

2.2.3. Xác định tỷ số hoàn lưu thích hợp 15

2.2.3.1. Tỷ số hoàn lưu tối thiểu 15

2.2.3.2. Tỷ số hoàn lưu làm việc 16

2.2.4. Phương trình đường làm việc – số mâm lý thuyết 16

2.2.4.1. Phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn cất 16

2.2.4.2. Phương trình đường nồng độ làm việc của đoạn chưng. 16

2.2.4.3. Vẽ đồ thị chưng cất, xác định số mâm lý thuyết 16

2.2.5. Xác định số mâm thực tế - Biểu đồ chưng cất. 17

2.3. Tính toán thiết kế tháp chưng cất 19

2.3.1. Đường kính tháp 19

2.3.2. Đường kính đoạn cất 19

2.3.2.1. Lượng hơi trung bình đi trong tháp 19

2.3.2.2. Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp 21

2.3.3. Đường kính đoạn chưng 22

2.3.3.1. Lượng hơi trung bình đi trong tháp 22

2.3.3.2. Tốc độ hơi trung bình đi trong tháp 24

2.3.4. Trở lực của tháp 26

2.3.4.1. Cấu tạo mâm xuyên lỗ 26

2.3.4.2. Độ giảm áp của pha khí đi qua một mâm 26

2.3.4.3. Kiểm tra ngập lụt khi tháp hoạt động 32

2.3.5. Tính toán thân tháp 34

2.3.6. Tính toán đáy và nắp thiết bị 35

2.4. Đường kính ống dẫn, bích ghép các ống đẫn 37

2.4.1. Vị trí nhập liệu 37

2.4.2. Ống hơi ở đỉnh tháp 38

2.4.3. Ống hoàn lưu 38

2.4.4. Ống dẫn hơi vào đáy tháp 39

2.4.5. Ống dẫn chất lỏng ở đáy tháp 40

2.4.6. Ống dẫn chất lỏng từ nồi đun (sản phẩm đáy): 40

2.4.7. Chân đỡ, tay treo 41

2.4.7.1. Tính trọng lượng của tháp 41

2.4.7.2. Chân đỡ tháp 42

2.4.7.3. Tai treo 43

2.5. Tính toán thiết kế thiết bị phụ 44

2.5.1. Cân bằng năng lượng 44

2.5.2. Thiết bị đun sôi đáy tháp 44

2.5.2.1. Suất lượng hơi nước cần dùng 44

2.5.2.2. Hiệu suất nhiệt độ trung bình 46

2.5.2.3. Xác định hệ số truyền nhiệt 50

2.5.2.4. Xác định bề mặt truyền nhiệt 50

2.5.2.5. Cấu tạo thiết bị 50

2.5.3. Thiết bị ngưng tụ sản phẩm đỉnh 50

2.5.3.1. Suất lượng nước làm nguội sản phẩm đỉnh cần dùng. 51

2.5.3.2. Hiệu số nhiệt độ trung bình 52

2.5.3.3. Hệ số truyền nhiệt trung bình 52

2.5.3.4. Xác định hệ số cấp nhiệt của sản phẩm đỉnh ở ống ngoài: 52

2.5.3.5. Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu: 53

2.5.3.6. Xác định hệ số cấp nhiệt của nước đi trong ống trong: 54

2.5.3.7. Xác định hệ số truyền nhiệt: 55

2.5.3.8. Bề mặt truyền nhiệt: 55

2.5.3.9. Cấu tạo thiết bị: 55

2.5.4. Thiết bị làm nguội sản phẩm đỉnh 56

2.5.4.1. Suất lượng nước làm nguội sản phẩm đỉnh cần dùng. 57

2.5.4.2. Hiệu số nhiệt độ trung bình 57

2.5.4.3. Hệ số truyền nhiệt trung bình 57

2.5.4.4. Xác định hệ số cấp nhiệt của sản phẩm đỉnh ở ống ngoài: 57

2.5.4.5. Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu: 58

2.5.4.6. Xác định hệ số cấp nhiệt của nước đi trong ống trong: 59

2.5.4.7. Xác định hệ số truyền nhiệt: 61

2.5.4.8. Bề mặt truyền nhiệt: 61

2.5.4.9. Cấu tạo thiết bị: 61

2.5.5. Thiết bị gia nhiệt dòng nhập liệu 61

2.5.5.1. Suất lượng nước gia nhiệt dòng nhập liệu cần dùng: 63

2.5.5.2. Hiệu số nhiệt độ trung bình 64

2.5.5.3. Hệ số truyền nhiệt trung bình 64

2.5.5.4. Xác định hệ số cấp nhiệt của dòng nhập liệu: 64

2.5.5.5. Nhiệt tải qua thành ống và lớp cáu: 65

2.5.5.6. Xác định hệ số cấp nhiệt của nước cấp nhiệt đi trong ống trong: 66

2.5.5.7. Xác định hệ số truyền nhiệt: 67

2.5.5.8. Bề mặt truyền nhiệt: 67

2.5.5.9. Cấu tạo thiết bị: 67

2.5.6. Bồn cao vị 68

2.5.6.1. Tổn thất đường ống dẫn 68

2.5.6.2. Tổn thất đường ống dẫn nhập liệu: 69

2.5.6.3. Chiều cao bồn cao vị: 71

2.5.7. Bơm 72

2.6. Sơ đồ thiết bị chính và thiết bị phụ 75

LINK DOWNLOAD