Đồ án Thiết kế dây truyền sản xuất cồn từ nguyên liệu gạo

LÔØI MÔÛ ÑAÀU Moät trong nhöõng ngaønh coù söï ñoùng goùp to lôùn ñeán ngaønh coâng nghieäp nöôùc ta noùi rieâng vaø theá giôùi noùi chung, ñoù laø ngaønh coâng nghieäp hoùa hoïc. Ñaëc bieät laø ngaønh hoùa chaát cô baûn. Hieän nay, trong nhieàu ngaønh saûn suaát hoùa hoïc cuõng nhö söû duïng saûn phaåm hoùa hoïc, nhu caàu söû duïng nguyeân lieäu hoaëc saûn phaåm coù ñoä tinh khieát cao phaûi phuø hôïp vôùi quy trình saûn suaát hoaëc nhu caàu söû duïng. Ngaøy nay, caùc phöông phaùp ñöôïc söû duïng ñeå naâng cao ñoä tinh khieát: trích ly, chöng caát, coâ ñaëc, haáp thu… Tuøy theo ñaëc tính yeâu caàu cuûa saûn phaåm maø ta coù söï löïa choïn phöông phaùp thích hôïp. Ñoà aùn moân hoïc Quaù trình vaø Thieát bò laø moät moân hoïc mang tính toång hôïp trong quaù trình hoïc taäp cuûa caùc kyõû sö hoaù- thöï c phaåm töông lai. Moân hoïc giuùp sinh vieân giaûi quyeát nhieäm vuï tính toaùn cuï theå veà: yeâu caàu coâng ngheä, keát caáu, giaù thaønh cuûa moät thieát bò trong saûn xuaát hoaù chaát - thöïc phaåm. Ñaây laø böôùc ñaàu tieân ñeå sinh vieân vaän duïng nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc cuûa nhieàu moân hoïc vaøo giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà kyõû thuaät thöïc teá moät caùch toång hôïp. Em chaân thaønh caûm ôn caùc quí thaày coâ boä moân Maùy & Thieát Bò, caùc baïn sinh vieân ñaõ giuùp em hoaøn thaønh ñoà aùn naøy. Tuy nhieân, trong quaù trình hoaøn thaønh ñoà aùn khoâng theå khoâng coù sai soùt, em raát mong quí thaày coâ goùp yù, chæ daãn. 2 MUÏC LUÏC CHƯƠNG 0:PHẦN MỞ ĐẦU 0.1. ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………………………………4 0.2. MỤC TIEÂU THIẾT KẾ………………………………………………………….4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ COÂNG NGHỆ RƯỢU CỒN I.1. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CỒN VAØ NHU CAÀU SÖÛ DUÏNG Ở VIỆT NAM VAØ TREÂN THẾ GIỚI...............................................................................................5 I.2. NGUYEÂN LIỆU DUØNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU ......................................6 I.3. SAÛN PHAÅM COÀN TINH LUYEÄN………………………………………………7 CHƯƠNG II: CHƯNG CAÁT TINH CHEÁ COÀN ETYLIC II.1. KHAÙI NIEÄM…………………………………………………………………….9. II.2. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP CHÖNG CAÁT………………………………………… 9 II.3. THIEÁT BÒ CHÖNG CAÁT……………………………………………………….9 II.4. SƠ ÑOÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN TỪ GẠO II.4.1. Sơ đñồ khối……………………………………………………………………10 II.4.2.đSô ñồ coâng nghệ……………………………………………………………….11 II.4.3 Giải thích quy trình coâng nghệ…………………………………………………12 CHÖÔNG III: CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT III.1. CAÙC THOÂNG SOÁ BAN ÑAÀU…………………………………………………….15 III.2. CÔ SÔÛ LÍ THUYEÁT III.2.1 . Caân baèng pha-xeùt heä caân baèng loûng hôi heä 2 caáu töû A&B………………….15 III.2.2 . Caân baèng vaät chaát…………………………………………………………….16 III.2.3 . Caân baèng naêng löôïng…………………………………………………………18 III.3. XAÙC ÑÒNH PHAÂN MOL-PHAÂN KHOÁI LÖÔÏNG-SUAÁT LÖÔÏNG MOL CUÛA CAÙC DOØNG………………………………………………………………………………….19 III.4 . XAÙC ÑÒNH TÆ SOÁ HOAØN LÖU THÍCH HÔÏP III.4.1 . Chæ soá hoài löu toái thieåu Rm…………………………………………………20 III.4.2 . Chæ soá hoài löu thích hôïp Rth…………………………………………………..20 III.5 . PHÖÔNG TRÌNH ÑÖÔØNG LAØM VIEÄC III.5.1. Phöông trình ñöôøng noàng ñoä laøm vieäc cuûa ñoaïn caát…………………………22 III.5.2. Phöông trình ñöôøng noàng ñoä laøm vieäc cuûa ñoaïn chöng…………………….22 CHÖÔNG IV :TÍNH TOAÙN –THIEÁT KEÁ THAÙP CHÖNG CAÁT IV.1 . ÑÖÔØNG KÍNH THAÙP Dt IV.1.1 . Ñöôøng kính ñoaïn caát …………………………………………………………23 IV.1.2 . Ñöôøng kính ñoaïn chöng……………………………………………………....24 IV.2 . CHIEÀU CAO THAÙP : H=Hthaân+Hñaùy +Hnaép IV.2.1 Soá maâm lyù thuyeát Nlt…………………………………………………………25 IV.2.2 Soá maâm thực tế Ntt……………………………………………………………26 IV.2.3 Chieàu cao toaøn thaùp…………………………………………………………..26 IV.3 . MAÂM LOÃ – TRÔÛ LÖÏC CUÛA MAÂM IV.3.1 Caáu taïo maâm loã ………………………………………………………………27 IV.3.2 Beà daøy maâm ...................................................................................................29 IV.3.3 . Trở lực (ñoä giaûm aùp) cuûa pha khí qua moät maâm..........................................30 IV.3.4. Kieåm tra hoaït ñoäng cuûa maâm………………………………………………31 IV.4 . TÍNH TOAÙN CÔ KHÍ CUÛA THAÙP 3 IV.4.1. Beà daøy thaân thaùp …………………………………………………………...33 IV.4.2. Beà daøy ñaùy vaø naép thieát bò.....................................................................34 IV.4.3. Bích gheùp thaân, ñaùy vaø naép ...................................................................34 IV.4.4. Ñöôøng kính caùc oáng daãn – Bích gheùp caùc oáng daãn ..............................35 IV.4.5. Tai treo vaø chaân ñôõ…………………………………………………….38 CHÖÔNG V : TÍNH TOAÙN THIEÁT BÒ PHUÏ V.1. THIEÁT BÒ NGÖNG TUÏ SAÛN PHAÅM ÑÆNH ................................................40 V.1.1. Suaát löôïng nöôùc caàn duøng ñeå ngöng tuï saûn phaåm ñænh..........................40 V.1.2 . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät ................................................................41 V.1.3 .Caáu taïo thieát bò ........................................................................................43 V.2 . THIEÁT BÒ LAØM NGUOÄI SAÛN PHAÅM ÑÆNH...............................................43 V.2.1 . Suaát löôïng nöôùc caàn duøng ñeå laøm nguoâi saûn phaåm ñænh .......................44 V.2.2 . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät..................................................................44 V.2.3 .Caáu taïo thieát bò..........................................................................................47 V.3 . THIEÁT BÒ ÑUN SOÂI ÑAÙY THAÙP .................................................................47 V.3.1 . Suaát löôïng hôi nöôùc caàn duøng ñeå ñun soâi saûn phaåm ñaùy.....................47 V.3.2 . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät ..............................................................47 V.3.3 .Caáu taïo thieát bò.......................................................................................49 CHÖÔNG VII: TÍNH KINH TEÁ..................................................................................50 Lôøi keát Taøi lieäu kham thaûo 4 CHƯƠNG 0:PHẦN MỞ ĐẦU 0.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Công nghệ cồn Etylic là phương pháp và quá trình chế biến các nguyên liệu chứa tinh bột, đường, xenluloza, Etylen thành sản phẩm Etanol. Ñoái vôùi heä Etanol - Nöôùc laø 2 caáu töû tan laãn hoaøn toaøn, ta phaûi duøng phöông phaùp chöng caát ñeå naâng cao ñoä tinh khieát cho Etanol. 0.2. MỤC TIEÂU THIẾT KẾ Thiết kế daây truyền sản xuất cồn từ nguyeân liệu gạo. Thieát bò chính laø thaùp chöng caát heä Etanol - Nöôùc hoaït ñoäng lieân tuïc vôùi năng suất 100 m3/ngaøy, coù noàng ñoä 95% theå tích etanol vôùi ñoä thu hoài etanol laø 99%,duøng thaùp chưng cất loại ñĩa lỗ coù ống chảy chuyền. 5 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ COÂNG NGHỆ RƯỢU CỒN I.1. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CỒN VAØ NHU CAÀU SÖÛ DUÏNG Ở VIỆT NAM VAØ TREÂN THẾ GIỚI Hầu hết các nước trên thế giới đều dùng cồn để pha chế rượu và cho các nhu cầu khác như: y tế, nhiên liệu và nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác. Tuỳ theo tình hình phát triển của mỗi nước, tỷ lệ cồn dùng trong các ngành rất đa dạng và khác nhau. ở các nước có nền công nghiệp rượu vang phát triển như Italia, Pháp, Tây ban nha… cồn được dùng để tăng thêm nồng độ rượu. Một lượng khá lớn cồn được dùng để pha chế các loại rượu mạnh, cao độ như Whisky, Martin, Brandy, Napoleon, Rhum…. Rượu và các đồ uống có rượu chiếm một vị trí đáng kể trong công nghiệp thực phẩm. Chúng rất đa dạng tuỳ theo truyền thống và thị hiếu của người tiêu dùng mà các nhà sản xuất làm ra nhiều loại rượu mang tên khác nhau. Tuy nhiên có thể chia thành 3 loại chính: rượu mạnh có nồng độ trên 30% V, rượu thông thường có nồng độ từ 15 đến 30 % V, và rượu nhẹ có nồng độ dưới 15% V. Ở nước ta, nghề nấu rượu thủ công đã có từ ngàn xưa và chưa có tài liệu nào cho biết chính xác có từ khi nào. ở miền núi, đồng bào các dân tộc dùng gạo, ngô, khoai, sắn, nấu chín rồi cho lên men, men này được lấy từ một số lá cây hoặc được nuôi cấy thuần khiết hơn. Sản phẩm nổi tiếng là rượu cần. ở đồng bằng, nhân dân biết nuôi cấy và phát triển nấm mốc, nấm men trong thiên nhiên trên môi trường thích hợp, gạo và các nguyên liệu khác nhau có chứa tinh bột đã được nấu chín. Đó gọi là men thuốc bắc. Sau đó một loạt các nhà máy sản xuất rượu từ nguyên liệu tinh bột được thành lập như ở Hà Nội, Nam Định, Hải Dương,… Sau này có xây dựng thêm một số nhà máy sản xuất cồn rượu từ mật rỉ tận dụng mật rỉ của các nhà máy đường. Trước tình hình đó. Trong hội thảo “Dự án chiến lược phát triển khoa học công nghệ ngành rượu bia nước giải khát “,theo đề nghị của các chuyên gia đến năm 2005 nước ta nên có khoảng 180 đến 200 triệu lít rượu các loại, tương đương khoảng 50 triệu lít cồn tinh khiết. Trong đó cồn từ nguyên liệu tinh bột chiếm 30-40 %, số còn lại là cồn từ rỉ đường. Cồn tinh bột trước mắt do nhà máy rượu Bình Tây, Hà Nội và Thanh Ba đảm nhiệm nhưng cần hoàn chỉnh công nghệ và thiết bị để có thể sử dụng hết năng suất thiết kế. Đồng thời xây dựng thêm một số nhà máy rượu rỉ đường ở những nơi có mật rỉ. Nếu không làm sẽ dẫn đến lãng phí lượng rỉ do các nhà máy đường thải ra. Song song với sản xuất các loại rượu uống chúng ta cần nhanh chóng triển khai sản xuất acid axetic, acid xitric từ rỉ đường để cung cấp cho nhu cầu của ngành cao su và các ngành kinh tế khác. Trước mắt có thể phối hợp với chương trình năng lượng nghiên cứu sử dụng cồn vào mục đích thay thế chất đốt. Điều này sẽ vô cùng có lợi vì cồn cháy sẽ ít ảnh hưởng đến môi trường như dầu hoả, lại hạn chế được cả tình trạng phá rừng lấy củi đốt. Chúng ta cần đổi mới quan niệm “cồn chỉ để pha rượu uống “. Trong tương lai không xa nữa, chắc chắn rằng cồn ở nước ta cũng trở thành nguyên liệu cho nhiều ngành sản xuất khác như nhiều nước đã và đang làm. Tuỳ theo nồng độ rượu và mức độ làm sạch tạp chất mà người ta chia cồn thành 2 loại với các chỉ tiêu chất lượng như sau: 6 Bảng 2.1 – Phân loại cồn theo TCVN – 71 Chỉ tiêu chất lượng Cồn loại I Cồn loại II Nồng độ rượu Etylic, %V ≥ 96 95 Hàm lượng aldehyt tính theo Aldehytaxetic, mg/l 8 20 Hàm lượng este tính theo Axetat etyl, mg/l ≤ 30 50 Hàm lượng dầu fusel tính theo alcol izoamylic và izobutylic với hỗn hợp 3:1, mg/l 30 60 Hàm lượng Metanol, %V 0, 006 0,1 Hàm lượng axit tính theo axit axetic, mg/l 9 18 Hàm lượng furfurol Không được có Không được có Thời gian oxy hoá, phút 25 20 Màu sắc Trong suốt, không màu I.2. NGUYEÂN LIỆU DUØNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU Ethanol coù thể ñược sản xuất bằng phương phaùp hoùa học hoặc sinh học.Hiện nay treân thế giới ,ethanol chủ yếu ñược sản xuất bằng phương phaùp sinh học.Trong phương phaùp naøy người ta coù thể sử dụng những nguồn sau ñaây: Nguyeân liệu chứa tinh bột gồm coù: +Caùc loại ngũ cốc như gạo, bắp, luùa mạch, ñại mạch,… + Caùc loại củ như khoai taây, khoai mì,… Nguyeân liệu chứa ñường: bao gồm saccharose dạng tinh thể hoặc dạng dung dịch, nước mía, dịch chiết từ củ cải ñường, caùc loại syrup glucose, maltose coù nguồn gốc từ tinh bột , mật rỉ. Nguyeân liệu chứa cellulose như baõ mía, dăm baøo, mạt cưa,… Những nguồn nguyeân liệu khaùc: huyết thanh sữa(phụ phẩm của coâng nghiệp sản xuất phoâ mai),waste sulphite-liquor(phụ phẩm của coâng nghiệp sản xuất giấy)… Ở nước ta, những nguồn nguyeân liệu chính ñược duøng ñể sản xuất ethanol laø gạo,khoai mì vaø mật rỉ từ mía. Trong ñồ aùn naøy giới thiệu qui trình sản xuất ethanol từ gạo. Gạo(Oryza sativa): hạt gạo gồm coù 3 thaønh phần chính laø nội nhũ (chiếm 93% trọng lượng hạt), mầm (4%) vaø lớp vỏ caùm (3%). Haøm lượng caùc hợp chất hoùa học trong caùc thaønh phần treân ñược trình baøy trong bảng sau: Caùc hợp chất Tinh bột Protein Chất beùo Chất xơ Khoaùng Caùc chất khaùc Nội nhũ 90,2 7,8 0,5 0,4 0,6 0,4 Maàm 2,4 20,2 21,6 3,5 7,9 44,4 Lớp vỏ cám 16 15,2 20,1 10,7 9,6 28,4 -Tinh bột laø thaønh phần quan trọng nhất trong gạo ñể sản xuất ethanol. Haøm lượng tinh bột trong gạo caøng cao thì hiệt suất thu hồi sản phẩm sẽ caøng cao.Tinh bột gạo gồm coù amylose (15-35%) vaø amylopectin (65-85%). Trong nội nhũ, tinh bột ở dạng hạt vời kích thước trung bình 3-8μm. Caùc hạt tinh bột gạo coù cấu truùc rất chặt chẽ. Ñaây laø lí do khiến cho nhiệt ñộ hồ hoùa của tinh bột gạo (61-78oC) cao hơn so với caùc loại tinh bột khaùc. 7 -Thaønh phần protein trong hạt gạo gồm: albumin 5%; globulin 10%; prolamin (oryzin) 5% vaø glutelin (oryzenin) 80%. Phần lớn caùc protein naøy khoâng hoøa tan ñược vaøo moâi trường leân men. Chế phẩm enzyme thủy phaân tinh bột: - Chế phẩm α-amylase chịu nhiệt: ñược sản xuất từ vi khuẩn Bacillus lichemiformis hoặc Bacillus stearothermophilus. Nhiệt ñộ tối ưu của chuùng laø 90-95oC. Khi gia nhiệt ñến 105oC, enzyme vẫn khoâng bị voâ hoạt hoøan toøan. Enzyme naøy xuùc taùc thủy phaân lieân kết α- 1,4 glycoside ở giữa mạch phaân tử tinh bột ñể laøm giảm ñộ nhớt của khối chaùo trong giai ñoạn hồ hoùa vaø dịch hoùa tinh bột. - Chế phẩm glucoamylase: ñược thu nhận từ caùc loaøi thuộc giống Aspergillus. Rhizopus. Endomycopsis, Endomyces… Nhiệt ñộ tối ưu laø 45-65oC. Enzyme naøy xuùc taùc thủy phaâân lieân kết α-1,4 glycoside từ ñầu khoâng khử caùc mạch phaân tử tinh bột ñể tạo sản phẩm glucose. Nước : -Nước coâng nghệ ñược sử dụng trong hai giai ñoạn : thủy phaâân tinh bột trong gạo vaø hiệu chỉnh nồng ñộ chất khoâ của môi trường trước khi leân men. Theo Marintrenko vaø cộng sự (1981) thì ñộ cứng của nước khoâng vượt quaù 7mg ñương lượng/ lít. Giống vi sinh vật : -Treân thế giới, coù hai loaøi vi sinh vật ñược duøng ñể leân men ethanol trong sản xuất coâng nghiệp: nấm men Saccharomyces cereviside vaø vi khuẩn Zymomonas mobilis. -Ưu ñiểm của vi khuẩn laø coù thể thực hiện quaù trình leân men trong moâi trường coù nồng ñộ glucose rất cao (40%). Ngoaøi ra, vi khuẩn coù tốc ñộ sinh trưởng rieâng, tốc ñộ sử dụng cơ chất vaø sinh tổng hợp sản phẩm cũng cao hơn so với nấm men. ÔÛ nước ta, nấm men laø vi sinh vật truyền thống ñược sử dụng ñể leân men ethanol. Hiện nay, caùc nhaø maùy ở Việt Nam vẫn ñang sử dụng nấm men ñể sản xuất ethanol. -Theo lí thuyết, cứ 100g ñường glucose ñược leân men thì sẽ tạo ra 51 g ethanol. Tuy nhieân,hiệu suất chuyển hoùa glucose thaønh ethanol trong thực tế khoâng thể vượt quaù 90-95% so với giaù trị lí thuyết. Caùc nguyeân liệu phụ khaùc : -Caùc hợp chất dinh dưỡng cho nấm men : do haøm lượng caùc chaát nitô trong gaïo raát thaáp vaø phaàn lôùn khoâng hoøa tan ñöôïc vaøo moâi tröôøng leân men neân vieäc boå sung theâm caùc hôïp chaát nitô vaøo moâi tröôøng laø raát caàn thieát. Caùc hôïp chaát nitô thöôøng ñöôïc söû duïng laø muoái ammonium hoaëc ure. Ngoaøi ra ca1cv nhaø saûn xuaát coøn boå sung phosphore vaø caùc hôïp chaát vi löôïng(laø chaát chieát naám men hoaëc dòch chieát töø maàm nguõ coác) cho naám men ñeå söû duïng cho quaù trình leân men ethanol . -Chất chỉnh pH : thường sử dụng acid voâ cơ như HCl, H2SO4,... -CaCl2 :xuùc taùc sử dụng trong quùa trình thủy phaân tinh bột ñể ổn ñịnh hoạt tính của enzyme α-amylase I.3. SAÛN PHAÅM COÀN TINH LUYEÄN Chất lượng của cồn tinh luyện được đánh giá thoâng qua hai nhoùm chỉ tieâu: cảm quan & -Chỉ tieâu cảm quan +Trạng thaùi: chất lỏng trong suốt +Maøu sắc: khoâng maøu +Muøi: ñặc trưng của ethanol. 8 -Chỉ tieâu hoùa lí : (tieâu chuẩn của CHLB Nga) Stt Teân chæ tieâu Đơn vị ño Mức chất lượng 1 Độ cồn %.v/v Khoâng thấp hơn 96,5 2 Aldehyde (tính theo aldehydehyde acetic) mg/L Khoâng lớn hơn 2 3 Rượu cao phaân tử mg/L Khoâng lớn hơn 25 4 Ester (tính theo ethyl acetate) mg/L Khoâng lớn hơn 3 5 Acid tổng (trừ CO2) mg/L Khoâng lớn hơn 12 6 Methanol Khoâng phaùt hiện 7 Futurol Khoâng phaùt hiện Cồn tinh luyện ñược bảo quản trong thiết bị kín bằng theùp khoâng rỉ. Thiết bị ñược ñặt nơi thoùang maùt. Để hạn chế sự tổn thaát rượu trong quaù trình bảo quản, caùc nhaø sản xuất thường sử dụng một dụng cụ ñược gọi laø bẫy rượu vaø ñược lắp ñặt tại ñỉnh của caùc thiết bị chứa sản phẩm. 9 CHƯƠNG II: CHƯNG CAÁT TINH CHEÁ COÀN ETYLIC II.1. KHAÙI NIEÄM Chưng là quá trình tách hỗn hợp lỏng thành các cấu tử riêng biệt bằng cách đun sôi hỗn hợp,tách hơi tạo thành để ngưng tụ.-cơ sở của quá trình chưng là dựa vào dộ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp. Chưng luyện là quá trình phân tách hổn hợp lỏng xảy ra ở nhiều bậc;lặp lại quá trình bay hơi và ngưng tụ riêng phần; các hỗn hợp được phân tách trên bề mặt tiếp xúc pha. II.2. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP CHÖNG CAÁT Phaân loaïi theo aùp suaát laøm vieäc - AÙp suaát thaáp: dùng cho các hỗn hợp dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao hoặc có nhiệt độ sôi quá cao. - AÙp suaát thöôøng: hay đñược sử dụng (chưng rượu,acid,dầu mỏ,…) - AÙp suaát cao: khi hỗn hợp không hóa lỏng ở nhiệt độ thường (sản xuất O2, N2 từ không khí) Phaân loaïi theo nguyeân lyù laøm vieäc - Chöng caát ñôn giaûn - Chöng baèng hôi nöôùc tröïc tieáp - Chöng caát ña caáu töû Phaân loaïi theo phöông phaùp caáp nhieät ôû ñaùy thaùp - Caáp nhieät tröïc tieáp - Caáp nhieät giaùn tieáp Vaäy ñoái vôùi heä ethanol - nöôùc, ta neân choïn phöông phaùp chöng caát lieân tuïc caáp nhieät giaùn tieáp. II.3. THIEÁT BÒ CHÖNG CAÁT -Gồm 2 đđoạn: Đoạn cất:từ vị trí nhập liệu leân ñỉnh; qui trình xảy ra nhằm làm ăng nồng độ cấu tử dễ bay hơi. Đoan chưng: từ vị trí nhập liệu xuống đáy; quá trình xảy ra nhằm làm tang nồng độ cấu tử khó bay hơi. Trong saûn xuaát thöôøng duøng nhieàu loaïi thieát bò khaùc nhau ñeå tieán haønh chöng caát. Tuy nhieân yeâu caàu cô baûn chung cuûa caùc thieát bò vaãn gioáng nhau nghóa laø dieän tích beà maët tieáp xuùc pha phaûi lôùn, ñieàu naøy phuï thuoäc vaøo möùc ñoä phaân taùn cuûa moät löu chaát naøy vaøo löu chaát kia. Neáu pha khí phaân taùn vaøo pha loûng ta coù caùc loaïi thaùp maâm, neáu pha loûng phaân taùn vaøo pha khí ta coù thaùp cheâm, thaùp phun,… ÔÛ ñaây ta khaûo saùt 2 loaïi thöôøng duøng laø thaùp maâm vaø thaùp cheâm. - Thaùp maâm: thaân thaùp hình truï, thaúng ñöùng phía trong coù gaén caùc maâm coù caáu taïo gioáng nhau, treân ñoù pha loûng vaø pha hôi ñöôïc cho tieáp xuùc vôùi nhau. Tuøy theo caáu taïo cuûa ñóa, ta coù: - Thaùp maâm choùp : treân maâm boá trí coù choùp daïng troøn, xupap, chöõ s… - Thaùp maâm xuyeân loã: treân maâm coù nhieàu loã hay raõnh - Thaùp cheâm (thaùp ñeäm): thaùp hình truï, goàm nhieàu baäc noái vôùi nhau baèng maët bích hay haøn. Vaät cheâm ñöôïc cho vaøo thaùp theo moät trong hai phöông phaùp: xeáp ngaãu nhieân hay xeáp thöù töï. So saùnh öu nhöôïc ñieåm cuûa caùc loaïi thaùp: 10 Thaùp cheâm Thaùp maâm xuyeân loã Thaùp maâm choùp Öu ñieåm - Caáu taïo khaù ñôn giaûn. - Trôû löïc thaáp. - Laøm vieäc ñöôïc vôùi chaát loûng baån. - Trôû löïc töông ñoái thaáp. - Hieäu suaát khaù cao. - Khaù oån ñònh. - Hieäu suaát cao. Nhöôïc ñieåm - Do coù hieäu öùng thaønh neân hieäu suaát truyeàn khoái thaáp. - Ñoä oån ñònh thaáp, khoù vaän haønh. - Khoù taêng naêng suaát. - Thieát bò khaù naëng neà. - Khoâng laøm vieäc ñöôïc vôùi chaát loûng baån. - Keát caáu khaù phöùc taïp. - Coù trôû löïc lôùn. - Tieâu toán nhieàu vaät tö, keát caáu phöùc taïp. Trong baùo caùo naøy ta söû duïng thaùp maâm xuyeân loã ñeå chöng caát heä ethanol - nöôùc. THÁP ĐĨA LỖ CÓ ỐNG CHẢY TRUYỀN Ưu điểm : chế tạo đơn giản , vệ sinh dễ dàng , trở lực thấp hơn tháp chóp , ít tốn kim loại hơn tháp chóp ,sự tiếp xúc giữa 2 pha lỏng –khí là khá tốt nên có độ chuyển hóa tốt Nhược điểm :yêu cầu lắp đặt cao : mâm lắp phải rất phẳng , đối với những tháp có đường kính quá lớn (>2.4m) ít dùng mâm xuyên lỗ vì khi đó chất lỏng phân phối không đều trên mâm;phải điều khiển tốc độ của dòng khí sao cho đĩa làm việc ở chế độ tốt nhất (nghĩa là lớp chất lỏng trên đĩa không còn mà chỉ còn bột linh động và xoáy) II.4. SƠ ÑOÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN TỪ GẠO II.4.1. Sơ ñồ khối Chưng cất và tinh luyện ấ Cấy