TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM Khoa Cơng Nghệ Thực Phẩm THIẾT BỊ LỌC CHÂN KHƠNG THÙNG QUAY  ĐỀ TÀI: GVHD: PHAN VĨNH HƯNG Thành viên: Trịnh Nhật Hào Trần Thị Huyền My TỔNG QUAN  Giới thiệu sơ lược thiết bị lọc chân không thùng quay Nguyên tắc cấu tạo Nguyên tắc hoạt động Thiết bị kèm hệ thống lọc Ưu điểm nhược điểm Ứng dụng I GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ THIẾT BỊ LỌC CHÂN KHÔNG THÙNG QUAY Thiết bị lọc chân không thùng quay thùng rỗng đầu có khung thép đỡ nằm ngang Nhờ có chân không nước bùn hút bám vào vải lọc thành lớp bùn Nước lọc theo ống góp từ ngăn đầu phân phối thu nước lọc trong, bơm gia nhiệt Bã bùn băng tải đưa ngồi Tốc độ thùng quay: 1÷2.5  I GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ THIẾT BỊ LỌC CHÂN KHÔNG THÙNG QUAY Thiết bị lọc chân không thùng quay thiết bị  làm việc liên tục với động lực q trình tạo bơm chân khơng Thùng quay đặt bể chứa huyền phù với độ nhúng sâu cố định theo mực chất lỏng không đổi II NGUYÊN TẮC CẤU TẠO Thùng quay dạng trụ, thành đục lỗ bên  phủ vách ngăn lọc Còn ngăn phân 12 vạch riêng biệt, ngăn có đường ống nối với trục rỗng tâm thùng quay Hệ thống đường ống với trục rỗng tạo thành đường hút chân không dẫn nước lọc II NGUYÊN TẮC CẤU TẠO Kết cấu thiết bị lọc chân không thùng quay miêu tả sau: thùng lọc với ngăn có ống dẫn nối liền trục rỗng thông đầu phân phối chân không Thùng quay nhờ truyền động qua bánh rắng Chống sa lắng huyền phù nhờ khuấy truyền động nhờ cấu Khu vực sấy bã nhờ hỗ trợ cấu ép băng tải Thực tháo lắp cấu dao cạo  II NGUYÊN TẮC CẤU TẠO Đầu phân phối chân không cho máy lọc thùng quay miêu tả sau: gồm hai đĩa tiếp xúc với nhau, đĩa chuyển động nối liền với trục rỗng thùng quay, đĩa không chuyển động (cố định) nối liền với hệ thống hút chân không Bề mặt tiếp xúc đĩa cố định đĩa chuyển động phải chế tạo cho giảm mát chuyển động, đồng thời phải kín hệ thống chân khơng Đĩa chuyển động có 12 lỗ tương ứng với 12 ngăn thùng lọc, cịn đĩa cố định có rãnh: rãnh A tương ứng với vùng lọc; rãnh B-vùng rửa làm ráo; rãnh C-vùng tạo bã tái sinh Trong trình lọc thùng quay, ngăn trùng với rãnh tương ứng đĩa cố định hoạt động theo chế độ định  II.NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG  Lọc chân không thùng quay thiết bị làm việc liên tục với động lực trình tạo bơm chân không Như áp suất lọc áp suất khí tức p1 = pa, động lực học: pp - pv (pv áp suất chân không bơm tạo nên)  Thiết bị lọc thùng hình trụ đường kính D chiều dài L quay với tốc độ n vòng/phút Do chu kỳ làm việc: k =60/ n (s) Và diện tích bề mặt thùng lọc: F = D L ( m2)  Người ta bố trí bề mặt lọc bên thùng, tức huyền phù vào thùng, từ nước lọc chảy ngồi Thơng dụng cả, trường hợp bố trí bề mặt lọc phía ngồi thùng, nghĩa nước lọc chảy từ vào    Thùng quay đặt bể chứa huyền phù với độ nhúng sâu cố định theo mực chất lỏng không đổi Thông thường theo chu vi thùng người ta phân chia khu vực tương ứng với góc khác �-Góc lọc, góc xác định theo vị trí tiếp xúc thùng với huyền phù bể tương ứng với phương trình lọc �1, �2-Góc làm bã (sấy) lần �r-Góc rửa, xác định theo thời gian rửa �c-Góc cạo bã �s-Góc tái sinh bề mặt lọc (làm hoàn toàn nguyên bề mặt mặt lọc Như =360o Và � k =� + � + � + � c + � s  IV ƯU VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA THIẾT BỊ LỌC CHÂN KHÔNG THÙNG QUAY ƯU ĐIỂM  Máy lọc chân không thùng quay làm việc liên tục, ổn định, dễ thao tác vận hành, tiết kiệm nhân lực  Có thể lọc dung dịch, thao tác dễ dàng gia cơng thiết bị từ ngun liệu bền ăn mịn hóa học, rửa bã, sấy bã tốt lọc khung  NHƯỢC ĐIỂM - Cấu tạo phức tạp, tiêu hao lượng cho động truyền động, bơm chân không máy nén - Bề mặt lọc nhỏ, giá thành cao, rửa sấy bã khơng hồn tồn, làm việc nhiệ độ cao suất giảm độ chân không V ỨNG DỤNG CỦA THIẾT BỊ LỌC CHÂN KHÔNG THÙNG QUAY - Loại máy lọc ứng dụng để tách sinh khối vi sinh vật khỏi dung dịch canh trường để lọc huyền phù có cấu trúc khác thể vẩn rắn (cấu trúc sợi, cấu trúc keo hay cấu trúc không định hình) Các thể vẩn rắn thường chứa khoảng từ 50 đến 500 g/l - Năng suất đơn vị thiết bị phụ thuộc vào tính chất hố lý huyền phù phân ly, vào vật liệu lọc, vào giai đoạn xảy trước lọc dao động giới hạn rộng Máy lọc chân không dạng thùng quay có hiệu phân ly huyền phù có nồng độ pha rắn cao   Sơ đồ thiết bị lọc chân không dạng thùng quay tác động liên tục 1,8- Thùng két có khuấy trộn huyền phù; 2- Bơm đẩy huyền phù; 3- Bơm đẩy huyền phù chất lọc hỗ trợ; 4-Thùng két có khuấy chất lọc hỗ trợ; 5- Bơm tuần hồn; 6- Thùng két có khuấy để chứa huyền phù trào ra; 7- Lọc chân không; 9- Thùng chứa phần lọc; 10- Bơm hút phần lọc; 11- Bình chứa chất lọc rửa; 12- Bơm hút phần lọc rửa; 13- Bộ tách nước; 14- Máy quạt gió; 15- Hộp áp kế; 16- Bơm chân khơng; 17- Bộ ngưng tụ; 18- Bộ thu hồi; I- Phương án để nối thiết bị phụ; II- Phương án kết hợp để Tuy nhiên cô sơ huyền phù phương pháp lắng hay nhờ xoáy thuỷ lực đạt hiệu suất lọc cao Khi lọc chất trung hồ, suất đơn vị tính theo huyền phù ÷3 m3/(m2⋅h), chủng nấm mốc - gần 1, chủng vi khuẩn- đến 0,2 m3/(m2⋅h) Điều giải thích chỗ khối lượng mixen tách cách trực tiếp phịng chân khơng dạng thùng quay, tế bào nấm men tế bào vi khuẩn chưa có lớp bồi khơng lọc, bồi đắp lớp lọc bổ sung ÷ 8% peclit, điatomit hay chất tác nhân tăng phẩm chất lọc vào chất lỏng canh trường, suất đơn vị lọc đạt 0,2 m3/(m2⋅h) Thùng quay phân chia thành số khoang mà vòng khoang trực tiếp qua bốn vùng, vùng thiết bị lọc chân không dạng thùng quay Các khoang thùng quay bao phủ bỡi đột lỗ bị kéo căng vật liệu lọc Số  Máy lọc chân không dạng thùng quay thiết kế theo chế độ nạp liệu đến 1/3 2/3 đường  kính, phụ thuộc vào tính lắng đọng huyền phù Góc nạp liệu tối ưu thùng quay 130÷1490 Hoạt động thiết bị lọc chân không tiến hành sau: Chất lỏng canh trường từ thùng chứa đẩy vào đáy, Trong vùng I (130 ÷1490), lọc chân không xảy qua lớp thùng đồng thời chất cặn nằm Trong vùng II (54 ÷ 550), cặn sấy khơ bị hút vào, khơng khí mang ẩm từ chất cặn Ở vùng III (90 ÷1000) tiến hành rửa chất cặn xối nước hay dung dịch rửa khác Ở vùng IV (85 ÷550), khơng khí vào bên địa phận để tiến hành thổi làm rời  Hệ tạo chân không gồm bơm chân không, thùng chứa phần lọc, nước rửa thu hồi Loại bỏ chất cặn khỏi  lọc thực số phương pháp, phụ thuộc vào tính chất lớp cặn Sử dụng cào để loại khối mixen dễ bóc dạng lớp dày, lớp tế bào vi khuẩn dạng mỏng dính dùng trục cán để loại chất cặn có bề dày trung bình lớn thường sử dụng dây cào Bộ lọc chế tạo thép Chọn suất bơm chân không xuất phát từ định mức tiêu hao khơng khí có rửa hay khơng rửa chất cặn mà có bề mặt lọc tươngứng: 0,5 ÷ 0,4 ÷ 1,4 m3 m2 Trong trường hợp lọc huyền phù độc, dễ nổ, ví dụ sau làm lắng enzim từ dung dịch rượu hay axeton tốt ứng dụng lọc chân khơng dạng khí Với mục đích ngăn ngừa tạo hỗn hợp dễ nổ với khơng khí, nạp khí trơ áp suất dư 10 kPa vào phần thiết bị Khơng khí áp suất 50 ÷100 KPa ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ LỌC CHÂN KHÔNG DẠNG THÙNG QUAY  ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA CÁC MÁY LỌC CHÂN KHƠNG GHÉP KÍN DẠNG THÙNG QUAY  ỨNG DỤNG VẬN HÀNH Bùn từ ngăn lắng liên tục đưa vào bồn chứa trộn thêm với bã mía khuếch tán nhỏ bơm lên màng bùnnăm phía hệ thống lọc thùng quay Một phần thùng quay nhúng vào nước bùn, nhờ lực hút chân không bùn bám lên bề mặt trống giữ lại lớp lưới bên ngồi cịn dịch đường hút vào bên Khi thùng quay liên tục tới máng xối nước nóng, bùn rửa triệt để hút tiếp cho khô trước tới lưỡi cạo Bùn cạo khỏi trống theo băng tải Thùng quay làm việc liên tục Các thông số vận hành: - Tốc độ quay trống 0.2 vòng/phút - Độ chân không 430 533mmHg - Nhiệt độ nước bùn lọc 90oC - Lượng nước rửa bùn so với bùn lọc 150 200% - Ấm bùn 60 - 70%  ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ Thiết bị lọc chân không kiểu thùng quay hãng Dorr Olive Thường dùng hệ thống lọc bùn nhà máy đường  Hình: Máy lọc trống chân khơng dạng thùng quay thực tế NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG - Nước mía có tạp chất (gọi nước bùn) lấy từ hệ thống lắng loại bơm màng hút lên thùng trộn Ở nước bùn trộn với bã mía (loại mịn qua hệ thống sàng bã mía) tạo hỗn hợp sệt - Trên bề mặt trịn trống lọc có lớp lưới mịn, trống lọc quay liên tục với vận tốc thấp (0.1-1 vg/ph), phía lưới lọc có áp suất chân khơng Do hỗn hợp sệt hút lên lưới Độ dày lớp bùn phụ thuộc vào tốc độ quay trống lọc Tốc độ quay hiệu chỉnh biến tần VS motor - Nước mía lẫn bùn rút vào ống hút chân khơng Khi đến đỉnh phần nước rút gần hết Ở vùng 9-12h người ta lại cho vịi phun nước nóng vào để rửa bánh bùn, thu hồi lại phần đường cịn sót bùn Có loại vịi phun đây: loại phun tia, loại phun xoáy thành bụi nước - Tiếp tục quay đến vị trí 4h bánh bùn lưỡi gạt gạt bỏ bùn Sau lưới lọc lại rửa nước lần để làm lưới (9h, 12h, 4h vị trí tương đối trống lọc ta nhìn đồng hồ ta đứng phía chiều quay trống lọc chiều kim đồng hồ)   ... 10 kPa vào phần thiết bị Không khí áp suất 50 ÷100 KPa ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ LỌC CHÂN KHÔNG DẠNG THÙNG QUAY  ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA CÁC MÁY LỌC CHÂN KHƠNG GHÉP KÍN DẠNG THÙNG QUAY  ỨNG... khơng lọc, bồi đắp lớp lọc bổ sung ÷ 8% peclit, điatomit hay chất tác nhân tăng phẩm chất lọc vào chất lỏng canh trường, suất đơn vị lọc đạt 0,2 m3/(m2⋅h) Thùng quay phân chia thành số khoang... Mọi liên hệ góc quay i thời gian là: � i= Chu kỳ lọc: k=  -Tổng góc thực cơng nghệ ( tổng góc lọc sấy) = tổng thời gian thực lọc sấy (�c+�s) - Góc tạo bã tái sinh bề mặt gọi tổng góc bề mặt