Hệ thống cô đặc nhiệt độ thấp

một sự chuyển pha tiêu biểu trong giản đồ trạng thái. Đường cong chuyển pha thuỷ tinh (DFG) đặc trưng sự chuyển pha cao su – thuỷ tinh của một hỗn hợp nước — chât tan, loại và nồng độ của chất tan cũng như nhiệt độ xác định đặc điểm của nó. Phía trên của đường cong DFG, dung dịch ở trạng thái lỏng hoặc trạng thái “cao su” không bền I trong khi ở phía dưới của đường cong DFG, dung dịch chuyển sang trạng thái thuỷ tinh (chât rắn vô định hình). Sự cô đặc lạnh cực đại (sự hình thành nước đá tôi đa) chỉ xảy ra trong vùng phía trên T’g nhưng ở phía dưới nhiệt độ nóng chảy cân bằng của nước đá T’m (Y Bai, 2001). Hỗn hợp nước – chất tan dạng lỏng được cô đặc lạnh tối đa và trỡ thành dạng thuỷ tinh. Tg được chọn là nhiệt độ chuyển pha thuỷ tinh của hỗn hợp thuỷ tinh không đóng băng và C’g là thành phần chất khô của thuỷ tinh này. Hình 5.5 cũng biểu diễn dung dịch với nồng độ và nhiệt độ ban đầu là Ci và Tị trải qua sự cô đặc nhiệt độ thấp.

2.2.     Hệ thống cô đặc nhiệt độ thấp

Một hệ thông cô đặc nhiệt độ thấp (hình 5.6) bao gồm ba bộ phận cơ bản : (a) thiết bị kết tinh hoặc tủ cấp đông I (b) thiết bị phân li lỏng – nước đá, bộ ngưng tụ – nóng chảy ; (c) hệ thông lạnh. Trong hệ thông cô đặc nhiệt độ thâp, thông thường dung dịch được làm lạnh sơ bộ đến gần nhiệt độ đóng băng trong một hệ thông làm mát (hình 5.6), sau đó dung dịch đi vào thiết bị kết tinh, tại đây một phần nước kết tinh. Việc lạnh đông làm phát triển các tinh thể nước đá và gia tăng nồng độ chất tan. Hỗn hợp nước đá và dung dịch đậm đặc được bơm qua hệ thống phân li, ỗ đó các tinh thể được loại ra và dung dịch đậm đặc được dẫn đi riêng. Các tinh thể nước đá vừa loại ra được làm nóng chảy nhờ hơi tác nhân nóng, sản phẩm cuối cùng là nước lạnh và dung dịch cô đặc thu được từ hệ thống phân li (Deshpande, 1982).

2.2.1.  Thiết bị kết tinh

Nhiệt kết tinh có thể được lấy đi trực tiếp hoặc gián tiếp. Trong thiết bị kết tinh tiếp xúc trực tiếp, dung dịch ban đầu được tiếp xúc với tác nhân lạnh, nhiệt được lấy đi bằng cách cô đặc chân không (thông thường dưới 3 mmHg) một phần nước và bằng bốc hơi tác nhân lạnh. Các tác nhân lạnh (C02, C| – c3 hydrocarbon) hình thành hydrat hoá dạng khí giông nước đá, nó cô lập với nước ở nhiệt độ trên 0°c. Nhược điểm của phương pháp này là một phần hương thơm sẽ mất đi trong khi cô đặc. Sự loại bỏ nhiệt trực tiếp được ứng dụng trong việc loại muối của nước biển nhưng không thích hợp cho các thực phẩm lỏng vì tổn thất mùi và hư hỏng sản phẩm do tác nhân lạnh.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *