trungkienairvn
New Member
Download miễn phí Đề tài Thiết kế hệ thống sấy lại lá thuốc lá
LỜI NÓI ĐẦU .3
CHƯƠNG I .TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SẤY
1. Vật liệu ẩm 4
2. Công nghệ sấy sơ chế lại thuốc lá 8
CHƯƠNG II . TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẤY
1. Chọn phương pháp sấy 11
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 11
3. Chọn dạng hệ thống sấy và chế độ sấy 13
4. Nhiệm vụ của hệ thống sấy thuốc lá kiểu băng tải 17
5. Phương án thiết kế hệ thống sấy hầm kiểu băng tải 18
6. Nguyên tắc hoạt động của hệ thống sấy kiểu băng tải 20
7. Sơ đồ mặt bằng hệ thống sấy lại thuốc lá kiểu băng tải 22
CHƯƠNG III . TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT CỦA HỆ THỐNG SẤY
1. Nội dung tính toán .23
2. Nhận xét .37
CHƯƠNG IV . TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ CỦA HỆ THỐNG SẤY
1. Tính toán bộ trao đổi nhiệt .38
2. Thiết bị truyền tải .43
4. Bố trí thiết bị của hệ thống sấy .45
3. Tính toán trở lực của hệ thống sấy và chọn quạt .48
CHƯƠNG V.TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA HỆ THỐNG SẤY
1. Hiệu quả kinh tế của hệ thống sấy .54
2.Tổ chức quản lý sản xuất và bố trí lao động .63
3. Sơ đồ quản lý sản xuất dây chuyền sấy lại thuốc lá lá. .63
4. Bảng đơn giá hệ thống sấy nông sản và các thiết bị phụ trợ .64
5. Bảng tính chi phí / kg sản phẩm sấy .67
6. Vốn đầu tư xây dựng cơ bản .68
Phụ lục .69
chương I
tổng quan về vật liệu sấy
I ) Vật liệu ẩm :
Quá trình sấy là quá trình chất lỏng hay hơi của nó ,mà chủ yếu là nước và hơi nước nhận được năng lượng để dịch chuyển từ lòng vật liệu ra bề mặt , nhờ tác nhân mang thải vào môi trường . Như vậy, vật liệu ẩm phải là các vật có khả năng chứa nước hay hơi nước trong quá trình hình thành gia công bản thân các loại vật liệu như các loại nông sản (lúa , ngô , thuốc lá v.v...)
ẩm có trong vật liệu điển hình là lá thuốc lá được đánh giá cả về hai mặt: “ số lượng” và “chất lượng “. Đánh giá về mặt “số lượng “ người ta dùng các khái niệm về độ ẩm, như thuốc bị mốc , xuống màu , xuống cấp . Đánh giá về “chất lượng “ thể hiện ở các dạng liên kết ẩm và năng lượng liên kết của chúng đó là khả năng liên kết hoá học. Do sự có mặt của ẩm và các dạng liên kết của nó với cấu trúc của vật liệu khô mà đặc trưng cơ- lý – nhiệt của vật liệu ẩm không những phụ thuộc vào bản chất vật lý của vật liệu khô mà còn phụ thuộc vào cả độ ẩm và các dạng năng lượng liên kết . Cũng chính vì năng luợng liên kết ẩm khác nhau mà vật liệu có cùng độ ẩm như nhau nhưng thời gian sấy khác nhau.
1 - Đặc tính hấp thụ và mao dẫn
Đặc trưng vật lý cơ bản của nước trong vật liệu ẩm tồn tại ở 3 thể : thể rắn , lỏng , thể hơi . Cho nên khi nghiên cứu của nước liên kết với vật liệu sấy nói chung và trên một bề mặt vật rắn nói riêng ,có một ý nghĩa quan trọng trong kỹ thuật sấy .Chế độ sấy tối ưu là chế độ sấy cho phép cung cấp vừa đủ năng lượng ( không thừa , không thiếu ) cho nước thắng các lực liên kết này để dịch chuyển từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và đi vào tác nhân để thải vào môi trường. Bản chất các liên kết giữa nước và vật liệu là hiện tượng hấp phụ và hiện tượng mao dẫn.
Hấp phụ giữa nước và vật liệu chia làm hai loại : hấp phụ hoá học và hấp phụ vật lý . Hấp phụ hoá học là hiện tượng liên kết bền vững giữa các phân tử của vật hấp phụ thông qua việc trao đổi điện tử vòng ngoài . Người ta còn gọi vật liệu có hấp phụ hoá học với nước là tính ngậm nước . vì vậy , hấp phụ hoá học rất bền vững và do đó trong quá trình sấy ( quá trình chỉ cung cấp nhiệt năng ) không thể tách nước khỏi hấp phụ hoá học . Khác với hấp phụ hoá học , hấp phụ vật lý là hiện tượng liên kết giữa các phân tử nước với các phân tử của vật hấp phụ không có sự trao đổi ion mà chỉ do sức căng mặt ngoài , mà hệ quả của sức căng mặt ngoài là lực mao dẫn gây ra . Trong đó , nước và vật rắn là các hệ độc lập với nhau về mặt hoá học. Nước có mặt trong vật liệu sấy chủ yếu là nước do hấp phụ vật lý và nước này có thể dễ dàng tách khỏi vật liệu ẩm trong quá trình sấy.
2- truyền nhiệt truyền chất trong quá trình sấy
a ) Quá trình tương tác ẩm giữa vật liệu với tác nhân sấy :
Như chúng ta đã biết , quá trình sấy là quá trình vật liệu nhận năng lượng mà chủ yếu là nhiệt năng từ nguồn nhiệt nào đó để ẩm từ lòng vật dịch chuyển ra bề mặt và đi vào tác nhân sấy hay môi trường . Như vậy , quá trình sấy là quá trình truyền nhiệt và truyền chất xẩy ra đồng thời .Trong lòng vật , quá trình đó là quá trình dẫn nhiệt và khuếch tán ẩm hỗn hợp . Trao đổi nhiệt – ẩm giữa bề mặt vật với môi trường hay tác nhân sấy là quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi ẩm đối lưu liên hợp .Thực nghiệm cũng như lý thuyết chứng minh rằng các quá trình dẫn nhiệt và khuếch tán ẩm riêng lẻ nói riêng hay quá trình dẫn nhiệt và khuếch tán ẩm liên hợp nói chung cũng như quá trình tương tác ẩm giữa vật liệu và không khí là những quá trình không thuận nghịch / 1 /. Cho nên , quá trình biến đổi ẩm trong lòng vật liệu với tác nhân sấy đó là các sản phẩm dạng lá nói riêng và các sản phẩm thực phẩm nói chung , vừa có tính keo vừa có tính mao dẫn . Do đó , trao đổi nhiệt ẩm trong các thiết bị sấy dạng lá có những đặc thù riêng và rất phức tạp.
Bởi vậy , những thay đổi về ẩm của sản phẩm lương thực , thực phẩm trong quá trình sấy là quá trình không thuận nghịch .Điển hình, trong quá trình sấy sản phẩm dạng lá như thuốc lá cần bảo vệ chất lượng của nó trước những sự thay đổi không mong muốn cũng như những hư hại của nó .Điều đó có nghĩa là chất lượng của sản phẩm không bị thay đổi lớn hay chỉ thay đổi trong giới hạn cho phép , Đối với sự thay đổi đó có những nguyên nhân sau đây :
ã Thay đổi do vi sinh vật :
Trong sản phẩm sấy tồn tại những vi sinh vật không chỉ về mặt số lượng đủ gây nguy hiểm cho sản phẩm mà còn là quá trình trao đổi chất của bản thân vi sinh vật , có thể làm hư hại sản phẩm . Tất cả các vi sinh vật phát triển thuận lợi ở nhiệt độ phòng (>20C ) và độ ẩm của không khí > 95% , với những sản phẩm ở trạng thái cân bằng hút ẩm.
Phần lớn vi sinh vật ( tuỳ theo loại ) không có khả năng sống trong điều kiện có độ ẩm tương đối thấp / 8/ :
Ví dụ : Các men ( enzim) <88%
Nấm mốc với <72%
Bởi vậy phạm vi thiệt hại do vi sinh vật gây ra phụ thuộc không những thành phần hoá học , nhiệt độ và giá trị pH của sản phẩm mà còn áp suát riêng phần của không khí ứng với độ ẩm tương đối khác nhau . Cho nên sự hư hại do vi sinh vật gây ra đối với tất cả các thực phẩm , nếu độ ẩm tương đối của không khí bao quanh sản phẩm quá cao.
ã Sự thay đổi sinh hoá và hoá học :
Sự hư hại do sinh vật với lá ,quả , sữa, trứng và những sản phẩm khác phần lớn do các enzim .Chỉ có một lượng rất nhỏ các hợp chất sinh hoá có thể phân giải , quá trình hoá học kìm hãm hay làm tăng tốc độ của quá trình trao đổi chất. Hậu quả của nó là giá trị dinh dưỡng của sản phẩm bị giảm đi , màu sắc ,vị và độ bền cũng thay đổi và gây mùi khó chịu .Tất nhiên tất cả quá trình sinh hoá và hoá học thay đổi đều có hại , đối với quá trình sấy lại , thuốc lá , chè ,cà phê trong quá trình sấy người ta tạo ra những thay đổi sinh hoá và hoá học tương tự như thế , nhưng theo chiều hướng có lợi.
Các phản ứng của men xảy ra nhanh nhất ở nhiệt độ khoảng từ 37- 53C với sự có mặt của nước . Trong sản phẩm sấy khô nó xảy ra rất chậm .Tuy vậy, sản phẩm có thể bị hư hỏng với những vận tốc phản ứng của men kéo dài hàng tháng. Đối với các men người ta có thể kìm hãm một cách dễ dàng qua “ đun nóng “ trong thời gian ngắn , đặc biệt khi sản phẩm còn ướt.
Trong quá trình sấy còn xảy ra phản ứng nhưng không phải do các men mà người ta gọi là phản ứng hoá học . Các phản ứng này giảm đi một cách nhanh chóng với hàm lượng của sản phẩm từ 5 10 % và dưới 3 % chúng ở trạng thái nằm yên.
Tuy nhiên , trong một số sản phẩm chứa vitamin , có thể bị phân huỷ qua sự biến đổi hoá học đặc biệt oxi hoá mà chất béo trong sản phẩm bị ôi , khét trong điều kiện với hàm ẩm thấp của sản phẩm và tốc độ của phản ứng này tăng lên khi nhiệt độ của sản phẩm tăng.
ã Những thay đổi hoá - lý học :
Nhiều sản phẩm được cấu tạo bởi hợp chất cao phân tử ( protít , polysacarit v.v...) , nó thay đổi trạng thái và tính chất , nếu người ta sấy chúng ở nhiệt độ cao và tách ẩm của chúng quá nhiều . Điều này có thể xảy ra ở những sản phẩm đặc biệt ,nếu sấy đến nhiệt độ cuối quá thấp do đó khả năng phục hồi sản phẩm giảm đi và ảnh hưởng đến độ bền và các tính chất khác của sản phẩm.
Thay đổi lý học trong quá trình sấy, sản phẩm sấy có thể bị sứt mẻ hay bị gãy vỡ chẳng hạn như trong chè , cà phê , thuốc lá thì một số dầu thơm và các chất hoà tan có thể chuyển từ bên trong bề mặt của phần sứt nẻ hay gãy vỡ.
Thông thường sản phẩm sấy cần được sấy ở nhiệt độ không quá cao sau đó được làm nguội . Nhưng cần chú ý dùng nhiệt độ cao sẽ rút ngắn được thời gian sấy nhưng lại mâu thuẫn với chất lượng của sản phẩm sấy , vì ở nhiệt độ cao sẽ làm hư hại đến chất lượng của sản phẩm sấy . Sấy ở nhiệt độ thấp sẽ tránh làm giảm chất lượng của sản phẩm sấy nhưng thường kéo dài thời gian sấy . Để giải quyết mâu thuẫn trên , xu thế hiện nay người ta sử dụng nhiệt độ sấy cao nhưng thời gian sấy ngắn . Muốn vậy phải có những thiết bị sấy cấu tạo thích hợp.
Đối với những sản phẩm sấy đồng nhất có kích thước nhỏ như đường tinh thể , hạt tinh bột v.v ... dễ dàng khống chế các điều kiện kỹ thuật trong quá trình sấy , đặc biệt khi nó chỉ tách ẩm bề mặt . Còn đối với sản phẩm ít đồng nhất và có kích thước lớn hơn như các sản phẩm lá , củ v.v ... khống chế các điều kiện kỹ thuật khó khăn hơn vì trong những phần riêng lẻ , sự khác nhau lớn về độ ẩm và sức căng cơ học có thể xảy ra.
Quá trình hoá - lý học xảy ra phức tạp trong những sản phẩm có nguồn gốc động vật như thịt , cá vì nó có cấu trúc và có độ lớn phức tạp , đặc biệt sự trao đổi chất xảy ra trong những sản phẩm thực vật như hoa quả , ngũ cốc , lá thuốc v.v...Cho nên những sản phẩm sấy rất chậm , và các tế bào còn hoạt động nó ngăn cản nhiều sự vận chuyển ẩm trong quá trình sấy . Đièu đó dẫn đến quá trình sấy càng phức tạp và kéo theo việc chọn điều kiện sấy càng phải chặt chẽ và thận trọng hơn.
b ) Đặc tính liên kết ẩm của vật liệu
Quá trình sấy nông sản và thực phẩm có một loạt những biến đổi hoá sinh , hoá lí , cấu trúc cơ học và các biến đổi không thuận nghịch khác làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm.
Sự biến dạng ,nứt ,cong queo , sự thay đổi độ xốp phụ thuộc vào các biến đổi cấu trúc cơ học sự thay đổi hệ keo do pha rắn ( protit , tinh bột , đường ..) bị biến đổi thuộc về quá trình hoá lý . Về mặt sinh hoá sản phẩm sấy thường xảy ra các phản ứng oxi hoá và polime hoá hợp ,phân huỷ vitamin và biến đổi chất màu.
Đối với màu sắc của sản phẩm tuỳ từng trường hợp vào điều kiện phá huỷ .Trong đó người ta nhìn sản phẩm vào khả năng phản chiếu , hấp thụ hay truyền ánh sáng của nó . Về bản chất thực phẩm thường có màu sáng.
Do đó để duy trì màu xanh tự nhiên của clorofin tiếp đến là sự bảo tồn Mg trong phân tử chất màu ,trong điều kiện nóng ẩm . Sự tham gia của môi trường axit , clorofin biến thành phoophitin do mất Mg nếu môi trường hơi kiềm thì khống chế tốt quá trình chuyển hoá Mg.
Tuy nhiên đối với sản phẩm dạng lá , quả sấy thường bị nâu , đen là do phản ứng giữa đường và axit amin , do sự khử của đường dưới tác dụng của nhiệt độ . Do đó để tránh hay làm chậm quá trình biến đổi không thuận nghịch ấy cũng tạo điều kiện cho ẩm thoát ra khỏi lá , quả dễ dàng cần có chế độ sấy thích hợp nghĩa là cần lựa chọn các thông số sấy ( nhiệt độ , độ ẩm và tốc độ của không khí ) tối ưu cho từng loại sản phẩm.
3 - phẩm chất của lá thuốc lá
Theo lý thuyết nhiệt động học /1/ , không khí bao quanh vật liệu sấy thực chất là không khí ẩm . Tuỳ theo nhiệt độ của nó mà không khí có thể nhận thêm hay nhả bớt một lượng hơi nước nhất định . Vì vậy một vật liệu xốp đặt trong không khí luôn luôn xảy ra quá trình tương tác ẩm trong điều kiện nhiệt độ của vật và không khí không đổi . Quá trình vật liệu nhận thêm nước là quá trình hấp phụ . Ngược lại , quá trình vật liệu mất bớt hơi nước chúng ta gọi là quá trình khử hấp phụ . Động lực của quá trình tương tác này là độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu với không khí .Người ta chứng minh rằng quá trình dịch chuyển ẩm nói chung và quá trình hấp phụ , quá trình khử hấp phụ nói riêng cũng như quá trình dẫn nhiệt là các quá trình không thuận nghịch .Bởi vậy quá trình biến đổi ẩm trong lòng vật liệu lá thuốc đối với tác nhân sấy là quá trình không thuận nghịch . Mặt khác do ảnh hưởng của nhiệt độ cao sự biến đổi đó cũng sẽ làm giảm hàm lượng gluxit và protêin và hoạt tính của men trong sản phẩm bị ngừng trệ . Đây là sự biến đổi cơ bản nhất trong quá trình sấy thuốc lá.Ngoài ra , cùng với lượng ẩm thoát ra , lượng dầu thơm trong lá thuốc cũng bị tổn thất , chủ yếu là các hợp chất thơm dễ bay hơi và các este của dầu thơm .
Do đó hàng năm , lượng nguyên liệu thuốc lá bị mốc rất lớn , chiếm 15 20% /8/ dẫn tới thiệt hại kinh tế mỗi năm ước tính hàng tỷ đồng . Việc sử lý mốc chủ yếu bằng các biện pháp thủ công như đánh mốc , rửa mốc ,chặt bỏ các phần thuốc bị mốc và tiếp tục đống kiện , bảo quản trong điều kiện bình thường . Nên trong thời gian ngắn do quá trình xử lý mốc chưa triệt để những bào tử nấm có trong thuốc lá ,đồng thời quá trình chặt mốc , đánh mốc đã làm bao tử nấm phát tán sang những khu vực thuốc chưa bị mốc .Do đó , khi đóng kiện đưa vào bảo quản , gặp điều kiện thuận lợi, nấm tiếp tục phát triển gây hại .Hiện nay một số đơn vị xử lý thuốc ẩm mốc bằng cách đánh mốc ,rửa mốc , đem vào sấy bằng lò sấy gia đình nên tốn rất nhiều chi phí.
Do đặc điểm thời tiết ở nước ta khí hậu nhiệt đới , nóng ẩm độ ẩm không khí cao thường không thuận lợi cho việc bảo quản thuốc lá nguyên liệu .Thuốc lá bị quá ẩm ( =15 20% ) /4/ thường thuốc lá sẽ bị xuống cấp , xuống màu và có thể bị hư hỏng trong quá trình bảo quản ( mốc màng , bị phát nhiệt ).
Khi thu hoạch trong lá thuốc còn chứa nhiều protit, pectin ,tinh bột , diệp lục tố và các hợp chất hữu cơ khác .Bởi vậy nhằm nâng cao và ổn định chất lượng thuốc lá nguyên liệu, quá trình sấy lại lá thuốc ở nhiệt độ cao sẽ làm một số men oxi hoá khử bị ức chế hoạt động , đồng thời cùng với một số phản ứng sinh hoá trong lá thuốc được tiến hành chiếm một phần các chất trên bị phân huỷ làm cho phẩm chất thuốc tốt hơn ,tạo điều kiện cho quá trình lên men sau này. Cho nên khi sấy mùi ngái của lá thuốc bị mất màu một phần cùng với hơi nước tạo cho thuốc lá có mùi thơm và vị thích hợp.
Như vậy sấy lại thuốc lá là giảm thuỷ phần trong lá thuốc để đạt tới thuỷ phần tiêu chuẩn . Mặt khác nhằm ổn định tính chất lý hoá học của thuốc trong quá trình bảo quản.
II ) công nghệ sấy sơ chế lại thuốc lá
Trong quá trình chế biến thuốc lá , người ta phân biệt hai giai đoạn sấy : sấy nguyên liệu thuốc lá tươi và sấy lại nguyên liệu thuốc lá.
Yêu cầu và mục đích sấy của hai giai đoạn này khác nhau , do đó về thiết bị , chế độ và các điều kiện kỹ thuật sấy cũng phải thay đổi để phù hợp với từng giai đoạn
1 - Sấy thuốc lá tươi
Sấy thuốc lá tươi là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình chế biến thuốc lá . Nó ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng của thuốc lá.
Trong quá trình sấy thuốc lá tươi người ta thường kết hợp với giai đoạn ủ men thuốc lá . Giai đoạn này quyết định chất lượng của thuốc lá , đặc biệt là hương vị thuốc lá tăng cao .Vì vậy yêu cầu kỹ thuật của giai đoạn này cần được chú ý
Do đó , thu hoạch thuốc lá đưa vào ủ , sấy chúng ta cần chú ý : Mức độ chín của thuốc lá có ảnh hưởng đến quá trình ủ và sấy . Đối với lá có màu xanh là khó ủ hay không ủ được , khi ủ màu xanh sẽ thành màu xám mà không qua màu vàng ,trung gian . Lá xanh chứa nhiều protít ít gluxit so với lá chín .Trong quá trình trao đổi chất protit trong lá xanh bị phân huỷ nhiều hơn và tích luỹ nhiều amoniac nên các mô lá bị chết sớm .Tiếp theo trong các mô các phản ứng ôxi hoá khử phát triển mạnh tạo ra các sản phẩm màu xẫm tối .Vì vậy trong cùng một mẻ thuốc sấy thì phải đảm bảo có cùng độ chín giống nhau.
Vị bộ : Những lá thuốc ở những vị bộ khác nhau có thành phần không giống nhau . Lá ở vị bộ gốc ít dinh dưõng hơn lá ở vị bộ trên . Do đó trong quá trình ủ chuyển thành màu vàng nhanh chóng hơn ,sấy rễ khô hơn . Vì vậy trong cùng mẻ sấy không nên sấy các lá thuốc ở những vị bộ khác nhau.
Thời gian hái : Lá thuốc hái ở những giai đoạn khác nhau cũng không thể có điều kiện ủ giống nhau được . Nếu sấy chung trong cùng một mẻ sấy thì những lá hái trước cần sấy khô cố định còn những lá hái sau phải tiếp tục ủ thêm . Sự khác nhau này không thể xử lý được mà phải mất đi một trong hai ngày .Vì vây trong cùng thời gian sấy cùng một mẻ sấy phải cùng thời gian hái trong một ngày.
Mức độ lành lặn của lá : Lá thuốc đưa vào lò sấy thường được giữ gìn cẩn thận tránh làm dập nát . ở những chỗ dập nát ,nước thoát nhanh , mô lá thiếu nước sẽ chết nhanh thì quá trình ủ sẽ bị ngừng sớm , clorofin không kịp phân huỷ nên màu xanh của lá vẫn giữ nguyên.
Chuẩn bị thuốc lá để sấy : lá thuốc đã chín hái về cần để riêng theo từng vị bộ , tránh nắng gió làm héo .Khi xếp nên xếp thành lớp đứng hơi nghiêng , cuống lá xuống dưới ngọn lá nên trên . Sau đó chuẩn bị thuốc để sấy , có ba cách treo thuốc vào hầm sấy :
- Xâu giây : Dùng dây gai xa dài khoảng 2,5 m , dùng kim dài chừng 50 – 70 mm luồn qua cuống lá thuốc . Khi xâu lá thuốc vào dây cần để lá nọ cách lá kia khoảng 0,5 1 cm với nguyên tắc lưng đấu lưng , mặt đối mặt để thoát ẩm của vật liệu , sau đó buộc ép vào sào bằng tre hay bằng gỗ hai đầu sào có khoảng cách từ 1015 cm.
- Buộc dây : Dùng dây gai buộc trực tiếp lá thuốc vào sào mà không xâu qua cuống lá như trường hợp trên . Mỗi nút buộc 2 lá to, lá vừa 3 lá , lá nhỏ 45 lá .Nguyên tắc buộc cũng giống như xâu ( nghĩa là lưng giáp lưng , mặt giáp mặt) và mỗi sào buộc không quá 5 kg thuốc tươi.
- Ghim : Dùng ghim tre dài 40 50 cm sống ghim vót dày 2 3 mm , bụng ghim vót mỏng hơn , đầu ghim vót nhọn . Dùng ghim có ưu điểm thuận lợi dùng được lâu , sấy chóng khô và phân loại cũng nhanh , cách ghim như sau: dùng ghim ghim qua cuống lá , lá nọ cách lá kia là 0,51 cm cũng với nguyên tắc lưng giáp lưng , mặt giáp mặt . Sau đó cứ 4 5 ghim buộc vào 1 sào và cũng buộc cách hai đầu sào từ 1015 cm để gác lên băng tải xích .
- Trong khi xâu giây , buộc hay ghim cần có sự chọn lựa đảm bảo các lá thuốc trên cùng một sào phải đồng nhất với nhau về kích thước lá , mức độ chín và vị bộ .
-Từ những khâu chuẩn bị trên khi gác thuốc vào phải gác theo nguyên tắc sau đây : Trên gác đầy , dưới gác thưa /8/ , trên xanh dưới vàng . Các sào ở tầng trên gác cách nhau 1215 cm , các sào ở tầng giữa cách nhau 1518 cm, các sào ở tầng dưới 2025 cm . Theo / 8 / để cho sự chuyển động của không khí nóng được dễ dàng ,lá nhỏ được xếp ở giữa , lá to xếp ở xung quanh tường từ 2030 cm . Xếp như vậy chóng khô và dễ kiểm tra hơn.
- Nếu sấy thuốc lá rời thì phải rải đều trên mặt lưới chiều dày của lớp lá từ 1520 cm không nên rải dầy quá hay mỏng quá . Nếu rải dầy quá thì thuốc lá sẽ không khô đều , nếu mỏng quá sẽ ảnh hưởng tới năng suất máy. Cho nên trong cùng một hầm sấy cần chọn một chủng loại , cùng vị bộ ,cùng độ chín và cùng một thời gian hái ( trong cùng một ngày đêm).
ủ thuốc : Quá trình ủ thuốc nhằm biến đổi thành phần hoá học cũng như màu sắc của lá thuốc trong lúc lá thuốc còn sự sống ( hô hấp ) ,vì thế ở giai đoạn này phải giữ cho lá thuốc đủ tươi . Nếu thấy lá thuốc bị héo , ngọn lá thuốc hơi quăn lại thì phải tưới nước đều trên mặt lá để cho nước bốc hơi làm cho thuốc tươi trở lại . Cũng chính vì lý do này nên nhiệt độ của không khí trong hầm sấy ở giai đoạn này phải nâng lên dần dần và không vượt quá 35C .
Tuy vậy , trong giai đoạn ủ , lá thuốc phải mất đi một lượng nước để tạo điều kiện thuận lợi cho cho sự phân ly các hợp chất hữu cơ phức tạp như tinh bột và protít , clorofin v.v...Sự mất nước trong quá trình ủ là cần thiết song không được vượt quá giới hạn cho phép khoảng 3035 % trọng lượng lúc đầu . Để phù hợp với điều kiện này , độ ẩm tương đối của không khí trong hầm sấy nằm trong khoảng = 7580 % và nhiệt độ từ 3235C . Cần giữ các điều kiện này ( , t0 ) cho tới khi màu vàng xuất hiện ở phần ngọn lá .Nếu lá thuốc không giữ ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp thì nó dẫn tới trạng thái chết tự nhiên.
2 - giai đoạn sấy khô
Sấy khô là giai đoạn quan trọng nhất trong cả quá trình sấy, chế biến lá thuốc bán thành phẩm . Vì quá trình sấy có ảnh hưởng tới chất lượng ,màu sắc và mùi vị của thuốc lá . Đồng thời nó có một vai trò làm giảm độ ẩm của lá thuốc đến dộ ẩm thích hợp để bảo quản và đóng gói thuận lợi.
Trong giai đoạn này , dưới tác dụng của nhiệt độ cao và oxi hoá màu xanh của lá thuốc hoàn toàn biến mất và lá thuốc hơi khô , sau đó chuyển thành màu vàng . Một số hợp chất hữu cơ phức tạp như tinh bột , protít , clorôfin v.v... ở giai đoạn lên men bị phân huỷ , thay vào đó là hương vị của thuốc lá.
Dùng nhiệt độ để khống chế quá trình lên men , đồng thời cố định những chất có giá trị dinh dưỡng đã được tạo ra trong quá trình lên men .Trong quá trình sấy còn có tác dụng phát huy hương thơm của lá thuốc lá và tạo một số chất có mùi thơm mới làm tăng chất lượng của lá thuốc lá.
chương II
tổng quan về hệ thống sấy
I ) Chọn phương pháp sấy :
Kỹ thuật sấy là kỹ thuật làm giảm độ ẩm của vật liệu sấy đến độ ẩm theo yêu cầu mà thường là độ ẩm cân bằng . Động lực gây ra dịch chuyển ẩm / 7 ,8 / là độ chênh phân áp suất hơi nước trong lòng vật liệu sấy với bề mặt của nó và giữa bề mặt của nó với môi trường .Để tạo ra độ chênh phân áp suất thì người ta chia làm 2 phương pháp sấy : phương pháp sấy lạnh và phương pháp sấy nóng .
1 - phưong pháp sấy lạnh :
Trong phương pháp sấy lạnh người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa VLS và TNS chỉ bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong TNS pam nhờ giảm lượng chứa ẩm d theo công thức ( 2.17) /1/ .Khi đó,ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt ra ngoài môi trường có thể trên dưới nhiệt độ của môi trường ( t > 0 ) và cũng có thể nhỏ hơn 0C .Phương pháp sấy lạnh có thể phân ra làm hai loại HTS : HTS lạnh ở nhiệt độ t > 0C và HTS lạnh ở nhiệt độ t < 0C . Trong đó có hai hệ thống sấy điển hình ở phương pháp sấy lạnh là HTS thăng hoa , HTS chân không.
Do tính phức tạp và không kinh tế nên các HTS chân không và HTS thăng hoa cũng như hệ thống sấy lạnh nói chung chỉ được dùng để sấy những vật liệu quý hiếm không chịu được nhiệt độ cao .Vì vậy , các HTS này là những HTS chuyên dùng , không phổ biến.
2 - phương pháp sấy nóng :
Trong phương pháp sấy nóng TNS và VLS được đốt nóng . Do TNS được đốt nóng nên độ ẩm tương đối giảm dần đến phân áp suất hơi nước pam trong TNS giảm .Mặt khác ,do nhiệt độ của VLS tăng lên nên mật độ hơi trong trong các mao quản tăng /1/ và phân áp suất hơi nước pabtrên bề mặt vật liệu tăng . Như vậy , nhờ đốt nóng hay cả TNS lẫn VLS hay chỉ đốt nóng VLS mà hiệu số giữa phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật pab và phân áp suất hơi nước trong TNS pam tăng dần đến quá trình dịch chuyển ẩm từ trong lòng VLS ra bề mặt và đi vào môi trường.
Căn cứ vào 2 phương pháp sấy được đề cập ở trên để sấy lại thuốc lá ta chọn hệ thống sấy nóng là hợp lý nhất . Đây là loại HTS phổ biến hơn cả .Trong HTS này , VLS nhận nhiệt bằng đối lưu từ một dịch thể nóng mà thông thường là không khí nóng.
II ) các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy :
1 ) Nhiệt dộ sấy :
Về mặt lý thuyết cũng như thực nghiệm / 8 / người ta đã chứng minh được rằng nếu tăng nhiệt độ sấy của lá thuốc 120C chỉ có thể làm tăng vận tốc sấy đồng thời có thể làm giảm thời gian sấy . Ngoài ra với chế độ sấy như vậy , sẽ giảm được kích thước của thiết bị , giảm được giá thành sản xuất thiết bị , mang lại hiệu quả kinh tế về sử dụng nhiên liệu, năng lượng v.v...do đó giảm được giá thành sản xuất.
Nhưng đứng về quan điểm chất lượng sản phẩm thì không cho phép chúng ta quan niêm đơn thuần như vậy . Mà ta phải kể đến tính chất và chất lượng của lá thuốc , nghĩa là phải chọn nhiệt độ sấy thích hợp cho từng giai đoạn sấy và cho từng loại sản phẩm với mỗi loại lá thuốc nhất định và mật độ của lá thuốc trên băng truyền không đổi . Bằng con đường thực nghiệm viện kỹ thuật thuốc lá liên bang nga đã xác định được nhiệt độ thích hợp của lá thuốc năm trong khoảng 35 - 85C . ở nhiệt độ sấy nhỏ hơn 35C có thể do quá trình sinh hoá có lợi cho chất lượng của lá thuốc xảy ra chưa hoàn toàn . Còn sấy ở nhiệt độ lớn hơn 85C thì chế độ sấy càng chặt chẽ thì tốc độ sấy càng nhanh , quá trình sấy càng kinh tế , nhưng không thể áp dụng máy móc cho quá trình sấy thuốc lá . Vì thuốc lá là sản phẩm kém bền về nhiệt và protêin sẽ bị biến tính đường (fructosa) bắt đầu bị caramen hoá , polime hoá các hợp chất cao phân tử xảy ra mạnh . ở nhiệt độ cao hơn nữa thì thuốc lá có thể bị cháy, chất lượng lá thuốc giảm do sự tổn thất ( thăng hoa) mạnh mẽ các tinh dầu có trong lá thuốc nguyên liệu hay sinh ra trong quá trình lên men.
Trong thực tế sản xuất , tuỳ theo điều kiện cụ thể thường người ta căn cứ vào mức độ lên men để quy định nhiệt độ sấy thích hợp .Nếu lá thuốc đã lên men đúng mức thì phải dùng nhiệt độ cao để sấy nhanh, ngăn ngừa sự lên men quá mức làm cho vị của lá thuốc nhạt đi . Nếu mức độ lên men chưa đủ nhưng do điều kiện sản xuất yêu cầu phải sấy thì nhiệt độ sấy phải thấp . Đối với lá thuốc lá người ta dùng phương pháp sấy 2 lần.
Chất lượng của sản phẩm còn phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt độ của tác nhân sấy và vật liệu sấy ,sự phân bố nhiệt độ của các khu vực trong thiết bị sấy . Nếu tốc độ tăng nhiệt độ quá nhanh làm cho tốc độ bay hơi ở bề mặt vật liệu lớn hơn tốc độ chuyển dịch ẩm từ các lớp bên trong ra thì bề mặt của lá thuốc bị cứng lại và ngăn cản sự thoát ẩm của nó . Ngược lại tốc độ tăng nhiệt độ chậm thì cường độ bốc ẩm trên bề mặt vật liệu giảm , thời gian sấy kéo dài .
Cấu tạo thiết bị và sự sắp xếp nguyên liệu sấy không thích hợp thì sức cản của không khí sẽ lớn , làm cho nhiệt độ ở các khu vực sấy không đều , có khu vực quá nóng , sản phẩm ở đó không được bốc hơi ,lại có khu vực bị ngưng tụ hơi nước làm cho sản phẩm bị ướt thêm .Trong quá trình lưu thông , do truyền nhiệt cho vật liệu sấy nên nhiệt độ của tác nhân sấy giảm đi , độ ẩm tương đối tăng lên , khả năng sấy giảm đi.
2 ) Độ ẩm của không khí :
Khả năng sấy của không khí tuỳ từng trường hợp vào độ ẩm tương đối của nó , độ ẩm tương đối của không khí càng bé thì khả năng hút ẩm càng cao . Đây chính là biện pháp nâng cao độ hút ẩm của không khí bằng cách giảm độ ẩm tương đối khi gia tăng nhiệt độ cho không khí . Do tiếp xúc với sản phẩm ẩm mà độ ẩm của không khí tăng lên trong quá trình sấy . Đối với sản phẩm lá thuốc lá sấy trong thiết bị hầm sấy , độ ẩm của không khí khi vào là 10 20% và khi ra là 40 60 % /8/ .
Nếu độ ẩm của không khí vào thiết bị quá thấp thì sẽ làm cho lá thuốc lá bị nứt hay tạo ra lớp vỏ cứng trên bề mặt . Nhưng cao quá thì sẽ làm cho tốc độ sấy chậm . Ngược lại không khí ra khỏi thiết bị có độ ẩm nhỏ thì sẽ tốn năng lượng , nếu độ ẩm của không khí quá cao thì thời gian sấy kéo dài dẫn đến thuốc lá bị thâm đen.
Người ta có thể điều chỉnh độ ẩm của không khí bằng điều chỉnh nhiệt độ của không khí vào ,tốc độ lưu thông của nó và lượng nguyên liệu ẩm chứa trong thiết bị sấy.
3 ) ảnh hưởng bởi tốc độ không khí sấy
Tốc độ của không khí sấy ( tác nhân sấy ) vận chuyển trong thiết bị sấy hay vận chuyển qua lớp lá thuốc lá có ảnh hưởng tới quá trình sấy . Nhất là giai đoạn đầu khi mà độ ẩm của sản phẩm sấy còn cao , giai đoạn sau tốc độ của không khí thay đổi.
Nếu vận tốc của không khí sấy tăng sẽ làm tăng cường độ bốc ẩm , giảm được thời gian sấy . Ngược lại vận tốc sấy tăng quá mức sẽ làm cho quá trình khô quá nhanh gây ảnh hưởng tới hình dáng và chất lượng của lá thuốc . Đồng thời còn gây tổn thất về hương thơm của lá thuốc ở mức độ nào đó gây tổn thất của không khi mang ra ngoài.
Ngoài ba thông số t, ,v kể trên thì độ dày của lớp sản phẩm cũng ảnh hưởng tới quá trình sấy . Lớp sản phẩm càng mỏng thì quá trình sấy càng nhanh và đồng đều . Nhưng nếu mỏng quá lại ảnh hưởng đáng kể đến năng suất của thiết bị.
Trong thiết bị sấy dòng không khí nóng có thể lưu thông song song , cùng chiều hay ngược chiều với hướng chuyển động của nguyên liệu ẩm hay theo chiều thẳng góc , hay lướt trên sản phẩm sấy đứng yên ,hay bao quanh hay xuyên qua lớp sản phẩm .Việc thực hiện chiều sấy có ý nghĩa đặc biệt tới kỹ thuật của quá trình sấy.
Sấy cùng chiều cho tốc độ sấy cao lại không có sự hư hại đối với một số sản phẩm sấy /8/ . Khi thời gian sấy tăng lên thì nhiệt độ của không khí giảm xuống và vận tốc sấy giảm đến một gía trị bé nhất ở cuối thiết bị .Sấy cùng chiều thích hợp đối với những sản phẩm không chịu được nhiệt độ cao.
Với thiết bị sấy cùng chiều lúc đầu TNS là không khí nống và sản phẩm ẩm gặp nhau cho tốc độ sấy cao và không có sự hư hại đối với sản phẩm . Thiết bị sấy ngược chiều trạng thái của không khí và sản phẩm sấy cũng ảnh hưởng nhiều bởi độ chênh lệch nhiệt độ giữa không khí và sản phẩm sấy.
Đứng về quan điểm kinh tế mà xét thì không chỉ riêng yêu cầu nhiệt độ không khí sấy đi ra thấp mà còn yêu cầu bố trí hợp lý để thiết bị sấy đạt được một năng suất thích hợp trong quá trình sấy.
Nếu không khí sấy cung cấp mà quá ít dẫn đến một sự trao đổi ẩm từ không khí đến sản phẩm ướt /8/ . Ngược lại lượng không khí quá nhiều đưa đến sấy quá khô sản phẩm sấy và nhiệt độ không khí sấy đi ra sẽ không kinh tế.
Việc chọn thiết bị sấy cùng chiều hay ngược chiều cần chú ý đến yêu cầu và tính chất của sản phẩm . Vì sản phẩm sấy thuốc lá là sấy lại , chế độ sấy yêu cầu sấy chậm lúc đầu và nhanh lúc cuối , sấy đến một độ ẩm còn lại rất nhỏ . Cho nên phương pháp sấy ngược chiều là phương pháp có hiệu quả và tối ưu nhất.
III ) chọn dạng hệ thống sấy và chế độ sấy
Khi chọn HTS cần căn cứ vào hình dáng VLS và năng suất sấy kinh phí đầu tư cho phép và trình độ tổ chức của xí nghiệp để chọn dạng hệ thống sấy thích hợp . Cho nên, phương án lựa chọn một HTS đạt hiệu quả cao , phải xây dựng trên cơ sở phân tích các điều kiện về trang bị kỹ thuật và vốn đầu tư cho phép.
Do nhu cầu sử dụng năng lượng cao nên việc lựa chọn một hệ thống sấy thích hợp có một ý nghĩa về mặt kinh tế vô cùng quan trọng.
Vì sự tách ẩm bằng phương pháp cơ học là rẻ tiền cho nên chúng ta thường kết hợp việc tách ẩm bằng nhiệt ( sấy ) và cơ học. Qua đó , việc sử dụng nhiệt một cách kinh tế trong quá trình sấy cần được chú ý và người ta thường sử dụng nhiệt lượng còn lại của không khí thải để đun nóng không khí mới hay đun nóng sản phẩm ban đầu.
Chọn những thiết bị cho một hệ thống sấy thường thông qua các bước sau :
+ Loại bỏ những chi tiết và thiết bị không thích hợp với nhau.
+ So sánh những thiết bị với nhau.
+ Sấy thí nghiệm với loại đã chọn , quan sát và theo dõi kỹ lưỡng.
+ Xác định ưu điểm cuối cùng của thiết bị để chọn cho phù hợp với HTS
Trong quá trình so sánh giữa các thiết bị với nhau những đặc điểm sau đây quyết định đến độ bền của hệ thống sấy :
- Tính chất và yêu cầu của sản phẩm ( hạt giống , thực phẩm )
- Thành phần hoá học của sản phẩm ( thành phần nào của sản phẩm nhậy cảm với nhiệt độ )
- Loại thiết bị đưa sản phẩm vào - ra ( thiết bị làm việc giãn đoạn hay liên tục )
- Những vấn đề quan trọng về địa điểm ( sản lượng , phương tiện vận chuyển , thời gian vận chuyển v.v...)
1 - Chọn hệ thống sấy lại lá thuốc lá :
Một vấn đề đặt ra ,làm thế nào để ổn định chất lượng nguyên liệu thu mua và nguyên liệu tồn kho , cùng với một số nguyên liệu ngoại nhập trong thời gian dài mà vẫn đảm bảo được chất lượng nguyên liệu , có hai phương án để giải quyết là :
Phương án 1 : Tiến hành xây dựng kho lạnh để bảo quản lượng nguyên liệu thuốc lá sau thu mua : Nguyên liệu sau thu mua được vận chuyển về các kho lạnh để bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thấp , ổn định sẽ ức chế hoạt động một số men oxi hoá khử có thành phần của lá thuốc , làm cho chất lượng lá thuốc ổn định , khó xuống màu , xuống cáp .Tuy nhiên , do kinh phí xây dựng và vận hành kho lạnh tốn kém và do đặc điểm quản lý vùng nguyên liệu rông cùng với lượng nguyên liệu thu mua hàng năm lớn nên việc đầu tư kho lạnh để bảo quản thuốc lá chưa hợp lý trong điều kiện hiện nay.
Phương án 2 : Tiến hành đầu tư dây chuyền sấy lại để ổn định chất lượng thuốc lá nguyên liệu nhất là thuốc lá đang trong thời gian bảo quản dài chưa được giao nhận cho các nhà máy tránh thiệt hại do thuốc bị ẩm , mốc , xuống màu , xuống cấp.
Qua thực tế cũng như lý thuyết người ta thấy rằng thực hiện phương án 2 là thích hợp với sấy lại thuốc lá hơn cả.
Do vậy , đầu tư dây chuyền sấy lại có tác dụng khi đưa lá thuốc sấy lại thì tạp chất , tạp khí được khử và các men oxi hoá khử bị ức chế , thuỷ phần đạt đến thuỷ phần tiêu chuẩn , dẫn đến chất lượng thuốc lá nguyên liệu được ổn định trong thời gian bảo quản . Bên cạnh đó việc đầu tư dây truyền sấy lại cần đẩm bảo những yêu cầu sau :
- Làm việc liên tục phù hợp với sản xuất hiện đại.
- Dễ dàng khống chế các thông số sấy.
- Có thể khống chế chiều dày của lớp lá thuốc lá rễ ràng.
- Độ ẩm phân bố trong lớp lá thuốc tương đối đồng đều.
2 - Mục tiêu đầu tư hệ thống sấy lại thuốc lá
Vấn đề đặt ra hiện nay, lượng nguyên liệu thuốc lá phụ thuộc vào nhu cầu của các nhà máy thuốc lá điếu . Nên nguyên liệu thường để trong kho chưa đạt tiêu chuẩn bảo quản với thời gian dài . Vì vậy thuốc lá nguyên liệu dễ bị xuống màu , dễ bị xuống cấp.
Khi hậu việt nam nóng , ẩm , sau khi thu mua lá thuốc dễ bị hút ẩm , độ ẩm trong lá thuốc cao . Hiện nay, đến vụ sản xuất thuốc lá , thuốc lá vàng sấy ở một số địa phương chủ yếu sấy bằng bằng lò sấy thủ công theo quy mô gia đình . Khi sấy, nhiệt độ cao nhất để sấy khô thuốc thường khoảng 65 - 70C , thời gian sấy chỉ 100 – 120 giờ . Tại các lò sấy thủ công tính chất hoá lý của thuốc lá chưa ổn định( trong lá thuốc độ ẩm cao là điều kiện thuận lợi cho một số men oxi hoá khử hoạt động ,chuyển hoá vật chất có lợi cho phẩm chất thuốc lá thành vật chất không có lợi ) dẫn đến sau khi bảo quản thuốc thường bị xuống màu , xuống cấp.
Tuy nhiên , do điều kiện kho tàng bảo quản còn chưa bảo đảm , kho chứa thuốc lá đơn giản ( chỉ có tác dụng bảo quản tạm thời ) , không đúng theo yêu cầu đòi hỏi đã làm chất lượng thuốc lá nguyên liệu giảm nhanh chóng . Thời kỳ bảo quản thuốc lá nguyên liệu thường diễn ra trong điều kiện khí hậu nóng , ẩm tại miền bắc nên chỉ một thời gian ngăn thuốc lá sẽ bị hút ẩm , tạo điều kiện thuận lợi cho thuốc dễ bị mốc , xuống màu ,xuống cấp dẫn đến hạ phẩm cấp , chất lượng nguyên liệu . Mặt khác , trong thuốc lá vàng hàm lượng gluxit tổng số prôtêin cao nên gặp điều kiện khí hậu có độ ẩm không khí cao ở hầu hết các năm ( trừ mùa khô ) càng dễ bị ,xuống màu, xuống cấp , mốc.
Mục tiêu đầu tư dây chuyền sấy lại thuốc lá để :
ổn định chất lượng thuốc lá nguyên liệu nhất là thuốc lá tồn kho cùng với nguyên liệu ngoại nhập , trong thời gian bảo quản dài chưa được giao nhận cho các nhà máy , tránh thiệt hại do thuốc bị ẩm mốc . Đồng thời , nhằm nâng cao chất lượng thuốc lá nguyên liệu sau khi nhập khẩu từ một số nước như Trung Quốc , ấn Độ v.v...
Nhằm đáp ứng nhu cầu nguyên liệu thuốc lá có chất lượng ổn định cho các nhà máy thuốc lá điếu . Nâng cao giá trị xuất nhập khẩu nguyên liệu thuốc lá ở các tỉnh phía bắc , góp phần vào việc cạnh tranh với các loại thuốc lá nhập lậu.
Nâng cao đời sống của nhân dân, phát triển cơ sở hạ tầng của các địa phương có trồng thuốc lá .Cùng với quá trình chuẩn bị hội nhập AFTA từ nay đến 2010 thì buộc chúng ta phải đưa chất lượng lên hàng đầu . Vì vậy vấn đề ổn định chất lượng nguyên liệu sau thu hoạch hết sức quan trọng và cần thiết.
3 - Chọn chế độ sấy :
Lựa chọn chế độ sấy thích hợp là một phần quan trọng trong thiết kế hệ thống sấy . Để có được phương pháp sấy hợp lý và hiệu quả chúng ta phân tích các phương pháp sấy đang được phổ biến trong sản xuất công nghiệp.
Phưong pháp sấy đối lưu : Dùng cho tác nhân sấy là chất lỏng đó là chất có hệ số trao đổi nhiệt rất lớn ,ẩm từ vật liệu sấy thoát ngay ra ngoài không hoà tan trong tác nhân sấy . Vì vậy khả năng tách ẩm của tác nhân sấy rất lớn . Phương pháp này cho năng suất cao , thiết bị gọn gàng , chi phí năng lượng ít nhưng giá thành tác nhân sấy cao ,thành phẩm mang hương vị tác nhân sấy . Hơn nữa tác nhân sấy không được sản xuất trong nước.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
LỜI NÓI ĐẦU .3
CHƯƠNG I .TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SẤY
1. Vật liệu ẩm 4
2. Công nghệ sấy sơ chế lại thuốc lá 8
CHƯƠNG II . TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SẤY
1. Chọn phương pháp sấy 11
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 11
3. Chọn dạng hệ thống sấy và chế độ sấy 13
4. Nhiệm vụ của hệ thống sấy thuốc lá kiểu băng tải 17
5. Phương án thiết kế hệ thống sấy hầm kiểu băng tải 18
6. Nguyên tắc hoạt động của hệ thống sấy kiểu băng tải 20
7. Sơ đồ mặt bằng hệ thống sấy lại thuốc lá kiểu băng tải 22
CHƯƠNG III . TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT CỦA HỆ THỐNG SẤY
1. Nội dung tính toán .23
2. Nhận xét .37
CHƯƠNG IV . TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ CỦA HỆ THỐNG SẤY
1. Tính toán bộ trao đổi nhiệt .38
2. Thiết bị truyền tải .43
4. Bố trí thiết bị của hệ thống sấy .45
3. Tính toán trở lực của hệ thống sấy và chọn quạt .48
CHƯƠNG V.TÍNH HIỆU QUẢ KINH TẾ CỦA HỆ THỐNG SẤY
1. Hiệu quả kinh tế của hệ thống sấy .54
2.Tổ chức quản lý sản xuất và bố trí lao động .63
3. Sơ đồ quản lý sản xuất dây chuyền sấy lại thuốc lá lá. .63
4. Bảng đơn giá hệ thống sấy nông sản và các thiết bị phụ trợ .64
5. Bảng tính chi phí / kg sản phẩm sấy .67
6. Vốn đầu tư xây dựng cơ bản .68
Phụ lục .69
chương I
tổng quan về vật liệu sấy
I ) Vật liệu ẩm :
Quá trình sấy là quá trình chất lỏng hay hơi của nó ,mà chủ yếu là nước và hơi nước nhận được năng lượng để dịch chuyển từ lòng vật liệu ra bề mặt , nhờ tác nhân mang thải vào môi trường . Như vậy, vật liệu ẩm phải là các vật có khả năng chứa nước hay hơi nước trong quá trình hình thành gia công bản thân các loại vật liệu như các loại nông sản (lúa , ngô , thuốc lá v.v...)
ẩm có trong vật liệu điển hình là lá thuốc lá được đánh giá cả về hai mặt: “ số lượng” và “chất lượng “. Đánh giá về mặt “số lượng “ người ta dùng các khái niệm về độ ẩm, như thuốc bị mốc , xuống màu , xuống cấp . Đánh giá về “chất lượng “ thể hiện ở các dạng liên kết ẩm và năng lượng liên kết của chúng đó là khả năng liên kết hoá học. Do sự có mặt của ẩm và các dạng liên kết của nó với cấu trúc của vật liệu khô mà đặc trưng cơ- lý – nhiệt của vật liệu ẩm không những phụ thuộc vào bản chất vật lý của vật liệu khô mà còn phụ thuộc vào cả độ ẩm và các dạng năng lượng liên kết . Cũng chính vì năng luợng liên kết ẩm khác nhau mà vật liệu có cùng độ ẩm như nhau nhưng thời gian sấy khác nhau.
1 - Đặc tính hấp thụ và mao dẫn
Đặc trưng vật lý cơ bản của nước trong vật liệu ẩm tồn tại ở 3 thể : thể rắn , lỏng , thể hơi . Cho nên khi nghiên cứu của nước liên kết với vật liệu sấy nói chung và trên một bề mặt vật rắn nói riêng ,có một ý nghĩa quan trọng trong kỹ thuật sấy .Chế độ sấy tối ưu là chế độ sấy cho phép cung cấp vừa đủ năng lượng ( không thừa , không thiếu ) cho nước thắng các lực liên kết này để dịch chuyển từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và đi vào tác nhân để thải vào môi trường. Bản chất các liên kết giữa nước và vật liệu là hiện tượng hấp phụ và hiện tượng mao dẫn.
Hấp phụ giữa nước và vật liệu chia làm hai loại : hấp phụ hoá học và hấp phụ vật lý . Hấp phụ hoá học là hiện tượng liên kết bền vững giữa các phân tử của vật hấp phụ thông qua việc trao đổi điện tử vòng ngoài . Người ta còn gọi vật liệu có hấp phụ hoá học với nước là tính ngậm nước . vì vậy , hấp phụ hoá học rất bền vững và do đó trong quá trình sấy ( quá trình chỉ cung cấp nhiệt năng ) không thể tách nước khỏi hấp phụ hoá học . Khác với hấp phụ hoá học , hấp phụ vật lý là hiện tượng liên kết giữa các phân tử nước với các phân tử của vật hấp phụ không có sự trao đổi ion mà chỉ do sức căng mặt ngoài , mà hệ quả của sức căng mặt ngoài là lực mao dẫn gây ra . Trong đó , nước và vật rắn là các hệ độc lập với nhau về mặt hoá học. Nước có mặt trong vật liệu sấy chủ yếu là nước do hấp phụ vật lý và nước này có thể dễ dàng tách khỏi vật liệu ẩm trong quá trình sấy.
2- truyền nhiệt truyền chất trong quá trình sấy
a ) Quá trình tương tác ẩm giữa vật liệu với tác nhân sấy :
Như chúng ta đã biết , quá trình sấy là quá trình vật liệu nhận năng lượng mà chủ yếu là nhiệt năng từ nguồn nhiệt nào đó để ẩm từ lòng vật dịch chuyển ra bề mặt và đi vào tác nhân sấy hay môi trường . Như vậy , quá trình sấy là quá trình truyền nhiệt và truyền chất xẩy ra đồng thời .Trong lòng vật , quá trình đó là quá trình dẫn nhiệt và khuếch tán ẩm hỗn hợp . Trao đổi nhiệt – ẩm giữa bề mặt vật với môi trường hay tác nhân sấy là quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi ẩm đối lưu liên hợp .Thực nghiệm cũng như lý thuyết chứng minh rằng các quá trình dẫn nhiệt và khuếch tán ẩm riêng lẻ nói riêng hay quá trình dẫn nhiệt và khuếch tán ẩm liên hợp nói chung cũng như quá trình tương tác ẩm giữa vật liệu và không khí là những quá trình không thuận nghịch / 1 /. Cho nên , quá trình biến đổi ẩm trong lòng vật liệu với tác nhân sấy đó là các sản phẩm dạng lá nói riêng và các sản phẩm thực phẩm nói chung , vừa có tính keo vừa có tính mao dẫn . Do đó , trao đổi nhiệt ẩm trong các thiết bị sấy dạng lá có những đặc thù riêng và rất phức tạp.
Bởi vậy , những thay đổi về ẩm của sản phẩm lương thực , thực phẩm trong quá trình sấy là quá trình không thuận nghịch .Điển hình, trong quá trình sấy sản phẩm dạng lá như thuốc lá cần bảo vệ chất lượng của nó trước những sự thay đổi không mong muốn cũng như những hư hại của nó .Điều đó có nghĩa là chất lượng của sản phẩm không bị thay đổi lớn hay chỉ thay đổi trong giới hạn cho phép , Đối với sự thay đổi đó có những nguyên nhân sau đây :
ã Thay đổi do vi sinh vật :
Trong sản phẩm sấy tồn tại những vi sinh vật không chỉ về mặt số lượng đủ gây nguy hiểm cho sản phẩm mà còn là quá trình trao đổi chất của bản thân vi sinh vật , có thể làm hư hại sản phẩm . Tất cả các vi sinh vật phát triển thuận lợi ở nhiệt độ phòng (>20C ) và độ ẩm của không khí > 95% , với những sản phẩm ở trạng thái cân bằng hút ẩm.
Phần lớn vi sinh vật ( tuỳ theo loại ) không có khả năng sống trong điều kiện có độ ẩm tương đối thấp / 8/ :
Ví dụ : Các men ( enzim) <88%
Nấm mốc với <72%
Bởi vậy phạm vi thiệt hại do vi sinh vật gây ra phụ thuộc không những thành phần hoá học , nhiệt độ và giá trị pH của sản phẩm mà còn áp suát riêng phần của không khí ứng với độ ẩm tương đối khác nhau . Cho nên sự hư hại do vi sinh vật gây ra đối với tất cả các thực phẩm , nếu độ ẩm tương đối của không khí bao quanh sản phẩm quá cao.
ã Sự thay đổi sinh hoá và hoá học :
Sự hư hại do sinh vật với lá ,quả , sữa, trứng và những sản phẩm khác phần lớn do các enzim .Chỉ có một lượng rất nhỏ các hợp chất sinh hoá có thể phân giải , quá trình hoá học kìm hãm hay làm tăng tốc độ của quá trình trao đổi chất. Hậu quả của nó là giá trị dinh dưỡng của sản phẩm bị giảm đi , màu sắc ,vị và độ bền cũng thay đổi và gây mùi khó chịu .Tất nhiên tất cả quá trình sinh hoá và hoá học thay đổi đều có hại , đối với quá trình sấy lại , thuốc lá , chè ,cà phê trong quá trình sấy người ta tạo ra những thay đổi sinh hoá và hoá học tương tự như thế , nhưng theo chiều hướng có lợi.
Các phản ứng của men xảy ra nhanh nhất ở nhiệt độ khoảng từ 37- 53C với sự có mặt của nước . Trong sản phẩm sấy khô nó xảy ra rất chậm .Tuy vậy, sản phẩm có thể bị hư hỏng với những vận tốc phản ứng của men kéo dài hàng tháng. Đối với các men người ta có thể kìm hãm một cách dễ dàng qua “ đun nóng “ trong thời gian ngắn , đặc biệt khi sản phẩm còn ướt.
Trong quá trình sấy còn xảy ra phản ứng nhưng không phải do các men mà người ta gọi là phản ứng hoá học . Các phản ứng này giảm đi một cách nhanh chóng với hàm lượng của sản phẩm từ 5 10 % và dưới 3 % chúng ở trạng thái nằm yên.
Tuy nhiên , trong một số sản phẩm chứa vitamin , có thể bị phân huỷ qua sự biến đổi hoá học đặc biệt oxi hoá mà chất béo trong sản phẩm bị ôi , khét trong điều kiện với hàm ẩm thấp của sản phẩm và tốc độ của phản ứng này tăng lên khi nhiệt độ của sản phẩm tăng.
ã Những thay đổi hoá - lý học :
Nhiều sản phẩm được cấu tạo bởi hợp chất cao phân tử ( protít , polysacarit v.v...) , nó thay đổi trạng thái và tính chất , nếu người ta sấy chúng ở nhiệt độ cao và tách ẩm của chúng quá nhiều . Điều này có thể xảy ra ở những sản phẩm đặc biệt ,nếu sấy đến nhiệt độ cuối quá thấp do đó khả năng phục hồi sản phẩm giảm đi và ảnh hưởng đến độ bền và các tính chất khác của sản phẩm.
Thay đổi lý học trong quá trình sấy, sản phẩm sấy có thể bị sứt mẻ hay bị gãy vỡ chẳng hạn như trong chè , cà phê , thuốc lá thì một số dầu thơm và các chất hoà tan có thể chuyển từ bên trong bề mặt của phần sứt nẻ hay gãy vỡ.
Thông thường sản phẩm sấy cần được sấy ở nhiệt độ không quá cao sau đó được làm nguội . Nhưng cần chú ý dùng nhiệt độ cao sẽ rút ngắn được thời gian sấy nhưng lại mâu thuẫn với chất lượng của sản phẩm sấy , vì ở nhiệt độ cao sẽ làm hư hại đến chất lượng của sản phẩm sấy . Sấy ở nhiệt độ thấp sẽ tránh làm giảm chất lượng của sản phẩm sấy nhưng thường kéo dài thời gian sấy . Để giải quyết mâu thuẫn trên , xu thế hiện nay người ta sử dụng nhiệt độ sấy cao nhưng thời gian sấy ngắn . Muốn vậy phải có những thiết bị sấy cấu tạo thích hợp.
Đối với những sản phẩm sấy đồng nhất có kích thước nhỏ như đường tinh thể , hạt tinh bột v.v ... dễ dàng khống chế các điều kiện kỹ thuật trong quá trình sấy , đặc biệt khi nó chỉ tách ẩm bề mặt . Còn đối với sản phẩm ít đồng nhất và có kích thước lớn hơn như các sản phẩm lá , củ v.v ... khống chế các điều kiện kỹ thuật khó khăn hơn vì trong những phần riêng lẻ , sự khác nhau lớn về độ ẩm và sức căng cơ học có thể xảy ra.
Quá trình hoá - lý học xảy ra phức tạp trong những sản phẩm có nguồn gốc động vật như thịt , cá vì nó có cấu trúc và có độ lớn phức tạp , đặc biệt sự trao đổi chất xảy ra trong những sản phẩm thực vật như hoa quả , ngũ cốc , lá thuốc v.v...Cho nên những sản phẩm sấy rất chậm , và các tế bào còn hoạt động nó ngăn cản nhiều sự vận chuyển ẩm trong quá trình sấy . Đièu đó dẫn đến quá trình sấy càng phức tạp và kéo theo việc chọn điều kiện sấy càng phải chặt chẽ và thận trọng hơn.
b ) Đặc tính liên kết ẩm của vật liệu
Quá trình sấy nông sản và thực phẩm có một loạt những biến đổi hoá sinh , hoá lí , cấu trúc cơ học và các biến đổi không thuận nghịch khác làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm.
Sự biến dạng ,nứt ,cong queo , sự thay đổi độ xốp phụ thuộc vào các biến đổi cấu trúc cơ học sự thay đổi hệ keo do pha rắn ( protit , tinh bột , đường ..) bị biến đổi thuộc về quá trình hoá lý . Về mặt sinh hoá sản phẩm sấy thường xảy ra các phản ứng oxi hoá và polime hoá hợp ,phân huỷ vitamin và biến đổi chất màu.
Đối với màu sắc của sản phẩm tuỳ từng trường hợp vào điều kiện phá huỷ .Trong đó người ta nhìn sản phẩm vào khả năng phản chiếu , hấp thụ hay truyền ánh sáng của nó . Về bản chất thực phẩm thường có màu sáng.
Do đó để duy trì màu xanh tự nhiên của clorofin tiếp đến là sự bảo tồn Mg trong phân tử chất màu ,trong điều kiện nóng ẩm . Sự tham gia của môi trường axit , clorofin biến thành phoophitin do mất Mg nếu môi trường hơi kiềm thì khống chế tốt quá trình chuyển hoá Mg.
Tuy nhiên đối với sản phẩm dạng lá , quả sấy thường bị nâu , đen là do phản ứng giữa đường và axit amin , do sự khử của đường dưới tác dụng của nhiệt độ . Do đó để tránh hay làm chậm quá trình biến đổi không thuận nghịch ấy cũng tạo điều kiện cho ẩm thoát ra khỏi lá , quả dễ dàng cần có chế độ sấy thích hợp nghĩa là cần lựa chọn các thông số sấy ( nhiệt độ , độ ẩm và tốc độ của không khí ) tối ưu cho từng loại sản phẩm.
3 - phẩm chất của lá thuốc lá
Theo lý thuyết nhiệt động học /1/ , không khí bao quanh vật liệu sấy thực chất là không khí ẩm . Tuỳ theo nhiệt độ của nó mà không khí có thể nhận thêm hay nhả bớt một lượng hơi nước nhất định . Vì vậy một vật liệu xốp đặt trong không khí luôn luôn xảy ra quá trình tương tác ẩm trong điều kiện nhiệt độ của vật và không khí không đổi . Quá trình vật liệu nhận thêm nước là quá trình hấp phụ . Ngược lại , quá trình vật liệu mất bớt hơi nước chúng ta gọi là quá trình khử hấp phụ . Động lực của quá trình tương tác này là độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu với không khí .Người ta chứng minh rằng quá trình dịch chuyển ẩm nói chung và quá trình hấp phụ , quá trình khử hấp phụ nói riêng cũng như quá trình dẫn nhiệt là các quá trình không thuận nghịch .Bởi vậy quá trình biến đổi ẩm trong lòng vật liệu lá thuốc đối với tác nhân sấy là quá trình không thuận nghịch . Mặt khác do ảnh hưởng của nhiệt độ cao sự biến đổi đó cũng sẽ làm giảm hàm lượng gluxit và protêin và hoạt tính của men trong sản phẩm bị ngừng trệ . Đây là sự biến đổi cơ bản nhất trong quá trình sấy thuốc lá.Ngoài ra , cùng với lượng ẩm thoát ra , lượng dầu thơm trong lá thuốc cũng bị tổn thất , chủ yếu là các hợp chất thơm dễ bay hơi và các este của dầu thơm .
Do đó hàng năm , lượng nguyên liệu thuốc lá bị mốc rất lớn , chiếm 15 20% /8/ dẫn tới thiệt hại kinh tế mỗi năm ước tính hàng tỷ đồng . Việc sử lý mốc chủ yếu bằng các biện pháp thủ công như đánh mốc , rửa mốc ,chặt bỏ các phần thuốc bị mốc và tiếp tục đống kiện , bảo quản trong điều kiện bình thường . Nên trong thời gian ngắn do quá trình xử lý mốc chưa triệt để những bào tử nấm có trong thuốc lá ,đồng thời quá trình chặt mốc , đánh mốc đã làm bao tử nấm phát tán sang những khu vực thuốc chưa bị mốc .Do đó , khi đóng kiện đưa vào bảo quản , gặp điều kiện thuận lợi, nấm tiếp tục phát triển gây hại .Hiện nay một số đơn vị xử lý thuốc ẩm mốc bằng cách đánh mốc ,rửa mốc , đem vào sấy bằng lò sấy gia đình nên tốn rất nhiều chi phí.
Do đặc điểm thời tiết ở nước ta khí hậu nhiệt đới , nóng ẩm độ ẩm không khí cao thường không thuận lợi cho việc bảo quản thuốc lá nguyên liệu .Thuốc lá bị quá ẩm ( =15 20% ) /4/ thường thuốc lá sẽ bị xuống cấp , xuống màu và có thể bị hư hỏng trong quá trình bảo quản ( mốc màng , bị phát nhiệt ).
Khi thu hoạch trong lá thuốc còn chứa nhiều protit, pectin ,tinh bột , diệp lục tố và các hợp chất hữu cơ khác .Bởi vậy nhằm nâng cao và ổn định chất lượng thuốc lá nguyên liệu, quá trình sấy lại lá thuốc ở nhiệt độ cao sẽ làm một số men oxi hoá khử bị ức chế hoạt động , đồng thời cùng với một số phản ứng sinh hoá trong lá thuốc được tiến hành chiếm một phần các chất trên bị phân huỷ làm cho phẩm chất thuốc tốt hơn ,tạo điều kiện cho quá trình lên men sau này. Cho nên khi sấy mùi ngái của lá thuốc bị mất màu một phần cùng với hơi nước tạo cho thuốc lá có mùi thơm và vị thích hợp.
Như vậy sấy lại thuốc lá là giảm thuỷ phần trong lá thuốc để đạt tới thuỷ phần tiêu chuẩn . Mặt khác nhằm ổn định tính chất lý hoá học của thuốc trong quá trình bảo quản.
II ) công nghệ sấy sơ chế lại thuốc lá
Trong quá trình chế biến thuốc lá , người ta phân biệt hai giai đoạn sấy : sấy nguyên liệu thuốc lá tươi và sấy lại nguyên liệu thuốc lá.
Yêu cầu và mục đích sấy của hai giai đoạn này khác nhau , do đó về thiết bị , chế độ và các điều kiện kỹ thuật sấy cũng phải thay đổi để phù hợp với từng giai đoạn
1 - Sấy thuốc lá tươi
Sấy thuốc lá tươi là giai đoạn quan trọng nhất trong quá trình chế biến thuốc lá . Nó ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng của thuốc lá.
Trong quá trình sấy thuốc lá tươi người ta thường kết hợp với giai đoạn ủ men thuốc lá . Giai đoạn này quyết định chất lượng của thuốc lá , đặc biệt là hương vị thuốc lá tăng cao .Vì vậy yêu cầu kỹ thuật của giai đoạn này cần được chú ý
Do đó , thu hoạch thuốc lá đưa vào ủ , sấy chúng ta cần chú ý : Mức độ chín của thuốc lá có ảnh hưởng đến quá trình ủ và sấy . Đối với lá có màu xanh là khó ủ hay không ủ được , khi ủ màu xanh sẽ thành màu xám mà không qua màu vàng ,trung gian . Lá xanh chứa nhiều protít ít gluxit so với lá chín .Trong quá trình trao đổi chất protit trong lá xanh bị phân huỷ nhiều hơn và tích luỹ nhiều amoniac nên các mô lá bị chết sớm .Tiếp theo trong các mô các phản ứng ôxi hoá khử phát triển mạnh tạo ra các sản phẩm màu xẫm tối .Vì vậy trong cùng một mẻ thuốc sấy thì phải đảm bảo có cùng độ chín giống nhau.
Vị bộ : Những lá thuốc ở những vị bộ khác nhau có thành phần không giống nhau . Lá ở vị bộ gốc ít dinh dưõng hơn lá ở vị bộ trên . Do đó trong quá trình ủ chuyển thành màu vàng nhanh chóng hơn ,sấy rễ khô hơn . Vì vậy trong cùng mẻ sấy không nên sấy các lá thuốc ở những vị bộ khác nhau.
Thời gian hái : Lá thuốc hái ở những giai đoạn khác nhau cũng không thể có điều kiện ủ giống nhau được . Nếu sấy chung trong cùng một mẻ sấy thì những lá hái trước cần sấy khô cố định còn những lá hái sau phải tiếp tục ủ thêm . Sự khác nhau này không thể xử lý được mà phải mất đi một trong hai ngày .Vì vây trong cùng thời gian sấy cùng một mẻ sấy phải cùng thời gian hái trong một ngày.
Mức độ lành lặn của lá : Lá thuốc đưa vào lò sấy thường được giữ gìn cẩn thận tránh làm dập nát . ở những chỗ dập nát ,nước thoát nhanh , mô lá thiếu nước sẽ chết nhanh thì quá trình ủ sẽ bị ngừng sớm , clorofin không kịp phân huỷ nên màu xanh của lá vẫn giữ nguyên.
Chuẩn bị thuốc lá để sấy : lá thuốc đã chín hái về cần để riêng theo từng vị bộ , tránh nắng gió làm héo .Khi xếp nên xếp thành lớp đứng hơi nghiêng , cuống lá xuống dưới ngọn lá nên trên . Sau đó chuẩn bị thuốc để sấy , có ba cách treo thuốc vào hầm sấy :
- Xâu giây : Dùng dây gai xa dài khoảng 2,5 m , dùng kim dài chừng 50 – 70 mm luồn qua cuống lá thuốc . Khi xâu lá thuốc vào dây cần để lá nọ cách lá kia khoảng 0,5 1 cm với nguyên tắc lưng đấu lưng , mặt đối mặt để thoát ẩm của vật liệu , sau đó buộc ép vào sào bằng tre hay bằng gỗ hai đầu sào có khoảng cách từ 1015 cm.
- Buộc dây : Dùng dây gai buộc trực tiếp lá thuốc vào sào mà không xâu qua cuống lá như trường hợp trên . Mỗi nút buộc 2 lá to, lá vừa 3 lá , lá nhỏ 45 lá .Nguyên tắc buộc cũng giống như xâu ( nghĩa là lưng giáp lưng , mặt giáp mặt) và mỗi sào buộc không quá 5 kg thuốc tươi.
- Ghim : Dùng ghim tre dài 40 50 cm sống ghim vót dày 2 3 mm , bụng ghim vót mỏng hơn , đầu ghim vót nhọn . Dùng ghim có ưu điểm thuận lợi dùng được lâu , sấy chóng khô và phân loại cũng nhanh , cách ghim như sau: dùng ghim ghim qua cuống lá , lá nọ cách lá kia là 0,51 cm cũng với nguyên tắc lưng giáp lưng , mặt giáp mặt . Sau đó cứ 4 5 ghim buộc vào 1 sào và cũng buộc cách hai đầu sào từ 1015 cm để gác lên băng tải xích .
- Trong khi xâu giây , buộc hay ghim cần có sự chọn lựa đảm bảo các lá thuốc trên cùng một sào phải đồng nhất với nhau về kích thước lá , mức độ chín và vị bộ .
-Từ những khâu chuẩn bị trên khi gác thuốc vào phải gác theo nguyên tắc sau đây : Trên gác đầy , dưới gác thưa /8/ , trên xanh dưới vàng . Các sào ở tầng trên gác cách nhau 1215 cm , các sào ở tầng giữa cách nhau 1518 cm, các sào ở tầng dưới 2025 cm . Theo / 8 / để cho sự chuyển động của không khí nóng được dễ dàng ,lá nhỏ được xếp ở giữa , lá to xếp ở xung quanh tường từ 2030 cm . Xếp như vậy chóng khô và dễ kiểm tra hơn.
- Nếu sấy thuốc lá rời thì phải rải đều trên mặt lưới chiều dày của lớp lá từ 1520 cm không nên rải dầy quá hay mỏng quá . Nếu rải dầy quá thì thuốc lá sẽ không khô đều , nếu mỏng quá sẽ ảnh hưởng tới năng suất máy. Cho nên trong cùng một hầm sấy cần chọn một chủng loại , cùng vị bộ ,cùng độ chín và cùng một thời gian hái ( trong cùng một ngày đêm).
ủ thuốc : Quá trình ủ thuốc nhằm biến đổi thành phần hoá học cũng như màu sắc của lá thuốc trong lúc lá thuốc còn sự sống ( hô hấp ) ,vì thế ở giai đoạn này phải giữ cho lá thuốc đủ tươi . Nếu thấy lá thuốc bị héo , ngọn lá thuốc hơi quăn lại thì phải tưới nước đều trên mặt lá để cho nước bốc hơi làm cho thuốc tươi trở lại . Cũng chính vì lý do này nên nhiệt độ của không khí trong hầm sấy ở giai đoạn này phải nâng lên dần dần và không vượt quá 35C .
Tuy vậy , trong giai đoạn ủ , lá thuốc phải mất đi một lượng nước để tạo điều kiện thuận lợi cho cho sự phân ly các hợp chất hữu cơ phức tạp như tinh bột và protít , clorofin v.v...Sự mất nước trong quá trình ủ là cần thiết song không được vượt quá giới hạn cho phép khoảng 3035 % trọng lượng lúc đầu . Để phù hợp với điều kiện này , độ ẩm tương đối của không khí trong hầm sấy nằm trong khoảng = 7580 % và nhiệt độ từ 3235C . Cần giữ các điều kiện này ( , t0 ) cho tới khi màu vàng xuất hiện ở phần ngọn lá .Nếu lá thuốc không giữ ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợp thì nó dẫn tới trạng thái chết tự nhiên.
2 - giai đoạn sấy khô
Sấy khô là giai đoạn quan trọng nhất trong cả quá trình sấy, chế biến lá thuốc bán thành phẩm . Vì quá trình sấy có ảnh hưởng tới chất lượng ,màu sắc và mùi vị của thuốc lá . Đồng thời nó có một vai trò làm giảm độ ẩm của lá thuốc đến dộ ẩm thích hợp để bảo quản và đóng gói thuận lợi.
Trong giai đoạn này , dưới tác dụng của nhiệt độ cao và oxi hoá màu xanh của lá thuốc hoàn toàn biến mất và lá thuốc hơi khô , sau đó chuyển thành màu vàng . Một số hợp chất hữu cơ phức tạp như tinh bột , protít , clorôfin v.v... ở giai đoạn lên men bị phân huỷ , thay vào đó là hương vị của thuốc lá.
Dùng nhiệt độ để khống chế quá trình lên men , đồng thời cố định những chất có giá trị dinh dưỡng đã được tạo ra trong quá trình lên men .Trong quá trình sấy còn có tác dụng phát huy hương thơm của lá thuốc lá và tạo một số chất có mùi thơm mới làm tăng chất lượng của lá thuốc lá.
chương II
tổng quan về hệ thống sấy
I ) Chọn phương pháp sấy :
Kỹ thuật sấy là kỹ thuật làm giảm độ ẩm của vật liệu sấy đến độ ẩm theo yêu cầu mà thường là độ ẩm cân bằng . Động lực gây ra dịch chuyển ẩm / 7 ,8 / là độ chênh phân áp suất hơi nước trong lòng vật liệu sấy với bề mặt của nó và giữa bề mặt của nó với môi trường .Để tạo ra độ chênh phân áp suất thì người ta chia làm 2 phương pháp sấy : phương pháp sấy lạnh và phương pháp sấy nóng .
1 - phưong pháp sấy lạnh :
Trong phương pháp sấy lạnh người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa VLS và TNS chỉ bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong TNS pam nhờ giảm lượng chứa ẩm d theo công thức ( 2.17) /1/ .Khi đó,ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt ra ngoài môi trường có thể trên dưới nhiệt độ của môi trường ( t > 0 ) và cũng có thể nhỏ hơn 0C .Phương pháp sấy lạnh có thể phân ra làm hai loại HTS : HTS lạnh ở nhiệt độ t > 0C và HTS lạnh ở nhiệt độ t < 0C . Trong đó có hai hệ thống sấy điển hình ở phương pháp sấy lạnh là HTS thăng hoa , HTS chân không.
Do tính phức tạp và không kinh tế nên các HTS chân không và HTS thăng hoa cũng như hệ thống sấy lạnh nói chung chỉ được dùng để sấy những vật liệu quý hiếm không chịu được nhiệt độ cao .Vì vậy , các HTS này là những HTS chuyên dùng , không phổ biến.
2 - phương pháp sấy nóng :
Trong phương pháp sấy nóng TNS và VLS được đốt nóng . Do TNS được đốt nóng nên độ ẩm tương đối giảm dần đến phân áp suất hơi nước pam trong TNS giảm .Mặt khác ,do nhiệt độ của VLS tăng lên nên mật độ hơi trong trong các mao quản tăng /1/ và phân áp suất hơi nước pabtrên bề mặt vật liệu tăng . Như vậy , nhờ đốt nóng hay cả TNS lẫn VLS hay chỉ đốt nóng VLS mà hiệu số giữa phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật pab và phân áp suất hơi nước trong TNS pam tăng dần đến quá trình dịch chuyển ẩm từ trong lòng VLS ra bề mặt và đi vào môi trường.
Căn cứ vào 2 phương pháp sấy được đề cập ở trên để sấy lại thuốc lá ta chọn hệ thống sấy nóng là hợp lý nhất . Đây là loại HTS phổ biến hơn cả .Trong HTS này , VLS nhận nhiệt bằng đối lưu từ một dịch thể nóng mà thông thường là không khí nóng.
II ) các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy :
1 ) Nhiệt dộ sấy :
Về mặt lý thuyết cũng như thực nghiệm / 8 / người ta đã chứng minh được rằng nếu tăng nhiệt độ sấy của lá thuốc 120C chỉ có thể làm tăng vận tốc sấy đồng thời có thể làm giảm thời gian sấy . Ngoài ra với chế độ sấy như vậy , sẽ giảm được kích thước của thiết bị , giảm được giá thành sản xuất thiết bị , mang lại hiệu quả kinh tế về sử dụng nhiên liệu, năng lượng v.v...do đó giảm được giá thành sản xuất.
Nhưng đứng về quan điểm chất lượng sản phẩm thì không cho phép chúng ta quan niêm đơn thuần như vậy . Mà ta phải kể đến tính chất và chất lượng của lá thuốc , nghĩa là phải chọn nhiệt độ sấy thích hợp cho từng giai đoạn sấy và cho từng loại sản phẩm với mỗi loại lá thuốc nhất định và mật độ của lá thuốc trên băng truyền không đổi . Bằng con đường thực nghiệm viện kỹ thuật thuốc lá liên bang nga đã xác định được nhiệt độ thích hợp của lá thuốc năm trong khoảng 35 - 85C . ở nhiệt độ sấy nhỏ hơn 35C có thể do quá trình sinh hoá có lợi cho chất lượng của lá thuốc xảy ra chưa hoàn toàn . Còn sấy ở nhiệt độ lớn hơn 85C thì chế độ sấy càng chặt chẽ thì tốc độ sấy càng nhanh , quá trình sấy càng kinh tế , nhưng không thể áp dụng máy móc cho quá trình sấy thuốc lá . Vì thuốc lá là sản phẩm kém bền về nhiệt và protêin sẽ bị biến tính đường (fructosa) bắt đầu bị caramen hoá , polime hoá các hợp chất cao phân tử xảy ra mạnh . ở nhiệt độ cao hơn nữa thì thuốc lá có thể bị cháy, chất lượng lá thuốc giảm do sự tổn thất ( thăng hoa) mạnh mẽ các tinh dầu có trong lá thuốc nguyên liệu hay sinh ra trong quá trình lên men.
Trong thực tế sản xuất , tuỳ theo điều kiện cụ thể thường người ta căn cứ vào mức độ lên men để quy định nhiệt độ sấy thích hợp .Nếu lá thuốc đã lên men đúng mức thì phải dùng nhiệt độ cao để sấy nhanh, ngăn ngừa sự lên men quá mức làm cho vị của lá thuốc nhạt đi . Nếu mức độ lên men chưa đủ nhưng do điều kiện sản xuất yêu cầu phải sấy thì nhiệt độ sấy phải thấp . Đối với lá thuốc lá người ta dùng phương pháp sấy 2 lần.
Chất lượng của sản phẩm còn phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt độ của tác nhân sấy và vật liệu sấy ,sự phân bố nhiệt độ của các khu vực trong thiết bị sấy . Nếu tốc độ tăng nhiệt độ quá nhanh làm cho tốc độ bay hơi ở bề mặt vật liệu lớn hơn tốc độ chuyển dịch ẩm từ các lớp bên trong ra thì bề mặt của lá thuốc bị cứng lại và ngăn cản sự thoát ẩm của nó . Ngược lại tốc độ tăng nhiệt độ chậm thì cường độ bốc ẩm trên bề mặt vật liệu giảm , thời gian sấy kéo dài .
Cấu tạo thiết bị và sự sắp xếp nguyên liệu sấy không thích hợp thì sức cản của không khí sẽ lớn , làm cho nhiệt độ ở các khu vực sấy không đều , có khu vực quá nóng , sản phẩm ở đó không được bốc hơi ,lại có khu vực bị ngưng tụ hơi nước làm cho sản phẩm bị ướt thêm .Trong quá trình lưu thông , do truyền nhiệt cho vật liệu sấy nên nhiệt độ của tác nhân sấy giảm đi , độ ẩm tương đối tăng lên , khả năng sấy giảm đi.
2 ) Độ ẩm của không khí :
Khả năng sấy của không khí tuỳ từng trường hợp vào độ ẩm tương đối của nó , độ ẩm tương đối của không khí càng bé thì khả năng hút ẩm càng cao . Đây chính là biện pháp nâng cao độ hút ẩm của không khí bằng cách giảm độ ẩm tương đối khi gia tăng nhiệt độ cho không khí . Do tiếp xúc với sản phẩm ẩm mà độ ẩm của không khí tăng lên trong quá trình sấy . Đối với sản phẩm lá thuốc lá sấy trong thiết bị hầm sấy , độ ẩm của không khí khi vào là 10 20% và khi ra là 40 60 % /8/ .
Nếu độ ẩm của không khí vào thiết bị quá thấp thì sẽ làm cho lá thuốc lá bị nứt hay tạo ra lớp vỏ cứng trên bề mặt . Nhưng cao quá thì sẽ làm cho tốc độ sấy chậm . Ngược lại không khí ra khỏi thiết bị có độ ẩm nhỏ thì sẽ tốn năng lượng , nếu độ ẩm của không khí quá cao thì thời gian sấy kéo dài dẫn đến thuốc lá bị thâm đen.
Người ta có thể điều chỉnh độ ẩm của không khí bằng điều chỉnh nhiệt độ của không khí vào ,tốc độ lưu thông của nó và lượng nguyên liệu ẩm chứa trong thiết bị sấy.
3 ) ảnh hưởng bởi tốc độ không khí sấy
Tốc độ của không khí sấy ( tác nhân sấy ) vận chuyển trong thiết bị sấy hay vận chuyển qua lớp lá thuốc lá có ảnh hưởng tới quá trình sấy . Nhất là giai đoạn đầu khi mà độ ẩm của sản phẩm sấy còn cao , giai đoạn sau tốc độ của không khí thay đổi.
Nếu vận tốc của không khí sấy tăng sẽ làm tăng cường độ bốc ẩm , giảm được thời gian sấy . Ngược lại vận tốc sấy tăng quá mức sẽ làm cho quá trình khô quá nhanh gây ảnh hưởng tới hình dáng và chất lượng của lá thuốc . Đồng thời còn gây tổn thất về hương thơm của lá thuốc ở mức độ nào đó gây tổn thất của không khi mang ra ngoài.
Ngoài ba thông số t, ,v kể trên thì độ dày của lớp sản phẩm cũng ảnh hưởng tới quá trình sấy . Lớp sản phẩm càng mỏng thì quá trình sấy càng nhanh và đồng đều . Nhưng nếu mỏng quá lại ảnh hưởng đáng kể đến năng suất của thiết bị.
Trong thiết bị sấy dòng không khí nóng có thể lưu thông song song , cùng chiều hay ngược chiều với hướng chuyển động của nguyên liệu ẩm hay theo chiều thẳng góc , hay lướt trên sản phẩm sấy đứng yên ,hay bao quanh hay xuyên qua lớp sản phẩm .Việc thực hiện chiều sấy có ý nghĩa đặc biệt tới kỹ thuật của quá trình sấy.
Sấy cùng chiều cho tốc độ sấy cao lại không có sự hư hại đối với một số sản phẩm sấy /8/ . Khi thời gian sấy tăng lên thì nhiệt độ của không khí giảm xuống và vận tốc sấy giảm đến một gía trị bé nhất ở cuối thiết bị .Sấy cùng chiều thích hợp đối với những sản phẩm không chịu được nhiệt độ cao.
Với thiết bị sấy cùng chiều lúc đầu TNS là không khí nống và sản phẩm ẩm gặp nhau cho tốc độ sấy cao và không có sự hư hại đối với sản phẩm . Thiết bị sấy ngược chiều trạng thái của không khí và sản phẩm sấy cũng ảnh hưởng nhiều bởi độ chênh lệch nhiệt độ giữa không khí và sản phẩm sấy.
Đứng về quan điểm kinh tế mà xét thì không chỉ riêng yêu cầu nhiệt độ không khí sấy đi ra thấp mà còn yêu cầu bố trí hợp lý để thiết bị sấy đạt được một năng suất thích hợp trong quá trình sấy.
Nếu không khí sấy cung cấp mà quá ít dẫn đến một sự trao đổi ẩm từ không khí đến sản phẩm ướt /8/ . Ngược lại lượng không khí quá nhiều đưa đến sấy quá khô sản phẩm sấy và nhiệt độ không khí sấy đi ra sẽ không kinh tế.
Việc chọn thiết bị sấy cùng chiều hay ngược chiều cần chú ý đến yêu cầu và tính chất của sản phẩm . Vì sản phẩm sấy thuốc lá là sấy lại , chế độ sấy yêu cầu sấy chậm lúc đầu và nhanh lúc cuối , sấy đến một độ ẩm còn lại rất nhỏ . Cho nên phương pháp sấy ngược chiều là phương pháp có hiệu quả và tối ưu nhất.
III ) chọn dạng hệ thống sấy và chế độ sấy
Khi chọn HTS cần căn cứ vào hình dáng VLS và năng suất sấy kinh phí đầu tư cho phép và trình độ tổ chức của xí nghiệp để chọn dạng hệ thống sấy thích hợp . Cho nên, phương án lựa chọn một HTS đạt hiệu quả cao , phải xây dựng trên cơ sở phân tích các điều kiện về trang bị kỹ thuật và vốn đầu tư cho phép.
Do nhu cầu sử dụng năng lượng cao nên việc lựa chọn một hệ thống sấy thích hợp có một ý nghĩa về mặt kinh tế vô cùng quan trọng.
Vì sự tách ẩm bằng phương pháp cơ học là rẻ tiền cho nên chúng ta thường kết hợp việc tách ẩm bằng nhiệt ( sấy ) và cơ học. Qua đó , việc sử dụng nhiệt một cách kinh tế trong quá trình sấy cần được chú ý và người ta thường sử dụng nhiệt lượng còn lại của không khí thải để đun nóng không khí mới hay đun nóng sản phẩm ban đầu.
Chọn những thiết bị cho một hệ thống sấy thường thông qua các bước sau :
+ Loại bỏ những chi tiết và thiết bị không thích hợp với nhau.
+ So sánh những thiết bị với nhau.
+ Sấy thí nghiệm với loại đã chọn , quan sát và theo dõi kỹ lưỡng.
+ Xác định ưu điểm cuối cùng của thiết bị để chọn cho phù hợp với HTS
Trong quá trình so sánh giữa các thiết bị với nhau những đặc điểm sau đây quyết định đến độ bền của hệ thống sấy :
- Tính chất và yêu cầu của sản phẩm ( hạt giống , thực phẩm )
- Thành phần hoá học của sản phẩm ( thành phần nào của sản phẩm nhậy cảm với nhiệt độ )
- Loại thiết bị đưa sản phẩm vào - ra ( thiết bị làm việc giãn đoạn hay liên tục )
- Những vấn đề quan trọng về địa điểm ( sản lượng , phương tiện vận chuyển , thời gian vận chuyển v.v...)
1 - Chọn hệ thống sấy lại lá thuốc lá :
Một vấn đề đặt ra ,làm thế nào để ổn định chất lượng nguyên liệu thu mua và nguyên liệu tồn kho , cùng với một số nguyên liệu ngoại nhập trong thời gian dài mà vẫn đảm bảo được chất lượng nguyên liệu , có hai phương án để giải quyết là :
Phương án 1 : Tiến hành xây dựng kho lạnh để bảo quản lượng nguyên liệu thuốc lá sau thu mua : Nguyên liệu sau thu mua được vận chuyển về các kho lạnh để bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thấp , ổn định sẽ ức chế hoạt động một số men oxi hoá khử có thành phần của lá thuốc , làm cho chất lượng lá thuốc ổn định , khó xuống màu , xuống cáp .Tuy nhiên , do kinh phí xây dựng và vận hành kho lạnh tốn kém và do đặc điểm quản lý vùng nguyên liệu rông cùng với lượng nguyên liệu thu mua hàng năm lớn nên việc đầu tư kho lạnh để bảo quản thuốc lá chưa hợp lý trong điều kiện hiện nay.
Phương án 2 : Tiến hành đầu tư dây chuyền sấy lại để ổn định chất lượng thuốc lá nguyên liệu nhất là thuốc lá đang trong thời gian bảo quản dài chưa được giao nhận cho các nhà máy tránh thiệt hại do thuốc bị ẩm , mốc , xuống màu , xuống cấp.
Qua thực tế cũng như lý thuyết người ta thấy rằng thực hiện phương án 2 là thích hợp với sấy lại thuốc lá hơn cả.
Do vậy , đầu tư dây chuyền sấy lại có tác dụng khi đưa lá thuốc sấy lại thì tạp chất , tạp khí được khử và các men oxi hoá khử bị ức chế , thuỷ phần đạt đến thuỷ phần tiêu chuẩn , dẫn đến chất lượng thuốc lá nguyên liệu được ổn định trong thời gian bảo quản . Bên cạnh đó việc đầu tư dây truyền sấy lại cần đẩm bảo những yêu cầu sau :
- Làm việc liên tục phù hợp với sản xuất hiện đại.
- Dễ dàng khống chế các thông số sấy.
- Có thể khống chế chiều dày của lớp lá thuốc lá rễ ràng.
- Độ ẩm phân bố trong lớp lá thuốc tương đối đồng đều.
2 - Mục tiêu đầu tư hệ thống sấy lại thuốc lá
Vấn đề đặt ra hiện nay, lượng nguyên liệu thuốc lá phụ thuộc vào nhu cầu của các nhà máy thuốc lá điếu . Nên nguyên liệu thường để trong kho chưa đạt tiêu chuẩn bảo quản với thời gian dài . Vì vậy thuốc lá nguyên liệu dễ bị xuống màu , dễ bị xuống cấp.
Khi hậu việt nam nóng , ẩm , sau khi thu mua lá thuốc dễ bị hút ẩm , độ ẩm trong lá thuốc cao . Hiện nay, đến vụ sản xuất thuốc lá , thuốc lá vàng sấy ở một số địa phương chủ yếu sấy bằng bằng lò sấy thủ công theo quy mô gia đình . Khi sấy, nhiệt độ cao nhất để sấy khô thuốc thường khoảng 65 - 70C , thời gian sấy chỉ 100 – 120 giờ . Tại các lò sấy thủ công tính chất hoá lý của thuốc lá chưa ổn định( trong lá thuốc độ ẩm cao là điều kiện thuận lợi cho một số men oxi hoá khử hoạt động ,chuyển hoá vật chất có lợi cho phẩm chất thuốc lá thành vật chất không có lợi ) dẫn đến sau khi bảo quản thuốc thường bị xuống màu , xuống cấp.
Tuy nhiên , do điều kiện kho tàng bảo quản còn chưa bảo đảm , kho chứa thuốc lá đơn giản ( chỉ có tác dụng bảo quản tạm thời ) , không đúng theo yêu cầu đòi hỏi đã làm chất lượng thuốc lá nguyên liệu giảm nhanh chóng . Thời kỳ bảo quản thuốc lá nguyên liệu thường diễn ra trong điều kiện khí hậu nóng , ẩm tại miền bắc nên chỉ một thời gian ngăn thuốc lá sẽ bị hút ẩm , tạo điều kiện thuận lợi cho thuốc dễ bị mốc , xuống màu ,xuống cấp dẫn đến hạ phẩm cấp , chất lượng nguyên liệu . Mặt khác , trong thuốc lá vàng hàm lượng gluxit tổng số prôtêin cao nên gặp điều kiện khí hậu có độ ẩm không khí cao ở hầu hết các năm ( trừ mùa khô ) càng dễ bị ,xuống màu, xuống cấp , mốc.
Mục tiêu đầu tư dây chuyền sấy lại thuốc lá để :
ổn định chất lượng thuốc lá nguyên liệu nhất là thuốc lá tồn kho cùng với nguyên liệu ngoại nhập , trong thời gian bảo quản dài chưa được giao nhận cho các nhà máy , tránh thiệt hại do thuốc bị ẩm mốc . Đồng thời , nhằm nâng cao chất lượng thuốc lá nguyên liệu sau khi nhập khẩu từ một số nước như Trung Quốc , ấn Độ v.v...
Nhằm đáp ứng nhu cầu nguyên liệu thuốc lá có chất lượng ổn định cho các nhà máy thuốc lá điếu . Nâng cao giá trị xuất nhập khẩu nguyên liệu thuốc lá ở các tỉnh phía bắc , góp phần vào việc cạnh tranh với các loại thuốc lá nhập lậu.
Nâng cao đời sống của nhân dân, phát triển cơ sở hạ tầng của các địa phương có trồng thuốc lá .Cùng với quá trình chuẩn bị hội nhập AFTA từ nay đến 2010 thì buộc chúng ta phải đưa chất lượng lên hàng đầu . Vì vậy vấn đề ổn định chất lượng nguyên liệu sau thu hoạch hết sức quan trọng và cần thiết.
3 - Chọn chế độ sấy :
Lựa chọn chế độ sấy thích hợp là một phần quan trọng trong thiết kế hệ thống sấy . Để có được phương pháp sấy hợp lý và hiệu quả chúng ta phân tích các phương pháp sấy đang được phổ biến trong sản xuất công nghiệp.
Phưong pháp sấy đối lưu : Dùng cho tác nhân sấy là chất lỏng đó là chất có hệ số trao đổi nhiệt rất lớn ,ẩm từ vật liệu sấy thoát ngay ra ngoài không hoà tan trong tác nhân sấy . Vì vậy khả năng tách ẩm của tác nhân sấy rất lớn . Phương pháp này cho năng suất cao , thiết bị gọn gàng , chi phí năng lượng ít nhưng giá thành tác nhân sấy cao ,thành phẩm mang hương vị tác nhân sấy . Hơn nữa tác nhân sấy không được sản xuất trong nước.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links