Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu kỹ thuật sấy đường tinh luyện RS bằng phương pháp tầng sôi xung khí

Luận án "Nghiên cứu kỹ thuật sấy đường tinh luyện RS bằng phương pháp tầng sôi xung khí" được hoàn thành với mục tiêu nhằm nghiên cứu xác định được mô hình toán và hệ phương trình mô tả quá trình sấy đường tinh luyện RS bằng phương pháp tầng sôi xung khí; Xác định được các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy, tiêu hao năng lượng nhiệt, năng lượng điện trong quá trình sấy đường tinh luyện RS bằng phương pháp tầng sôi xung khí.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu kỹ thuật sấy đường tinh luyện RS bằng phương pháp tầng sôi xung khí BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHẠM QUANG PHÚNGHIÊN CỨU KỸ THUẬT SẤY ĐƯỜNG TINH LUYỆN RS BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẦNG SÔI XUNG KHÍ Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí Mã số: 9.52.01.03 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TP. HCM – Năm 2024Công trình được hoàn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Bùi Trung Thành 2. PGS. TS. Lê Anh Đức Phản biện 1: .................................................... Phản biện 2: .................................................... Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án họp tại Trường Đại họcNông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Vào hồi .... giờ .... ngày….. tháng ..... năm ........ Có thể tìm hiểu luận án tại: 1. Thư viện Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh 1 MỞ ĐẦU1. Đặt vấn đề Đường tinh luyện RS (Refined Standard sugar) được hình thành từ quá trìnhkết tinh, độ ẩm sau công đoạn ly tâm thường trong khoảng từ 0,5 – 1,5% và phảithực hiện sấy ngay nếu không chỉ sau một thời gian ngắn chúng sẽ bị kết dínhkhối và đóng thành bánh, đặc biệt khi có tác động nhiệt thì chúng càng dễ bị kếtdính. Kết dính và đóng bánh là hiện tượng trong đó các tinh thể đường giảm độ ẩmliên kết, dẫn đến sự quá bão hòa ở bề mặt tinh thể và kéo theo sự kết tinh. Tạicác điểm tiếp xúc giữa các tinh thể, sự kết tinh bề mặt này tạo ra liên kết bắc cầugiữa các tinh thể. Khi đó, đường không còn chảy tự do và được gọi là “đóngbánh”. Các sản phẩm đường mía chủ yếu của các nhà máy đường gồm đường thô vàđường tinh luyện, do vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên tại mỗi vùng trồng míakhác nhau nên chữ đường (CCS) và hàm lượng các tạp chất phi đường cũng khácnhau dẫn đến các đặc điểm hình học và tính chất nhiệt vật lý của đường được sảnxuất tại mỗi vùng cũng không đồng nhất. Theo tiêu chuẩn, độ ẩm yêu cầu củađường thô để bảo quản phải không lớn hơn 0,2% (TCVN 6961 : 2001) và đốivới đường tinh luyện không lớn hơn 0,05% (TCVN 6958 : 2001) nên việc sấyđường và nghiên cứu các đặc tính của đường được sản xuất ở mỗi vùng miềncũng cần được làm sáng tỏ. Để giải quyết vấn đề tiêu hao năng lượng trong quá trình sấy, phương phápsấy tầng sôi kiểu xung khí (pulsed fluidized bed) đã được đề xuất trong thời giangần đây. Phương pháp sấy tầng sôi xung khí cho phép giảm lưu lượng tác nhânsấy cấp vào trong cùng một năng suất sấy so với sấy tầng sôi thông thường. Mộtsố nghiên cứu đã công bố cho thấy kết quả khả quan về mặt tiết kiệm năng lượngcủa phương pháp sấy này. Mặt khác, để xử lý cho các trường hợp khi sấy vật liệudạng tinh thể, giữa các hạt có xu hướng dính, kết khối và đóng bánh thì kiểu sấytầng sôi xung khí sẽ dễ dàng tách liên kết giữa các hạt bằng cách thay đổi trạngthái cấp khí đột ngột. Nhờ tác động bằng dòng tác nhân khí nên va đập cơ họcgiữa vật liệu sấy và ghi phân phối tác nhân sấy được giảm thiểu nên các hạt vậtliệu ít bị bào mòn các cạnh, ít bị vỡ hạt dẫn đến tỷ lệ thu hồi sản phẩm và chấtlượng sấy sẽ tốt hơn. Các nghiên cứu về sấy tầng sôi xung khí trên thế giới cũng còn tồn tại nhiềuvấn đề chưa được giải quyết đặc biệt trong quá trình sấy đường RS bao gồm đặctính thủy khí và động học, quá trình truyền nhiệt – truyền ẩm và vấn đề tiết kiệmnăng lượng. Như vậy, việc nghiên cứu kỹ thuật đường tinh luyện RS bằng phương pháptầng sôi xung khí là cần thiết nhằm giải quyết bài toán sấy thực tiễn để đáp ứng 2mục tiêu nâng cao chất lượng sản phẩm và tiết kiệm năng lượng trong bối cảnhhội nhập toàn cầu.2. Mục tiêu nghiên cứu − Nghiên cứu xác định được mô hình toán và hệ phương trình mô tả quá trình sấy đường tinh luyện RS bằng phương pháp tầng sôi xung khí. − Xác định được các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy, tiêu hao năng lượng nhiệt, năng lượng điện trong quá trình sấy đường tinh luyện RS bằng phương pháp tầng sôi xung khí. − Xây dựng được chế độ sấy đường tinh luyện RS hợp lý nhằm giảm chi phí của quá trình sấy, nâng cao chất lượng sản phẩm sấy. − Xác định được các giá trị về tiết kiệm năng lượng trong quá trình sấy đường tinh luyện RS bằng phương pháp tầng sôi xung khí.3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu a. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm quá trình sấy đường tinh luyện RS trênmô hình sấy tầng sôi xung khí dạng mẻ, năng suất 5 kg/mẻ. b. Đối tượng nghiên cứu Đường tinh luyện RS (Refined Standard) sau công đoạn ly tâm, được sản xuấttại công ty mía đường Cần Thơ (CASUCO), phân bố kích thước hạt trong khoảng400 – 1200 m, độ ẩm ban đầu đạt 1,5%  0,05. Độ ẩm và màu sắc sản phẩm sau khi sấy là các hàm mục tiêu khi đánh giáchất lượng sản phẩm sấy, tiêu hao điện năng riêng và nhiệt năng riêng là các yếutố đánh giá chi phí của quá trình sấy.4. Đóng góp mới của luận án Luận án “Nghiên cứu kỹ thuật sấy đường tinh luyện RS bằng phương pháptầng sôi xung khí” bao gồm các đóng góp mới sau đây: 1. Xây dựng được bộ thông số hình học và nhiệt vật lý của đường tinh luyện RS bao gồm: đường kính tương đương, cầu tính, khối lượng riêng, khối lượng thể tích, nhiệt dung riêng, hệ số dẫn nhiệt, độ ẩm cân bằng và hệ số khuếch tán ẩm hiệu dụng. 2. Xác định được một số thông số thủy khí của quá trình sấy tầng sôi xung khí đối với đường tinh luyện RS bao gồm: độ rỗng của lớp hạt tĩnh và lớp hạt sôi tối thiểu, vận tốc sôi tối thiểu, tổn thất áp suất qua lớp hạt tĩnh và lớp hạt sôi tối thiểu. 3. Xác định và giải được mô hình toán học mô tả quá ...