Sử dụng máy bơm chân không trong sản xuất dầu mỡ và những cân nhắc chính

Bơm chân không là thiết bị quan trọng trong sản xuất dầu và mỡ (ví dụ: tinh chế dầu thực vật, khử mùi và phân đoạn), chủ yếu được sử dụng để tạo môi trường áp suất âm cho quá trình khử mùi, tách nước và loại bỏ dung môi. Việc lựa chọn, vận hành và bảo trì bơm chân không ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng dầu, hiệu quả năng lượng và hiệu suất sản xuất. Dưới đây là giải thích chi tiết.

I. Ứng dụng chính của máy bơm chân không trong sản xuất dầu mỡ

1. Quy trình khử mùi: Loại bỏ axit béo tự do, anđehit, xeton và các hợp chất có mùi khác (yêu cầu chân không cao, thường là 0,1–5 mbar). Ngăn ngừa quá trình oxy hóa dầu ở nhiệt độ cao (môi trường thiếu oxy).

2. Khử nước/Tách dung môi: Làm bay hơi nước còn lại hoặc dung môi chiết xuất (ví dụ: hexan).

3. Quy trình phân đoạn: Kiểm soát nhiệt độ kết tinh để tách chất béo rắn khỏi dầu lỏng (ví dụ, phân đoạn dầu cọ).

II. Các loại bơm chân không phổ biến và tiêu chí lựa chọn

1. Bơm chân không vòng chất lỏng

Nguyên lý: Cánh quạt quay tạo ra vòng chất lỏng để bịt kín và hút khí.

Tính năng: Chống ăn mòn (xử lý hơi nước và axit béo nhỏ). Phạm vi chân không hạn chế (~10–30 mbar), phù hợp với các giai đoạn chân không thô.

Ứng dụng: Khử khí sơ bộ hoặc hút chân không phụ trợ trong quá trình xử lý trước. Thường kết hợp với máy phun hơi nước.

2. Máy phun hơi nước (Bơm khuếch tán)

Nguyên lý: Sử dụng hơi nước áp suất cao để cuốn khí, đạt được độ chân không cao.

Tính năng: Khả năng hút chân không cao (xuống tới 0,1–1 mbar), lý tưởng cho tháp khử mùi. Không có bộ phận chuyển động, chịu nhiệt và chống ăn mòn.

Nhược điểm: Tiêu thụ nhiều hơi nước, tốn nhiều năng lượng. Cần có bộ ngưng tụ để xử lý hỗn hợp hơi-khí.

3. Bơm chân không trục vít khô

Nguyên lý: Nén khí không dầu thông qua rotor trục vít quay.

Tính năng: Phạm vi chân không vừa phải (1–10 mbar), không gây ô nhiễm, phù hợp cho các ứng dụng thực phẩm. Xử lý các hạt dầu nhỏ (cần lọc trước).

Ứng dụng: Hệ thống khử mùi quy mô nhỏ đến trung bình. Các quy trình yêu cầu độ tinh khiết của dầu cao (ví dụ: dầu đạt tiêu chuẩn dược phẩm).

4. Bơm chân không Roots (Bơm tăng áp)

Nguyên lý: Nén khí cơ học thông qua rôto đôi, thường kết hợp với bơm vòng chất lỏng hoặc bơm trục vít.

Tính năng: Tăng tốc độ bơm, giảm tải cho máy bơm chính.

Phạm vi chân không: 0,1–10 mbar.

Ứng dụng: Hệ thống khử mùi liên tục quy mô lớn.

III. Những cân nhắc về hoạt động

1. Khả năng tương thích phương tiện

Hơi dầu và ngưng tụ: Khí có thể chứa axit béo hoặc glycerol, gây ăn mòn. Sử dụng thép không gỉ (316L) hoặc hợp kim niken. Lắp đặt bộ ngưng tụ hoặc bẫy hơi để giảm thiểu sự xâm nhập của hơi dầu (ngăn ngừa hiện tượng đóng cặn hoặc nhũ tương hóa).

Hơi nước: Bơm vòng chất lỏng cần thay thế chất lỏng định kỳ (chất chống tạo bọt) hoặc chất ức chế cặn.

2. Cấu hình hệ thống chân không

Thiết lập nhiều giai đoạn: Đối với chân không cao: Kết hợp Roots + bơm vòng chất lỏng hoặc bộ phun hơi + bộ ngưng tụ + bơm khô.

Thiết kế đường ống: Tránh uốn cong đột ngột để giảm sức cản dòng chảy; cách nhiệt đường ống (ngăn ngừa tắc nghẽn do ngưng tụ dầu).

3. Bảo trì

1) Kiểm tra rò rỉ: Thường xuyên kiểm tra tính toàn vẹn của hệ thống (ví dụ: tốc độ tăng áp suất).

2) Vệ sinh & Bảo dưỡng:

Bơm khô: Loại bỏ cặn carbon (từ cặn dầu bị oxy hóa).

Bơm vòng chất lỏng: Theo dõi độ pH của chất lỏng (ngăn ngừa ăn mòn axit), xả định kỳ.

3) Phòng ngừa dòng chảy ngược:

Đóng van nạp trước khi tắt máy (tránh dầu chảy ngược, rất quan trọng đối với bộ phun hơi).

4. Tuân thủ an toàn và môi trường

Chống cháy nổ: Sử dụng máy bơm đạt chứng nhận ATEX để xử lý dung môi (ví dụ: hexan).

Xử lý khí thải: Hơi ngưng tụ phải trải qua quá trình hấp phụ bằng than hoạt tính hoặc oxy hóa nhiệt (kiểm soát VOC).

IV. Các vấn đề thường gặp và giải pháp

Vấn đề 1: Không đủ chân không

Nguyên nhân: Rò rỉ, cặn bẩn ở bơm, chất lỏng làm việc bị nhiễm bẩn.

Giải pháp: Phát hiện rò rỉ, vệ sinh bơm, thay thế chất lỏng.

Vấn đề 2: Ăn mòn máy bơm

Nguyên nhân: Do axit béo hoặc hơi nước ngưng tụ tấn công.

Giải pháp: Nâng cấp vật liệu (ví dụ: Hastelloy), tăng cường khả năng ngưng tụ.

Vấn đề 3: Tiêu thụ năng lượng cao

Nguyên nhân: Máy bơm quá khổ hoặc dàn dựng không hiệu quả.

Giải pháp: Tối ưu hóa tổ hợp bơm, triển khai điều khiển VFD.