Hệ thống máy và thiết bị lạnh: VAI TRÒ CÁC HỆ THỐNG LẠNH TRONG NỀN KINH TẾ QUỐC DÂN – VOER
Bia là sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống độ cồn thấp, thu nhận được bằng cách lên men rượu ở nhiệt độ thấp dịch đường (từ gạo, ngô, tiểu mạch, đại mạch vv…), nước và hoa húp lông. Qui trình công nghệ sản xuất bia trải qua nhiều giai đoạn cần phải tiến hành làm lạnh mới đảm bảo yêu cầu.
Đối với nhà máy sản xuất bia hiện đại, lạnh được sử dụng ở các khâu cụ thể như sau:
– Sử dụng glycol (hoặc nước muối) có nhiệt độ thấp khoảng -8 o C để hạ nhiệt độ dịch đường từ 20 o C xuống 8 o C. Kỹ thuật lạnh hiện đại sử dụng glycol để làm lạnh vì nước muối gây ăn mòn hư hỏng thiết bị điện.
– Dùng nước 1 o C hạ nhiệt độ dịch đường từ 80 o C xuống khoảng 20 o C.
Dịch đường sau quá trình húp lông hoá có nhiệt độ khoảng 80 o C cần phải tiến hành hạ nhiệt độ một cách nhanh chóng xuống nhiệt độ lên men 6đến8 o C. Tốc độ làm lạnh khoảng 30đến45 phút. Nếu làm lạnh chậm một số chủng vi sinh vật có hại cho quá trình lên men sẽ kịp phát triển và làm giảm chất lượng bia. Để làm lạnh dịch đường người ta sử dụng thiết bị làm lạnh nhanh. Quá trình đó được thực hiện qua hai giai đoạn:
Làm lạnh đông CO2
Trong quá trình lên men nhờ các quá trình thuỷ phân mà trong các tank lên men sinh ra rất nhiều khí CO2. Quá trình phát sinh khí CO2 thể hiện ở phản ứng dưới đây.
Kết quả cuối cùng của quá trình chuyển hoá (lên men) từ đường hexoza đến rượu etylic và khí cácbonic có thể biểu diễn bằng phương trình tổng quát của Gay – Lussac như sau:
Khí CO2 lại rất cần cho trong qui trình công nghệ bia như ở khâu chiết rót và xử lý công nghệ ở tank lên men. Khí CO2 thoát ra từ các tank lên men trong các quá trình sinh hoá cần phải được thu hồi, bảo quản để sử dụng vào trong dây chuyền công nghệ. Để bảo quản CO2 tốt nhất chỉ có thể ở thể lỏng, ở nhiệt độ bình thường áp suất ngưng tụ của CO2 đạt gần 100at. Vì vậy để giảm áp suất bảo quản CO2 xuống áp suất dưới 20 kG/cm2 cần thiết phải hạ nhiệt độ bảo quản xuống rất thấp cỡ -30 đến -35oC.
Dưới đây trình bày sơ đồ làm lạnh CO2:
Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống thu hồi CO
2