Mã số N1052: Hệ thống chưng cất tinh dầu, dược liệu công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn giải quyết bài toán kinh tế áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào ngành chiết suất tinh dầu dược liệu Việt Nam

I.Vấn đề cấp thiết cho việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào ngành chưng cất tinh dầu Việt Nam

Nhu cầu tinh dầu và hương liệu (cho mỹ phẩm), thứ đang được coi là “vàng xanh”, trên thế giới tăng nhanh do người dân ngày càng có xu hướng trở về dùng những hợp chất tự nhiên. Trong khi đó, Việt Nam là một trong những nơi thuận lợi nhất để trồng một số loại cây chiết xuất tinh dầu,Việt Nam có đặc trưng khí hậu nhiệt đới, 3/4 diện tích là đồi núi, trên 2/3 dân cư sinh sống tại các vùng nông thôn. Các sản phẩm từ cây trồng hầu hết chưa được chế biến sâu để trở các sản phẩm thương mại hóa có giá trị gia tăng cao. 

Hình ảnh I.1a: Rừng cây Quế (Ảnh THLC)

Theo thống kê của Hiệp Hội Tinh Dầu Việt Nam (VOCA) thì hiện nay nước ta đang có khoảng 300 loại cây có thể dùng chiết xuất tinh dầu. Và trong đó có 50 loại được sử dụng nhiều nhất. Đặc biệt, những loại cây này lại rất dễ trồng. Và không mất quá nhiều thời gian để chăm sóc cũng như ít sâu bệnh hơn các loại cây khác. Chưa kể giá trị kinh tế mà chúng mang lại vô cùng tiềm năng. Chính vì vậy mà ngành công nghiệp sản xuất và chiết xuất tinh dầu ở nước ta đang dần trở nên được quan tâm. Và chú trọng đầu tư từ phía các doanh nghiệp và Chính phủ.

Tuy nhiên, phần lớn doanh nghiệp xuất khẩu tinh dầu của Việt Nam quy mô còn nhỏ và sản xuất tinh dầu theo phương pháp thủ công, thô sơ. Trong khi đó, muốn đạt tiêu chuẩn organic, phải xây dựng được vùng nguyên liệu, đầu tư thiết bị công nghiệp hiện đại giúp quá trình chiết xuất tinh dầu được đảm bảo một cách tốt nhất.

II.Nghiên cứu, chế tạo sản xuất và thử nghiệm thiết bị chưng cất công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất giải quyết hiệu quả khó khăn đang mắc phải:

Phát hiện “mỏ vàng” là một chuyện, khai thác thế nào lại là chuyện khác. Vấn đề mấu chốt là phải tạo ra các sản phẩm đạt tiêu chuẩn hoàn toàn tự nhiên (organic). Quy trình này được thiết lập từ khâu trồng trọt, chăm bón, thu  hoạch, đến khi ra sản phẩm tinh dầu.

Nắm bắt được nhu cầu sản xuất, cũng như khó khăn trong công nghệ chưng cất làm sao để  đạt hiệu quả cao và tối ưu chi phí đầu tư thiết bị cũng như chi phí sản xuất nhất  thì Machinex Việt Nam cùng với đội ngủ kỹ sư thiết kế, thợ cơ khí tay nghề cao đã nghiên cứu, chế tạo, vận hành thành công Hệ thống chưng cất tinh dầu bằng điện công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn với sinh hàn làm mát 2 cấp giúp quá trình chưng cất tinh dầu nhanh và tận thu tinh dầu tối đa hiệu quả nhất so với các loại chưng cất tinh dầu thủ công. Với đa dạng công suất từ mini hộ gia đình cơ sở nhỏ vừa và qui mô công nghiệp

1.Hệ chưng cất chiết suất tinh dầu công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn công suất từ mini hộ gia đình cơ sở nhỏ vừa:

Hình 1a: Bản vẽ cấu tạo thiết bị chưng cất tinh dầu dùng điện công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn, sinh hàn làm mát 2 cấp tự động.

Hình 1b:Hình ảnh thực tế thiết bị chưng cất tinh dầu dùng điện công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn, sinh hàn làm mát 2 cấp tự động.

Nguyên Lý Làm việc của hệ thống chưng cất tinh dầu dùng điện công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn, sinh hàn làm mát 2 cấp tự động.

Theo phương pháp lôi cuốn hơi nước trên thiết bị chưng cất tinh dầu có hồi lưu được công ty Cổ Phần Machinex Việt Nam phát triển nghiên cứu và chế tạo. Nguyên liệu được nạp vào nồi, nén chặt, sau đó đóng thiết bị. Hơi nước được cấp từ hệ thống ngoài, quá trình chưng cất liên tục trong 3h.Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước dựa trên sự khuếch tán và lôi cuốn theo hơi nước của những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao. Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa tinh dầu trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất định. 

Ngay khi nguyên liệu được làm vỡ vụn thì chỉ có một số mô chứa tinh dầu bị vỡ và cho tinh dầu thoát tự do ra ngoài theo hơi nước lôi cuốn đi. Phần lớn tinh dầu còn lại trong các mô thực vật sẽ tiến dần ra ngoài bề mặt nguyên liệu bằng sự hòa tan và thẩm thấu. Ở nhiệt độ nước sôi, một phần tinh dầu hòa tan vào trong nước có sẵn trong tế bào thực vật. Dung dịch này sẽ thẩm thấu dần ra bề mặt nguyên liệu và bị hơi nước cuốn đi. Còn nước đi vào nguyên liệu theo chiều ngược lại và tinh dầu lại tiếp tục bị hòa tan vào lượng nước này. Quy trình này lặp đi lặp lại cho đến khi tinh dầu trong các mô thoát ra ngoài hết.

Do đó, việc điều chỉnh nhiệt độ trong quá trình vận hành nồi chưng cất cần nhiều kinh nghiệm để có một mẻ tinh dầu đạt chất lượng, đây cũng là nguyên nhân chính dẫn đến việc chưng cất kém hiệu quả khi sử dụng phương pháp chưng cất thủ công đun củi Khắc phục nhược điểm đó thì Machinex Việt Nam đã chế tạo sản xuất tủ điện điều khiển tự động thông minh cho toàn hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn động hoàn toàn được áp dụng vào hệ thống chưng cất hồi lưu tuần điều khiển nhiệt độ, cài đặt và hiển thị nhiệt độ, thời gian chưng cất mỗi mẻ tự động 

- Giai đoạn 1: cần gia nhiệt 70-75°C và thổi dòng hơi tuần hoàn cho nguyên liệu chín đều. Mục đích là hấp chín nguyên liệu, phá vỡ các mô chứa tinh dầu. Quá trình này mất 1-1,5 giờ.
- Giai đoạn 2: cần gia nhiệt cho nồi hấp đến 80-85°C. Mở khóa cho dòng hơi chạy qua hệ thống làm lạnh. Cấp không khí cho nồi hấp với cường độ thấp. Thời gian đầu của quá trình này thu được nhiều chất thơm từ lá (tinh dầu có độ nóng thấp). Ổn định nhiệt độ trong khoảng 2-2,5 giờ. Giai đoạn này thu hồi gần như đa số tinh dầu trong lá.
- Giai đoạn 3: cần gia nhiệt tối đa đến 90-95°C để thu hồi hết những tinh dầu còn lại. Cấp không khí với cường độ cao để kéo các hơi-tinh dầu còn sót trong nguyên liệu. Giai đoạn này khoảng 0,5 giờ. Giảm nhiệt độ bể nước làm mát bằng cách thải nước mặt và bơm thêm nước cho bể. Kiểm tra nước thoát ra không còn váng tinh dầu thì ngừng chưng cất.

Sử dụng công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn là dạng công nghệ mới nhất giúp đẩy nhanh quá trình chiết suất tinh dầu thô nguyên chất với hàm lượng cao nhất 

- Chiết suất đa dạng các loại tinh dầu cho các loại nguyên liệu thân thảo như (Sả, Bạc Hà, Quế,..) Các loại thân võ (Tràm gió, tràm năm gân, trà, bạch đằng,..) Các loại vỏ như: (Bưởi, Cam, Chanh, Quýt, Tách,..) các loại củ (gừng, nghệ,..)

- Vật liệu chế tạo hoàn toàn bằng thép không ghỉ Inox Sus 304 đảm bảo sự chắc chắn và vệ sinh an toàn theo tiêu chuẩn dược, mỹ phẩm

- Hệ thống được chế tạo 2,3 lớp an toàn từ lò hơi (cho công suất công nghiêp)

Hình II.1b Nguyên Lý Làm việc của hệ thống chưng cất tinh dầu dùng điện công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn, sinh hàn làm mát 2 cấp tự động.

2. Hệ chưng cất chiết suất tinh dầu công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn công suất Qui Mô Công Nghiệp:

• Nguyên liệu sau khi băm sẽ cho hứng trực tiếp vào máng thu của phểu băng tải cấp liệu trực tiếp vào lồng chứa trong nồi chưng cất đến khi cho đầy.
• Đồng thời đang cấp liệu cho hai nồi chưng cất thì lò hơi bắt đầu hoạt động trước để đủ áp để khi cấp liệu đầy thì công nhân tiến hành khóa nắp 2 nồi chưng cất và bắt đầu quá trình mở van cấp hơi vào hai nồi chưng cất.
• Trong quá trình thao tác vận hành công nhân đứng trên sàn thao tác để thao tác toàn bộ qui trình chưng cất khi tiến hành chưng cất xong công nhân cho mở nắp nồi và điều khiển palang để cẩu lồng nguyên liệu di chuyển đến phểu băng tải thải nguyên liệu ra vị trí tập kết mang thải bỏ
• Toàn bộ hệ thống lò hơi kiểm soát nhiệt độ, thời gian tự động được điều khiển bằng PLC hiển thị đầy đủ thông số và cài đặt sử dụng trên màn hình cảm ứng, hệ thống cấp hơi vào nồi chưng cất bằng van bi xoay chuyên dụng chịu áp và van an toàn 2 cấp, đồng hồ áp, cơ, điện và van điều áp an toàn trong suốt quá trình chưng cất.
• Tất cả đường ống dẫn hơi nóng được bọc bảo ôn bông thủy tinh cách nhiệt và toàn bộ hệ thống chế tạo có thể nâng cao suất thêm 50% theo yêu cầu riêng của khách hàng .

Hình ảnh II.2a bản vẻ cấu tạo dây chuyền chiết suất tinh dầu công suất 20 tấn/ngày (Máy rửa nguyên liệu, bàn thao tác, máy băm nguyên liệu, phểu cấp liệu, sàn thao tác,Palang nâng hạ lồng nguyên liệu, lò hơi, nồi chưng cất, phểu lấy liệu ra, bồn chứa và hệ thống CIP rửa tự động thiết bị)

Hình ảnh II.2a Mội phần thực tế dây chuyền chiết suất tinh dầu công suất 20 tấn/ngày (Nồi chưng cất, sàn thao tác)

III.Đánh giá hiệu quả của hệ thống chưng cất tinh dầu công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn:

1.Sử dụng công nghệ lôi cuốn hơi nước hồi lưu tuần hoàn là dạng công nghệ mới nhất giúp:

- Đẩy nhanh quá trình chiết suất tinh dầu thô nguyên chất với hàm lượng cao nhất so với phương pháp thủ công

- Tiết kiệm thời gian chưng cất, nhân công so với phương pháp thông thường phải ngồi canh lửa nước.

- Chưng cất đa dạng các loại nguyên liệu cho cùng một nồi chưng Như thân thảo (Sả, Bạc Hà, Huế,..) Các loại thân võ (Tràm gió, tràm năm gân, trà, bạch đằng,..) Các loại vỏ như: (Bưởi, Cam, Chanh, Quýt, Tách,..) các loại củ (gừng, nghệ,..)

- Dễ dàng vận hành, hệ thống điều khiển thông minh, an toàn và đa dụng khi sử dụng

- Hệ thống hiện đại, an toàn vệ sinh mà chi phí đầu tư hợp lý thích hợp nhân rộng cho tất cả vùng miền cả nước

- Đa dạng các loại công suất khác nhau từ mini hộ gia đình, cơ sở nhỏ vừa đến qui mô công nghiệp.

Hình III.2a: Hệ thống chưng cất đa dạng nguyên liệu cho nhà máy chưng cất tinh dầu sản xuất mỹ phẩm Pure ở thủ thùa long an

2. Hiệu quả kinh tế cao và tạo tác động tích cực đến xã hội

+ Tiết kiệm thời gian, nhân công sản xuất

+ Hiệu quả tối đa cho việc chiết suất thu hồi tinh dầu

+ Thành phẩm tinh dầu sau chưng cất đạt chất lượng cao đủ điều kiện xuất khẩu ra thị trường thế giới

+ Giải quyết việc làm nhàn rỗi khu vực nông thôn, vùng núi tạo tiền đề phát triển kinh tế Vùng và là điều kiện giúp kinh tế nông mới phát triển bền vũng

+ giảm khoảng cách nghèo giàu giữa thành thị và nông thôn 

+ Tăng khả năng cạnh tranh tinh dầu, dược liệu Việt Nam với thế giới

+ Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu cũng như tài nguyên đất, rừng một cách hợp lý hiệu quả 

+ Tận thu phụ phế phẩm từ việc chưng cất, chiết suất tinh dầu (Bả Sau chưng cất có thể làm nấm đối vs Sả, làm phân bón hữu cơ vi sinh đối với các loại khác, nước bảo hòa Hydrosol pha chế làm dung dịch rửa tay, xà phòng, xịt đuổi côn trùng,.. 

Hình III.1a: Tạo việc làm cho nhân công lao động vùng núi và nông thôn đẩy nhanh quá trình tiến lên nông thôn mới giảm khoản cách giàu nghèo giữa thành thị và nông thôn

Thông Tin Machinex Việt Nam:

• Website: www.machinex.vn
• Email: info@machinex.vn
• VPGD: Số 27 DV04, Phường Mộ Lao, Quận Hà Đông, TP Hà Nội
• Machinex TPHCM: 163/8 Phạm Đăng Giảng, Phường Bình Hưng Hoà, Quận Bình Tân, TP HCM
• Zalo: https://bit.ly/2rLpq9m
• Fanpage: https://www.facebook.com/machinexvina
• Youtube: https://www.youtube.com/@MachinExVietNam