1. Tên tiến bộ kỹ thuật: Công nghệ và hệ thống thiết bị sản xuất colophan và tinh dầu thông, quy mô 5000 tấn sản phẩm/năm
2. Tác giả: TS. Phạm Anh Tuấn và các cộng sự
3. Số và ngày quyết định công nhận: Quyết định số 1566/QĐ-CB ngày 30/9/2013 của Cục Chế biến, Thương mại nông lâm thủy sản và Nghề muối.
4. Đặc tính kỹ thuật:
Tổng công suất lắp đặt 55 kW; Tiêu thụ điện năng 18,5 kWh/tấn sản phẩm, than đá 58kg/tấn sản phẩm, nước 1,5 m3/tấn sản phẩm; Năng suất chế biến 20 tấn sản phẩm/ngày; Số công nhân vận hành xưởng chế biến 10 người/ca.
Chất lượng sản phẩm tạo ra: Colophan nhiệt độ chảy mềm 79,60C; Chỉ số axit 179,8 mgKOH/g; Hàm lượng chất không xà phòng hoá 2,84%; Hàm lượng nước 0,062%; Màu sắc đạt mức X; Tinh dầu thông: khối lượng riêng ở 200C là 0,8553; chỉ số axit 0,62 mgKOH/g; chỉ số khúc xạ ở 250C là 1,46638; nhiệt độ sôi là 1550C; thể tích cất ở 1700C là 96% thể tích; cặn không bay hơi là 2,03% khối lượng.
– Tỷ lệ thu hồi sản phẩm: 85%
– Tỷ lệ thu hồi sản phẩm đạt trung bình 88,7%.
– Chi phí điện là 18,4 kWh/tấn nguyên liệu nhựa thông.
– Chi phí than là 58,6 kg/tấn nguyên liệu nhựa thông.
– Chi phí nước là 1,3 m3/tấn nguyên liệu nhựa thông.
5. Nguyên lý làm việc
Các giải pháp kỹ thuật mới nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng của quá trình chế biến nhựa thông
Quy trình công nghệ hoá lỏng nguyên liệu nhựa thông:
Quá trình làm việc gián đoạn theo mẻ, với khối lượng nguyên liệu nhựa thông nạp từ 3200 – 3500kg/mẻ, bổ sung 8 – 10% nước và 12 -15% dầu thông theo khối lượng nguyên liệu. Kết hợp gia nhiệt bằng hơi bảo hòa trực tiếp thông qua bộ điều khiển tự động và khấy trộn với tốc độ 36 vòng/phút. Kết thúc quá trình hóa lỏng với nhiệt độ dịch nhựa đạt 85±20C, thời gian hoá lỏng 45 phút. Tiếp tục dừng chế độ khấy và gia nhiệt để thực hiện quá trình lắng 30 phút trước khi bơm dịch nhựa sang các công đoạn làm sạch. Kết quả khảo nghiệm hiệu suất hoá lỏng 100%.
Quy trình công nghệ làm sạch nhựa thông (rửa, lắng, lọc):
Quy trình thực hiện 2 lần rửa nhựa với nhiệt độ 90±20C trong điều kiện khấy trộn tốc độ 42 vòng/phút. Lần 1 nạp bổ sung từ 4 – 5% tinh dầu thông và 30% nước theo khối lượng dịch nhựa; Phối trộn chất trợ lắng và xử lý màu bằng axit Oxalic với hàm lượng 0,8kg/tấn dịch nhựa; Thời gian lắng lần 1 trước khi phân ly xả nước và tạp chất là 1giờ30 phút. Lần 2 nạp bổ sung dầu thông khoảng 35% và 30% nước tiến hành chu kỳ gia nhiệt và khấy trộn đến nhiệt độ cài đặt 90±20C. Tiếp tục bơm dịch nhựa sang công đoạn lắng chính kết hợp quá trình lọc, thời gian thực hiện tại thiết bị lắng là 90 phút trước khi bơm dịch sang công đoạn chưng cất. Kết quả khảo nghiệm hiệu suất lắng tạp chất đạt 98,3%.
Quy trình công nghệ chưng cất:
Quá trình chưng cất gián đoạn theo mẻ, năng suất 3000 kg/mẻ, dịch nhựa được nạp vào thiết bị chưng cất nhờ bơm hút chân không. Điều khiển quá trình gia nhiệt bằng hệ thống tự động cấp hơi quá nhiệt (nhiệt độ 2250C, áp suất 11-12at) thông qua hai bộ trao đổi nhiệt gián tiếp và trực tiếp. Chế độ giải nhiệt ngưng tụ hỗn hợp hơi dầu và nước nhờ tổ hợp hai thiết bị ngưng tụ nối tiếp với 2 nguồn tải nhiệt có nhiệt độ khác nhau. Nguồn tải nhiệt thứ nhất là nước thường thông qua tháp giải nhiệt và nguồn tải nhiệt thứ hai là nước lạnh 5 -7,50C thông qua máy lạnh làm lạnh nước. Nhiệt độ cuối quá trình chưng cất đạt 163 -1650C tương ứng áp suất chân không đạt 700 -710mmHg. Kết thúc quá trình chưng cất được xử lý sục khí nito trong thời gian 5-7 phút để giải phóng triệt để lượng hơi nước còn ngậm trong khối colphan nóng chảy, cân bằng áp suất trong thiết bị chưng cất trước khi tiến hành tháo xả dịch colophan định lượng đóng thùng.
- Hiệu quả kinh tế xã hội
Giá thành công nghệ và hệ thống thiết bị so với nhập ngoại chỉ bằng 30% (Nhật Bản) và 50% (Trung Quốc) với cùng quy mô.
Chi phí (điện, than, nước) giảm 50%; tỷ lệ thu hồi tăng trung bình 3%; năng suất chế biến tăng 44% so với công nghệ và thiết bị xuất xứ Nhật Bản (tại công ty cổ phần thông Quảng Ninh trước khi ứng dụng TBKT). Về chất lượng sản phẩm đạt tiêu chuẩn xuất khẩu sang thị trường Nhật, Mỹ, EU …
Hiệu quả kinh tế doanh nghiệp ước tính trung bình giá trị tăng khoảng 6-7 tỷ đồng/năm so với công nghệ cũ.
– Tác động tích cực đến chiến lược quy hoạch phát triển trồng rừng và khai thác nhựa từ cây thông của tỉnh phía Bắc, khu vực Miền Trung và Tây Nguyên.
– Tạo công ăn việc làm và thu nhập cho hàng vạn người dân trồng và khai thác nhựa thông khu vực các tỉnh Miền Trung, Tây Nguyên và một số tỉnh khu vực phía Bắc.
– Mở rộng thị trường, gia tăng lợi nhuận cho các công ty thành viên và tăng sức mạnh cạnh tranh của sản phẩm nhựa thông Việt nam trên thị trường Quốc tế. Giảm thiểu việc xuất khẩu nguyên liệu nhựa thông thô sang thị trường Trung Quốc và tình trạng ép giá của các thương nhân Trung Quốc, góp phần bình ổn giá cả thu mua nguyên liệu cho người nông dân.
– Tác động tích cực đến ngành chế biến nhựa thông nước ta, có thể chủ động công nghệ và thiết bị trong nước đáp ứng nhu cầu của thực tiễn sản xuất mà không phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài với giá đầu tư cao.
- Phạm vi ứng dụng:
Các địa bàn có tiềm năng trồng và khai thác nhựa thông như các tỉnh khu vực Miền núi phía Bắc và khu vực Miền trung Tây Nguyên. Tiến tới có thể xuất khẩu Công nghệ và Hệ thống thiết bị chế biến nhựa thông cho một số nước trong khu vực như Lào và Myanma ./.
- Khuyến cáo sử dụng
Qua quá trình nghiên cứu và hoàn thiện công nghệ từ năm 2006 đến nay, thực tế sản xuất thông qua các cơ sở ứng dụng đã đem lại hiệu quả kinh tế cao từ việc tăng năng suất, giảm chi phí nhiên liệu, tăng tỷ lệ thu hồi sản phẩm, đặc biệt là nâng cao được chất lượng sản phẩm, giảm ô nhiễm môi trường và cải thiện được điều kiện làm việc cho người công nhân. Mặt khác làm chủ được công nghệ với thiết bị chế tạo trong nước đã giảm được giá thành so với nhập khẩu từ 50 – 60%. Lợi ích hơn nữa là tạo được nhiều công ăn việc làm và tăng thu nhập cho người nông dân các vùng trồng và khai thác nhựa thông, góp phần xóa đói giảm nghèo.