Việt Nam có nhiều tiềm năng về sản xuất muối biển. Hiện nay, dù sản xuất muối theo phương pháp phơi nước hay phương pháp phơi cát cũng tốn rất nhiều diện tích mặt bằng chưa kể đển sự ảnh hưởng của thiên tai. Quá trình làm muối kéo dài nhiều ngày, nếu mưa giông, bão sẽ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sản xuất muối, thậm chí là mất trắng. Phương pháp sản xuất cổ truyền tốn nhiều nhân công trong quá trình sản xuất mà năng suất chưa cao, chất lượng muối mới chỉ dừng ở việc sản xuất muối ăn hàng ngày, muốn sử dụng muối công nghiệp thì hiện tại Việt Nam vẫn phải nhập khẩu rất nhiều. Nhóm nghiên cứu đã ứng dụng những thiết bị và công nghệ tiên tiến hiện đại, nghiên cứu, thiết kế chế tạo mô hình sản muối biển, đưa ra phương pháp sản xuất nước chạt theo công nghệ mới với sản lượng cao gấp nhiều lần bằng cách lợi dụng khoảng không để tiết kiệm diện tích mặt bằng, đồng thời trong trường hợp xảy ra thiên tai, nghề làm muối dễ dàng che chắn nhanh gọn giảm tổn thất trong quá trình thu hoạch muối, và điều đặc biệt là có thể nâng cấp chất lượng muối theo nhiều dạng sản phẩm.
Hiện nay, trong nước chưa có cơ sở sản xuất muối nào ứng dụng công nghệ và thiết bị này.
Thiết kế tổng thể hệ thống sản xuất nước chạt
Sơ đồ nguyên lý thiết kế hệ thống tổng thể hệ thống sản xuất muối biển được thể hiện trên hình
Hệ thống thiết bị sản xuất muối biển được thực hiện đầy đủ theo bốn quy trình trên
Nước biển sạch sau xử lý được chứa trong bể chứa, trạm bơm cung cấp nước biển theo đường ống số 1, van khóa, vòi, hệ thống ống dẫn, phun lên hệ thống giàn E3D để thực hiện bốc hơi nước. Hệ thống giàn phơi được bố trí theo biên dạng hình sin, nhằm mục đích tăng diện tích bốc hơi, đồng thời nước biển được phun trực tiếp từ trên cao xuống sẽ loại bỏ chất tan, Ca2+ được bổ sung theo tỉ lượng để kết tủa các ion tạp chất như cacbonat và sulphat (nếu cần). Quá trình nước biển được bơm tuần hoàn trên hệ thống, lặp đi lặp lại theo thời gian nhất định, lượng nước biển sẽ bay hơi dần dần cho đến khi nào nồng độ nước biển được nâng từ 2,5 cho đến 25 độ Baume thì coi như kết thúc quá trình sản xuất nước chạt. Mặt sàn được phủ bạt HDPE để đảm bảo sạch, giúp thu gom phần nước biển bắn ra trong quá trình sản xuất.
Quá trình nước biển bốc hơi qua công đoạn thứ 2 được lặp đi lặp lại nhiều lần, khi đạt nồng độ như mong muốn, chúng ta thu lại lượng nước chạt này và chứa trong bể chứa rồi tiếp tục được đưa sang giai đoạn thứ 3 là kết tinh muối. Tại công đoạn thứ ba này chúng tôi sử dụng các khay kết tinh để kết tinh muối, mỗi một khay tương ứng với một nồng độ khác nhau. Lượng nước chạt được đổ vào khay kết tinh số 1, sau khi đạt nồng độ 26,25 độ, chúng tôi tiếp tục tách lượng nước muối thu được ở khay thứ nhất sang khay thứ 2, và tiến hành phơi khô muối ở khay số 1, thu muối, sau đó lại tiếp tục cho lượng nước chạt vào khay số 1. Lượng nước muối đã chuyển sang khay thứ 2 sau khi đạt nồng độ 27 độ, chúng tôi lại tiếp tục phơi khô và thu muối đồng thời chuyển lượng nước muối sang khay thứ 3, phơi muối ở khay thứ 3 xong chúng tôi thu muối đồng thời lại tiếp tục cho lượng nước muối của khay thứ 3 vào khay kết tinh thứ 4 rồi phơi khô muối ở khay thứ 4. Chu trình cứ thực hiện như vậy cho đến khi thu được lượng muối ở mỗi khay khác nhau.
Nhóm nghiên cứu đã lựa chọn được sơ đồ nguyên lý của hệ thống sản xuất nước chạt trong mô hình sản xuất muối biển công nghệ cao E3D bằng phương pháp bay hơi lập thể
- Đã tính tính toán thủy lực Hệ thống đường ống cấp nước chạt lên giàn phơi; lựa chọn bơm có lưu lượng Q = 0,0005m3/s; cột áp H = 9,55 m H2O; công suất động cơ điện Nđc = 0,5 kW.
- Tính toán kích thước giàn phơi lắp đặt trong dây chuyền thiết bị sản xuất muối biển công nghệ cao bằng phương pháp bay hơi lập thể E3D với tổng diện tích bay hơi trên không là 60m2 tấm bay hơi trên mặt phẳng nghiêng. Như vậy, diện tích bay hơi trên không gấp 5 lần diện tích bay hơi trên mặt bằng. Từ đó, ta dễ dàng nhận thấy phương pháp sản xuất nước chạt thay vì tốn diện tích mặt bằng thì ta đã lợi dụng diện tích trên không để tiết kiệm diện tích sản xuất trong quá trình chế biến nước chạt. Đồng thời, phương pháp này, hệ thống nước biển được phun từ trên xuống nên đã loại bỏ được tạp chất trong quá trình sản xuất.
- Lựa chọn vật liệu cho các thiết bị có thể đáp ứng yêu cầu cho hệ thống sản xuất muối biển công nghệ cao bằng phương pháp bay hơi lập thể.
- Đã chế tạo mô hình thiết bị sản xuất muối
- Đã chế tạo thành công mô hình sản xuất nước chạt
- Đã chế tạo thành công mô hình kết tinh phân đoạn
Tính toán thủy lực hệ thống sản xuất nước chạt
Sơ đồ hệ thống trạm bơm vận chuyển nước biển tới giàn phơi lập thể thể hiện trên hình 2:
Thiết kế chế tạo hệ thống kết tinh phân đoạn
Lắp ráp hệ thống sản xuất nước chạt thực tế
Lương Thị Minh Châu, Khoa Cơ Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam