Thông qua việc thực hiện nhiệm vụ khoa học công nghệ được Bộ Công Thương giao, ThS. Phạm Quang Phú cùng các cộng sự của mình đã đạt được nhiều kết quả khả thi, mang tính ứng dụng cao.

Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng, đường RS hay muối tinh là các dạng vật liệu rời, có ẩm tập trung nhiều ở bề mặt nên dễ hút ẩm, dễ kết dính thành từng khối khi có cấp nhiệt liên tục, đồng thời cũng tồn tại ẩm liên kết bên trong nên rất khó tách khỏi vật liệu. ThS. Phạm Quang Phú cho hay, để tách được ẩm liên kết cần cung cấp nhiệt lượng cao. Tuy nhiên, việc cung cấp nhiệt lượng cao lại ảnh hưởng đến màu sắc cũng như chất lượng của sản phẩm. Do đó, để sấy sản phẩm đường RS và muối tinh thì phương pháp sấy tầng sôi cấp khí gián đoạn (hay còn gọi là phương pháp sấy tầng khôi xung khí) được đánh giá là phương pháp sấy phù hợp nhất.

Để giải quyết được bài toán sấy các sản phẩm như đường RS và muối tinh, nhóm đặt ra mục tiêu nghiên cứu chế tạo thiết bị sấy tầng sôi xung khí dạng liên tục theo hướng tiết kiệm năng lượng, năng suất 20kg/h. Thiết bị sẽ được ứng dụng để sấy vật liệu có đặc tính kết dính trong môi trường nhiệt - ẩm. Theo đó, nhóm thực hiện đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật sấy tầng sôi xung khí đối với sản phẩm đường RS. Với những kết quả nghiên cứu lý thuyết, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thiết kế và chế tạo mô hình vật lý ở quy mô thí nghiệm để tiến hành nghiên cứu thực nghiệm.

ThS. Phạm Quang Phú cho biết, phương án quy hoạch thực nghiệm bậc 2 gồm bốn yếu tố ảnh hưởng đã được xây dựng cho quá trình sấy đường RS. Kết quả là, các phương trình hồi quy bậc 2 đã được thiết lập để đánh giá ảnh hưởng của bốn thông số công nghệ bao gồm: nhiệt độ sấy; vận tốc tác nhân sấy, tần số xung khí; đường kính hạt. Đồng thời, đánh giá các hàm mục tiêu đầu ra gồm: độ ẩm sản phẩm; tỷ lệ thu hồi chính phẩm; chi phí điện năng riêng; chi phí nhiệt năng riêng. Từ đó, xác định được các chế độ sấy hợp lý cho quá trình sấy đường RS là: nhiệt độ sấy 71,5 độ C; vận tốc tác nhân sấy 2,1 m/s; tốc độ xung khí 0,55Hz; đường kính hạt trung bình là 467 µm.

ThS. Phạm Quang Phú - Chủ nhiệm đề tài cho biết, ở chế độ sấy này, độ ẩm sản phẩm đạt 0,035%, tỷ lệ thu hồi chính phẩm đạt 100%. Bên cạnh đó, chi phí điện năng đạt 187 Wh/kg sản phẩm, chi phí nhiệt năng đạt 1024 kj/kg sản phẩm, cho thấy kỹ thuật sấy tầng sôi xung khí có khả năng tiết kiệm năng lượng hơn so với kỹ thuật sấy tầng sôi thông thường. 

“Kết quả nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cho thấy, máy sấy tầng sôi xung khí liên tục phù hợp để sấy các loại vật liệu rời, có kích thước nhỏ, dễ bị kết dính trong môi trường nhiệt. Các thông số công nghệ chính, ảnh hưởng đến quá trình sấy vật liệu trên máy sấy tầng sôi xung khí liên tục là nhiệt độ sấy, vận tốc nhân sấy, tần số xung khí và đường khí trung bình của hạt” – ThS. Phạm Quang Phú nhấn mạnh.

Tuy nhiên, theo ThS. Phạm Quang Phú, ngoài yếu tố độ ẩm thì các yếu tố khác như màu sắc sản phẩm sấy, độ vỡ hạt, hàm lượng chất dinh dưỡng hay hàm lượng đường trong sản phẩm sau khi sấy… cũng là những yếu tố cần xem xét khi đánh giá chất lượng sản phẩm. Với mô hình thực nghiệm từ đề tài này, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục tìm hiểu, đánh giá thêm nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy và có thể tiến hành trên nhiều loại vật liệu khác.

Với việc thực hiện thành công đề tài "Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị sấy vật liệu rời có độ kết dính cao kiểu tầng sôi xung khí liên tục năng suất 20kg/h", nhóm nghiên cứu Trường ĐH Công nghiệp TP. HCM đã xây dựng được chế độ sấy phù hợp cho quá trình sấy sản phẩm đường mía, góp phần làm đa dạng hóa các máy sấy vật liệu rời trong công nghệ chế biến thực phẩm, hướng đến nâng cao chất lượng sản phẩm và tiết kiệm năng lượng. Bên cạnh đó, mô hình vật lý từ kết quả nghiên cứu của đề tài còn là cơ sở để nghiên cứu chuyên sâu về kỹ thuật sấy tầng sôi xung khí, và làm nền tảng để phát triển công nghệ sấy tầng sôi xung khí ở quy mô công nghiệp.