THIẾT kế NHÀ máy sản XUẤT cồn TUYỆT đối từ rỉ ĐƯỜNG với NĂNG SUẤT 80 000 lít NGÀY

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHÓA: 2018- 2022 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CỒN TUYỆT ĐỐI TỪ RỈ ĐƯỜNG VỚI NĂNG SUẤT 80.000 LÍT/NGÀY Người hướng dẫn: TS Ngô Thị Minh Phương Sinh viên thực hiện: Lê Nguyễn Minh Trí Mã sinh viên: 1811507310148 Lớp: 18HTP1 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ rỉ đường với suất 80.000lit/ngày Sinh viên thực hiện: Lê Nguyễn Minh Trí MSV: 1811507310148 Lớp: 18HTP1 Rượu sản phẩm có từ lâu đời, đồ uống có mặt nơi giới, từ loại thượng hạng bình dân, ln có mặt vui đến bữa ăn ngày Ngồi mục đích sử dụng làm đồ uống, rượu etylic sử dụng nhiều lĩnh vực khác như: làm chất sát trùng lĩnh vực y tế, làm nguyên liệu dung mơi cho phản ứng hóa học, đặc biệt cồn tuyệt đối dùng để thay phần nhiên liệu cho động ô tô Cồn thay 20 – 22% tổng lượng xăng để sử dụng ô tô phương tiện khác dùng động xăng Đây hướng phát triển đầy triển vọng ngành cơng nghiệp việc sử dụng cồn thay phần cho xăng làm giảm bớt ô nhiễm môi trường, để tiết kiệm lượng loại động Cồn tuyệt đối có nhiều ứng dụng, sản xuất cồn tuyệt đối cơng việc cần thiết quan tâm phát triển Cồn sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu khác như: gạo, ngơ, khoai, sắn, rỉ đường… Trong đó, việc sản xuất cồn tuyệt đối từ nguyên liệu rỉ đường có ý nghĩa kinh tế cao khơng có q trình nghiền, nấu ngun liệu đường hóa nguyên liệu từ tinh bột Xuất phát từ sở đó, tơi giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít sản phẩm/ngày” Nội dung - Lập luận kinh tế kỹ thuật - Tổng quan qúa trình sản xuất rượu etylic - Lựa chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ - Cân vật chất - Tính tốn chọn thiết bị - Tính – Nước- Nhiên liệu - Tổ chức tính xây dựng - Kiểm tra sản xuất - An toàn lao động vệ sinh xí nghiệp LỜI NĨI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp sản phẩm cuối sinh viên trước rời khỏi trường đại học Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp cần phải áp dụng kiến thức tích lũy năm qua Chính vậy, kiến thức tiếp thu suốt trình học trường tảng vững giúp tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy khoa Hóa nói chung thầy mơn Kỹ Thuật Thực Phẩm nói riêng tận tình giảng dạy giúp đỡ tơi suốt q trình học tập trường để tơi áp dụng kiến thức học tích lũy suốt năm qua để hoàn thành đồ án tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn cô Ngơ Thị Minh Phương, người tận tình bảo cho kiến thức kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện thuận lợi để hồn thành đồ án tốt nghiệp Cuối xin chân thành cảm ơn bạn bè người thân ủng hộ giúp đỡ suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp CAM ĐOAN Tơi: Lê Nguyễn Minh Trí, xin cam đoan nội dung đồ án không chép nội dung đồ án mẫu khác Các số liệu đồ án hướng dẫn thầy hướng dẫn thân tính tốn cách trung thực, nguồn trích dẫn có thích rõ rang, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ tài liệu, tạp chí, cơng trình nghiên cứu cơng bố, website Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan Sinh viên thực Lê Nguyễn Minh Trí MỞ ĐẦU 15 CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 16 1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên nhà máy 16 1.2 1.3 1.4 Nguồn nguyên liệu 16 Hợp tác hoá 16 Nguồn điện nhiệt 16 1.5 1.6 Giao thông vận tải thị trường tiêu thụ 17 Nguồn nhân lực 17 1.7 Nguồn cung cấp nước vấn đề xử lý nước 17 1.8 Thoát nước 17 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 19 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 Nguyên liệu 19 Rỉ đường 19 Nước 21 Nấm men 22 2.2 2.2.1 2.2.2 Tổng quan sản phẩm 23 Tính chất vật lý 24 Tính chất hóa học 24 2.2.3 Tính chất sinh học 24 2.2.4 Ứng dụng Ethanol 25 2.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ Ethanol ngồi nước 35 2.3.1 Tình hình sản xuất, tiêu thụ Ethanol giới 35 2.3.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ cồn tuyệt đối Việt Nam 36 2.4 Các phương pháp sản xuất cồn 25 Có hai phương pháp sản xuất cồn: 25 2.4.1 Phương pháp sinh học 25 2.4.2 2.5 2.5.1 2.5.2 2.6 2.7 2.7.1 Phương pháp tổng hợp hóa học 25 Lên men dịch rỉ đường 26 Cơ sở lý thuyết trình lên men rượu 26 Động học trình lên men 28 Cơ sở lý thuyết chưng cất – tinh chế 29 Công nghệ sản xuất cồn cao độ Error! Bookmark not defined Chưng cất đẳng phí Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ LỰA CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN 37 3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất cồn etylic từ rỉ đường 37 3.2 3.2.1 Thuyết minh dây chuyền 38 Xử lý pha loãng rỉ đường 38 3.2.2 3.2.3 Nuôi cấy nấm men 39 Lên men dịch rỉ đường 41_Toc105426603 3.2.4 3.2.5 Chưng cất tinh chế 42_Toc105426607 Làm nguội bảo quản 44 CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 46 4.1 Kế hoạch sản xuất nhà máy 46 4.1.1 4.1.2 Biểu đồ nhập nguyên liệu 46 Biểu đồ sản xuất nhà máy 46 4.2 4.2.1 4.2.2 Tính cân vật chất dây chuyền sản xuất cồn etylic 46 Lựa chọn thông số kỹ thuật 46 Tính rỉ đường ban đầu 47 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 Tính lượng CO2 48 Lượng dịch đường sau pha loãng xuống 500Bx 49 Lượng axit H2SO4 để axit hoá rỉ đường 49 Lượng chất sát trùng ( Na2SiF6) cần dùng 49 4.2.7 Lượng chất dinh dưỡng bổ sung 49 4.2.8 Tính lượng dịch đường pha đến nồng độ lên men 50 4.2.9 Lượng dịch men giống 50 4.2.10 Tính sản phẩm dầu Fusel cồn đầu 50 4.2.11 Tính lượng giấm chín 50 4.2.12 Biểu đồ thu nhập nguyên liệu năm 51 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 53 5.1 Phân xưởng lên men 53 5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.1.7 5.1.8 5.1.9 Thùng tiếp nhận rỉ đường 53 Thùng xử lý rỉ đường 54 Thùng chứa dịch đường nồng độ 50% 55 Thiết bị pha loãng rỉ đường liên tục 56 Thùng chứa dịch đường 20% 57 Thùng chứa axit H2SO4 58 Thùng chứa chất sát trùng Na2SiF6 59 Thùng chứa chất dinh dưỡng 59 Tank lên men 61 5.1.10 Các tank nhân giống 66 5.1.11 Thùng chứa giấm chín 72 5.2 5.2.1 Phân xưởng chưng cất - tinh chế 73 Tháp thô 73_Toc105426648 5.2.2 5.2.3 Tháp trung gian 77_Toc105426656 Tháp tinh chế 86_Toc105426670 5.2.4 5.2.5 5.2.6 Các phận truyền nhiệt 94_Toc105426674 Các phận làm lạnh 100_Toc105426677 Thiết bị chứa cồn thành phẩm .103 5.2.7 Thiết bị chứa dầu fusel rượu 104 5.2.8 Thùng chứa cồn đầu .104 5.2.9 Thiết bị tách bọt .105 5.2.10 Chọn bơm 106 CHƯƠNG 6: TÍNH HƠI - NƯỚC-NHIÊN LIỆU 109 6.1 Tính 109 6.1.1 6.1.2 6.1.3 6.1.4 Tính cho xử lý rỉ đường 109_Toc105426691 Tính cho trình chưng cất - tinh chế .109 Hơi cung cấp cho trình trùng .110 Tính chọn lị .110 6.1.5 6.2 6.2.1 6.2.2 6.2.4 Tính nhiên liệu 110 Tính nước 111 Lượng nước dùng cho phân xưởng xử lý rỉ đường 111 Nước dùng cho phân xưởng lên men 111_Toc105426709_Toc105426710 Lượng nước cần dùng cho phân xưởng chưng cất - tinh chế 111_Toc105426713 Nước rửa thiết bị 113 6.2.5 6.2.6 6.2.7 6.2.8 Nước cho lò .113 Nước dùng cho sinh hoạt 113 Nước dùng rửa xe 113 Nước dùng mục đích khác .113 6.2.3 CHƯƠNG 7: TỔ CHỨC VÀ TÍNH XÂY DỰNG 115 7.1 7.1.1 7.1.2 7.2 Tổ chức nhà máy 115 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy 115 Tổ chức lao động 115 Kích thước cơng trình 116_Toc105426734 7.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy .120 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày Kích thước là: 18   m 7.2.14 Phòng thường trực bảo vệ Phòng xây dựng gần cổng vào nhà máy Gồm phòng, phòng cổng trước phòng cổng sau Kích thước phịng:   m 7.2.15 Kho nhiên liệu Dùng để chứa dầu đốt cho lò hơi, xăng cho xe máy phát dự phịng Kích thước: 12   m 7.2.16 Kho nguyên liệu Dùng để chứa axit, chất sát trùng, muối dinh dưỡng… Kích thước kho chứa nguyên liệu là: 12   m 7.2.17 Phân xưởng điện Phân xưởng nơi đặt thiết bị sửa chữa khí, điện Xây dựng nhà tầng có kích thước 18 x 12 x m 7.2.18 Khu xử lý nước thải Kích thước khu xử lý bã nước thải: 30×12 m 7.2.19 Trạm máy nén thu hồi CO2 Kích thước: 12   m 7.2.20 Trạm bơm Kích thước trạm bơm:   m Bảng 7.3 Bảng tổng kết cơng trình: ST Tên cơng trình Kích thước (m) Phân xưởng lên men 63  18  8,4 1134 Phân xưởng chưng cất tinh chế  18  27,6 162 Phân xưởng điện lạnh 18  12  216 Kho nguyên liệu 12   144 Phân xưởng xử lý-pha loãng 63  18  9,6 1134 Kho thành phẩm 18   324 Phân xưởng lò 12   72 Nhà hành 24   144 Phịng KCS quản đốc 6×9×9 54 10 Nhà xử lý nước 12   72 11 Đài nước H = 18 , D = 20 12 Nhà vệ sinh – nhà tắm 12 x x 36 T SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương Diện tích (m2) 119 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày ST Kích thước (m) Tên cơng trình Diện tích (m2) T 13 Nhà ăn – tin 15 x x 90 14 Trạm biến áp 4x4x6 16 6x6x4 36 15 Nhà chứa máy phát điện dự phịng 16 Gara ơtơ 24 x x 144 17 Nhà để xe 18 x x 72 18 Phòng thường trực bảo vệ 4x4x4 16x2=32 19 Kho nhiên liệu 12 x x 72 20 Khu vực xử lý nước thải 30x12 360 21 Trạm máy nén thu hồi CO2 12 x x 72 23 Trạm bơm 4  16 Tổng cộng 3788 7.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 7.3.1 Diện tích khu đất xây dựng nhà máy FKD = FXD K XD [6] Đối với nhà máy thực phẩm: KXD = 35÷50% Trong đó: FKD: Diện tích khu đất FXD: Diện tích xây dựng cơng trình FXD =5702m2 KXD: Hệ số xây dựng Chọn KXD = 35% FKD = 5738 0,35 = 16394,29 (m2) Khu đất mở rộng nhà máy chọn 50% diện tích phân xưởng lên men: 1134×0,5 = 567m2 Kích thước khu đất mở rộng (60  10m) 7.3.2 Tính hệ số sử dụng KSD = FSD FKD Trong đó: KSD: Hệ số sử dụng Nó đánh giá tiêu kinh tế kỹ thuật tổng mặt nhà máy FSD: Diện tích sử dụng khu đất FSD = FCX + FGT + FXD + FHR, HL SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngô Thị Minh Phương 120 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày Trong đó: FCX: Diện tích trồng xanh: FCX = 0,25 x FXD = 1425,5m2 FGT : Diện tích đường đi: FGT = 0,5× FXD = 2851 m2 FHR, HL: Diện tích hè rảnh, hành lang: FHR, HL = 0,25×FXD = 1425,5 m2  FSD = 1425,5 + 2851 + 5702+ 1425,5 = 11404(m2) Nên: Vậy : KSD= 𝐹𝑠𝐷 𝐹𝑘𝐷 = 11404 16394,29 = 0,7 KXD = 0,35 , KSD = 0,7 SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngô Thị Minh Phương 121 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày CHƯƠNG 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT Kiểm tra chất lượng sản phẩm vấn đề hàng đầu ngành công nghệ thực phẩm ngành công nghiệp khác Nói chung kiểm tra sản xuất nhằm đảm bảo chất lượng nhà máy Trên sở kiểm tra sản xuất ta đánh giá tình hình sản xuất nhà máy đề biện pháp, kế hoạch hợp lý Đồng thời qua phát chỗ sai sót chưa hợp lý, điều chỉnh có biện pháp cải tiến kỹ thuật nhằm đảm bảo cho nhà máy hoạt động bình thường không ngừng nâng cao suất chất lượng sản phẩm 8.1 Kiểm tra nguyên liệu Rỉ đường đưa vào sản xuất cần phải kiểm tra thông số hàm lượng chất khô, pH, vi sinh vật mức độ nhiễm tạp - Xác định mức độ nhiễm bẩn phương pháp lắng lọc - Hàm lượng chất khô đo Bx kế, khúc xạ kế Bome kế - Xác định hàm lượng đường mật rỉ: Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng đường mật rỉ, có hai phương pháp hay sử dụng Bectran Graxianop, Ôpnhe + Phương pháp Bectran: Đây phương pháp ứng dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm xem xác so với phương pháp khác [5] 8.2 Kiểm tra tiêu giấm chín Hoạt động phận lên men ảnh hưởng lớn đến kết chung tất dây chuyền công nghệ từ đầu đến lên men kết thúc Những sai lầm thiếu sót (nếu có) cơng đoạn trước phát phân tích đầy đủ tiêu dấm chín mà quan trọng nồng độ lên men, hàm lượng đường sót có khả lên men, độ chua nồng độ rượu 8.2.1 Nồng độ lên men - Nồng độ lên men + Độ lên men biểu kiến: Là nồng độ chất hòa tan dịch lọc lên men (dấm chín) 200C điều kiện dấm chín cịn chứa rượu CO2, xác định tiêu để điều chỉnh trình lên men sản xuất + Độ lên men thực: Là nồng độ chất hồ tan dịch lọc dấm chín sau chưng cất loại bỏ hết CO2, rượu, chất khí chất dễ bay thêm nước cất đến khối lượng ban đầu SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 122 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày M= B−b 100% B + Mức độ lên men Trong đó: M: Mức độ lên men B: Hàm lượng chất hoà tan dịch đường ban đầu (%) b: Hàm lượng chất hồ tan dịch lọc dấm chín (%) [5] 8.2.2 Xác định đường sót lên men Xác định lượng đường chưa lên men Trong giấm chín rỉ đường chứa chủ yếu saccaroza hỗn hợp đường hồn ngun gồm glucoza fructoza, trước xác định cần thủy phân saccaroza thành đường khử tiến hành theo [5] 8.2.3 Độ chua dấm chín Độ chua dấm chín cho biết mức độ nhiễm tạp khuẩn trình lên men biểu diễn theo hai cách Một biểu diễn theo số gam axit sulfuric chứa lít dấm Hai độ chua biểu diễn theo độ Một độ chua số ml NaOH 1N cần thiết để trung hòa axit tự chứa 20 ml giấm Một độ chua tương đương 2,45 g H2SO4 /lít [1] 8.2.4 Độ cồn dấm chín Sau lên men trước hết ta cần kiểm tra nồng độ rượu giấm, đồng thời phải kiểm tra rượu sót đáy tháp thô tháp tinh Muốn xác định ta phải chưng cất để tách rượu khỏi chất hòa tan Đối với kiểm tra rượu sót (nồng độ thấp), sau thu dịch cất ta đem xác định rượu theo phương pháp hóa học [1] 8.3 Kiểm tra chất lượng cồn sản phẩm 8.3.1 Nồng độ rượu Đo độ rượu rượu kế thủy tinh gọi tửu kế hay thước đo độ rượu [1] 8.3.2 Hàm lượng axit este cồn Trong cồn chứa nhiều loại axit khác nhau, tạo thành trình lên men, chủ yếu axit axetic Vì người ta thường biểu diễn độ axit cồn theo axit axetic tính theo mg lít cồn khan [1, tr 141] Dùng ống hút cho 100ml cồn pha lỗng tới 50% vào bình tam giác 250ml Nối với hệ thống làm lạnh ngược, đun sôi 15 phút để tách CO2 Tiếp theo làm lạnh đến nhiệt độ phòng, cho 3÷4 giọt phenolftalein, dùng dung dịch NaOH 0,5N chuẩn đến xuất màu hồng nhạt V   10  100 C Hàm lượng axit tính theo cơng thức: (mg/l) [1] Trong đó: V: Số dung dịch NaOH 0,1N tiêu hao điện phân 6: Số mg axetic ứng với 1ml NaOH 0,1N SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngô Thị Minh Phương 123 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày 10: Hệ số chuyển thành lít 100: Hệ số chuyển thành cồn 100%.s C: Nồng độ cồn dung dịch đem phân tích Sau chuẩn hàm lượng axit thêm vào hỗn hợp 5ml NaOH 0,1N nối với hệ thống làm lạnh đun sôi để tạo điều kiện cho phản ứng: CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH Đun xong, đem làm nguội đến nhiệt độ phòng cho 5ml H2SO4 0,1N vào bình Sau chuẩn lại H2SO4 dư NaOH 0,1N tới xuất màu hồng nhạt Hàm lượng este cồn xác định: E = V  8,8  10  100/c (mg/l) [1, tr 142] V: số ml NaOH 0,1N tiêu hao chuẩn H2SO4 dư 8,8: lượng este etylic ứng với 1ml NaOH 0,1N 8.3.3 Xác định hàm lượng aldehyt Trong cồn chứa chủ yếu aldehyt axetic Để xác định dùng nhiều phương pháp khác hay dùng phương pháp iod [1] Tiến hành: Lấy 50ml rượu cồn pha lỗng xấp xỉ 50% cho vào bình tam giác 250ml Sau thêm vào 25ml NaHSO3 1,2% lắc để Tiếp tục cho vào 5÷7 ml HCl 0,1N dung dịch iốt 0,1N để oxy hoá lượng NaHSO3 dư với thị dùng dung dịch tinh bột 0,5% Lượng dung dịch I2 0,1N 0,01N tiêu hao giai đoạn khơng tính đến Tiếp theo cho vào bình 25ml dung dịch NaHSO3 để giải phóng lượng NaHSO3 andehyt Sau phút dùng dung dịch I2 0,01N để chuẩn lượng NaHSO3 vừa giải phóng kết hợp với andehyt ban đầu phản ứng kết thúc xuất màu tím nhạt Song song với mẫu thí nghiệm, làm thí nghiệm kiểm chứng cách thay 50ml rượu 50ml nước cất Hàm lượng andehyt xác định: (V − V0 )  0,22  1000 50  C % (mg/l) [1] V, V0: số ml dung dịch I2 0,01N tiêu hao mẫu thí nghiệm mẫu kiểm chứng 0,22: số mg andehyt axetic tương ứng 1ml dung dịch I2 0,01N C: số ml rượu mẫu lấy để phân tích 8.3.4 Xác định hàm lượng furfurol Cơ sở: Nếu cồn có chứa furfurol phản ứng với aniline mơi trường HCl, màu dung dịch hồng – da cam Cường độ màu tỉ lệ thuận với hàm lượng furfurol Tiến hành: lấy ống nghiệm 25ml có nút nhám, dùng ống hút nhỏ 10 giọt aniline giọt HCl vào ống nghiệm Tiếp theo cho 10 ml cồn lắc để yên Nếu sau 10 SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 124 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày phút hỗn hợp khơng màu cồn đạt tiêu chuẩn, xuất màu hồng xem cồn khơng đạt tiêu chuẩn có chứa nhiều furfurol 8.3.5 Xác định hàm lượng alcol cao phân tử Alcol cao phân tử sản phẩm trung gian trình lên men rượu Trong thành phần chứa chủ yếu alcol amylic alcol butylic Để xác định dựa vào phản ứng màu chúng với aldehyt salixilic môi trường sulfuric cho hổn hợp màu da cam [1] Tiến hành: dùng ống đong 50ml hay 25ml có nút nhám rửa sạch, sấy khơ Sau cho vào ống thứ 10ml cồn, ống khác chứa 10ml dung dịch mẫu có hàm lượng andehyt axetic tương đương mẫu thí nghiệm, dùng ống hút cho vào ống đong 0,4ml dung dịch andehyt salixilic 1% 20ml axit sunfuric đậm đặc Nút ống đong lắc đều, để yên 30 phút Sau đem so màu mắt thường, màu ống thí nghiệm phù hợp với màu ống mẫu hàm lượng ancol cao phân tử rượu thí nghiệm hàm lượng ancol cao phân tử mẫu Hàm lượng ancol cao phân tử tính theo cồn: ax100/C (mg/l hay %) [1] a: hàm lượng dầu fusel mẫu C: nồng độ cồn mẫu thí nghiệm 8.3.6 Xác định hàm lượng alcol metylic Ancol metylic chất lỏng linh động khơng màu, hịa tan nước theo tỷ lệ Ancol metylic chất độc thể Nếu uống vào từ dến 10g bị ngộ độc, mắt bị rối loạn bị mù Nếu uống nhiều gây tử vong Người ngửi lâu phải ancol metylic bị ngộ độc Tiêu chuẩn nước tiên tiến ta áp dụng hàm lượng alcol metylic cồn thô không 0,13% Đối với cồn tinh chế không 0,05% cồn hảo hạng không 0,03% [1] Tiến hành: Lấy ống nghiệm t0(18x180) khơ sạch, cho vào 0,1ml dịch cồn rượu cộng thêm 5ml KMnO4 1% 0,4ml dung dịch axit sunfuric đậm đặc Lắc nhẹ để yên sau phút thêm vào 1ml axit oxalic bão hòa để khử lượng KMnO4 dư Khi dung dịch có màu vàng, thêm vào 1ml dung dịch axit sunfuric đậm đặc, màu dùng ống hút cho vào 5ml dung dịch fucxin lắc nhẹ để 25÷30 phút Song song tiến hành thí nghiệm với mẫu chứa ancol metylic biết trước Sau 25÷30 phút màu ống thí nghiệm nhạt màu dung dịch mẫu xem đạt tiêu chuẩn hàm lượng ancol metylic, màu thí nghiệm đậm không đạt 8.3.7 Xác định thời gian oxy hóa SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 125 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày Thời gian oxy hóa dài cồn có chất lượng cao Cồn tinh khiết khử chất oxy hóa KMnO4 chậm Nhưng cồn chứa tạp chất khơng no bị oxy hóa nhanh rút ngắn thời gian oxy hóa [1] SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 126 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày CHƯƠNG 9: AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 9.1 An toàn lao động Trong nhà máy an toàn lao động vấn đề đặt lên hàng đầu Nó ảnh hưởng lớn đến trình sản xuất, sức khỏe tính mạng cơng nhân tình trạng máy móc thiết bị Do cần phải phổ biến rộng rãi cho cán công nhân viên nhà máy hiểu biết vận dụng cách có hiệu 9.1.1 Những nguyên nhân gây tai nạn - Tổ chức lao động liên hệ phận không chặt chẽ - Các thiết bị bảo hộ lao động cịn thiếu khơng đảm bảo an tồn - Ý thức tổ chức kỷ luật cơng nhân chưa cao - Vận hành máy móc, thiết bị khơng theo quy trình kỹ thuật - Trình độ lành nghề nắm vững kỹ thuật công nhân cịn yếu - Các thiết bị, máy móc trang bị không tốt chưa hợp lý [9] 9.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động - Tại phận phải có biển báo quy trình loại thiết bị - Bố trí, lắp đặt thiết bị phù hợp với quy trình sản xuất - Các đường ống nhiệt phải có lớp bảo ôn, áp kế - Phải kiểm tra lại phận máy móc trước vận hành để xem có hư hỏng khơng, có phải sữa chữa kịp thời - Các thiết bị chứa CO2 lỏng, khí nén phải đặt xa nơi đơng người, có áp kế, rơle nhạy Trước nén khí thiết bị phải kiểm tra kỹ - Kho xăng, dầu, nguyên liệu phải đặt xa nguồn nhiệt Trong kho phải có bình CO2 chống cháy nước để chữa lửa Ngăn chặn người vô phận vào khu vực sản xuất kho tàng Không hút thuốc kho - Người công nhân vận hành phải thực chức mình, phải chịu hồn tồn trách nhiệm máy móc hư hỏng quy trình vận hành - Kỷ luật nhà máy phải thực nghiêm để xử lý kịp thời trường hợp vi phạm [9] 9.1.3 Những yêu cầu cụ thể an toàn lao động 9.1.3.1 Chiếu sáng đảm bảo ánh sáng làm việc - Phải đảm bảo độ chiếu sáng nhà sản xuất Nếu chiếu sáng không tốt ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân, không đảm bảo vận hành - Ban ngày cần phải sử dụng nguồn ánh sáng tự nhiên - Ban đêm sử dụng nguồn ánh sáng nhân tạo phải đảm bảo đủ sáng [9] SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 127 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày 9.1.3.2 Thơng gió Nhà sản xuất làm việc phải thơng gió tốt 9.1.3.3 An toàn điện - Về điện chiếu sáng: Số bóng vị trí treo lắp đèn, cơng tắc, cầu dao phải phù hợp với thao tác Các mạch điện phải kín, đặt nơi khơ Thường xun kiểm tra độ sáng bóng đèn - Về thiết bị điện: + Phải có hệ thống báo động thiết bị có cố + Thiết bị điện phải có rơle đề phịng q tải + Các phần cách điện thiết bị phải đảm bảo bền chặt, không bị ăn mòn + Thiết bị điện phải nối đất làm việc + Khi sửa chữa thiết bị điện phải cách ly điện với người sửa chữa + Khi cắt điện phải có biển báo mang dụng cụ bảo hiểm điện 9.1.3.4 An toàn sử dụng thiết bị - Thiết bị, máy móc phải sử dụng chức công suất - Mỗi loại thiết bị phải có hồ sơ rõ ràng, sau ca làm việc phải có bàn giao máy móc, nêu rõ tình trạng để ca sau xử lý - Thường xuyên theo dõi chế độ làm việc máy móc, có chế độ vệ sinh, vô dầu mỡ thiết bị 9.1.3.5 Phòng chống cháy nổ Đối với nhà máy rượu việc phòng chống cháy nổ quan trọng sản phẩm nhà máy cồn dễ cháy nổ - Phải tuyệt đối tuân thủ thao tác thiết bị hướng dẫn - Không hút thuốc kho nguyên liệu, xăng dầu, gara ôtô - Phải đủ nước, thiết bị chữa cháy - Thường xuyên kiểm tra định kỳ cơng tác phịng cháy nhà máy 9.1.3.6 An tồn hố chất Các hố chất phải đặt quy định Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề tránh gây độc hại, ăn mòn hư hỏng thiết bị 9.1.3.7 Chống sét Để đảm bảo an tồn cho cơng trình nhà máy, phải có cột thu lơi cho cơng trình vị trí cao 9.2 Vệ sinh xí nghiệp Vấn đề vệ sinh xí nghiệp có ý nghĩa quan trọng nhà máy sản xuất rượu Nếu tiêu chuẩn vệ sinh nhà máy không đảm bảo tạo điều kiện cho vi sinh vật gây hư hỏng dịch lên men gây bệnh phát triển [9] SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 128 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày 9.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân - Công nhân phải ăn mặc quần áo Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục nhà máy, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay - Không ăn uống khu vực sản xuất - Thực tốt chế độ khám sức khỏe cho công nhân theo định kỳ tháng lần Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất 9.2.2 Vệ sinh máy móc thiết bị Máy móc, thiết bị phải vệ sinh Đặc biệt thùng lên men nhân giống phải vệ sinh, sát trùng kỷ để chuẩn bị lên men lượng dịch tiếp theo, nhằm hạn chế tối đa nhiễm tạp khuẩn làm giảm hiệu suất lên men 9.2.3 Vệ sinh xí nghiệp - Trong phân xưởng sản xuất, sau ca cần phải vệ sinh khu làm việc - Thường xuyên kiểm tra thực vệ sinh phân xưởng 9.2.4 Xử lý phế liệu trình sản xuất Phế liệu trình sản xuất bã hèm, bã men loại phế liệu dễ gây nhiễm bẩn Sau mẻ sản xuất phải để nơi quy đinh đưa phân xưởng để xử lý Những loại phế liệu bán cho nhà máy chế biến thức ăn gia súc phân bón Việc phải hợp đồng chặt chẽ giải kịp thời để tránh ứ đọng phế liệu, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, sức khỏe người môi trường 9.3 Xử lý nước 9.3.1 Xử lý nước thải Nước thải chứa nhiều tạp chất hữu nên vi sinh vật dễ phát triển gây ô nhiễm mơi trường sống người Vì vấn đề xử lí nước thải quan trọng nhà máy Nhà máy sử dụng phương pháp sinh học để xử lí nước thải Nguyên tắc làm việc hệ thống sau: Nước thải chảy xuống bể lắng Do tiếp xúc nước thải vi sinh vật bề mặt vật liệu xốp nên trình xử lý tiến hành nhanh Vật liệu xốp gốm, sứ, đá dăm với độ xốp cao Ưu điểm bể lắng sinh học trình làm nhanh, liên tục thiết bị đơn giản, dễ làm, rẻ tiền dễ ứng dụng [9] 9.3.2 Xử lý nước dùng cho sản xuất Nước dùng để sản xuất đòi hỏi tiêu chuẩn chất lượng cao, cần phải xử lý Nội dung xử lý nước bao gồm: lắng lọc, làm mềm nước, bổ sung thành phần cần thiết cho nước cải tạo thành phần sinh học nước Trong việc làm mềm nước cải tạo thành phần sinh học nước quan trọng Khử độ SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngô Thị Minh Phương 129 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày cứng nước hay làm mềm nước tức công việc nhằm loại bỏ loại muối, chủ yếu muối bicacbonat cacbonat khỏi nước chuyển chúng sang dạng hợp chất khác khơng nguy hại cho quy trình cơng nghệ sau Có nhiều phương pháp làm mềm nước thơng dụng phương pháp trao đổi ion Nội dung công việc cải tạo thành phần sinh học nước diệt vi sinh vật có nước để làm cho nước phương diện sinh học Có thể dùng phương pháp vật lý, hóa lý hay hóa học để đạt u cầu nước vơ trùng SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 130 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày KẾT LUẬN Sau tháng làm đồ án tốt nghiệp, với hướng dẫn tận tình Ngơ Thị Minh Phương, nổ lực thân với góp ý giúp đỡ bạn bè, đến tơi hồn thành xong đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kết nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ rỉ đường với suất 80.000 lit/ngày “ Đồ án đưa được: - Những điều kiện cần thiết để xây dựng nhà máy sản xuất rượu etylic - Dây chuyền công nghệ để sản xuất rượu etylic phù hợp với kỹ thuật kinh tế nước ta - Những phương pháp kiểm tra, đánh giá chất lượng nguyên liệu sản phẩm - Cách bố trí thiết bị phân xưởng sản xuất phù hợp với diện tích nhà máy Qua q trình làm đồ án, tơi nắm bắt phần công việc liên quan đến nhà máy sản xuất rượu etylic hiểu thêm vấn đề liên quan đến ngành công nghệ thực phẩm Tuy nhiên, thời gian ngắn, kiến thức kinh nghiệm thực tiễn không nhiều nên không tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến q thầy bạn Tôi xin chân thành cảm ơn SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 131 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt: [1] PGS.TS Nguyễn Đình Thưởng, TS Nguyễn Thanh Hằng (2007), Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn Etylic, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [2] KS Nguyễn Văn Phước (1979), Kỹ thuật sản xuất rượu etylic, Bộ lương thực thực phẩm [3] GS.TSKH Nguyễn Bin (2001), “Tính tốn q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm’’, NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội [4] PTS Trần Xoa, PTS Nguyễn Trọng Khuông, KS Hồ Lê Viên (1992), “Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập I”, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [5] PTS Trần Xoa, PTS Nguyễn Trọng Khuông, KS.Hồ Lê Viên (1992), “Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập II”, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] Trần Thế Truyền (1999), Cơ sở thiết kế nhà máy hóa, Khoa Hóa – Trường Đại học Kỹ Thuật, Đà Nẵng Tài liệu nước ngoài: [7] Peter F.Stanbury, Allan Whitaker, Stephen J.Hall (1995), “Principles of Fermentation Technology”, MPG Books Ltd, Bodmin, Cornwall [8] P.W Madson (1955), “Ethanol distillation – Fundamentals”, Katzen International, Inc., Cincinnati, Ohio, USA Tài liệu web: [9].https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%A9c_Ph%E1%BB%95 [26/1/2018] [10].http://www.zbook.vn/ebook/thiet-ke-day-chuyen-tinh-che-san-xuat-con-tunguyen-lieu-ri-duong-nang-xuat-5-trieu-litnam-35993/ [27/1/2018] [11].http://luanvan.net.vn/luan-van/qua-trinh-hoat-dong-cua-nha-may-duong phophong-cong-ty-co-phan-duong-quang-ngai-54582/ [28/1/2018] [12].http://khotailieu.com/tai-tai-lieu/2874b6831c1bff00cf4f272fb3d4c4dc#rar [29/1/2018] [13] http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-nghien-cuu-tong-quan-kha-nang-san-xuat-vasu- dung-ethanol-lam-nhien-lieu-cho-dong-co-8687/ (2/03/2018) [14].http://www.noihoivietnam.com.vn/vi/san-pham/noi-hoi/noi-hoi-da-nhienlieu.php [16/5/2018] SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 132 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80.000 lít/ngày SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 133 ... sản xuất cồn etylic từ rỉ đường suất 800 00 lít/ ngày? ?? SVTH: Lê Nguyễn Minh Trí GVHD: TS Ngơ Thị Minh Phương 15 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80. 000 lít/ ngày CHƯƠNG... liệu đường hóa nguyên liệu từ tinh bột Xuất phát từ sở đó, tơi giao nhiệm vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp với đề tài: ? ?Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ rỉ đường với suất 80. 000 lít sản phẩm /ngày? ??... 16 Thiết kết nhà máy sản xuất rượu etylic từ rỉ đường với suất 80. 000 lít/ ngày Nguồn cung cấp điện cho nhà máy sản xuất lấy từ lưới điện quốc gia Ngồi cịn sử dụng nguồn điện từ trạm điện nhà máy