Thiết kế nhà máy bia năng suất 80 triệu lít sản phẩm năm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ Khoa Cơ khí - Công nghệ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế nhà máy bia suất 80 triệu lít sản phẩm/năm Sinh viên thực hiện: Trần Thị Lý Lớp: Bảo quản chế biến 45 Thời gian thực hiện: Từ 05/01/2015 – 25/05/2015 Địa điểm thực hiện: Công ty CP Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Huế Bộ môn: Quản lý chất lượng thực phầm NĂM 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ KHOA CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC NHIỆM VỤ THIẾT KẾ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên Lớp Khóa : Trần Thị Lý : Bảo quản chế biến 45 : 2011 – 2015 I TÊN ĐỀ TÀI Thiết kế nhà máy bia suất 80 triệu lít sản phẩm/năm II CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU  Năng suất nhà máy: 80 triệu lít sản phẩm/năm  Nguyên liệu: malt, hoa houblon, gạo, nước, nấm men…  Sản phẩm: bia lon bia chai III NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN Phần Lập luận kinh tế kỹ thuật Phần Giới thiệu nguyên liệu Phần Chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ Phần Tính cân vật chất Phần Tính toán chọn thiết bị Phần Tính tổ chức Phần Tính xây dựng Phần Tính toán lượng Phần Tính kinh tế Phần 10 Kiểm tra sản xuất đánh giá chất lượng sản phẩm Phần 11 Vệ sinh an toàn lao động IV CÁC BẢN VẼ  Tổng mặt nhà máy (A0)  Sơ đồ dây chuyền công nghệ (A0)  Mặt cắt mặt phân xưởng nấu (A0)  Mặt cắt mặt phân xưởng lên men (A0)  Mặt cắt mặt phân xưởng chiết rót (A0) V NGÀY GIAO ĐỀ TÀI: …/…/2015 VI NGÀY HOÀN THÀNH: …/…/2015 Thông qua khoa Ngày… tháng… năm 2015 Giáo viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Khoa Cơ Khí – Công Nghệ Kết điểm đánh giá Ngày… tháng……năm 2015 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Sinh viên hoàn thành nộp toàn báo cáo cho Bộ môn Ngày… tháng……năm 2015 Lời cảm ơn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể quý thầy cô giáo khoa Cơ khí – Công nghệ, trường Đại Học Nông Lâm Huế tạo điều kiện cho em học tập truyền đạt cho em kiến thức, kinh nghi ệm quý giá suốt bốn năm học vừa qua Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đ ến thầy giáo, TS Nguyễn Văn Huế tận tình trực ti ếp hướng dẫn em suốt trình để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Và em xin gửi lời cảm ơn đến anh chị cán bộ, kỹ sư, công nhân làm việc Công ty Cổ phần bia Hà Nội – Nghệ An tận tình giúp đỡ em suốt thời gian em thực tập nhà máy Cuối cùng, em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình bạn bè, người bên cạnh động viên, giúp đỡ để em hoàn thành khóa luận Do hạn chế mặt thời gian khả thân nên đề tài không tránh khỏi thi ếu sót Rất mong thông cảm ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn đọc để khóa luận hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Huế, tháng 06 năm 2015 Sinh viên thực Trần Thị Lý MỤC LỤC TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ Khoa Cơ khí - Công nghệ Lớp: Bảo quản chế biến 45 Thời gian thực hiện: Từ 05/01/2015 – 25/05/2015 Địa điểm thực hiện: Công ty CP Bia – Rượu – Nước giải khát Hà Nội Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Văn Huế Bộ môn: Quản lý chất lượng thực phầm PHẦN .2 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT PHẦN .6 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1.3 Bảo quản malt 2.4 Nước [ 6, 71] 12 2.5 Nấm men bia 14 2.6 Sản phẩm 15 PHẦN .17 3.1 Chọn loại bia sản xuất 17 3.4.2 Nghiền nguyên liệu 22 3.4.3 Quá trình nấu 24 Hình 3.7 Thiết bị lọc Lautertun 29 Hình 3.8 Nồi houblon hóa 31 Hình 3.10 Sơ đồ làm lạnh .33 Hình 3.11 Thiết bị lên men .36 PHẦN .42 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 42 4.1 Các số liệu ban đầu 42 4.1.1 Độ bia sản phẩm .42 4.1.2 Tỷ lệ nguyên liệu dùng 42 4.1.3 Năng suất nhà máy 42 4.1.4 Chọn số liệu ban đầu sản phẩm 42 4.1.5 Sự hao hụt nguyên liệu qua công đoạn 42 4.1.6 Lượng hoa houblon sử dụng 43 4.2 Tính cân vật chất cho 100kg nguyên liệu 43 4.2.1 Lượng chất khô nguyên liệu (M1) .43 4.2.2 Lượng chất khô lại nguyên liệu sau làm (M2) 43 - Chất khô : .43 4.2.3 Lượng chất khô lại sau nghiền (M3) 44 - Chất khô : .44 4.2.5 Lượng chất khô lại sau nấu lọc (M5) 44 4.2.6 Lượng chất khô lại sau houblon hóa (M6) .45 4.2.7 Lượng chất khô lại sau lắng làm lạnh (M7) 45 4.2.8 Thể tích dịch đường chưa đun sôi 45 4.2.9 Thể tích dịch đường đun sôi 45 4.2.11 Khối lượng dịch lên men từ 100kg nguyên liệu ban đầu 46 4.2.12 Thể tích dịch lên men 46 4.2.13 Lượng bia sau lên men 47 4.2.14 Lượng bia lại sau lọc 47 4.2.15 Lượng bia sau chiết rót trùng 47 - Bia lon : 47 - Bia chai : 47 4.2.16 Lượng hoa houblon cần dùng .47 4.2.18 Lượng bã hoa houblon 48 4.2.20 Lượng men giống đặc cần dùng 48 4.2.21 Lượng CO2 thu hồi 49 4.2.22 Lượng sữa men thu hồi 49 Sữa men thu hồi sau lên men .49 4.3 Kế hoạch sản xuất nhà máy 50 4.3.1 Số ngày làm việc .50 4.3.2 Kế hoạch sản xuất 50 4.3.3 Tính cân nguyên liệu cho mẻ .51 PHẦN .57 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ 57 5.1 Phân xưởng nấu 57 5.1.1 Tính silô chứa nguyên liệu .57 5.1.2 Công đoạn xử lý nguyên liệu 59 5.1.3 Tính cấu vận chuyển 63 5.1.4 Cân nguyên liệu .67 5.1.5 Công đoạn chuẩn bị dịch đường 67 5.1.5.5 Thùng chứa trung gian 75 5.1.6 Thiết bị lắng Whirlpool 76 5.1.7 Thiết bị làm lạnh mỏng 78 5.1.10 Tính chọn loại bơm cho phân xưởng nấu 80 Chọn bơm ly tâm nhãn hiệu EBARA MODEL DWO 400 hãng EBARA, với thông số kỹ thuật: [24] 80 Chọn bơm ly tâm nhãn hiệu EBARA MODEL 3M32 hãng EBARA, với thông số kỹ thuật: [25] 81 - Lưu lượng Max (Qmax): 27 m3/h 81 Chọn bơm ly tâm cánh hở EBARA MODEL DWO 300, với thông số kỹ thuật: [26] 81 Số lượng thiết bị: 81 Chọn bơm ly tâm nhãn hiệu EBARA MODEL 3M32 hãng EBARA, với thông số kỹ thuật: [25] 82 - Lưu lượng Max (Qmax): 27 m3/h 82 Do sử dụng bơm để bơm dịch đường làm lạnh nên chọn bơm để bơm dịch lên men Chọn bơm ly tâm nhãn hiệu EBARA với thông số kỹ thuật [Mục 5.1.10.4] 82 5.2 Công đoạn lên men 82 5.2.1 Thiết bị lên men .82 5.2.2 Thiết bị nuôi cấy nấm men 84 5.2.3 Thùng thu hồi men 86 5.2.4 Thiết bị lọc bia .86 5.2.5 Thùng phối trộn chất trợ lọc 87 5.2.7 Tính chọn loại bơm cho phân xưởng lên men 89 5.2.8 Hệ thống CIP lạnh 90 5.3 Phân xưởng chiết rót 91 6.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy 97 6.2.1 Chế độ làm việc 98 Nhà máy lầm việc 340 ngày/năm 98 6.2.2 Bố trí lao động 98 6.2.2.1 Lao động gián tiếp 98 6.2.2.2 Lao động trực tiếp 99 Tổng cộng nhân lực nhà máy có: 58 + 123 = 181 người 99 7.2 Kích thước công trình 100 7.2.1 Phân xưởng nấu 100 7.1.2 Phân xưởng lên men 101 7.1.3 Phân xưởng chiết rót 101 Được xây dựng gần phân xưởng lên men, kho thành phẩm, kho chứa két chai không 101 7.1.4 Phân xưởng điện 101 7.1.5 Kho chứa nguyên liệu 102 Kho xây dựng để đặt silo chứa lượng malt gạo sản xuất 30 ngày 102 Thiết kế nhà tầng, nhịp, kết cấu khung thép, tường xây gạch, mái lợp tôn 102 Kích thước kho nguyên liệu là: (24 × 18 × 6) m 102 7.1.6 Kho thành phẩm 102 7.1.7 Kho chứa két chai không .103 7.1.8 Phân xưởng lò 104 7.1.9 Nhà hành 104 7.1.10 Nhà xử lý nước 104 7.1.11 Đài chứa nước 104 7.1.12 Trạm biến áp 105 7.1.13 Nhà đặt máy phát điện dự phòng .105 7.1.14 Nhà ăn – tin 105 Tính cho 2/3 nhân viên ca đông Số nhân viên ca đông : 78 người Vậy, nhà ăn – căng tin tính cho : 2/3 × 78 = 52 người 105 Diện tích người : 2,25 m2 .105 Diện tích cho nhà ăn : 52 × 2,25 = 117 m2 105 Kích thước : (15 × × 4,2) m 105 7.1.15 Nhà tắm, nhà vệ sinh 105 7.1.16 Gara ôtô 105 7.1.17 Nhà để xe đạp, xe máy .105 Tính cho 2/3 số nhân viên ca đông Diện tích tính xe máy/1m2, xe đạp/1m2 106 Kích thước : (16 × × 4,2) m 106 7.1.18 Phòng thường trực bảo vệ 106 7.1.19 Kho nhiên liệu 106 7.1.20 Khu xử lý nước thải 106 Khu xây dựng góc phía đông nam nhà máy, khu thiết kế gồm nhiều bể xử lý 106 Nước thải nhà máy xử lý bể, theo phương pháp kết hợp yếm khí hiếu khí 106 Kích thước : (30 × 12 × 4,2) m 106 7.1.22 Nhà đặt hệ thống lạnh, hệ thống thu hồi CO2 cấp khí nén 106 7.1.23 Khu đất mở rộng .106 Diện tích khu đất mở rộng 2/3 diện tích phân xưởng sản xuất : 106 2/3 × [(36 × 18) + (54 × 36) + (42 × 36)] = 2736 m2 .106 Kích thước : (90 × 30,4) m 106 8.1.3 Xác định phụ tải tiêu thụ thực tế .114 8.1.4 Tính điện tiêu thụ hàng năm .114 8.1.6 Chọn máy phát điện dự phòng 115 8.2 Tính 115 8.2.1 Tính nhiệt cho nồi gạo 115 8.2.2 Tính nhiệt cho nồi nấu malt 120 8.2.3 Tính cho nồi houblon hóa .123 8.2.4 Cường độ tiêu tốn dùng cho phân xưởng nấu 126 Lượng nước dùng cho mẻ nấu mẻ tổng lượng nồi nấu : gạo, malt, houblon hóa 126 8.2.5 Lượng dùng phân xưởng chiết rót 126 8.2.6 Tổng cường độ tiêu tốn cho sản xuất 127 8.2.7 Lượng dùng để vệ sinh, sát trùng thiết bị cho mục đích khác 127 8.2.8 Tính chọn lò 127 8.2.9 Tính nhiên liệu .127 8.3 Tính nước 128 8.3.1 Nước dùng cho phân xưởng nấu 128 8.3.1.1 Nước dùng để nấu nguyên liệu mẻ nấu 128 8.3.1.2 Nước dùng để rửa bã 128 - Kiểm tra chai sau trùng - Kiểm tra chai sau dán nhãn 10.3 Kiểm tra sản phẩm - Kiểm tra tiêu cảm quan: màu sắc, độ bọt, hương vị… - Kiểm tra tiêu hóa học: hàm lượng CO2, hàm lượng chất chiết, độ chua, độ trong… - Kiểm tra tiêu hóa lý: tỷ trọng, độ màu, pH… - Kiểm tra tiêu vi sinh: lượng tế bào nấm men sót, men dại bia sau trùng - Ðể kiểm tra, người ta lấy 0,5% lượng bia thành phẩm vị trí khác lô bia để kiểm tra, xác định tiêu Các chai đưa kiểm tra phải không hở nắp, nứt vỏ, xì 10.3.1 Các tiêu cảm quan - Ðộ trong: quan sát phần bên vỏ đáy chai, sau lộn ngược chai xuống để kiểm tra có kết tủa lắng hay không Bia thành phẩm phải suốt, cặn đáy chai, cặn lơ lửng hạt nhỏ - Ðộ bọt: độ bọt bia đánh giá rót bia vào cốc thuỷ tinh quan sát chiều dày lớp bọt, độ mịn, độ trắng bọt, thời gian bọt tồn Bia chất lượng tốt phải có nhiều bọt, bọt trắng mịn, lâu tan - Mùi: đưa nhẹ cốc từ xa vào mũi ngửi Bia phải có mùi thơm đặc trưng hoa houblon, malt mùi men chua - Vị: vị bia phải thơm ngon, có vị đắng nhẹ hoa houblon, nhẹ Bia không đắng, hay chua, lạt - Xác định tỷ trọng bia tỷ trọng kế: tỷ trọng bia từ 1,005 – 1,02 - Ðộ màu: màu sắc bia màu vàng rơm đẹp - Ðộ pH bia: 4,1 – 4,8 - Độ chua: < 1,7  Xác định nồng độ khô: Lấy 10ml bia loại CO2 cho vào cốc có dung tích 50ml sấy khô, đặt vào nồi cách thủy đun nóng, cô cạn bia cốc Lấy cốc đặt vào tủ sấy, sấy đến khối lượng không đổi nhiệt độ 100 – 1050C 144 Độ khô bia tính theo công thức: E= M − M1 (g/l) 10 Trong đó: M2: khối lượng cốc đựng bia sau sấy M1: khối lượng cốc ban đầu 10 : số ml mẫu bia phân tích 10.3.2 Các tiêu hoá học [11, 161]  Xác định độ tro: Lấy 10ml mẫu thử cho vào chén sứ nung loại 50ml (chén sấy khô đến khối lượng không đổi) Đầu tiên bia cô cạn nồi cách thủy Sau cô khô lửa, tiếp tục cho chén vào lò nung nung đến tạo tro có màu sấy khối lượng không đổi Hàm lượng tro bia tính: X= G − G1 (g/l) 10 Trong đó: G1: khối lượng chén sứ sấy khô (mg) G2: khối lượng chén tro (mg) 10: số ml mẫu bia phân tích  Xác định độ chua : Lấy 10ml bia loại bỏ CO2 cho vào bình nón dung tích 100ml, thêm 40ml nước cất giọt dung dịch phenolphtalein chuẩn độ dung dịch NaOH 0,1N chuẩn bị sẵn đến dung dịch có màu hồng nhạt bền vững Thể tích NaOH tiêu tốn chuẩn độ độ chua bia  Xác định độ rượu: Lấy 100ml bia loại bỏ CO2 cho vào thiết bị chưng, chưng đến gần cạn Dịch chưng cất cho vào bình định mức dung tích 100ml, cho thêm nước cất vào đủ 100ml, lắc Lấy 5ml dịch chưng cho vào bình tam giác có nút mài dung tích 250ml cho thêm 5ml nước cất 10ml dung dịch nitrocromic Đậy kín bình phản ứng xảy 30 phút cho thêm 10ml dung dịch KI 10%, 100ml nước cất, lắc Sau 20 phút dùng dung dịch Na 2S2O3 0,1N chuẩn 145 bị trước buret để chuẩn lượng iod giải phóng Chuẩn dung dịch chuyển sang màu vàng nhạt cho thêm – 3ml dung dịch tinh bột 1% để chuyển sang màu xanh đậm Tiếp tục chuẩn độ dung dịch Na 2S2O3 dung dịch bình chuyển từ màu xanh đậm sang màu xanh lục Xác định lượng Na2S2O3 tiêu tốn Song song với mẫu thí nghiệm, tiến hành làm mẫu trắng với 10ml dung dịch nitrocromic 100ml nước cất theo thời gian thao tác mẫu phân tích Hàm lượng rượu mẫu phân tích tính: A= ( N − n) × 1,15 = 0,23 × ( N − n) (g/l) Trong đó: N: số ml Na2S2O3 dùng để chuẩn mẫu trắng n: số ml Na2S2O3 dùng để chuẩn mẫu phân tích 1,15: số mg C2H5OH tương ứng với 1ml Na2S2O3 0,1N 5: số ml bia dùng phân tích  Xác định hàm lượng CO2 có bia: Trước xác định, bia phải làm lạnh oC để khỏi bị CO2 Chuẩn bị hai bình tam giác có nút mài dung tích 500ml sơ đánh dấu mức thể tích khoảng 200ml 250ml Rót vào bình 20ml dung dịch NaOH 2N Mở chai bia mẫu cẩn thận, nhẹ nhàng rót nhanh vào bình mức 200 – 250ml Đậy nút bình lắc – 10 phút Để yên lít rót toàn vào ống đong đọc kết kết (B) Tiến hành thí nghiệm: dùng pipet hút xác 10ml bia vừa chuẩn bị cho vào bình tam giác 250ml, thêm 50ml nước cất – giọt phenolphthalein, dung dịch có màu hồng Dùng dung dịch H 2SO4 0,1N chuẩn độ lượng xút dư màu hồng không tính lượng acid tiêu tốn Thêm vào bình – giọt metyl da cam, dung dịch chuyển sang màu vàng Tiếp tục chuẩn độ H 2SO4 dung dịch chuyển sang màu da cam Ghi thể tích H 2SO4 (V1) Ta tiến hành làm mẫu thí nghiệm trắng cách lấy 10ml bia loại bỏ hết CO2 cho vào bình nón thêm 1ml NaOH 2N, 50ml nước cất tiến hành phân tích tương tự mẫu 146 Hàm lượng CO2 có bia xác định theo công thức: X = 0,0044 × B × (V1 − V2 ) × 1000 (g/l) 10 × ( B − 20) Trong đó: 0,0044: số gam CO2 tương ứng với 1ml dung dịch H2SO4 0,1N B: thể tích bia kiểm hóa (ml) V1, V2: thể tích H2SO4 0,1N tiêu tốn để chuẩn độ mẫu thử mẫu trắng(ml) 20: thể tích dung dịch NaOH 2N dùng để kiểm hóa mẫu bia (ml)  Xác định hàm lượng đường: Lượng đường bia chủ yếu đường maltose định sau: Lấy 50ml bia cho vào cốc, thêm 50ml nước cất, 5ml dung dịch chì acetate 30% lắc để yên phút Lọc vào bình định mức 200ml, thêm nước cất đến vạch mức, lắc kỹ Dùng pipet hút 20ml, cho vào bình nón Sau cho thêm 25ml dung dịch felling A, 25ml dung dịch felling Tiến hành xác định đường glucose theo phương pháp bentrand Kết quả: lượng đường glucose nhân với hệ số k = 0,05 lượng đường maltose Tính kết thành đường maltose lít bia  Xác định Diaxetyl (CH3 - CO - CO - CH3): Chuẩn bị mẫu: ly tâm lọc mẫu chứa nấm men để dịch bia tinh khiết Lấy 100ml mẫu ống đong đưa vào bình cất Chưng cất mẫu đến thu 25ml dịch cất cho thời gian đun nóng không phút thời gian chưng cất từ – 10 phút Dùng pipet lấy 10ml dịch cất được, cho vào ống nghiệm không Thêm 0,5 ml dung dịch O - fenilendiamin vào, lắc hỗn hợp Để yên chỗ tối khoảng 20 – 30 phút Thêm 2ml axít HCl 4M vào hỗn hợp phản ứng Đo quang phổ kế bước sóng hấp thụ 335 nm so sánh với nước (A335) Song song làm mẫu trắng cách thay dịch cất nước cất Tiến hành tương tự Đo quang phổ kế với bước sóng hấp thụ 335nm so sánh với nước (A b) 147 Làm mẫu chuẩn: dùng pipet cho 9,9 ml nước vào ống nghiệm khô, thêm 0,1ml dung dịch diaxetyl chuẩn lắc Tiến hành dẫn mục Đo quang phổ kế với bước sóng hấp thụ 335nm so sánh với nước (Ast) Hàm lượng chất diaxetyl tính theo công thức: X = 0, 625 × A335 − Ab (mg/l) Ast − Ab Trong đó: X: hàm lượng chất diaxetyl A335: lượng chất diaxetyl mẫu thí nghiệm Ab: lượng chất diaxetyl mẫu trắng Ast: lượng chất diaxetyl mẫu chuẩn 10.3.3 Các tiêu vi sinh [12, 165]  Kiểm tra tế bào nấm men sót: Đem 100ml bia thành phẩm li tâm với tốc độ 3000v/ph Lấy cặn phết lên kính nhuộm đen Quan sát kính hiển vi phát tế bào nấm men sống chết  Kiểm tra vi khuẩn hiếu khí: Chủ yếu tìm: Vi khuẩn Escheria Coli Vi khuẩn tụ cầu vàng Vi khuẩn hiếu khí Bia đạt chất lượng phải không chứa vi khuẩn E.coli, vi khuẩn gây bệnh, tế bào nấm men sống Tổng số vi khuẩn hiếu khí cho phép không 100 tế bào/lít 148 PHẦN 11 VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG 11.1 An toàn lao động An toàn nhà máy sản xuất đóng vai trò quan trọng Nó ảnh hưởng nhiều đến tiến trình sản xuất, đến sức khỏe công nhân tình trạng máy móc Do cần quan tâm mức, phổ biến rộng rãi cho công nhân hiểu tầm quan trọng nhà máy cần đề nội dung, biện pháp để phòng ngừa 11.1.1 Bảo hộ lao động Các nhà máy thực phẩm đầu tư đại giảm bớt phần lao động chân tay không mà an toàn lao động bỏ qua, mà ngược lại phải quan tâm Trước giao ca hay nhận ca, để đảm bảo an toàn lao động nâng cao hiệu trình sản xuất Tất cán bộ, công nhân phân xưởng phải thực quy định sau: - Phải kiểm tra hệ thống máy móc xem có vật cản hay hư hỏng không, kiểm tra dây tiếp đất để đề phòng rò rỉ điện, điện giật - Sử dụng trang, găng tay, áo bluse, giày, mũ bảo hiểm, đề phòng hóa chất chạm phải, bia nổ - Làm theo hướng dẫn sơ đồ quy trình công nghệ, tuyệt đối không tự ý làm khác Khi cần thay đổi điều phải thông báo đề nghị trước với trưởng ca người có trách nhiệm - Xe nâng phải thường xuyên nạp điện, đèn, còi đầy đủ - Người lao động tùy theo phân xưởng mà phải biết tuân thủ quy định, thường xuyên tập huấn nội quy an toàn lao động, vệ sinh lao động, phòng cháy chữa cháy cấp bảo hộ lao động - Trong trình làm việc người lao động phải kiểm tra, theo dõi kịp thời phát hư hỏng, trục trặc, để nhanh chóng xử lý hay báo cáo cho trưởng ca người có trách nhiệm biết - Những vấn đề liên quan đến tai nạn lao động, bệnh nghề nghiệp nhà máy giải theo quy định hành pháp luật 149 11.1.2 Phòng chống cháy nổ Khi sửa chữa phải ngắt cầu dao điện, thường xuyên kiểm tra thiết bị chịu áp, nhiệt kế, đường ống dẫn dịch, tác nhân lạnh Các công trình xây dựng phải tiêu chuẩn, đảm bảo phòng cháy chữa cháy thông gió tốt Về phòng cháy phân xưởng phải có thiết bị chữa cháy chỗ bình CO2 Nhà máy phải có hệ thống thông tin lao truyền hay điện thoại, thường xuyên phổ biến tuyên truyền quy tắc lao động phòng cháy chữa cháy 11.1.3 An toàn điện Về điện chiếu sáng Số bóng đèn, vị trí lắp đèn, công tắc, cầu dao phải phù hợp với thao tác Các mạch điện phải kín, đặt nơi khô thường xuyên 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 phòng tải - Các phần cách điện thiết bị phải đảm bảo bền chặt, không bị ăn mòn - Cách điện phần mang điện, nối đất thiết bị - Trạm biến áp đặt nơi người qua lại 11.2 Vệ sinh nhà máy Vệ sinh công việc nhà máy sản xuất công nghiệp, đặc biệt lĩnh vực thực phẩm quan tâm, đòi hỏi phải thực cách nghiêm túc nghiêm ngặt Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố sản xuất, khâu vệ sinh đóng vai trò then chốt Việc vệ sinh nhà máy bao gồm số nội dung sau: 11.2.1 Vệ sinh cá nhân - Đối với trình sản xuất bia, công nhân trực tiếp tham gia sản xuất phải khỏe mạnh, không mắc bệnh mãn tính hay bệnh truyền nhiễm; - Khi làm việc, công nhân phải mặc quần áo bảo hộ lao động sẽ, gọn gàng có ý thức giữ gìn vệ sinh chung; 150 - Trong khu gây men giống người có trách nhiệm ra, vào để đảm bảo vô trùng Những người làm việc phải tuyệt đối tuân thủ quy định vệ sinh khu vực làm việc; - Trong khâu lọc bia, công nhân việc mặc đồ bảo hộ lao động cần đeo trang hạn chế nói chuyện; - Mọi công nhân nhà máy cần thường xuyên kiểm tra sức khỏe 11.2.2 Vệ sinh thiết bị nhà xưởng - Tất thiết bị, dụng cụ tham gia vào dây chuyền sản xuất cần phải vệ sinh theo định kỳ; - Đối với máy móc thiết bị phân xưởng phụ trợ phải kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên; - Khu vực nhà nấu, hoàn thiện sản phẩm cần thoáng mát, giải tốt vấn đề thông gió hút bụi; - Các phân xưởng có bụi, tiếng ồn cần phải đặt vị trí hợp lý, không ảnh hưởng tới khu vực khác; - Kho nguyên liệu cần bố trí hợp lý, rộng rãi, thoáng mát, có nhiệt kế, ẩm kế theo dõi, tránh vi sinh vật phát triển làm hỏng nguyên liệu; - Khu vực hành xây dựng phía trước nhà máy cần phải trồng nhiều xanh đề tạo vẻ đẹp mỹ quan điều hòa không khí cho nhà máy; - Chất thải, khí thải nước thải từ nhà máy cần phải xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép trước thải môi trường; - Các phân xưởng, đường đi, hệ thống thoát nước, hệ thống xử lý nước thải… nhà máy cần phải thường xuyên quét dọn, kiểm tra 11.2.3 Vệ sinh công nghiệp Các phân xưởng phải đảm bảo vệ sinh gọn gàng, thoáng mát, nhà phải thoát nước tốt tránh tù đọng Với phận bụi, ồn, cần phải có biện pháp hiệu thiết bị hút bụi, thiết bị tránh ồn cục bộ, đảm bảo sức khỏe cho công nhân Ở xung quanh phải đảm bảo quang đãng, cống rãnh khai thông, có nắp đậy cẩn thận Đường phải sẽ, vườn xanh phải trọng, trồng chăm sóc cẩn thận 151 11.2.4 Vệ sinh thực phẩm Vệ sinh thực phẩm điều kiện an toàn cho người tiêu dùng nên phải quan tâm hàng đầu suốt thời gian sản xuất Yêu cầu: - Người bị bệnh truyền nhiễm không vào phân xưởng sản xuất - Không đổ rác phân xưởng hay gần phân xưởng sản xuất nguồn gây ô nhiễm cho môi trường sản xuất ảnh hưởng đến vệ sinh an toàn thực phẩm - Phải mặc áo bảo hộ lao động theo quy định phân xưởng - Các máy thiết bị tiếp xúc với sản phẩm phải rửa sát trùng thường xuyên - Trước nhận ca hay bàn giao ca sản xuất, nhân viên xếp, phân công lau chùi xưởng, vận hành theo quy định đề - Trong trình sản xuất bia để chất lượng bia đảm bảo yêu cầu tất nhân viên trình sản xuất phải tuân thủ nghiêm ngặt nội quy an toàn vệ sinh thực phẩm mà công ty đề 11.2.5 Xử lý nước dùng để sản xuất Nước trước đưa vào sản xuất phải qua hệ thống xử lý Nước từ nhà máy nước cho qua bể chứa Sau qua hệ thống lọc (lọc thạch anh), trình lọc có bổ sung Javen Khi lọc xong phần nước đem vào bể chứa riêng dùng làm nước sinh hoạt Phần lại đưa vào bể lọc than (nhằm khử mùi, khử clo dư) Rồi nước bơm qua hệ thống lọc ion nhằm tách ion lợi cho trình sản xuất bia Sau lọc ion xong bơm sử dụng 11.2.6 Xử lý phế liệu Phế liệu trình sản xuất như: bã hèm, bã men, cặn lắng…là loại phế liệu gây nhiễm bẩn Sau mẻ sản xuất cần chứa nơi quy định đưa phân xưởng để xử lý 152 11.2.7 Xử lý nước thải Nước thải NaOH/HCl Máy thu rác thô Cặn rác Bể thu gom Chôn lấp Bể điều hòa Bể yếm khí Bể lắng I Bể hiếu khí Bể tích bùn Máy ép bùn Bể lắng II Bể khử trùng Bùn bánh đem chôn lấp Hình 11.1 Sơ đồ xử lý nước thải Nước thải từ nhà máy đưa qua máy lọc rác thô (tách tạp chất thô) cho vào bể thu gom, bể có tác dụng điều hòa lượng nước thải Từ bể thu gom nước thải bơm vào máy lọc rác tinh, máy lọc rác tinh có lưới lọc để giữ lại chất lơ lửng có kích thước nhỏ Sau bơm qua bể cân (để điều chỉnh pH – 8,5, pH cao bổ sung acid, pH thấp bổ sung kiềm) Tiếp bơm vào bể yếm khí để phân giải chất chứa điều kiện yếm khí Rồi nước thải tự chảy qua bể lắng lamen, bể có chứa lắng để tăng tốc độ lắng; bùn lắng xuống bơm tuần hoàn 153 bể yếm khí, nước thải tự chảy qua bể hiếu khí để phân hủy chất lại nước thải nhờ vi khuẩn hiếu khí Nước thải sau qua bể hiếu khí tự chạy qua bể lắng II tự chảy qua bể khử trùng (ở bổ sung clo) Nước sau xử lý đưa môi trường 154 KẾT LUẬN Trên toàn khóa luận tốt nghiệp với tên đề tài “Thiết kế nhà máy bia suất 80 triệu lít sản phẩm/năm” Đề tài hứa hẹn đáp ứng phần nhu cầu thị trường khu vực miền Trung, nước xuất khẩu, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế đất nước Quá trình làm khóa luận giúp em có thêm nhiều hiểu biết công nghệ sản xuất bia theo công nghệ đại, ngành sản xuất tiềm phát triển nước ta Do đó, thiết kế nhà máy bia yêu cầu phù hợp với nhu cầu thực tiễn nước ta Trong thời gian làm khóa luận tốt nghiệp, với hỗ trợ nhiệt tình giáo viên hướng dẫn, bạn bè nỗ lực thân, em nắm bắt kiến thức chuyên ngành công nghệ sản xuất bia nói riêng nguyên tắc việc thiết kế, xây dựng nhà máy thực phẩm nói chung Đây kiến thức hữu ích phục vụ cho công việc em sau Từ khóa luận này, em thực vấn đề sau: - Lựa chọn nơi đặt nhà máy phù hợp - Lựa chọn quy trình công nghệ đại - Tính chọn hệ thống thiết bị phù hợp với dây chuyền công nghệ suất nhà máy - Tính diện tích nhà máy phân xưởng phù hợp với suất - Tính kinh tế thời gian hoàn vốn cho nhà máy - Xây dựng hệ thống kiểm tra chất lượng sản phẩm - Xây dựng nguyên tắc vệ sinh an toàn sản xuất - Thiết kế vẽ tổng mặt nhà máy, quy trình công nghệ, mặt bằng, mặt cắt phân xưởng sản xuất Huế, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thực Trần Thị Lý 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Nguyễn Bin tập thể tác giả (2005) Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất tập 1, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [2] Đoàn Dụ, Mai Văn Lề, Bùi Đức Hợp (2005) Công nghệ máy chế biến lương thực, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật [3] Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khương, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa (1978) Cơ sở trình thiết bị công nghệ hóa học tập 1, Nhà xuất Đại học Trung học chuyên nghiệp [4] PGS.TS Hoàng Đình Hòa (2002) Công nghệ sản xuất malt bia, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội [5] Trương Hồng Linh, Châu Thành Hiền (2004) Giáo trình thiết bị thực phẩm, Nhà xuất Đà Nẵng [6] ThS Phan Thị Bích Ngọc (1999) Bài giảng công nghệ lên men, Nhà xuất Đà Nẵng [7] Trần Văn Phú, Lê Nguyên Đương (1999) Kỹ thuật sấy nông sản, Nhà xuất KH&KT [8] Lê Xuân Phương (2001) Vi sinh vật công nghiệp, Nhà xuất Xây dựng [9] Nguyễn Viễn Sum (1999) Sổ tay thiết kế điện chiếu sáng, Nhà xuất Thanh Niên [10] Bùi Như Thuận, Nguyễn Phùng Tiến, Bùi Minh Đức, Kiểm nghiệm chất lượng tra vệ sinh an toàn thực phẩm, Nhà xuất Y [11] Đỗ Thị Bích Thủy, Bài giảng công nghệ sản xuất đồ uống, Trường Đại học Nông lâm Huế [12] ThS Trần Thế Truyền (1999) Kiến trúc công nghiệp – Nhà xuất Đà Nẵng [13] ThS Trần Thế Truyền (2006) Cơ sở thiết kế nhà máy – Nhà xuất Đà Nẵng [14] TS Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng Khuông, KS Hồ Lê Viên (2005) Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất (Tập 1), Nhà xuất KH&KT Hà Nội 156 TÀI LIỆU INTERNET [15] https://medlatec.vn/NewsDetails.aspx?id=1784&c=53 [16] http://vi.wikipedia.org/wiki/L%E1%BB%8Bch_s%E1%BB%AD_bia [17] http://lamico.com.vn/cms/vi/product/index/cat_id/38 [18] http://www.krones.com/ddownloads/variomill_powermill_de.pdf [19].http://www.alibaba.com/product-detail/flour-bucket-elevator-price-grainelevator_1159286787.html [20].http://www.alibaba.com/product-detail/Conveyor-Bucket-Grain-ElevatorMachine_1806873091.html?s=p [21].http://www.alibaba.com/product-detail/LS-series-Conveying-Screw-ForTransporting_549033038.html [22] http://www.compuweigh.com/scales/process-hopper-scales/ [23].http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/plate-fin-heatexchanger-1408782415.html [24] http://vipcopump.com/may-bom-ly-tam-canh-ho-ebara-model-dwo-400/ [25] http://vipcopump.com/may-bom-ly-tam-ebara-model-3m/ [26] http://vipcopump.com/may-bom-ly-tam-canh-ho-ebara-model-dwo-300/ [27] http://www.bhs-filtration.com/products/documents/bhs-candle-filter.pdf [28] http://bomnuoc.vn/may-bom-nuoc/may-bom-ly-tam-truc-ngang-dau-gang [29].http://www.sanphamcongnghiep.net.vn/san-pham-nganh-nuoc/bom-dabcua-y/bom-ly-tam-truc-ngang-dab-cua-y.html [30].http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/beverage-can-filling-machine60003366747.html [31].http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/pasteurization-sterilizer-tunnel885336358.html [32].http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/reuse-bottle-washing-machineglass-bottle-rinsing-machines-1728850651.html [33].http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/big-capacity-30000-bottles-beerfilling-machine-2018758435.html 157 [34].http://www.alibaba.com/product-detail/Beer-BottleWarmer_487261948.html?s=p [35].http://www.alibaba.com/product-detail/Roll-Feed-OPPLabeler_623931198.html?s=p [36].http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/crates-washing-machine1597945160.html [37].http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/yk-zx01g-automatic-bottlegripper-case-packer-packing-machine-60082356053.html [38].http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/aluminium-conveyor-for-bottleconveyor-system-1354249233.html [39].http://vietnamese.alibaba.com/product-gs/500kg-h-15000kg-h-oil-steamboiler-oil-boiler-729530490.html 158 [...]... trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: “ Thiết kế nhà máy bia năng suất 80 triệu lít sản phẩm/ năm 1 PHẦN 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Sự cần thiết của đầu tư Ngành công nghệ thực phẩm nói chung và ngành công nghệ sản xuất bia nói riêng là ngành mang lại lợi nhuận rất cao cho các nhà đầu tư Hiện nay, tính đến tháng 11 năm 2013 sản lượng bia trong cả nước đạt khoảng 2,8 tỷ lít Mặc dù vậy vẫn không đáp ứng... Huda, bia Hà Nội… Hai doanh nghiệp bia vàng hàng đầu Việt Nam là bia Sài Gòn và bia Hà Nội cộng chung đã nắm khoảng 50% thị trường bia toàn quốc và đã triển khai phát triển sản lượng nhằm tiếp tục làm chủ tình hình trong tương lai Năm 2005, sản lượng của bia Sài Gòn là 460 triệu lít, năm 2006 đạt 550 triệu lít, năm 2007 đạt 645 2 triệu lít, công ty đang có kế hoạch tăng thêm 200 triệu lít bia năm 2008,... quả sản xuất Xây dựng các nhà máy có quy mô năng suất trên 100 triệu lít/ năm kết hợp với hợp tác quốc tế, liên doanh, liên kết để sản xuất bia cao cấp, đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu Bên cạnh đó phải xây dựng và phát triển thương hiệu nhằm tăng năng lực cạnh tranh Nhiều nhà máy bia với các thương hiệu đã quen thuộc với người tiêu dùng như: bia Sài Gòn, bia 333, bia Heineken, bia Tiger, bia. .. nước đã sản xuất 714,6 triệu lít bia các loại, tăng 9,2% so với cùng kỳ năm ngoái Tốc độ tăng trưởng ngành bia tại Việt Nam ước tính đạt 15% /năm Việt Nam có khoảng 350 cơ sở sản xuất bia có trụ sở ở hầu khắp các tỉnh thành trên cả nước và tiếp tục tăng về số lượng Trong số này, có hơn 20 nhà máy đạt năng suất trên 20 triệu lít/ năm, và có tới 268 cơ sở có năng lực sản xuất dưới 1 triệu lít/ năm Trong... giá trị sản xuất toàn ngành Bia – Rượu – Nước giải khát Việt Nam giai đoạn 2006 – 2010 đạt 12% /năm, giai đoạn 2011 – 2015 đạt 13% /năm Đến năm 2015, sản lượng sản xuất đạt 4 tỷ lít bia Kim ngạch xuất khẩu từ 140 – 150 triệu USD Dự kiến năm 2015, sản lượng đạt 6 tỷ lít bia, 440 triệu lít rượu công nghiệp, 11 tỷ lít nước giải khát Đối với ngành bia, sẽ tập trung cải tạo, mở rộng, đồng bộ hóa thiết bị... tỉnh, một phần tiêu thụ ở các tỉnh lân cận và có thể xuất khẩu  Kết luận Từ những phân tích thực tế như trên, việc xây dựng nhà máy bia tại khu công nghiệp Nam Cấm tỉnh Nghệ An là rất hợp lý Với năng suất 80 triệu lít sản phẩm/ năm, nhà máy có thể đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong tỉnh và đưa sản phẩm ra các tỉnh khác Việc xây dựng nhà máy bia phù hợp với thực tế thị trường hiện nay và hứa hẹn sẽ mang... liệu và tiêu thụ sản phẩm nhằm giảm bớt vốn đầu tư xây dựng, rút ngắn thời gian hoàn vốn đồng thời sử dụng tuần hoàn các chất thải chống ô nhiễm môi trường Việc đặt nhà máy trong khu công nghiệp là môi trường hợp tác rất tốt giữa các nhà máy với nhau cũng như giữa nhà máy với các nguồn mua bán nguyên liệu thay thế và phụ phẩm từ nhà máy 1.3.7 Thoát nước của nhà máy Nước thải của nhà máy bia phần lớn đều... thống giao thông vận tải Nhà máy nằm trên tuyến quốc lộ 1A, là trục giao thông chính nên thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên, nhiên vật liệu đến nhà máy, và vận chuyển sản phẩm phân phối cho các đại lý, cửa hàng tiêu thụ bằng đường bộ 1.3.6 Sự hợp tác hóa Để nhà máy thuận tiện cho việc thu mua nguyên liệu cũng như tiêu thụ sản phẩm và phế phẩm, cần hợp tác hóa với các nhà máy lân cận trong và ngoài... số vốn đầu tư thiết bị 136 9.4.6 Khấu hao thiết bị 136 9.5.1 Chi phí trực tiếp 136 9.5.2 Chi phí gián tiếp 137 9.5.2.6 Tiền thu từ các sản phẩm phụ của nhà máy 138 9.6 Tính hiệu quả kinh tế .139 9.6.1 Giá thành sản phẩm 139 9.6.2 Lợi nhuận hàng năm của nhà máy 139 9.6.3 Thời gian hoàn vốn 139 10.3 Kiểm tra sản phẩm ... số vốn đầu tư thiết bị 136 9.4.6 Khấu hao thiết bị 136 9.5.1 Chi phí trực tiếp 136 9.5.2 Chi phí gián tiếp 137 9.5.2.6 Tiền thu từ các sản phẩm phụ của nhà máy 138 9.6 Tính hiệu quả kinh tế .139 9.6.1 Giá thành sản phẩm 139 9.6.2 Lợi nhuận hàng năm của nhà máy 139 9.6.3 Thời gian hoàn vốn 139 10.3 Kiểm tra sản phẩm ... nghệ sản xuất bia, việc xây dựng nên nhà máy sản xuất bia có khả cung ứng tốt số lượng chất lượng cần thiết Với lí mục tiêu trên, lựa chọn đề tài: “ Thiết kế nhà máy bia suất 80 triệu lít sản phẩm/ năm ... sản phẩm/ năm II CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU  Năng suất nhà máy: 80 triệu lít sản phẩm/ năm  Nguyên liệu: malt, hoa houblon, gạo, nước, nấm men…  Sản phẩm: bia lon bia chai III NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT... PHÚC NHIỆM VỤ THIẾT KẾ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên Lớp Khóa : Trần Thị Lý : Bảo quản chế biến 45 : 2011 – 2015 I TÊN ĐỀ TÀI Thiết kế nhà máy bia suất 80 triệu lít sản phẩm/ năm II CÁC SỐ