SẢN XUẤT cồn 96 độ từ TINH bột sắn

Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục LỜI MỞ ĐẦU Từ lâu, ngành công nghệ lên men nói chung công nghệ sản xuất rượu etylic nói riêng phát triển ngày lớn mạnh Với việc ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật vào sản xuất tạo sản phẩm rượu etylic có chất lượng nhằm đáp ứng nhu cầu sống ngày cao người Rượu đồ uống có mặt khắp nơi giới, từ loại ngon đắt đỏ vang, whisky, vodka loại bình dân, có mặt vui đến bữa ăn ngày Ở Việt Nam nghề nấu rượu có từ lâu đời nhân dân tạo sản phẩm truyền thống có tên gọi quen thuộc “rượu quốc lủi ”, “rượu nút chuối khô ”, rượu Hoa Mai, Bầu Đá, Kim Long… Để có sản phẩm rượu pha chế ngon cần phải có cồn chất lượng tốt Ngoài mục đích sử dụng làm đồ uống, rượu etylic sử dụng nhiều lĩnh vực khác như: công nghệ hoá chất, làm dung môi cho phản ứng hoá học, nguyên liệu Đối với quốc phòng rượu etylic dùng làm thuốc súng không khói, nhiên liệu hoả tiễn Trong y tế, rượu etylic chất sát trùng pha thuốc Trong nông nghiệp, rượu dùng sản xuất thuốc trừ sâu Đối với ngành dệt rượu dùng làm thuốc nhuộm, tơ nhân tạo, dùng làm sơn vecni chế biến gỗ Trong tương lai rượu sử dụng làm nhiên liệu sinh học sản phẩm cháy không gây ô nhiễm môi trường Chính cần thiết nên ngành công nghệ sản xuất rượu etylic đem lại thu nhập đáng kể, đóng góp to lớn kinh tế quốc dân Có nhiều nguồn nguyên liệu để sản xuất rượu etylic, với tảng quốc gia có sản xuất nông nghiệp tạo nên đa dạng nguồn nguyên liệu chứa tinh bột cung cấp cho sản xuất cồn, đặc biệt sắn lát Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Trên sở đó, em giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột suất 60000 lít cồn 96o/ngày” CHƯƠNG LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT 1.1 Vị trí địa lý [17] Đông Hà thành phố trung tâm tỉnh Quảng Trị, miền trung việt nam Đông Hà trung tâm trị, văn hóa, xã hội, kinh tế thương mại tỉnh Quảng Trị Đông Hà có vị trí quang trọng, nằm trung độ giao thông nước, quốc lộ 1A nối thủ đô Hà Nội – Thành Phố Hồ Chí Minh quốc lộ 9B hệ thống xuyên Á, điểm khởi đầu phía đông trục hành lang kinh tế Đông – Tây đông bắc Thái Lan, Lào, Myanma miền trung Việt Nam qua cửa quốc tế Lao Bảo nước khu vực biển đông qua cảng Cửa Việt, kết thúc thành phố Đà Nẵng Từ thuận lợi giao lưu đối ngoại, Đông Hà có khả thu hút, hội tụ để phát triển kinh tế, xã hội trở thành trung tâm phát luồng mối quan hệ kinh tế khu vực quốc tế Chính tỉnh Quảng Trị tổ chức quy hoạch hình thành Khu, Cụm công nghiệp Đặc biệt, từ cuối năm 2006, cầu Hữu Nghị hoàn thành đưa vào khai thác, sử dụng mở hướng giao thương thông thoáng Quảng Trị với nước khu vực quốc tế Tỉnh Quảng Trị vòng 10 năm, diện tích trồng sắn tăng lên 11 nghìn Trong đó: Đakrông 1100ha, Hải Lăng 1300ha, Hướng Hóa 4000ha, Triệu Phong 2000ha Ngoài sắn trồng hộ gia đình vùng khác tỉnh tỉnh Chính thuận lợi nên việc chọn Quảng Trị địa điểm đặt nhà máy sản xuất cồn etylic từ nguyên liệu sắn việc hợp lý cần thiết Qua khảo sát thực tế địa bàn tỉnh, nhận thấy Khu công nghiệp Nam Đông Hà, thành phố Đông Hà thích hợp để xây dựng nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu sắn) suất 60000 lít cồn 96o /ngày 1.2 Đặc điểm tự nhiên Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Khu Công Nghiệp (KCN) Nam Đông Hà thành lập vào năm 2004 với tổng mức đầu tư 118.359 tỷ đồng, diện tích 98.653 Thời gian qua, tỉnh quan tâm đầu tư xây dựng sở hạ tầng nên KCN Nam Đông Hà hoàn thành hệ thống đường bê tông thảm nhựa, cấp điện, nước chuẩn bị xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, hệ thống thoát nước Phía Bắc thành phố Đông Hà, đồng thời nơi giáp với tuyến đường Quốc lộ 1A thuận lợi cho giao thông, thuận tiện vận chuyển nguyên liệu sản phẩm Đông hà chịu ảnh hưởng sâu sắc hai loại gió mùa: gió mùa đông bắc hoạt động từ tháng 11 đến tháng năm sau gió mùa tây nam hoạt động từ tháng đến tháng Hướng gió hướng Đông - Nam Nhiệt độ trung bình hàng năm: 26-340C Độ ẩm tương đối trung bình năm: 80-85% 1.3 Vùng nguyên liệu Với vị trí nhà máy nguồn nguyên liệu cung cấp huyện trọng điểm tỉnh: Hải Lăng, Triệu Phong, Vĩnh Linh, Gio Linh, lân cận có tỉnh bạn Thừa Thiên Huế, Quảng Bình Hệ thống giao thông liên hệ trực tiếp với quốc lộ 1A, khoảng cách địa điểm thu mua nguyên liệu đến nhà máy không xa nên tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển sắn Ngoài ra, xây dựng nhà máy để có nguyên liệu cho việc sản xuất thuận lợi ta cần mở rộng thêm vùng nguyên liệu cách đầu tư vốn cho nông dân, khuyến khích dùng giống đạt suất cao 1.4 Hợp tác hóa liên hiệp hóa Nhà máy xây dựng KCN Nam Đông Hà tương lai không xa xây dựng thêm nhà máy sản xuất thức ăn gia súc, phân vi sinh, thuận tiện cho việc liên kết hóa nhà máy với Ngoài ra, nhà máy hợp tác hóa với nhà máy lân cận để giảm bớt chi phí xây dựng sở đường giao thông, trạm biến áp, hệ thống xử lý nước thải Về nguồn nguyên liệu hợp tác hoá chặt chẽ để phân vùng nguồn Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục nguyên liệu giúp thu hoạch thời gian đạt hiệu kinh tế cao Ngoài ra, nhà máy phải kết hợp chặt chẽ với trung tâm nghiên cứu giống trồng, sở nông nghiệp phát triển nông thôn để kịp thời cung cấp cho nông dân loại giống cho suất cao đảm bảo chất lượng Đồng thời, nguồn phế thải nhà máy bã rượu nguồn thức ăn cho loại chăn nuôi heo, bò sản xuất thức ăn nuôi tôm 1.5 Nguồn cung cấp điện Nhà máy sử dụng nguồn điện sở điện lực Quảng Trị cung cấp từ mạng lưới điện quốc gia 500 kV hạ xuống 220V/380 nhằm hổ trợ cho sản xuất lúc khởi động máy, chạy thiết bị…Ngoài nhà máy có dự phòng máy phát điện công suất nhỏ chạy nhiên liệu dầu diezen để phòng điện 1.6 Nguồn cung cấp Hơi dùng vào nhiều mục đích khác nhau, tuỳ theo yêu cầu công đoạn sản xuất Lượng đốt cung cấp cho phân xưởng lấy từ lò riêng nhà máy 1.7 Nhiên liệu Nhiên liệu dùng cho lò dầu DO, dầu FO, gas 1.8 Nguồn cung cấp nước xử lý nước Nước dùng nhà máy chủ yếu để sản xuất, sinh hoạt, tưới cây, phòng cháy chữa cháy, để vệ sinh thiết bị nhà xưởng Vì nước lấy trực tiếp từ nhà máy nước Quảng Trị 1.9 Giao thông vận tải Giao thông vận tải đóng vai trò quan trọng tất nhà máy Hằng ngày, nhà máy có nhiều chuyến xe đến để chở nguyên liệu vào sản xuất, chở sản phẩm tiêu thụ Khu công nghiệp Nam Đông Hà nằm gần ga Đông Hà quốc lộ 1A, cách trung tâm thị xã Đông Hà km, cách cửa quốc tế Lao Bảo 80 km, cách cảng Cửa Việt 15 km, nằm gần trục đường hành lang kinh tế đông - tây lợi để giảm chi phí vận chuyển, lưu thông hoạt động dễ dàng Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 1.10 Nguồn nhân lực Tỉnh Quảng Trị tỉnh nghèo Dân số đông, sống nhân dân nhiều cực, tỉnh có huyện miền núi đông dân cư Nên việc xây dựng nhà máy giải phần việc làm cho lao động khu vực, tạo điều kiện cho kinh tế tỉnh nhà ngày phát triển Quảng Trị có nguồn nhân lực dồi dào, có lượng lớn lao động từ nơi khác đến Vì nguồn lao động cho nhà máy tuyển dụng từ lực lượng này, giải việc làm chỗ cho người dân Đội ngũ cán khoa học kỹ thuật quản lý nhà máy tiếp nhận trường Đại Học Đà Nẵng trường Đại Học khác toàn quốc 1.11 Thoát nước Phần lớn nước thải nhà máy chứa hợp chất hữu cơ, môi trường thích hợp cho vi sinh vật phát triển, thải gây ảnh hưởng đến môi trường sinh thái Vì vậy, nước từ phân xưởng sản xuất chảy đưa qua hệ thống xử lý nước thải nhà máy trước hay qua nhà máy xử lý nước thải khu công nghiệp Mặt khác phải tránh đọng nước thường xuyên làm ngập móng tường, móng cột ảnh hưởng đến kết xây dựng Tóm lại Qua phân tích việc xây dựng nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột suất 60000 lít cồn 96 o /ngày KCN Nam Đông Hà, thành phố Đông Hà, tỉnh Quảng Trị phù hợp Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nguyên liệu 2.1.1 Sắn 2.1.1.1 Giới thiệu sắn Sắn có tên khoa học: Manihot Esculenta lương thực ưa ẩm, có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazone Nam Mỹ Đến kỉ XVI trồng châu Á châu Phi Ở nước ta, sắn trồng khắp nơi từ Nam tới Bắc trình sinh trưởng phát triển sắn kéo dài, sắn giữ đất lâu nên tỉnh trung du thượng du Bắc Bộ như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hòa Bình… nơi có điều kiện trồng trọt thích hợp Sắn gồm nhiều giống khác Nhân dân ta thường vào kích thước, màu sắc củ, thân, gân mà phân loại: - Sắn dù: Cây thấp (không 1,2m), đốt ngắn, thân non màu xanh nhạt, cuống gân màu trắng, xòe ô Vỏ gỗ nâu sẫm, vỏ cùi thịt sắn trắng Hàm lượng axit xyanuahydric cao ăn bị ngộ độc, hàm lượng bột cao Hình 2.1 Cây củ sắn - Sắn vàng: Khi non thân màu xanh sẫm, cuống màu đỏ, có sọc nhạt Củ sắn dài, to, vỏ gỗ màu vàng nâu, vỏ cùi màu trắng, thịt sắn màu vàng nhạt, luộc màu vàng rõ rệt hơn, mềm, xơ, nhựa, ăn dẻo thơm, không gây ngộ độc - Sắn đỏ: Thân cao (3m), non màu xanh thẫm, đốt dài, cuống gân màu đỏ thẫm Củ dài, to, vỏ gỗ màu nâu đậm, vỏ cùi dày màu đỏ, thịt trắng Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục - Sắn trắng: Thân cao, non màu xanh nhạt, cuống gân đỏ Củ ngắn, mập, vỏ gỗ màu xám nhạt, thịt trắng Khi luộc bở, thơm, nhựa Trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại sắn đắng sắn Sắn đắng có hàm lượng axit xyanuahydric cao, ăn bị ngộ độc, hàm lượng tinh bột cao, không dùng để ăn tươi mà để sản xuất bột sắn lát Sắn có hàm lượng axit xyanuahydric thấp, hàm lượng bột thấp hơn, dễ chế biến sử dụng 2.1.1.2 Đặc điểm sinh học [7, tr 21] a Thân Thân có chiều cao trung bình 1,5 m; có cao 2÷3 m Đường kính gốc thân biến động từ 2÷6cm Thân phân nhánh không phân nhánh tuỳ vào giống Các giống sắn khác thân sắn có màu sắc khác Thông thường thân non có màu xanh có màu đỏ tía, thân già màu sắc thân biến đổi thành màu vàng tro hay xám lục Trên thân sắn có nhiều mắt xếp xen kẽ nhau, dấu vết rụng để lại Chiều dài lóng tính từ mắt đến mắt khác thẳng hàng thân Cấu tạo thân gồm phần chính: - Tầng biểu bì (lớp bần): mỏng, có màu sắc đặc trưng thân sắn, có nhiệm vụ bảo vệ phần thân - Tầng nhu mô vỏ: tế bào lớn, bao gồm mô mềm vỏ - Tầng tế bào hóa gỗ (còn gọi tầng ligin): cứng, có lõi thẳng giúp sắn cứng đứng thẳng - Lõi (ruột rỗng): khối hình trụ màu trắng, xốp, kéo dọc suốt thân, chứa nhiều khí nước Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Hình 2.2 Thân sắn cấu tạo thân sắn b Lá Có gân rõ mặt sau Lá mọc so le, xếp thân theo đường xoắn ốc Lá non sắn có màu xanh hay tím Lá già màu xanh, chiều dài từ 8÷20 cm, chiều rộng 1÷6 cm Mặt có màu xanh thẫm, mặt có màu xanh nhạt Cuống dài khoảng 9÷20 cm có màu xanh, tím xanh điểm tím tùy giống Hình 2.3 Lá sắn c Rễ Mọc từ mắt mô sẹo hom, lúc đầu mọc ngang sau cắm sâu xuống đất Theo thời gian chúng phình to tích lũy bột thành củ d Củ Củ sắn có hai đầu nhọn, chiều dài biến động từ 25÷200 cm, trung bình khoảng 40÷50 cm Đuờng kính củ thay đổi từ 2÷25 cm, trung bình 5÷7 cm Nhìn chung, kích thước trọng lượng củ thay đổi theo giống, điều kiện canh tác độ màu đất Hình 2.4 Củ sắn cấu tạo củ sắn Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Cấu tạo củ sắn bao gồm: - Vỏ gồm vỏ gỗ vỏ cùi: + Vỏ gỗ: Bao bọc củ sắn Màu sắc từ trắng xám tới vàng, vàng sẫm hay nâu tùy thuộc loại giống Thành phần cấu tạo chủ yếu xenlulloza hemixenlulloza, tinh bột bền, giữ vai trò bảo vệ cho củ bị tác động từ bên Vỏ gỗ mỏng, chiếm khoảng 0,5÷3% khối lượng toàn củ + Vỏ cùi: Vỏ cùi dày vỏ gỗ, chiếm khoảng 8÷20% khối lượng toàn củ Vỏ cùi mềm, xenlulloza có nhiều tinh bột (5÷8%), để tận dụng lượng bột chế biến không tách vỏ cùi Mủ sắn tập trung chủ yếu vỏ cùi Trong mủ chứa nhiều tanin, enzyme, sắc tố, độc tố,… - Lõi sắn: Lõi sắn nằm trung tâm củ, dọc suốt chiều dài củ Thành phần chủ yếu xenluloza Lõi sắn có chức dẫn nước chất dinh dưỡng củ, đồng thời giúp thoát nước sấy phơi khô - Thịt củ: Thịt củ sắn chứa nhiều tinh bột, protein chất khác Đây phần dự trữ chủ yếu chất dinh dưỡng củ Các chất polyphenol, độc tố enzyme chứa thịt củ không nhiều 10÷15% so với thành phần chúng có củ gây trở ngại chế biến làm biến màu 2.1.1.3 Thành phần hoá học củ sắn [7, tr 23] Thành phần hóa học sắn tươi: tinh bột 20÷34%; protein 0,8÷1,2%; chất béo 0,3÷0,4%; xenlulose 1÷3,1%; chất tro 0,54%; polyphenol 0,1÷0,3% nước 60÷74,2% Sắn khô: nước 13,12%; protit 0,205%; gluxit 74,74%; chất béo 0,41%; xenlulose 1,11%; tro 1,69% Ngoài chất kể sắn chứa số vitamin độc tố Trong vitamin vitamin B1 B2 loại chiếm 0,03 mg%, B6 chiếm 0,06 mg% Các vitamin phần chế biến nấu Chất độc có sắn ngày nghiên cứu xác định tương đối rõ HCN tồn dạng phazeolunatin gồm hai glucozit linamarin Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục (C10H17O6N) lotaustralin (C11H19O6N) Bình thường phazeolunatin không độc thủy phân tác dụng enzyme hay axit glucozit giải phóng axit HCN gây độc Thông thường độc tố tập trung cùi vỏ vỏ củ C10H17O6N + H2O C6H12O6 + C3H6O + HCN 2.2 Nước [5; tr 71] Trong công nghiệp sản xuất rượu, nước sử dụng rộng rãi, với nhiều mục đích khác Trong trình công nghệ, nước dùng để xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu làm nguội bán thành phẩm thành phẩm, vệ sinh thiết bị, cấp nước cho lò Ngoài ra, nước dùng cho sinh hoạt, chữa cháy khu vực sản xuất Nguồn nước cung cấp cho nhà sản xuất rượu nước sông nước giếng Trong công nghệ yêu cầu chất lượng nước giống nước sinh hoạt, độ cứng không mg/lít, phải suốt, không màu, không mùi Hàm lượng kim loại không vượt yêu cầu sau: Fe ≤ 0,3 mg/l F ≤ mg/l Zn ≤ Mn ≤ 0,05 mg/l Cl ≤ 0,5 mg/l SO42-: 60-80 mg/l Mg ≤ 125 mg/l As ≤ 0,05 mg/l Cu ≤ mg/l Pb ≤ 0,1 mg/l NO3- ≤ 35 mg/l Không cho phép có NH3 muối axit nitric Không có kim loại nặng Hg, Ba, Cr Không có amoniac (NH3), sunfuahydro (H2S), chất cặn không vượt quá: 1mg/lít Nước mặt (sông) chứa lượng muối khoáng thấp: 40-500 mg/lít, tạp chất hữa khoảng: 2-100 mg/lít Nước ngầm hàm lượng muối khoáng nhiều hơn: 500-3000 mg/lít, hàm lượng chất hữu không vượt mg/lít vi sinh vật Trong công nghiệp sản xuất rượu, độ cứng nước lớn ảnh hưởng đến trình nấu nguyên liệu, đường hoá lên men Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Do lượng nhiệt lại cần giải phóng thùng là: QIC = 23267,674 × 0,85 = 19777,523 (kcal/h) QIIC = 77561,174 × 0,85 = 65926,998(kcal/h) Diện tích truyền nhiệt cho ống xoắn ruột gà: F = Q k × ∆t Nước cấp cho nhân giống cấp I: mI = QIC 19777,523 = = 1977,752 (kg/h) C n × (t − t1 ) × (30 − 20) Suy thể tích nước: VI = m I 1977,752 = = 1,978 (m3/h) ρn 1000 Nước cấp cho nhân giống cấp II: m II = QIIC 65926,998 = = 6592,699 (kg/h) C n × (t − t1 ) × (30 − 20) Suy thể tích nước: VII = m II 6592,699 = = 6,593 (m3/h) ρn 1000 Lượng nước cấp thùng nhân giống cấp 1: 1,978(m3/h) = 47,472 (m3/ngày) Lượng nước cấp thùng nhân giống cấp 2: 6,593 (m3/h) = 158,232 (m3/ngày) Lượng nước cần cho phân xưởng lên men: VLM=VC+VI+VII= 763,632 + 47,472 + 158,232 = 942,336 (m3/ngày) 7.2.5 Lượng nước cần dùng cho phân xưởng chưng cất tinh chế Dựa vào phương trình cân bằng: G × r = Gn × Cn × (t’n – tn) [10, tr 32] Hay : G × C × (t1 – t2) = Gn × Cn × (t’n – tn) G: Lượng sản phẩm ngưng tụ làm nguội, (kg) C: Nhiệt dung riêng chất cần làm lạnh ngưng tụ (kcal/kg.độ) t1, t2: Nhiệt độ đầu cuối chất cần làm lạnh Gn: Lượng nước dùng làm nguội (kg) Cn: Nhiệt dung riêng nước (kcal/kg.độ) tn,t’n: Nhiệt độ đầu cuối nước (0C) 7.2.5.1 Bộ ngưng tụ tháp thô Lượng rượu khỏi tháp thô : Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục mc = 14,073 × 743414,632 = 104620,741 (kg/ngày)=4359,197 (kg/h) 100 Lượng rượu cần ngưng tụ: G1 = 4359,197 × Hơi cồn thô có nồng độ 45,33%V → = 871,839 ( kg h ) r1 = rE × a1 + rn × (1-a1) rE : Ẩn nhiệt ngưng tụ rượu, rn : Ẩn nhiệt ngưng tụ nước a1 : Thành phần cồn hỗn hợp r1 = 314 × 0,4533 + 540 × (1 – 0,4533) = 437,554 (kcal/kg) t’n = 500C , tn = 200C , Cn = (kcal/kg.độ) G1 × r1 = Gn1 × Cn × (t’n-tn) Gn1= G1 × r1 871,893 × 437,554 = = 12716,676 (kg/h) C n × (t ' n −t n ) × (50 − 20) = 305200,215 (kg/ngày) = 305,2(m3/ngày) 7.2.5.2 Bộ ngưng tụ tháp trung gian: Phương trình cân nhiệt: G2.r2 = Gn2.Cn(t’n - tn) G2: Lượng rượu đỉnh tháp trung gian có nồng độ 93,1% r2 = 228.0,93+540.(1 - 0,93) = 249,84 (kcal/kg) G2 = 15,189 × 743414,632 = 112917,248 (kg/ngày) = 4704,88 (kg/h) 100 Gn2 = G2 R2 4704,88 × 249,84 = 39182,240 (kg/h) = 940,4 (m3/ngày) = C (t n′ − t n ) (50 − 20) 7.2.5.3 Bộ ngưng tụ hồi lưu tháp tinh chế Phương trình cân bằng: G3 × r3 = Gn23 × Cn × (t’n – tn) [10, tr 32] G3: Lượng rượu khỏi tháp tinh G3 = 26,85 × 743414,632 = 199606,828 (kg/ngày) = 8316,951(kg/h) 100 Hơi cồn khỏi tháp tinh có nồng độ: 94,1% khối lượng Tương tự cách tính r1 ta có: r2 = 327,334 (kcal/kg) Gn3 = 8316,951 × 327,334 =54448,417(kg/h) =1306,76(m3/ngày) × (70 − 20) Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 7.2.5.4 Lượng nước cần làm lạnh dầu fusel Phương trình cân bằng: Gf × Cf × (t2 – t1) = Gn × Cn × (t’n – tn) [10, tr 32] Gf : Lượng dầu fusel Gf = 1800 (lít/ngày) t2 = 80 (0C) , t1 = 30 (0C) , t’n = 70 (0C) , tn = 20 (0C) Gn4= 1800 × 0,883 × (80 − 30) = 1589,4 (lit/ngày)=1,598(m3/ngày) 70 − 20 7.2.5.5 Lượng nước cần làm lạnh cồn đầu Phương trình cân bằng: Gđ × Cđ × (t2 – t1) = Gn × Cn × (t’n – tn) [10, tr 32] Gf : Lượng cồn đầu Gf = 1800 (lít/ngày) t2 = 80 (0C) , t1 = 30 (0C) , t’n = 70 (0C) , tn = 20 (0C) Gn5= 1800 × 0,883 × (80 − 30) = 1589,4 (lit/ngày)=1,598(m3/ngày) 70 − 20 7.2.5.6 Lượng nước cần ngưng tụ làm lạnh cồn thành phẩm Phương trình cân bằng: GTC × CTC × (t2 – t1) = Gn6 × Cn × (t’n – tn) [10, tr 32] GTC : Lượng cồn tinh chế GTC = 60.000(lít/ngày) t2 = 78 (0C) , t1 = 30 (0C) , t’n = 70 (0C) , tn = 20 (0C) Gn6= 60000 × 0,87 × (78 − 30) = 50112 (lit/ngày) = 50,112 (m3/ngày) 70 − 20 7.2.5.7 Lượng nước thiết bị thu hồi rượu: Ta có công thức tính: mN = m.C.(t1 − t ) C N (t ' −t '1 ) m: Lượng CO2 qua thiết bị, m = 45365,853 (kg/ngày) C: Nhiệt dung riêng CO2, C = 0,21 Kcal/kg.độ t1: Nhiệt độ đầu CO2 thu rượu, t1 = 350C t2: Nhiệt độ cuối CO2 thu rượu, t2 = 250C CN: Nhiệt dung riêng nước điều kiện thường, CN = Kcal/kgđộ t’1: Nhiệt độ đầu nước làm nguội, t’1 =250C t’2:Nhiệt độ cuối nước làm nguội, t’2 = 300C Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Vậy mN = 45365,853 × 0,21 × (35 − 25) = 19053,658 (kg/ngày) = 19,053 (m3/ngày) 1.(30 − 25) Vậy lượng nước cần dùng phân xưởng chưng cất – tinh chế : Gn= ∑ Gni + m N= 2624,721 (m3/ngày) i =1 7.2.6 Nước cho lò Lượng dùng cho lò ngày:388110,685 (kg/ngày) Nếu ta cho lít nước tạo kg giả sử tổn thất 10% lượng nước dùng cho ngày: 388110,685 × 1,1 = 426921,753 (kg/ngày)= 426,922 (m3/ngày) 7.2.7 Nước rửa thiết bị : Lấy 5% lượng nước dùng cho sản xuất phân xưởng lên men chưng cất tinh chế: G = 0,05×(2624,721 + 942,336) = 178,353 (m3/ngày) 7.2.8 Lượng nước dùng cho sinh hoạt 7.2.8.1 Nước dùng cho bể tắm Tính cho 60% công nhân ca đông nhất, dùng 25 lít ngày cho người Vậy lượng nước dùng ngày là: × 25 × 65 × 0,6 = 2925 (lít/ngày) Nên thể tích nước cần cung cấp cho bể tắm: V = m 2925 = = 2,925 (m3/ngày) ρ 1000 7.2.8.2 Nước dùng cho nhà ăn Tính 20 lít cho người ngày, lượng nước cần: 20×123=2460 (lít) Thể tích nước cần cấp cho bể tắm ngày: V= m 2460 = = 2,46 (m3/ngày) ρ 1000 7.2.8.3 Nước dùng rửa xe Sử dụng : (m3/ngày) 7.2.8.4 Nước dùng mục đích khác Sử dụng m3/h = 48 (m3/ngày) Tổng lượng nước cần cấp cho nhà máy ngày: 4820 (m3/ngày) Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục CHƯƠNG KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM Kiểm tra chất lượng sản phẩm vấn đề hàng đầu ngành công nghệ thực phẩm ngành công nghiệp khác 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,đảm bảo cho nhà máy hoạt động bình thường, không ngừng nâng cao suất chất lượng sản phẩm 8.1 Kiểm tra nguyên liệu Trong công nghệ lên men nói chung sản xuất rượu nói riêng, việc kiểm tra hay xác định hàm ẩm, % tinh bột đường có ý nghĩa quan trọng, ảnh hưởng đến số lượng chất lượng nguyên liệu đưa vào sản xuất 8.1.1 Xác định độ ẩm Thông thường độ ẩm nguyên liệu xác định theo phương pháp sấy cho kết gần Vì sấy nhiệt độ cao, số chất hữu nguyên liệu bị phân hủy bay nước, lại có lượng nhỏ nước liên kết không bay hết Để hạn chế sai số người ta sấy 100÷1050C kéo dài 3÷4 Đôi muốn rút ngắn thời gian sấy người ta thực 130 0C 140 phút Cách tiến hành xem [7, tr 213-214] 8.1.2 Xác định hàm lượng tinh bột Tinh bột thành phần chủ yếu nhiều loại củ hạt Việc xác định chúng giúp ta dự kiến xác lượng sản phẩm thu tổn hao trình sản xuất Cách tiến hành xác định hàm lượng tinh bột theo phương pháp hóa học xem [7, tr 214-217] 8.1.3 Xác định hàm lượng protein thô nitơ hoà tan nguyên liệu Xác định hàm lượng protein thường theo phương pháp Kjeldal xem [ 7, tr 225-228] Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 8.2 Xác định hoạt độ chế phẩm enzyme nấu đường hoá tinh bột Đánh giá chất lượng chế phẩm amylaza theo khả đường hóa chung biểu diễn dạng hệ số Linơ Cách tiến hành xem [7, tr 238-239] 8.3 Kiểm tra dịch đường hoá giấm chín sau lên men 8.3.1 Độ rượu giấm chín Sau lên men trước hết ta cần kiểm tra nồng độ rượu giấm chín, ta phải kiểm tra rượu sót đáy tháp thô tháp tinh Muốn xác định ta phải chưng cất để tách rượu khỏi chất hoà tan Lấy 100ml dung dịch lọc giấm chín có nhiệt độ khoảng 200C cho vào bình định mức 100ml, rót dịch giấm vào bình tráng 100ml nước cất đổ vào bình cất Cách tiến hành xem [ 7, tr 240242] 8.3.2 Đường tinh bột sót giấm chín Xác định hàm lượng tinh bột đường theo phương pháp dùng antron: ( C6H4COCH2C6H4) Cơ sở phương pháp: Trong dung dịch axit sunfurit đậm đặc antrim phản ứng với gluxit lên men tạo chất màu xanh da trời Cách tiến hành xem [ 7, tr 242246] 8.3.3 Xác định nồng độ chất hoà tan dịch đường giấm chín Trong dịch đường hoá chứa lượng chất hoà tan chủ yếu tinh bột hoà tan, dextrin, đường có gốc glucoza khác Ngoài chứa protein, khoáng Các chất mang tên chung chất khô dịch đường đo đường kế nhiệt độ 200C Đường hoá xong ta đem lọc dịch đường lấy dịch cho vào ống đong để đo Nồng độ chất hoà tan sau lên men gọi độ lên men hay đường sót đo đường kế điều kiện 200C 8.4 Kiểm tra chất lượng cồn sản phẩm 8.4.1 Nồmg độ rượu: Đo độ rượu rượu kế thủy tinh gọi tửu kế hay thước đo độ rượu Cách tiến hành xem [7,tr 251- 252] Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 8.4.2 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 Cách tiến hành xem [7, tr 255 – 256] 8.3.3 Xác định hàm lượng aldehyt Trong cồn chứa chủ yếu aldehyt axetic Để xác định dung nhiều phương pháp khác hay dung phương pháp iod, cách tién hành trình bày theo [7,tr 257] 8.4.4 Xác định hàm lượng furfurol Cơ sở: cồn có chứa furfurol phản ứng với aniline môi trường HCl, màu dung dịch hồng – da cam Cường độ màu tỉ lệ thuận với hàm lượng furfurol Cách xác định theo [7,tr 262] 8.4.5.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 Cách xác định hàm lượng alcol cao phân tử xem [7,tr 259] 8.4.6.Xác định hàm lượng alcol metylic Alcol metylic chất lỏng linh động không màu, hòa tan nước theo bất cứa tỷ lệ Alcol metylic chất độc thể 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% Cách tiến hành xác định hàm lượng alcol metylic xem [7,tr 261] 8.4.7 Xác định thời gian oxy hóa Thời gian oxy hóa dài cồn có chất lượng cao Cồn tinh khiết khử chất oxy hóa KMnO4 chậm Nhưng cồn chứa tạp chất không no bị oxy hóa nhanh rút ngắn thời gian oxy hóa Cách tiến hành xác định thời gian oxy hóa xem [7,tr 262] Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục CHƯƠNG VỆ SINH CÔNG NGHIỆP VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG – PHÒNG CHÁY – CHỮA CHÁY 9.1 An toàn lao động An toàn lao động nhà máy đóng vai trò quan trọng Nó ảnh hưởng lớn đến trình sản xuất, sức khoẻ tính mạng công nhân tình trạng máy móc, thiết bị Vì cần phải quan tâm mức, phổ biến rộng rãi để công nhân hiểu tầm quan trọng Nhà máy phải đề nội quy, biện pháp chặt chẽ để đề phòng 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 thiếu không đảm bảo an toàn - Ý thức tổ chức kỷ luật lao động công nhân chưa cao - Vận hành máy móc, thiết bị không theo quy trình kỹ thuật - Trình độ công nhân yếu máy móc thiết bị trang bị chưa tốt 9.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động - Tại phận phải có biển báo an toàn quy trình sử dụng 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 - Kho xăng dầu phải đặt xa nguồn nhiệt, phải có bình CO chống cháy, không hút thuốc - Người công nhân vận hành phải thực chức mình, phải chịu hoàn toàn trách nhiệm máy móc hư hỏng quy trình vận hành - Kỷ luật nhà máy phải thực nghiêm để xử lí trường hợp vi phạm 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 sáng tối thiểu nhà sản xuất Ban ngày cần tận dụng ánh sáng tự nhiên, ban đêm sử dụng ánh sáng nhân tạo phải đảm bảo đủ ánh sáng Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 9.1.3.2 Thông gió Nhà sản xuất làm việc phải thông gió tốt 9.1.3.3 An toàn điện Các thiết bị điện phải có hệ thống báo động có cố, phải có rơle đề phòng tải, mạch điện phải kín, đặt nơi khô 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 lí - Thường xuyên theo dõi chế độ làm việc máy móc, có chế độ vệ sinh, sát trùng vô dầu mỡ thiết bị 9.1.3.5 Phòng chống cháy nổ Đối với nhà máy rượu việc phòng chống chảy nổ quan trọng sản phẩm nhà máy cồn dễ cháy nổ, phải có đủ nước thiết bị chữa cháy 9.1.3.6 An toàn hoá chất Các hoá 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 toàn cho công trình nhà máy, phải có cột thu lôi cho công trình vị trí cao 9.2 Vệ sinh nhà máy Vấn đề vệ sinh xí nghiệp có ý nghĩa quan trọng nhà máy sản xuất cồn Nếu tiêu chuẩn vệ sinh nhà máy không đảm bảo tạo điều kiện cho vi sinh vật gây bệnh phát triển 9.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân - Công nhân phải mặc áo quần sẽ, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay phải có bịt tai - Không ăn uống khu sản xuất - Thực tốt chế độ khám sức khoẻ định kì cho công nhân Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 9.2.2 Vệ sinh máy móc thiết bị Máy móc, thiết bị phải vệ sinh Đặc biệt thùng lên men phải vệ sinh, sát trùng kỹ 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 9.2.4 Xử lí phế liệu trình sản xuất Phế liệu trình sản xuất bã hèm phế liệu dễ gây nhiễm bẩn Sau mẻ sản xuất cần chứa quy định xử lí để sản xuất phân bón vi sinh, thức ăn gia súc 9.2.5 Xử lí nước thải Nước thải chứa nhiều tạp chất hữu nên vi sinh vật dễ phát triển gây ô nhiễm môi 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 9.2.6 Xử lí nước dùng cho sản xuất Các nguồn nước không đạt tiêu chuẩn chất lượng để sản xuất rượu Do cần phải xử lý nước trước đưa vào sản xuất Nhà máy sử dụng phương pháp kết tủa ion Ca2+, Mg2+ Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục KẾT LUẬN Sau tháng hướng dẫn tận tình thầy Trần Xuân Ngạch, với kiến thức học với nghiên cứu, tham khảo số tài liệu sách báo, tài liệu mạng, hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 960 /ngày” Qua đồ án, giúp hiếu thêm vấn đề:  Những điều kiện cần thiết để xây dựng nhà máy cồn  Quy trình công nghệ phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật nước ta  Tính chọn thiết bị phù hợp với dây chuyền công nghệ  Những phương pháp kiểm tra, đánh giá chất lượng nguyên liệu sản phẩm  Cách bố trí thiết bị phân xưởng sản xuất Trong trình thực đồ án, nắm bắt nhiều kiến thức công việc thiết kế nhà máy cồn nói riêng nhà máy thực phẩm nói chung Tuy nhiên kiến thức, kinh nghiệm thực tế thời gian hạn chế nên khó tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp quý thầy cô bạn để hoàn thiện đồ án Đà Nẵng, tháng năm 2013 Sinh viên thực Trần Thị Thu Hải Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Giang, Trần Thị Luyến (1998), Công nghệ emzym, NXB Nông nghiệp, TP Hồ Chí Minh Đoàn Dụ, Bùi Đức Hợi, Mai Văn Lề, Nguyễn Như Thùi (1983), Công nghệ máy chế biến lương thực, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở trình thiết bị công nghệ hóa học (2), NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp TS Lê Văn Hoàng (1994), Nghiên cứu - ứng dụng triển khai quy trình công nghệ sau thu hoạch, NXB Đà Nẵng KS Nguyễn Văn Phước (1979), Kỹ thuật sản xuất rượu Etylic, Bộ lương thực thực phẩm Nguyễn Thọ, Lê Văn Hoàng, Lê Thị Liên Thanh, Trần Thế Truyền, Phan Bích Ngọc, Trần Xuân Ngạch (1998), Thí nghiệm công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Kỹ Thuật Đà Nẵng PGS.TS Nguyễn Đình Thưởng, TS Nguyễn Thanh Hằng (2005), Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn Etylic, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Thế Truyền (1999), Cơ sở thiết kế nhà máy hóa, Khoa Hóa – Trường Đại học Kỹ Thuật, Đà Nẵng PTS Trần Xoa, PTS Nguyễn Trọng Khuông, KS Hồ Lê Viên (1992), Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất tập I, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 10 PTS Trần Xoa, PTS Nguyễn Trọng Khuông, KS.Hồ Lê Viên (1992), Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất tập II, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Website 11 http://bomcongnghiep.vn/TD05/185/386/pentax -cm.html 12 http://www.doanhnghieponline.com.vn/raovat/sang-rung-tron-yzs/chitiet/ 13 http://nguyenthithuhuyen.wordpress.com/2011/07/21/cong- ngh %E1%BB%87- s%E1%BA A3n-xu%E1%BA%A5t-c%E1%BB%93n/ 14.http://tanthienphu.com/index.php/may-nghien-cong-suat-loi-ngo-cong-xuatlo.html 15.http://www.vietnamseed.com.vn/webui/web/master/default.aspx? TabID=ScienceDetail&ItemID=72&IDNHOM=2 16 http://www.q-jet.com/mixing-jet.htm 17.http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%C3%B4ng_H%C3%A0 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT CHƯƠNG CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY 16 CHUYỀN CÔNG NGHỆ 16 3.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 25 3.2.2.2 Nghiền nguyên liệu [7, tr 33] .25 3.2.2.2.1 Mục đích 25 Nhằm phá vỡ cấu trúc thực vật củ sắn, tạo điều kiện giải phóng hạt tinh bột khỏi mô, làm tăng bề mặt tiếp xúc tinh bột với nước, giúp cho trình trương nở, hòa tan tốt hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho trình dịch hóa,hồ hóa 25 3.2.2.2.2 Các phương pháp nghiền 25 Nguyên liệu nghiền với nhiều loại máy nghiền khác máy nghiền búa, máy nghiền trục, máy nghiền đĩa, máy nghiền siêu tốc… .26 Đối với nguyên liệu dạng hạt dạng lát thường sử dụng máy nghiền búa 26 26 26 Hình 3.2 Máy nghiền búa 26 Phễu nạp liệu, Búa, Lưới, Đĩa treo búa, Trục quay 26 3.2.2.2.3 Hoạt động máy nghiền búa [7, tr 33] .26 Sắn lát đưa vào máy nghiền búa qua phễu nạp liệu (1) Sắn lát nghiền nát nhờ lực va đập sắn búa nghiền (2) vào thành máy nghiền cọ xát lát sắn với Búa lắp đĩa treo búa (4) gắn trục quay (5), búa treo cách Sắn lát sau nghiền đạt kích thước yêu cầu lọt qua lưới (3) đưa vào phễu chứa nhờ gàu tải, với phần nghiền chưa đạt yêu cầu nằm lưới tiếp tục búa nghiền có kích thước đủ nhỏ lọt lưới Sau nghiền kích thước bột sắn khoảng 1,5 mm 26 Mục đích trình nấu la nhằm phá vỡ màng tế bào dự trữ tinh bột nội nhũ hạt hay phần thịt củ, để phân tán mạch tinh bột tự nước, tạo điều kiện thuận lợi cho hệ Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục emzym amylaza dễ dàng tác dụng đường hóa,biến tinh bột thành đường lên men triệt để tốt 26 3.2.2.3.3 Tiến hành [ 7, tr 52-54] 28 3.2.2.4 Đường hóa 29 3.2.2.4.1 Mục đích [7, tr 62] .29 3.2.2.4.2 Tiến hành .29 3.2.2.5 Lên men 30 3.2.2.5.1 Mục đích [7, tr 107] 30 Quá trình lên men trình chuyển hoá chất đường dextrin thấp phân tử dịch lên men thành C2H5OH, CO2 số chất hữu khác nhờ hoạt động nấm men Đồng thời lên men tạo sản phẩm phụ este, axit hữu cơ, rượu bậc cao, aldehit, glyxerin… hoà tan vào dịch lên men 30 Sử dụng phương pháp lên men liên tục: 31 CHƯƠNG TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 35 4.1 Biểu đồ nhập liệu 35 52 CHƯƠNG TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ .53 5.1 Các thiết bị sản xuất 53 5.1.5 Thùng hòa trộn: 54 STT 68 5.1.26 Thùng chứa chế phẩm amylaza 78 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A [...]... phòng thí nghiệm Làm nguội (to=28÷320C) Nấm men sản xuất Lên men (to=30÷320C) Dấm chín Gia nhiệt Hơi Tháp thô Bã rượu Làm lạnh cồn thô Hơi Tháp trung gian Cồn đã tách cồn đầu Hơi Tháp tinh Cồn đầu Làm lạnh cồn đầu Dầu fusel Làm lạnh Cồn thực phẩm Kho bảo quản Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com... khi nấu nguyên liệu a) Sự trương nở và hòa tan tinh bột Trong quá trình nấu, do tác động đồng thời của nước và nhiệt độ mà hạt tinh bột hút nước rất nhanh, tinh bột sau khi hút nước sẽ trương nở, tăng thể tích và khối lượng Tinh bột được giải phóng ra môi trường thành tinh bột tự do và thu được hồ tinh bột Nhiệt độ ứng với độ nhớt cực đại gọi là nhiệt độ hồ hóa b) Sự biến đổi Xenluloza và Hemixenluloza... máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục thay đổi phụ thuộc vào nguyên liệu Có một số tạp chất mang tính đặc thù của từng nguyên liệu.Còn sản xuất rượu từ tinh bột thường chứa furfuron và các tạp chất gây vị đắng, đó là các tecpen Phân loại tạp chất: -Trong việc tinh chế cồn. .. la nhằm phá vỡ màng tế bào dự trữ tinh bột trong nội nhũ của hạt hay trong phần thịt củ, để phân tán các mạch tinh bột tự do trong nước, tạo điều kiện thuận lợi cho hệ emzym amylaza dễ dàng tác dụng khi đường hóa,biến tinh bột thành đường lên men càng triệt để càng tốt Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp... nhiệt độ tương đối cao (350C) Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Để có được một chủng nấm men thỏa mãn yêu cầu trên, thường trải qua thời gian tuyển chọn, thuần hóa, đột biến, lai ghép…lâu dài, phức tạp Đến nay, trong sản xuất rượu lên men từ dịch đường hóa tinh. .. xúc với hơi nhiệt ở áp suất cao và nhiệt độ cao làm cho cấu trúc tinh bột bị phá vỡ, làm cho khối cháo mịn hơn, qua thiết bị này nhiệt độ khối nấu đạt 94 96 0C Sau đó khối nấu tiếp tục được bơm sang nồi nấu chín , theo đó dịch cháo chảy từ trên xuống còn hơi chính được Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp :... phá vỡ cấu trúc thực vật của củ sắn, tạo điều kiện giải phóng các hạt tinh bột khỏi các mô, làm tăng bề mặt tiếp xúc của tinh bột với nước, giúp cho quá trình trương nở, hòa tan tốt hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình dịch hóa,hồ hóa 3.2.2.2.2 Các phương pháp nghiền Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải... Fungamyl 800L có thể hoạt động thủy phân tinh bột ở pH = 4,5 và không đòi hỏi điều kiện có muối Ca cho sự ổn định của nó Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục - Spiritamylaza Novo 150L : là một glucoamylaza lỏng cô đặc, được thủy phân tinh bột trong công nghệ lên... các chất sát trùng + Nồng độ rượu: Thường trong dịch nấm men có chừng 4 – 6% rượu Nồng độ rượu sinh ra có ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng phát triển của nấm men Nồng độ Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục rượu ảnh hưởng đến tốc độ phát triển riêng của nấm... cho nấm men phát triển, sau đó đem lọc, tiệt trùng, làm nguội về nhiệt độ 35 - 36 0C và tiếp men giống từ thùng 100 lít Khi chuyển giống từ bình nọ sang bình kia cần tuân thủ nghiêm ngặt các điều kiện vệ sinh + Nhân giống trong sản xuất: Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất 60.000 lít cồn 96o/ngày SVTH: Trần Thị Thu Hải Lớp : 08H2A Ket-noi.com diễn đàn công