Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic với năng suất 480 tấn sản phẩm một năm

1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA LỜI NÓI ĐẦU Trong đời sống thường nhật, axit amin nói chung axit glutamic nói riêng có ý nghĩa to lớn Axit glutamic axit amin công nghiệp quan trọng, cần cho sống, có công thức hóa học là: HOOC – CH – CH2 – CH2 – COOH NH2 Tuy loại amino axit thuộc loại không thay nhiều thí nghiệm lâm sàng cho thấy loại axit amin đóng vai trò quan trọng trình trao đổi chất người động vật, việc xây dựng prôtêin, xây dựng cấu tử tế bào Axit glutamic đảm nhiệm chức tổng hợp nên aminoaxit khác alanin, lơsin, cystein, … tham gia vào phản ứng chuyển amin, giúp cho thể tiêu hóa nhóm amin tách NH3 khỏi thể Nó chiếm phần lớn thành phần protein phần xám não, đóng vai trò quan trọng biến đổi sinh hóa hệ thần kinh trung ương y học sử dụng axit glutamic trường hợp suy nhược hệ thần kinh nặng, mỏi mệt, trí nhớ, đầu độc NH vào thể, số bệnh tim, bệnh teo bắp thịt, … Axit glutamic dùng làm nguyên liệu khởi đầu cho việc tổng hợp số hóa chất quan trọng Muối natri axit glutamic natri glutamat mà ta quen gọi mì chất điều vị có giá trị công nghiệp thực phẩm, nấu nướng thức ăn hàng ngày [4, tr 7] Hiện nước ta nhà máy sản xuất axit glutamic, mà phần lớn nhập từ nước ngoài, lợi để xây dựng nhà máy sản xuất axit glutamic cung cấp cho thị trường nước Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu nước tiến tới xuất khẩu, nên em chọn đề tài thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic với suất 480 sản phẩm/năm Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA CHƯƠNG LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Khu vực miền Trung tỉnh Tây Nguyên chưa có nhà máy sản xuất axit glutamic, nguồn nguyên liệu phục vụ sản xuất khu vực phong phú Đây điều kiện thuận lợi để tiến hành sản xuất loại sản phẩm nhằm cung cấp cho thị trường rộng lớn tiến đến xuất Với ưu điểm nên việc xây dựng nhà máy sản xuất axit glutamic Gia Lai việc làm hợp lý mang lại hiệu kinh tế cao trình hoạt động 1.1 Đặc điểm tự nhiên tỉnh Gia Lai Gia Lai nằm khu vực phía Bắc Tây Nguyên, có diện tích tương đối lớn Phía bắc giáp tỉnh Kon Tum, phía nam giáp tỉnh Đắk Lắk, phía tây giáp Campuchia với 90 km đường biên giới quốc gia, phía đông giáp tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định Phú Yên Đặc biệt có khu công nghiệp Trà Đa nằm thành phố Plêiku điều kiện thuận lợi cho vấn đề cung cấp điện, nước, nhiên liệu Khí hậu gió mùa cao nguyên, năm có hai mùa: mùa mưa tháng kết thúc vào tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Lượng mưa trung bình từ 2.200 đến 2.500 mm vùng Tây Trường Sơn từ 1.200 đến 1.750 mm vùng Đông Trường Sơn Nhiệt độ trung bình năm 22 – 25ºC [13] 1.2 Vùng nguyên liệu Ở Gia Lai có nhà máy đường An Khê cách khu công nghiệp Trà Đa 80km phía Đông, nhà máy đường lớn khu vực nên việc cung cấp nguyên liệu cho nhà máy thuận lợi Nhà máy tinh bột sắn Kon Tum cách khu công nghiệp 50km phía Bắc nguồn cung cấp tinh bột cho sản xuất Ngoài ra, Gia Lai vùng nguyên liệu sắn lớn khu vực Nam Trung Bộ phía Bắc Tây Nguyên nên nguồn nguyên liệu dồi cho nhà máy hoạt động 1.3 Hợp tác hóa Khu công nghiệp Trà Đa khu công nghiệp lớn tỉnh Gia Lai khu vực Bắc Tây Nguyên nói chung nên trình hợp tác hóa với nhà máy khác sử Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA dụng công trình công cộng điện, nước, hệ thống giao thông, hệ thống cấp thoát nước… thuận lợi, giảm chi phí đầu tư 1.4 Nguồn cung cấp điện, nhiên liệu Gia Lai có nhà máy thủy điện lớn Ialy, Sêsan, An Khê… nên việc cung cấp điện cho khu công nghiệp nói chung nhà máy nói riêng đảm bảo Bên cạnh đó, việc tạo điều kiện thuận lợi quan tâm đầu tư tỉnh nên nguồn cung cấp nhiên liệu thuận lợi [15] 1.5 Nguồn cung cấp nước vấn đề xử lý nước Nước cung cấp cho nhà máy phải đảm bảo tiêu chuẩn nước cho nhà máy thực phẩm nên nguồn nước cung cấp cho nhà máy lấy từ nguồn nước công ty cấp nước thành phố Nước trước đưa vào sản xuất lắng, lọc, làm mềm xử lý iôn Nước thải nhà máy đưa hệ thống xử lý nước thải chung khu công nghiệp xử lý trước thải 1.6 Giao thông vận tải Có Quốc lộ 14 nối Gia Lai với Kon Tum, Quảng Nam, thành phố Đà Nẵng phía Bắc Đắk Lắk, Đắk Nông, tỉnh vùng Đông Nam Bộ phía Nam Quốc lộ 19 nối với cảng Quy Nhơn dài 180km phía Đông tỉnh Đông Bắc Campuchia hướng Tây Quốc lộ 25 nối với Phú Yên Ngoài ra, đường Hồ Chí Minh qua địa bàn tỉnh Gia Lai Các quốc lộ 14, 25 nối Gia Lai với tỉnh Tây Nguyên duyên hải miền Trung thuận tiện cho vận chuyển hàng hóa đến cảng để xuất trung tâm kinh tế lớn nước Sân bay Plêiku có đường bay từ Pleiku thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Huế, Hà Nội ngược lại [14] Ngoài ra, cửa Lệ Thanh Gia Lai cửa Bờ Y Kon Tum đường để vận chuyển sản phẩm sang Campuchia Lào phục vụ cho xuất [16] 1.7 Nhân công thị trường tiêu thụ Nguồn nhân công tuyển từ nguồn lao động địa phương vùng lân cận, lượng lao động vãn lai dồi từ thuê nhân công với giá rẻ Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA Thị trường tiêu thụ chọn thị trường nước hướng đến xuất sang nước khu vực, đặc biệt khu vực Đông Nam Á 1.8 Nguồn tiêu thụ sản phẩm Nguồn tiêu thụ sản phẩm chủ yếu công ty hướng vào công ty Dược Bình Định Bidiphar, công ty chế biến thức ăn gia súc, gia cầm khu vực công ty cần lượng lớn axit glutamic để phục vụ cho sản xuất hàng năm Ngoài ra, sản phẩm trình sản xuất làm nguyên liệu cho nhà máy phân bón phục vụ cho trồng trọt Bên cạnh xuất sản phẩm sang nước Lào Campuchia thị trường cần hướng tới trình hoạt động nhà máy Kết luận: Với điều kiện thuận lợi hoàn toàn xây dựng đảm bảo cho hoạt động nhà máy sản xuất axit glutamic khu công nghiệp Trà Đa tỉnh Gia Lai Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA CHƯƠNG TỔNG QUAN Vào năm 1860 nhà khoa học Ritthaussen Hamburg (Đức) xác định thành phần protein động vật, đặc biệt thành phần axit amin, có axit amin với tên gọi axit glutamic: HOOC – CH – CH2 – CH2 – COOH NH2 muối natri gọi glutamat natri Tên axit glutamic xuất phát từ thuật ngữ gluten bột mì Tách gluten, thủy phân axit cuối thu lượng lớn axit amin, axit glutamic chiếm 80% lượng axit amin [4, tr 15] Axit glutamic loại axit amin thể tổng hợp được, có nhiều loại thực phẩm protein thịt động vật, thực vật đậu peas, cà rốt, rong biển… Là 20 axit amin cấu tạo nên phân tử protein sử dụng nhiều thực tế sống công dụng [17] * Nguyên liệu: Để lên men sản xuất axit glutamic, người ta dùng nguyên liệu chủ yếu dịch có đường, rỉ đường, nguồn nguyên liệu tinh bột qua giai đoạn đường hóa Khoai mì nguyên liệu tinh bột sử dụng nhiều Ngoài có nguồn dinh dưỡng bổ sung muối amôn, photphat, sulfat, biotin, vitamin B Trong thực tế sản xuất, người ta αβ dùng rỉ đường làm môi trường lên men thay cho cao bắp Rỉ đường thường pha loãng đến 13 – 14% trùng trước lên men Nếu nguyên liệu chứa tinh bột, tinh bột phải thủy phân (quá trình dịch hóa đuờng hóa) nhờ enzym , , amylaza sau bổ sung thêm dinh dưỡng vào môi trường lên men * Chủng vi sinh: Quá trình lên men sản xuất axit glutamic chủng vi sinh thường sử dụng là: Corynebacterium Glutamicum, Brevibacterium Lactofermentus, Micrococcus Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA Glutamicus; chủ yếu chủng Corynebacterium Glutamicum có khả lên men từ tinh bột, ngô, khoai, khoai mì để tạo axit glutamic Chủng vi khuẩn giống phải có khả tạo nhiều axit glutamic, tốc độ sinh trưởng phát triển nhanh, có tính ổn định cao thời gian dài, chịu nồng độ axit cao, môi trường nuôi cấy đơn giản, dễ áp dụng thực tế sản xuất [17] * Cơ chế tổng hợp thừa axit glutamic: Tính thấm màng tế bào bị thay đổi thiếu biotin, tác dụng penicillin hay dẫn xuất chất béo Nếu tính thấm không bị thay đổi diễn tổng hợp axit gutamic tế bào tiết axit môi trường Như vậy, axit glutamic nồng độ cao ức chế phản ứng glutamate-dehydrogenaza tạo thành axit glutamic Do biến đổi tính thẩm thấu, tế bào cho axit glutamic nội bào nồng độ axit amin thấp nên ức chế ngược sản phẩm cuối Sự hư hại tính thấm xuất µ nồng độ biotin tối ưu – 5g/l Còn nồng độ bioin tối thích cho sinh trưởng chủng sản khoảng 14g/l Cũng tạo hư hại cách bổ sung chất hoạt động bề mặt Tween 60polyoxyetylen- socbitanmonostearat, Tween-40poyoxyetylen-sobitan-monopalmitat penicillin Các tác nhân bề mặt bổ sung vào hay cuối pha sinh trưởng Việc penicillin gây hư hại cho tính thấm có ý nghĩa thực tiễn đặc biệt nhờ sử dụng nguyên liệu phức tạp rỉ đường [3, tr 19] * Kỹ thuật sản xuất: Sản xuất axit glutamic phương pháp lên men người ta sử dụng hai phương pháp lên men liên tục lên men gián đoạn: Phương pháp lên men liên tục Cơ chất thành phần môi trường bổ sung liên tục vào thiết bị lên men dịch lên men lấy dần Phương pháp lên men gián đoạn Có phương pháp lên men gián đoạn: Phương pháp lên men gián đoạn không bổ sung chất Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA Cho toàn chất hóa chất cần dùng lần từ ban đầu vào thiết bị lên men Chỉ có dầu phá bọt dịch đường… bổ sung theo nhu cầu trình lên men Lượng môi trường ban đầu thường 60 – 65% thể tích thùng Khoảng trống thùng dành cho bọt hoạt động Nguyên tắc phương pháp sản xuất L_glutamic dịch nuôi cấy loại vi sinh vật Các sinh vật có hệ enzyme đặc biệt chuyển trực tiếp đường NH3 thành axit glutamic môi trường Ưu điểm phương pháp là: + Sử dụng đường làm nguyên liệu có hiệu suất cao + Nguyên liệu sử dụng rẻ tiền, dễ kiếm + Nguyên liệu chứa đầy đủ thành phần dinh dưỡng cho trình lên men [4, tr 124] Phương pháp lên men gián đoạn có bổ sung chất Không cho toàn chất vào thiết bị lên men từ đầu mà chia làm hai khối nhỏ, 15 – 20% chất hóa chất đưa vào môi trường ban đầu, khối lại (80 – 85%) bổ sung dần trình lên men Quá trình lên men gián đoạn gồm giai đoạn sau: a Giai đoạn đầu: ÷ 12h, giai đoạn chủ yếu tăng sinh khối Các chất có môi trường thẩm thấu vào tế bào làm cho vi khuẩn lớn lên đạt kích thước cực đại bắt đầu sinh sản, phân chia Ở giai đoạn axit glutamic tạo pH có tăng từ 6,5 ÷ 6,7 lên 7,5 ÷ b Giai đoạn giữa: Từ thứ 10, 12 đến thứ 24, 26 Số lượng tế bào không tăng tăng Quá trình chủ yếu giai đoạn đường đạm vô thẩm thấu qua màng tế bào vi khuẩn trình chuyển hoá men phản ứng để tạo axit glutamic tế bào Lượng axit sinh nhiều làm pH giảm nên phải bổ sung thêm urê để pH = 8, CO2 bay nhiều, bọt tăng ạt Trong giai đoạn nhiệt độ tăng nhanh Axit tạo đạt 30 ÷ 40g/l c Giai đoạn cuối: Các trình xảy chậm dần hàm lượng đường 1% lên men kết thúc [4, tr 174] Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA * Tinh sạch: Kết thúc trình lên men, axit glutamic tạo thành với số tạp chất khác, cần phải tinh chế tạp chất khỏi dung dịch chứa axit Người ta sử dụng than hoạt tính để khử màu Axit glutamic thu cách điều chỉnh pH = 3,2 cô đặc dung dịch giảm nhiệt độ xuống từ 40 – 15 oC thu tinh thể axit glutamic với lượng 77 – 88% cao Sau đem ly tâm, lọc, sấy nhiệt độ thấp thu tinh thể axit glutamic màu trắng [17] CHƯƠNG Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1 Chọn phương pháp sản xuất Axit glutamic loại axit amin thể tổng hợp được, có nhiều loại thực phẩm protein thịt động vật, thực vật đậu peas, cà rốt, rong biển… Có nhiều phương pháp sản xuất axit glutamic khác nhau, từ nguồn nguyên liệu khác Hiện nay, giới có bốn phương pháp bản: 3.1.1 Phương pháp tổng hợp hóa học Phương pháp ứng dụng phản ứng tổng hợp hóa học để tổng hợp nên axit glutamic aminoaxit khác từ khí thải công nghiệpdầu hỏa hay nghành khác Phương pháp có ưu - nhược điểm cụ thể sau: Ưu điểm: Phương pháp sử dụng nguồn nguyên liệu thực phẩm để sản xuất tận dụng phế liệu công nghiệp dầu hỏa Nhược điểm: Chỉ thực nước có công nghiệp dầu hỏa phát triển yêu cầu kỹ thuật cao Mặt khác sản xuất đường tạo hỗn hợp không quay cực D, L-axit glutamic, việc tách L-axit glutamic lại khó khăn nên làm tăng giá thành sản phẩm Do nhược điểm nên phương pháp ứng dụng nước 3.1.2 Phương pháp thủy phân prôtêin Phương pháp sử dụng tác nhân xúc tác hóa chất fecmen để thủy phân nguồn nguyên liệu prôtêin (khô đậu, khô lạc,…) hỗn hợp aminoaxit từ tách axit glutamic Quá trình tóm tắt sau: gluten bột mì thủy phân axit HCl để giải phóng axit amin 150 oC Sau chất cặn bã lọc, dịch lọc cô đặc giữ nhiệt độ thấp để làm giảm độ hòa tan chất tan, từ hạt tinh thể kết tinh hydroclorat glutamic bão hòa tạo thành Những hạt tinh thể lọc ÷ để tách riêng sau hòa tan Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10 Khoa: HÓA nước Dung dịch trung hòa Na2CO3 pH = 3,2 (pH đẳng điện), pH tinh thể axit glutamic kết tinh khỏi dung dịch tách riêng phương pháp ly tâm Sau pha loãng kết tinh lần hai với dung dịch Na 2CO3 pH = 5,7 7,0 Than hoạt tính Na 2CO3 thêm vào để khử màu kết tủa tạp chất Tạp chất lọc, dịch lọc cô đặc phương pháp bay chân không thu dịch cô đặc axit glutamic, dịch cô đặc tách nước phương pháp ly tâm, sản phẩm thu được sấy khô tạo nên tinh thể cuối axit gutamic tinh khiết Phương pháp có ưu - nhược điểm cụ thể sau: Ưu điểm: Dễ khống chế quy trình sản xuất áp dụng vào sở thủ công bán giới, giới dễ dàng Nhược điểm: Cần sử dụng nguyên liệu giàu protit đắt Cần nhiều hóa chất thiết bị chống ăn mòn Hiệu suất thấp đưa đến giá thành cao 3.1.3 Phương pháp lên men (sinh tổng hợp) Phương pháp lợi dụng số vi sinh vật có khả sinh tông hợp axit amin từ nguồn gluxit đạm vô Phương pháp có nhiều triển vọng phát triển khắp nước, tạo nhiều loại aminoaxit như: axit glutamic, lizin, vali, alanin, phenylalanin, tryptophan, methionin,… Phương pháp lên men có nguồn gốc từ Nhật Bản, năm 1956 mà Shukuo Kinoshita sử dụng chủng Micrococcus glutamicus sản xuất từ môi trường có chứa glucoza amoniac Sau số loài vi sinh vật khác sử dụng Brevi bacterium Microbacterium,… Nhiệt độ lên men giữ 28oC trì pH = 8,0 cách thường xuyên bổ sung urê [4, tr 21] Điều kiện hiếu khí quan trọng không sục khí sản phẩm tạo thành axit glutamic mà lactat Khi sử dụng nguyên liệu rỉ đường cần bổ sung chất kháng biotin để kiểm soát sinh trưởng vi sinh vật Phương pháp có nhiều ưu điểm nên nghiên cứu ứng dụng Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - 66 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chọn calorife có hàng , hàng Kích thước calorife: =2 Khoa: HÓA có : § ( ống) Chiều rộng calorife Rcal = ( n − 1) t + D g + 2( x + y ) x : Khoảng cách từ mép gân đến mép calorife , chọn x = 0,01 (m) y : Chiều rộng thành calorife, chọn: y = 0,003 (m) t0 : Bước ống, t0 = 0,056 (m) Dg : Đường kính gân, Dg = 0,053 (m) n: Số hàng = Rcal = ( − 1) × 0,056 + 0,053 + 2( 0,01 + 0,003) = 0,135 § (m) Chiều cao calorife: H cal = H + 2a a: Bề dày chắn, a = 0,1 (m) § (m) H cal = 1,5 + × 0,1 = 1,7 Chiều dài calorife Dcal = ( − 1) × 0,056 + 0,053 + × ( 0,01 + 0,003) = 0,135 § (m) 7.1.3 Công đoạn trùng Quá trình trùng gồm hai giai đoạn: Nâng nhiệt giữ nhiệt 7.1.3.1 Giai đoạn nâng nhiệt Nhiệt lượng tiêu tốn trình nâng nhiệt: Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 §: Nhiệt lượng đun nóng thiết bị Q1 §: Nhiệt lượng đun nóng môi trường Q2 nuôi cấy §: Nhiệt lượng tổn thất môi Q3 trường xung quanh §: Nhiệt lượng nước bay Q4 a Nhiệt lượng đun nóng thiết bị Q1 = G1 × C1 × ( t c − t1 ) × n § Trong đó: Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - 67 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA G1: Khối lượng thiết bị,G1 = 430(kg) tc: Nhiệt độ cuối nâng nhiệt lấy nhiệt độ trùng:115oC t1: Nhiệt độ ban đầu thiết bị lấy nhiệt độ môi trường: 24oC C1: Nhiệt dung riêng thép : 0,5(kJ/kgđộ) n: Số lượng thiết bị trùng Q1 = 430 × 0,5 × (115 − 24) × = 19565 § (kJ) b Nhiệt lượng đun nóng môi trường nuôi cấy Q = G × C × ( t c − t1 ) G2: Khối lượng môi trường nuôi cấy, G2 = 4949,05 (kg) t = 240C C2 = 0,779 (kJ/kgđộ) Q2 = 4949,05 × 0,779 × (115 − 24 ) = 350833,2 Vậy § (kJ) c Nhiệt lượng tổn thất môi trường xung quanh Q3 = F × T1 × α × ( t tb − t1 ) × §, (kJ) F : Diện tích toàn phần thiết bị, F = 12,1m2 T1 : Thời gian nâng nhiệt,T1 = 20 phút t1 : Nhiệt độ môi trường, t1 = 240C Nhiệt độ trùng 1150C ttb : Nhiệt độ trung bình vỏ thiết bị § §: Hệ số toả nhiệt môi t tb = 115 + 24 = 69,5 C 2α trường xung quanh α = 9,3 × 0,058( t tb − t1 ) §, W/m2 độ, [8 ,tr 41] α = 9,3 × 0,058 × ( 69,5 − 24) = 24,54 Q3 = 12,1 × 0,333 × 24,54 × ( 69,5 − 24 ) × = 8998 §, ( W/m2 độ) § (kJ) d Tổng chi phí cho trình nâng nhiệt Q = Q1 + Q2 + Q3 (kJ) Q = 19565 + 350833,2 + 8998 = 379396,2 D1 = Q ihn − inn Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - 68 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA ihn : Hàm nhiệt nước nhiệt độ đốt inn : Hàm nhiệt nước ngưng Tra bảng (I.250) [10, tr 312] Ở 1150C ihn = 645,2 (kcal/kgđộ) inn = 115,2 (kcal/kgđộ) D1 = 379396,2 = 715,84 645,2 − 115,2 (kg) e Cường độ tiêu tốn nước giai đoạn nâng nhiệt Dh1 = Dh1 = D1 T1 T : Thời gian nâng nhiệt, T = 0,33 (h) 1 715,84 = 2169,21 0,33 (kg/h) 7.1.3.2 Giai đoạn giữ nhiệt Trong trình giữ nhiệt, nhiệt độ không thay đổi, chi phí nhiệt lượng cần thiết để bù đắp tổn thất môi trường xung quanh a Lượng nhiệt tổn thất môi trường xung quanh Q5 = F × T2 × α × ( t tb − t1 ) × (kJ) F : Diện tích nồi trùng, F = 12,1 (m2) T2 : Thời gian giữ nhiệt, T2 = 20 (phút) = 0,33 (giờ) t1 : Nhiệt độ môi trường, t1 = 240C Nhiệt độ trùng 1150C ttb : Nhiệt độ trung bình vỏ thiết bị § : Hệ số toả nhiệt môi t tb = 115 + 24 = 69,5 C 2α trường xung quanh α = 9,3 × 0,058( t tb − t1 ) , W/m2 độ, [8 ,tr 41] α = 9,3 × 0,058 × ( 69,5 − 24) = 24,54 § (W/m2 độ) Q5 = 12,1 × 0,333 × 24,54 × ( 69,5 − 24 ) × = 8998 § (kJ) b Nhiệt lượng nước ngưng mang Q6 = Dnn × C nn × t nn Dnn : Lượng nước ngưng Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - 69 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA Cnn : Nhiệt dung riêng nước ngưng 115oC áp suất at Tra bảng (I.149) [10,tr 168] Cnn = 0,631 (kcal/kg độ) Hay Cnn = 2,642 (kJ/kg độ) tnn: Nhiệt độ nước ngưng , coi nhiệt độ nước ngưng nhiệt độ đốt, tnn=1150C Q = 719,56 × 2,642 × 115 = 218624 (kJ) c Tổng chi phí cho trình giữ nhiệt (kJ) Q = Q5 + Q6 = 218624 + 8998 = 227622 Q1 D2 = i hn − inn ihn : Hàm nhiệt nước nhiệt độ đốt inn : Hàm nhiệt nước ngưng Tra bảng (I.250) [8 ,tr 312] Ở 115oC ihn = 645,2 (kcal/kg) inn = 115,2 (kcal/kg) D2 = 227622 = 429,47 645,2 − 115,2 § (kg) e Cường độ tiêu tốn nước giai đoạn giữ nhiệt Dh = D2 T2 T2: Thời gian nâng nhiệt,T = 0,33 (h) Dh = 429,47 § (kg/h) = 1301 0,33 Vậy tổng lượng cần dùng nhà máy là: Q = Q + Q1 = 379396,2 + 227622 = 607018,2 (kJ) 7.2 Tính nước Nước yêu cầu phải qua xử lý để đảm bảo tiêu chất lượng sản suất sinh hoạt Lượng nước sử dụng sản xuất nhà máy tính cụ thể sau: * Nước dùng hòa tan tinh bột: Giả sử thể tích nước cần dùng thể tích tinh Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - 70 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA bột cần hòa tan Như thể tích nước cần dùng cho công đoạn là: V = 20 m3/ca * Nước dùng hòa tan rỉ đường: Giả sử thể tích nước cần cho hòa tan rỉ đường 1/5 thể tích rỉ đường, thể tích nước cần dùng cho công đoạn là: V2 = m3/ca * Nước dùng để pha chế: Giả sử nước dùng cho pha chế × 30,24 = 6,048 V3 = m3/ca Bảng 7.3 Thống kê lượng nước sử dụng STT Tên hạng mục Hoà tan tinh bột Pha loãng rỉ đường Pha chế dịch lên men Các trình sản xuất khác Vệ sinh thiết bị Sinh hoạt Nước dự trữ Tổng cộng Lượng nước sử dụng (m3/ngày) 60 18 10 5 105 CHƯƠNG KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM Kiểm tra sản xuất sản phẩm nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm nhà máy, đảm bảo cho công nhân thao tác kỹ thuật tránh mối nguy hại đến sản phẩm thời gian nhanh tránh ảnh hưởng hư hại đến máy móc 8.1 Kiểm tra đầu vào nguyên liệu 8.1.1 Rỉ đường Đối với rỉ đường phải đảm bảo cảm quang dịch rỉ có màu nâu sáng mặt khuẩn lạc nấm mốc Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 71 Khoa: HÓA Có thể pha loãng soi kính hiển vi để đảm bảo mật độ vi sinh vật không triệu vi sinh vật gam rỉ 8.1.2 Tinh bột sắn Đánh giá cảm quan tinh bột sắn có màu trắng sáng màu nâu hay đục nấm mốc phát triển Phải đảm bảo tỉ lệ tinh bột cao từ 83÷88% tốt 8.2 Kiểm tra công đoạn sản xuất 8.2.1 Xử lý nguyên liệu Trong trình thuỷ phân tinh bột xử lý rỉ đường cần thường xuyên kiểm tra nhiệt độ, PH đảm bảo tỉ lệ thích hợp axít môi trường để đảm bảo hiệu suất cho trình + Đối với thuỷ phân tinh bột đo dịch có nồng độ Be = 100 đạt pH= 1,5 8.2.2 Phối chế dịch lên men Cần kiểm tra tỉ lệ chất dinh dưỡng cho vào dịch trước trùng Kiểm tra pH dung dịch trung tính để bảo đảm cho trình sau trùng đem lên men 8.2.3 Lên men Đây giai đoạn qua trọng trình sản xuất nhà máy cần kiểm tra thường xuyên nghiêm ngặt Để đảm bảo trình lên men đạt hiệu cao phải ý khống chế điều kiện kỹ thuật sau: + Nhiệt độ: giữ 320C + Áp suất: 1kG/cm2 + Lượng không khí: 30÷40m3/giờ cho 1m3 môi trường + Cánh khuấy: đạt 180÷200 vg/ph + Khi pH giảm đến phải bổ sung urê cho pH lên đến 8, bổ sung nồi lên men gián đoạn 2÷3 lần + Khi bọt nhiều phải tiếp dầu phá bọt để CO2 thoát dễ dàng * Các chế độ kiểm tra cần thiết giai đoạn này: Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 72 Khoa: HÓA + Nhiệt độ, lượng không khí, áp suất phải kiểm tra thường xuyên có chiều hướng thay đổi phải chỉnh + pH kiểm tra lần + OD đo độ đục máy so màu thường đo vào thứ 0; 6; 12; 18 + Độ đường: phân tích xác định hàm lượng đường vào thứ 0; 6; 12; 18; 20; 24 đến kết thúc Xác định hàm lượng đường theo phương pháp Béctrăng Nguyên lý: Dùng Kaliferoxianua Kẽm axetat để tách đường khỏi mẫu.Sau dùng dung dịch Feling để nhận biết có mặt đường, dùng sắt(III)sunfat để loại lượng đồng oxyt tạo thành, sau dùng dung dịch thuốc tím để xác định hàm lượng đường có 100ml dịch mẫu +Urê bổ sung vào thứ 0; 6; 12 + Axít glutamic đo vào thứ 6; 12; 16; 20; 24; 28; 30 kết thúc trình Qua số liệu theo dõi phân tích, biểu diễn thông thường hàm lượng đường giảm dần, axít glutamic tăng dần Nhưng cá biệt có trường hợp lên men nửa chừng đường hao axít glutamic tạo không tăng, chí giảm Trong trường hợp cần xác định rõ nguyên nhân cho xác định biện pháp xử lý ngay, chậm đường hao hết axít tạo trước hao hết Nguyên nhân thông thường gây tượng dịch bị nhiễm trùng không khí, urê dầu mang vào, loại tạp khuẩn sống axít glutamic tồn với vi khuẩn lên men, hai loại không tiêu diệt lẫn Tuỳ tình hình cụ thể mà có hướng giải quyết, axít glutamic tạo với hàm lượng cao ngừng trình lên men, lượng axít glutamic chưa đáng kể mà đường cao gia nhiệt trùng lên men lại từ đầu 8.2.4 Công đoạn axit hóa, kết tinh Cần kiểm tra pH dịch axit lúc 3,2 nhiệt độ hạ xuống t o = 5oC để axit glutamic bắt đầu kết tinh 8.3 Kiểm tra chất lượng sản phẩm Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - 73 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA Axit glutamic phải đảm bảo tiêu hoá lý sau: - Với sản phẩm axít giá trị cảm quan tinh thể màu trắng sáng hạt - pH = 3,3 - Độ ẩm đạt 0,4 tốt CHƯƠNG AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY 9.1 An toàn lao động Cần phải trọng vấn đề an toàn lao động để giảm đến mức thấp thiệt hại người tài sản Gồm: - An toàn người - An toàn máy móc, thiết bị - An toàn nguyên vật liệu Tất yếu tố nguy hiểm sản xuất tác động đến người Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 74 Khoa: HÓA chia thành yếu tố sau: lý học, sinh học tâm sinh lý Thuộc nhóm thứ bao gồm máy móc cấu truyền động, phận di động thiết bị không bảo vệ tốt, vật liệu di chuyển, thành phẩm, tăng nhiệt độ bề mặt thiết bị, điện áp mạch điện Thuộc nhóm thứ hai có quan hệ tới chất độc gây thương tích xâm nhập vào thể người qua đường hô hấp, lớp da đường tiêu hoá Nhóm thứ ba bao gồm chất sinh học, vi sinh vật số sản phẩm hoạt hoá sinh học Kết hợp yếu tố tải lý học tâm trạng thần kinh Quá tải lý học bao gồm tải lao động, tải tỉnh tải động.Những tải trọng tâm trạng thần kinh xuất trí óc mệt mỏi, hoạt động đơn điệu xúc cảm cao 9.1.1 Các tai nạn xảy kỹ thuật an toàn Nồng độ chất dể cháy nỗ tạo thành bên khu vực sản xuất, bên thiết bị, bể chứa Theo quy luật chất lỏng dể cháy bảo quản bể cách nhiệt, tốt bảo quản đất Trong đỗ đầy tháo cặn chúng cần phải theo dõi cẩn thận quy luật định mức hoạt động Không cho phép sử dụng không khí nén để tạo áp cho chất lỏng dể cháy từ thiết bị qua thiết bị khác, tỉ lệ không khí bụi bên thiết bị dẫn tới tạo thành nồng độ dễ nổ Để tạo áp trường hợp tốt nên dùng khí trơ Dùng bơm có dạng màng hay vòng khít để bơm loại chất lỏng dể cháy nhằm loại trừ rò rỉ Để ngừa tia lửa điện tạo thành, nguồn nung nóng khu dể nổ cháy,tất dụng cụ lấy điện,mở điện phương tiện tự động cần phải hoàn thành kiểu phòng nổ kín nước Nước sản xuất trước xả vào hệ thống rãnh cần phải trung hoà, làm dầu mỡ, nhựa hợp chất độc khác thiết bị làm Khi lắp ráp nguồn ánh sáng thiết bị điện cần phải tuân thủ quy định thiết bị điện khu vực Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 75 Khoa: HÓA 9.1.2 An toàn vận hành sản xuất chất sinh học Điều kiện để đảm bảo an toàn vận hành phải quan sát thận trọng quy trình tiến hành thao tác công nghệ tất công đoạn.Quy trình thao tác bao gồm phương pháp tiến hành nhằm bảo đảm an toàn vận hành tối đa thiết bị cụ thể, khảo sát điều kiện tiến hành quy trình loại trừ khả cháy nổ, chấn thương nhiễm độc Để cho thiết bị hoạt động tốt phân xưỡng cần phải sáng sủa rộng rải Để an toàn cần sơn đường ống dẫn thành màu để đoán nhận theo nhóm chất vận chuyển 9.1.3 Các trạm khí nén Các máy nén khí thường đặt riêng biệt nhà tầng,được thiết kế theo yêu cầu “ tiêu chuẩn phòng cháy Khi thiết kế xây dựng xí nghiệp công nghiệp vùng dân cư” “ tiêu chuẩn vệ sinh thiết kế xí nghiệp công nghiệp” cần ngăn phòng trạm khí nén tầng mái , dễ tháo, tỉ lệ diện tích cửa sỗ ,cửa vào ra, cửa trời chiếm 0,05m cho 1m2 phòng Mỗi máy nén trang bị hệ thống an toàn, bảo đảm hệ thống tín hiệu ánh sáng âm ngừng nạp nước lạnh, tăng nhiệt độ khí nén cao nhiệt độ cho phép để đảm bảo ngừng máy cách tự động giảm áp suất dầu 9.1.4 Các máy lọc để làm thu hồi khí, bụi Sự nhiễm bẩn không khí xảy phòng tập trung loại thiết bị để cấy, lên men, sấy Để làm không khí khỏi chất nhiễm bẩn công nghiệp thường sử dụng thiết bị thu gom khí-bụi Thiết bị để làm khí dể bốc cháy hay chất dể nỗ trang bị phù hợp với luật an toàn có tính đến đảm bảo làm liên tục 9.1.5 Máy sấy Được đặt phòng riêng biệt, xung quang có khoảng trống với chiều rộng lớn 1,5m Cho phép nạp khí hoá, phải tránh bụi bay cần phải có cấu tạo dạng kín Tất máy sấy cần phải trang bị thêm thiết bị hút gió Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 76 Khoa: HÓA 9.1.6 Các biện pháp an toàn sử dụng cấu vận chuyển Để an toàn cho hoạt động cửa vít tài, tất cấu dẫn động cần phải có lưới chắn không cho vít tải chuyển động lắp tháo rời, không cho phép tiến hành sửa chữa thời gian hoạt động cửa vít tải Hiện thấy rõ cần nghiêm chỉnh chấp hành qui định bảo hộ lao động kỹ thuật an toàn, kinh nghiệm cho thấy rằng: việc thường xuyên giải thích qui định bảo hộ lao động cho công nhân đem lại kết tốt cho công việc 9.2 Bảo vệ môi trường Bảo vệ thiên nhiên sử dụng hợp lý nguồn dự trữ điều kiện khai thác triệt để nhiệm vụ mang tính xã hội, kinh tế quan trọng quốc gia Việc thu nhận chế phẩm hoạt hoá sinh học có liên quan với sử dụng vi sinh vật khác sản xuất Phân tích phế thải xí nghiệp vi sinh vật khẳng định rằng: không khí nước thải vào môi trường xung quanh cần phải tiến hành vô trùng Hệ thống bảo vệ môi trường xung quanh bao gồm thiết bị làm không khí thải, nước rửa thải 9.2.1 Làm không khí Không khí thải vào khí bị nhiểm tế bào vi sinh vật, bị nhiểm cát bụi protein sản phẩm khác tổng hợp vi sinh, tạo giai đoạn lên men Để giảm bụi khí thải, thường sử dụng máy lọc khí 9.2.2 Làm nước thải Quá trình công nghệ thu nhận sản phẩm vi sinh tổng hợp đòi hỏi phải sử dụng lượng lớn nước, lượng nước bị nhiễm bẩn vi sinh vật độc hại, muối khoáng cấu tử hữu Độ nhiễm bẩn dòng nước đánh giá theo hai số: COD BOD (COD - lượng Oxy (mg) để oxy hoá hoàn toàn tất chất nhiễm bẩn hoá học có lít nước thải BOD -lượng Oxy (mg), mà vi sinh vật sử dụng để oxy Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 77 Khoa: HÓA hoá chất hữu có lít nước thải) KẾT LUẬN  Sau tháng nghiên cứu tài liệu, học hỏi, cố gắng với hướng dẫn cô Trương Thị Minh Hạnh đến hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: "Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic đại suất 480 sản phẩm/năm" Đây đề tài có ý nghĩa thực tiễn lớn, với công nghệ sản xuất axit glutamic phương pháp hoàn toàn xây dựng nhà máy sản xuất khu vực gia lai để phục vụ cho thị trường nước hướng đến thị trường Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - 78 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA nước khu vực Thông qua trình thiết kế này, nắm vấn đề công nghệ sản xuất nhà máy hiểu rõ kiến thức học trường suốt thời gian qua Tôi xin gởi lời cảm ơn đến Thầy Cô khoa Hóa tạo điều kiện cho thực đề tài Đặc biệt, xin gởi lời cảm ơn chân thành đến cô Trương Thị Minh Hạnh_ người giúp đỡ hướng dẫn tận tình suốt thời gian qua Tôi xin cảm ơn người thân bạn bè động viên suốt thời gian thực đề tài Tuy nhiên, nhiều hạn chế kiến thức chuyên môn kinh nghiệm thực tiễn nên thiết kế không tránh khỏi sai sót Kính mong quí thầy cô bạn đóng góp ý kiến để thiết kế hoàn chỉnh Đà nẵng, tháng năm 2009 Sinh viên thực Trần Đình Tổng TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thao, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở trình thiết bị công nghệ hóa học, tập 1, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thao, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở trình thiết bị công nghệ hóa học, tập 2, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp TS Trương Thị Minh Hạnh (2006), Công nghệ sản xuất axit amin, ĐHBK Đà Nẵng Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 79 Khoa: HÓA PGS.TS Nguyễn Thị Hiền (2004), Công nghệ sản xuất mì sản phẩm lên men cổ truyền, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Lê Văn Hoàng (2004), Các trình thiết bị công nghệ sinh học công nghiệp, NXB Khoa Học Kỹ Thuật ThS Trần Xuân Ngạch, ThS Phan Bích Ngọc, Bài giảng môn học công nghệ lên men, ĐHBK Đà Nẵng PGS.TS Lương Đức Phẩm (2004), Công nghệ vi sinh vật, NXB Nông Nghiệp Tài liệu từ Công ty Ajnomoto Trần Thế Truyền (1999), Cơ sở thiết kế nhà máy hóa chất, Khoa Hóa ĐHBK Đà Nẵng 10 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản, Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm (1992), Tập 1, NXB Đại học kỹ thuật Hà Nội 11 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Phạm Xuân Toản, Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm (1992), Tập 2, NXB Đại học kỹ thuật Hà Nội Webside 12 http://muaban.vn/index.php?frame=detail&id=78927, cập nhật 2/5/2009 13 http://www.gialai.gov.vn/default.asp, cập nhật 10/3/2009 14 http://vi.wikipedia.org/wiki/Gia_Lai, cập nhật 10/3/2009 15 http://www.moi.gov.vn/news/detail.asp?Sub=110&id=27836, cập nhật 17/3/2009 16 http://vi.wikipedia.org/wiki/Cửa_khẩu_Việt_Nam, cập nhật ngày 17/3/2009 17 http://forum.hanoifishing.com/showthread.php?t=10779, cập nhật 21/3/2009 18 http://www.semvn.net/sem/modules.php?name=News&op=viewst&sid=410, cập nhật 21/3/2009 19 http://aquabird.com.vn/forums/showthread.php?t=63259,cập nhật 30/3/2009 20 http://www.vocw.edu.vn/content/m10510/latest/, cập nhật 19/3/2009 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 80 Khoa: HÓA 21 http://donganhboiler.com.vn/list_product.aspx?cid=3, cập nhật 19/3/2009 22 http://ttmindustry.vn/default.asp?prod=7&view=81, cập nhật 12/4/2009 23 http://www.vocw.udn.vn/content/m10477/latest/, cập nhật 19/4/2009 24 http://images.google.com.vn/images?hl=vi&q=may%20ly%20tam, cập nhật 30/4/2009 25 http://images.google.com.vn/images?hl=vi&q=belt+filllter+presser&btnG, cập nhật 5/5/2009 26 http://images.google.com.vn/images?gbv=2&hl=vi&sa=1&q, cập nhật 2/5/2009 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic suất 480 sản phẩm/năm -   - [...]... tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 480 tấn sản phẩm/ năm -   - 22 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA Lọc tách sơ bộ 2% Cô đặc chân không 2,5% Tẩy màu 1% Axit hóa, kết tinh 3% Ly tâm 4% Lọc băng tải 1% Sấy 1% Làm nguội 1,5% Bao gói 0,5% Nhà máy sản xuất axit glutamic tinh thể với năng suất 480 tấn/ năm Như vậy năng suất mỗi ngày của nhà máy là: maxit glutamic = 480 : 335 = 1,433 tấn/ ngày... để sản xuất axit glutamic ta chọn vi sinh vật thường dùng là: Corynebacterium glutamicum Brevibacterium lactofermentus Micrococus glutamicus Nhưng chủ yếu nhất vẫn là chủng Corynebacterrium glutamicum, loại vi khuẩn này có khả năng lên men từ tinh bột, ngô, khoai, khoai mì để tạo axit glutamic 3.3 Qui trình sản xuất axit glutamic Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 480 tấn sản phẩm/ năm. .. glutamic sau khi làm nguội được chuyển vào thiết bị bao gói để bao gói trước khi được bảo quản Quá trình bao gói có ghi rõ khối lượng, ngày sản 3.15 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 480 tấnHình sản phẩm/ năm Máy bao gói -   [12] 21 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA xuất của sản phẩm Thiết bị: Dùng máy đóng bao bì để thực hiện quá trình này CHƯƠNG 4 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Kế. .. đã kết tinh Thiết bị: Dùng thiết bị ly tâm tách nước để tách nước ra khỏi tinh thể axit glutamic Hình 3.12 Đề tài: Thiết kế nhà máy Thiết sản xuất bị lyaxit tâmglutamic năng suất 480 tấn sản phẩm/ năm -   [24] 20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA 3.4.11 Lọc băng tải Nhằm thu tinh thể axit glutamic sau khi đã ly tâm tách nước và cũng làm giảm độ ẩm của tinh thể axit trước khi tiến hành sấy Sử dụng thiết. .. 14,21 = 14,25 Vtrụ = Vthiết bị - Vnón = (m3) Nên chiều cao của phần trụ Vtru = π × 2 D × h1 4 là: 4 × 14 4 ×,25 Vtru = 2,9 2 3,14 × π 2×,5D 2 h1 = = (m) Chiều cao thiết bị là hthiết bị = h1 + h2 + h3 = 2,9 + 2,0 + 0,1 = 5,0 (m) Không chọn thiết bị dự trữ, vậy số thiết bị cần dùng cho sản xuất là: n thiết bị = 1 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 480 tấn sản phẩm/ năm -   - ĐỒ... × 23 4 ×,59 Vtru = 4,8 2 3,14 × π 2×,5D 2 h1 = = (m) Không chọn thiết bị thiết bị dự trữ Vậy số thiết bị cần dùng cho sản xuất là: nthiếtbị = 1 Có các kích thước như sau: Vthiết bị = 37,8 (m3); Dthiết bị = α 2,5 (m); dống tháo = 0,2 (m); = 60o; h1 = 4,8 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 480 tấn sản phẩm/ năm -   - 32 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA (m); h2 = 2,0 (m); h3 = 0,1... tăng nồng độ của dịch axit glutamic trước khi kết tinh Thiết bị: Sử dụng thiết bị cô đặc chân không Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 480 tấn sản phẩm/ năm -   Hình 3.9 Thiết bị cô đặc chân không [22] 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA 3.4.8 Tẩy màu Mục đích: Dùng than hoạt tính để hấp thụ những chất màu, tạp chất được sinh ra trong quá trình lên men Dùng thiết bị tẩy màu có cột... CaSO 4, K2SO4, CaK2(SO4)2 tiếp tục ly tâm lần hai để thu dịch lỏng còn phần rắn được cung cấp cho nhà máy phân bón Mục đích của ly tâm là loại bỏ kết tủa và các chất cặn lắng Thiết bị: Máy ly tâm nằm ngang Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 480 tấn sản phẩm/ năm -   Hình 3.2 Máy ly tâm nằm ngang [5, tr228] ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 15 Khoa: HÓA 3.4.1.2 Nguyên liệu tinh bột Hàm lượng... rôto và đường kính : 3 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 480 tấn sản phẩm/ năm -   - 34 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA Công suất động cơ, kW : 5,5 Kích thước cơ bản, mm : 1455 x 1080 x 740 Chọn số thiết bị cho nhà máy là n = 1 thiết bị 5.1.1.5 Thùng chứa rỉ đường sau ly tâm Rỉ đường sau khi ly tâm được chảy vào thùng chứa rồi được bơm liên tục vào thiết bị pha chế dịch lên men... nhật với hệ số chứa đầy là = 0,9 thì ta có thể tích cần của hố là: Vhố = m3 Chọn hố chứa có kích thước lần lượt × như sau: 3m 2m 4,2m Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 480 tấn sản phẩm/ năm -   - 35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA 5.1.2.2 Thùng định lượng tinh bột Thùng định lượng lượng tinh bột cho một ca sản xuất là thiết bị dạng hình trụ, có đáy dạng hình nón, có nắp bằng Số thiết