Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn ĐỒ ÁN MÔN HỌC Giáo viên hướng dẫn : Ts Vũ Hồng Sơn Sinh viên thực : Phạm Anh Toàn Kỹ thuật sinh học – K53 Nhiệm vụ thiết kế:Thiết phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/năm Số liệu ban đầu Hàm lượng dầu nguyên liệu hạt ban đầu : D = 20% Độ ẩm khối hạt W = 11% Lượng tạp chất trước làm T = 2% Lượng tạp chất sau làm T s = 0,5% Độ ẩm tạp chất W t = 11 % Độ ẩm dầu W d = 0,2% Độ ẩm khô dầu W k = 5% Hàm lượng cặn dầu C d = 0,2% Độ ẩm sau chưng W c = 25% Nhiệt độ chưng t c = 80ºC Độ ẩm sau sấy W s = 2% Nhiệt độ sấy t s = 105ºC Áp suất nước P= atm Page Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Chương I: Tổng quan nguyên liệu sản phẩm 1.1 Giới thiệu đậu tương 1.1.1 Đặc điểm đậu tương Đậu tương hay gọi đậu nành cho hàm lượng dầu thực vật cao 10 -25% Là ngắn ngày thời gian sinh sản có 70 -75 ngày, giống dài khoảng 120 ngày Thích hợp với thời gian trồng vụ màu Việt Nam Cây đậu tương cịn có khả tích lũy đạm từ khí trời, tự túc làm giàu đạn cho đất nhờ vào cộng sinh vi khuẩn nốt sần ‘Rhizobium Japonicum L.’với rễ Do đậu tương Hình 1.1.1 đậu tương thực phẩm dễ trồng lại hiệu kinh tế.Cậy đậu tương quan sát thấy vỏ, thân, xung quanh có lơng màu nâu màu xám Mỗi nhành có từ 2-4 lá, chiều dài -15 cm, chiều rộng -7 cm Lá bắt đầu rụng hạt trưởng thành lúc dinh dưỡng từ vào hạt Hoa có màu trắng, hồng, tím Quả dài từ -8 cm, thường chứa từ -4 hạt, đường kính hạt -11 mm.[1] Quê hương đậu tương Đông Nam châu Á, 45% diện tích trồng đậu tương 55% sản lượng đậu tương giới nằm Mỹ Nước Mỹ sản xuất 75 triệu đậu tương năm 2000, phần ba xuất Các nước sản xuất đậu tương lớn khác Brasil, Argentina, Trung Quốc Ấn Độ Phần lớn sản lượng đậu tương Mỹ để nuôi gia súc, để xuất khẩu, tiêu thụ đậu tương người đất nước tăng lên Dầu đậu tương chiếm tới 80% lượng dầu ăn tiêu thụ Mỹ.[2] Page Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Đậu tương số lương thực có nhiều giống cải biến di truyền (GMO) nhằm tăng suất Hiện nay, khoảng 80% lượng đậu tương trồng phục vụ thương mại GMO Công ty Monsanto có trụ sở nhiều nước Canada, Australia, Trung Quốc, Nam Mỹ …là công ty hàng đầu giới sản xuất chuyển gen nói chung đậu tương chuyển gen nói riêng 1.1.2 Các giống đậu tương trồng Việt Nam.[3] Giống MTD 176: - Thời gian sinh trưởng: 80 - 90 ngày - Chiều cao cây: 45 - 50 cm, cứng cây, đổ ngã - Hạt màu vàng, khối lượng 1.000 hạt từ 120 - 140 g - Năng suất trung bình 150 – 200kg/sào - Thích hợp với vụ Thu-đông (vụ 2) Giống HL2: - Thời gian sinh trưởng 85 - 90 ngày - Chiều cao 40 - 50 cm, cứng cây, đổ ngã - Lá nhỏ, tán gọn, thích hợp với trồng xen - Quả tập trung thân chính, vỏ màu xám đen, tỉ lệ - hạt cao - Hạt màu vàng bóng, rốn hạt màu hồng, khối lượng 1000 hạt 130 - 140 g - Năng suất trung bình 120 – 160 kg/sào vụ Thu đông (vụ 2) - Trồng vụ: Hè thu, thu đông, đông xuân Page Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn - Mức độ nhiễm sâu bệnh hại: Trung bình Giống HL92: - Thời gian sinh trưởng ngắn 75 - 80 ngày - Chiều cao 40 - 50 cm - Hạt vàng bóng, rốn hạt màu hồng, khối lượng 1000 hạt: 120 - 140 g - Năng suất 110 - 200 kg/sào - Ít nhiễm bệnh xoắn lá, thối trái, nhiễm bệnh gỉ sắt mức trung bình - Trồng vụ năm Giống DT 84: - Thời gian sinh trưởng 85 - 95 ngày - Cây cao trung bình 45 - 50 cm, phân cành - Cứng cây, đổ ngã - Hạt to, khối lượng 1000 hạt 150 - 160 g, hạt màu vàng, rốn hạt màu nâu - Năng suất trung bình 150 - 200 kg/sào - Ít nhiễm bệnh đốm nâu, chống chịu với bệnh gỉ sắt, sương mai, lở cổ rễ 1.1.3 Đặc điểm sinh thái đậu tương - Nhiệt độ: + Giai đoạn mầm: thích hợp 24 – 30◦C + Giai đoạn con: 24 – 30◦C Page Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn + Giai đoạn hoa kết trái: 24 – 34◦C + Giai đoạn chín: 20 – 25◦C - Lượng mưa: Lượng mưa tối thiểu phải đạt từ 400 mm, tốt 700 mm - Về ẩm độ đất: + Giai đoạn mầm: thích hợp 75 – 80% + Giai đoạn con: 50 – 60% + Giai đoạn hoa kết trái: 70 – 80% + Giai đoạn chín: 35 – 50 % - Ánh sáng: Đa số giống đậu nành trồng có phản ứng quang kỳ ngày ngắn - Đất đai: đậu nành trồng nhiều loại đất khác nhau: đất đỏ, đất xám, đất phù sa, đất giồng cát Nhưng để trồng đậu nành có hiệu phải trồng đất có thành phần giới nhẹ, pH từ – 1.1.4 Kỹ thuật canh tác với đậu tương Luân canh biện pháp canh tác tiến bộ, thể bổ sung cho trồng vụ Các công thức luân canh phổ biến phía Bắc: Vùng núi phía Bắc: + Đậu tương xuân - lúa mùa - vụ đông (ngô đông) + Ngô xuân - đậu tương hè (hoặc hè thu) - vụ đông (hoặc cày giữ ẩm) + Lúa xuân - lúa mùa sớm - đậu tương đông, chủ động nước Trung du Bắc Bộ Bắc Trung Bộ: + Đậu tương xuân - lúa mùa sớm - vụ đông Page Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn + Ngô xuân - đậu tương hè thu - vụ đông + Lúa xuân - lúa mùa sớm - đậu tương đơng 1.1.5 Tình hình sản xuất đậu tương.[4] Sản lượng đậu tương Brazil Achentina giảm thời tiết nóng khơ Tại Brazil, sản lượng đậu tương dự báo đạt 68,5 triệu tấn, giảm 3,5 triệu Achentina, sản lượng đậu tương giảm 1,5 triệu 46,5 triệu Bảng 1.1 Thống kê sản lượng đậu tương số nước giới 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13 Thousand Metric Tons Production United States Department of Agriculture: Soybean Brazil 57800 75500 66500 81000 81000 United States 80749 90605 83172 73265 71694 Argentina 32000 54500 49000 41000 55000 55000 China 15540 14980 15100 13500 12600 12600 India 9100 9700 9800 11000 11400 11400 Paraguay 3647 7377 8373 4000 8100 8100 Canada 3336 3507 4345 4246 4500 4400 Other 9464 10605 12016 13673 14594 13939 211636 261086 264739 237091 260459 258133 Total 69000 91417 Năm 2010 -2011 theo báo cáo FAO toàn giới thu hoạch 265,3 triệu (9 2011) Tổ chức Nông Lương FAO Liên hiệp quốc cho biết, sản lượng đậu tương toàn cầu dự kiến giảm 10% 240 triệu tấn, mức thấp kỷ lục năm 2011-2012 bất lợi thời tiết sản lượng thấp quốc gia sản xuất Brazil, Trung Quốc Mỹ Page Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Bảng 1.2.Thống kê sản lượng đậu tương Việt Nam Year Diện tích, Năng suất, tấn.103/ha Tổng sản lượng 2007 190,1 2008 192,1 2009 146,2 2010 197,8 2011 173,6 2012 200 2013 230 1,45 1,39 1,46 2,00 1,46 1,5 1,52 275,5 267,6 213,6 296,9 254,2 300 350 Năm 2011 sản lượng đậu tương Việt Nam đạt 254,2 nghìn giảm 14% so với 2011.[6] Theo FAO Việt Nam nước nhập siêu đậu tương cho dù diện tích diện tích trồng lớn Năm 2011, Việt Nam nhập triệu đậu tương béo nguyên chất, tăng 350% so với năm 2010 áp lực tiêu thụ mạnh thực phẩm thức ăn chăn nuôi nước Kim ngạch nhập đậu tương năm 2011 đạt mức kỷ lục 550 triệu USD, tăng 416% so với kỳ năm trước, khoảng 49% nhập từ Brazil, 22% nhập từ Hoa Kỳ, 16% từ Argentina, số lại nhập từ Canada, Uruguay, Trung Quốc số quốc gia khác (tham khảo bảng bên dưới) Nhập tăng mạnh nhằm đáp ứng công suất vận hành hai nhà máy ép dầu khánh thành nhu cầu tiêu thụ ngành thực phẩm thức ăn chăn nuôi Theo thương nhân nước, năm 2012 nhập đậu tương từ Hoa Kỳ có xu hướng tăng lên Theo tổ chức USDA, tổng lượng đậu tương Việt Nam nhập từ Hoa Kỳ năm 2012 tăng gấp đơi đạt mức 500 nghìn tấn.[5] Page Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Bảng 1.3.Thống kê nhập đậu tương số nước giới Imports USDA: Thousand Metric Tons Year 2008/09 2009/10 2010/11 China 41098 50338 52339 58000 59500 59500 EU-27 13213 12674 12482 11000 10700 10700 Mexico 3327 3523 3498 3400 3200 3200 Japan 3396 3401 2917 2700 2600 2600 Taiwan 2216 2469 2454 2250 2200 2200 Indonesia 1393 1620 1898 1990 2000 2000 Thailand 1510 1660 2139 1930 1950 1950 Egypt 1575 1638 1644 1600 1550 1550 184 231 924 1150 1230 1230 Korea South 1167 1197 1239 1060 1100 1100 Other 8312 8087 7280 5748 5849 5754 77391 86838 88814 90828 91879 91784 Vietnam Total 2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13 1.1.6.Quá trình tạo dầu hạt đậu tương Q trình tạo thành dầu lipít dự trữ hạt dầu xảy hạt chín hợp chất hữu vô chuyển vào hạt từ phần xanh cây, đất thơng qua hệ rễ, từ chuyển thành chất dự trữ hạt Quá trình tổng hợp dầu, lúc đầu tạo chất gluxit điển hình tinh bột Sau hạt chín dần hạt tinh bột chuyển thành hạt lipít Ngay từ ngày đầu hạt chín, số hạt tinh bột tế bào, bên cạnh tinh bột có dầu chiếm chỗ.Giữa tinh bột dầu có vùng trung gian sản phẩm tinh bột chuyển thành dầu Quá trình biến đổi diễn Page Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn nhanh khu nhân tế bào Ở giai đoạn cuối trình, tinh bột tếbào hạt dầu biến hoàn toàn chuyển thành dầu Giai đoạn đầu hạt chín dầu có nhiều axít béo tự Sau lượng axít béo tự giảm xuống hàm lượng triglixerit liên kết từ hai hay ba nguyên tử cacbondưới tác dung hai hệ enzim với nguồn cacbon chất gluxít thiên nhiên Từ sản phẩm phân tử thấp tạo axít béo có 16 nguyên tử cacbon Sau mạch axit béo thêm nguyên tử cacbon, trình tạo thànhtriglixerit xảy theo ba giai đoạn 1.1.7 Thành phần hóa học hạt đậu tương Đậu nành thực thực phẩm giàu dinh dưỡng Bảng 1.4.Thành phần hóa học hạt đậu tương Thành phần Hạt đậu nành nguyên Tỷ lệ, Protein, % % 100 40,0 Page Dầu, % Tro, % 21,0 4,9 Hydratcacbon, % 34,0 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Tử diệp Vỏ hạt Phôi 90,3 2,4 43,0 8,8 41,1 23,0 1,0 11,0 5,0 4,3 4,4 29,0 86,0 43,0 a) Lipit cấu tửhóa học quan trọng, thành phần hạt lạc hàm lượng lipit chiếm 12 - 25% chất khô thành phần lipit hạt đậu tương gồm có triglixerit, photphatit sáp Bảng 1.5.Chỉ số hóa lý của dầu đậu tương d25 25 n25 25 Chỉ số iod Chỉ số xà phịng Chất khơng xà phịng Điểm nóng chảy 0.917 – 0,921 1,470 – 1,476 123,0 – 139,0 189,0 – 195,0 1,5% (Max) -23 ÷ -20◦C Bảng 1.6.Thành phần axit béo đậu tương Axit béo Chất béo bão hịa cơng thức % 14,4 -0,1 10,3 3,8 23,3 0,2 22,8 0,2 -57,9 51,0 C12:0 C14:0 C16:0 C18:0 Chất béo chưa bão hòa đơn C16:1 C18:1 C20:1 C22:1 Chất béo chưa bão hòa đa C18:2 C18:3 Theo: SOYBEAN OIL MODERN PROCESSING AND Page 10 6,8 UTILIZATION, D.R Erickson and L.H Wiedermann Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Trong protein đậu tương, globuline chiếm 85 – 95% cịn có lượng albumin, lượng khơng đáng kểprolamin glutenlin Bảng 1.7.Thành phần axit amin hạt đậu tương Tên axit amin Isoleucine Leucine Lyzine Methionine Cysteine Thành phần, % 1,1 7,7 5,9 1,6 1,3 Tên axit amin Phenylalanine Treonine Tritophan Valine Histidine Thành phần, % 5,0 4,3 1,3 5,4 2,6 b) Gluxit hydratecarbon chiếm khoảng 34% hạt đậu nành Phần hydratecarbon chia làm hai loại: loại tan không tan nước Loại tan nước chiếm khoảng 10% tổng lượng hydratecarbon Bảng 1.8 Thành phần hydrate carbon đậu tương Hydrate carbon Cellulose Hemicellulose Stachyose Rafinose Saccharose Các loại đường khác Hàm lượng, % 4,0 15,4 3,8 1,1 5,0 5,1 c) Các nguyên tố khoáng, thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trọng lượng chất khô hạt đậu nành Trong đáng ý Ca, P, Mn, Zn Fe Bảng 1.8 Thành phần nguyên tố khoáng đậu tương Thành phần hóa học Ca P Mn Zn Hàm lượng 0,16 – 0,47,% 0,41 – 0,82,% 0,22 – 0,24,% 37 mg/kg Page 11 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Fe 90 – 150 mg/kg d) Vitamin Bảng 1.9.Thành phần vitamin hạt đậu tương Hàm lượng, mg/kg 11,0 – 17,5 3,4 – 3,6 21,4 – 23,0 7,1 – 12,0 0,8 13,0 – 21,5 1,9 2300 0,18 – 2,43 1,4 1,9 Các vitamin Thiamin Riboflavin Niacine Pirydoxin Biotin Acid tantothenic Acid folic Inoxiton Vitamin A Vitamin E Vitamin K e) Enzyme 1) Lipoxydase Enzyme xúc tác cho phản ứng oxy hố acid béo khơng bão hồ O2, gây mùi cho đậu tương Khử mùi đậu tương dựa nguyên tắc vô hoạt enzyme lipoxygenase cách sử dụng riêng rẽhay kết hợp phương pháp nhiệt (sấy, chấn), phương pháp hóa học (NaHCO3) 2) Urease Enzyme urease tìm thấy với hàm lượng lớn đậu tương sống Nó phân hủy ure thành ammoniac, hợp chất độc thể người Enzyme chống lại hấp thụcác chất đạm qua màng ruột, khơng nên ăn đậu tương sống Enzyme urease dễ dàng bị vô hoạt nhiệt Page 12 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn 1.2 Tình tình sản xuất tiêu thụ dầu đậu tương giới Việt Nam[4] Đậu tương trồng chủ yếu để lấy hạt sử dụng làm thực phẩm dạng tươi, lên men dạng khô Một số lượng lớn đậu nành đem ép để chiết dầu dùng làm thực phẩm sử dụng cho sản xuất công nghiệp Hiện Trung quốc quốc gia sản xuất dầu đậu tượng lớn giới Bảng 1.10 Sản lượng dầu đậu tương số nước giới Production China United States Argentina Brazil EU-27 India Mexico Other Total Soybean oil: Sản lượng dầu đậu tương giới Tổ chức nông nghiệp Hoa Kỳ đơn vị, nghìn 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13 7325 8726 9840 10722 11349 11438 8503 8897 8567 8979 7854 7776 5914 6476 7181 6870 7295 7295 6120 6470 6970 7040 7070 7060 2350 2280 2236 2114 2019 2019 1287 1325 1720 1790 1770 1790 620 640 640 632 612 612 3777 4009 4189 4046 4388 4326 35896 38823 41343 42193 42357 42316 Bảng 1.11 Nhập dầu đậu tương số nước China India EU-27 Algeria Morocco Bangladesh Venezuela Iran Peru Korea South Other Total 2008/09 2494 1060 794 365 350 254 388 376 272 266 2453 9072 Các nước nhập dầu đậu tương Đơn vị, nghìn 2009/10 2010/11 2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13 1514 1319 1230 1300 1300 1598 945 1050 970 1070 550 907 500 500 500 402 516 490 460 460 379 397 385 390 390 349 376 420 377 377 302 366 335 350 350 275 704 318 325 325 352 315 315 325 325 318 300 350 320 320 2589 3100 2410 2533 2533 8628 9245 Page 13 7803 7850 7950 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Bảng 1.12 Xuất dầu đậu tương số nước Các nước xuất dầu đậu tương đơn vị, nghìn 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13 Argentina 4704 4453 4561 3830 4035 4065 Brazil 1909 1449 1668 1850 1675 1700 United States 995 1524 1466 658 544 544 Paraguay 229 243 242 180 445 445 EU-27 399 387 456 560 350 350 Bolivia 218 230 300 320 335 335 Russia 127 170 136 160 180 180 Other 570 681 739 806 797 772 Total 9151 9137 9568 8364 8361 8391 Bảng 1.13 Tiêu thụ dầu đậu tương số nước China United States Brazil Argentina India EU-27 Mexico Egypt Algeria Korea South Iran Bangladesh Morocco Venezuela Japan Other Total Sản lượng dầu đậu tương tiêu thụ số nước giới đơn vị, nghìn 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13 9486 10435 11109 11774 12567 12656 7378 7173 7618 8255 7984 7983 4275 4980 5185 5260 5420 5370 1420 1915 2520 3015 3270 3270 2300 2760 2640 2865 2850 2970 2739 2407 2737 2140 2260 2235 800 815 825 815 800 800 563 490 669 340 547 547 374 395 495 495 475 475 447 445 443 465 450 450 655 575 646 560 440 440 353 371 388 410 415 420 426 420 403 388 390 390 388 389 389 389 383 389 557 506 433 390 368 368 4011 4077 4222 4240 4353 4306 36172 38153 40722 Page 14 41801 42972 43069 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn 1.2.1 Tình hình sản xuất dầu đậu tương Việt Nam Các công ty sản suất dầu đậu tương Việt Nam • Cơng ty trách nhiệm hữu hạn Bunge Việt Nam - thành viên Tập đoàn Bunge Mỹ với sản phẩm + Đậu nành Mỹ No.2 + Khô dầu đậu nành Ấn Độ + Khô dầu đậu nành Mỹ + Khô dầu đậu nành Brazil + Khơ dầu đậu nành Argentina • Cơng ty dầu thực vật Cái Lân, sản phẩm: dầu đậu nành Simply • Cơng ty dầu ăn MARVELA , sản phẩm: dầu đậu nành Delio Bảng 1.14 Sản lượng dầu đậu tương nước theo USDA, đơn vị Năm 2011 2012 2013 Tổng sản lượng dầu đậu tương 124.000 230.000 270.000 Bảng 1.15 Tiêu thụ dầu thực vật Việt Nam, nguồn Tổng cục thống kê, Bộ công thương Tổng tiêu thụ Đơn vị 2007 2008 2009 2010 2011 2015 Trong nước Nghìn 557 607 Page 15 660 690 725 1200 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Theo đầu người Kg/người/năm 6,54 7,04 7,6 7,8 1.3.Công nghệ sản xuất dầu thơ • Cơng nghệ sản xuất dầu thực vật phương pháp ép Nguyên liệu Làm Nghiền Chưng sấy Nước,Hơi nước Chưng sấy I Ép sơ Dầu thô I Khô dầu Chưng sấy II Ép lần II Page 16 Dầu thô II Dầu thô 7,9 14,5 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn • Thuyết minh vắn tắt công nghệ sản xuất dầu phương pháp ép Thu nhận nguyên liệu hạt, hạt cần làm đưa vào sản xuất, trình làm cần thiết để tách tạp chất hạt làm tổn hao dầu, tiếp hạt cần nghiền để phá vỡ cấu trúc tế bào hạt chứa dầu Thu bột nghiền đem gia cơng nhiệt ẩm nước nóng nước có áp suất cao đến độ ẩm chưng kỹ thuật loại hạt, bột chưng nhờ cánh gạt xuống phòng sấy xẩy biến đổi tính chất vật lý kỹ thuật bột, bề mặt giữ dầu giảm, độ nhớt dầu giảm xuống nhanh, lúc dung tay bóp nhẹ bột dầu dễ dàng thoát Bột sau chưng sấy đem đi ép sơ thu dầu thô I bơm vào tank chứa dầu, phần khô dầu I ép chứa nhiều dầu, cần nghiền để hồi phục dạng bột đem chưng sấy lần II hồi phục tính dẻo đàn hồi bột nghiên khơ dầu I, thiết bị chưng sấy xẩy độ tăng diện tích bề mặt tự dầu vách tế bào, độ nhớt dầu giảm rõ rệt đem ép lần II, giai đoạn ép kiệt thu lượng dầu thô II , dầu thô II thu bơm lên tank chứa dầu kết hợp với dầu thô I đem lọc ép loại cặn làm thu thơ dầu thơ phục vụ cho q trình tinh luyện dầu sau Page 17 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn • Cơng nghệ sản xuất dầu thực vật phương pháp trích ly Nguyên liệu Làm Nghiền Nước, nước Chưng sấy Trích ly Bã trích ly Mitxen Lọc Cặn dầu Chưng cất Ngưng tụ, Làm nguội Dầu thô Page 18 Dung môi Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn • Thuyết minh vắn tắt sản xuất dầu thực vật phương pháp trích ly Nguyên liệu hạt làm loại bỏ tạp chất tăng hiệt suất thu dầu, giảm khối lượng lọc dầu sau Hạt làm đem kiểm tra độ ẩm kỹ thuật phù hợp với chuẩn nguyên liệu sản xuất Khi hạt đạttiêu chuẩn sản xuất, đem hạt nghiền cơng đoạn làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúcpha ngun liệu với dung mơi trích ly đáo làm tăng hiệu suất thu dầu sau Bột nghiền thu sau cần đem chưng sấy tăng diện tích bề mặt vách tế bào dầu dễ dàng thoát Độ ẩm bột sau chưng sấy đạt chuẩn cho trích ly cần thiết ẩm bột dung mơi có cực diều ảnh hưởng lớn đến điều kiện tiếp xúc pha sau dung mơi trích ly Bột sau chueng sấy vít tai vận chuyển dến thiết bi trích ly, nguyên tắc trích ly ngược chiều, bột chưng sấy đưa vào từ thiết bị, dung môi từ thiết bị đị lên, thu bã trích ly phần dấy thiết bị sau mẻ, phần Mitxen dầu dung môi cửa thiết bị, phần Mitxen cần lọc tách cặn dầu thu dung dịch gồm dầu dung mơi trích ly, bơm dung dịch lọc đem chưng cất thu dầu thô thiết bị lắng phân lớp, dầu thô thiết bị bơm vào tank chứa dầu thô phục vụ cho tinh luyện sau Page 19 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Chương II: Tính cân sản phẩm 2.1 Chọn quy trình cơng nghệ Quy trình cơng nghệ yếu tố quan trọng định đến chất lượng sản phẩm, hiệu kinh tế, chi phí đầu tư, giá thành sản phẩm Trong trình sản xuất dầu từ hạt đậu tương phải đảm bảo yêu cầu: - Tách nhiều dầu - Dầu khơ dầu có chất lượng tốt - Hiệu kinh tế cao Trong việc khai thác dầu từ hạt đậu tương, phương pháp cổ điển dung ép hạt đậu tương lấy dầu Phương pháp có ưu điểm: - Tách sản phẩm dầu có chất lượng cao - Có khả khí hóa triệt để - An tồn lao động, khó xẩy rủi ro hỏa hoạn trích ly - Dễ dàng khí hóa, tự động hóa - Điều kiện nước sản xuất thiết bị Sản phẩm bã sau ép làm thức ăn cho chăn nuôi Do ưu điểm phương pháp ép mà đem lại nên việc sử dụng phương pháp ép hợp lý Dầu hạt đậu tương nằm vách tế bào, phương pháp ép dùng ngoại lực tác động lên khối nguyên liệu tách dầu khỏi khối nguyên liệu Chọn phương pháp ép sản xuất, ưu điểm phương pháp - Thu nhiều dầu - Tách nhiều sản phẩm phụ - Lượng khô dầu có thời gian xử lý thuận lợi cho ép Page 20 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Dầu sau ép bị biến đổi, khó bảo quản cần phải tinh luyện Qua phân tích sản xuất dầu đậu tương, dây chuyền ép đậu tương phải qua công đoạn sau: Page 21 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Nguyên liệu Làm Nghiền Chưng sấy I Ép lần I Dầu thô I Khô dầu I Nghiền Chưng sấy II Ép lần II Dầu thô II Khô Lọc Dầu thô 2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ Page 22 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn 2.2.1 Nguyên liệu Nguyên liệu thu mua từ địa phương thuộc tỉnh trung du miền núi phía Bắc Các vùng xa thu qua quan địa phương thu mua hạt của địa phương từ hộ sản xuất, vận chuyển xe tải tàu lửa Vùng nguyên liệu gần thu mua trực tiếp từ hộ sản xuất đậu tương đạt tiêu chuẩn cho sản xuất 2.2.2 Thu nhận Nguyên liệu sau đưa nhà máy tiến hành cân phân loại lô hàng Do nguyên liệu thu từ nhiều nơi khác nên chất lượng, tính chất, trạng thái khối hạt khác nhau, nên cần phải phân loại nguyên liệu từ kết trạng thái khối hạt khác nhau, cần phân loại nguyên liệu từ kết phân loại để có phương pháp bảo quản Nguyên liệu thu mua cần phải khô không bị mọt mốc, hư hỏng Tại nơi thu mua phải bố trí cân tự động để cân lượng nguyên liệu nhập vào nhà máy Quá trình sơ chế thực trước thu nhận, hạt phơi khô trời nắng sử dụng hệ thống sấy hệ thống làm khô với độ ẩm khơng khí tự nhiên nhiệt độ sấy 35- 40◦C Quá trình sấy kiểm tra độ ẩm nhiệt độ hàng tới độ ẩm hạt đậu 10% dừng lại đưa hạt vào làm 2.2.3 Làm Mục đích tách tạp chất có hại khỏi hạt đậu tương trước đưa vào sản xuất Những tạp chất thuộc nhóm vô cơ, đất đá Không làm bẩn sản phẩm mà gây hư hỏng bào mòn máy trình chế biến Tạp chất hữu cơ, rác… làm tăng độ ẩm, tăng vi sinh vật hoạt động Vì làm hạt yêu cầu quan trọng bảo quản hạt Phân loại hạt, hạt to đầu, đẹp sang, hạt nhỏ lọt qua loại bỏ Tỷ lệ tạp chất phải 1% Hệ thống làm bao gồm trình Page 23 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn - Sàng hạt tốt lọt qua sang, vật to sàng loại bỏ - Sau làm bản, hạt giống đưa vào kho bảo quản Thiết làm máy làm sang lien hợp, cuối sang đặt nam châm điện để tách tạp chất kim loại 2.2.4 Bảo quản Đậu tương sau khô phần đem sản xuất phần lại đem bảo quản Nhiệm vụ quan trọng bảo quản giữ gìn chất lượng vốn có hạt, hạn chế q trình hư hỏng xảy Kho bảo quản phải có sức chứa để đảm bảo cho nhà máy hoạt động thời gian ngày Kho xây dựng nơi cao ráo, dễ thoát nước chống ẩm 2.2.5 Nghiền Mục đích - Phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu dễ dàng thoát Bột nhỏ tế bào chứa dầu giải phóng - Tạo điều kiện thuận lợi cho việc chế biến sau này, bột nhỏ khuếch tán nước truyền nhiệt có hiệu quả, rút ngắn thời gian chưng sấy - Tạo cho bột có kích thước đồng đều, từ bột sau chưng sấy có chất lương đồng đều, ép dầu thu triệt để Kích thước bột nghiền nhỏ chưng sấy bột không đủ độ xốp, nước tiếp xúc không triệt để làm vón cục, dẫn đến hiệu lấy dầu thấp Vì thế, kích thước bột nghiền thích hợp mm 2.2.6 Chưng sấy Mục đích: Page 24 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn - Tạo điều kiện cho bột nghiền có biến đổi tính chất lý học, tức làm thay đổi tính chất vật lý thành phần háo nước, phần béo bột có tính chất đàn hồi đứt mối liên kết dầu thành phần háo nước, ép dầu dễ dàng thoát - Làm cho độ nhớt dầu nguyên liệu giảm - Tạo cho số thành phần khơng có lợi biến đổi tính chất ban đầu để chuyển thành chất có lợi cho chất lượng thành chất có lợi cho chất lượng thành phẩm đặc biệt khô dầu - Làm bốc phần chất gây mùi, chất độc ảnh hưởng nước nhiệt độ cao Bột chưng sấy mặt tính chất phải phù hợp với điều kiện làm việc máy ép đảm bảo hiệu suất lấy dầu cao Muốn bột chưng sấy phải có tin hs chất dẻo, có tính đàn hồi xốp Để chưng sấy bột nghiền có hai chế độ, chưng sấy ướt chưng sấy khô Chế độ chưng sấy ướt có nhiều ưu điểm hơn, q trình q trình chưng sấy ướt có q trình làm ẩm bột nghiền đến độ ẩm thích hợp sau sấy bột ướt tới độ ẩm thích hợp cho thuận làm việc máy ép Phương pháp tạo điều kiện thuận lợi cho thành phần bột nghiền biến đổi đến mức tối đa thích hợp Vì ta chọn chế độ chưng sấy ướt , chưng sấy theo chế độ có hai giai đoạn Giai đoạn làm ẩm Dùng nước nước trực tiếp để nâng độ ẩm bột lên đến độ ẩm phù hợp với trương nở phần háo nước bột nghiền Giai đoạn sấy khô Page 25 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Giai đoạn tạo cho bột nghiền có tính đàn hồi cao, dầu linh động cách sấy bột gián tiếp để nâng nhiệt độ bột lên làm biến đổi thành phần đến mức tối đa thích hợp Chỉ tiêu đặc trưng cho chế độ sấy mức độ làm ẩm bột giai đoạn đầu, nhiệt độ chưng sấy, thời gian chưng sấy 2.2.7 Ép sơ Mục đích: Tách lượng lớn 87 ÷ 90% dầu khỏi nguyên liệu tạo điều kiện thuận lợi để ép kiệt dầu, khô dầu I sau khỏi máy ép sơ bột dạng mảnh không phù hợp cho việc ép kiệt dầu Trong trình ép phát sinh ma sát nên nhiệt độ tăng dầu bị oxi hóa, để hạn chế biến đổi hóa học đảm bảo cho hiệu suất lấy dầu cần phải ép dầu hai lần Sau ép sơ xong ta có hai loại sản phẩm Khô dầu I: Chứa lượng dầu đáng kể, khô dầu có thành phần dinh dưỡng cao, dễ bị vi sinh vật xâm nhập, hút ẩm hấp phụ mùi mạnh Cần nghiền đem vào ép kiệt Dầu ép I: Có độ ẩm thấp, có mùi khiết đậu tương 2.2.8 Nghiền búa Mục đích: Tạo điều kiện thuận lợi cho trình ép kiệt dầu, khô dầu I sau khỏi máy ép sơ dạng mảnh không phù hợp cho việc ép kiệt dầu không xử lý Các mảnh khô dầu I có hình dạng kích thước khơng đồng khơng thể đem cán nhỏ máy cán trục cho dù có đường kính cỡ lớn khơng cuộn vào khe trục cho dù có đường kính cỡ lớn Page 26 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn không cuộn vào khe trục được, việc nghiền nhỏ khơ dầu I thực tốt máy nghiền búa 2.2.9 Ép kiệt Mục đích: Tách hết lượng dầu cịn lại khô dầu Khô dầu II: sau ép xong đem làm nguội, nghiền đóng bao Dầu ép II: nhập chung với dầu ép sơ đưa lắng 2.2.10 Xử lý khô dầu Khô dầu sau ép dễ bị hư hỏng nên cần phải xử lý bảo quản để đảm bảo chất lượng khô dầu Việc xử lý khô dầu sau ép gồm bước - Làm nguội để khơ dầu nhanh chóng giảm xuống nhiệt độ bình thường - Xay nghiền thành bột để dễ dàng sử dụng tách tạp chất sắt - Đóng bao đưa bảo quản 2.3 Tính cân vật liệu Số nguyên liệu ban đầu Hàm lượng dầu nguyên liệu hạt ban đầu : D = 20% Độ ẩm khối hạt W = 11% Lượng tạp chất trước làm T = 2% Lượng tạp chất sau làm T s = 0,5% Độ ẩm tạp chất W t = 11 % Độ ẩm dầu W d = 0,2% Page 27 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Hàm lượng dầu khô D k = 2% Độ ẩm khô dầu W k = 5% Hàm lượng cặn dầu C d = 0,2% Độ ẩm sau chưng W c = 25% Nhiệt độ chưng t c = 80ºC Độ ẩm sau sấy W s = 4% Nhiệt độ sấy t s = 105ºC 2.3.1.Tính toán Lượng tạp chất tách 100.(T0 − Ts ) 100.(2 − 0,5) = 1,51% R= = 100 − Ts 100 − 0,5 Hiệu suất thu khô dầu I theo lý thuyết K= 100.100 − 100.( D0 + W0 + R) + R.Wt 100.100 − 100.(20 + 11 + 1,51) + 1,51.11 = = 85,64% 100 − ( Dk − Wk ) 100 − (16 + 5) Tổn thất dầu theo khô dầu I K Dk 85,64.16 = 13,7% ’= D k= 100 100 Lượng dầu thô I nhận theo lý thuyết D lt = D – D k ’ = 20 – 13,7 = 6,3% Lượng dầu thô I thực tế nhận 100.Dlt 100.6,3 = 6,32% D tt = = 100 − (Cd + Wd ) 100 − (0,2 + 0,2) Page 28 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Lượng khô dầu I thực tế Dtt Cd 6,32.0,2 =85,64 − =85,63% 100 100 Tổn thất nước nguyên liệu K tt = K − N= W0 − K tt Wk + Wd Dtt + R.Wt 85,63.5 + 0,2.18,61 + 1,51.11 = 11 − = 6,54% 100 100 Hiệu suất thu khô dầu II theo lý thuyết K2= 100.100 − 100.( Dk ' + Wk + Dtt + N + R ) 100 − ( Dk − Wk ) 100.100 − 100.(13,7 + + 6,32 + 6,54 + 1,51) = 71,97% 100 − (2 + 5) Tổn thất dầu theo khô dầu II K Dk 71,97.2 = 1,44% D k ’= = 100 100 10 Lượng dầu thô II nhận theo lý thuyết D lt = D – D k ’ = 13,7 – 1,44 = 12,26% 11 Lượng dầu thô II thực tế nhận 100.Dlt 100.12,26 = 12,31% D tt = = 100 − (Cd + Wd ) 100 − (0,2 + 0,2) 12 Lượng khô dầu II thực tế K tt = K − Dtt Cd 12,31.0,2 =71,97 − =71,94% 100 100 13 Tổn thất nước trình ép lần II Page 29 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn K W + Wd Dtt 71,94.5 + 0,2.12,31 N2 = Wk − tt k = 5− = 1,38% 100 100 Cân nguyên liệu R + Dtt + N + Dtt + K tt + N =1,51 + 6,32 + 6,54 + 12,31 + 71,94 + 1,38 =100,00% Cân dầu Dtt + Dtt + Dk ' = 6,32 + 12,31 + 1,44 = 20,07% 2.3.2 Tính nguyên liệu sản suất sản phẩm ngày, năm, 1h Số ngày sản xuất năm 365 ngày Số ngày nghỉ chủ nhật, lễ tết 60 ngày Số ngày bảo dưỡng sửa chữa thiết bị 60 ngày Lượng tạp chất nguyên liệu tách năm 1,51.1500 = 22,65 tấn/năm 100 Lượng nguyên liêu đưa vào sản xuất năm 1500 tấn/năm ngày 1500 : 245 =6,12 tấn/ngày 6,12 : 24 = 0,25 tấn/h Lượng dầu thô ép 6,32 + 11,79 6,12 = 1,108 tấn/ngày ngày 6,12 100 1,108 : 24 = 0,05 tấn/h Lượng khô dầu ép sơ 85,63 = 5,241 tấn/ngày ngày 6,12 100 5,241 = 0,218 tấn/h 24 Page 30 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Lượng khô dầu ép lần ngày 5,241 71,94 = 3,77 tấn/ngày 100 3,77 = 0,157 tấn/h 24 Hàm lượng dầu hạt làm 20 100 = 20,31% 100 − 1,51 2.4 Tính cân nhiệt 2.4.1 Chưng sấy lần I Số liệu ban đầu Lượng bột nghiền đưa vào sản xuất 1h: 250kg Độ ẩm bột nghiền trước chưng W c1 =11% Độ ẩm bột nghiền sau chưng nước nóng W c2 = 22% Nhiệt độ nước nóng t n = 70ºC Nhiệt độ bột nghiền trước chưng t = 25ºC Độ ẩm bột nghiền sau sấy W s = 4% Nhiệt độ chưng t = 80ºC Nhiệt độ sấy t s = 105ºC Áp suất nước P =4 atm Độ ẩm sau chưng W c3 =25 % Tính cho phần chưng lần I Nguyên liệu vào,Kg/h Lượng bột nghiền đưa vào G =250 Lượng dầu bột nghiền G d = 250.20,31% = 50,78 Lượng nước bột nghiền G n = 250.11% = 27,5 Lượng chất khô G ck = G − Gd − Gn Page 31 Nguyên liệu ra, Kg/h Lượng bột chưng Lượng dầu G d ’= 50,78 Lượng chất khô G ck ’= 171,72 Lượng ẩm G n ’ = 27,5 + 30,89 + 11,23 = 69,62 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn G ck = 250 − 50,78 − 27,5 = 171,7 Lượng nước nóng làm ẩm đến 22% W − Wc 22 − 11 W1 = G c1 = 250 = 100 − Wc 100 − 11 30,89 Lượng nước làm ẩm đến 25% W − Wc W =(W + G) c 100 − Wc 25 − 22 = (30,89 + 250) =11,23 100 − 25 Lượng nước thực tế dùng 1,5.W =1,5.11,23 =16,845 Lượng khơng khí vào tầng chưng P L= 1,6 k ∆W1 Pn Pk = − Pn Áp suất nước 80ºC = ∆W1 0,5.11,23 = 5,615 − 0,438 L= 1,6 .5,615 = 11,53 0,438 Lượng đốt D 309,265 + D Lượng thừa khỏi phần chưng ∆W = 0,5.W = 0,5.11,23 = 5,615 Lượng khơng khí khỏi phần chưng L’= 11,53 Lượng nước ngưng tụ D 309,265 + D Cân nhiệt lượng phần chưng Nhiệt dung riêng hỗn hộp chất khô, C hhck =0,4134 kcal/kg.ºC Nhiệt dung riêng dầu C d = 0,44 kcal/kg.ºC Nhiệt dung riêng nước C n = kcal/kg.ºC Hàm nhiệt nước bão hòa atm I n = 655 kcal/kg.ºC Nhiệt mang vào, kcal/h Nhiệt bột chưng mang vào Nhiệt độ chất khô mang vào Nhiệt mang ra, kcal/h Nhiệt chất khô mang Q1' = Gck cck t2 =171,72.0,4134.80 = Page 32 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn 5679,12 Q1 = Gck cck t1 =171,72.0,4134.25 = Nhiệt dầu mang 1774,73 Q2 ' = Gd ' cd t2 = 50,78.0,47.80 = Nhiệt dầu mang vào Q2 = Gd cd t1 = 50,78.0,44.25 = 558,58 1909,328 Nhiệt ẩm mang vào Nhiệt độ ẩm mang ' Q3 = Gn cn t1 = 27,5.1.25 = 687,5 = Q3' G= 69,62.1.80 = 5569,6 n cn t2 Nhiệt nước làm ẩm mang vào Nhiệt nước nóng mang vào Q4 = W1.cn tn = 30,89.1.70 = 2162,3 Nhiệt nước thừa bay Q4 ' = ∆W.in ' = 5,615.629 = 3531,835 in ' =629 kcal/kg ,80ºC Nhiệt độ khơng khí mang = = 221,376 Q5' = L.ckk t2 11,53.0,24.80 ckk = 0,24 kcal/kg.ºC Nhiệt nước làm ẩm mang vào Nhiệt nước làm ẩm = Q5 1,5.W = 1,5.11,23.655 = I n 11033,475 Nhiệt khơng khí mang vào Nhiệt đốt ngưng tụ ' Nhiệt không khí mang vào = Q6 ' D= 135,33.D1 1.cn tn Q6 = L.ckk t1 ckk = 0,24 kcal/kg.ºC, nhiệt dung riêng khơng khí, 25ºC = Q6 11,53.0,24.25 = 69,18 Nhiệt gián tiếp mang vào Nhiệt tổn thất môi trường xung Nhiệt đốt mang vào quanh ' = Q7 D= 655.D1 = Q7 0,03 = Q7 19,65.D1 1.in 16285,765 + 655 D1 16911,259 + 154,98 D1 Phương trình cân ∑Q vao = ∑ Qra 16285,765 + 655 D1 = 16911,259 + 154,98 D1 D1 = 1,25 kg/h Nhiệt lượng truyền qua bề mặt đốt Q = Q7 − Q6 ' − Q7 ' ) =1,25.(655 − 135,33 − 19,65) = 625,025 kcal/ h Do bề mặt truyền nhiệt phần chưng F Page 33 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn F1 = Q K ∆t Xác định hiệu số ∆t ∆t1 = th − t1 = 143 − 25 = 118 ∆t2 = th − t2 = 143 − 80 = 63 t h = 143°C nhiệt độ nước 4atm t = 25°C nhiệt độ bột nghiền t = 80°C nhiệt độ chưng ∆t1 118 = 1,873〈 tỷ số ∆= t2 63 ∆t = th − 25 + 80 t1 + t2 = 143 − = 90,5°C 2 Xác định hệ số truyền nhiệt K K= δ kcal/m h.°C + + α1 λ α α1 hệ số cấp nhiệt từ nước đến thành= thiết bị , α1 10 kcal / m h.°C α hệ số cấp nhiệt từ thành thiết bị= đến bột, α 180kcal / m h.°C δ bề dày thiết bị δ = 0,005m λ hệ số dẫn điện vật liệu làm= thiết bị λ 40kcal / m.h.°C K = 172,99kcal / m h.°C 0,005 + + 104 40 180 Page 34 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Bề mặt truyền nhiệt cho trình chưng = F1 Q 625,025 = = 0,04m k ∆t 172,99.90,5 2.4.2 Tính cho phần sấy I Cân nguyên liệu Lượng nguyên liệu vào, kg/h Lượng nguyên liệu ra, kg/h Lượng dầu bột G d = 50,78 Lượng ẩm bột G n =69,62 Lượng dầu bột G d ’ =50,78 Lượng ẩm bay sấy Wc − Ws 25 − = ∆w G = = 63,9 292,12 100 − Ws 100 − Lượng chất khô bột vào G ck =171,72 G = 50,78 + 69,62 + 171,72 = 292,12 Lượng khơng khí vào buồng sấy =0 Lượng gián tiếp mang vào D Lượng ẩm lại bột sấy G= Gn ' − ∆w = 69,62 − 63,9 = 5,72 s Lượng chất khô bột G ck ’ = 171,72 Lượng hồi nước ngưng tụ D 292,12 + D 292,12 + D 2 Cân nhiệt Lượng nhiệt vào, kcal/h Lượng nhiệt ra, kcal/h Nhiệt bột chưng mang vào sấy Nhiệt chất khô mang ' ' ' Q1s = Q1 + Q2 + Q3 = 5679,12 + 1909,32 = Q1s ' G= 171,72.0,4134.105 = 7453,85 ck cck t s = 13580,448 Nhiệt độ ẩm mang = Q2 s ' G= 5,72.1.105 = 1033,62 s cn t s Lượng nhiệt gián tiếp Q2 s = in D2 Nhiệt dầu mang Hàm nhiệt nước 143°C = Q3 s ' G= 50,78.0,49.105 = 2612,631 d cd t s Lượng đốt cần thiết trình sấy 4.Nhiệt nước bay mang theo Q2 s = 655.D2 Page 35 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Q4 s ' = in ' ∆w = 641,3.63,9 = 40979,07 i n ’ =641,3 hàm nhiệt nước ,105°C Nhiệt nước ngưng tụ = Q5 s ' q= 135,33.D2 s D2 Nhiệt tổn thất môi trường xung quanh = Q6 s ' 0,03 = Q2 s 19,65.D2 13580,448 + 655.D Phương trình cân nhiệt 52079,171 + 154,98.D ∑Q vao = ∑ Qra 13580,448 + 655.D = 52079,171 + 154,98.D D = 76,99 kg/h Lượng nhiệt truyền qua bề mặt sấy Q = Q2 s − Q5 s ' − Q6 s ' = (655 − 135,33 − 19,65).76,99 = 38496,539kcal / h Bề mặt truyền nhiệt phần sấy F2 = Q K ∆t Xác định ∆t ∆t1 = th − t2 = 143 − 80 = 63°C ∆t2 = th − t3 = 143 − 105 = 38°C ∆t1 63 = 〈2 ∆t2 38 ∆t = th − 80 + 105 t3 + t2 = 143 − = 50,5 2 Xác định k, tương tự phần chưng k= 172,99 kcal/m.h.°C Page 36 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Bề mặt truyền nhiệt trình sấy F = 38496,539 :(172,99.50,5)= 4,406 m2 Tổng diện tích bề mặt truyền nhiệt,F F =F + F =0,04 + 4,406 =4,446 m2 Thục tế thời gian chưng sấy bột đậu tương kéo dài 100 phút, diện tích bề mặt truyền nhiệt cần để sấy bột 100 phút 100 100 = Ftt F= = 7,41m 4,446 60 60 2.4.3.Tính cho phần chưng II Số liệu ban đầu • Lượng bột nghiền đưa vào sản xuất 1h: 157 kg/h • Độ ẩm bột nghiền trước chưng W c1 =W k = 5% • Độ ẩm bột nghiền sau chưng nước nóng W c2 = 22% • Nhiệt độ nước nóng t n = 70ºC • Nhiệt độ bột nghiền trước chưng t = 25ºC • Độ ẩm bột nghiền sau sấy W s = 4% • Nhiệt độ chưng t = 80ºC • Nhiệt độ chưng sấy t s = 105ºC • Áp suất nước chưng W c3 = 25% Cân nguyên liệu Nguyên liệu vào, kg/h Lượng bột nghiền đưa vào G= 157 1.Lượng dầu bột nghiền = Gd 157.13,7 = 21,51 2.Lượng nước bột nghiền = Gn 157.5 = 7,85 3.Lượng chất khô Nguyên liệu ra, kg/h Lượng bột chưng 1.Lượng dầu G d ’= 21,51 2.Lượng chất khô G ck ’= 127,64 3.Lượng ẩm G n ’= 7,85 + 28,09 + 7,4 = 43,34 Page 37 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Gck =G − Gd − Gn =157 − 21,51 − 7,85 =127,64 Lượng nước nóng làm ẩm đến 22% Lượng thừa khỏi phần chưng ∆W = 0,5.W = 0,5.7,4 = 3,7 W − Wc 2 W1 = G c1 100 − Wc 22 − 157 = 28,09 100 − Lượng nước làm ẩm đến 25% W − Wc = W (W1 + G ) c 100 − Wc 25 − 22 (28,09 + 157) = 7,4 100 − 25 Lượng nước thực tế dùng 1,5.W = 1,5.7,4 = 11,1 Lượng khơng khí vào tầng chưng P = L 1,6 k ∆W1 Pn Pk = − Pn P n = 0,438, áp suất nước 80ºC ∆= W1 0,5.7,4 = 3,7 − 0,438 = L 1,6 = 3,7 7,6 0,438 Lượng đốt D 203,79 + D Lượng khơng khí khỏi phần chưng L' = 7,6 Lượng nước ngưng tụ D 203,79 + D Cân nhiệt lượng phần chưng II Nhiệt dung hỗn hợp chất khô, C hhck = 0,4143 kcal/kg.ºC Nhiệt dung riêng dầu C d = 0,44 kcal/kg.ºC Nhiệt dung riêng nước C n = 1kcal/kg.ºC Nhiệt độ mang vào, kcal/h Nhiệt độ mang ra, kcal/h Nhiệt độ bột chưng mang vào Page 38 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Chương III Tính chọn thiết bị Tính chọn máy ép Chọn loại máy ép EP, máy có ưu điểm hiệu suất thu dầu thơ cao, suất lớn chất lượng dầu thô đảm bảo Các đặc tính kỹ thuật máy Kích thước Khối lượng thiết bị Năng suất Công suất động Động mắc tam giác Số vòng quay động Điện áp Cường độ dòng điện Tần số Số vòng quay trục vít Page 39 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Số vòng quay trục khuấy nồi chưng Chiều dài trục khuấy Đường kính trục vít Máy có tầng chưng sấy đặt máy ép Đường kính tầng Chiều cao tầng Diện tích truyền nhiệt tầng đáy phụ Bề mặt truyền nhiệt tầng đáy phụ Bề mặt truyền nhiệt máy ép Kích thước thơng tự động từ tầng sang tầng Số máy cần thiết cho ép Lượng nguyên liệu vào ép 1h: 250kg Số máy ép cần dung 250/250 = Số lượng máy ép EP cần chọn: Tổng bề mặt truyền nhiệt máy ép 4,44𝑚𝑚2 < 7,41 𝑚𝑚2 Tính chọn nồi chưng sấy riêng Chọn nồi chưng sấy riêng Việt Nam chế tạo Các đặc tính kỹ thuật Đường kính Dung tích Bề mặt truyền nhiệt Chiều cao tầng Chiều cao tầng Page 40 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Áp suất chưng – atm Vận tốc trục khuấy Năng suất Kiểm tra lại bề mặt truyền nhiệt Thỏa mãn yêu cầu Nồi chưng sấy riêng có động Cơng suất động Số vịng quay Hệ số cos𝜑𝜑 = 0,88 Tính số nồi chưng sấy riêng Lượng nguyên liệu đưa vào nồi 250 ×24 = 6000 kg/ngày Năng suất nồi : 30.000 kg/ngày Cần nồi chưng sấy riêng Máy nghiền Trong dây chuyền sản xuất chọn hai loại nghiền máy nghiền máy nghiền trục 3.1 Máy nghiền Kích thước máy Năng suất Cơng suất động Lượng nguyên liệu đưa vào sản xuất 1h Số máy cần dùng Số máy chọn Page 41 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn 3.2 Máy nghiền trục Chọn máy Đặc tính kỹ thuật Kích thước Máy có đôi trục xếp chồng Công suất động Số vịng quay Hệ số cơng suất Năng suất Lượng ngun liệu đưa vào sản xuất 1h Số máy nghiền trục Máy lọc khung Năng suất máy lọc khung V= K: hệ số lọc, K= 0,00015 – 0,0002 𝐾𝐾.𝐹𝐹 𝑇𝑇 � 𝑃𝑃.𝑇𝑇 𝜇𝜇 P: áp suất lọc, lấy P = 3atm =30.000kg/h 𝜇𝜇: độ nhớt dầu 25℃, 𝜇𝜇 =0,505× 10−2 T: thời gian lọc, lấy T = 6h 𝑘𝑘𝑘𝑘 𝑠𝑠 𝑚𝑚 F: diện tích bề mặt lọc, F= 2,8𝑚𝑚2 V= Số máy lọc cần dùng tính theo cơng thức, n = A: suất dầu cần lọc ngày, A= Page 42 𝐴𝐴.(𝑇𝑇+𝑇𝑇 ′ ) 24.𝑉𝑉.𝑇𝑇 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn 𝑇𝑇 ′ : thời gian tháo bã rửa , 𝑇𝑇 ′ =2h T: thời gian lọc, V= Số máy lọc n = Chọn máy lọc khung kiểu Các đặc tính kỹ thuật máy Diện tích bề mặt lọc Kích thước khung lọc Bề dày khung lọc Số khung Kích thước tồn máy Trọng lượng thiết bị Page 43 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Tài liệu tham khảo http://vi.wikipedia.org/wiki/soybean i Page 44 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Mục lục ĐỒ ÁN MÔN HỌC Chương I: Tổng quan nguyên liệu sản phẩm 1.1 Giới thiệu đậu tương 1.1.1 Đặc điểm đậu tương 1.1.2 Các giống đậu tương trồng Việt Nam 1.1.3 Đặc điểm sinh thái đậu tương 1.1.4 Kỹ thuật canh tác với đậu tương 1.1.5 Tình hình sản xuất đậu tương 1.1.6 Quá trình tạo dầu hạt đậu tương 1.1.7 Thành phần hóa học hạt đậu tương 1.2 Tình tình sản xuất tiêu thụ dầu đậu tương giới Việt Nam 13 1.2.1 Tình hình sản xuất dầu đậu tương Việt Nam 15 1.3 Công nghệ sản xuất dầu thô 16 Chương II: Tính cân sản phẩm 20 2.1 Chọn quy trình cơng nghệ 20 2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 22 2.2.1 Nguyên liệu 23 2.2.2 Thu nhận 23 2.2.3 Làm 23 2.2.4 Bảo quản 24 2.2.5 Nghiền 24 2.2.6 Chưng sấy 24 2.2.7 Ép sơ 26 2.2.8 Nghiền búa 26 2.2.9 Ép kiệt 27 2.2.10 Xử lý khô dầu 27 2.3 Tính cân vật liệu 27 2.3.1.Tính tốn 28 2.3.2 Tính nguyên liệu sản suất sản phẩm ngày, năm, 1h 30 2.4 2.4.1 Tính cân nhiệt 31 Chưng sấy lần I 31 Page 45 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Số liệu ban đầu 31 Tính cho phần chưng lần I 31 Cân nhiệt lượng phần chưng 32 2.4.2 Tính cho phần sấy I 35 35 Cân nguyên liệu Cân nhiệt Phương trình cân nhiệt 2.4.3 35 Tính cho phần chưng II ∑Q vao = ∑ Qra 36 37 37 Số liệu ban đầu Cân nguyên liệu Cân nhiệt lượng phần chưng 37 38 Chương III Tính chọn thiết bị 39 Tính chọn máy ép 39 Tính chọn nồi chưng sấy riêng 40 Máy nghiền 41 3.1 Máy nghiền 41 3.2 Máy nghiền trục 42 Máy lọc khung 42 Page 46 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Tài liệu tham khảo 1.http://en.wikipedia.org/wiki/Soybean 2.http://vi.wikipedia.org/wiki/soybean 3.http://skhcn.dongthap.gov.vn/wps/portal/skhcn/ 4.http://www.registrarcorp.com/?s_kwcid=TC|9240|fda'||S|b|7384756452&gclid=C Mv4_c_bgrQCFU6n4godQB4A2A 5.http://www.vietrade.gov.vn/nong-sn-khac/2774-nhap-khau-hat-dau-tuong-cuaviet-nam.html http://www.vietrade.gov.vn Page 47 ... lượng thiết bị Page 43 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/ nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Tài liệu tham khảo http://vi.wikipedia.org/wiki/soybean i Page 44 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương. .. 14 41801 42972 43069 Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/ nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn 1.2.1 Tình hình sản xuất dầu đậu tương Việt Nam Các công ty sản suất dầu đậu tương Việt Nam • Cơng.. .Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương suất 1500 hạt/ nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn Chương I: Tổng quan nguyên liệu sản phẩm 1.1 Giới thiệu đậu tương 1.1.1 Đặc điểm đậu tương Đậu tương hay gọi đậu