Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô năng suất 200 kg sản phẩm giờ và cà phê rang xay năng suất 100 kg nguyên liệu giờ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP KHÔ VÀ CÀ PHÊ RANG XAY Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT Sinh viên thực hiện: TRẦN VĂN HỢP Số thẻ sinh viên: 107150148 Lớp: 15H2B Đà Nẵng, 12/2019 TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 200 kg sản phẩm/giờ cà phê rang xay suất 100 kg nguyên liệu/giờ ” Sinh viên thực hiện: Trần Văn Hợp Số thẻ sinh viên: 107150148 Lớp: 15H2B Nội dung đồ án có 11 chương chính, bao gồm: Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật - Trình bày yếu tố cần thiết nơi chọn đặt nhà máy Chương 2: Tổng quan - Tổng quan nguyên liệu cà phê, sản phẩm cà phê nhân cà phê rang xay Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ - Quy trình cơng nghệ thuyết minh quy trình cơng nghệ (trình bày mục đích, phương pháp thiết bị công đoạn) Chương 4: Tính cân vật chất - Dựa vào số liệu ban đầu để tính suất cơng đoạn quy trình sản xuất Chương 5: Tính cân nhiệt lượng trình sấy kết thúc - Dựa vào số liệu tính cân vật chất để tính nhiệt lượng cần sử dụng trình sấy Chương 6: Tính chọn thiết bị - Dựa suất chương 4, lượng nhiệt chương quy trình cơng nghệ chương để tính, chọn thiết bị, máy móc, thùng chứa cho cơng đoạn sản xuất Chương 7: Tính tổ chức -Sơ đồ tổ chức hệ thống nhà máy -Tổ chức lao động nhà máy Chương 8: Tính xây dựng - Tính cơng trình xây dựng dựa số cơng nhân, nhân viên suất nhà máy để tính diện tích cơng trình, chọn diện tích khu đất Chương 9: Tính nước sử dụng - Tính lượng nước sử dụng nhà máy Chương 10: Kiểm tra sản xuất - Trình bày cách đánh giá chất lượng sản phẩm trình kiểm tra trình sản xuất Chương 11: Vệ sinh cơng nghiệp an tồn lao động - Trình bày yêu cầu để đảm bảo an toàn lao động, vệ sinh,…trong nhà máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA: HOÁ ooooo NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Trần Văn Hợp Số thẻ sinh viên: 107150148 Lớp: Ngành: Công nghệ thực phẩm 15H2B Khoa: Hóa Tên đề tài đồ án: “Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 200 kg sản phẩm/giờ cà phê rang xay suất 100 kg nguyên liệu/giờ ” Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Cà phê nhân suất 200 kg sản phẩm/giờ - Cà phê rang xay suất 100 kg nguyên liệu/giờ Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Lời mở đầu - Chương 1: Lập luận kinh tế - kỹ thuật - Chương 2: Tổng quan - Chương 3: Chọn thuyết minh dây chuyền cơng nghệ - Chương 4: Tính cân vật chất - Chương 5: Tính cân nhiệt lượng q trình sấy kết thúc - Chương 6: Tính chọn thiết bị - Chương 7: Tính tổ chức - Chương 8: Tính xây dựng - Chương 8: Tính nước sử dụng - Chương 10: Kiểm tra sản xuất - Chương 11: Vệ sinh cơng nghiệp an tồn lao động - Kết luận - Tài liệu tham khảo Các vẽ, sơ đồ (ghi rõ loại kích thước vẽ): - Sơ đồ dây chuyền công nghệ (Ao ), (A3) - Bản vẽ mặt phân xưởng sản xuất (Ao ), (A3) - Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất (Ao), (A3 ) - Bản vẽ mặt tổng thể nhà máy (Ao), (A3 ) - Bản vẽ nước (Ao), (A3 ) Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 27/08/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 09/12/2019 Đà Nẵng, ngày 09 tháng 12 năm 2019 Trưởng Bộ môn PGS.TS Đặng Minh Nhật Người hướng dẫn PGS.TS Đặng Minh Nhật Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp sản phẩm cuối sinh viên trước rời khỏi trường đại học Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp sinh viên phải áp dụng tất kiến thức học tích lũy suốt năm ngồi ghế nhà trường Chính kiến thức tiếp thu năm rưỡi học trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng tảng vững giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Bách khoa nói chung, thầy khoa Hóa nói riêng đặc biệt thầy mơn Cơng nghệ thực phẩm tận tình giảng dạy giúp đỡ em suốt trình học tập trường Em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Minh Nhật, thầy người trực tiếp hướng dẫn tận tình cho em kiến thức kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện thuận lợi cho em hồn thành đồ án tốt nghiệp Cuối em xin cảm nhà trường tạo điều kiện trình học tập trình thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Trần Văn Hợp SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật i Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay CAM ĐOAN Em Trần Văn Hợp, xin cam đoan nội dung đồ án không chép nội dung từ đồ án khác Các số liệu đồ án hướng dẫn thầy hướng dẫn tính tốn thân cách trung thực, nguồn trích dẫn có thích rõ ràng, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ tài liệu, tạp chí, cơng trình nghiên cứu cơng bố, website Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm lời cam đoan Sinh viên thực Trần Văn Hợp SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật ii Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH xi LỜI MỞ ĐẦU Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ 1.1 Đặt vấn đề .2 1.2 Tính khả thi 1.3 Vị trí địa lý 1.4 Địa điểm xây dựng 1.5 Vùng nguyên liệu 1.6 Giao thông vận tải 1.7 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 1.8 Năng suất .4 1.9 Nguồn cung cấp lượng 1.10 Nguồn nhân lực 1.11 Hợp tác hoá, liên hợp hoá 1.12 Xử lý chất thải .5 Chương 2: TỔNG QUAN .6 2.1 Đặc điểm nguyên liệu cà phê 2.1.1 Các giống cà phê .6 2.1.2 Cấu tạo giải phẫu cà phê 2.1.3 Thành phần hóa học cà phê .9 2.2 Đặc điểm sản phẩm cà phê nhân rang xay 10 2.2.1 Đặc điểm sản phẩm cà phê nhân 10 2.2.2 Đặc điểm sản phẩm cà phê rang xay 11 SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật iii Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 2.3 Tiêu chuẩn tiêu chất lượng cà phê nhân rang xay 12 2.3.1 Tiêu chuẩn tiêu chất lượng cà phê nhân 12 2.3.2 Tiêu chuẩn tiêu chất lượng cà rang xay 14 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 16 3.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân 16 3.1.1 Chọn phương pháp sản xuất cà phê nhân 16 3.1.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô 17 3.1.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô 18 3.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay 25 3.2.1 Chọn dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay 25 3.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay 26 Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 34 4.1 Tình hình sản xuất nhà máy 34 4.1.1 Bảng thu nhập nguyên liệu nhà máy 34 4.1.2 Biểu đồ sản xuất nhà máy 34 4.2 Cân nguyên liệu cho sản xuất cà phê nhân 34 4.2.1 Tính lượng nguyên liệu ban đầu 34 4.2.2 Tính suất cơng đoạn 37 4.3 Cân nguyên liệu cho sản xuất cà phê rang xay 42 4.3.1 Tiếp nhận 42 4.3.2 Rang 42 4.3.3 Làm nguội 42 4.3.4 Phối trộn 42 4.3.5 Xay 43 4.3.6 Phân loại 43 4.3.7 Sản phẩm 43 Chương 5: CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG QUÁ TRÌNH SẤY KẾT THÚC 44 5.1 Cơ sở trình cân nhiệt 44 5.2 Xây dựng trình sấy lý thuyết 45 5.2.1.Trạng thái khơng khí với điều kiện khí hậu Bn Ma Thuột 45 5.2.2 Các thông số khơng khí sau qua calorife 46 SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật iv Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 5.2.3 Thơng số khơng khí sau sấy 46 5.2.4 Lượng khơng khí khơ tiêu hao riêng để bốc kg ẩm 47 5.2.5 Tổng lượng khơng khí khơ cần thiết cho q trình sấy 47 5.2.6 Lượng nhiệt cần thiết làm bay kg ẩm 48 5.3 Xây dựng trình sấy thực tế 48 5.3.1 Lượng nhiệt bổ sung thực tế 48 5.3.2 Xác định thông số tác nhân sấy sau sấy thực 49 5.3.3 Nhiệt lượng đầu vào trình sấy thực tế 50 5.3.4 Nhiệt lượng đầu trình sấy thực tế 50 5.4 Tính nhiệt trị nhiên liệu 51 Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 52 6.1 Tính chọn thiết bị cho sản xuất cà phê nhân 52 6.1.1 Thiết bị sấy thùng quay 52 6.1.2 Tính tốn chọn calorife 55 6.1.3 Lò đốt 62 6.1.4 Tính tốn xyclon 62 6.1.5 Tính tốn chọn quạt 65 6.1.6 Máy tách tạp chất 76 6.1.7 Máy xát khô 78 6.1.8 Máy đánh bóng 79 6.1.9 Máy phân loại theo kích thước 80 6.1.10 Máy phân loại theo trọng lượng 80 6.1.11 Máy phân loại theo màu sắc 81 6.1.12 Hệ thống cân đóng bao tự động 81 6.1.13 Máy sấy sơ 82 6.1.14 Máy phối trộn 83 6.1.15 Hố chứa cà phê 84 6.1.16 Xilô chứa cà phê 85 6.1.17 Thiết bị vận chuyển 88 6.2 Tính chọn thiết bị cho sản xuất cà phê rang xay 88 6.2.1 Máy rang 88 SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật v Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang xay 6.2.2 Thiết bị làm nguội 89 6.2.3 Máy phối trộn 90 6.2.4 Máy xay cà phê 90 6.2.5 Máy rây cà phê bột 91 6.2.6 Máy đóng gói 92 6.2.7 Xilô chứa nguyên liệu trước rang 92 6.2.8 Thiết bị vận chuyển 93 Chương 7: TÍNH TỔ CHỨC 94 7.1 Sơ đồ tổ chức hệ thống nhà máy 94 7.2 Tổ chức lao động nhà máy 94 7.2.1 Chế độ làm việc 94 7.2.2 Nhân lực 95 Chương 8: TÍNH XÂY DỰNG 98 8.1 Cách bố trí mặt 98 8.2 Tính xây dựng 98 8.2.1 Phân xưởng sản xuất 98 8.2.2 Sân chứa nguyên liệu ban đầu 98 8.2.3 Kho chứa cà phê nhân thành phẩm cà phê rang xay thành phẩm 99 8.2.4 Nhà hành 100 8.2.5 Nhà xưởng khí 101 8.2.6 Kho chứa bao bì 101 8.2.7 Nhà bảo vệ 101 8.2.8 Nhà ăn 101 8.2.9 Nhà để xe 102 8.2.10 Gara ôtô 102 8.2.11 Nhà sinh hoạt vệ sinh 102 8.2.12 Kho nhiên liệu 103 8.2.13 Đài nước 104 8.2.14 Phịng hóa nghiệm 104 8.2.15 Nhà đặt bơm nước 104 8.2.16 Bãi chứa bã 104 SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật vi ... Cơng nghệ thực phẩm 15H2B Khoa: Hóa Tên đề tài đồ án: ? ?Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 200 kg sản phẩm/ giờ cà phê rang xay suất 100 kg nguyên liệu /giờ ” Đề tài thuộc...TÓM TẮT Tên đề tài: ? ?Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 200 kg sản phẩm/ giờ cà phê rang xay suất 100 kg nguyên liệu /giờ ” Sinh viên thực hiện: Trần Văn... điểm sản phẩm cà phê nhân 10 2.2.2 Đặc điểm sản phẩm cà phê rang xay 11 SVTH: Trần Văn Hợp GVH D: Đặng Minh Nhật iii Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô cà