Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô với năng suất 30 triệu lít sản phẩm năm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA * THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CỒN TUYỆT ĐỐI TỪ SẮN LÁT KHÔ VỚI NĂNG SUẤT 30 TRIỆU LÍT SẢN PHẨM/NĂM Sinh viên thực hiện: BÙI THỊ HIÊN Đà Nẵng – Năm 2018 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm MỞ ĐẦU Khí hậu Việt Nam mang nhiệt đới gió mùa thích hợp cho việc lương thực lúa, ngơ, khoai, Trong đó, sắn lượng thực quan trọng đứng thứ ba Cây sắn chuyển đổi vai trò từ lương, thực phẩm thành cơng nghiệp hàng hóa có lợi cạnh tranh cao Với nguồn nguyên liệu dồi với ngành cơng nghệ lên men nói chung cơng nghệ sản xuất cồn nói riêng phát triển ngày lớn mạnh Việc ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật vào sản xuất tạo sản phẩm cồn từ sắn lát khơ có chất lượng đáp ứng nhu cầu sống người Rượu etylic biết đến đồ uống có mặt khắp nơi giới Ngồi ra, cịn sử dụng nhiều lĩnh vực khác : Trong công nghệ hóa chất, làm dung mơi cho phản ứng hóa học, ngun liệu Đối với quốc phịng rượu etylic dùng làm thuốc súng khơng khói, nhiên liệu hỏa tiễn Trong y tế, chất sát trùng pha thuốc Trơng nơng nghiệp, rượu cịn dùng sản xuất thuốc trừ sâu Rượu sử dụng dung môi ngành công nghiệp in ấn, sơn điện tử, dệt may, pha hương liệu Ngày nay, cồn dùng để thay phần nhiên liệu cho động ô tô, sử dụng làm nhiên liệu sinh học nên góp phần giảm thiểu nhiễm mơi trường Ngồi việc ứng dụng sản phẩm rượu etylic sản phẩm phụ trình sản xuất CO2, bã rượu, dầu fusel mang lại lợi ích to lớn Do mà sản xuất cồn etylic phát triển mạnh tương lai chiếm vị trí quan trọng ngành cơng nghiệp thực phẩm Chính cần thiết từ ngành cơng nghệ sản xuất rượu etylic đem lại lợi ích xuất phát từ nhu cầu thực tiễn mà giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô với suất 30 triệu lít sản phẩm năm” Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm CHƯƠNG 1.1 LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT Đặc điểm tự nhiên 1.1.1 Ví trí địa lí Đơng Hà thành phố trung tâm tỉnh Quảng Trị, miền trung Việt Nam, trung tâm trị, văn hóa, xã hội, kinh tế thương mại Quảng Trị Đơng hà có vị trí quan trọng, nằm trung độ giao thông nước, giao lộ 1A nối thủ đô Hà Nội – Thành phố Hồ Chí Minh quốc lộ hệ thống đường xun Á, điểm khởi đầu phía Đơng 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, Đơng Hà có khả thu hút, hội tụ để phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội trở thành trung tâm phát luồng mối quan hệ kinh tế khu vực quốc tế Chính thế, tỉnh Quảng Trị có định phê duyệt quy hoạch chung hình thành khu, cụm công nghiệp đảm bảo an ninh lương thực, khai thác sử dụng quý đất hợp lí hiệu quả, bền vững [28] 1.1.2 Đặc điểm thiên nhiên Vùng đất Đơng Hà có nhiều cảnh quan đẹp với đồi núi, sơng ngịi, rừng địa hình đa dạng, môi trường lành Đây điều kiện thuận lợi để xây dựng phát triển thành đô thị Khí hậu Đơng Hà thuộc hệ khí hậu nhiệt đới ẩm với đặc trưng gió Lào (gió phơn Tây Nam) Quảng Trị nói chung Đơng Hà nói riêng Thành phố Đơng Hà nằm khu vực đất hẹp Bắc Trung Bộ, mang đặc điểm khí hậu gió mùa có biểu đặc thù so với vùng khí hậu khu vực phía Đơng dãy núi Trường Sơn Do chịu ảnh hưởng mạnh mẽ gió phơn Tây Nam nên tạo thành vùng khí hậu khơ, nóng Chế độ khí hậu chia làm mùa rõ rệt mùa mưa mùa khơ nóng Đơng Hà chịu ảnh hưởng sâu sắc hai loại gió mùa : gió mùa đơng bắc hoạt động từ tháng 11 đến tháng năm sau gió mùa tây nam hoạt động từ tháng đến tháng [28] • Nhiệt độ trung bình năm: 26 – 34°C • Độ ẩm tương đối trung bình: 80 – 85 % • Hướng gió hướng Đơng – Nam 1.1.3 Địa hình, địa chất Địa hình có đặc trưng mặt hình thể mặt cầu mở rộng hai phía Nam, Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm Bắc quốc lộ 9, địa hình nghiêng thấp dần từ Tây sang Đơng Các vùng đất đồi bị chia cắt nhiều đồi bát úp xen khe Lãnh thổ gồm có hai dạng địa hình: + Địa hình gị đồi bát úp phía Tây Tây Nam, chiếm 44,1% diện tích tự nhiên Thích hợp cho việc sản xuất canh tác, trồng lâm nghiệp, xây dựng phát triển mơ hình kinh tế trang trại, sinh thái vườn đồi, vườn rừng + Địa hình đồng có độ cao trung bình 3m so với mực nước biển, chiếm 55,9% diện tích tự nhiên Về thổ nhưỡng, đất phủ lên mặt lớp phù sa thuận lợi cho phát triển nông nghiệp (trồng lúa, hoa, rau màu ) Đất đai Đông Hà bao gồm loại đất chủ yếu : Đất Feralit, đất phù sa bồi không bồi, đất phù sa Glây, đất cát Trong đó, đất phù sa bồi chiếm tỷ lệ lệ lớn có ý nghĩa kinh tế phân bố chủ yếu vùng khu vực miền sông Hiếu, sơng Vĩnh Phước Tổng diện tích khoảng 500 Đây loại đất thích hợp cho việc trồng lương thực, ăn công nghiệp vùng [28] 1.2 Vùng nguyên liệu Theo Sở Nông nghiệp PTNT Quảng Trị, sắn bảy loại trồng chủ lực tỉnh, sắn không lương thực mà trở thành nguyên liệu cung cấp cho công nghiệp chế biến Quảng Trị mạnh sản xuất sắn, diện tích trồng sắn đứng thứ sau lúa ngô Tinh bột sắn sắn lát Quảng Trị trở thành mặt hàng xuất có triển vọng [25] Với vị trí nhà máy nguồn ngun liệu cung cấp huyện trọng điểm tỉnh: Hải Lăng, Triệu Phong, Vĩnh Linh, Gio Linh, có tỉnh lân cận Thừa Thiên Huế, Quảng Bình, Nghệ An Gần 10.725 sắn phía Nam Hướng Hóa, Hải Lăng, Triệu Phong Cam Lộ đáp ứng tốt nhu cầu năm 168.000 nguyên liệu cho nhà máy góp phần nâng cao thu nhập cho nơng dân [28] Ngồi 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 1.3 Hợp tác hóa Nhà máy xây dựng KCN 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 hai, ba nhà máy với Hơn nữa, nhà máy cịn hợp tác hóa với nhà máy lân cận để giảm chi phí xây dựng sở đường giao thông, trạm biến áp, hệ thống xử lí nước thải Về nguồn ngun liệu hợp tác hóa chặt chẽ để phân vùng giúp thu hoạch thời gian đạt hiệu kinh tế cao Ngoài ra, nhà máy phải kết hợp chặt Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm 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, bị sản xuất thức ăn ni tơm 1.4 Nguồn cung cấp điện Nhà máy sử dụng nguồn điện sở điện lực Quảng Trị cung cấp từ mạng lưới điện quốc gia 500kV hạ xuống 220V/380 nhằm hổ trợ cho sản xuất lúc khởi động máy, thiết bị Nhà máy dự phòng máy phát điện công suất nhỏ chạy nhiên liệu dầu diezen để phòng điện 1.5 Nguồn cung cấp Hơi dùng vào nhiều mục đích khác nhau, tùy theo yêu cầu công đoạn sản xuất Lượng đốt cung cấp cho phân xưởng lấy từ lò riêng nhà máy 1.6 Nhiên liệu Nhiên liệu dùng cho lò dầu DO, dầu FO, gas 1.7 Nguồn cung cấp nước vấn đề xử lí nước Trong trình sản xuất nhà máy cồn sử dụng nhiều nước cung cấp lò hơi, làm nguội máy móc, vệ sinh thiết bị, sinh hoạt, lượng nước nhà máy sử dụng lớn Sử dụng nguồn nước từ mạch nước ngầm qua giếng khoan nước máy từ thành phố Nước qua hệ thống xử lý, kiểm tra tiêu vi sinh vật, độ cứng, nồng độ chất hữu cơ, vô cơ, đạt yêu cầu đưa vào sử dụng Vì thế, nước lấy trực tiếp từ nhà máy Quảng Trị khai thác nguồn nước ngầm mạch sâu cách trung tâm thị xã 12 km phía đơng bắc, với cơng suất 15.000m3/ngày (tại huyện Gio Linh) Lưu lượng giếng khoan từ 15 đến 191/s, tổng độ khoáng hoá 80 đến 280 mg/l Công tác xử lý nước thải mối quan tâm hàng đầu, để góp phần làm cho môi trường xanh, đẹp Nước thải nhà máy phải tập trung lại xử lý trước xả sông theo đường cống riêng Trong trình xử lý, rác đem xử lý định kỳ Cịn bùn lắng đem ủ yếm khí phơi để làm phân bón vi sinh 1.8 Thốt nước 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 1.9 Giao thơng vận tải Giao thơng vận tải đóng vai trị quan trọng nhà máy cồn Nhà máy phải vận chuyển hàng ngày khối lượng lớn nguyên liệu, nhiên liệu, bao bì, nhãn hiệu…về nhà máy vận chuyển sản phẩm phụ phẩm đến nơi tiêu thụ Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm Khu cơng nghiệp Nam Đông Hà nằm gần ga Đông Hà quốc lộ 1A, cách trung tâm thị xã Đông Hà 2km, cách cửa quốc tế Lao Bảo 80 km, cách Cửa Việt 15km, nằm gần trục đường hành lang kinh tế đông – tây lợi để giảm chi phí vận chuyển, lưu thơng hoạt động dễ dàng 1.10 Nguồn nhân cơng Tỉnh Quảng Trị có nguồn nhân lực dồi dào, dân số đơng, sống nhân dân cịn 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 Đội ngũ cán kĩ thuật, quản lý đào tạo đại học Huế, Đà Nẵng Đội ngũ công nhân đào tạo vững trường Trung cấp đào tạo nghề tỉnh Như vậy, đội ngũ cán bộ, công nhân phục vụ nhà máy người qua đào tạo đủ nghiệp vụ để lãnh đạo ngày phát triển 1.11 Thị trường tiêu thụ Sản phẩm cồn nước ta tiêu thụ hàng năm với lượng lớn, lượng cồn sản xuất để đáp ứng nhu cầu xã hội, đặc biệt nơng thơn vùng núi Với vị trí thuận lợi trên, lượng cồn sản xuất phân bố khắp nước, đặc biệt mặt cung cấp đầy đủ cho người tiêu thụ tỉnh Quảng Trị khu vực lân cận Bắc miền Trung ( Hà Tĩnh, Quảng Bình…), làm ngun liệu cho ngành cơng nghiệp thực phẩm, cho hầu hết người tiêu dùng nước cho xuất sang nước khác 1.12 Năng suất nhà máy Với thuận lợi việc xây dựng nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối suất từ sắn lát khô KCN Đông Hà tỉnh Quảng Trị phù hợp Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm CHƯƠNG 2.1 TỔNG QUAN Tổng quan nguyên liệu 2.1.1 Sắn 2.1.1.1 Giới thiệu sắn Cây sắn hay khoai mì biết đến nhiều tên manioc ( nước châu Phi nói tiếng Pháp), tapioca ( Ấn Độ, Malaisia), cassava ( nước nói tiếng Anh, Thái Lan, Srilanka), tên khoa học Manihot ultilissi, thuộc họ Euphorbiacaea [9] Với đặc điểm dễ trồng, suất lớn bị ảnh hưởng sâu bệnh trùng nên diện tích vùng trồng nguyên liệu ngày mở rộng Vào kỉ 16 sắn người châu Á đem trồng, Ấn Độ sau đến kỉ 19 phát triển sang nước Đơng Nam Á, có Việt Nam Từ đến sắn trở thành màu có giá trị thơng dụng hầu châu Á, châu Phi châu Mỹ La tinh Ở nước ta sắn trồng phổ biến từ Bắc vào Nam, đặc biệt phát triển vùng núi trung du trở thành loại màu quan trọng cấu nông nghiệp đời sống nhân dân Sắn thân thảo, sống thành bụi, phần thu hoạch củ ( rễ củ) Củ sắn thường dài 300 – 400 mm có củ dài đến 1000mm, đường kính đến 100 mm.[1],[22] Hình Cây sắn Củ sắn gồm nhiều giống khác nhau, vào kích thước, màu sắc, củ, thân, gân lá, hàm lượng xianhidric mục đích sử dụng mà phân loại : ▪ Sắn đắng hay gọi sắn dù Cây thấp khơng cao q 1,2m, bị đổ gió to, suất cao, nhiều tinh bột, nhiều mủ hàm lượng axit xianhydric cao Ăn tươi dễ bị ngộ độc, hàm lượng axit xyanhydric cao, chủ yếu để sản xuất tinh bột sắn lát Đặc điểm đốt ngắn, thân non màu xanh nhạt Cuống chỗ nối tiếp Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm thân màu đỏ thẫm, kế màu trắng nhạt lại hồng dần Màu vỏ nâu sẫm, vỏ cùi thịt sắn trắng ▪ Sắn bao gồm tất loại mà hàm lượng axít xianhydric thấp sắn vàng, sắn đỏ, sắn trắng…Sắn có hàm lượng tinh bột thấp, độc tố ăn tươi không ngộ độc, dễ chế biến + Sắn vàng hay gọi sắn nghệ Khi non thân màu xanh thẫm cuống màu đỏ có sọc nhạt, vỏ gỗ củ màu nâu, vỏ cùi màu trắng, thịt củ màu vàng nhạt, luộc màu vàng rõ rệt + Sắn trắng thân cao, non màu xanh thẫm cuống gân đỏ Củ ngắn mập, vỏ gỗ màu xám nhạt, thịt vỏ cùi màu trắng + Sắn đỏ thân cao, non màu xanh thẫm, cuống gân màu đỏ thẫm Củ dài, to, vỏ gỗ màu nâu đậm, vỏ cùi dày màu đỏ, thịt trắng 2.1.1.2 Đặc điểm củ sắn Hình 2 Màu sắc cấu tạo cắt ngang củ sắn Thành phần củ sắn gồm [9]: - Vỏ gỗ: chiếm từ 1-3% khối lượng củ, chủ yếu cellulose hemicellulose hồn tồn khơng chứa tinh bột Vỏ gỗ lớp vỏ cùng, sần sùi, màu nâu thẫm, chứa sắc tố đặc trưng Có tác dụng giữ cho củ bền, khơng bị tác động học bên ngồi - Vỏ cùi: bên vỏ gỗ dày - mm chiếm tỉ lệ củ – 4%; vỏ chứa cellulose 2,7 – 3,2 %; tinh bột – 6%, vậy, để tận dụng lượng bột chế biến không tách vỏ cùi Đây nơi tập trung nhiều độc tố glucoside củ sắn cở sở hình thành vỏ gỗ bên ngồi - Thịt cùi: Tỉ lệ lớn chiếm 90% khối lượng củ, thành phần chủ yếu tinh bột, cịn có lượng nhỏ protein, lipid, chất khống, vitamin lượng nhỏ glucoside độc hại - Lõi sắn: chiếm – 2% chạy dài suốt củ, thành phần chủ yếu cellulose Lõi sắn có chức dẫn nước chất dinh dưỡng củ, đồng thời giúp nước sấy phơi khơ Ngồi thành phần củ sắn cịn có cuống rễ chuôi Các thành phần Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm cấu tạo chủ yếu xenluloza sắn dài nhiều rễ tỷ lệ tinh bột thấp chế biến khó khăn 2.1.1.3 Thành phần hóa học củ sắn Tùy thuộc vào giống sắn, đất trồng điều kiện chăm bón thu hoạch mà thành phần sắn củ có thay đổi đáng kể • Củ sắn lát Xén mỏng củ sắn tươi phơi ánh nắng mặt trời độ ẩm giảm xuống 14% Thành phần thống kê theo bảng sau: Bảng Thành phần hóa học củ sắn lát [4] Thành phần Hàm lượng % Nước 13,12 Protein 0,2 Gluxit 74,7 Cenluloza 11,1 Tro 1,69 a) Các thành phần dinh dưỡng củ sắn ❖ Tinh bột Tinh bột thành phần quan trọng củ khoai mì, có màu trắng Trong q trình sản xuất củ nghiền mà chưa bóc vỏ, tinh bột thu thường có màu tối Màu xám tinh bột ảnh hưởng nhiều đến chất lượng giá sản phẩm Củ sắn tinh bột sắn có pH khoảng – 6,3 Theo tiêu chuẩn Viện tiêu chuẩn Ấn Độ, loại sắn ăn có pH khoảng 4,7 – Còn theo tiêu chuẩn Mỹ, loại sắn tốt có pH từ 4,6 – 6,5 Hình Vi ảnh TBS qua kính hiển vi điện tử quét độ phóng đại 1500 [7, tr 12] Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm Quan sát kính hiển vi điện tử, hạt tinh bột có kích thước từ đến 40µm với hạt lớn 25 – 35 µm, hạt nhỏ – 15 µm nhiều hình dạng , chủ yếu hình trịn, bề mặt nhẵn, bên mặt có chỗ trung bình tương đối cao, 215000g/mol so với tinh bột bắp, tinh bột khoai tây tinh bột bắp sáp Hàm lượng amylose nằm khoảng – 29% nói chung đa số giống sắn có tỉ lệ amylose 16 – 18 % Hàm lượng amylose amylopectin liên quan tới độ dính củ nấu chín nhiều tính chất ứng dụng cơng nghiệp Tinh bột sắn có nhiệt độ hồ hóa khoảng 58,5 – 700C, việc tạo dẫn xuất tinh bột làm thay đổi nhiệt độ hồ hóa Độ nhớt, độ nở độ hịa tan tính chất quan trọng giúp tinh bột có nhiều ứng dụng [2] Hàm lượng tinh bột củ khoai mì phụ thuộc vào nhiều yếu tố khí hậu, giống, thời gian thu hoạch, bảo quản quan trọng thời gian thu hoạch [16]: + tháng ( từ tháng 10 – 11) tốt cho suất hàm lượng tinh bột cao + Sớm suất củ thấp, lượng tinh bột ít, lượng chất hịa tan cao + Trễ q hàm lượng tinh bột giảm, thành phần xơ tăng, phần tinh bột bị thủy phân thành đường để nuôi mầm non Tinh bột sắn có số tính chất đặc trưng có lợi sử dụng chúng làm nguyên liệu chế biến thực phẩm như: + Khơng có mùi nên thuận tiện sử dụng chúng với thành phần có mùi thực phẩm + Trong nước sau gia nhiệt tạo thành sản phẩm có dạng sệt suốt nên thuận tiện việc sử dụng chúng với tác nhân tạo màu khác + Tỷ lệ amylopectin cao nên gel tinh bột có độ nhớt cao khả gel bị thối hóa thấp ❖ Đường Đường khoai mì chủ yếu glucoza maltoza, saccaroza Khoai mì già hàm lượng đường giảm Trong chế biến, đường hoà tan nước thải nước dịch ❖ Nước Lượng ẩm cao khiến cho việc bảo quản củ tươi khó khăn Vì vậy, phải đề chế độ bảo vệ củ hợp lý tuỳ điều kiện cụ thể ❖ Protein Hàm lượng thành phần protein có củ thấp nên ảnh hưởng đển quy trình cơng nghệ Tỉ lệ khoảng:1-1,2% Từ vào hàm lượng đạm tăng lên Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 10 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm 7.2.1.2 Khu lên men Đối với thùng lên men đặt trời: chiều dài: 27 m, chiều rộng: 22 m, chiều cao 19 m Diện tích khu lên men ngồi trời: 594 (m2) 7.2.1.3 Khu chưng cất – tách nước Khu chưng cất - tinh chế đặt trời xây dựng gần khu lên men để tiết kiệm đường ống giảm hao hụt trình vận chuyển giấm chín Phần đặt ngồi trời có chiều dài 36 (m), chiều rộng 15 (m), chiều cao 22 (m) Diện tích: 540 m2 7.2.2 Phân xưởng điện Phân xưởng nơi đặt thiết bị sửa chữa khí, điện Phân xưởng nhà tầng kích thước 18 × × (m) Diện tích: 162 m2 7.2.3 Kho nguyên liệu Đây nơi dự trữ nguyên liệu sắn để cung cấp cho phân xưởng nấu Lượng nguyên liệu kho đủ sản xuất 10 ngày Nguyên liệu cho vào bao 50 kg, kích thước bao: chiều dài bao 0,8 m, đường kính bao 0,5 m Trong kho nguyên liệu xếp chồng tạo thành khối Theo bảng 4.9, lượng nguyên liệu cần sản xuất giờ: 9261,318 kg Lượng nguyên liệu dùng 10 ngày: 9261,318 × 24 × 10 = 2222716,320 kg Thể tích bao nguyên liệu:V = h × π × R2 = 0,8 × 3,14 × 0,252 =0,157 (m3) Thể tích nguyên liệu dùng 10 ngày: V1 = 2222716 ,320  0,157 = 6979,329 (m3) 50 Chọn hệ số chứa đầy kho 0,8 thể tích thực nguyên liệu chiếm chỗ: 6979,329 Vtt = = 8724,162 (m3) 0,8 Kích thước kho: 55 m x 24 m x 7,8 m 7.2.4 Kho thành phẩm Lượng cồn sản xuất ngày 90909,096(lít) = 90,909 (m3) Kho thành phẩm xây dựng có kích thước chứa lượng thành phẩm sản xuất 10 ngày là: 909,09 m3 Chọn thùng thân hình trụ có đường kính 3,2 (m), chiều cao thùng 6,4 (m) Thể tích thùng V =   R  h = 3,14 × 1,42 ×4,6 = 29,5 (m3) 909,09 Số thùng cần dùng là: =30,8 Chọn 31 thùng 29,5 Chọn ba dãy thùng chứa song song nhau, dãy thùng cách 1m, dãy thùng xếp thùng cách 0,5 m Vậy kích thước phịng chứa cồn thành phẩm là: 24 x 12 x 7,2 (m) Diện tích Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 104 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm kho: 288 (m2) 7.2.5 Phân xưởng lò Phân xưởng lò có đặc điểm dễ cháy nổ nên đặt cuối hướng gió Phân xưởng chứa thiết bị lị phận hệ thống tạo cung cấp phân xưởng sản xuất Xây dựng phân xưởng có kích thước: 12 × × (m), diện tích: 72 (m2) 7.2.6 Nhà hành Bao gồm phòng sau : - Phòng giám đốc: × = 24 (m2) - Phòng tài vụ: × = 24 (m2) - Phòng KSC: × = 16 - Phịng phó giám đốc: × × 4= 32 (m2) - Phịng tổ chức hành chính: × =24 (m2) - Phịng kế hoạch kinh doanh: × 4= 24(m2) - Phịng kỹ thuật: × = 16 (m2) - Hội trường: 18 × = 108 (m2) - Phòng y tế: × = 16 (m2) Tổng diện tích: 284 (m2) Xây dựng nhà hai tầng, kích thước: tầng 1: (24 × × 4) m, tầng 2: (24 × × 4) m 7.2.7 Trạm xử lí nước Dùng để xử lí nước dùng cung cấp cho lị hơi, nấu, lên men, chưng cất, sinh hoạt, vệ sinh thiết bị Kích thước: × × (m), diện tích trạm nước: 36 (m2) 7.2.8 Nhà vệ sinh, nhà tắm a) Lượng nước dùng cho sinh hoạt  Nước dùng cho bể tắm Tính cho 60% cơng nhân ca làm việc trực tiếp, dùng 25 lít ngày cho người Vậy lượng nước dùng ngày là: × 25 × 30 × 0,6 = 1350 (lít/ngày) = 1,35 (m3/ngày)  Nước dùng cho nhà ăn Tính 20 lít cho người ngày Lượng nước cần dùng là: × 20 × 83 × 0,6 = 2988 (lít) = 2,988 (m3/ngày)  Nước dùng rửa xe Sử dụng 4000 (lít/ngày) = (m3/ngày)  Nước dùng mục đích khác Sử dụng (m3/h) = 48 (m3/ngày) Vậy tổng lượng nước cần dùng sinh hoạt: Vsinhhoat = 1,35 + 2,988 + + 48 = 56,338 (m3/ngày) b) Diện tích cho nhà vệ sinh, nhà tắm Tính cho 60% ca đơng nhất: 0,6 × 66 = 40(người) Xây dựng nhà tắm vệ sinh riêng cho khu nam nữ, nhà máy có tỉ lệ nam khoảng Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 105 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm 65%, tỉ lệ nữ khoảng 35% Số nam 0,65 × 40 = 25 người; số nữ 0,35 × 40 = 14 người Số phịng vệ sinh tính trung bình (người/phịng) Kích thước phịng × 1,5 × (m).Vậy cần xây dựng phịng, có phịng nam; phịng nữ Phịng tắm tính cho lao động trực tiếp 31 người Số nam 0,65 × (0,6 × 31) = 13 người; số nữ 0,35 × (0,6 × 31) = người Số phịng vệ sinh tính trung bình (người/phịng) Kích thước phịng × 1,5 × (m).Vậy cần xây dựng phòng, có phịng nam; phịng nữ Vậy kích thước nhà vệ sinh nhà tắm × × (m) Diện tích: 28 (m2) 7.2.9 Nhà ăn, tin  66 = 44 (người) Diện tích cho người 2,25 (m2), diện tích nhà ăn: 44 × 2,25 = 99 (m2) Tính cho 2/3 số lượng công nhân ca đông nhất: Kích thước nhà ăn: 11× × (m), diện tích nhà ăn, tin: 99 (m2) 7.2.10 Nhà chứa máy phát điện dự phòng Để đảm bảo cho nhà máy sản xuất liên tục điện đột ngột, nhà máy có trang bị máy phát điện dự phịng Kích thước: × × (m) Diện tích: 36 (m2) 7.2.11 Trạm biến áp Trạm biên áp để hạ đường cao áp xuống lưới điện nhà máy sử dụng Trạm nằm góc nhà máy nơi người qua lại Kích thước trạm:   (m), diện tích: 16 (m2) 7.2.12 Gara ơtơ Đây nơi để xe nhà máy trạm bảo quản sửa chữa xe Số xe nhà máy bao gồm: - 01 xe lãnh đạo nhà máy - 03 xe đưa đón cơng nhân xe chở hàng Kích thước gara: ( 24 × × 6) m, diện tích gara ơtơ: 144 (m2) 7.2.13 Nhà để xe Tính 80 % cơng nhân ca đơng nhất: 0,8 × 66 = 53 (người) 1,5 m2 cho xe máy nên diện tích là: 1,5 × 53 = 80 (m2) Kích thước là: 20 × × (m), diện tích nhà để xe : 80 (m2) 7.2.14 Phòng thường trực bảo vệ Phòng xây dựng gần cổng vào nhà máy Gồm phòng, phòng cổng trước phòng cổng sau Kích thước phịng: × × (m), diện tích phịng: 32 (m2) 7.2.15 Khu xử lý bã nước thải Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 106 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm Kích thước khu xử lý bã nước thải: 15 × × (m), diện tích: 90 (m2) 7.2.16 Kho nhiên liệu Dùng để chứa dầu đốt cho lò hơi, xăng xe máy phát dự phịng: Kích thước: 12 × × (m), diện tích kho nhiên liệu: 72 (m2) 7.2.17 Trạm bơm Kích thước trạm bơm: × × (m), diện tích trạm bơm: 36 (m2) 7.2.18 Trạm máy nén thu hồi CO2 Kích thước: 12 × × (m), diện tích trạm máy nén thu hồi CO2: 72 (m2) Bảng Bảng tổng kết cơng trình STT Tên cơng trình Kích thước (m) Diện tích (m2) Khu nấu, đường hóa, nhân giống 42 × 12 × 15,6 504 Khu sản xuất trời: Lên men: Chưng cất – tách nước 27 × 22 × 19 36× 15 × 22 594 540 Phân xưởng điện 18 ×9 × 162 Kho nguyên liệu 55× 24 × 7,8 1320 Kho thành phẩm 24 × 12 × 7,2 288 Phân xưởng lị 9×8×6 72 Kho vật tư 12 × × 72 Nhà hành 24 × × 144 Nhà xử lý nước 6×6×6 36 10 Nhà vệ sinh – nhà tắm 7×4×3 28 11 Nhà ăn – tin 11 × × 99 12 Trạm biến áp 6×6×6 36 13 Trạm bơm 6×6×6 24 14 Nhà chứa máy phát điện dự phịng 6×6×4 36 15 Gara ơtơ 24 × × 144 16 Nhà để xe 20 × × 80 17 Phịng thường trực bảo vệ 4×4×4 32 18 Kho nhiên liệu 12 × × 72 19 Bể xử lý bã nước thải 15 × × 90 20 Trạm máy nén thu hồi CO2 12 × × 72 21 Tổng cộng Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên 4445 Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 107 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm Tính tổng mặt cần xây dựng nhà máy 7.3 7.3.1 Khu đất mở rộng Trong thực tế suất nhà máy chưa phải lớn nên việc quy hoạch từ ban đầu để có khu đất mở rộng cần thiết, thông thường khu đất dùng để dự trữ cho việc mở rộng nhà máy chiếm từ a = 75100% diện tích khu sản xuất chính, chọn a = 75% Diện tích khu đất mở rộng: Fmr = 75% × 1638 = 1229 (m2) Với diện tích phân xưởng sản xuất 504 + 594 + 540 =1638(m2) Kích thước khu đất là: 52 × 24 (m) 7.3.2 Diện tích khu đất xây dựng nhà máy FKD = F XD [38, tr 44] K XD Trong đó: - FKD: Diện tích khu đất - FXD: Diện tích xây dựng cơng trình FXD = 4445 (m2) - KXD: Hệ số xây dựng Nhà máy thực phẩm KXD = 35÷50% Chọn Kxd = 35% 4445 FKD = = 12700 (m2) 0,35 Chọn diện tích khu đất: 144 x 94 (m) suy 7.3.3 FKD = 13536 (m2) Tính hệ số sử dụng KSD = FSD [38, tr 44] FKD + KSD: Hệ số sử dụng Đánh giá tiêu kinh tế - kỹ thuật tổng mặt + FSD: Diện tích sử dụng khu đất, FSD = FCX + FGT + Fhè, rãnh + FXD Trong đó: - FCX: Diện tích trồng xanh: FCX = 0,36 × FXD = 1600,2 (m2) - FGT: Diện tích giao thơng: FGT = 0,4 × FXD = 1778 (m2) - Fhè, rãnh: Diện tích hè rãnh: Fhè, rãnh = 0,38 × FXD = 1689,1 (m2) Nên: FSD = 1600,2 + 1778 + 1689,1 + 4445 = 9512,3 (m2) K SD = FSD 9512,3 = = 70,274 FXD 13536 Vậy Kxd = 35%, KSD = 70,274 Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 108 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm CHƯƠNG 8.1 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY An toàn lao động 8.1.1 Những nguyên nhân gây tai nạn lao động biện pháp hạn chế 8.1.1.1 Nguyên nhân gây tai nạn - Do vấn đề tổ chức lao động liên hệ phận không chặt chẽ - Do thiết bị, máy móc trang bị khơng tốt chưa hợp lý - Do thiếu khơng có hỏng khơng đảm bảo an tồn phận rào, che chắn, bảo hiểm - Do ý thức chấp hành kỷ luật công nhân chưa cao - Vận hành thiết bị, máy móc khơng quy trình kỹ thuật - Do điều kiện làm việc không cải thiện, vị trí làm việc khơng hợp lý, thiếu điều kiện ổn định trình làm việc - Thiếu phương tiện dụng cụ bảo hộ lao động cần thiết 8.1.1.2 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động - Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với trình sản xuất - Điều kiện làm việc nhà máy cồn liên tục, thiết bị máy móc lớn, bố trí phức tạp, phải trang bị rào, che chắn, phận bảo hiểm hợp lý Cần quan tâm vùng nguy hiểm Thường xuyên theo dõi thay phận theo quy định sử dụng - Công tác tổ chức quản lý nhà máy: có nội quy, quy chế làm việc cụ thể cho phận, phân xưởng sản xuất Máy móc thiết bị phải có hướng dẫn vận hành sử dụng cụ thể Phải bố trí cơng việc cho người lao động cách hợp lý phù hợp với trình độ kỹ thuật, điều kiện sức khoẻ người - Công nhân nhân viên phải thường xuyên học tập thực hành cơng tác phịng chống cháy nổ Mỗi năm nhà máy tổ chức thi nâng bậc để công nhân cán kỹ thuật nhà máy nắm vững nâng cao trình độ - Kỷ luật nhà máy phải thực nghiêm để xử lý trường hợp vi phạm 8.1.2 Những yêu cầu cụ thể an toàn lao động 8.1.2.1 Chiếu sáng đảm bảo ánh sáng làm việc Các phịng, phân xưởng sản xuất phải có đủ ánh sáng thích hợp với cơng việc Ban ngày tận dụng ánh sáng tự nhiên qua cửa sổ, cửa mái để tiết kiệm lượng điện Ban đêm sử dụng đèn chiếu sáng phải đảm bảo đủ độ sáng 8.1.2.2 Thơng gió Tận dụng tối đa lưu thơng khơng khí nhà máy, cách xây dựng cửa Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 109 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm sổ, cửa trời mái Bảo đảm chênh lệch nhiệt độ phân xưởng mơi trường khơng q 3÷50C Tại phận sinh nhiệt như: nấu sơ bộ, nấu chín, làm nguội, có bố trí quạt gió để tăng cường phân tán nhiệt Tạo điều kiện thoải mái cho cơng nhân làm việc 8.1.2.3 An tồn điện Hệ thống điều khiển phải tập trung vào bảng điện, có hệ thống chngđiện báo đèn màu báo động Các đường dây dẫn điện cách điện an toàn bố trí dọc tường hay ngầm mặt đất Các thiết bị điện phải che chắn bảo hiểm Phải có phương tiện bảo vệ cá nhân biện pháp cấp cứu người bị nạn Phòng chống phát sinh tĩnh điện vận hành Phải có rơ le để đề phịng q tải 8.1.2.4 An tồn sử dụng thiết bị Thiết bị, máy móc phải sử dụng chức năng, 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 xun theo dõi chế độ làm việc máy móc, có chế độ vệ sinh, sát trùng vô dầu mỡ thiết bị 8.1.2.5 Phòng chống cháy nổ Nguyên nhân xảy cháy nổ do: Chập mạch điện, nhiên liệu dễ bắt lửa, thiết bị đóng cặn, bị ăn mịn lâu ngày bị nổ, phản ứng hoá học xảy trình sản xuất Ðể hạn chế cháy nổ cần có biện pháp sau: − Khơng hút thuốc kho nguyên liệu, xăng dầu, gara ôtô − Bố trí sản xuất có khoảng cách thích hợp để tránh lây lan − Các phận gây cháy nổ như: lị phải đặt cuối hướng gió − Những thiết bị dùng điện phải có vỏ an tồn − Có bể chứa nước chữa cháy, thiết bị chữa cháy phải trang bị đầy đủ 8.1.2.6 An tồn hóa 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 8.1.2.7 Giao thông nhà máy Nhà máy cần thiết kế lối lại có chiều rộng hợp lý, cầu thang rộng chịu lực, dễ dàng lại Ngồi bố trí cửa vào hợp lý để có cố dễ dàng hiểm 8.1.2.8 Chống sét Để đảm bảo an tồn cho cơng nhân nhà máy cần phải có cột thu lơi cho vị Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 110 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm trí cao là: phân xưởng sản xuất chính, đỉnh tháp thô tháp tinh 8.2 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 8.2.1 Vệ sinh cá nhân công nhân Công nhân phải mặc áo quần sẽ, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay, cần thiết phải bịt tai Không ăn uống khu sản xuất Thực tốt chế độ khám sức khoẻ cho cơng nhân 8.2.2 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 8.2.3 Vệ sinh xí nghiệp Trong phân xưởng sản xuất, sau ca cần phải vệ sinh khu làm việc 8.2.4 Xử lý phế liệu nhà máy Phế liệu trình sản xuất bã hèm phế liệu dễ gây nhiễm bẩn Sau ca sản xuất cần chứa quy định xử lí để sản xuất phân bón vi sinh 8.2.5 Xử lý 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 8.2.6 Xử lý nước dùng 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+ để làm mềm nước cứng trình sản xuất Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 111 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm CHƯƠNG 9.1 KIỂM TRA SẢN XUẤT Kiểm tra nguyên liệu Trong cơng 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 chất lượng nguyên liệu đưa vào sản xuất 9.1.1 Xác định độ ẩm Cách tiến hành: phụ lục 5.1 Độ ẩm nguyên liệu % tính theo cơng thức [3, tr 214]: W= a-b 100 % a -c + a: khối lượng hộp nhôm cộng khối lượng nguyên liệu trước sấy (g) + b: khối lượng hộp nhôm chứa nguyên liệu sau sấy (g) + c: khối lượng hộp nhôm khô không chứa nguyên liệu (g) 9.1.2 Xác định hàm lượng tinh bột Xác định theo phương pháp hóa học Cách tiến hành: phụ lục 5.2 Hàm lượng tinh bột xác định theo công thức: TB = a  250  100  0,9% [3,tr 245] bm Trong đó: - a: Số gam glucoza tương ứng với 20ml ferixyanua Kali K3Fe(CN)6 - b: Số ml dịch đường loãng tiêu hao định phân - m: Số gam bột mẫu thí nghiệm 9.1.3 - 0,9: Hệ số chuyển glucose thành tinh bột Xác định lượng protein thơ nitơ hịa tan nguyên liệu Xác định hàm lượng protein thường thực theo phương pháp Kjeldal: Cở sở cách tiến hành: Phụ lục 5.3 (a − b)  0,0014 % [3, tr 227] Hàm lượng nitơ mẫu thí nghiệm tính m Trong đó: + a: Số ml H2SO4 0,1N cho vào bình dung dịch chưng + b: Số ml NaOH 0,1N định phân lượng axit dư + 0,0014: Hàm lượng nitơ tương ứng với dung dịch H2SO4 0,1N + m: Lượng mẫu 9.2 Xác định hoạt độ chế phẩm enzyme nấu đường hóa tinh bột Xác định hoạt độ enzyme α amilaza theo Rukhliadeva Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 112 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm Cách tiến hành: phụ lục 5.4 Lượng tinh bột thủy phân xác định theo công thức: C= D1 − D2  0,1 [3, tr 233] D1 Trong đó: - D1: mật độ quang đo dung dịch kiểm chứng 9.3 D2: mật độ quang đo dung dịch thí nghiệm - 0,1 lượng tinh bột đem phân tích, gam Kiểm tra dịch đường hóa giấm chín sau lên men 9.3.1 Độ rượu giấm Cơ sở cách tiến hành: phụ lục 5.5 ( A − A0 )1,15  100 (mg/100ml) [3, tr 242] 20 A: số ml Na2S2O3 tiêu hao thí nghiệm Độ rượu giấm: Trong đó: - A0: số ml Na2S2O3 tiêu hao mẫu trắng - 1,15: lượng rượu tương ứng với 1ml Na2S2O3 0,1N 9.3.2 Xác định hàm lượng đường tinh bột sót giấm chín Xác định hàm lượng tinh bột đường theo phương pháp dùng antron [3, tr 245]: Cở sở cách tiến hành: phụ lục 5.6 Hàm lượng đường sót giấm chín tính theo cơng thức: Đs = 18,9( D1 − D2 )  f ,% 1000 Trong : f hệ số pha lỗng giấm chín 9.3.3 Xác định nồng độ chất hịa tan dịch đường giấm chín Trong dịch đường hố chứa lượng chất hoà tan chủ yếu tinh bột hồ tan, dextrin đường có gốc glucose khác Ngồi cịn chứa protein, khống Các chất mang tên chung chất khô dịch đường đo đường kế nhiệt độ 200C Đường hoá xong, đem lọc dịch đường lấy dịch cho vào ống đong để đo Nồng độ chất hồ tan sau lên men cịn gọi độ lên men hay đường sót đo đường kế điều kiện 200C 9.4 Kiểm tra chất lượng cồn sản phẩm 9.4.1 Nồng độ rượu Xác định theo TCVN 9637-6:2013 9.4.2 Hàm lượng acid este cồn Cách tiến hành: phụ lục 5.7 Hàm lượng axit tính theo công thức: Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên V  10 100 (mg/l) [3, tr 255] C Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 113 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm Trong đó: - V: Số dung dịch NaOH 0,1N tiêu hao điện phân - 6: Số mg acid axetic ứng với 1ml NaOH 0,1N - 10: Hệ số chuyển thành lít - 100: Hệ số chuyển thành cồn 100% - C: Nồng độ cồn dung dịch đem phân tích Hàm lượng este cồn xác định: Ta có: E = V× 8,8×10× 100/c (mg/l) [3, tr 256] Với + V: số ml NaOH 0,1N tiêu hao chuẩn H2SO4 dư + 8,8: lượng este etylic ứng với 1ml NaOH 0,1N 9.4.4 Xác định lượng ancol cao phân tử Cơ sở cách tiến hành: phụ lục 5.8 [3, tr 259] Hàm lượng ancol cao phân tử tính theo cơng thức: a  100 C (mg/l hay %) Trong đó: - a: hàm lượng dầu fuzel mẫu - C: nồng độ cồn mẫu thí nghiệm 9.4.5 Xác định lượng ancol metylic Tiến hành: Lấy ống nghiệm to(18x180) khô sạch, cho 0,1ml dịch cồn rượu cộng thêm 5ml KMnO4 1% 0,4ml dung dịch axit sunfuric đậm đặc Lắc nhẹ để yên sau phút thêm vào 1ml axit oxalic bão hịa để khử lượng KMnO4 dư 2KMnO4 + 3H2SO4 + 5(COOH)2→ 10 CO2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O Dung dịch có màu vàng, thêm vào 1ml dung dịch axit sunfuric đậm đặc Khi màu dùng ống hút cho vào 5ml dung dịch fucxin lắc nhẹ để 25÷30 phút Song song tiến hành thí nghiệm với mẫu chứa ancol metylic biết trước Sau 25÷30 phút màu ống chứa cồn thí nghiệm nhạt màu dung dịch mẫu đạt tiêu chuẩn hàm lượng ancol metylic, đậm không đạt 9.4.6 Xác định hàm lượng furfurol 9.4.6.1 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 9.4.6.2 Tiến hành Lấy ống nghiệm 25ml có nút nhám, dùng ống hút nhỏ 10 giọt aniline giọt HCl vào ống nghiệm Tiếp theo cho 10 ml cồn lắc để yên Nếu sau 10 phút hỗn hợp không màu cồn đạt tiêu chuẩn, xuất màu hồng xem cồn khơng đạt tiêu chuẩn có chứa nhiều furfurol Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 114 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30.000.000 lít sản phẩm / năm KẾT LUẬN Sau tháng nghiên cứu học hỏi, với hướng dẫn nhiệt tình giáo viên Bùi Viết Cường, đến tơi hồn thành xong đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô với suất 30.000.000 lít sản phẩm/ năm Qua thời gian tìm tịi, tơi nâng cao hiểu biết việc thiết kế nhà máy sản xuất ôn lại kiến thức học, vận dụng kết hợp lý thuyết thực tế Ngoài ra, tơi có cách nhìn tồn diện sản xuất cồn, hiểu biết rõ cách bố trí thiết bị phân xưởng, cách tính tốn bố trí mặt cho hợp lí, lựa chọn phương án lắp đặt, thiết kế nhà máy cách kinh tế Và phương pháp kiểm tra, đánh giá chất lượng nguyên liệu sản phẩm Mặc dù cố gắng nhiều đồ án cịn mang tính lý thuyết, giả định chưa sát với thực tế, chắn không tránh khỏi thiếu sót Rất mong góp ý thầy cô bạn để đồ án hoàn thiện Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt: [1] Hoàng Kim, Phạm Văn Biên ( 1996), Cây Sắn , NXB Nông nghiệp, Hà Nội [2] Hồng Kim Anh – Ngơ Kế Sương- Nguyễn Xích Liên,Tinh bột sắn sản phẩm từ tinh bột sắn, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật [3] PGS.TS Nguyễn Đình Thưởng, TS Nguyễn Thanh Hằng (2007), Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn Etylic (2007), NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [4] Nguyễn Hữu Thanh (2011) Mô công nghệ sản xuất bio- ethanol từ nguyên liệu sắn lát dựa số liệu hãng PRAJ áp dụng cho nhà máy bio- ethanol Bình Phước, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Nguyễn Hữu Thanh, Đà Nẵng [5] Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Giang, Trần Thị Luyến (1998), Công nghệ emzym, NXB Nơng nghiệp, TP Hồ Chí Minh [6] Nguyễn Văn Cường (2011), Công nghệ sản xuất bia, Trường Cao Đẳng Lương Thực Thực Phẩm, Đà Nẵng [7] KS Nguyễn Văn Phước (1979), Kỹ thuật sản xuất rượu etylic, Trường trung học NN – CN thực phẩm Đà Nẵng [8] Thạc sĩ Võ Văn Quốc Bảo, Luận văn ngiên cứu chế tạo màng bao từ tinh bột sắn ứng dụng ký thuật bao gói thực phẩm [9] Thạc sĩ kỹ thuật Vũ Hồng Trung (2008), Luận văn nghiên cứu xử lí bã sắn nhằm giải nhiễm mơi trường nhà máy tinh bột sắn, Đà Nẵng [10] TS Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng Khuông, KS Hồ Lê Viên (1992), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập I, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [11] TS Trần Xoa, TS Nguyễn Trọng Khng, KS.Hồ Lê Viên (1992), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập II, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [12] Trần Thế Truyền (2006), Cở sở thiết kế nhà máy, Khoa Hóa – Trường Đại học Kỹ Thuật, Đà Nẵng Tài liệu nước ngoài: [13] K.A Jacques, PhD T.P Lyons, PhD D.R Kelsal, The Alcohol textbook The Alcohol Textbook 4th Edition, A reference for the beverage, fuel and industrial alcohol industries Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S Bùi Viết Cường [14] O.O Oladunmoye, R Akinoso and A.A Olapade (2010), Evalution of some physicalchemical properties of wheat, cassava, maize and cowpea flour for break making [15] P F Stanburry, Allant whittaker, the principle of fermentation technology Tài liệu mạng [16] https://123doc.org//document/67989-quy-trinh-san-xuat-tinh-bot-khoai-mi.htm (20/02/2018) [17] https://123doc.org//document/1071133-phuong-phap-san-xuat-con-tuyet-doi-theophuong-phap-hap-phu-bang-zeolite.htm (01/04/1995) [18] http://doc.edu.vn/tai-lieu/de-tai-nghien-cuu-tong-quan-kha-nang-san-xuat-va-sudung-ethanol-lam-nhien-lieu-cho-dong-co-8687/ (2/03/2018) [19] http://bangtainamlien.com/shops/Bang-tai-tai-beo/Bang-tai-tai-beo-87.html (04/04/2018) [20] http://iasvn.org/chuyen-muc/Dac-diem-re-va-cu-san-4377.html (03/02/2018) [21] http://indochinagas.com.vn/con-tinh-khiet/ ( 10/2/1018) [22] http://orientbiofuels com.vn/ truy cấp ngày (10/04/2018) [23] http://luanvan.net.vn/luan-van/cong-nghe-san-xuat-con-etylic-38683/ (14/03/2018) [24] http://nongthonmoi.quangtri.gov.vn/index.php/vi/news/Danh-gia-tieu-chiNTM/Nong-nghiep-Quang-Tri-phat-trien-toan-dien-204/ (28/01/2018) [25] http://quangtritv.vn/tin-tuc-n4541/san-la-mot-trong-nhung-cay-trong-chu-luc-cuaquang-tri.html ( 02/02/ 2018) [26] https://vnexpress.net/tin-tuc/khoa-hoc/san-xuat-ethanol-tu-nguyen-lieu-san-lat2071724.html (26/02/2018) [27] https://vi.wikipedia.org/wiki/Zeolit (30/03/2018) [28] https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%C3%B4ng_H%C3%A0 (26/01/2018) [29] http://visimex.com/news/6010-thi-truong-xuat-khau-san-va-san-pham-san-cua-vietnam-vi.html (18/02/2018) [30] http://vn.sbmchina.com/hammer_crusher.html (30/03/2018) [31].http://vn.dxscentrifuges.com/decanter-centrifuge/separator-equipment-high-speedhorizontal.htmlhttp://vn.dxscentrifuges.com/decanter-centrifuge/separator-equipmenthigh-speed-horizontal.html [32] http://sieuthidungmoi.com.vn/San-pham/Con-Ethanol-Tuyet-doi.aspx (12/02/1995) [33] https://text.xemtailieu.com/tai-lieu/phan-lap-va-tuyen-chon-nam-men-tu-men-ruoude-len-men-con-tren-co-chat-ba-mia-223796.html (01/01/2018) Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S Bùi Viết Cường [34] http://www.dynamic-vn.com/home/detail.asp?iData=995 ( 06/04/2018) [35] https://www.foodnk.com/tim-hieu-ve-khoai-mi-cu-san-trong-cong-nghe-thucpham.html (05/02/2018) [36] http://www.lamico.com.vn/vi/san-pham/thiet-bi-che-bien-gao/can-dongbao.html(30/03/2018) [37] http://www.sieuthimayvietnam.vn/sanpham/May-sang-rungZD198/26485.html (24/4/2011) Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S Bùi Viết Cường ... vụ ? ?Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô với suất 30 triệu lít sản phẩm năm? ?? Sinh viên thực hiện: Bùi Thị Hiên Hướng dẫn: Th.S.Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt. .. Th.S.Bùi Viết Cường 43 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khơ suất 30. 000.000 lít sản phẩm / năm CHƯƠNG 4.1 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT Kế hoạch sản xuất Bảng Kế hoạch sản xuất Tháng 10 11... Cường 20 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn tuyệt đối từ sắn lát khô suất 30. 000.000 lít sản phẩm / năm nhà máy rượu Tam Hiệp Do chưa đáp ứng nhu cầu nên hiệu ta phải nhập lượng ethanol tuyệt đối đóng