Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt với năng suất 10 tấn nguyên liệu giờ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA * THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT VỚI NĂNG SUẤT 10 TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ Sinh viên thực hiện: : LÊ THỊ THỂ Đà Nẵng – Năm 2018 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt với suất 10 nguyên liệu/giờ Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thể Lớp: 13H2B Số thẻ sinh viên: 107130120 Với đề tài thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt bao gồm 11 chương, có chương tính cân vật chất cân nhiệt nhằm để phục vụ cho việc chọn thiết bị thích hợp với quy trình suất đề Nội dung đồ án gồm: Chương 1: Lập luận kinh tế Chương 2: Tổng quan Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ Chương 4: Cân vật chất Chương 5: Cân nhiệt cho trình sấy kết thúc Chương 6: Tính chọn thiết bị Chương 7: Tổ chức hành nhà máy Chương 8: Tính xây dựng Chương 9: Tính nước-nhiên liệu Chương 10: Kiểm tra sản xuất Chương 11: An tồn lao động-vệ sinh cơng nghệp-phòng cháy chữa cháy Và vẽ A0 bao gồm: Bản vẽ sơ đồ dây chuyền công nghệ Bản vẽ Mặt phẫn xưởng sản xuất Bản vẽ Mặt cắt phân xưởng sản xuất Bản vẽ Sơ đồ nước, khói lị Bản vẽ Tổng mặt nhà máy SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ii Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Thị Thể Lớp: 13H2B Số thẻ sinh viên: 107130120 Khoa: Hóa Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Tên đề tài đồ án: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt với suất 10 nguyên liệu/giờ Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Năng suất nhà máy: 10 nguyên liệu/ Nội dung phần thuyết minh tính tốn: Chương 1: Lập luận kinh tế Chương 2: Tổng quan Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ Chương 4: Cân vật chất Chương 5: Cân nhiệt cho trình sấy kết thúc Chương 6: Tính chọn thiết bị Chương 7: Tổ chức hành nhà máy Chương 8: Tính xây dựng Chương 9: Tính nước-nhiên liệu Chương 10: Kiểm tra sản xuất Chương 11: An toàn lao động-vệ sinh cơng nghệp-phịng cháy chữa cháy Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): Sơ đồ dây chuyền công nghệ : tỉ lệ 1:100 Mặt phẫn xưởng sản xuất chính: tỉ lệ 1:100 Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính: tỉ lệ 1:100 Sơ đồ nước, khói lò: tỉ lệ 1:75 Tổng mặt nhà máy: tỉ lệ 1:200 SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật iii Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ Họ tên người hướng dẫn:PGS.TS Đặng Minh Nhật Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 26/01/2018 Ngày hoàn thành đồ án: 21/05/2018 Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ môn …………………… SVTH: Lê Thị Thể tháng năm 2018 Người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật iv Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ LỜI CẢM ƠN Qua thời gian gần tháng thực đồ án, hướng dẫn tận tình thầy giáo Đặng Minh Nhật, giúp đỡ bạn bè nổ lực tìm tịi học hỏi thân, qua sách vở, trang mạng điện tử tham khảo thực tế đến đồ án hoàn thành thời gian quy định Trong trình thiết kế em nắm bắt kiến thức công nghệ sản xuất cà phê nhân nói riêng vấn đề xây dựng nhà máy thực phẩm nói chung, cố gắng tìm phương án hợp lý tối ưu nhất, thời gian có hạn, với hạn chế chuyên môn kinh nghiệm thực tế thân nên khơng thể tránh khỏi sai sót Em mong đóng góp ý kiến thầy giáo bạn để nâng cao kiến thức chuyên môn nhằm phục vụ cho công tác sau Em xin chân thành cảm ơn trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, thầy khoa Hóa đặc biệt thầy giáo PGS.TS Đặng Minh Nhật tận tình hướng dẫn em hoàn thành đồ án Sinh viên thực SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật v Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học, thiết kế độc lập riêng tơi Các số liệu sử dụng phân tích đồ án có nguồn gốc rõ ràng, cơng bố theo quy định Các kết nghiên cứu thiết kế đồ án tơi tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Việt Nam Các kết chưa công bố nghiên cứu, thiết kế khác SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật vi Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ MỤC LỤC Trang TÓM TẮT i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CẢM ƠN v CAM ĐOAN vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH CÁC BẢNG xv DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ xvii LỜI MỞ ĐẦU .xviii CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính khả thi 1.3 Vị trí xây dựng 1.4 Địa điểm xây dựng 1.5 Nguồn nguyên liệu 1.6 Đường giao thông 1.7 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 1.8 Nguồn cung cấp lượng 1.9 Nguồn nhân lực 1.10 Hợp tác hoá, liên hợp hoá 1.11 Xử lý chất thải 1.12 Năng suất CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nguyên liệu SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật vii Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ 2.1.1 Nguồn gốc phê lịch sử phát triển cà phê Việt Nam 2.1.2 Phân loại cà phê 2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng cà phê 2.1.4 Thành phần hóa học cà phê 2.2 Tổng quan sản phẩm 13 2.2.1 Các dạng sản phẩm cà phê 13 2.2.2 Tiêu chuẩn chất lượng cà phê 14 CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH 16 3.1 Chọn phương pháp chế biến cà phê 16 3.2 Quy trình cơng nghệ 17 3.3 Thuyết minh quy trình sản xuất 18 3.3.1 Thu nhận, bảo quản nguyên liệu 18 3.3.2 Rữa phân loại theo kích thước 18 3.3.4 Xát cà phê tươi 19 3.3.5 Ngâm ủ, lên men 20 3.3.6 Rửa nhớt 21 3.3.7 Làm 21 3.3.8 Sấy cà phê 22 3.3.9 Sàng tạp chất 22 3.3.10 Xát cà phê thóc khơ 22 3.3.11 Đánh bóng cà phê 23 3.3.12 Phân loại 23 3.3.13 Phối trộn, cân, đóng bao 24 3.3.14 Bảo quản 24 CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 25 SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật viii Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ 4.1 Tình hình sản xuất nhà máy 25 4.2 Cân nguyên liệu cho chế biến cà phê nhân từ cà phê tươi 25 4.2.1 Đối với cà phê Robusta 27 4.2.2 Đối với cà phê Arabica Chari 32 CHƯƠNG 5: CÂN BẰNG NHIỆT CHO QUÁ TRÌNH SẤY KẾT THÚC 34 5.1 Xây dựng trình sấy lí thuyết 34 5.1.1 Các thông số ban đầu 35 5.1.2 Xác định thơng số khơng khí 35 5.2 Xây dựng trình sấy thực tế 38 5.2.1 Lượng nhiệt bổ sung thực tế 38 5.2.2 Xác định thông số tác nhân sấy sau sấy thực 38 5.2.3 Nhiệt lượng đầu vào trình sấy thực tế 39 5.2.4 Nhiệt lượng đầu trình sấy thực tế 40 5.2.5 Nhiên liệu sử dụng 41 CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 43 6.1 Thiết bị sấy thùng quay 43 6.1.1 Thể tích thùng sấy 43 6.1.2 Nhiệt độ sấy cho phép đốt nóng hạt 44 6.1.3 Kích thước thùng quay 44 6.1.4 Cấu tạo 44 6.2 Tính chọn calorife 45 6.2.1 Chọn kích thước ống truyền nhiệt 46 6.2.2 Xác định hiệu số nhiệt độ trung bình 47 6.2.3 Hệ số cấp nhiệt khói lị thành ống (1) 48 6.2.4 Hệ số cấp nhiệt từ thành ống khơng khí (2) 49 SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật ix Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ 6.2.5 Hệ số truyền nhiệt 50 6.2.6 Kích thước thiết bị 50 6.2.7 Lò đốt 52 6.3 Tính tốn xyclon 52 6.4 Quạt thổi khí 54 6.4.1 Tính chọn quạt 54 6.5 Hệ thống sấy tĩnh 64 6.5.1 Giới thiệu chung 64 6.5.2 Cấu tạo 64 6.6 Hệ thống làm phân loại 65 6.6.1 Cấu tạo 65 6.7 Máy xát vỏ tươi 66 6.7.2 Nguyên tắc hoạt động 67 6.8 Máy tách tạp chất 68 6.8.1 Cấu tạo 68 6.8.2 Nguyên tắc hoạt động 68 6.9 Máy xát khô 69 6.9.1 Cấu tạo 69 6.9.2 Nguên tắc hoạt động 69 6.10 Máy đánh bóng cà phê 70 6.10.1 Cấu tạo 70 6.10.2 Nguyên tắc hoạt động 70 6.11 Máy loại theo kích thước 71 6.11.1 Cấu tạo 71 6.11.2 Nguyên tắc hoạt động 71 SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật x Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ Diện tích - 16 m2 Ta chọn S = 4.4 = 16 (m2) 8.2.18 Phịng hóa nghiệm Chọn kích thước: Dài x rộng x cao = 10 x x 4,8 (m) S = 10 x = 60 (m2) 8.2.19 Cân Chọn cân có kích thước: S = x = 18 (m2) Bảng 8.1 Bảng tổng kết cơng trình TT Tên cơng trình Dài (m) Rộng(m) Cao(m) 54 & 42 18 & 12 10,8 Diện tích(m2) Phân xưởng phụ Sân chứa nguyên liệu 34 23 Kho bảo quản cà phê nhân 42 25 1050 Nhà hành (2 tầng) 24 9,6 192 Nhà xưởng khí 12 4,8 72 Kho chứa bao bì 6 4,8 36 Nhà bảo vệ 3,6 24 Nhà ăn 15 4,8 90 Nhà để xe 15 3,6 60 10 Gara ôtô 24 4,8 192 11 Nhà sinh hoạt vệ sinh 6 3,6 36 12 Kho nhiên liệu 6 8,4 36 13 Đài nước 6 16 36 14 Bãi chứa bã 54 15 Bể xử lý nước thải 9 81 16 TBA máy biến áp 4 16 17 Phòng hóa nghiệm 10 18 Cân 19 Đất mở rộng 782 4,8 Tổng cộng: (Fxd) + Tổng diện tích xây dựng nhà máy: Fxd =4311(m) + Chọn diện tích đất mở rộng 35% phân xưởng sản xuất SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 1476 60 18 4311 93 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ S= 1836 𝑥 35 = 642,6 (m2) 100 Chọn diện tích khu đất mở rộng: 42x15,5 + Diện tích khu đất: Fkd = Fxd , (m2) K xd Với: Kxd: hệ số xây dựng, % Đối với nhà máy thực phẩm thường Kxd = 35- 50 %, chọn Kxd= 35% Fkđ = 4311 0,35 = 12317 (m2) Chọn khu đất hình chữ nhật có kích thước sau: Dài x rộng = 125x105 m Fkđ = 120 x 110= 13125 (m2) Ngoài để đánh giá tiêu kinh tế kỹ thuật tổng mặt nhà máy cịn có hệ số sử dụng Ksd K sd = Fsd 100, % Fkâ Trong đó: Fkđ: diện tích bên hàng rào nhà máy, (m2) Fsd = Fxd +F rãnh hè + F hành lang + F xanh + F giao thông , (m2) + Fxd = 4847 (m2) + Diện tích hè rãnh:Fhr = 0,05Fkđ = 0,05 x 13125 = 656(m2) + Diện tích giao thông nhà máy:Fgt = 0,2Fkđ =0,2x 13125 = 2625(m2) + Diện tích hành lang:Fhl = 0,05.Fkđ =0,05x 13125 = 656 (m2) + Diện tích xanh:Fcx =0,1 Fkđ =0,1 x 13125= 1312,5 (m2) Vậy ta có:Fsd = 4311 +656+ 2625+ 656+ 1312,5 = 9560,5 (m2) Ksd= SVTH: Lê Thị Thể 9560,5 Fsd 100% = x100 = 73% 13125 Fkd GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 94 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ CHƯƠNG 9: TÍNH NƯỚC – NHIÊN LIỆU 9.1 Tính nhiên liệu 9.1.1 Tính nhiên liệu dùng cho lị đốt Theo phần tính chọn thiết bị ta có: + Lượng dầu FO tiêu tốn cho lị đốt q trình sấy tính B = B = 46,51 (kg/h) + Lượng dầu dùng cho lò đốt năm: B0 = 46,51x270 x24= 301384,8 (kg/năm) = 301384,8x 1.087 = 327605,28 (lít/năm) 9.1.2 Lượng xăng dầu dùng cho loại xe nhà máy Nhà máy dùng xe tải để vận chuyển nguyên liệu sản phẩm Với định mức xe dùng 20 (lít/ngày) Vậy lượng dầu cần dùng là: 20 x x 270 = 32400 (lít/năm) Ngồi nhà máy sử dụng thêm xe để đưa đón cán Định mức 10 (lít/ngày) Vậy lượng xăng cần dùng: 10 x 270 x = 2700 (lít/năm) 9.1.3 Lượng dầu dùng cho máy phát điện dự phòng + Định mức: 30 (lít/tháng) + Lượng dầu dùng cho năm: 30x11 = 330 (lít/năm) Vậy tổng lượng dầu cần dùng cho nhà máy năm là: G’ = 327605,28 +32400 + 2700 + 330 = 363035,28 (lít/năm) 9.1.4 Lượng than cần dùng cho lò đốt sấy tĩnh + Lượng than dùng: 20 (kg/h) + Lượng than dùng cho mẻ sấy: 40 (kg/mẻ) 9.2 Tính lượng nước cần dùng cho nhà máy 9.2.1 Nước dùng cho sản xuất Nhà máy sử dụng nhiều nước, nước dùng cho bể xiphông, dùng cho vệ sinh thiết bị, xử lý nguyên liệu Tuỳ theo mục đích sản xuất khác mà chất lượng nước khác Nhưng nói chung nước sử dụng phải đảm bảo yêu cầu sau: + Độ pH = ÷ + Khơng có mùi vị lạ SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 95 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 ngun liệu/giờ + Khơng có chất độc + Hàm lượng Fe2+, Fe3+ ≤ (mg/l) + Chỉ số coli < + Chuẩn số coli < 300 + Ít hợp chất hữu + Khơng có vi sinh vật gây bệnh Để đảm bảo chất lượng nước, trước đưa vào sản xuất nước phải qua xử lý: Sử dụng thiết bị tách Fe2+, Fe3+, tách phèn, tách mùi vị lạ * Lượng nước sử dụng cho máy tách tạp chất Vxp = 3.Vnl= 9950(kg / h) = 59,7 (m3/h) 500(kg / m ) → V = 24 x 59,7 = 1432,8 (m3/ ngày) * Lượng nước sử dụng cho máy xát tươi: Vxt= 1 9702, 74(kg / h) V nl = x = 1,94 (m3/h) 10 10 500(kg / m ) →V= 24 x 1,94 = 46,57 (m3/ ngày) * Lượng nước dùng cho lên men, đánh nhớt Vlm =0,15×2×Vb = 0,15×2×82,25 = 24,68 (m3/h) * Tổng lượng nước dùng cho sản xuất Vsx= 1432,8+1,94+ 46,57＋24,68 =1506 (m3/ ngày) 9.2.2 Lượng nước dùng cho sinh hoạt Nước dùng cho nhà ăn: + Tiêu chuẩn sử dụng: 30 (lít/ người.ngày) + Tổng số cán công nhân viên nhà máy ngày: 116 người → Vna = 30 x 116 = 3480 (lít/ ngày) = 3,48 (m3/ngày) Nước dùng cho nhà tắm: + Tiêu chuẩn 40 (lít/ người/ ngày) → Vnt = 116 x 40 = 4640 (lít/ ngày) = 4,64 (m3/ngày) Vậy lượng nước dùng cho sinh hoạt: Vsh = Vna + Vnt = 3,48 + 4,64 = 8,12 (m3/ngày) Nước dùng để tưới xanh Lấy 10% lượng nước sinh hoạt Vcx = 0,1 x 8,12 = 0,812 (m3/ngày) SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 96 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ Nước sử dụng vệ sinh thiết bị Lấy 10% lượng nước sinh hoạt Vvs = 0,812 (m3/ngày) Nước dùng để rửa xe Tiêu chuẩn 300 lít/ ngày Vrx = 300 x = 1800 (lít/ngày) = 1,8 (m3/ngày) Nước dùng chữa cháy Tiêu chuẩn 2,5 l/s tính cho Vcc = 2.5 x x 3600 = 27000 (lít) = 27 (m3) 9.2.3 Tổng lượng nước dùng cho nhà máy ngày Vt= Vsx + Vsh + Vcx + Vvs + Vrx (m3/ngày) Vt= 1506 + 8,12 + 0,812 + 0,812 + 1,8 = 1517,54 (m3/ngày) 9.2.4 Đài nước sử dụng cho nhà máy Đài nước làm thép khơng rỉ, hình trụ đứng Lượng nước chứa đài: Vsd = Vt.20 % + Vcc = 1517,54 x0,2 = 303,51 (m3/ngày) Chọn kích thước đài nước: Chọn đài nước hình trụ trịn, bán kính R = 3(m) Chiều cao đài nước:H= V sd 73.6 = = 10,74 (m)  R 3,14 x9 Chọn H = 11(m) Do nhà máy có phân xưởng sản xuất tầng cao 10,8 m Nên ta chọn tổng chiều cao đài nước Hđ = 12 (m) 9.2.5 Chọn bơm dùng để bơm nước Chọn 01 bơm để bơm nước lên đài nước Sử dụng bơm ly tâm có thông số kỹ thuật sau + Ký hiệu bơm : K + Năng suất bơm : ÷ 290 (m3/h) + Chiều cao hút : ÷ 5,5 (m) + Số vịng quay : 1450 ÷ 2900 (vịng/phút) + Hiệu suất bơm : 0,85 + Áp suất toàn phần : 18 ÷ 85 (m) + Nhiệt độ : < 800C SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 97 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ + Vật liệu làm bơm : gang + Bánh guồng : gang + Trục : thép cacbon SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 98 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ CHƯƠNG 10: KIỂM TRA SẢN XUẤT 10.1 Mục đích Cà phê loại nơng sản mà chất lượng chịu ảnh hưởng giai đọan quy trình sản suất, kể từ trồng trọt chế biến bảo quản Do đó, muốn cho chất lượng đảm bảo cần phải kiểm khâu một, phải có điều kiện tác động kỹ thuật xử lý cố trình sản xuất Vì kiểm tra sản xuất phải đạt mục đích sau Phát khắc phục kịp thời sai sót trình sản suất Khống chế việc thực tiêu kỹ thuật, tiêu kinh tế, để đạt sản phẩm tốt, tránh lãng phí lao động, lãng phí kỹ thuật gây nên Kiểm tra để nâng cao tinh thần trách nhiệm cán cơng nhân, đánh giá xác khâu sản xuất Việc kiểm tra tốt nâng cao tinh thần trách nhiệm cán công nhân viên Đánh giá chất lượng khâu sản xuất, tránh hư hỏng máy móc làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 10.2 Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất Kiểm tra thông số kỹ thuật, nguyên liệu vào cơng đoạn Trong q trình kiểm tra sản xuất yêu cầu kiểm tra phương pháp nhanh đơn giản cho kết Việc kiểm tra phải tiến hành thường xuyên khắp khâu chủ yếu công đoạn Khi xảy cố phải kịp thời sử lý 10.3 Các phương pháp kiểm tra 10.3.1 Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan tức xác định phẩm chất hạt cà phê hình thức bên giá trị bên qua cảm giác người kiểm tra Đánh giá hình thức bên ngồi gồm có: màu sắc hạt, độ căng bóng bề mặt độ đồng hạt 10.3.2 Phương pháp phân tích kiểm nghiệm Phương pháp lấy mẫu cà phê nhân Lấy mẫu đầu tiên: Dụng cụ lấy mẫu xiên gồm hai ống rỗng lồng vào Khi lấy mẫu phải nhẹ tay xiên ống vào bao sau lấy mẫu rút xiên khỏi bao SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 99 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ đổ vào chỗ chứa, điểm lấy mẫu trên, dưới, theo chiều dài bao Lấy mẫu trung bình: Trộn kỹ mẫu dùng phương pháp chia chéo gạt mẫu làm hai phần làm nhiều lần lúc có hai mẫu, mẫu thử trung bình phải có 650g khơng 400g 10.3.3 Phương pháp phân tích lý học Xác định hạt hồn tồn hạt khơng hồn tồn Hạt hồn tồn: hạt có màu sắc tự nhiên, hạt phải nguyên vẹn, không bị bạc màu, xuống phẩm hư hỏng khác Hạt khơng hồn tồn: gồm có loại hạt sau: hạt xuống phẩm, hạt lép, hạt vỡ, hạt bám vỏ lụa, hạt đen, hạt hỏng Hạt xuống phẩm: loại hạt lúc đầu tốt bảo quản không tốt, bị ẩm, gây nên bạc màu Hạt lép: bề mặt hạt nhăn nheo, màu hạt bình thường, hạt xốp, nhẹ Cách xác định: lấy mẫu thử trải khay trắng, lấy cặp nhặt hạt khơng hồn tồn để riêng, cân loại hạt khơng hồn tồn Gọi X phần trăm hạt khơng hồn toàn X xác định: X = a x100,% b - a: Tổng khối lượng hạt khơng hồn tồn - b: Khối lương mẫu thử Xác định khối lượng riêng hạt cà phê + Khối lượng riêng đặc trưng cho độ mức độ chín hạt Nó phụ thuộc vào thành phần hoá học cấu tạo hạt, chất thành phần hạt có khối lượng riêng khác + Cách xác định: dùng cân kỹ thuật cân 100g hạt cà phê cho vào xilanh có chia độ mm Trong xilanh có chứa nước toluen, biết thể tích nước toluen trước sau cho hạt ta biết thể tích hạt + Khối lượng riêng tính: d = p/v (g/cm3) Trong đó: - p: Khối lượng hạt (g) - v: Thể tích hạt (cm3) Xác định dung trọng hạt cà phê SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 100 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ + Dung trọng hạt cà phê trọng lượng 1lít hạt cà phê tính g hay kg Xác định dung trọng phần cho ta biết chất lượng hạt, dung trọng lớn biểu hạt mẩy tỷ lệ vỏ thấp + Cách xác định: Dụng cụ đo dung trọng ống tích 1lít cân Hạt đổ vào phiễu chảy từ từ xuống ống thể tích dùng dao gạt miệng ống để lấy lít đem cân Trong lượng cân giá trị dung trọng 10.3.4 Phương pháp phân tích hóa học Xác định độ ẩm hạt cà phê + Với cà phê nhân sống dùng phương pháp chia chéo lấy mẫu trung bình, mẫu thử 30g cà phê nhân Dùng cối chày giã nhỏ mẫu thử, cho toàn vào rây lắc + Tiến hành: Lấy cốc sứ sấy thật khô đến khối lượng khơng đổi sau cho vào cốc ÷ 7g mẫu cân khối lượng G1 Đem sấy cốc có chứa mẫu tủ sấy có nhiệt độ 1050C giờ, lấy để nguội bình tách ẩm sau đem cân ghi khối lượng lại đem sấy, cân, đạt khối lượng không đổi G2 G − G2  100 (%) Độ ẩm tính: W = G1 − G0 Với G0: Khối lương cốc sấy đến trọng lương không đổi (g) Xác định độ axit hạt cà phê Lấy khoảng 50 g hạt đem nghiền nhỏ thành bột (bột qua rây 0,8mm) Dàn mỏng bột kính bột dày khoảng ÷ 4mm Dùng kính khác ép lên trên, lấy kính Dùng muỗng cà phê xúc bột nhiều điểm khác nhau, lấy khoảng 5g đem cân để biết dung trọng Bột cho vào bình cần khơ (bình dung tích 100 ÷ 150ml) rót thêm vào 50ml nước cất Đậy nắp lại lắc đều, để yên 30 phút Thêm vào giọt phenolftalein lắc đem chuẩn độ NaOH 0,1N Độ axit xác định theo công thức: x= a  100  1000 10  g  (100 − w) Trong đó: + a: Số mol NaOH 0,1N dùng để trung hoà + w: Độ ẩm hạt (%) SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 101 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ Chương 11: AN TỒN LAO ĐỘNG - VỆ SINH XÍ NGHIỆP PHỊNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY 11.1 An tồn lao động An tồn lao động nhà máy đóng vai trị quan trọng, ảnh hưởng lớn đến trình sản xuất Vì cần phải đặc biệt quan tâm phổ biến rộng rãi thành viên nhà máy hiểu rõ tầm quan trọng Nhà máy cần đưa nội quy, biện pháp chặt chẽ để đề phịng cách có hiệu 11.2 Các nguyên nhân gây tai nạn - Tổ chức lao động liên hệ phận không chặt chẽ - Các thiết bị bảo hộ lao động cịn thiếu khơng đảm bảo an tồn - Ý thức chấp hành kỷ luật cơng nhân chưa cao - Vận hành máy móc khơng quy trình kỹ thuật - Trình độ thao tác cơng nhân cịn yếu - Các thiết bị khơng có hệ thống bảo vệ bảo vệ khơng an tồn 11.3 Một vài biện pháp hạn chế tai nạn lao động - Tại phân xưởng phải có sơ đồ quy trình vận hành loại thiết bị - Các đường ống dẫn hơi, nhiệt phải có lớp bảo ôn, van giảm áp, áp kế - Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp quy trình sản xuất, thiết bị có động máy xát, đánh bóng, sàng, quạt cần phải có lưới che chắn - Kho xăng, dầu, thành phẩm phải đặt xa nguồn nhiệt Không hút thuốc kho phân xưởng sản xuất - Cần có kỷ luật nghiêm trường hợp không tuân thủ nội quy nhà máy 11.4 Những yêu cầu an toàn lao động ❖ Đảm bảo ánh sáng Đảm bảo độ sáng tối thiểu Emin nhà máy, đặc biệt vào ca làm việc ban đêm Cần tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên ❖ An toàn điện - Về chiếu sáng: Số bóng đèn, vị trí treo, đặt công tắc, cầu dao phải phù hợp với thao tác Các mạch điện phải kín, đặt nơi khơ SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 102 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ - Về thiết bị điện: Mỗi thiết bị phải có hệ thống báo động riêng có cố, có rơle tự ngắt tải Mọi thiết bị phải nối đất ❖ An toàn sử dụng thiết bị Bộ phận truyền động cần phải che chắn, thiết bị cần có khoảng cách tương đối rộng, 800 mm Bên phân xưởng cần tương đối rộng rãi, thống mát, có đủ ánh sáng để công nhân dễ dàng làm việc Thường xuyên theo dõi chế độ làm việc máy, có chế độ vệ sinh, vô dầu mỡ định kỳ Sau ca làm việc cần nêu rõ tình trạng có cố để ca sau xử lý Mỗi công đoạn cần treo bảng nội quy vận hành cố xảy máy, an toàn lao động để nhắc nhở công nhân chấp hành triệt để quy chế bảo hộ lao động Tổ chức học tập thường xuyên ❖ Phòng chống ồn rung Với đặc điểm nhà máy lương thực, việc chống ồn rung quan trọng Nó ảnh hưởng đến hiệu suất máy móc, tuổi thọ cơng trình, tác động đến quan thần kinh công nhân vận hành sinh nhức đầu, mệt mỏi Làm giảm khả lao động dễ gây tai nạn lao động Để hạn chế giảm đến mức thấp tiếng ồn chống rung cần: + Lắp ráp thiết bị phải cân đối, bulông phải bắt chặt + Cần có thiết bị cách âm tốt nơi có độ ồn cao + Khi xử lý móng phân xưởng phải tính tốn kỹ lưỡng ❖ Chống sét Để đảm bảo an tồn cho cơng nhân làm việc thiết bị nhà máy cần phải có cột thu lơi vị trí cao 11.5 Vệ sinh xí nghiệp Vệ sinh xí nghiệp vấn đề quan trọng hàng đầu nhà máy thực phẩm Điều khơng làm cho môi trường nhà máy đẹp, tạo tâm lí thoải mái cho cơng nhân, tăng hiệu làm việc mà cịn góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Xí nghiệp phải ln sẽ, thống mát Cần có thảm cỏ hệ thống xanh khn viên nhà máy nhằm tạo mơi trường khơng khí lành Phải định kỳ khử trùng toàn nhà máy, đặc biệt kho nguyên liệu, thành phẩm Chống xâm nhập mối, mọt, chuột Các mương rãnh thoát nước phải ln ln thơng Vệ sinh xí nghiệp bao gồm SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 103 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ vấn đề sau: Cấp nước, thơng gió, chiếu sáng… 11.5.1 Vệ sinh cá nhân Vấn đề đặc biệt cần thiết cho công nhân lao động trực tiếp Khi vào nhà máy phải mặc đồng phục, đeo trang Không ăn uống khu sản xuất, thực khám sức khoẻ định kỳ cho công nhân 11.5.2 Vệ sinh thiết bị Các thiết bị phải vệ sinh thường xuyên định kỳ thời điểm cố định thiết bị ngừng vận hành 11.5.3 Xử lý phế liệu Phế liệu trình sản xuất xanh, vỏ quả, vỏ thóc, nước nhớt loại dễ lây nhiễm bẩn Sau mẽ phải đưa phân xưởng để xử lý Những loại phế liệu bán cho nhà máy sản xuất phân bón Việc phải hợp đồng chặt chẽ để tránh ứ đọng phế liệu, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người mơi trường 11.5.4 Phịng cháy chữa cháy Đây công tác đôi với an tồn lao động Phịng chống cháy tốt đảm bảo an toàn lao động, bảo vệ tài sản, tính mạng cho cán cơng nhân viên nhà máy Vòi nước chữa cháy phải lắp đặt trực tiếp đài nước kiểm tra van khoá thường xuyên Mỗi xưởng phải có vị trí định chứa dụng cụ chữa cháy Muốn thực tốt việc này, nhà máy cần tổ chức huấn luyện thường xuyên cho đội ngũ chữa cháy nhà máy thông báo nội quy phòng cháy chữa cháy cho tất cán công nhân viên chức nhà máy biết Hàng tháng có kiểm tra định kì thể lực, phương pháp, cách chữa cháy (giả tạo)…mỗi năm tổ chức thi phòng cháy chữa cháy tổ chức chữa cháy nhân tạo với quy mô lớn Các cố gây hoả hoạn như: Các mảnh kim loại không loại bỏ vào thiết bị gia công gây tia lửa điện Hệ thống cách điện bị hở gây chập điện Để đảm bảo an toàn sản xuất cần thực tốt nội quy nhà máy: + Thường xuyên kiểm tra mạch điện, hệ thống dây dẫn + Các thiết bị tách kim loại phải làm bề mặt thường xuyên + Các loại phế liệu, nguyên vật liệu dễ cháy phải thu dọn gọn gàng + Các đường ống nước phục vụ cho cơng việc chữa cháy ln có nước, kiểm tra định kỳ có diễn tập cơng tác chữa cháy Trong nhà kho, nhà sản xuất có trang bị bình khí CO2 chữa cháy Có hệ thống báo động có hỏa hoạn xảy SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 104 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ KẾT LUẬN Cà phê loại thức uống ưa chuộng Việt Nam đặc biệt giới trẻ, đồng thời mặt hàng xuất có giá trị nước ta Ban đầu, cà phê nhân chế biến cách đơn giản ngày với phát triển công nghê, cà phê sản xuất cách công phu với suất lớn cho sản phẩm với chất lượng cao phong phú với nhiều mặt hàng khác Tuy nhiên thực tế cho thấy, sản phẩm cà phê chưa xứng đáng với tiềm lực thực mà thiên nhiên ưu đãi Do việc thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân phương pháp ướt với suất 10 nguyên liệu /giờ phần đáp ứng nhu cầu cà phê chất lượng cao cho thị trường Sau thời gian tìm hiểu đề tài với hướng dẫn thầy giáo Đặng Minh Nhật giúp đỡ bạn bè, tìm tịi thân qua kênh điện tử, sách báo giúp tơi hồn thành đồ án Qua trình tìm hiểu để hoàn thành đồ án, em biết mơ hình sản xuất cà phê nhân thực tế, từ dây chuyển công nghệ đến thiết bị cách bố trí Em nắm thiết kế nhà máy, biết cách lựa chọn bố trí thiết bị cho hợp lí thuận tiện Em nắm rõ quy trình sản xuất, yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, đặc biệt việc tính tốn thiết kế, xây dựng,… Và hành trang bổ ích cho ems au trường Tuy nhiên hạn chế thời gian kiến thức khả tìm hiểu thân có hạn nên đồ án em cịn nhiều thiếu sót Vì mong sụ góp ý thầy môn bạn để đề tài ngày hoàn thện Đà Nẵng, ngày .tháng năm 2018 Sinh viên thực Lê Thị Thể SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 105 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoàng Minh Trang (1983), Kỹ thuật chế biến cà phê, NXB Nơng nghiệp Lê Ngọc Thạch (2003), Giáo trình kỹ thuật sản xuất sản phẩm nhiệt đới, NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Thọ (2008), Kỹ thuật sản xuất sản phẩm nhiệt đới, NXB KH & KT Hà Nội, NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh Đặng Minh Nhật (2006), Giáo án kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên (1999),Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất - Tập1, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Trần Văn Phú (1991), Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Khoa học kỹ thuật HàNội Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa (1992), Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học tập 2, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Xuân Toản (1999),Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hố chất - Tập2, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Bin (2001), Tính tốn q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 10 Trần Thế Truyền (1991), Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, NXB Đà Nẵng 11 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-che-bien-ca-phe-qua-tuoi/may-xat-quava-tach-qua-lan-trong-ca-phe-thoc/296/349 (15/04/2018) 12 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phe-thoc/may-phanloai-tap-chat/297/359 (15/04/2018) 13 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phe-thoc/may-xatvo/297/360 (16/04/2018) 14 http://processingmachines.buivanngo.com.vn/product/may-danh-bong-ca-phe/ (16/04/218) SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 106 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/giờ 15 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loai-ca-phenhan/may-phan-loai-kich-thuoc/298/354 (16/04/2018) 16 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loai-ca-phe- nhan/may-phan-loai-theo-trong-luong/298/355 (20/04/2018) 17 http://namphuthai.com/tim-hieu-ve-may-phan-loai-mau-hat-nong-san/ (20/04/2018) 18 http://www.xcafe.com.vn/webapp/product_detail.php?product_id=58 (20/04/2018) 19 http://svs.vn/can-dong-bao-hat-1-pheu-can-pm01-ct.html (20/04/2018) 20 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loai-ca-phenhan/gau-tai/298/550 (20/04/2018) 21 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-che-bien-ca-phe-qua-tuoi/may-ruaqua/296/347 (21/04/2018) SVTH: Lê Thị Thể GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 107 .. .Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/ giờ TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt với suất 10 nguyên liệu/ giờ. .. Nhật viii Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/ giờ 4.1 Tình hình sản xuất nhà máy 25 4.2 Cân nguyên liệu cho chế biến cà phê nhân từ cà phê tươi... Nhật 13 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt suất 10 nguyên liệu/ giờ + Cà phê đánh bóng: Cà phê nhân chế biến ướt bóc vỏ lụa tác động học làm mặt cà phê bóng đẹp + Cà phê rang: