Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ sắn lát khô năng suất 5 000 lít sản phẩmngày

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 CỒN 96ᴼ TỪ SẮN LÁT KHƠ NĂNG SUẤT 5000 LÍT SẢN PHẨM/NGÀY Người hướng dẫn: ThS BÙI VIẾT CƯỜNG Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ MƠ Số thẻ sinh viên: 107120136 Lớp: 12H2 Đà Nẵng, 5/2017 TÓM TẮT Cồn (ethanol) sản phẩm phổ biến ngành thực phẩm công nghiệp, với tính chất khác loại cồn ứng dụng ngành khác nhau: sản xuất rượu, y tế, mỹ phẩm, sơn, phụ gia xăng để tăng hiệu suất nhiên liệu Cồn dạng lượng sinh học thông dụng sản xuất từ nguyên liệu chứa đường mía, củ cải đường, nguyên liệu giàu tinh bột, loại xăng thân thiện với môi trường, giúp bảo vệ môi trường Để đáp ứng đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 960 từ sắn lát khô suất 5000 lít sản phẩm/ngày” tiến hành Đồ án bao gồm thuyết minh, vẽ Bản thuyết minh gồm có chương: Chương 1: Lập luận kinh tế Chương 2: Tổng quan, Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ Chương 4: Tính cân vật chất Chương 5: Tính chọn thiết bị Chương 6: Tính nhiệt – – nước Chương 7: Tính tổ chức tính xây dựng Chương 8: Kiểm tra chất lượng nguyên liệu, bán thành phẩm thành phẩm Chương 9: An toàn lao động vệ sinh nhà máy Bản vẽ bao gồm: Bản vẽ số 1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ Bản vẽ số 2: Mặt phân xưởng sản xuất Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất Bản vẽ số 4: Sơ đồ đường ống nước Bản vẽ số 5: Tổng mặt nhà máy Thiết kế nhà máy sản xuất cồn thiết kế có khả ứng dụng cao 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: NGUYỄN THỊ MƠ Lớp: 12h2 Khoa: Hóa Tên đề tài đồ án: Số thẻ sinh viên: 107120136 Ngành: Công nghệ thực phẩm Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 960 từ sắn lát khô suất 5000 lít sản phẩm/ngày Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Nguyên liệu sắn lát khô Sản phẩm cồn 96ᵒ Năng suất 5000 lít sản phẩm/ngày Nội dung phần thuyết minh tính tốn: MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHƯƠNG 6: TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC CHƯƠNG 7: TỔ CHỨC VÀ TÍNH XÂY DỰNG CHƯƠNG 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU, BÁN THÀNH PHẨM VÀ THÀNH PHẨM CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): BẢN 1: SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ (A0) BẢN 2: MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÍNH (A0) BẢN 3: MẶT CẮT PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÍNH (A0) BẢN 4: SƠ ĐỒ HƠI – NƯỚC PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÍNH (A0) BẢN 5: TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY (A0) Họ tên người hướng dẫn: Phần/ Nội dung: ThS Bùi Viết Cường Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/01/2017 Ngày hoàn thành đồ án: 15/05/2017 Trưởng Bộ môn PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT Đà Nẵng, ngày 12 tháng năm 2017 Người hướng dẫn ThS BÙI VIẾT CƯỜNG LỜI NÓI ĐẦU Đồ án tốt nghiệp sản phẩm cuối sinh viên phải áp dụng tất kiến thức học tích lũy suốt năm ngồi ghế nhà trường Những kiến thức tiếp thu suốt trình học trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng tảng vững giúp tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp này, cịn hành trang q báu giúp tơi bước vào đời cách vững tự tin Tôi xin chân thành cảm ơn thầy khoa Hóa thầy cô môn Công nghệ thực phẩm trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng tận tình giảng dạy giúp đỡ tơi suốt q trình học tập trường Tơi xin chân thành cảm ơn thầy ThS Bùi Viết Cường người bảo tận tình cho tơi kiến thức kinh ngiệm quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp Sinh viên thực Nguyễn Thị Mơ i CAM ĐOAN Em xin cam đoan luận văn tốt nghiệp “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khơ suất 5000 lít sản phẩm/ngày” thiết kế em hướng dẫn ThS Bùi Viết Cường Bản đồ án không chép, số liệu tính tốn trung thực Nội dung đồ án gồm có chương, vẽ, tài liệu tham khảo trích dẫn đầy đủ quy định Nếu phát có gian lận em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, kết luận văn Đà Nẵng, ngày 12 tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Thị Mơ ii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn i Lời cam đoan liêm học thuật Mục lục ii iii Danh sách bảng biểu, hình vẽ xi Trang MỞ ĐẦU Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ 1.1.Đặc điểm thiên nhiên 1.1.1.Khí hậu 1.1.2.Thổ nhưỡng 1.1.3.Địa điểm xây dựng 1.2.Nguồn cung cấp nguyên liệu .2 1.3.Hợp tác hóa 1.4.Hệ thống cấp điện 1.5.Nguồn cung cấp 1.6.Nhiên liệu 1.7.Nguồn cung cấp nước 1.8.Thoát nước 1.9.Giao thông vận tải .3 1.10.Nguồn nhân lực .3 1.11.Thị trường tiêu thụ 1.12.Nguồn nhân lực .3 Chương 2: TỔNG QUAN .4 2.1.Tổng quan nguyên liệu 2.1.1.Sắn… 2.1.1.1.Giới thiệu sắn 2.1.1.2.Cấu tạo củ sắn 2.1.1.3.Thành phần hóa học củ sắn iii 2.1.2.Nước… 2.1.3.Nấm men .7 2.2.Phương pháp sản xuất 2.2.1.Phương pháp sản xuất etanol 2.2.2.Các phương pháp đường hóa 2.2.2.1.Đường hóa liên tục 2.2.2.2.Đường hóa gián đoạn 2.2.3.Các phương pháp lên men 10 2.2.3.1.Lên men gián đoạn 10 2.2.3.2.Lên men bán liên tục (còn gọi lên men theo kiểu pha dần) 11 2.2.3.3.Lên men liên tục 12 2.2.4.Phương pháp sản xuất cồn 96 odùng chất hấp phụ chọn lọc zeolite 13 2.3.Tổng quan sản phẩm 13 2.3.1.Cồn 96o (Bio – ethanol) 13 2.3.1.1.Định nghĩa 13 2.3.1.2.Ứng dụng 13 2.3.2.Tính chất vật lý .14 2.3.3.Tính chất hóa học 14 2.4.Tình hình sản xuất sử dụng cồn 96o .14 2.4.1.Tại Việt Nam 14 2.4.2.Trên giới 15 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 17 3.1.Chọn dây chuyền công nghệ 17 3.2.Thuyết minh quy trình công nghệ 18 3.2.1.Làm .18 3.2.1.1.Mục đích 18 3.2.1.2.Cách tiến hành 18 3.2.2.Nghiền nguyên liệu .19 3.2.2.1.Mục đích 19 3.2.2.2.Tiến hành 19 3.2.3.Nấu nguyên liệu 20 3.2.3.1.Mục đích 20 iv 3.2.3.2.Tiến hành 20 3.2.4.Làm nguội .22 3.2.4.1.Mục đích 22 3.2.4.2.Tiến hành 22 3.2.5.Đường hóa 22 3.2.5.1.Mục đích 22 3.2.5.2.Tiến hành 22 3.2.6.Lên men 23 3.2.6.1.Mục đích 23 3.2.6.2.Tiến hành 24 3.2.7.Chưng cất tinh chế 24 3.2.7.1.Mục đích 24 3.2.7.2.Tiến hành 25 3.2.8.Bốc nhiệt 26 3.2.8.1.Mục đích 26 3.2.8.2.Tiến hành 26 3.2.9.Hấp phụ - giải hấp 26 3.2.9.1.Mục đích 26 3.2.9.2.Tiến hành 26 3.2.10.Ngưng tụ, làm nguội bảo quản 27 Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 28 4.1.Biểu đồ nhập liệu .28 4.2.Biểu đồ sản xuất nhà máy 28 4.3.Tính cân sản phẩm 28 4.3.1.Các thông số ban đầu 28 4.3.2.Tính tốn cân vật chất 29 4.3.2.1.Công đoạn làm 29 4.3.2.2.Công đoạn nghiền 29 4.3.2.3.Công đoạn nấu sơ 30 4.3.2.4.Cơng đoạn phun dịch hóa 31 4.3.2.5.Cơng đoạn nấu chín 31 4.3.2.6.Công đoạn tách 32 v 4.3.2.7.Công đoạn làm nguội .32 4.3.2.8.Công đoạn đường hóa 33 4.3.2.9.Công đoạn làm nguội .34 4.3.2.10.Nhân giống cấp .34 4.3.2.11.Nhân giống cấp .34 4.3.2.12.Công đoạn lên men 35 4.3.2.13.Công đoạn chưng cất .36 4.3.2.14.Tinh chế 37 4.3.2.15.Gia nhiệt 38 4.3.2.16.Hấp phụ - giải nhiệt 38 4.3.2.17.Ngưng tụ 40 Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ .42 5.1.Sàng rung 42 5.2.Máy nghiền 42 5.3.Bunke chứa sắn sau nghiền .42 5.4.Cân định lượng 43 5.5.Thùng hòa trộn .44 5.6.Nồi nấu sơ 45 5.7.Thiết bị phun dịch hóa .46 5.8.Nồi nấu chín 47 5.9.Thiết bị tách .48 5.10.Phao điều chỉnh mức .49 5.11.Thiết bị làm nguội ống lồng ống sau tách 50 5.12.Thùng đường hóa 51 5.13.Thiết bị làm nguội ống lồng ống sau đường hóa 51 5.14.Thùng nhân giống cấp I 52 5.14.1.Thùng nhân giống cấp I 52 5.14.2.Quan hệ kích thước thùng nhân giống .53 5.15.Thùng nhân giống cấp II 53 5.16.Thiết bị lên men .54 5.17.Thiết bị tách CO2 55 5.18.Thùng chứa giấm chín 56 vi người lao động trực tiếp ca: 48 + 30 = 83 người 7.2 Tính cơng trình xây dựng 7.2.1 Khu sản xuất Khu sản xuất bao gồm khu: - Khu xử lý nguyên liệu, nấu, đường hóa, nhân giống - Khu lên men - Khu chưng cất – tinh chế 7.2.1.1 Khu xử lý nguyên liệu, nấu, đường hóa nhân giống Xây dựng tầng: Bước cột 6m, nhịp nhà 12m, kích thước: 36,4 × 12,4 × 7,2 (m) Diện tích: 451 (m2) 7.2.1.2 Khu lên men Khu lên men đặt trời đặt gần khu nấu Diện tích: 211,12 m2 Kích thước: chiều dài: 18,2 m, chiều rộng: 11,6 m, chiều cao 11 m 7.2.1.3 Khu chưng cất – tinh chế Khu chưng cất – tinh chế đặt ngồi trời Diện tích: 211,12 m2 Kích thước: chiều dài 18,2 m, chiều rộng 11,6 m, chiều cao 23 m 7.2.2 Phân xưởng điện Xây dựng tầng Diện tích: 108 m2 Kích thước 12 × × (m) 7.2.3 Kho nguyên liệu Nguyên liệu chứa bao (70 kg/bao) xếp chồng tạo khối Kích thước bao: chiều dài bao (m), đường kính bao 0,7 (m) Lượng sắn cần sản xuất ngày: 14245,01 (kg) Lượng sắn dùng 10 ngày là: 14245,01× 10 = 142450,1 (kg) Thể tích bao nguyên liệu chiếm chỗ: V = h    R = 1 3,14  0,252 = 0,196 Thể tích nguyên liệu chiếm chỗ: V1 = 142450,1  0,196 = 558, 404 (m3) 50 Chọn hệ số chứa đầy kho 0,7, thể tích thực nguyên liệu chiếm chổ VTT = 558, 404 = 797, 72 (m3) 0, Kích thước kho: 18 × 12 × 7,2 (m), diện tích kho: 216 (m2) 7.2.4 Kho thành phẩm SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 88 Lượng cồn sản xuất ngày 5000 (lít) = (m3) Kho thành phẩm xây dựng có kích thước chứa lượng thành phẩm sản xuất 10 ngày là: 50 m3 Chọn thùng thân hình trụ có đường kính (m), chiều cao thùng (m) Thể tích thùng V =   R  h = 3,14 × (1,5)2 × = 62,8 (m3) Số thùng cần dùng là: 50 = 0, 79 Chọn thùng 62,8 Kích thước kho thành phẩm: × × (m), diện tích kho: 36 (m2) 7.2.5 Phân xưởng lị Kích thước: × × (m), diện tích: 81 (m2) 7.2.6 Nhà hàng Bao gồm phịng sau: - Phịng giám đốc: × = 24 (m2) - Phịng tài vụ: × = 24 (m2) - Phịng kỹ thuật: × = 24 (m2) - Hội trường: : 18 × = 108 (m2) - Phịng tổ chức hành chính: × = 24 (m2) - Phịng phó giám đốc: × (6 × 4) = 48 (m2) - Phòng kế hoạch kinh doanh: × = 24 (m2) - Phịng y tế: × = 16 (m2) Tổng diện tích: 288 (m2) Xây dựng nhà hai tầng, kích thước: tầng 1: (24 × × 4) m, tầng 2: (24 × 6× 4) m 7.2.7 Trạm xử lí nước Kích thước: × × (m), diện tích trạm nước: 36 (m2) 7.2.8 Nhà tắm Nhà máy có tỉ lệ nam khoảng 65%, tỉ lệ nữ khoảng 35% Nhà tắm: Tính cho 60% ca lao động trực tiếp: 60 × 30/100 = 18 (người) Số phịng tắm tính trung bình: (người/phịng) Vậy xây dựng phịng, có phịng nam phịng nữ Kích thước phịng: × 1,5 × (m) Vậy kích thước nhà tắm: 12 × 1,5 × (m), diện tích: 18 (m2) 7.2.9 Nhà vệ sinh Nhà máy có tỉ lệ nam khoảng 65%, tỉ lệ nữ khoảng 35% Nhà vệ sinh: Tính cho 60% ca đơng nhất: 60 × 83/100 = 50 (người) Số nhà vệ sinh tính trung bình: (người/phịng) Vậy xây dựng phịng có phịng nam phịng nữ Kích thước phịng: × 1,5 × (m) Kích thước nhà vệ sinh: 16 × 1,5 × (m), diện tích: 24 (m2) SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 89 7.2.10 Nhà ăn, tin Tính cho 2/3 số lượng công nhân ca đông nhất:  83  54 người Diện tích cho người 2,5 (m2), diện tích nhà ăn: 54 × 2,5 = 135 (m2) Kích thước nhà ăn: 12 × 12 × (m), diện tích nhà ăn, tin: 144 (m2) 7.2.11.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) 7.2.12.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) 7.2.13.Gara tơ Đây nơi để xe nhà máy trạm bảo quản sửa chữa xe Số xe nhà máy bao gồm: xe lãnh đạo nhà máy, xe đưa đón cơng nhân, xe chở hàng Kích thước gara: ( 24 × × 6) m, diện tích Gara ơtơ: 144 (m2) 7.2.14.Nhà để xe Tính 80% công nhân ca đông nhất: 83 (người) 1,5 m2 cho xe máy nên diện tích là:125 (m2) Kích thước là: 24 × × (m), diện tích nhà để xe: 162 (m2) 7.2.15.Phòng thường trực bảo vệ Phòng xây dựng gần cổng vào nhà máy Gồm phòng, phòng cổng trước phịng cổng sau Kích thước phịng: × × (m), diện tích phịng: 16 (m2) 7.2.16.Khu xử lý bã nước thải Kích thước khu xử lý bã nước thải: 15 × × (m), diện tích: 90 (m2) 7.2.17.Kho nhiên liệu Dùng để chứa dầu đốt cho lò hơi, xăng xe máy phát dự phịng: Kích thước: × × (m), diện tích kho nhiên liệu: 72 (m2) 7.2.18.Trạm bơm Kích thước trạm bơm: × × (m), diện tích trạm bơm: 36 (m2) 7.2.19.Trạm máy nén thu hồi CO2 Kích thước: × × (m), diện tích trạm máy nén thu hồi CO2: 72 (m2) Bảng 7.3 Bảng tổng kết cơng trình STT Tên cơng trình Kích thước (m) Khu nấu, đường hóa, nhân giống 36,4 × 12,4 × 7,2 Khu lên men Khu chưng cất – tinh chế, hấp phụ 18,2×11,3×11 11fghjvhj11111114 18,2 × 11,3 × 23 Phân xưởng điện lạnh 12 × × SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường Diện tích (m2) 451 211,12 211,12 108 90 Kho nguyên liệu 18 × 12 × 7,2 216 Kho thành phẩm × × 6,6 36 Phân xưởng lị 9×9×6 81 Kho vật tư 12 × × 72 Nhà hành 24 × × 144 10 Nhà xử lý nước 6×6×6 36 11 Nhà tắm 12 × 1,5 × 18 12 Nhà vệ sinh 16 × 1,5 × 24 13 Nhà ăn – tin 12 × 12 × 144 14 Trạm biến áp 4×4×6 16 15 Trạm bơm 6×4×4 24 16 Nhà chứa máy phát điện dự phịng 6×6×4 36 17 Gara ơtơ 24 × × 144 18 Nhà để xe 24 × × 162 19 Phịng thường trực bảo vệ × (4 × × 4) 32 20 Kho nhiên liệu 9×9×5 72 21 Bể xử lý bã nước thải 15 × × 90 22 Trạm máy nén thu hồi CO2 9×9×6 72 Tổng cộng 2400,24 7.2.20 Lượng nước dùng cho sinh hoạt 7.2.20.1 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: V1 =3 ×25 ×30 ×0,6=1350 (lít⁄ngày)= 1,354 (m3 ⁄ngày) 7.2.20.2 Nước dùng cho nhà ăn Tính 20 lít cho người ngày Lượng nước cần dùng là: V2 =3 ×20 × 83 ×0,6 = 2988 (lít⁄ngày)= 2,997 (m3 ⁄ngày) 7.2.20.3 Nước dùng cho mục đích khác Sử dụng V3 = (m3/h) = 72 (m3/ngày) Tổng lượng nước dùng sinh hoạt: Vsinh hoạt =V1 + V2 + V3 = 1,354 + 2,997 + 72 = 76,351 (m3 ⁄ngày) 7.3 Tính tổng mặt nhà máy 7.3.1 Khu đất mở rộng SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 91 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 = 30 – 100% diện tích đất xây dựng ban đầu, chọn a = 50% Diện tích khu đất mở rộng: Fmr = 50% × 873,24 = 436,62 (m2) Kích thước khu đất là: 24 × 18 (m) 7.3.2 Diện tích khu đất xây dựng nhà máy FKD = F XD [7] K XD FKD: Diện tích khu đất FXD: Diện tích xây dựng cơng trình FXD = 2400,24 (m2) KXD: Hệ số xây dựng Nhà máy thực phẩm KXD = 30 – 50% Chọn Kxd = 35% FKD = 2400, 24 = 6857,83 (m2) Diện tích khu đất: 90 × 76 (m) 0,35 7.3.3 Tính hệ số sử dụng KSD = FSD [7] 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 = 0,35 × FXD = 840,1 (m2) FGT: Diện tích giao thơng: FGT = 0,4 × FXD = 960,1 (m2) Fhè, rãnh: Diện tích hè rãnh: Fhè, rãnh = 0,3 × FXD = 720,1 (m2) Nên: KSD = FSD = 840,1 + 960,1 + 720,1 + 2400,24 = 4920,54 (m2) 4920,54 = 0, 72 Vậy Kxd = 35%, KSD = 0,72 6857,83 SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 92 Chương 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU, BÁN THÀNH PHẨM VÀ THÀNH PHẨM 8.1 Kiểm tra nguyên liệu 8.1.1 Xác định độ ẩm Cách tiến hành theo phụ lục Độ ẩm ngun liệu tính theo cơng thức sau: 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 [2] 8.1.2 Xác định hàm lượng tinh bột Cách tiến hành theo phụ lục Xác định theo phương pháp hóa học Hàm lượng tinh bột xác định: TB = a  250  100  0,9% bm 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 sắn mẫu thí nghiệm 0,9: hệ số chuyển glucoza thành tinh bột [2] 8.1.3 Xác định hàm lượng protein thơ nitơ hịa tan nguyên liệu Xác định theo phương pháp Kjeldal Cách tiến hành theo phụ lục Dung dịch chưng chuẩn NaOH 0,1N để suy lượng axit tác dụng với NH3 Hàm lượng Nitơ tính theo cơng thức: (a − b )  0,0014 % 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 bột sắn [2] 8.2 Xác định hoạt độ chế phẩm enzyme nấu đường hoá tinh bột Cách tiến hành theo phụ lục SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 93 Giả sử số ml dịch thủy phân chuẩn hết a, dịch enzyme hết b hệ số Linơ tính sau: Hệ số Linơ: Li = 100 100 −  0,1 b a 0,1: tỉ số pha lỗng dịch enzyme thí nghiệm [2] 8.3 Kiểm tra dịch đường hóa giấm chín sau lên men 8.3.1 Độ rượu giấm chín Cách tiến hành theo phụ lục Độ rượu giám tính: ( A − A0 ) 1,15 20  100 (mg/100ml) A: số ml Na2S2O3 tiêu hao thí nghiệm A0: số ml Na2S2O3 tiêu hao mẫu trắng 1,15: lượng rượu tương ứng với 1ml Na2S2O3 0,1N [2] 8.3.2 Đường tinh bột sót giấm chín Xác định tổng hàm lượng tinh bột đường theo phương pháp thủy phân axit [2].Cách tiến hành theo phụ lục Tổng lượng tinh bột đường giấm xác định: 18,9  ( D3 − D4 )  n (%) [2] 1000 8.4 Kiểm tra chất lượng cồn sản phẩm 8.4.1 Nồng độ rượu Đo độ rượu rượu kế Tiến hành: Ống đong cồn kế phải sạch, khô Rót cồn mẫu vào ống đong đặt thẳng đứng Nhiệt độ đo cần làm lạnh gia nhiệt đến xấp xỉ 20oC Từ từ thả cồn kế vào buông tay cho cồn kế dao động đến dừng lại vị trí cân đọc độ cồn dùng nhiệt kế xác định nhiệt độ cồn Đọc đến lần để lấy kết trung bình Khi đọc phải đặt mắt ngang tầm mức cồn 8.4.2 Hàm lượng axit este cồn Cách tiến hành theo phụ lục Hàm lượng axit tính theo cơng thức: Trong đó: V   10  100 (mg/l) [2] C V: Số dung dịch NaOH 0,1N tiêu hao điện phân 6: Số mg axetic ứng với 1ml NaOH 0,1N 10: Hệ số chuyển thành lít 100: Hệ số chuyển thành cồn 100% SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 94 C: Nồng độ cồn dung dịch đem phân tích Hàm lượng este cồn xác định: E = V  8,8  10  100/c (mg/l) [2] V: số ml NaOH 0,1N tiêu hao chuẩn H2SO4 dư 8,8: lượng este etylic ứng với 1ml NaOH 0,1N 8.4.3 Xác định hàm lượng andehit theo phương pháp Iốt Cách tiến hành theo phụ lục Hàm lượng andehyt xác định: (V − V0 )  0,22  1000 50  C % (mg/l) [2] V, V0: số ml dung dịch I2 0,01N tiêu hao mẫu thí nghiệm mẫu kiểm chứng 0,22: số mg andehyt axetic tương ứng 1ml dung dịch I2 0,01N C: số ml rượu mẫu lấy để phân tích 8.4.4 Xác định hàm lượng ancol cao phân tử Cách tiến hành theo phụ lục Hàm lượng ancol cao phân tử tính theo cồn: a  100 (mg/l hay %) C a: hàm lượng dầu fusel mẫu C: nồng độ cồn mẫu thí nghiệm [2] 8.4.5 Xác định hàm lượng ancol metylic (CH3OH) Tiến hành: Lấy ống nghiệm to (18  180) khơ sạch, cho vào 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 Khi dung dịch có màu vàng, thêm vào 1ml dung dịch axit sunfuric đậm đặc, 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 thí nghiệm nhạt màu dung dịch mẫu xem đạt tiêu chuẩn hàm lượng ancol metylic, màu thí nghiệm đậm không đạt [2] 8.4.6 Xác định thời gian oxy hóa Dùng ống đong 50ml có nút nhám cho vào 50ml cồn thí nghiệm đặt vào nồi giữ nhiệt 20oC, sau 15 phút dùng ống hút cho vào 1ml dung dịch KMNO4 0,02% Đậy nút nhám lắc đặt vào nồi giữ tiếp 20oC Màu KMNO4 thay đổi đạt tới màu dung dịch mẫu rót đầy vào ống đong khác Thời gian từ cho KMNO4 vào kết thúc xem thời gian oxy hóa Thời gian dài chứng tỏ cồn có chất lượng tốt SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 95 Dung dịch mẫu: Cân xác 0,25g CoCl2 0,28g UO2(NO2)2 hịa tan thành 100ml dùng mẫu cục Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng Việt Nam [2] 8.4.7 Xác định hàm lượng furfurol (C5H4O2) 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 khơng màu cồn đạt tiêu chuẩn, xuất màu hồng xem cồn khơng đạt tiêu chuẩn có chứa nhiều furfurol [2] SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 96 Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY 9.1 An toàn lao động 9.1.1 An toàn lao động dành cho người Để thực tốt công tác mày phải thực tốt vấn đề sau: - Giáo dục ý thức biện pháp bảo hộ lao động - Công nhân trực tiếp sản xuất cấp phát quần áo bảo hộ lao động theo định kì - Cơng nhân phải có găng tay để tránh đứt, xước tay vận chuyển - Đối với công nhân vận hành máy, công nhân phân xưởng điện cần có găng tay, kính bảo vệ mắt, ủng… - Các cầu giao điện phải che đậy cẩn thận, phải thường xuyên kiểm tra bảo dưỡng Câc dây điện đèn, điện máy cần chắn, có bọc lớp cách điện tốt 9.1.2 An toàn trang thiết bị Trong nhà máy, hệ thống máy thiết bị tương đối phức tạp, đường ống dẫn van nhiều, tác nhân có tính độc hại Do an tồn lao động trang thiết bị vơ quan trọng - Máy móc thiết bị phải sử dụng chức phù hợp với công suất - Mỗi thiết bị phải có hồ sơ rõ ràng, sau ca làm việc phải bàn giao nêu rõ tình trạng để ca sau dễ quản lý - Phải có chế độ vệ sinh, bơi dầu mỡ vào ốc vít dể tránh rị rỉ, xả dầu khí khơng ngưng khỏi hệ thống 9.1.3 An toàn điện sản xuất - Các dây tải phải có dây nối đất, có cầu chì riêng để tránh tượng chập mạch - Cần cách điện cho phần mang điện - Trạm biến áp phải đặt cách nơi đông người - Áp dụng biện pháp kĩ thuật giảm nhẹ nguy hiểm điện bị rị rỉ ngồi 9.1.4 An toàn kho Trong kho phải trang bị đầy đủ ánh sáng để phục vụ cho việc nhập, xuất kho tránh nhầm lẫn, hàng hố phải có bao bì 9.1.5 Phịng chống cháy nổ Phịng máy có thiết bị dễ cháy nổ, gây nhiễm mơi trường khơng an tồn trang thiết bị Để phòng chống phải tuân theo qui định thao tác, thể chế gây cháy Cơng tác phịng chống cháy nổ phải trọng, lập đội phòng chống cháy nổ để kịp thời cứu chữa có trách nhiệm việc phòng cháy chữa cháy SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 97 9.2 Vệ sinh công nghiệp Yêu cầu vệ sinh công nghiệp vấn đề thiếu nhà máy công nghiệp thực phẩm Nếu vệ sinh không tốt làm nhiễm tạp khuẩnvà làm hư hỏng sản phẩm sau 9.2.1 Vệ sinh cá nhân - Phải sử dụng quần áo sẽ, mặc đồ bảo hộ lao động đầy đủ - Thực tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân viên theo định kỳ - Không ăn uống sản xuất 9.2.2 Vệ sinh máy móc thiết bị Thiết bị, máy móc hoạt động theo định kỳ phải ngưng hoạt động để vệ sinh, sát trùng Ngoài ra, sau ca cần phải làm vệ sinh dụng cụ chế biến cho 9.2.3 Vệ sinh phân xưởng, nhà máy Thường xuyên thực kiểm tra vệ sinh phân xưởng sản xuất Sau ca phải vệ sinh nơi làm việc, nhà máy cần có hệ thống cấp, nước tốt, tránh ứ đọng gây hôi thối … 9.2.4 Xử lý phế liệu Đối với bã rượu sau chuyển vào khu xử lí bã bán cho cơng ty sản xuất thức ăn gia súc, biện pháp tốt để bảo vệ môi trường giảm chi phí xử lí rác thải đồng thời tăng hiệu kinh tế 9.2.5 Xử lý nước sản xuất Nước ảnh hưởng đến chát lượng sản phẩm nên việc sử lý nước trước sử dụng cần thiết Nước phải xử lí độ cứng, tẩy mùi yêu cầu đảm bảo vệ sinh 9.2.6 Xử lý nước thải Sau sản xuất, lượng nước thải thải cần phải sử lý phương pháp vi sinh đạt tiêu chuẩn cho phép đưa cống ngầm An tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp đóng vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, xuất uy tín nhà máy Do phải ý mức tuyệt đối thực yêu cầu đề SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 98 KẾT LUẬN Cồn dạng lượng sinh học thân thiện với môi trường, giúp bảo vệ môi trường Việc xây dựng Nhà máy sản xuất cồn nguyên liệu sắn lát khô cần thiết Tận dụng nguồn nguyên liệu sắn phong phú dồi Việt Nam, phù hợp với điều kiện sản xuất trình độ nhân lực, tạo công ăn việc làm cho công nhân Tuy nhiên, q trình tính tốn lựa chọn cơng nghệ khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy bạn góp ý giúp đề tài hoàn thiện Đồ án tốt nghiệp hội để tiếp cận thực tế, tổng hợp kiến thức suốt thời gian học vừa qua Thông qua đồ án tốt nghiệp, học nhiều điều từ việc lựa chọn công nghệ, phương pháp sản xuất tạo tiền đề giúp tơi thuận lợi cơng việc sau SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng việt [1] Phan Thị Lan Khanh, Công nghệ bảo quản chế biến ngũ cốc củ cho bột, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường đại học Nơng Lâm [2] Nguyễn Đình Thưởng, Nguyễn Thanh Hằng, Công nghệ sản xuất kiểm tra cồn Etylic, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2007 [3] Nguyễn Văn Phước, Kỹ thuật sản xuất rượu etylic, Bộ lương thực thực phẩm, 1979 [4] Nguyễn Thị Hiền (chủ biên) tập thể tác giả, Khoa học – công nghệ malt bia, NXB Khoa Học & Kỹ Thuật Hà Nội, 2009 [5] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng, Phạm Xn Toản , Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập II, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2006 [6] Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên, Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập I, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2006 [7] Trần Thế Truyền, Cơ sở thiết kế nhà máy, Khoa Hóa – Trường Đại học Kỹ Thuật, Đà Nẵng, 1999 Tài liệu tiếng anh [8] Hitesh Jagani, Karteek Hebbar, Sagar S Gang, P Vasanth Raj, Raghu Chandrashekhar H and J.Venkata Rao “An Overview of Fermenter and the Design Considerations to Enhance Its Productivity”, Department of Pharmaceutical Biotechnology, Manipal College of Pharmaceutical Sciences Manipal University, Manipal, Karnataka, India, Pharmacologyonline 1: 261-301, 2010 [9] O.O Oladunmoye, R Akinoso and A.A Olapade, Evaluation of some physical chemical properties of wheat, cassava, maize and cowpea flours for break making, Department of Food Technology Faculty of Technology University of Ibadan Ibadan, 200001 Nigeria, 693–708, 2010 Tài liệu web [10] Cổng thông tin điện tử tỉnh Đắk Lắk, Cụm công nghiệp Buôn Hồ https://daklak.gov.vn/-/cum-cong-nghiep-buon-ho (25/01/2017) [11] Sở xây dựng Đắk Lắk, Gới thiệu quy hoạch http://www.soxaydungdaklak.gov.vn/Thongtincanbiet/Hatangkythuat/hethonghatangk ythuatdothi/Gioithieuquyhoach/tabid/184/cat/148/ArticleDetailId/192/ArticleId/185/la nguage/vi-VN/Default.aspx (26/01/2017) [12] Công ty TNHH TM – DV sơm Thiên Long, Thực phẩm cồn thực phẩm https://conthucpham.wordpress.com/tag/con-dung-trong-thuc-pham/(29/01/2017) [13] Bộ giao thơng vận tải, Tìm hiểu xăng sinh học http://www.mt.gov.vn/mmoitruong/tin-tuc/993/35215/tim-hieu-ve-xang-sinh-hoc.aspx (02/02/2017) - [14] Cơ quan hiệp hội lượng Việt Nam, Nhiên liệu sinh học trạng sản xuất, sử dụng Việt Nam – http://nangluongvietnam.vn/news/vn/dien-hat-nhannang-luong-tai-tao/nang-luong-tai-tao/nhien-lieu-sinh-hoc-va-hien-trang-san-xuat-sudung-o-viet-nam.html (02/02/2017) [15] VnExpress, Vì sản xuất ethanol Việt Nam ‘thoi thóp’ – http://kinhdoanh.vnexpress.net/tin-tuc/doanh-nghiep/vi-sao-san-xuat-ethanol-tai-vietnam-thoi-thop-3383743.html (02/02/2017) [16] Biofuels Association of Australia, Ethanol use around the world – http://biofuelsassociation.com.au/biofuels/ethanol/ethanol-use-around-the-world/ (03/02/2017) [17] Cung cấp máy sàng rung hãng Thượng Hải – http://rongbay.com/HaNoi/Cung-cap-may-sang-rung-chinh-hang-Thuong-Hai-c100-raovat-20209088.html (20/03/2017) [18] Công ty TNHH thương mại dịch vụ kỹ thuật Thành An, Máy nghiền búa – http://thanhangroup.com/537/May-nghi%E1%BB%81n-da/May-nghien-bua.html (21/02/2017) [19] Vinacom, Cân tự động – http://www.vinacomm.vn/CAN-TU-DONG-p82057.vnc (21/02/2017) [20] Qjet DSI INC – http://www.q-jet.com/ (25/02/2017) [21] Công ty nồi vafthieets bị áp lực, Nồi đốt dầu , đốt gas nằm ngang – http://noihoichatluongcao.com/san-pham/noi-hoi-dot-dau-dot-gas-nam-ngang.html (30/03/2017) [22] Cây lương thực, Giống sắn KM419 Đắk Lắk – http://cayluongthuc.blogspot.com/2013/04/san-km419-o-ak-lak.html (26/01/2017) [23] FAO, Storage and Processing of Roots and Tubers in the Tropics – http://www.fao.org/docrep/x5415e/x5415e01.htm (26/01/2017) [24] Mạng thông tin khoa học công nghệ TP.HCM, Phương pháp sản xuất bioethanol từ hạt dưa hấu – http://www.cesti.gov.vn/hoi-dap-cong-nghe/phuongphap-san-xuat-bioethanol-tu-hat-dua-hau.html (27/01/2017) [25] Công ty cổ phần máy thiết bị công nghiệp Phúc Thái, Cấu tạo máy nghiền búa – http://phucthai.com.vn/tu-van-san-pham/cau-tao-va-nguyen-ly-cua-may-nghienbua/ (20/02/2017) [26] Máy phân loại làm vật liệu rời – https://voer.edu.vn/m/may-phan-loai-lamsach-vat-lieu-roi/cc6db3ea (20/02/2017) [27] Máy gia công sản phẩm thực phẩm – https://voer.edu.vn/m/may-gia-cong-cosan-pham-thuc-pham/cc3e8ab8(21/02/2017) [28] Công ty TNHH sản xuất thương mại công nghiệp Thành Đạt, Máy bơm ly tâm Ebara CDX-200 – http://maybomebara.vn/may-bom-ebara-cdx/may-bom-ly-tamebara-cdx-200.html (29/03/2017) ... vụ:” Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khơ suất 50 00 lít sản phẩm/ngày” SVTH: Nguyễn Thị Mơ GVHD: ThS Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96? ? từ sắn lát khô suất 50 00 lít sản. .. phẩm Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 960 từ sắn lát khơ suất 50 00 lít sản phẩm/ngày Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Nguyên liệu sắn lát khô. .. 5. 28 Thùng chứa dầu fusel 71 HÌNH 5. 29 Bơm ly tâm .73 HÌNH 7.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy 86 xiii Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96? ? từ sắn lát khơ suất 50 00 lít