Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô 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 KHÔ NĂNG SUẤT 10 TẤN NGUYÊN LIỆU/ GIỜ Sinh viên thực hiện: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN Đà Nẵng – Năm 2018 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ LỜI MỞ ĐẦU Trong tình hình kinh tế xã hội ngày phát triển, sống người bận rộn với công việc khiến cho đầu óc khơng tỉnh táo thoải mái làm việc tách cà phê nóng khiến cho đầu óc người trở nên tỉnh táo tràn đầy sức sống cho làm việc Cà phê loại thức uống có tác dụng thần kì đến khơng đem lại kích thích cho não bộ, cịn giúp cho hệ tiêu hóa,… ngồi ảnh hưởng không tốt uống với liều lượng nhiều hay người có sức khỏe khơng tốt Cà phê thức uống du nhập vào Việt Nam từ Châu Âu đến trở thành thức uống phổ biến thiếu người Việt toàn giới Cà phê loại thức uống ủ từ hạt cà phê lấy từ cà phê Giống cà phê bắt nguồn từ nước có khí hậu nhiệt đới Châu Phi vùng Madagascar, Comoros, Mauritius Reunion Giống lan rộng từ Châu Phi đến nước giới có 70 quốc gia, chủ yếu khu vực nằm gần đường xích đạo thuộc Châu Mỹ, Đơng Nam Á, Ấn Độ Châu Phi Và Việt Nam quốc gia trồng xuất cà phê lớn giới Năm 1997, Việt Nam vượt qua Indonesia trở thành quốc gia xuất cà phê đứng thứ giới Vào năm 2000, Việt Nam vượt Colombia để giữ vị trí thứ giới xuất cà phê Bây Việt Nam nước có sản lượng cà phê đứng thứ hai giới sau Braxin với sản lượng cà phê năm 2016 1,8 triệu cà phê mặt hàng xuất lớn thứ hai Việt Nam sau gạo Để có sản lượng cà phê cao nhờ vào điều kiện tự nhiên thuận lợi Việt Nam thích hợp cho cà phê dễ dàng phát triển Tuy nhiên, với sản lượng cà phê cao xuất không giới thực tế nguồn thu nhập từ cà phê đem lại không cao chủ yếu nước ta nhà máy sản xuất cà phê để xuất mà chủ yếu xuất cà phê nhân chất lượng cà phê nhân khơng đảm bảo Vì việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê nhân có chất lượng cao việc làm cần thiết giúp nâng cao chất lượng cà phê nước xuất đem lại hiệu kinh tế cho người dân, doanh nghiệp cho đất nước Với tình nhiệm vụ giao “thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/ giờ” SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Đặt vấn đề [13] Việt Nam nước có kinh tế đà phát triển mạnh mẽ kinh tế dựa vào nơng nghiệp chủ yếu Trong kinh tế sản xuất cà phê đóng vai trị quan trọng với mạnh nước có sản lượng cà phê đứng thứ hai giới Tuy nhiên giá cà phê Việt Nam xuất giới có giá không cao bị ép giá chất lượng cà phê sản xuất không đảm bảo, để giải vấn đề vấn đề cấp thiết xây dựng nhà máy sản xuất cà phê nhân cho chất lượng sản phẩm tốt ổn định, đứng vững thị trường Vì ta phải lựa chọn cơng nghệ phù hợp, trang thiết bị tiên tiến địa điểm xây dựng thích hợp Để xây dựng nhà máy sản xuất cà phê nhân cần ý vấn đề sau: + Tính khả thi + Vị trí xây dựng + Địa điểm xây dựng + Năng suất + Đường giao thông + Nguyên liệu thị trường tiêu thụ sản phẩm + Nguồn cung cấp lượng: điện, nước, nhiên liệu + Nguồn nhân lực + Hợp tác hóa, liên hợp hóa + Xử lý chất thải 1.2 Tính khả thi [12] Việt Nam đường cơng nghiệp hóa, đại hóa đời sống người ngày tăng cao nên nhu cầu thưởng thức sản phẩm từ cà phê ngày cao, thị trường tiêu thụ cho mặt hàng cà phê đa dạng ngồi nước, ngồi diện tích đất sản xuất cà phê Việt Nam tăng thêm hàng năm dẫn đến nguồn nguyên liệu dồi điều kiên cho ngành sản xuất cà phê phát triển không ngừng 1.3 Địa điểm xây dựng SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ Việc chọn địa điểm để xây dựng phân xưởng đóng vai trò quan trọng Nhà máy phải đặt địa điểm cho vừa đảm bảo hoạt động tốt thời gian sản xuất đồng thời đáp ứng yêu cầu công nghệ trang thiết bị phương pháp mà ta lựa chọn để chế biến Muốn nhà máy xây dựng cần phải thoả mãn điều kiện sau: gần nguồn nguyên liệu, gần sông hồ để tận dụng nguồn nước, gần mạng lưới điện quốc gia, điều kiện khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió thích hợp, nguồn lao động dồi dào… Daklak nằm vùng trung tâm khu vực Tây Nguyên, đầu nguồn hệ thống sơng Serepok Daklak tỉnh có sản lượng cà phê lớn nước với 190.000 Ha cà phê năm 2016-2017 Và ngồi Daklak cịn có vị trí địa lí thuận lợi nhờ phía đơng giáp với Khánh Hịa, phía nam giáp với Lâm Đồng phía bắc giáp với Gia Lai với nguồn nguyên liệu dồi giao thông lại thuận lợi Căn vào điều kiện thuận lợi định đặt nhà máy Daklak cụ thể khu cơng nghiệp Hịa Phú cách trung tâm thành phố Buôn Mê Thuộc 15 km theo quốc lộ 14 phía Nam Daklak có nhiệt độ trung bình hàng năm 23,30C độ ẩm 82% có hướng gió hướng đơng bắc 1.4 Nguồn ngun liệu [12] Daklak vùng có diện tích trồng cà phê lớn nước, với diện tích trồng cà phê lên đến 203.740ha sản lượng gần 448.000 niên vụ 2016-2017 Nguồn nguyên liệu cà phê Daklak đa dạng phong phú với nhiều chủng loại Ngồi nguồn ngun liệu cịn vận chuyển đến từ tỉnh lân cận Gia Lai Lâm Đồng vùng trồng cà phê lớn nước 1.5 Đường giao thông [12] Nhà máy nằm địa điểm rât thuận tiện cho giao thông: + Đường bộ: Nhà máy nằm gần sát quốc lộ 14, gần quốc lộ 13, 19 thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu phân phối sản phẩm + Đường thủy: Nhà máy cách cảng Nha Trang khoảng 150 km nên sử dụng cảng để phân phối sản phẩm nước cách thuận tiện + Đường sắt: Nhà máy dùng tơ vận chuyển sản phẩm ga Nha Trang, đóng Container để đưa sản phẩm khắp nơi 1.6 Thị trường tiêu thụ Trong thời kì kinh tế phát triển nhu cầu người ngày tăng lên nhu cầu tiêu thụ SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ cà phê tăng theo, cà phê thức uống lâu đời nước thị trường Châu Âu thức uống phổ biến, thị trường tiêu thụ cà phê nhiều nước 1.7 Nguồn cung cấp nguyên liệu + Điện: Nhà máy sử dụng nguồn điên mạng lưới quốc gia đường dây 500 KV hạ xuống 220/380 V Để đảm bảo hoạt động nhà máy liên tục, nhà máy chuẩn bị máy phát điện dự phòng + Nước: Nguồn nước nhà máy bơm từ hệ thống nước thành phố giếng khoan nhà máy, sau qua hệ thống xử lý đưa vào sản xuất + Nhiên liệu sử dụng nhà máy bao gồm: Dầu FO-R, xăng dùng cho xe ô tô, xe tải nhà máy 1.8 Nguồn nhân lực Theo thống kê năm 2014 dân số Daklak đạt gàn 1,8 triệu người dan số thành thị đạt gần 426.000 người chiếm gần 27% dân số toàn tỉnh Ngoài Daklak tỉnh thu hút dân tỉnh phía Bắc đổ sinh sống làm việc thời gian gần Với số cho thấy nguồn nhân lực dồi nhân lực chỗ nhân lực đổ Ngoài cán quản lý, kỹ sư tuyển trường đại học như: Đại Học Tây Nguyên, Đại Học Bách Khoa, Đại học Yersin…và nhân tài nước 1.9 Hợp tác hóa, liên hợp hóa Việc hợp tác hóa nhà máy cà phê Daklak tỉnh khác thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy móc, phát triển nâng cấp, cải tiến kỹ thuật nhà máy đồng thời qua hợp tác tạo điều kiện cho việc sử dụng chung cơng trình giao thơng vận tải, cơng trình cung cấp điện, nước…Ngồi ra, liên hợp hóa cịn có tác dụng nâng cao hiệu kinh tế, nâng cao hiệu sử dụng nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm 1.10 Xử lý chất thải Trong trình sản xuất cà phê lượng nước thải sử dụng không nhiều nhiên để đảm bảo vệ sinh môi trường cần xử lý nước thải trước thải bên ngoài, chất thải rắn xử lý cách đào hố chôn để tránh gây nhiễm mơi trường, cịn chất thải dạng vỏ trấu sử dụng làm nhiên liệu để đốt nhằm giảm chi phí nhiên liệu cho nhà máy SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU 2.1 Giới thiệu cà phê 2.1.1 Lịch sử cà phê Việt Nam [14] - Ngành cà phê Việt Nam đánh dấu từ năm 1857 thầy tu mang trồng nhà thờ Hà Nam, Quảng Bình, Kom Tum - Năm 1888, đồn điền cà phê người Pháp khởi nằm Kẻ Sở, Bắc Kỳ với giống cà phê chè trồng vùng ven sông - Đến năm 1930 Việt Nam có 5.900 diện tích trồng cà phê đến thập kỷ 60 nước ta phát triển số nông trường quốc doanh cà phê tỉnh phía Bắc vùng Sơn La – Tây Bắc - Những năm 1964 -1967 diện tích trồng cà phê đạt mức cực đại với 13.000 - Sau năm 1975, cà phê Việt Nam phát triển mạnh tỉnh Tây Nguyên - Sau năm 1986, ngành công nghiệp chế biến cà phê phát triển đột biến Mối liên kết hợp tác người trồng, sản xuất nhà nước đem đến kết việc xây dựng thương hiệu cà phê thành phẩm xuất sản phẩm bán lẻ Mà điển hình giai đoạn cà phê Trung Nguyên vào năm 1996 Highlands Coffee vào năm 1998 - Vào cuối năm 1990, Việt Nam trở thành nhà sản xuất cà phê thứ giới sau Brazil quốc gia xuất cà phê Robusta lớn giới 2.1.2 Các vùng cà phê nước ta [16] Các vùng nước ta trồng chủ yếu loại cà phê: Giống Arabica, giống Robusta giống Cheri Các vùng trồng cà phê tỉnh Đắk Lắk, Gia Lai, Lâm Đồng Với sản lượng trung bình khoảng 1,97 cà phê nhân/ Cà phê Robusta chiếm xấp xỉ 95% diện tích gieo trồng chủ yếu trồng Tây Nguyên số tỉnh Đơng Nam Bộ Đồng Nai, Bình Phước, Bà Rịa – Vũng Tàu Cà phê Arabica chiếm khoảng 5% tổng diện tích 8% tổng sản lượng cà phê, trồng rãi rác tỉnh miền núi phía Bắc Lai Châu, Sơn La, Yên Bái, ,…kéo dài đến tỉnh Miền Trung Thanh Hóa, Quảng Trị, Quảng Nam,… phần tỉnh Lâm Đồng SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ 2.2 Hình 2.1 Phân bố vùng trồng cà phê mùa vụ 2013/2014 Đặc tính kỹ thuật cà phê [19] Cà phê chi thuộc họ Thiến thảo (Rubiaceae) bao gồm nhiều loài lâu năm khác Tuy nhiên, khơng phải lồi chứa Caffein hạt, rang lên để uống Một số loài khác xa với cà phê thường thấy Cà phê thuộc giống Coffea gồm 70 loại khác có khoảng 10 loại có giá trị kinh tế trồng trọt, người ta thường trồng loại chính: + Giống Arabica + Giống Robusta + Giống Chari Ba giống có thời vụ xen kẽ nên tạo điều kiện thuận lợi cho trồng trọt thu hoạch Trong hai loại Robusta Arabica trồng nhiều 2.2.1 Cà phê Arabica (cà phê chè) Đây loài cà phê đứng đầu tổng sản lượng cà phê xuất toàn giới, chiếm 61% Ở Việt Nam không phù hợp thổ nhưỡng khí hậu nên diện tích trồng khoảng 10% tổng diện tích canh tác cà phê, chủ yếu tập trung số tỉnh vùng cao phía bắc vài khu vực nhỏ Lâm Đồng, Đăk Lăk SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ Hình 2.2: Cà phê chè 2.2.1.1 Đặc tính - Cây thích mọc vùng cao, có khí hậu lạnh - Độ cao thích hợp: Trên 1000m đến 1500m so với mực nước biển - Lượng mưa phù hợp: 1500mm – 2000mm - Nhiệt độ ưa thích: 20 – 22°C - Lượng ánh sáng mặt trời: cần cà phê vối, chí cần trồng nhiều che bóng - Cây trưởng thành có chiều cao từ 4-6m, mọc hoang dã cao đến 15m - Cây cho từ năm thứ sau trồng, 25 năm bị xem già cỗi, cần thay - Cây có tán lớn, nhỏ hình van, xanh đậm - Quả hình bầu dục, có nhân, lượng caffein hạt 1-2%, nhiên lại có vị thơm ngon đặc trưng so với cà phê vối 2.2.1.2 Năng suất - Loại thường: 400 – 500 kg cà phê nhân/ha - Loại tốt: 600 – 800 kg cà phê nhân/ - Tỷ lệ thành phẩm/nguyên liệu: khoảng 14 – 20% 2.2.2 Cà phê Robusta ( cà phê vối) Là quan trọng thứ hai loại cà phê Ngày chiếm khoảng 30% sản phẩm cà phê sản xuất từ loại cà phê SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khơ suất 10 ngun liệu/giờ Hình 2.3: Cà phê vối 2.2.2.1 Đặc tính - Khí hậu thích hợp: Nhiệt đới gió mùa - Độ cao thích hợp: 400 – 1000m so với mực nước biển - Lượng mưa phù hợp: 1000mm - Nhiệt độ ưa thích: 24-29°C - Lượng ánh sáng mặt trời: Cần nhiều - Cây dạng thân gỗ bụi, để sinh trưởng tự nhiên đạt độ cao 10m - Cho thu hoạch sau trồng 3-4 năm, tuổi thọ lên đến 30 năm, nhiên suất giảm dần từ năm thứ 20-25 trở - Lá cà phê vối to trung bình, chiều dài từ 15-20cm, hình oval có màu xanh đậm, tán xung quanh nhỏ - Quả hình trịn, có nhân, so với cà phê chè cà phê mít, hạt cà phê vối nhỏ - Lượng caffein hạt 2-4%, nhiên hương vị đắng gắt không thơm ngon cà phê chè Do giá bán thấp cà phê chè 2.2.2.2 Năng suất So với cà phê chè cà phê vối có suất nhỏ hơn, trung bình từ 500 – 600 kg cà phê nhân/ha, thơm có khả chống chọi với sâu bệnh tốt 2.2.3 Cà phê Chari ( cà phê mít) Có nguồn gốc từ xứ Ubangui Chari thuộc biển Hồ, gần sa mạc Xahara, du nhập vào Việt Nam từ năm 1905 SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khơ suất 10 ngun liệu/giờ Hình 2.4: Cà phê mít 2.2.3.1 Đặc tính - Sinh trưởng mạnh thích hợp với nhiều loại khí hậu - Độ cao phù hợp: 800m – 1000m - Lượng mưa: từ 1000mm trở lên - Nhiệt độ ưa thích: 25 – 30°C - Cây dạng thân gỗ, thường hãm độ cao 4-6m, mọc tự nhiên cao 15m Nhìn từ xa có tán rộng to giống mít - Sau 4-5 năm trồng cho thu hoạch lên đến 30-40 năm - Quả to hình bầu dục, bên thường có nhân nhất, chế biến thành thành phẩm có vị chua đặc trưng, thường thích hợp với “gu” số nước châu Âu 2.2.3.2 Năng suất - Loại thường: 500 – 600 kg cà phê nhân/ha - Loại tốt: 1200 – 1400 kg cà phê nhân/ha - Tỷ lệ thành phẩm/nguyên liệu từ 10 – 15% SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 10 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ Diện tích hè rãnh: Fhè rãnh = 0,05 x Fkđ = 0,05 x 14100 = 705 (m2) Diện tích giao thơng: Fgiao thơng = 0,15 x Fkđ = 0,15 x 14100 = 2115 (m2) Diện tích hành lang: Fhành lang = 0,05 x Fkđ = 0,05 x 14100 = 705 (m2) Diện tích xanh: Fcây xanh = 0,15 x Fkđ = 0,15 x 14100 = 2115 (m2) Vậy ta có: Fsd = 4935 + 705 + 2115 + 705 + 2115 = 10575 (m2) Suy ra: Ksd = Fsd 10575  100% =  100 = 75 % 14100 Fkd SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 97 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ CHƯƠNG 9: TÍNH NƯỚC SỬ DỤNG Trong nhà máy dụng nước cho nhiều mục đích khác như: nước dùng cho sinh hoạt, tưới cây, chữa cháy,… Nói chung nước sử dụng phải đảm bảo yêu cầu sau: + Độ pH : ÷ + Khơng có mùi vị lạ + Khơng có chất độc + Hàm lượng Fe: < 0,5 (mg/l) + Chỉ số coli: < + Chuẩn số coli: < 300 + Ít hợp chất hữu + Khơng có vi sinh vật gây bệnh 9.1 Lượng nước dùng cho sinh hoạt 9.1.1 Nước dùng cho nhà ăn Tiêu chuẩn: 30 (lít/ngày.người) Tổng số cán cơng nhân viên nhà máy ngày: 118 người Lượng nước cần cho nhà ăn là: Vnă = 30  118 = 3540 (lít/ngày) = 3,54 (m3/ngày) 9.1.2 Nước dùng cho nhà tắm SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 98 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ Tiêu chuẩn: 40 (lít/ngày.người) Lượng nước cần cho nhà tắm: Vnt = 40  118 = 47220 (lít/ngày) = 4,72 (m3/ngày) Vậy lượng nước dùng cho sinh hoạt: Vsh = Vnă + Vnt = 3,54 + 4,72 = 8,26 (m3/ngày) 9.2 Nước dùng để tưới xanh Lấy 10% lượng nước sinh hoạt Lượng nước dùng để tưới xanh: Vcx = 8,26  10% = 0,826 (m3/ngày) 9.3 Nước dùng để vệ sinh thiết bị Lấy 10 % lượng nước sinh hoạt Lượng nước dùng để vệ sinh thiết bị: Vvs = 8,26  10% = 0,826 (m3/ngày) 9.4 Nước dùng để rửa xe Tiêu chuẩn: 300 (lít/ngày.xe) Tổng số xe nhà máy sử dụng: 12 xe Lượng nước dùng để rửa xe: Vrx = 300  12 = 3600 (lít/ngày) = 3,6 (m3/ngày) SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 99 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ 9.5 Nước dùng để chữa cháy Tiêu chuẩn: 2,5 (lít/s) tính chữa cháy Tổng nước dùng để chữa cháy: Vcc = 2,5   3600 = 27000 (lít) = 27 (m3) 9.6 Tổng lượng nước sử dụng nhà máy Vậy tổng lượng nước sử dụng nhà máy: Vt = Vsh + Vcx + Vvs + Vrx = 8,26 + 0,826 + 0,826 + 3,6 = 13,512 (m3/ngày) 9.7 Đài nước sử dụng cho nhà máy Đài nước làm thép khơng rỉ, hình trụ đứng Lượng nước chứa đài: Vsd = Vt  20% + Vcc = 13,512  20% + 27 = 29,7(m3/ngày) Kích thước đài nước: + Chọn đài nước hình trụ trịn, bán kính R = 3(m) + Chiều cao đài nước: H= Vsd 29,7 = 3,14   R SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 100 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ = 1,05 (m) → Chọn H = (m) Do nhà máy có phân xưởng sản xuất tầng cao 9,6 (m) nên ta chọn tổng chiều cao đài nước: Hđ = 12 (m) 9.8 Chọn bơm dùng để bơm nước Chọn bơm để bơm nước lên đài nước Sử dụng bơm ly tâm có thông số kỹ thuật sau [10,tr Tr 444] + Ký hiệu bơm: K + Năng suất bơm: – 290 (m3/giờ) + Chiều cao hút: – 5,5 (m) + Số vòng quay: 1450 – 2900 (vòng/phút) + Hiệu suất bơm: 0,85 + Áp suất toàn phần: 18 – 85 (m) + Nhiệt độ: < 800C + Vật liệu làm bơm: Gang + Trục: Thép cacbon CHƯƠNG 10: KIỂM TRA SẢN XUẤT SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 101 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ 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 q 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 công 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 cơng đoạn Khi xảy cố phải kịp thời xử lý 10.3 10.3.1 Các phương pháp kiểm tra Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan xác định phẩm chất hạt cà phê hình thức bên ngồi 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 [8 tr112-122] 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 đổ vào chỗ chứa, điểm lấy mẫu trên, dưới, theo chiều dài bao SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 102 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ + 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 10.3.3.1 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 không 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 tồn, X xác định: X= a  100 b (%) - a: tổng khối lượng hạt khơng hồn tồn - b: khối lương mẫu thử 10.3.3.2 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 - p: khối lượng hạt (g) - v: thể tích hạt (cm3) 10.3.3.3 Xác định dung trọng hạt cà phê SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 103 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ + Dung trọng hạt cà phê trọng lượng lít 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 Trọng lượng cân giá trị dung trọng 10.3.4 Phương pháp phân tích hóa học [8, tr 132-139] 10.3.4.1 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 lượng cốc sấy đến trọng lượng không đổi (g) G1, G2 : xác định 10.3.4.2 Xác định độ axit hạt cà phê Lấy khoảng 50 g hạt đem nghiền nhỏ thành bột (bột qua rây 0,8 mm) Dàn mỏng bột kính bột dày khoảng 3÷ 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 ÷ 150 ml) rót thêm vào 50ml nước cất Đậy nắp lại lắc đều, để yên 30 phút Thêm vào giọt phenolphtalein 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: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 104 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ CHƯƠNG 11: VỆ SINH CƠNG NGHIỆP VÀ AN TỒN LAO ĐỘNG 11.1 Vệ sinh cơng 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 luôn thông 11.1.1.Vệ sinh cá nhân Mỗi công nhân phải chấp hành quy định vệ sinh cá nhân sản xuất: + Làm việc nhà máy phải + Nghiêm cấm không hút thuốc làm việc để tránh ảnh hưởng đến sức khoẻ người Không ăn uống khu vực sản xuất + Phải mặc đồ bảo hộ lao động Cịn nhà máy: Có chế độ bồi dưỡng thích đáng cho cơng nhân viên, thực chế độ khám sức khỏe cho công nhân theo định kỳ tháng/1 lần 11.1.2 Vệ sinh máy móc thiết bị Định kỳ ngừng hoạt động máy móc để vệ sinh phải đảm bảo suất nhà máy Cần vệ sinh thiết bị trước đưa mẻ vào Các phận sinh khói bụi cần đặt cuối hướng gió 11.1.3.Vệ sinh phân xưởng, nhà máy Các phịng thí nghiệm, nhà ăn, cần phải lau chùi ngày Nhà kho, nhà sản xuất cần phải vệ sinh định kỳ Mỗi cá nhân phải có ý thức giữ gìn vệ sinh chung Thường xun kiểm tra việc thực vệ sinh phân xưởng sản xuất SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 105 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ 11.1.4.Xử lý chất thải Chất thải nhà máy gồm khói bụi, vỏ nước thải cơng nghiệp + Các khí độc hại cần phải có tháp hấp phụ trước thải khí Phương pháp hấp phụ thường dùng để loại hết chất bẩn với hàm lượng nhỏ Các chất hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, … + Nước thải cơng nghiệp: Nước thải nhà máy chủ yếu là: nước vệ sinh thiết bị máy móc, nước thải sinh hoạt Nước thải nhà máy khơng có chất độc nên thải + Chất thải rắn (vỏ quả): Vỏ thu từ công đoạn xát khô đánh bóng, ta sử dụng vỏ thu để làm chất đốt lò đốt vừa tăng hiệu kinh tế vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường Khu vực xử lý phải đặt cuối hướng gió 11.2 An tồn lao động Trong nhà máy an toàn lao động vấn đề đặt lên hàng đầu Nó ảnh hưởng lớn đến q trình sản xuất, sức khoẻ tính mạng cơng nhân tình trạng máy móc, thiết bị Do cần phải phổ biến rộng rãi cho cán công nhân viên nhà máy hiểu biết vận dụng cách có hiệu Cần ý đến an toàn lao động nhà máy để giảm tới mức thấp thiệt hại người tài sản nhà máy bao gồm: + An toàn người + An tồn máy móc trang thiết bị + An toàn cháy nổ + An toàn nguyên liệu sản phẩm ➢ Những biện pháp hạn chế u cầu cụ thể an tồn • Kỹ thuật lao động nhà máy Công nhân lao động phân xưởng cần ý: - Đến nhận ca giờ, giao nhân ca tỷ mỉ để nắm tình hình hoạt động thiết bị diễn biến cơng nghệ - Nắm vững quy trình vận hành thông số kỹ thuật thiết bị - Tác phong làm việc nghiêm túc, làm việc không qua lại khu vực người khác thao tác SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 106 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ - Khi chưa phân công người quản lý sản xuất, khơng tự ý đóng điện ch máy chạy, khơng mở van đường ống - Khi thao tác phải theo dõi diễn biến thiết bị, thông số công nghệ, để xử lý kịp thời báo cáo cho tổ trưởng, trưởng ca sản xuất - Phải thường xuyên ý giữ gìn vệ sinh khu vực làm việc • An tồn điện - Đảm bảo cách điện tuyệt đối đường dây dẫn Đường dây cao phải có hệ thống bảo hiểm, phải thường xuyên kiểm tra đường dây Đường dây chạy nhà phải bao bọc cách điện hoàn toàn - Đối với thiết bị cần phải đảm bảo an toàn cho phận mang điện khác phải đảm bảo an toàn tiếp xúc với phần kim loại khác thiết bị bất ngờ có điện, nên dùng biện pháp nối tiếp đất, nối cầu chì để tránh tượng chập mạch, có đèn báo hỏa - Khi phát cố điện, hư hại đường dây cần phải kịp thời sữa chữa - Người khơng có trách nhiệm không nên tự ý sử dụng dụng cụ sữa chữa điện, công nhân điện phải trang bị đầy đủ quần áo dụng cụ bảo hộ - Trước đóng, ngắt điện cần kiểm tra điều kiện, thiết bị - Nhà sản xuất cần bố trí cửa thích hợp để thoát hoả hoạn, trạm biến áp, máy phát phải có biển báo cánh xa khu vực sản xuất • An tồn sử dụng thiết bị động Máy móc phải sử dụng chức năng, công suất yêu cầu, tránh tải thiết bị Nếu có hư hỏng cần dừng máy để sữa chữa kịp thời • An tồn phịng thí nghiệm - Cẩn thận tiến hành làm thí nghiệm, không sử dụng thiết bị chưa nắm rỏ nguyên tắc sử dụng - Tất chai lọ đựng hố chất phải có nhãn ghi để tránh nhầm lẫn - Khơng hút hố chất miệng mà phải hút pipet - Khơng ngửi hố chất - Khi sử dụng hoá chất dể cháy cần ý: + Khơng để đổ ngồi + Khơng làm việc cạnh lửa + Khơng để hố chất dễ cháy cạnh nhọn lửa SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 107 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khơ suất 10 ngun liệu/giờ • Phịng cháy, chữa cháy - Tất phân xưởng, kho phải có dụng cụ phịng cháy chữa cháy - Trước đóng cửa kho cần kiểm tra cẩn thận cơng tắc điện đề phịng có cố điện gây hỏa hoạn - Không để chất dể cháy gần nơi dể phát lửa - Cần thành lập huấn luyện đội cứu hoả nhà máy, dụng cụ cứu hoả cần bố trí gần nơi dễ xảy cháy nổ Phải có hệ thống cịi cứu hoả trữ lượng nước cứu hoả - Cần bố trí khu vực dễ cháy nổ cuối hướng gió nhằm giảm thiệt hại xảy cháy nổ SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 108 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ KẾT LUẬN Ngày kinh tế nước ta ngày phát triển, sống người ngày nâng cao Do ngành cơng nghiệp ngày phải phát triển mạnh mẽ đặc biệt ngành cơng nghiệp thực phẩm địi hỏi phải tạo nhiều sản phẩm chất lượng đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng nước xuất Vì việc thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô với suất 10 nguyên liệu/ việc cần thiết để đáp ứng nhu cầu thị trường qua thúc đẩy kinh tế nước nhà phát triển Qua thời gian gần tháng thực đồ án, hướng dẫn tận tình thầy giáo Đặng Minh Nhật, giúp đỡ bạn bè nỗ lực tìm tịi học hỏi thân, qua sách tham khảo thực tế đến đồ án hoàn thành thời gian quy định Trong q trình thiết kế tơi 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 Tơi mong đóng góp ý kiến thầy giáo bạn để nâng cao kiến thức chuyên môn nhằm phục vụ cho công tác sau Tôi xin chân thành cảm ơn trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, thầy khoa Hóa đặc biệt thầy giáo Đặng Minh Nhật tận tình hướng dẫn tơi hoàn thành đồ án SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 109 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ TÀI LIỆU THAM KHẢO ❖ TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT PGS.TS Hoàng Văn Chước (2006), Thiết kế hệ thống thiết bị sấy, NXB Khoa học kỹ thuật Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa (1992), Cơ sở q trình thiết bị cơng nghệ hoá học tập 1, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa (1992), Cơ sở q trình thiết bị cơng nghệ hoá học tập 2, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Đặng Minh Nhật (2006), Giáo án kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm Trần Văn Phú (2002), Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục Trần Văn Phú (1991), Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Quang Thọ (1968) - Kỹ thuật sản xuất cà phê - NXB Trường Đại Học công nghiệp nhẹ Hoàng Minh Trang (1983), Kỹ thuật chế biến cà phê, NXB Nông nghiệp Trần Thế Truyền (1991), Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, NXB Đà Nẵng 10 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên (2004), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập 1, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội 11 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, Hồ Lê Viên (2004), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hoá chất tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội ❖ TÀI LIỆU WEB 12 http://techmartskhcn.daknong.gov.vn 13 http://www.marketingnongnghiep.com/2013/03/tong-quan-nganh-ca-phe-vietnam.html 14 https://baomoi.com/10-quoc-gia-san-xuat-ca-phe-lon-nhat-the-gioi-viet-namdung-thu-2/c/22102186.epi SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 110 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/giờ 15 http://www.vietrade.gov.vn/tin-tuc/thi-truong-ca-phe-viet-nam-nam-2017-quacac-con-so-phan-1 16 https://primecoffe.com/lich-su-cay-ca-phe-va-cuoc-du-nhap-vao-viet-nam.html 17 http://vn.vietnam.nkg.net/coffeeinvietnam 18 http://cesti.gov.vn/images/cesti/files/STINFO/Nam2015/So3/trang8-12.pdf 19 https://vuacaygiong.com/dac-diem-cac-loai-ca-phe-ca-phe-che-ca-phe-voi-ca-phemit/ 20 https://primecoffe.com/nguon-goc-va-dac-diem-cac-giong-ca-phe-pho-bien- primecoffee.html 21 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phe-thoc/mayphan-loai-tap-chat/297/359, 22 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phe-thoc/may-xatvo/297/360, 23 http://www.viethien.vn/blog/vi/2010/12/07/may-danh-bong-uot/, 24 http://cokhithanhcan.com.vn/san-pham/35/may-phan-loai-theo-kich-thuoc.html, 25 http://cokhithanhcan.com.vn/sanpham/36/G%E1%BA%A7u%20t%E1%BA%A3i 26 http://www.cas.divivu.com/CAN-DIEN-TU/2398489/139634/May-Tach-Mau-GAOCA-PHE-CHE-HAT-DIEUTach-mau 27 http://www.danhba24h.com/p/1207/165359/may-tron-botmay-tron-hat-may-tronthuc-pham-duoc-pham-may-tron-hat-phan-bon-hoa-chat.html 28 http://svs.vn/can-dong-bao-hat-1-pheu-can-pm01-ct.html 29 http://dryer.vn/may-say/may-say-tinh-vi-ngang/58-may-say-nong-san-10-tan-daochieu-gio.html 30 http://cokhidaiphat.com.vn/gau-tai_36_5_0_p.aspx 31 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-che-bien-ca-phe-qua-tuoi/bang-taivau/296/540 32 http://tomeco.vn/san-pham/quat-ly-tam-cao-ap-rb025-rb041/ SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 111 ... ? ?thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/ giờ? ?? SVTH: PHÙNG THỊ TƯỜNG VÂN GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương. .. GVHD: PGS.TS ĐẶNG MINH NHẬT 15 ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/ giờ Loại cà phê Cà phê chè Cà phê vối Hạng Hạng Không lẫn R Được lẫn R ≤ % C ≤ 0,5... NHẬT ĐATN: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô suất 10 nguyên liệu/ giờ 2.2 Hình 2.1 Phân bố vùng trồng cà phê mùa vụ 2013/2014 Đặc tính kỹ thuật cà phê [19] Cà phê chi thuộc