Thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện với năng suất 7000 tấn sản phẩm năm

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 DẦU HƯỚNG DƯƠNG TINH LUYỆN NĂNG SUẤT 7000 TẤN SẢN PHẨM/NĂM Người hướng dẫn: TS NGUYỄN THỊ TRÚC LOAN Sinh viên thực hiện: HUỲNH THỊ HIỆP Số thẻ sinh viên: 107150082 Lớp: 15H2A Đà nẵng, 12/2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện với suất 7000 sản phẩm/năm Sinh viên thực hiện: Huỳnh Thị Hiệp Số thẻ SV: 107150082 Lớp: 15H2A Đồ án gồm nội dung sau: Chương 1: Phân tích lập luận kinh tế đặc điểm thiên nhiên, vùng nguyên liệu, hợp tác hóa, nguồn cung cấp điện – – nước, nhiên liệu, giao thông vận tải nhân công nhà máy thị trường tiêu thụ nhằm chọn vị trí đặt nhà máy phù hợp Sau tìm hiểu em định đặt nhà máy huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Chương 2: Tổng quan nguyên liệu để sản xuất dầu hướng dương tinh luyện Tổng quan sản phẩm tiêu chất lượng Các phương án thiết kế lựa chọn phương pháp phù hợp với nguyên liệu sản phẩm Chương 3: Chọn thuyết minh dây chuyền cơng nghệ Chọn quy trình sản xuất phù hợp thuyết minh bước thực quy trình Chương 4: Tính cân vật chất Nêu lên kế hoạch sản xuất nhà máy Xử lí thơng số ban đầu đề cho tính hao hụt qua bước quy trình sản xuất Lập bảng thống kê lượng nguyên liệu, thành phẩm bán thành phẩm qua bước quy trình để tiến hành chọn lựa thiết bị Chương 5: Tính chọn thiết bị cho công đoạn, số lượng thiết bị cần thiết để bố trí phân xưởng sản xuất Chương 6: Tính tốn hơi, nước nhiệt cung cấp cho nhà máy q trình sản xuất Chương 7: Tính tổ chức xây dựng nhà máy, diện tích khu đất xây dựng nhà máy cơng trình phụ trợ Chương 8: Kiểm tra sản xuất – kiểm tra chất lượng Chọn yếu tố để kiểm tra nguyên liệu sản phẩm Các phương pháp tiêu để đánh giá chất lượng sản phẩm Chương 9: An toàn lao động, vệ sinh xí nghiệp, phịng chống cháy nổ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: HUỲNH THỊ HIỆP Số thẻ sinh viên: 107150082 Lớp: 15H2A Khoa: Hóa Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT DẦU HƯỚNG DƯƠNG TINH LUYỆN Đề tài thuộc diện: □ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Năng suất 7000 sản phẩm/năm Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Mục lục - Mở đầu - Chương 1: Lập luận kinh tế - Chương 2: Tổng quan nguyên liệu sản phẩm - Chương 3: Chọn thuyết minh dây chuyền cơng nghệ - Chương 4: Tính cân vật chất - Chương 5: Tính chọn thiết bị - Chương 6: Tính nhiệt – – nước - Chương 7: Tính tổ chức xây dựng - Chương 8: Kiểm tra sản xuất - Chương 9: An toàn lao động, vệ sinh nhà máy phòng chống cháy nổ - Kết luận - Tài liệu tham khảo Các vẽ, đồ thị (ghi rõ loại kích thước vẽ): - Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình cơng nghệ (A0) - Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt phân xưởng sản xuất (A0) - Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất (A0) - Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống – nước (A0) - Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt nhà máy (A0) Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 28/08/2019 Ngày hoàn thành đồ án: 30/11/2019 LỜI CẢM ƠN Thật may mắn em thành viên mái trường Bách Khoa – nơi ước mơ, hồi bão tuổi trẻ hình thành chắp cánh Những năm qua khơng q dài có lẽ chặng đường đẹp chuyến hành trình đời Mọi người thường nghĩ bước vào ngưỡng cửa đại học giống bước vào thiên đường Nhưng có lẽ, Bách Khoa khơng vậy, thiên đường để hưởng thụ mà nơi để học cách trưởng thành, để cố gắng, nỗ lực không ngừng Thật tuyệt vời năm tháng xuân ấy, em thực cố gắng Thật cảm ơn ngày tháng tươi đẹp ấy, cảm ơn mái trường Bách Khoa nơi em sống với niềm đam mê Trong năm tháng học tập trường em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy trường nói chung tồn thể thầy khoa Hóa nói riêng dạy dỗ, truyền đạt cho em kiến thức bổ ích tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành khóa học trường chuẩn bị hành trang kiến thức cho công việc sau Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Thị Trúc Loan tận tình hướng dẫn em hồn thành tốt đồ án tốt nghiệp Mặc dù cố gắng để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi phần sai sót Em kính mong nhận góp ý, nhận xét thầy để em hồn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 30 tháng 11 năm 2019 Sinh viên Huỳnh Thị Hiệp LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp em dựa nghiên cứu, tìm hiểu từ số liệu thực tế thực theo dẫn giáo viên hướng dẫn Mọi tham khảo sử dụng đồ án trích dẫn từ nguồn tài liệu nằm danh mục tài liệu tham khảo Sinh viên thực Huỳnh Thị Hiệp MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ DANH SÁCH CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ LỜI MỞ ĐẦU .1 Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT 1.1 Đặc điểm thiên nhiên 1.2 Vùng nguyên liệu 1.3 Hợp tác hóa 1.4 Nguồn cung cấp điện 1.5 Nguồn cung cấp nước 1.6 Xử lí nước thải 1.7 Năng suất nhà máy 1.8 Giao thông vận tải 1.9 Nguồn cung cấp công nhân Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nguyên liệu 2.1.1 Giới thiệu chung hoa hướng dương 2.1.2 Cấu tạo hạt hướng dương 2.1.3 Thành phần hóa học hạt hướng dương 2.1.4 Quá trình tạo thành dầu hạt hướng dương 2.1.5 Lợi ích dầu hướng dương 2.1.6 Tình hình sản xuất dầu hướng dương giới nước 2.2 Một số tiêu chất lượng nguyên liệu sản phẩm 10 2.2.1 Giới thiệu 10 2.2.2 Các tiêu chất lượng hạt hướng dương 12 2.2.3 Các tiêu chất lượng sản phẩm (Theo TCVN 7597:2013) 12 2.3 Giới thiệu số phương pháp thu dầu thô 13 2.3.1 Phương pháp ép 13 2.3.2 Phương pháp trích li 14 2.3.3 Phương pháp kết hợp 15 2.4 Lựa chọn quy trình cơng nghệ 15 2.4.1 Quá trình bảo quản trước sản xuất .15 2.4.2 Nghiền I 16 2.4.3 Nghiền II 16 2.4.4 Quá trình chưng sấy bột nghiền 16 2.4.5 Ép sơ 17 2.4.6 Tách kiệt dầu 17 2.4.7 Làm 18 2.4 Quá trình tinh luyện 19 2.4.1 Q trình thủy hóa 19 2.4.2 Q trình trung hịa 20 2.4.3 Quá trình tẩy màu .20 2.4.4 Quá trình tẩy mùi 21 2.4.5 Chất chống oxy hóa .21 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 22 3.1 Sơ đồ quy trình 22 3.2 Thuyết minh quy trình 22 3.2.1 Nguyên liệu 22 3.2.2 Bảo quản 22 3.2.3 Tách vỏ .22 3.2.4 Làm phân loại 23 3.2.5 Nghiền I 24 3.2.6 Chưng sấy 24 3.2.7 Ép sơ 25 3.2.8 Nghiền II 25 3.2.9 Ép lần II 25 3.2.10 Lắng 26 3.2.11 Gia nhiệt 26 3.2.12 Lọc 26 3.2.13 Thủy hóa 26 3.2.14 Tách sáp 27 3.2.15 Trung hòa 27 3.2.16 Rửa dầu 27 3.2.17 Sấy khử nước 28 3.2.18 Tẩy màu 28 3.2.19 Lọc 28 3.2.20 Tẩy mùi 28 3.2.21 Chiết chai 28 3.2.22 Bảo quản 29 Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 30 4.1 Thông số kĩ thuật 30 4.2 Lập biểu đồ sản xuất 31 4.2.1 Kế hoạch sản xuất 31 4.2.2 Năng suất nhà máy 31 4.3 Cân vật liệu 31 4.3.1 Tiếp nhận nguyên liệu 32 4.3.2 Phân loại làm 32 4.3.3 Bảo quản 32 4.3.4 Bóc tách vỏ 32 4.3.5.Nghiền 33 4.3.6 Chưng sấy 33 4.3.7 Ép lần 33 4.3.8 Nghiền 34 4.3.9 Chưng sấy 34 4.3.10 Ép lần 35 4.3.11 Lắng 35 4.3.12 Gia nhiệt 36 4.3.13 Lọc 36 4.3.14 Thủy hóa 36 4.3.15 Trung hòa 37 4.3.16 Rửa dầu mỡ 38 4.3.17 Sấy khử nước 38 4.3.18 Tẩy màu 38 4.3.19 Lọc 39 4.3.20 Khử mùi 39 4.3.21 Làm nguội 39 4.3.22 Chiết chai 39 4.3.23 Chai, nhãn dán, thùng carton 40 Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 43 5.1 Xilo bảo quản 43 5.1.1 Mô tả thiết bị 43 5.1.2 Tính tốn thiết bị 43 5.2 Phân loại làm 43 5.2.1 Mô tả thiết bị 43 5.2.2 Tính chọn thiết bị 45 5.3 Máy bóc tách vỏ 45 5.3.1 Mô tả thiết bị 45 5.3.2 Tính chọn thiết bị 46 5.4 Thiết bị nghiền 46 5.4.1 Mô tả thiết bị 46 5.4.2 Chọn tính tốn thiết bị 46 5.5 Hệ thống chưng sấy ép lần 47 5.5.1 Mô tả thiết bị 47 5.5.2 Chọn tính thiết bị 48 5.6 Hệ thống nghiền 48 5.6.1 Nghiền búa 48 5.6.2 Nghiền trục 49 5.7 Hệ thống chưng sấy ép lần 49 5.7.1 Mô tả thiết bị 49 5.7.2 Chọn tính tốn thiết bị 50 5.8 Bể chứa dầu sau ép 50 5.8.1 Mô tả thiết bị 50 5.8.2 Chọn tính toán thiết bị 50 5.9 Thiết bị lắng 51 5.9.1 Mô tả thiết bị 51 5.9.2 Chọn tính tốn thiết bị 51 5.10 Thiết bị gia nhiệt 52 5.10.1 Mô tả thiết bị 52 5.10.2 Chọn tính tốn thiết bị 52 5.11 Thiết bị lọc 54 5.11.1 Mô tả thiết bị 54 5.11.2 Chọn tính thiết bị 55 5.12 Thiết bị thủy hóa – trung hòa 55 5.12.1 Mô tả thiết bị 55 5.12.2 Chọn tính tốn thiết bị 56 5.13 Thiết bị li tâm 58 5.13.1 Mô tả thiết bị 58 5.13.2 Tính tốn thiết bị 59 5.14 Thiết bị rửa sấy dầu 59 5.14.1 Mô tả thiết bị 59 5.14.2 Chọn tính tốn thiết bị 59 5.15 Hệ thống tẩy màu 60 5.15.1 Mô tả thiết bị 60 5.15.2 Chọn tính tốn thiết bị 61 5.16 Thiết bị khử mùi 62 5.16.1 Mô tả thiết bị 62 5.16.2 Chọn tính toán thiết bị 62 5.17 Xitec chứa dầu sau khử mùi 63 5.18 Thiết bị chiết rót 64 5.19 Thiết bị dán nhãn 64 5.20 Thùng chứa 65 5.20.1 Thùng chứa acid thủy hóa 65 5.20.2 Thùng chứa dung dịch NaOH trung hòa 65 5.20.3 Thùng chứa dung dịch muối ăn 66 5.20.4 Thùng chứa than đất hoạt tính 67 5.21 Hệ thống bơm 68 5.22 Hệ thống gàu tải 69 5.23.1 Băng tải vận chuyển hạt hướng dương 72 5.23.2 Băng tải vận chuyển chai dán nhãn 73 5.23.3 Băng tải vận chuyển hạt hướng dương từ xilo chứa vào sản xuất 73 5.24 Hệ thống vít tải 73 Chương 6: TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC 76 6.1 Cân nhiệt 76 6.1.3 Lắng 76 6.1.4 Gia nhiệt 77 6.1.5 Thủy hóa 77 6.1.6 Trung hòa 79 6.1.7 Rửa, sấy dầu 80 6.1.8 Tẩy màu 82 6.1.9 Khử mùi 83 6.2 Tính 84 6.2.1 Lượng tiêu thụ 84 6.2.2 Chọn lò 85 PHỤ LỤC 6.1.1 Chưng sấy 6.1.1.1 Công đoạn chưng a) Nhiệt vào Qvc Nhiệt bột mang vào chưng Q1 Nhiệt dầu mang vào QD QD = MD.CD.t Trong đó: MD: lượng dầu bột nghiền Lượng bột chưng sấy 3163,23 kg/h [Bảng 4.4, trang 41], lượng ẩm chiếm 6% hàm lượng dầu bột nghiền chiếm 50% 94 50 => MD =3163,23 × × = 1486,72 kg/h 100 100 CD: Nhiệt dung riêng dầu CD = 0,5 kcal/kg.độ t: Nhiệt độ vào bột nghiền t = 260C => QD = 1486,72 × 0,5 × 26 = 19327,36 kcal/h • Nhiệt ẩm bột nghiền mang vào QN QN = CN.MN.t Trong đó: CN: nhiệt dung riêng nước 260C, CN = 0,99885 kcal/độ => MN = 3163,23 × 6/100 = 189,79 kg/h => QN = 0,99885 × 189,79 × 26 = 4928,86 kcal/h • Nhiệt chất khô (không dầu) bột nghiền mang vào QK QK = MK.CK.t Trong đó: MK: lượng chất khô (không dầu) bột nghiền mang vào 50 MK = 3163,23 × = 1581,61 kg/h 100 CK: nhiệt dung riêng chất khô (không dầu) Cp + Cg CK = Cp: nhiệt dung riêng protit Cp = 0,5 kcal/kg.độ Cg: nhiệt dung riêng gluxit Cg = 0,32 kcal/kg.độ 0,5 + 0,32 => CK = = 0,41 kcal/kg.độ => QK = 1581,61.0,41.26 = 16859,96 kcal/h Vậy: Q1 = QD + QN + QK Q1 = 19327,36 + 4928,86 + 16859,96 = 41116,18 kcal/h • Nhiệt nước làm ẩm mang vào Q2 Q2 = N1.CN1.tN1 Trong đó: N1: lượng nước làm ẩm (kg/h) Lượng nước thêm vào chưng nước trực tiếp nước nóng chưng cung cấp với tỉ lệ : Với lượng ẩm thêm vào 103,64 kg/h [Bảng 4.4, trang 41] Mn 103,64 N1 = = = 51,82 kg/h 2 CN1: nhiệt dung riêng nước làm ấm 750C, CN = 1,00208 kcal/kg.độ Q2 = 51,82.1,00208.75 = 3894,58 kcal/h • Nhiệt nước trực tiếp mang vào Q3 Q3 = H1.i Lượng nước trực tiếp đưa vào lượng làm ẩm thực tế nước khơng ngưng tụ hồn tồn nên chọn hệ số dư nước 1,5 lần so với lí thuyết H1 = 1,5.N1 = 1,5 51,82= 77,73 kg/h i: nhiệt lượng riêng nước 132,90C, i = 655,5 kcal/kg Q3 = 77,73.655,5 = 50952,01 kcal/h • Nhiệt khơng khí mang vào Q4 Q4 = Mkk.Ckk.t Trong đó: Mkk: Lượng khơng khí vào chưng Pkk Mkk = 1,61 × × ∆w Ph Ph: áp suất tầng chưng, chọn Ph = 0,6 at Pkk = – Ph = – 0,6 = 0,4 at ∆w: lượng thừa, ∆w = H1 – N1 = 77,73 – 51,82= 25,91 kg/h 0,4 => Mkk = 1,61 × × 25,91 = 27,81 kg/h 0,6 Ckk: nhiệt dung riêng khơng khí 260C, Ckk = 0,239 kcal/kg.độ => Q4 = 27,81.0,239.26 = 172,81 kcal/h • Nhiệt nước gián tiếp mang vào Q5 Q5 = H2.i = 655,5H2 Trong đó: H2: lượng nước gián tiếp cần thiết phần chưng (kg/h) Vậy: Qvc = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 41116,18 + 3894,58 + 50952,01 + 172,81 + 655,5H2 = 96135,58 + 655,5H2 b) Nhiệt Qrc Nhiệt bột chưng mang Q’1 Nhiệt dầu bột mang Q’D: Q’D = MD.CD.t’ Trong đó: M’D: Lượng dầu có bột nghiền MD = 1486,72 kg/h C’D: Nhiệt dung riêng dầu CD = 0,5 kcal/kg.độ t’: Nhiệt độ bột chưng t’ = 700C => Q’D = 52035,2 kcal/h Nhiệt nước bột chưng mang Q’N Q’N = M’N.C’N.t’ Trong đó: M’N: Lượng nước bột chưng M’N = 1486,72 + 103,64 = 1590,36 kg/h C’N: Nhiệt dung riêng nước 700C, C’N = 1,00131 kcal/kg.độ => Q’N = 1590,36.1,00131 = 1592,44 kcal/h Nhiệt chất khô (không dầu) mang Q’k Q’K = MK.CK.t’ = 1581,61.0,41.70 = 45393,64 kcal/h Vậy: Q’1 = Q’D + Q’N + Q’K = 52035,2 + 1592,44 + 45393,64 = 99021,28 kcal/h Nhiệt nước thừa mang Q’2 Q’2 = ∆w.i = 25,91.655,5 = 16984 kcal/h Nhiệt khơng khí mang Q’3 = Mkk.C’kk.t’ Trong đó: C’kk: nhiệt dung riêng khơng khí 700C, C’kk = 0,241 kcal/kg.độ => Q’3 = 27,81.0,241.70 = 469,15 kcal/h Nhiệt nước ngưng mang Q’4: Q’4 = H2.Cn.tn Trong đó: H2: Lượng ngưng tụ kg/h Cn: nhiệt dung riêng nước áp suất vào at nhiệt độ 132,90C, Cn = 1,0183 kcal/kg.độ [40] => Q’4 = H2.1,0183.132,9 = 135,33.H2 kcal/h Nhiệt tổn thất Q’5 Q’5 = 0,03.Q5 = 0,03.655,5.H2 = 19,665.H2 kcal/h Vậy: Qrc = Q’1 + Q’2 + Q’3 + Q’4 + Q’5 = 99021,28 + 16984+ 469,15 + 135,33.H2 + 19,665.H2 = 116474,43 + 154,995.H2 Phương trình cân nhiệt cho phần chưng: Qvc = Qrc => 96135,58 + 655,5H2 = 116474,43 + 154,995.H2 => H2 = 40,64 kg/h 6.1.1.2 Công đoạn sấy a) Nhiệt vào Qvs Nhiệt bột mang vào Q6 Q6 = Q’1 = 99021,28 kcal/h Nhiệt nước gián tiếp mang vào Q7 Q7 = H3.i = 655,5.H3 kcal/h Vậy: Qvs = Q6 + Q7 = 99021,28 + 655,5.H3 kcal/h b) Nhiệt Qrs Nhiệt bột mang Q’6 Nhiệt dầu bột mang Q’’D: Q’’D = MD.CD.t’’ Trong đó: t’’: Nhiệt độ bột chưng sấy, t’’ = 1050C => Q’’D = 1486,72 0,5.105 = 78052,8 kcal/h Nhiệt nước bột mang Q’’N: Q’’N = M’’N.C’’N.t’’ Trong đó: M’’N: Lượng nước bột chưng sấy kg/h M’’N = 189,79 + 103,64 – 3,19 = 290,24 kg/h C’’N: nhiệt dung riêng nước 1000C, C’’N = 1,00763 kcal/độ => Q’’N = 290,24.1,00763.100 = 29245,45 kcal/h • Nhiệt chất khô (không dầu) bột mang Q’’K Q’’K = MK.CK.t’’ = 1581,61 0,41.100 = 64846,01 kcal/h Vậy: Q’6 = Q’’D + Q’’N + Q’’K = 78052,8 + 29245,45 + 64846,01 = 172144,26 kcal/h Nhiệt nước bốc mang Qbh Qbh = B.r Trong đó: Lượng ẩm bốc trình sấy, B = 3,19 kg/h Nhiệt hóa nước 1000C, r = 539,4,kcal/h [40] => Qbh = 3,19.539,4 = 1720,69 kcal/h Nhiệt nước ngưng mang Q’7 Q’7 = H3.Cn.tn = H3.1,0183.132,9 = 135,332.H3 kcal/h Nhiệt tổn thất Qtt Qtt = 0,03.Q7 = 0,03.655,5.H3 = 19,55.H3 Vậy: Qr = Q’6 + Q’7 + Qbh + Qtt = 172144,26 + 135,332.H3 + 1720,69 + 19,55.H3 = 173864,95 + 154,89.H3 kcal/h Ta có phương trình cân nhiệt cho phần sấy: Qvs = Qrs  99021,28 + 655,5.H3 = 173864,95 + 154,89.H3 => H3 = 149,5 kg/h Vậy lượng cần dùng công đoạn chưng sấy H1 + H2 + H3 = 77,73 + 40,64 + 149,5 = 267,87 kg/h 6.1.2 Chưng sấy 6.1.2.1 Công đoạn chưng a) Nhiệt vào Qvc Nhiệt bột mang vào chưng Q8 • Nhiệt dầu mang vào QD QD = MD.CD.t Trong đó: MD: lượng dầu bột nghiền Lượng bột chưng sấy 2117,83 kg/h [Bảng 4.4, trang 41], lượng ẩm chiếm 6,5% hàm lượng dầu bột nghiền chiếm 20% hàm lượng chất khô 93,5 20 => MD = 2117,83 × × = 396,03 kg/h 100 100 CD: Nhiệt dung riêng dầu CD = 0,5 kcal/kg.độ [40] T: Nhiệt độ vào bột nghiền t = 260C => QD = 396,03.0,5.26 = 5148,39 kcal/h • Nhiệt ẩm bột nghiền mang vào QN QN = CN.MN.t Trong đó: CN: Nhiệt dung riêng nước 260C, CN = 0,99885 kcal/độ [40] 6,5 => MN = 2117,83 × = 137,66 kg/h 100 => QN = 0,99885 137,66.26 = 3575,04 kcal/h • Nhiệt chất khơ (khơng dầu) bột nghiền mang vào QK QK = MK.CK.t Trong đó: MK: Lượng chất khô (không dầu) bột nghiền mang vào 93,5 80 MK = 2117,83 × × = 1584,14 kg/h 100 100 CK: Nhiệt dung riêng chất khô (khơng dầu) Cp + Cg CK = Trong đó: Cp: nhiệt dung riêng protit, Cp = 0,5 kcal/kg.độ [40] Cg: nhiệt dung riêng gluxit Cg = 0,32 kcal/kg.độ [40] 0,5 + 0,32 => CK = = 0,41 kcal/kg.độ => QK = 1584,14.0,41.26 = 16886,93 kcal/h Vậy: Q8 = QD + QN + QK = 5148,39 + 3575,04 + 16886,93 = 25610,36 kcal/h Nhiệt nước làm ẩm mang vào Q9 Q9 = N1.CN2.tN2 Trong đó: N1: Lượng nước làm ẩm (kg/h) Lượng nước thêm vào chưng nước trực tiếp nước nóng chưng cung cấp với tỉ lệ : Với lượng ẩm thêm vào 37,22 kg/h [Bảng 4.4, trang43] Mn 37,22 N1 = = = 18,61 kg/h 2 CN1: nhiệt dung riêng nước làm ẩm 750C, CN = 1,00208 kcal/kg.độ Q9 = 18,61.1,00208.75 = 1398,65 kcal/h Nhiệt nước trực tiếp mang vào Q10 Q10 = H1.i Lượng nước trực tiếp đưa vào lượng làm ẩm thực tế nước khơng ngưng tụ hoàn toàn nên chọn hệ số dư nước 1,5 lần so với lí thuyết H1 = 1,5.N1 = 1,5.18,61 = 27,91 kg/h i: nhiệt lượng riêng nước 132,90C, i = 655,5 kcal/h [40] Q10 = 27,91.655,5 = 18295 kcal/h Nhiệt khơng khí mang vào Q10 Q11 = Mkk.Ckk.t Trong đó: Mkk: lượng khơng khí vào chưng Pkk Mkk = 1,61 × × ∆w Ph Ph: áp suất tầng chưng, chọn Ph = 0,6 at Pkk = – Ph = – 0,6 = 0,4 at ∆w: lượng thừa, ∆w = H1 – N1 = 27,91 – 18,61 = 9,3 kg/h 0,4 => Mkk = 1,61 × × 9,3 = 9,98 kg/h 0,6 Ckk: nhiệt dung riêng khơng khí 260C, Ckk = 0,239 kcal/kg.độ [40] => Q11 = 9,98.0,239.26 = 62,01 kcal/h Nhiệt nước gián tiếp mang vào Q12 Q12 = H2.i = 655,5H2 Trong đó: H2: lượng nước gián tiếp cần thiết phần chưng (kg/h) Vậy: Qvc = Q8 + Q9 + Q10 + Q11 + Q12 = 25610,36 + 1398,65 + 18295+ 62,01 + 655,5H2 = 45366,02 + 655,5.H2 b) Nhiệt Qrc Nhiệt bột chưng mang Q’8 Nhiệt dầu bột mang Q’D Q’D = MD.CD.t’ Trong đó: MD: Lượng dầu có bột nghiền MD = 396,03 kg/h C’D: Nhiệt dung riêng dầu CD = 0,5 kcal/kg.độ T’: Nhiệt độ bột chưng t’ = 750C => Q’D = 396,03.0,5.75 = 14851,12 kcal/h • Nhiệt nước bột chưng mang Q’N Q’N = M’N.C’N.t’ Trong đó: M’N: Lượng nước bột chưng, M’N = 137,66 + 37,22 = 174,88 kg/h C’N: Nhiệt dung riêng nước 750C, C’N = 1,00131 kcal/kg.độ => Q’N = 174,88.1,00131.75 = 13133,18 kcal/h • Nhiệt chất khô (không dầu) mang Q’K Q’K = MK.CK.t’ = 1584,14.0,41.75 = 48712,3 kcal/h Vậy: Q’8 = Q’D + Q’N + Q’K = 14851,12 + 13133,18 + 48712,3 = 76696,6 kcal/h Nhiệt nước thừa mang Q’9 Q’9 = ∆w.i = 9,3.655,5 = 6096,15 kcal/h Nhiệt khơng khí mang Q’10 Q’10 = Mkk.C’kk.t’ Trong đó: C’kk: nhiệt dung riêng khơng khí 750C, C’kk = 0,241 kcal/kg.độ => Q’10 = 9,98.0,241.75 = 180,39 kcal/h Nhiệt nước ngưng mang Q’11 Q’11 = H2.Cn.tn Trong đó: H2: lượng ngưng tụ kg/h Cn: nhiệt dung riêng nước áp suất vào at nhiệt độ 132,90C, Cn = 1,0183 kcal/kg.độ [40] => Q’11 = H2.1,0183.132,9 = 135,33.H2 kcal/h Nhiệt tổn thất Qtt Qtt = 0,03.Qtt = 0,03.655,5.H2 = 19,665.H2 kcal/h Vậy: Qrc = Q’8 + Q’9 + Q’10 + Q’11 + Qtt = 76696,6 + 6096,15 + 180,39 + 135,33.H2 + 19,665.H2 = 82973,14 + 154,995.H2 ❖ Phương trình cân nhiệt cho phần chưng Qvc = Qrc => 45366,02 + 655,5.H2 = 82973,14 + 154,995.H2 => H2 = 75,14 kg/h 6.1.2.2 Công đoạn sấy a) Nhiệt vào Qvs Nhiệt bột mang vào Q12 Q12 = Q’8 = 76696,6 kcal/h Nhiệt nước gián tiếp mang vào Q13 Q13 = H3.i = H3.655,5 kcal/h Vậy: Qvs = Q12 + Q13 = 76696,6 + H3.655,5 kcal/h b) Nhiệt Qrs Nhiệt bột mang Q’12 • Nhiệt dầu bột mang Q’’D Q’’D = MD.CD.t’’ Trong đó: t’’: nhiệt độ bột chưng sấy, t’’ = 1150C =>Q’’D =396,03.0,5.115 = 22771,73 kcal/h • Nhiệt nước bột mang Q’’N Q’’N = M’’N.C’’N.t’’ Trong đó: M’’N: lượng nước bột chưng sấy (kg/h) M’’N = 137,66 + 37,22 – 36,608 = 138,272 (kg/h) C’’N: nhiệt dung riêng nước 1150C, C’’N = 1,00763 (kcal/độ) => Q’’N = 138,272.1,00763.115 = 16022,61 (kcal/h) • Nhiệt chất khô (không dầu) bột mang Q’’K Q’’K = MK.CK.t’’ = 1584,14 0,41.115 = 74692,2 (kcal/h) Vậy: Q’12 = Q’’D + Q’’N + Q’’K = 22771,73 + 16022,61 + 74692,2 = 113486,54 (kcal/h) Nhiệt nước bốc mang Qbh Qbh = B.r Trong đó: Lượng ẩm bốc trình sấy, B = 36,608 (kg/h) Nhiệt hóa nước 1000C, r = 539,4 (kcal/h) => Qbh = 36,608.539,4 = 19746,355 (kcal/h) Nhiệt nước ngưng mang Q’13 Q’13 = H3.Cn.tn = H3.1,0183.132,9 = 135,332.H3 (kcal/h) Nhiệt tổn thất Qtt Qtt = 0,03.Q13 = 0,03.655,5.H3 = 19,55.H3 (kcal/h) Vậy: Qr = Q’12 + Q’13 + Qbh + Qtt = 113486,54 + 135,332.H3 + 19746,355 + 19,55.H3 = 133232,89 + 154,88.H3 (kcal/h) ❖ Ta có phương trình cân nhiệt cho phần sấy: Qvs = Qrs  76696,6 + H3.655,5 = 133232,89 + 154,88.H3 => H3 = 112,93 (kg/h) Vậy lượng cần dùng công đoạn chưng sấy H1 + H2 + H3 = 27,91 + 75,14 + 112,93 = 215,98 (kg/h) PHỤ LỤC 8.2.3 Xác định tỉ lệ vỏ nhân hạt Tỉ lệ vỏ nhân hạt xác định cách cân mẫu hạt tiến hành tách vỏ cẩn thận Đem lượng vỏ thu cân cân kĩ thuật tính tỉ lệ % vỏ so với hạt sạch, tương tự với nhân, cân lượng nhân thu cân kĩ thuật tính tỉ lệ % so với hạt [15, trang 239 – 259] 8.2.4 Xác định hàm lượng dầu nguyên liệu Nguyên tắc phương pháp chiết chất béo hạt nghiền nhỏ dung mơi hữu cơ, sau thu hồi chất béo dung môi đem sấy khô cân Sử dụng trích li soxhlet, cân xác 5g bột hạt cho vào túi giấy lọc chuẩn bị trước Cho túi mẫu vào tháp trích li soxhlet Rót ete etylic vào bình cầu sấy khơ cân trước có khối lượng a gam, đun soxhlet bếp cách điện Thời gian trích li khoảng 6h – 12h, đem cất loại bỏ dung môi sấy khơ bình nhiệt độ 100 – 1050C đến khối lượng không đổi cân b gam Hàm lượng dầu xác định theo công thức [15, trang 239 – 259] (a - b) × 100 D= % 8.2.5 Xác định màu sắc dầu Xác định màu sắc dầu thường dùng phương pháp quan sát mắt so sánh với dung dịch iot tiêu chuẩn [15, trang 239 – 259] a) Phương pháp quan sát mắt Cho dầu vào cốc thủy tinh đường kính 50mm, cao 100mm đặt cốc trước màu trắng để quan sát Kết quan sát ghi theo định sau: Vàng, vàng nhạt, vàng nâu, vàng lục, đỏ nâu, không màu b) Phương pháp so với dung dịch iot tiêu chuẩn Đem dầu so sánh với dung dịch iot tiêu chuẩn hiển thị số màu số mg iot 100ml dung dịch Dung dịch tiêu chuẩn: pha 0,26g I2 tinh thể với 0,5g KI tinh thể trung bình định mức 250ml, thêm nước cất đến vạch mức, lắc kĩ Căn vào bảng sau để pha nước cất vào dung dịch I2 tiêu chuẩn Bảng Thông số pha nước cất dung dịch I2 tiêu chuẩn [15] Số ml dung dịch Số nước cất iot tiêu chuẩn thêm vào 10 100 90 80 70 60 5 50 Sô hiệu ống Chỉ số màu Cách so màu: Đem dung dịch pha theo bảng so với dầu chứa ống nghiệm Màu dầu giống với màu dung dịch tiêu chuẩn có số màu tương ứng theo bảng 8.2.6 Xác định mùi vị dầu Xác định mùi vị dầu để đánh giá sơ chất lượng dầu mỡ Nếu dầu có mùi hôi cay dầu để lâu bị biến chất, mùi chua, mùi mốc dầu sản xuất từ nguyên liệu xấu, mùi khét trình ép dầu nhiệt độ cao Cách xác định: cho dầu vào cốc thủy tinh, đun nóng đến 500C dùng đũa thủy tinh khuấy nhanh chóng ngửi mùi dầu, đem so sánh với dầu có phẩm chất tốt Ngồi nhỏ giọt dầu vào tay dùng bàn tay xoa mạnh ngửi 8.2.7 Xác định độ dầu Nước tạp chất làm cho dầu vẩn đục cần phải tiến hành xác định sơ có mặt chúng cách xác định độ dầu mắt Lấy dầu đun nóng 500C bếp cách thủy 30 phút, để nguội 200C khuấy Lấy 100ml dầu cho vào ống so màu để yên khoảng 24h nhiệt độ 20 – 250C, dùng ánh sáng tạo thành ánh sáng phản xạ quan sát để quan sát, dầu khơng có kết tủa đục dầu suốt 8.2.8 Xác định hàm lượng nước chất bốc dầu Lượng nước chất bốc xác định dựa vào suy giảm khối lượng mẫu thử sau sấy tủ sấy nhiệt độ 100 – 1050C Cân 5g chất béo cốc biết khối lượng sấy khô nhiệt độ 100 – 1050C, cho cốc vào tủ sấy 30 phút cho vào bình hút ẩm để nguội đem cân Hàm lượng nước chất bốc dầu dược xác định theo công thức sau: a × 100 N= % Trong đó: a: Khối lượng dầu sấy, g N: Hàm lượng nước chất bốc dầu, % Lượng nước theo tiêu chuẩn không vượt 0,05% 8.2.9 Xác định số acid Chỉ số acid số mg KOH cần để trung hòa acid béo tự 1g dầu • Ngun tắc: Dựa vào phản ứng trung hịa acid béo kiềm môi trường hỗn hợp rượu etylic ete etylic • Hóa chất cần thiết: + Dung dịch KOH 0,1N + Chỉ thị phenolphthalein 1% cồn + Hỗn hợp dung môi gồm ete etylic cồn 95% (tỉ lệ 2:1) • Tiến hành: Cân xác – 5g dầu, thêm 50ml dung mơi hỗn hợp, lắc tan hoàn toàn Cho giọt thị vào chuẩn độ dung dịch KOH 0,1N dung dịch xuất màu hồng nhạt không màu sau 30s Chỉ số acid tính theo cơng thức: 56,11 × V × N A= , mg w A – Chỉ số acid dầu, mg KOH/1g dầu mỡ V – Số ml KOH 0,1N chuẩn độ N – Nồng độ dung dịch KOH W – Khối lượng mẫu tính g 8.2.10 Xác định số xà phòng Chỉ số xà phòng biểu thị số mg KOH dùng để xà phịng hóa 1g dầu • Ngun tắc: Tiến hành xà phịng hóa lượng dầu xác định lượng kiềm dư, sau chuẩn độ lượng kiềm dư acid tính lượng kiềm xà phịng hóa • Hóa chất cần thiết + Dung dịch KOH 0,5N cồn 95% + Dung dịch HCl 0,5N nước + Chỉ thị phenolphthalein 1% • Cách tiên hành: Cân g dầu mỡ vào bình nón dung tích 250 ml, lấy 25 ml dung dịch KOH pha cồn cho vào bình lắp ống sinh hàn khơng khí (dài 50 cm) đun hồi lưu bếp cách thủy khoảng 30 phút Sauk hi xà phịng hóa xong hỗn hợp đem chuẩn lượng kiềm dư HCl 0,5N với thị phenolphthalein, để kiểm chứng cần tiến hành thí nghiệm khơng mẫu (V2 - V1 ) × N × 56,11 G Trong đó: X: Chỉ số xà phịng hóa dầu, mg KOH/1g dầu mỡ X= V2: Số ml HCl dùng chuẩn mẫu trắng V1: Số ml HCl dùng chuẩn mẫu dầu N: Nồng độ HCl G: Khối lượng mẫu thử (g) 8.2.11 Xác định số peroxide Chỉ số peroxide biểu thị ôi, hư hỏng dầu Chỉ số peroxide biểu thị % iot • Nguyên tắc: Dựa vào tác dụng peroxide với dung dịch KI tạo I2 tự do, sau tiến hành xác định I2 chất chuẩn Na2S2O3 • Hóa chất cần thiết: + Acid axetic đậm đặc + Cloroform khan + Dung dịch KI bão hòa + Dung dịch Na2S2O3 0,002N • Tiến hành: Cân g mẫu dầu, thêm 30 ml hỗn hợp gồm phần acid acetic đậm đặc phần chloroform Sau cho vào ml dung dịch KI bão hịa, lắc hỗn hợp, để yên phút dùng nước pha lỗng chuẩn độ iot dung dịch Na2S2O3 0,002N đến dung dịch có màu vàng nhạt thêm 0,5 ml tinh bột 1% chuẩn độ tiếp đến hết màu xanh Khi chuẩn độ cần lắc thật mạnh Làm mẫu trắng thay dầu nước cất Chỉ số peroxide tính theo cơng thức: (V1 - V2 ) × N × 0,1269 P= × 100 G Trong đó: V1: Thể tích Na2S2O3 0,002N dùng để chuẩn mẫu dầu (ml) V2: Thể tích Na2S2O3 0,002N dùng để chuẩn mẫu trắng (ml) N: Nồng độ đương lượng Na2S2O3 0,1269: mg đương lượng iot G: Trọng lượng mẫu dầu 8.2.12 Xác định số iot phương pháp Wijjs Chỉ số iot biểu thị gam iot 100g chất béo, phản ánh số lượng nối đôi dầu • Nguyên tắc: Thực phản ứng cộng hợp hợp chất halogen ICl vào nối đơi acid béo Lượng ICl cịn dư kết hợp với KI để giải phóng I2 dạng tự định phân dung dịch chuẩn Na2S2O3 với thị HTB • Hóa chất cần thiết: + Dung dịch Wijs chứa iot clorua đơn acid axetic + Dung dịch KI 15% + Chloroform + Chỉ thị hồ tinh bột 1% • Cách tiến hành: Cân xác mẫu thí nghiệm vào bình iot khơ theo số lượng quy định bảng sau: Bảng Thông số xác định số iot [15] Chỉ số iot dự kiến Lượng mẫu cần lấy để thí nghiệm ÷ 30 30 ÷ 50 0,6 50 ÷ 100 0,3 100 ÷ 150 0,2 150 ÷ 200 0,15 Sau hịa tan 10 ml chloroform, cho vào xác 25 ml dung dịch Wijjs Đậy nút bình lắc kĩ cho dung dịch KI vào phía nut miệng bình iot Để bình vào chỗ tối nhiệt độ phịng 200C 30 phút Sau cho vào bình 15 ml dung dịch KI vào 100 ml nước cất Chuẩn độ iot sinh dung dịch Na2S2O3 0,1N dung dịch vàng cho ml dung dịch hồ tinh bột tiếp tục chuẩn màu xanh Tiến hành thí nghiệm khơng mẫu điều kiện Chỉ số iot dầu mỡ xác định theo cơng thức: (V1 - V2 ) × N × 0,1269 I= × 100 G Trong đó: V1, V2: Số ml dung dịch Na2S2O3 dùng chuẩn mẫu dầu mẫu trắng N: Nồng độ dung dịch Na2S2O3 G: Khối lượng mẫu thử (g) 0,1269: mg đương lượng iot ... “ Thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện với suất 7000 sản phẩm/ năm? ?? nhằm hiểu tính chất nguyên liệu sản phẩm quy trình cơng nghệ sản xuất, cách thiết kế nhà máy sản xuất dầu tinh. .. Thị Hiệp Hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan Thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện với suất 7000 sản phẩm/ năm Hình Khối lượng sản xuất hạt hướng dương nước sản xuất lớn năm 2018/2019... Trúc Loan Thiết kế nhà máy sản xuất dầu hướng dương tinh luyện với suất 7000 sản phẩm/ năm 1.4 Nguồn cung cấp điện Điện dùng nhà máy với nhiều mục đích cho thiết bị hoạt động chiếu sáng sản xuất sinh