Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với năng suất 150 tấn nguyên liệu ngày

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 MALT ĐEN ĐẠI MẠCH VỚI NĂNG SUẤT 150 TẤN NGUYÊN LIỆU/NGÀY Người hướng dẫn: ThS BÙI VIẾT CƯỜNG Sinh viên thực hiện: PHAN THỊ QUỲNH TRÂM Số thẻ sinh viên: 107140161 Lớp: 14H2B Đà Nẵng, 05/2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Số thẻ SV: 107140161 Lớp: 14H2B Ngành công nghệ thực phẩm ngày phát triển mạnh mẽ, cơng nghệ sản xuất malt phát triển nước ta Malt đen sản xuất với mục đích nguyên liệu để sản xuất bia, ngồi cịn ứng dụng tạo màu, tạo mùi cho thực phẩm Nắm bắt xu thế, nên đồ án với đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày” tiến hành Đồ án “Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày” bao gồm thuyết minh vẽ Bản thuyết minh bao gồm chương: − Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật − 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 xây dựng nhà máy − Chương 8: Kiểm tra sản xuất đánh giá chất lượng sản phẩm − Chương 9: An tồn lao động vệ sinh cơng nghiệp vẽ A0 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: Bản vẽ sơ đồ bố trí đường ống nước − Bản vẽ số 5: Tổng mặt nhà máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lớp: Phan Thị Quỳnh Trâm 14H2B Khoa: Hóa Số thẻ sinh viên: 107140161 Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Tên đề tài đồ án: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: − Nguyên liệu: Đại mạch − Năng suất: 150 nguyên liệu /ngày − Sản phẩm: Malt đen đại mạch Nội dung phần thuyết minh tính tốn: − Mục lục − Mở đầu − Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật − 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 xây dựng nhà máy − Chương 8: Kiểm tra sản xuất đánh giá chất lượng sản phẩm − Chương 9: An toàn lao động vệ sinh công nghiệp − Kết luận − Tài liệu tham khảm Các vẽ, đồ thị ( ghi rõ loại kích thước vẽ ): − Bản vẽ số 1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ (A0) − Bản vẽ số 2: Mặt phân xưởng sản xuất (A0) − Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất (A0) − Bản vẽ số 4: Bản vẽ sơ đồ bố trí đường ống nước (A0) − Bản vẽ số 5: Tổng mặt nhà máy (A0) Họ tên người hướng dẫn: Ngày giao nhiệm vụ đồ án: Ngày hồn thành đồ án: Trưởng Bộ mơn ThS Bùi Viết Cường 23/01/2019 24/05/2019 Đà Nẵng, ngày 22 tháng 05 năm 2019 Người hướng dẫn Bùi Viết Cường LỜI NÓI ĐẦU Malt sản phẩm sản xuất phát triển Việt Nam, chúng có vai trị quan trọng công nghiệp sản xuất bia nên nhu cầu tiêu thụ sản phẩm cao Chính cần thiết từ nhu cầu thực tiễn mà giao đề tài “ Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch suất 150 nguyên liệu/ngày Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp sinh viên phải áp dụng tất kiến thức học tích lũy suốt năm ngồi ghế nhà trường Những kiến thức học năm trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng tảng vững khơng giúp tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp mà hành trang quý báu để bước vào đời cách vững tự tin Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể thầy khoa Hóa nói chung thầy mơn Cơng nghệ thực phẩm nói riêng tận tình giảng dạy giúp đỡ tơi suốt trình học tập trường, tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu môi trường học tập khoa học, giúp tơi có kiến thức vững vàng trước bước vào đời Trong trình làm đồ án tốt nghiệp với nổ lực thân, giúp đỡ thầy bạn chia sẻ kiến thức kinh nghiệm, tài liệu Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn bảo tận tình thầy Bùi Viết Cường người trực tiếp hướng dẫn tơi suốt q trình hồn thành đồ án tốt nghiệp Qua tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè đồng hành giúp đỡ việc Do thời gian có hạn, trình độ chuyên môn chưa chuyên sâu, chưa trải nghiệm thực tế nên đồ án tốt nghiệp không tránh khỏi thiếu sót mong q thầy bạn bè góp ý Tơi xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng , ngày 22 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực Phan Thị Quỳnh Trâm i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết tính tốn đồ án tốt nghiệp trung thực Mọi tham khảo hay giúp đỡ cho việc thực đồ án trích dẫn rõ nguồn gốc rõ ràng phép công bố Các giấy tờ quy định nhà trường chuẩn bị đầy đủ Bố cục trình bày thuyết minh, vẽ, giấy tờ thực theo quy định hướng dẫn nhà trường Đà Nẵng, ngày 22 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực Phan Thị Quỳnh Trâm ii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu i Cam đoan ii Mục lục iii Danh mục bảng vẽ, hình ảnh ix Danh sách kí hiệu, chữ viết tắt xii Lời mở đầu .1 Chương : LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT 1.1 Vị trí xây dựng 1.2 Đặc điểm thiên nhiên 1.3 Nguồn nguyên liệu 1.4 Nguồn cung cấp điện 1.5 Nguồn cung cấp 1.6 Nguồn cung cấp nước, xử lý thoát nước 1.7 Nguồn nhân lực .3 1.8 Hợp tác hóa .4 1.9 Thị trường tiêu thụ 1.10 Giao thông .4 Chương : TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nguyên liệu Malt đại mạch Nước .9 Chất sát trùng 10 Gibberellin 10 2.2 Quá trình sản xuất 11 Quá trình ngâm hạt .11 Quá trình ươm mầm 13 Quá trình sấy 16 2.3 Sản phẩm .18 Chỉ tiêu chất lượng malt đen đại mạch 18 iii Vai trò sản phẩm 19 2.4 Tình hình sản xuất malt giới Việt Nam .19 Chương : CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 21 3.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 21 3.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ .22 Lựa chọn nguyên liệu 22 Làm phân loại 22 Quá trình ngâm: 23 Quá trình ươm mầm: 25 Quá trình sấy: .26 Tách mầm, rễ 27 Quá trình bảo quản: 28 Chương : TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 29 4.1 Kế hoạch sản xuất 29 4.2 Tỉ lệ tổn thất hao hụt bán thành phẩm qua công đoạn 29 Thông số nguyên liệu ban đầu 29 Tỉ lệ tổn thất hao hụt qua công đoạn .29 4.3 Tính cân vật chất 30 Tính lượng nguyên liệu 30 Tính tác nhân sử dụng 32 Bảng tổng kết 34 Chương : TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 35 5.1 Silo chứa nguyên liệu vào 35 Tính thơng số kĩ thuật 35 Chọn thiết bị 35 5.2 Thiết bị phân loại làm 36 Thông số kĩ thuật 36 5.3 Bunke chứa 36 5.4 Thiết bị ngâm 37 5.5 Máy nén khí 38 5.6 Thiết bị làm mát nước 39 5.7 Thiết bị ươm mầm 39 5.8 Thiết bị đảo malt 40 5.9 Thiết bị điều hịa khơng khí 40 5.10 Thiết bị sấy 41 5.11 Caloriphe .41 iv Chọn kích thước ống truyền nhiệt 41 Tính nhiệt lượng caloriphe cần cung cấp cho trình sấy .42 Tính bề mặt thiết bị truyền nhiệt 42 Tính kích thước caloriphe 45 5.12 Cyclon 46 5.13 Tính chọn quạt .47 Tính áp suất động học .48 Áp suất tĩnh học 48 Trở lực cục .52 Tính chọn quạt .54 5.14 Thiết bị tách mầm rễ 56 5.15 Thùng chứa mầm rễ 56 5.16 Silo chứa malt bảo quản 57 Tính thơng số kĩ thuật 57 Chọn thiết bị .57 5.17 Máy cân đóng bao tự động 58 5.18 Tính chọn gàu tải 58 Gàu tải vận chuyển đại mạch lên xilo chứa nguyên liệu (G1) 58 Gàu tải vận chuyển từ silo chứa lên thiết bị phân loại làm sạch( G2) 59 Gàu tải vận chuyển từ thiết bị phân loại làm lên bunke chứa (G3) 59 Gàu tải vận chuyển thiết bị ngâm lên thiết bị ươm mầm (G4) 60 Gàu tải vận chuyển thiết bị ươm mầm qua thiết bị sấy (G5) .60 Gàu tải vận chuyển malt từ thiết bị sấy đến thiết bị tách mầm rễ (G6) 61 Gàu tải vận chuyển thiết bị tách mầm rễ đến thùng chứa mầm rễ (G7) 61 Gàu tải vận chuyển malt từ thiết bị tách mầm rễ đến xilo bảo quản (G8) 61 Gàu tải vận chuyển silo chứa đến thiết bị cân đóng bao tự động(G9) .62 5.19 Tính chọn vít tải .62 Vít tải vận chuyển đại mạch vào silo chứa (V1) 62 Vít tải vận chuyển từ silo chứa đến thiết bị phân loại làm (V2) 63 Vít tải vận chuyển từ gàu tải G3 đến bunke chứa (V3) 63 Vít tải vận chuyển thiết bị sấy đến gàu tải G6 ( V4) 63 Vít tải vận chuyển từ thiết bị tách mầm rễ đến gàu tải G7 ( V5) .63 Vít tải vận chuyển từ thiết bị tách mầm rễ đến gàu tải G7(V6) 64 Vít tải vận chuyển từ gàu tải G8 đến silo chứa (V7) 64 Vít tải vận chuyển từ silo chứa đến gàu tải G9 (V8) 64 5.20 Tính chọn băng tải 64 v Băng tải vận chuyển từ thiết bị ngâm đến gàu tải G4 (B1) 64 Băng tải vận chuyển từ gàu tải G4 đến thiết bị ươm mầm (B2) 64 Băng tải vận chuyển từ thiết bị ươm mầm đến gàu tải G5 (B3) 65 Băng tải vận chuyển từ gàu tải G5 đến thiết bị sấy (B4) 65 Chương : TÍNH NHIỆT HƠI – NƯỚC 68 6.1 Tính cân nhiệt cho trình sấy .68 Thông số ban đầu tác nhân sấy vật liệu sấy 68 Tính tốn thơng số khơng khí 68 6.2 Cân vật liệu sấy 70 6.3 Cân nhiệt cho trình sấy .71 Q trình sấy lí thuyết 71 Quá trình sấy thực tế 71 Tính nhiệt lượng caloriphe cần cung cấp cho trình sấy 73 6.4 Tính 73 6.5 Tính nhiên liệu 74 Tính lượng dầu DO dùng lò cho thiết bị sấy 74 Lượng xăng dầu dùng cho loại xe nhà máy 75 Lượng dầu dùng cho máy phát điện dự phòng .75 6.6 Tính lượng nước sử dụng .75 Nước dùng cho sản xuất .75 Nước dùng sinh hoạt 75 Chương : TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG NHÀ MÁY 77 7.1 Tính tổ chức 77 Sơ đồ bố trí máy tổ chức nhà máy 77 Sơ đồ 7.1 Tổ chức nhà máy 77 Chế độ làm việc nhà máy .77 7.2 Tính nhân công .77 Bộ phận lao động hành phịng ban 77 Bộ phận sản xuất trực tiếp nhà máy 79 7.3 Tính xây dựng .79 Phân xưởng sản xuất 80 Khu nhà hành 81 Phòng bảo vệ 82 Nhà giữ xe 82 Gara ô tô .82 Trạm cân .82 vi Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày Phòng kinh doanh: 15 m2 Phòng kỹ thuật: 15 m2 Phòng Kiểm tra chất lượng sản phẩm: 45 m2 Phịng hành tổng hợp: 30 m2 Phịng tài kế tốn: 30 m2 Hội trường: 200 m2 Phòng khách: 10 m2 Phòng họp: 30m2 Phòng y tế: 12 m2 Tổng diện tích 429 m2 Chọn diện tích phụ nhà chiếm 20% diện tích phịng Vậy tổng diện tích khu nhà : 429 + 429 × 0,2 = 514,8 m2 Kích thước nhà là: 34 × 15,5 × 5.4 m Phòng bảo vệ Phòng xây dựng gần cổng vào nhà máy Mỗi ca có người trực, người phịng Kích thước:4 × × 3,5 m Nhà giữ xe Tính cho 30% số người làm việc ca đông nhất: 60 x 0,3 = 18 (người), lấy 20 (người) Tiêu chuẩn: xe/m2 Diện tích nhà để xe: x 20 = 20 (m2) Chọn kích thước: D x R x C = x x m Gara ô tô Tính 15 m2 cho xe tải, m2 cho xe Nhà máy có xe tải, xe con, diện tích để xe: x 15 + x = 90(m2) Diện tích lối chiếm 20% diện tích để xe: 0,2 x 90 = 18(m2) Vậy diện tích gara là: 90+18= 108(m2) Kích thước gara: D x R x C = (12 x x 5) m Trạm cân Chọn diện tích trạm x = 18 m Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 82 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày Nhà sinh hoạt vệ sinh Nhà sinh hoạt bao gồm : phòng thay đồ, phòng tắm rửa, nhà vệ sinh phòng đặc biệt khác : Phòng thay quần áo : định mức 0,2 m2/ người, ca đông 60 người, diện tích cần chứa 12 m2 Phịng tắm: 60 % số công nhân đông nhất, 10 công nhân / phịng tắm diện tích cần chứa 30 m2 Diện tích nhà vệ sinh 36 m2 Vậy hợp khối nhà vệ sinh nhà tắm chứa 12 + 30 + 36 = 72 m2 Vậy chọn kích thước x x 5,4 m Nhà ăn Diện tích nhà ăn tính cho 2/3 số cơng nhân ca đơng nhất: 60 x : = 40(người) Diện tích tiêu chuẩn 2,25 m2/người Vậy diện tích nhà ăn là: 2,25 x 40 = 90(m2) Kích thước: 12 x 7,5 x 5,4 m Nhà chứa máy phát dự phòng Để đảm bảo cho nhà máy sản xuất liên tục điện đột ngột, nhà máy có trang bị máy phát dự phịng Phịng đặt máy phát có kích thước: × × m Diện tích: 16 m2 Phân xưởng điện Đảm bảo sửa chữa thiết bị máy móc, gia cơng chế tạo, cải tiến kĩ thuật chịu trách nhiệm hệ thống điện cho nhà máy.Diện tích phân xưởng điện 60 m2 đặt khu riêng biệt Kích thước 12 x x m Phân xưởng lò Để đảm bảo điều kiện an toàn cháy nổ cho nhà máy, phân xưởng cuối hướng gió Nhà lị chứa thiết bị lị kích thước 4,975 x 2,500 x 2,960 m thiết bị khác hệ thống tạo đốt cho nhà máy Kích thước lị 20 x 9,6 x 5,4 ( m) Trạm biến áp Trạm biến áp bố trí góc nhà máy, vị trí người qua lại, đặt gần nơi tiêu thụ điện nhiều với diện tích 15 m2 Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 83 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày Kích thước : x x 5.4 m Khu đất mở rộng Diện tích khu đất mở rộng 30% diện tích phân xưởng sản xuất Vậy diện tích khu đất mở rộng V = 30% x 4550 =1365 m2 Chọn kích thước : 53 x 26 (m) Khu xử lí nước Tổng lượng nước cần dùng cho nhà máy 229,82 m3/h Chọn kích thước x x ( m) Kho nhiên liệu Lượng nhiên liệu dầu FO cần dùng nhà máy 149,773 ( kg /h) Lượng nhiên liệu dự trữ tính cho nhu cầu đốt 15 ngày 53918,28 kg Thể tích dầu v = 0,00108 ( m3/kg ) Vậy thể tích dầu cần dự trữ V = 53918,28 x 0,00108 = 58,23 ( m3) Chọn xitec để dự trữ dầu có kích thước D = 2000 (mm) , H = 4400 (mm) D2 H = 3,14   4,4 = 13,816 (m3)  Thể tích xitec : : V = 3,14 4 Số lượng xitec : n = 58,23 = 4,21 Chọn n = 13,816 Vậy diện tích kho nhiên liệu 12 x 12 x 5,4 ( m) Trạm bơm Kích thước trạm bơm: × × (m), diện tích trạm bơm: 36 (m2) Khu xử lí nước thải Kích thước khu xử lý bã nước thải: 14 × × (m), diện tích: 84(m2) Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 84 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày Bảng Bảng tổng kết cơng trình STT Tên cơng trình Kích thước Diện tích ( m2) Phân xưởng sản xuất 108 x 36 x 28,2 4550 Khu nhà hành 34 x 15,5 x 5,4 527 Phịng bảo vệ x x 5,4 12 Nhà giữ xe 8x3x 24 Gara ô tô 11 x x 77 Trạm cân 6x3 18 Nhà vệ sinh, thay đồ nhà tắm x x 5,4 81 Nhà ăn 12 x 7,5 x 5,4 90 Nhà phát điện dự phòng 4x4 x5 16 10 Phân xưởng điện 12 x x 72 11 Lò 20 x 9,6 x 192 12 Trạm biến áp x x 5,4 15 13 Khu đất mở rộng 53 x 25 1325 14 Khu xử lí nước 8x7x6 137 15 Kho nhiên liệu x 4x6 20 16 Khu xử lí nước thải 14 x x 64 17 Trạm bơm 6x6x6 36 18 Tổng cộng 7256 7.4 Khu đất xây dựng Diện tích khu đất Fkđ = Fxd k xd Trong đó: Fkđ diện tích khu đất nhà máy Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 85 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 ngun liệu/ngày Fxd tổng diện tích cơng trình, Fxd = 7256 m2 kxd hệ số xây dựng, chọn kxd = 35% Fkđ = 7026 = 20731,428 m2 0,35 Hệ số sử dụng Để đánh giá tiêu kinh tế kỹ thuật tổng mặt nhà máy ta xác định hệ số sử dụng: K sd = Fsd  100% [8] Fkđ Trong đó: + Fkđ: diện tích bên hàng rào nhà máy (m2) Fsd = Fxd + Frãnh hè + Fhành lang + Fcây xanh + Fgiao thông (m2) [8] + Fxd = 7256 (m2) + Diện tích hè rãnh: Fhr = 0,05.Fkđ = 0,05  20731,428 = 1036,571(m2) + Diện tích giao thơng nhà máy: Fgt = 0,15.Fkđ = 0,15  20731,428 = 3019,714 (m2) + Diện tích hành lang: Fhl = 0,05.Fkđ = 0,05  20731,428 = 1036,571(m2) + Diện tích xanh: Fcx = 0,15.Fkđ = 0,15  20731,428 = 3019,714(m2) Vậy ta có: Fsd = 7256 + 1036,571 + 3019,714+ 1036,571 + 3019,714= 15368,57(m2) Vậy Ksd = Fsd 100% = 15368,57 100 =75% Fkd 20731,428 Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 86 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày Chương : KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM Kiểm tra sản xuất đánh giá sản phẩm vấn đề hàng đầu ngành công nghiệp thực phẩm nói chung cơng nghệ sản xuất malt nói chung Nhằm đảm bảo thực yêu cầu công đoạn dây chuyền sản xuất giúp cho nhà máy ổn định, sản xuất liên tục đầu đảm bảo nguyên liệu đạt yêu cầu sản phẩm chất lượng đồng 8.1 Kiểm tra nguyên liệu ❖ Hạt đại mạch vào phải đảm bảo tiêu sau : Trạng thái hạt: hạt phải đồng đều, không bị hư, Màu sắc, mùi vị : màu vàng đều, khơng có mùi mốc, mùi lạ Đảm bảo tiêu hóa học, vi sinh vật, tạp chất cho phép, không sâu mọt côn trùng gây hại Trong trình kiểm tra phát thấy có biến đổi khác thường so với tiêu chất lượng ra, phải báo cho phận có trách nhiệm để có biện pháp xử lý kịp thời kiểm tra lại kho, silo chứa 8.2 Kiểm tra độ trong, màu sắc tiêu vi sinh nước sau xử lý Nước phải đảm bảo suốt, khơng có mùi vị lạ, khơng có vi sinh vật gây bệnh đảm bảo tiêu chất lượng theo quy định quy chuẩn quốc gia bảng sau[36] : Bảng Bảng tiêu chất lượng nước sản xuất STT Tên tiêu Đơn vị Giới hạn cho phép Màu sắc TCU 15 Mùi vị - Khơng có mùi, vị lạ pH - Khoảng 6,5 – 8,5 Độ cứng, tính theo CaCO3 mg/l 300 Hàm lượng thủy ngâm mg/l 0.001 Hàm lượng coliform VK/100ml Hàm lượng Ecoli VK/100ml Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 87 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày 8.3 Kiểm tra công đoạn sản xuất Kiểm tra công đoạn làm đại mạch Kiểm tra trình tách tạp chất, hạt lép, rơm rạ nhỏ, kim loại … lô đại mạch Tiến hành kiểm tra thường xuyên mẻ để nguyên liệu đồng trước đưa vào công đoạn phân loại làm Kiểm tra công đoạn ngâm đại mạch Kiểm tra nước rửa, nước ngâm, chất sát trùng Kiểm tra nhiệt độ nước, thời gian rửa ngâm, thời gian thổi khí độ ẩm đại mạch ngâm Kiểm tra độ ẩm đại mạch trình ngâm Kiểm tra cơng đoạn nảy mầm Trong q trình ươm mầm ta cần kiểm tra chế độ thơng gió, thời gian ươm, nhiệt độ khối hạt, chu kỳ đảo hạt, độ ẩm malt tươi kích thước mầm rễ Quan sát lớp hạt có dấu hiệu nảy mầm bất thường hay không Kiểm tra công đoạn sấy malt Kiểm tra chế độ sấy malt phải theo yêu cầu công nghệ, nhiệt độ tác nhân sấy, nhiệt độ sản phẩm, thời gian sấy độ ẩm malt khô sau khỏi máy sấy Kiểm tra chất lượng sản phẩm Để đánh giá chất lượng malt thành phẩm ta dựa vào tiêu cảm quan, số học thành phần hóa học chúng 8.3.5.1 Các tiêu cảm quan Màu sắc: malt đen có màu nâu sẫm, vỏ lơ malt chất lượng cao phải óng ánh Hình dáng hạt phải tương ứng với hạt đại mạch ban đầu Mùi: mùi đặc trưng malt đen, khơng có mùi lạ mốc Độ malt: tỷ lệ tạp chất, hạt vỡ, hạt gãy chứa Tỷ lệ cho phép < 2% hạt gãy, vỡ 1% tạp chất khác 8.3.5.2 Các số học ❖ Các số học malt bao gồm: Khối lượng tuyệt đối khối lượng 1000 hạt không lựa chọn Chỉ số nằm khoảng 29 – 38 g Hình thái vết cắt malt: mức độ trắng đục trắng phần nội nhũ Đây số quan trọng để xem xét tới mức độ nhuyễn, mức độ ''đồ hóa" nội nhũ thời gian ươm Đối với malt đen số hạt trắng đục 96% Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 88 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày Độ xốp, tương ứng với giá trị nghịch đảo độ cứng malt Đại lượng cho biết mức độ nhuyễn malt chế độ sấy hay sai so với tiêu chuẩn Để đo độ cứng malt ta dùng dụng cụ đo Mubrimeter, đơn vị đo g.cm/g Malt tốt số dao động khoảng 50000 – 5500 g.cm/g Ngoài độ xốp malt phụ thuộc vào giống đại mạch 8.3.5.3 Các số hóa học Để đánh giá cách đầy đủ xác chất lượng malt, thiết phải tiến hành phân tích số hóa học, bao gồm: + Thủy phần malt có ý nghĩa đến độ bền độ an toàn malt vận chuyển bảo quản Nếu hàm ẩm cao hao phí vận chuyển lớn xảy trình bất lợi cho việc bảo tồn chất lượng malt Hàm ẩm sau sấy malt tối đa 5% trọng lượng + Thời gian đường hóa số quan trọng để đánh giá chất lượng malt thể mức độ chuyển hóa tinh bột thành đường tác dụng enzyme Nó biểu thị thời gian đường hóa hồn tồn cháo malt nhiệt độ 700C (không làm thay đổi màu dung dịch iod) Thời gian đường hóa malt đen khoảng từ 20-30 phút + Hàm lượng chất chiết: lượng hợp chất thấp phân tử chuyển vào nước sau trình đường hóa Hiệu suất chiết malt đen chất lượng cao phải đạt 75% so với chất khô + Hiệu số hiệu suất chiết malt nghiền mịn nghiền thơ tính phần trăm, số để đánh giá mức độ nhuyễn độ "đồ hóa" malt giai đoạn ươm mầm + Số Hactơng đại lượng mà qua ta biết tình trạng "đồ hóa" malt hoạt lực hệ enzyme thủy phân protease, -amylase -amylase Để xác định số ta tiến hành đường hóa nhiệt độ 200C, 450C 800C, sau xác định hiệu suất chiết mẫu so với tiêu chuẩn Tính giá trị tỷ số: Ht 20 = E 20 E E E ; Ht 45 = 45 ; Ht 60 = 60 ; Ht 80 = 80 ; E tc E tc E tc E tc Malt tốt giá trị Hactơng + Độ nhớt động dịch đường 0,0015 – 0,0018 Ns/m2, đại lượng phụ thuộc vào nồng độ đặc điểm hợp phần chất chiết dịch đường + Cường độ màu malt đen dao động khoảng 1.2 – 1.6 EBC ( 450 – 600.6 L ) + Hàm lượng đường maltose malt đen 59 – 65% Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 89 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày + Độ chua tác dụng dịch đường dao động 5,5 – 6,5 Nếu pH thấp có lợi cho q trình đường hóa + Độ chua phân định dịch đường malt đen dao động khoảng 10 – 21 ml NaOH 1N 100 g chất khơ + Đạm hịa tan malt số để đánh giá mức độ thủy phân protein Tỷ số lượng đạm hòa tan vào dung dịch đường tổng lượng chất nitơ gọi số Kolbach Malt tốt số cao 74, cịn malt số nhỏ 35 Đạm khả kết lượng chất chứa nitơ kết lắng sau đun sôi dịch đường số khoảng 13 – 18% Hiệu số đạm hòa tan đạm khả kết gọi đạm bền vững + Đạm focmol dịch đường chiếm từ 10 – 12% so với đạm tổng 20 – 30% so với lượng đạm hòa tan malt + Hoạt lực enzyme tiêu quan trọng + Hoạt lực amylase số quan trọng dùng để đánh giá chất lượng malt thể khả thủy phân tinh bột tạo thành dextrin đường Để xác định số ta dùng phương pháp so màu + Hoạt lực diastase malt đen dao động khoảng 190 – 400 malt chất lượng tốt + Hoạt lực catalase đặc trưng cho mức độ sấy kiệt malt Qua đại lượng ta xác định mức độ tạo thành melanoid malt dó Malt đen giá trị dao động từ 10 – 25 đơn vị Giá trị cao lượng melanoid tạo thành malt Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 90 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày Chương : AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CƠNG NGHIỆP 9.1 An tồn lao động Việc đảm bảo an tồn lao động sản xuất đóng vai trị quan trọng Nó ảnh hưởng đến q trình sản xuất, suất nhà máy, sức khoẻ người lao động tuổi thọ máy móc thiết bị Do cần có quan tâm mức để cán công nhân viên nhà máy hiểu rõ tầm quan trọng Nhà máy cần đề qui định biện pháp an toàn lao động, đồng thời bắt buộc người phải tuân theo qui định, nội qui nhà máy đề Những nguyên nhân gây tai nạn lao động ❖ Những tai nạn lao động nhà máy thường nguyên nhân sau: - 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 công 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 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động - Trong nhà máy phải có biển báo quy trình vận hành cho phân xưởng - Bố trí lắp đặt thiết bị phù hợp với quy trình sản xuất, thiết bị động, gàu tải, băng tải phải có che cẩn thận - Các thiết bị lò phải có đầy đủ phương tiện an tồn van an tòa, đồng hồ đo áp lực phải xa nơi đông người - Các đường ống dẫn nhiệt phải bọc lớp cách nhiệt, có đồng hồ theo dõi áp lực, kiểm tra phận máy vận hành - Công tác tổ chức quản lý nhà máy: Có nội qui, qui chế làm việc cụ thể cho phận, phân xưởng sản xuất Máy móc thiết bị phải có hướng dẫn vận hành sử dụng cụ thể Phải bố trí cơng việc cho người lao động cách hợp lý phù hợp với trình độ kỹ thuật, điều kiện sức khoẻ người - Công nhân nhân viên phải thường xuyên học tập thực hành cơng tác phịng chống cháy nổ Mỗi năm nhà máy tổ chức thi nâng bậc để công nhân cán kỹ thuật nhà máy nắm vững nâng cao trình độ - Kỷ luật nhà máy phải thực nghiêm để xử lý trường hợp vi phạm Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 91 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày Các yêu cầu cụ thể an tồn lao động Cơng tác an tồn lao động nhà máy phải ý yếu tố sau: An đoàn chiếu sáng Phân xưởng sản xuất phải đảm bảo độ chiếu sáng làm việc Nếu đèn chiếu sáng không đạt tiêu chuẩn ảnh hưởng đến suất, hiệu làm việc sức khoẻ người lao động Hệ thống đèn chiếu sáng phải bố trí thích hợp để tránh lóa mắt đồng thời tận dụng nguồn sáng thiên nhiên Sự thơng gió Sự thơng gió cho phân xưởng sản xuất phải ý để đảm bảo điều hoà nhiệt độ, tạo trạng thái thoải mái cho công nhân làm việc Trong phân xưởng sản xuất chính, nơi đặt máy sấy có sử dụng nhiệt nên khơng khí nóng so với nơi khác Để đảm bảo sức khoẻ cơng nhân cần đặt quạt hút để điều hồ nhiệt độ phân xưởng sản xuất An toàn điện Các phụ tải phải có dây nối đất, cầu chì để tránh tượng chập mạch, phải có đèn báo động Các thiết bị điện, dây dẫn phải có lớp cách điện tốt.Trạm biến áp, máy phát điện phải có biển báo đặt xa nơi sản xuất.Các công nhân sửa chữa điện phải trang bị đầy đủ áo quần, dụng cụ bảo hộ Bố trí thiết bị phân xưởng Thiết bị phân xưởng sản xuất phải đặt theo thứ tự liên tục thành dây chuyền, rút ngắn quãng đường thời gian vận chuyển, đồng thời tạo khoảng trống cho người lại thao tác dễ dàng Phòng chống cháy nổ ❖ Nguyên nhân xảy cháy nổ do: Chập mạch điện, nhiên liệu dễ bắt lửa, thiết bị đóng cặn, bị ăn mòn lâu ngày bị nổ, phản ứng hóa học xảy q trình sản xuất ❖ Để hạn chế cháy nổ cần có biện pháp sau: - Không hút thuốc kho nguyên liệu, xăng dầu, gara tơ - Bố trí sản xuất có khoảng cách thích hợp để tránh lây lan - Các phận gây cháy nổ như: Kho chứa thành phẩm, lị phải đặt cuối hướng gió - Những thiết bị dùng điện phải có vỏ an tồn - Có bể chứa nước chữa cháy, thiết bị chữa cháy phải trang bị đầy đủ - Để bảo vệ cơng trình nhà máy phải có cột thu lơi cơng trình Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 92 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 ngun liệu/ngày An tồn hóa chất Các hóa chất phải đặt nơi quy định, sử dụng phải tuân theo quy định đề tránh gây độc hại cho cơng nhâ, ăn mịn hư hỏng thiết bị Giao thông nhà máy Nhà máy cần thiết kế lối lại có chiều rộng hợp lí, bố trí cửa vào hợp lí để có cố dễ dàng hiểm 9.2 Vệ sinh công nghiệp Vệ sinh vấn đề thiếu nhà máy thực phẩm, chế độ vệ sinh ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, đến ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động nhà máy Trong trình sản xuất cần ý yêu cầu sau: Vệ sinh cá nhân công nhân Công nhân lao động vị trí sản xuất phải mang đồ bảo hộ lao động sát trùng định kỳ Trước vào thao tác phải vệ sinh cá nhân Đối với cơng nhân làm việc phịng đóng gói phải sát trùng kĩ Vệ sinh thiết bị phân xưởng sản xuất Thường xuyên vệ sinh thiết bị để tránh ăn mịn máy móc, đồng thời kéo dài thời gian làm việc thiết bị Vệ sinh nhà máy Thực trồng xanh xung quanh nhà máy, ngồi tác dụng làm mơi trường sạch, thống mát tạo vẻ mỹ quang cho nhà máy.Hệ thống cống nước nhà máy phải đảm bảo thường xuyên kiểm tra, tránh tình trạng bị ứ đọng Nhà máy phải có hệ thống xử lý nước thải riêng để tránh ô nhiễm cho môi trường xung quanh Định kỳ vệ sinh phun thuốc diệt kiến, ruồi, muỗi khu vực nhà máy Xử lí nước thải Nước thải chứa nhiều tạp chất hữu nên vi sinh vật dễ phát triển gây ô nhiễm môi trường sống người ảnh hưởng đến đời sống động vật hệ sinh thái thực vật Vì vấn đề xử lí nước thải quan trọng nhà máy Nhà máy sử dụng phương pháp sinh học để xử lí nước thải Nguyên tắc làm việc hệ thống sau: Nước thải chảy xuống bể lắng Do tiếp xúc nước thải vi sinh vật bề mặt vật liệu xốp nên trình xử lý tiến hành nhanh Vật liệu xốp gốm, sứ, đá dăm với độ xốp cao Ưu điểm bể lắng sinh học trình làm nhanh, liên tục, thiết bị đơn giản, dễ làm, rẻ tiền dễ ứng dụng [38] Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 93 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày KẾT LUẬN Sau gần tháng làm đồ án tốt nghiệp, hướng dẫn tận tình thầy Bùi Viết Cường với kiến thức học kết hợp với nghiên cứu, tham khảo tài liệu sách báo, tài liệu nước ngoài, internet Em hồn thành đồ án tốt nghiệp thời gian quy định đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ngày” Nhờ trình làm đồ án em củng cố nhiều kiến thước ngành công nghệ sản xuất malt đại mạch nói riêng việc xây dựng nhà máy thực phẩm nói chung Sau hồn thành đồ án này, em có cách nhìn tồn diện quy trình sản xuất malt đen đại mạch, hiểu rõ cách bố trí máy móc, thiết bị phân xưởng sản xuất cách hợp kí, tính tốn, lựa chọn phương pháp lắp đặt, thiết kế nhà máy cho hợp lí Đây dịp tốt để ôn lại kiến thức học, vận dụng kết hợp lí thuyết thực tế để hình thành tổng quan thiết kế nhà máy thực phẩm Tuy nhiên, hạn chế mặt kiến thức thực tế, hạn chế thời gian tài liệu tham khảo chưa đầy đủ nên cố gắng nhiều đồ án thiếu sót Rất mong nhận góp ý thầy cô để giúp em vững vàng công tác sau Đà Nẵng, ngày 22 tháng năm 2019 Sinh viên thực Phan Thị Quỳnh Trâm Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS Bùi Viết Cường 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Sách báo, giáo trình [1] GS, TSKH Nguyễn Bin cộng sự, “ Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất – Tập 1, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội (2006) [2] GS, TSKH Nguyễn Bin cộng sự, “ Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất – Tập 2, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội (2006) [3] GS, TSKH Nguyễn Bin cộng sự, “ Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất – Tập 3, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội (2006) [4] GS.TS Nguyễn Thị Hiền, PGS.TS Lê Thanh Mai, ThS Lê Thị Lan Chi, ThS Nguyễn Tiến Thành, ThS Lê Viết Thắng, “Khoa học công nghệ malt bia ”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật ( 2007 ) [5] PGS, PTS Hoàng Đình Hịa, “ Cơng nghệ sản xuất malt bia”, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội ( 2002) [6] Đặng Minh Nhật, “Giáo trình kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm”, Đại học Bách khoa Đà Nẵng (2006) [7] PGS, TSKH Trần Văn Phú, “ Tính toán thiết kế hệ thống sấy”, Nhà xuất giáo dục (2002) [8] Trần Thế Truyền, “ Cơ sở thiết kế nhà máy chế biến lương thực”, khoa Hóa trường Đại học kỹ thuật Đà Nẵng (1999) II Tài liệu tiếng Anh [9] C W Newman and R K Newman, “ A Brief History of barley foods” [10] Muhammad Aif, Saeed Akhtar and Tariq Masood, “ Nutritional Evaluation of malt flour and its preparation at household level ” [11] Food and Agriculture Organization of the United Nations, “ Handbook Barley malt beer ” [12] Wolfgang kunze, “Technology Brewing and Malting”, 3rd International Edition [13] Golbalbeverage solution, “ The malting process” [14] Martin Josenfsson, “ Development of malting plant prototype ” III Nguồn Internet [15] “ Báo cáo ngành bia 07/2017 ”, http://static1.vietstock.vn Ngày truy cập: 23/01/2019 [16] “ Khu công nghiệp Đà Nẵng”, http://viipip.com Ngày truy cập: 23/01/2019 [17] Đà Nẵng, https://vi.wikipedia.org Ngày truy cập: 24/01/2019 [18]“Đại mạch”, https://vi.wikipedia.org Ngày truy cập: 25/01/2019 [19]“Malting”, https://www.cargill.com Ngày truy cập: 25/01/2019 [20] “Best Black Malt ”, https://bestmalz.de Ngày truy cập: 26/01/2019 [21]“Black malt”, Briess malt and ingredients (1876).Ngày truy cập: 26/01/2019 [22] “ Barley ”https://www.encyclopedia.com Ngày truy cập: 28/01/2019 [23] Máy dị kim loại từ tính, https://e-shop.magsy.co.uk Ngày truy cập: 01/02/2019 [24] Silo chứa , https://symaga.com Ngày truy cập: 01/02/2019 [25] Thiết bị phân loại làm sạch, http://downloads.skiold.dkf Ngày truy cập: 03/02/2019 [26] Thiết bị nén khí , http://www.kobelco.co.jp Ngày truy cập: 13/02/2019 [27] Thiết bị làm mát nước, https://vinaae.com Ngày truy cập: 14/02/2019 [28 ] Thiết bị điều hịa khơng khí, https://www.techwellhvac.com Ngày truy cập: 15/02/2019 [29] Thiết bị sấy, https://en.zanin-italia.com Ngày truy cập: 19/02/2019 [30] Quạt, https://www.tcf.com Ngày truy cập: 05/03/2019 [31] Thiết bị cân đóng bao tự động, http://vietnamese.bag-packingmachine.com Ngày truy cập: 23/02/2019 [32] Gàu tải, http://pdf.directindustry.com Ngày truy cập: 01/03/2019 [33] Vít tải, https://en.zanin-italia.com Ngày truy cập: 01/03/2019 [34] Độ ẩm trung bình năm tỉnh, https://soft.hvacvn.com Ngày truy cập: 07/03/2019 [35] Bao bì malt, https://www.brouwland.com Ngày truy cập: 07/03/2019 [36] Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước dùng chế biến thực phẩm QCVN 01:2009/BYT, https://emas.tdtu.edu.vn Ngày truy cập: 08/03/2019 [37]Vệ sinh cơng nghiệp an tồn lao động, https://www.slideshare.net Ngày truy cập: 18/03/2019 [38] Luận văn đồ án thiết kế sản xuất nhà máy sản xuất malt đen đại mạch, http://luanvan.net.vn Ngày truy cập: 18/03/2019 ... đề tài ? ?Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ ngày? ?? tiến hành Đồ án ? ?Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ ngày? ?? bao gồm thuyết minh... án: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ ngày Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: − Nguyên liệu: Đại mạch. .. Bùi Viết Cường Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với suất 150 nguyên liệu/ ngày Chương : TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nguyên liệu Đại mạch 2.1.1.1 Giới thiệu đại mạch Đại mạch ( Hordeum vilgare)