Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm các chương Chương 1 Lập luận kinh tế Phân tích lập luận kinh tế của tỉnh Lâm Đồng về đặc điểm thiên nhiên vùng nguyên liệu hợp tác hóa nguồn cung cấp điện – nước nhiên liệu giao thông vận tải và nhân công nhà máy Chương 2 Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm Chương 3 Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ Chọn quy trình sản xuất phù hợp và thuyết minh từng bước thực hiện trong quy trình đó Chương 4 Tính cân bằng vật chất Chương 5 Tính cân bằng nhiệt cho quá trình sấy Chương 6 Tính và chọn thiết bị Chương 7 8 9 Tính xây dựng và quy hoạch tổng mặt bằng nhà máy Xác định được số công nhân viên diện tích khu đất xây dựng và các công trình phụ của nhà máy Chương 10 Kiểm tra sản xuất chất lượng sản phẩm Chương 11 An toàn lao động vệ sinh xí nghiệp phòng chống cháy nổ 5 bản vẽ A0 bao gồm Bản vẽ sơ đồ kĩ thuật quy trình công nghệ bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính bản vẽ đường ống nước và khói lò bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA * THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT VỚI NĂNG SUẤT TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ THU THẢO Đà Nẵng – Năm 2018 TÓM TẮT Tên đề tài: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT VỚI NĂNG SUẤT TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ Sinh viên thực hiện: LÊ THỊ THU THẢO Số thẻ SV: 107130119 Với điều kiện khí hậu kinh tế Việt Nam, thị trường đồ uống ngày có tầm quan trọng lớn ảnh hưởng đến lợi ích cho sức khỏe đời sống người đặc biệt cà phê Cà phê mặt hàng xuất lớn: đứng đầu số mặt hàng xuất nông nghiệp nhiều quốc gia mặt hàng xuất nông nghiệp hợp pháp lớn giới Vì tơi giao đề tài: “ Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân phương pháp ướt với suất nguyên liệu/giờ” Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 10 chương: Chương 1: Lập luận kinh tế Phân tích lập luận kinh tế tỉnh Lâm Đồng 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 Chương 2: Tổng quan nguyên liệu sản phẩm, tiêu chất lượng 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 Chương 5: Tính cân nhiệt cho q trình sấy Chương 6: Tính chọn thiết bị Chương 7, 8, 9: Tính xây dựng quy hoạch tổng mặt nhà máy Xác định số cơng nhân viên, diện tích khu đất xây dựng cơng trình phụ nhà máy Chương 10: Kiểm tra sản xuất-chất lượng sản phẩm Chương 11: An tồn lao động, vệ sinh xí nghiệp, phòng chống cháy nổ vẽ A0 bao gồm: Bản vẽ sơ đồ kĩ thuật quy trình cơng nghệ, vẽ mặt phân xưởng sản xuất chính, vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính, vẽ đường ống nước khói lị, vẽ tổng mặt nhà máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA HÓA NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: LÊ THỊ THU THẢO Số thẻ sinh viên: 107130119 Lớp: 13H2B Ngành: Cơng nghệ thực phẩm Khoa: Hóa Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT VỚI NĂNG SUẤT TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Cà phê nhân phương pháp ướt với suất nguyên liệu/giờ Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Mục lục - Mở đầu - Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật - Chương 2: Tổng quan (nguyên liệu, sản phẩm, chọn phương án thiết kế) - Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ - Chương 4: Tính cân vật chất - Chương 5: Tính cân nhiệt cho q trình sấy - Chương 6: Tính chọn thiết bị - Chương 7: Tổ chức hành nhà máy - Chương 8: Tính nước – nhiên liệu - Chương 9: Tính xây dựng quy hoạch tổng mặt - Chương 10: Kiểm tra sản xuất – Kiểm tra chất lượng - Chương 11: Vệ sinh cơng nghiệp – An tồn lao động – Phòng chống cháy nổ - Kết luận - Tài liệu tham khảo - Phụ lục Các vẽ, đồ thị: - 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 khói lị (A0) - Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt nhà máy (A0) Họ tên người hướng dẫn: Đặng Minh Nhật Ngày giao nhiệm vụ: 23/01/2018 Ngày hồn thành đồ án: 23/05/2018 Trưởng Bộ mơn …………………… Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Người hướng dẫn LỜI CÁM ƠN Qua thời gian năm học tập giảng đường đại học, tận tình dạy bảo thầy cô, đặc biệt thầy cô khoa Hóa, trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, tơi tích lũy nhiều kiến thức bổ ích Và đến nay, để củng cố vận dụng tốt kiến thức học, giao thực đề tài tốt nghiệp với nhiệm vụ thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân phương pháp ướt Quá trình làm đồ án giúp tơi nắm kĩ kiến thức học nguyên liệu, sản phẩm cách bố trí thiết bị phân xưởng, cách bố trí mặt cách tính tốn, lựa chọn phương án lắp đặt, thiết kế nhà máy cách kinh tế Tuy nhiên, thời gian có hạn kiến thức thân, am hiểu thực tế cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận góp ý thầy cô bạn để nâng cao kiến thức chuyên môn Cuối xin cám ơn thầy giáo Đặng Minh Nhật, người tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy dạy bảo, dìu dắt giúp đỡ tơi suốt chặng đường đại học Tôi xin cảm ơn gia đình bạn bè ln đồng hành chỗ dựa vững giúp đỡ việc Một lần xin chân thành cảm ơn! i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học, thiết kế độc lập riêng Các số liệu sử dụng phân tích đồ án có nguồn gốc rõ ràng, công bố theo quy định Các kết nghiên cứu thiết kế đồ án tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Việt Nam Các kết chưa công bố nghiên cứu, thiết kế khác Sinh viên thực Lê Thị Thu Thảo ii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn iii Lời cam đoan ii Mục lục iii Danh sách bảng, hình vẽ x Trang LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Tính khả thi 1.3 Vị trí xây dựng 1.4 Địa điểm xây dựng 1.5 Nguồn nguyên liệu 1.6 Đường giao thông 1.7 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 1.8 Năng suất 1.9 Nguồn cung cấp lượng 1.10 Nguồn nhân lực 1.11 Hợp tác hóa, liên hợp hóa 1.12 Xử lý chất thải CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Nguyên liệu 2.1.1 Nguồn gốc cà phê lịch sử phát triển cà phê Việt Nam 2.1.2 Phân loại cà phê 2.1.3 Thành phần hóa học cà phê 13 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng cà phê 17 2.2 Sản phẩm 18 2.2.1 Các dạng sản phẩm cà phê 18 iii 2.2.2 Tiêu chuẩn chất lượng cà phê 19 CHƯƠNG 3: THUYẾT MINH QUY TRÌNH 21 3.1 Chọn phương pháp sản xuất 21 3.1.1 Phương pháp chế biến khô 21 3.1.2 Phương pháp chế biến ướt 21 3.1.3 Phương pháp bán ướt 22 3.1.4 Kết luận 22 3.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất cà phê nhân theo phương pháp ướt 22 3.2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 22 3.2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 23 CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 36 4.1 Kế hoạch sản xuất nhà máy 36 4.1.1 Bảng thu nhập nguyên liệu nhà máy 36 4.1.2 Biểu đồ sản xuất nhà máy 36 4.2 Cân nguyên liệu 36 4.2.1 Đối với cà phê Robusta 38 4.2.2 Đối với cà phê Arabica 42 CHƯƠNG 5: CÂN BẰNG NHIỆT CHO QUÁ TRÌNH SẤY KẾT THÚC 44 5.1 Xây dựng trình sấy lý thuyết 44 5.1.1 Cơ sở trình cân nhiệt 44 5.1.2 Các thông số ban đầu 44 5.1.3 Xác định thơng số khơng khí 45 5.1.4 Cân nhiệt cho trình sấy lý thuyết 48 5.2 Xây dựng trình sấy thực tế 48 5.2.1 Lượng nhiệt bổ sung thực tế 48 5.2.2 Xác định thông số tác nhân sấy sau sấy thực 49 5.2.3 Lượng tác nhân sấy thực tế 50 5.2.4 Nhiệt lượng vào trình sấy thực tế 50 5.3 Tính trị nhiệt nhiên liệu 51 5.3.1 Tính trị nhiệt cao nhiên liệu 51 5.3.2 Tính trị nhiệt thấp nhiên liệu 51 5.3.3 Nhiệt trị trung bình nhiên liệu 52 iv 5.3.4 Tính chi phí nhiên liệu 52 CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 53 6.1 Hệ thống làm phân loại 53 6.1.1 Cấu tạo 53 6.1.2 Nguyên tắc hoạt động 53 6.1.3 Đặc tính kỹ thuật 53 6.2 Máy xát tươi 54 6.2.1 Cấu tạo 54 6.2.2 Nguyên tắc hoạt động 54 6.2.3 Đặc tính kỹ thuật 54 6.3 Xilo ủ, lên men 54 6.3.1 Lập luận 54 6.3.2 Tính tốn xilo ủ, lên men 55 6.4 Hệ thống sấy tĩnh 56 6.4.1 Giới thiệu chung 56 6.4.2 Cấu tạo 56 6.4.3 Đặc tính kỹ thuật 57 6.5 Xilo sau sấy tĩnh 58 6.6 Thiết bị sấy thùng quay 59 6.6.1 Thể tích thùng sấy 59 6.6.2 Nhiệt độ sấy cho phép đốt nóng hạt 60 6.6.3 Kích thước thùng quay 60 6.6.4 Cấu tạo 60 6.6.5 Nguyên lý hoạt động 61 6.6.6 Tính chọn calorife 62 6.6.7 Buồng đốt 67 6.6.8 Tính toán cyclon 67 6.6.9 Tính chọn quạt 69 6.7 Xilo chứa cà phê sau sấy thùng quay 79 6.8 Máy tách tạp chất 80 6.8.1 Cấu tạo 80 6.8.2 Nguyên tắc hoạt động 80 v 6.8.3 Đặc tính kỹ thuật 81 6.9 Máy xát khô 81 6.9.1 Cấu tạo 81 6.9.2 Nguyên tắc hoạt động 81 6.9.3 Đặc tính kỹ thuật 82 6.10 Máy đánh bóng 82 6.10.1 Cấu tạo 82 6.10.2 Nguyên tắc hoạt động 83 6.10.3 Đặc tính kỹ thuật 83 6.11 Máy phân loại theo kích thước 83 6.11.1 Cấu tạo 83 6.11.2 Nguyên tắc hoạt động 83 6.11.3 Đặc tính kỹ thuật 84 6.12 Máy phân loại theo trọng lượng 84 6.12.1 Cấu tạo 84 6.12.2 Nguyên tắc hoạt động 85 6.12.3 Đặc tính kỹ thuật 85 6.13 Máy phân loại theo màu sắc 85 6.13.1 Cấu tạo 85 6.13.2 Nguyên tắc hoạt động 85 6.13.3 Đặc tính kỹ thuật 86 6.14 Máy phối trộn 86 6.14.1 Cấu tạo 86 6.14.2 Đặc tính kỹ thuật 86 6.15 Hệ thống xilo chứa 86 6.15.1 Xilo chứa cà phê sau phân loại theo kích thước 86 6.15.2 Xilo chứa cà phê sau phân loại theo màu sắc 88 6.15.3 Xilo chứa cà phê sau phối trộn 89 6.16 Hệ thống cân đóng bao tự động 90 6.17 Gàu tải 90 6.17.1 Cấu tạo 90 6.17.2 Đặc tính kỹ thuật 90 vi Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân 9.2.10 Gara ơtơ Chọn xe tải có cơng suất tươi/chuyến, ngày chở chuyến Vậy xe chở 12 tấn/ngày Lượng nguyên liệu cần cung cấp cho nhà máy sản xuất ngày Số xe cần vận chuyển nguyên liệu cho nhà máy là: N= 192000 12000 = 16 (xe) Chọn số xe n = 16 (xe) Chọn thêm xe dành cho cán công tác xa Vậy tổng số xe nhà máy 17 (xe) Mỗi xe chiếm diện tích 20 m2, hệ số sử dụng 0,8 Diện tích cần xây dựng:S = 20× 17 0,8 = 425 (m2) Chọn kích thước xây dựng: 30 × 15 × 4,8 (m) S = 30×15 = 450 (m2) 9.2.11 Nhà sinh hoạt vệ sinh ❖ Phịng thay quần áo Tính theo tiêu chuẩn 0,2 m2/người Diện tích phịng cần xây dựng là:S1 = 60 × 0,2 = 12 (m2) ❖ Phịng tắm Tính cho 60% số cơng nhân đơng ca, - 10 cơng nhân/1vịi tắm Kích thước 0,9 x 0,9 Số vịi cần thiết: N = 60×60 100×10 = 3,6 Chọn vịi tắm Diện tích phịng tắm: S2 = 4×0,9×0,9 = 3,24 (m2) ❖ Khu vực rửa Tính cho 15 cơng nhân / chậu rửa Số chậu cần thiết n = 58 = 3,8 15 Chọn số chậu cần thiết (chậu) ❖ Phòng vệ sinh Số lượng nhà vệ sinh tính 1/2 số nhà tắm, chọn nhà vệ sinh Kích thước phịng vệ sinh 0,9 × 1,2 (m) S3 = 3×0,9×1,2=3,24 (m2) SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 103 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân Vậy diện tích nhà sinh hoạt vệ sinh cần xây dựng là: S = S1+S2+S3 = 12+ 3,24 + 3,24 = 18,48 (m2) Chọn kích thước nhà sinh hoạt vệ sinh: 6×6×3,6 (m) S = 6×6= 36 (m2) 9.2.12 Kho nhiên liệu Lượng dầu FO cần cho lò đốt: B = 36,93 (kg/h) Lượng nhiên liệu dự trữ tính cho nhu cầu đốt 15 ngày Lượng dầu dự trữ là: 32,86×24×15 = 11829,6 (kg) Thể tích riêng dầu: v = 0,00108 (m3/kg) Vậy thể tích dầu cần dự trữ là: V = 11829,6 × 0,00108 = 12,776 (m3) Chọn xitec để trữ dầu có kích thước: D = 2200 (mm), H = 4000 (mm) Thể tích xitec:V = 3,14 Số lượng xitec: n = 12,776 15,205 𝐷 ×𝐻 = 3,14× 2,22 ×4 = 15,205 (m3) = 0,84 Chọn n=1 Kích thước kho nhiên liệu: 6×6×6 (m) Diện tích: S = 6×6 = 36 (m) 9.2.13 Đài nước R = 3000 (mm) Chiều cao tổng H = 14,4(m) Diện tích: S = 6×6 = 36 (m2) ( tính trang 98) 9.2.14 Nhà đặt bơm nước Chọn kích thước: Dài x Rộng x Cao = × × 3,6 (m) Diện tích S = 6×4 = 24 (m2) 9.2.15 Bãi chứa bã Bã nhà máy thải chủ yếu vỏ cà phê, vỏ lụa lớp nhớt Chọn diện tích chứa bã S = 9×6= 54 (m2) 9.2.16 Bể xử lý nước thải Chọn kích thước bể: Dài x Rộng = 9×9 (m) Diện tích S = 9×9 =81 (m2) ( tính trang 98) 9.2.17 Trạm biến máy biến áp Đặt góc nhà máy, kề đường giao thông đặt gần nơi tiêu thụ SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 104 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân Diện tích -16 m2 Ta chọn S = 4×4 = 16 (m2) 9.2.18 Phịng hóa nghiệm Chọn kích thước: Thường lấy khoảng 40-100 m2 dựa vào suất nhà máy Dài × rộng × cao = 10 × × 4,8 (m) S = 10 × = 60 (m2) 9.2.19 Cân Chọn cân có kích thước: S = × = 18 (m2) 9.2.20 Khu đất mở rộng Chiếm 30 -100% diện tích phân xưởng sản xuất S= 30×1980 100 = 594 (m2) Ta chọn khu đất S = 30×20 = 600 (m2) Bảng 9.1 Bảng tổng kết cơng trình xây dựng TT Tên cơng trình Dài (m) Rộng(m) Cao(m) Diện tích(m2) Phân xưởng phụ 66 30 12,6 1980 Sân chứa nguyên liệu 21 16 0,5 336 Kho bảo quản cà phê nhân 40 24 960 Nhà hành (2 tầng) 24 9,6 144 Nhà xưởng khí 12 4,8 72 Kho chứa bao bì 6 4,8 36 Nhà bảo vệ 3,6 24 Nhà ăn 15 4,8 90 Nhà để xe 15 3,6 75 10 Gara ôtô 30 15 4,8 450 11 Nhà sinh hoạt vệ sinh 6 3,6 36 12 Kho nhiên liệu 6 36 13 Đài nước 6 16 36 14 Bãi chứa bã 54 15 Bể xử lý nước thải 9 81 16 TBA máy biến áp 4 16 17 Phịng hóa nghiệm 10 18 Cân 18 19 Đất mở rộng 30 20 600 4,8 Tổng cộng: (Fxd) SVTH: Lê Thị Thu Thảo 60 5104 GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 105 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân + Tổng diện tích xây dựng nhà máy: Fxd = 5104(m) + Diện tích khu đất: Fkd = Fxd , (m2) K xd Với: Kxd: hệ số xây dựng, % Đối với nhà máy thực phẩm thường Kxd = 35- 50 %, chọn Kxd= 40% Fkđ = 5104 0,4 = 12760 (m2) Chọn khu đất hình chữ nhật có kích thước sau: Dài x rộng = 130x100 (m2) Fkđ = 130 ×100 = 13000 (m2) Ngồi để đánh giá tiêu kinh tế kỹ thuật tổng mặt nhà máy cịn có hệ số sử dụng Ksd K sd = Fsd 100, % Fkâ Trong đó: Fkđ: diện tích bên hàng rào nhà máy, (m2) Fsd = Fxd +F rãnh hè + F hành lang + F xanh + F giao thông, (m2) + Fxd = 5104 (m2) + Diện tích hè rãnh: Fhr = 0,05Fkđ = 0,05 × 13000 = 650 (m2) + Diện tích giao thơng nhà máy: Fgt = 0,2Fkđ =0,2×13000 = 2600 (m2) + Diện tích hành lang: Fhl = 0,05.Fkđ =0,05× 13000 = 650 (m2) + Diện tích xanh: Fcx =0,1 Fkđ =0,1 ×13000= 1300(m2) Vậy ta có: Fsd = 5104 +650+ 2600+ 1300+ 650 = 10304 (m2) Ksd= Fsd 10304 100% = ×100 = 79% 13000 Fkd SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 106 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân CHƯƠNG 10: KIỂM TRA SẢN XUẤT 10.1 Mục đích Cà phê loại nông 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 sử lý 10.3 Các phương pháp kiểm tra 10.3.1 Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan Đánh giá phẩm chất cà phê phương pháp cảm quan tức xác định phẩm chất hạt cà phê hình thức bên 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 [42] 10.3.2 Phương pháp phân tích kiểm nghiệm Phương pháp lấy mẫu cà phê nhân [43] SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 107 Thiết kế nhà máy sản xuất 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 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 khơng hồn tồn: gồm có loại hạt sau: hạt xuống phẩm, hạt lép, hạt vỡ, hạt bám vỏ lụa, hạt đen, hạt hỏng Hạt xuống phẩm: loại hạt lúc đầu tốt bảo quản không tốt, bị ẩm, gây nên bạc màu Hạt lép: bề mặt hạt nhăn nheo, màu hạt bình thường, hạt xốp, nhẹ Cách xác định: lấy mẫu thử trải khay trắng, lấy cặp nhặt hạt khơng hồn tồn để riêng, cân loại hạt khơng hồn tồn Gọi X phần trăm hạt khơng hồn tồn X xác định: X = a x100,% b - a: Tổng khối lượng hạt khơng hồn toàn - 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 hố học cấu tạo hạt, chất thành phần hạt có khối lượng riêng khác + Cách xác định: dùng cân kỹ thuật cân 100g hạt cà phê cho vào xilanh có chia độ mm Trong xilanh có chứa nước toluen, biết thể tích nước toluen trước sau cho hạt ta biết thể tích hạt + Khối lượng riêng tính: d = p/v (g/cm3) Trong đó: p: Khối lượng hạt (g) v: Thể tích hạt (cm3) 10.3.3.3 Xác định dung trọng hạt cà phê SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 108 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân + Dung trọng hạt cà phê trọng lượng 1lít hạt cà phê tính g hay kg Xác định dung trọng phần cho ta biết chất lượng hạt, dung trọng lớn biểu hạt mẩy tỷ lệ vỏ thấp + Cách xác định: Dụng cụ đo dung trọng ống tích 1lít cân Hạt đổ vào phiễu chảy từ từ xuống ống thể tích dùng dao gạt miệng ống để lấy lít đem cân Trong lượng cân giá trị dung trọng 10.3.4 Phương pháp phân tích hóa học 10.3.4.1 Xác định độ ẩm hạt cà phê [44] + 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 không 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 Độ ẩm tính: W = G1 − G2 100 (%) G1 − G0 Với G0: Khối lương cốc sấy đến trọng lương không đổi (g) 10.3.4.2 Xác định độ axit hạt cà phê Lấy khoảng 50 g hạt đem nghiền nhỏ thành bột (bột qua rây 0,8mm) Dàn mỏng bột kính bột dày khoảng ÷ 4mm Dùng kính khác ép lên trên, lấy kính Dùng muỗng cà phê xúc bột nhiều điểm khác nhau, lấy khoảng 5g đem cân để biết dung trọng Bột cho vào bình cần khơ (bình dung tích 100 ÷ 150ml) rót thêm vào 50ml nước cất Đậy nắp lại lắc đều, để yên 30 phút Thêm vào giọt phenolftalein lắc đem chuẩn độ NaOH 0,1N Độ axit xác định theo công thức: x= a 100 1000 10 g (100 − w) Trong đó: a: Số mol NaOH 0,1N dùng để trung hoà w: Độ ẩm hạt (%) SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 109 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân CHƯƠNG 11: VỆ SINH CÔNG NGHIỆP - AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ 11.1 Vệ sinh công nghiệp 11.1.1 Vệ sinh nhà máy 11.1.1.1 Vệ sinh máy móc thiết bị Định kỳ ngừng hoạt động máy móc để vệ sinh phải đảm bảo suất nhà máy Ngoài cần vệ sinh thiết bị trước đưa mẻ vào Các phận sinh khói bụi máy rang, máy sàng cần đặt cuối hướng gió 11.1.1.2 Vệ sinh cá nhân Mỗi công nhân phải chấp hành quy định vệ sinh cá nhân sản xuất: công nhân viên làm việc nhà máy phải sẽ, nghiêm cấm không hút thuốc làm việc để tránh ảnh hưởng đến sức khoẻ người, phải mặc đồ bảo hộ lao động Thực chế độ khám sức khỏe cho công nhân theo định kỳ tháng/1 lần 11.1.1.3 Vệ sinh phân xưởng, nhà máy Các phịng thí nghiệm, nhà ăn, nhà kho, nhà sản xuất phải lau chùi hàng ngày Mỗi cá nhân phải có ý thức giữ gìn vệ sinh chung Thường xun kiểm tra việc thực vệ sinh phân xưởng sản xuất 11.1.2 Xử lý chất thải Chất thải nhà máy gồm khói bụi, vỏ nước thải cơng nghiệp Các khí độc hại chủ yếu khí: SO2, CO2 cần phải có tháp hấp phụ trước thải khí ngồi 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, keo nhôm… Nước thải công nghiệp: Nước thải nhà máy khơng có chất độc nên khơng cần xử lý trước cho cống rãnh thải Tuy nhiên để đảm bảo vệ sinh môi trường tránh ô nhiễm có nhà máy có xây dựng khu xử lý chất thải, xử lý dung dịch kiềm nhằm trung hồ axit có nước thải + Nước thải thường có giá trị pH khác Do cần phải trung hịa điều chỉnh pH vùng 6,6÷7,6 SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 110 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân + Trung hòa cách dùng dung dịch axit, muối axit, dung dịch kiềm oxit kiềm để trung hòa dung dịch nước thải + Các hóa chất thường dùng phương pháp trung hịa: Canxi cacbonat, canxi oxit, canxi hydroxit… Chất thải rắn (vỏ quả): Ta hợp tác với nhà máy sản xuất rượu, nhà máy sản xuất phân vi sinh để bán vỏ quả, vừa tăng hiệu kinh tế vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường Khu vực xử lý 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 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 quả.Cần ý đến an toàn lao động nhà máy để giảm tới mức thấp thiệt hại người tài sản nhà máy bao gồm: + An tồn người + An tồn máy móc trang thiết bị + An toàn cháy nổ + An toàn nguyên liệu sản phẩm 11.3 Phòng chống cháy nổ 11.3.1 Yêu cầu chung Đề phòng cháy nổ cần phải tuyệt đối tuân theo thao tác thiết bị hướng dẫn Có bể chứa nước chữa cháy, thiết bị chữa cháy Thường xuyên tham gia hội thảo phòng cháy chữa cháy 11.3.2 Yêu cầu thiết kế thi công Tăng tiết diện ngang cấu trúc bề dày lớp bảo vệ cấu kiện bê tông cốt thép Bố trí khoảng cách khu nhà mặt cho hợp lý để thuận lợi phịng chữa cháy Xung quanh nhà cần phải có đường tơ vào để phịng chữa cháy 11.3.3 Yêu cầu trang thiết bị SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 111 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân Đối với thiết bị dễ cháy nổ cần tuân thủ cách nghiêm ngặt quy định thao tác sử dụng cần đặt cuối hướng gió SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 112 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân KẾT LUẬN Sau tháng thực hướng dẫn thầy Đặng Minh Nhật, tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân phương pháp ướt với suất nguyên liệu/ giờ” Tiêu thụ cà phê thị trường nước tăng GDP dân số tăng kéo theo chi tiêu cho thực phẩm, loại đồ uống cà phê nhiều Q trình thị hóa phát triển nở rộ quán cà phê theo phong cách phương tây dự báo góp phần khơng nhỏ vào xu hướng này, thúc đẩy ngành công nghiệp đồ uống phát triển đồng thời kéo theo phát triển nước nhà, tạo việc làm cho người lao động, đóng góp phần cho ngân sách nhà nước Vì việc phát triển nhà máy sản xuất cà phê có vai trị quan trọng giai đoạn Qua thời gian thực em tìm hiểu củng cố thêm nhiều kiến thức chuyên ngành ngành sản xuất cà phê nhân nước ta Đồng thời rèn cho em kĩ tính tốn, tìm tịi, chọn thiết bị phù hợp, hiệu dựa vào tài liệu sách vở, internet, rèn cho em tác phong công nghiệp làm việc cần cù, độc lập, sáng tạo nắm bắt cơng nghệ thay đổi ngày… Ngồi em biết cách đọc vẽ, bước hiểu rõ công nghệ sản xuất, cách bố trí máy móc, thiết bị nhà máy Do thời gian có hạn mà kiến thức chưa vững vàng, thiếu kinh nghiệm thực tế tài liệu tham khảo không nhiều nên không tránh khỏi thiếu sót Kính mong q thầy bạn đóng góp ý kiến để thiết kế hồn chỉnh Đà Nẵng, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Lê Thị Thu Thảo SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 113 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nguyễn Bin, 2001, Tính tốn q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, 1992, Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học tập 1, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thảo, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, 2002, Cơ sở trình thiết bị cơng nghệ hố học tập 2, NXB Đại học trung học chuyên nghiệp Nguyễn Thị Hiền, Nguyễn Văn Tặng, 2010, Công nghệ sản xuất chè, cà phê, ca cao, NXB Nông nghiệp Trần Văn Phú, 2002,Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục Hà Nội Trần Văn Phú, 1991, Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Văn Tặng, 2018, Công nghệ sản phẩm từ nhiệt đới Hoàng Minh Trang, 1983, Kỹ thuật chế biến cà phê, NXB Nông Nghiệp Trần Thế Truyền, 2006, Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, NXB Đà Nẵng 10 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng, 2004, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 11 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khuông, 2004, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Tài liệu Tiếng Anh 12 Anette Moldvaer, 2014, Coffee Obsession, DK Publishing, NewYork Website 13 http://www.lehoicaphe.com/5220/lam-dong-se-la-trung-tam-ca-phe-arabica/ (25/01/2018) 14 http://dalat-info.vn/vn/tiem-nang-lam-dong/gioi-thieu-ve-tinh-lam-dong12.phtml (25/01/2018) SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 114 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân 15 https://caudatfarm.com/blogs/ca-phe/ca-phe-cau-dat-nguon-nguyen-lieuarabica-ngon-nhat-viet-nam,http://dalat-info.vn/vn/tiem-nang-lamdong/gioi-thieu-ve-tinh-lam-dong-12.phtml (25/01/2018) 16 http://chocaphe.com/tin-tuc/Lich-su/Lich-su-ca-phe-den-voi-cong-dongnguoi-Viet-Nam (20/02/2018) 17 http://thaisoncafe.com/vi/nguon-goc-cay-ca-phe-va-cac-chung-loai-ca-phetren-gioi-p1-43 (20/02/2018) 18 https://vi.scribd.com/document/330403768/A-COFFEE-LOVER-S-GUIDE-toCOFFEE-Shlomo-Stern (21/02/2018) 19 https://vi.scribd.com/document/124270291/Coffee-Hand-Book (21/02/2018) 20 https://primecoffe.com/cau-tao-hat-cafe-va-thanh-phan-hoa-hoc-trong-hatca-phe.html (22/02/2018) 21 https://vanbanphapluat.co/tcvn-4334-2007-ca-phe-va-san-pham-ca-phethuat-ngu-va-dinh-nghia (24/02/2018) 22 https://vanbanphapluat.co/tcvn-4193-2005-ca-phe-nhan (24/02/2018) 23 https://www.2lua.vn/article/ky-thuat-trong-cham-soc-va-che-bien-ca-phephan5-2834.html (24/02/2018) 24 https://www.perkcoffee.sg/coffee-processing-basics-washed-natural/ (28/02/2018) 25 https://www.retrocoffee.vn/blogs/che-bien-ca-phe/nhung-quy-trinh-chebien-ca-phe-nhan-uu-va-nhuoc-diem (28/02/2018) 26 https://coffeeinside.blog/2018/02/11/ca-phe-che-bien-ban-uot-semi-washed/ (28/02/2018) 27 http://www.puriocafe.com/tin-tuc/nghe-thuat-thuong-thuc/264-cac-phuongphap-che-bien-ca-phe-thong-dung.html#.WwIgqvYUrIV (28/02/2018) 28 http://voer.edu.vn/c/chuong-3-ky-thuat-tinh-che-dau-thucvat/e17c3b73/5e2f55a4 (28/02/2018) 29 https://vanbanphapluat.co/10tcn-98-1988-quy-trinh-ky-thuat-che-bien-caphe (28/02/2018) 30 http://www.viethien.vn/blog/2010/12/16/may-rua-va-tach-qua-noi-ca-phetuoi-prw-nh/ (28/02/2018) SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 115 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân 31 http://htnhatrang.vn/tabid/63/id/387/language/vi-VN/Default.aspx (22/03/2018) 32 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-say/may-say-tinh/299/373 (22/03/2018) 33 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loaica-phe-nhan/may-phan-loai-tap-chat/298/359 (22/03/2018) 34 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phethoc/may-xat-vo/297/360 (22/03/2018) 35 https://www.google.com.vn/search?tbm=isch&q=m%C3%A1y%20%C4%9 1%C3%A1nh%20b%C3%B3ng%20c%C3%A0%20ph%C3%AA%20nh%C 3%A2n#imgrc=yMiZEgeMY2Q0MM: (22/03/2018) 36 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loaica-phe-nhan/may-phan-loai-kich-thuoc/298/354 (22/03/2018) 37 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loaica-phe-nhan/may-phan-loai-theo-trong-luong/298/355 (22/03/2018) 38 https://www.google.com.vn/search?q=m%C3%A1y+ph%C3%A2n+lo%E1 %BA%A1i+theo+m%C3%A0u+s%E1%BA%AFc&safe=active&source=ln ms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjH2Jbu_YTbAhWExLwKHWQ0Al8 Q_AUICigB&biw=1366&bih=663#imgrc=JrB6_ePVIemfcM: (22/03/2018) 39 https://www.google.com.vn/search?q=m%C3%A1y+ph%E1%BB%91i+tr% E1%BB%99n+c%C3%A0+ph%C3%AA&safe=active&source=lnms&tbm= isch&sa=X&ved=0ahUKEwii4dyW_oTbAhWCjLwKHS2ID7EQ_AUICig B&biw=1366&bih=663#imgrc=KD7-PrSNQw4ggM: (22/03/2018) 40 http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loaica-phe-nhan/gau-tai/298/550 (22/03/2018) 41 https://www.google.com.vn/search?tbm=isch&q=b%C4%83ng%20t%E1% BA%A3i%20v%E1%BA%A5u#imgrc=L6y8shbtB7KDQM: (22/03/2018) 42 http://hethongphapluatvietnam.com/tieu-chuan-viet-nam-tcvn-4808-2007iso-4149-2005-ve-ca-phe-nhan-phuong-phap-kiem-tra-ngoai-quan-xac-dinhtap-chat-la-va-cac-khuyet-tat.html (06/06/2018) SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 116 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân 43 http://hethongphapluatvietnam.com/tieu-chuan-viet-nam-tcvn-5702-1993ve-ca-phe-nhan-lay-mau-do-bo-khoa-hoc-cong-nghe-va-moi-truong-banhanh.html (06/06/2018) 44 https://vanbanphapluat.co/tcvn-6536-1999-ca-phe-nhan-xac-dinh-do-am (06/06/2018) SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật 117 ... án: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CÀ PHÊ NHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP ƯỚT VỚI NĂNG SUẤT TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Cà phê. .. em giao đề tài ? ?Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân phương pháp ướt với suất nguyên liệu/ giờ? ?? SVTH: Lê Thị Thu Thảo GVHD: PGS.TS Đặng Minh Nhật Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân CHƯƠNG 1:... 18 Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân + Cà phê đánh bóng: Cà phê nhân chế biến ướt bóc vỏ lụa tác động học làm mặt cà phê bóng đẹp + Cà phê rang: Là sản phẩm thu sau rang cà phê nhân + Cà phê