Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô và cà phê rang năng suất 90 tấn nguyên liệu ngày

Để đáp ứng nhu cầu thưởng thức cà phê ngày càng cao của người tiêu dùng ngành công nghiệp chế biến cà phê cũng được đầu tư và phát triển mạnh mẽ Tuy nhiên trong giai đoạn từ năm 2012 đến 2016 mặt hàng này cũng có nhiều biến động cả về sản lượng trị giá và đơn giá xuất khẩu trung bình qua từng năm Một trong những nguyên nhân là chỉ có một phần ba doanh nghiệp xuất khẩu của Việt Nam có nhà máy chế biến cà phê nhân xuất khẩu 90 các doanh nghiệp trong nước và 100 doanh nghiệp FDI mua cà phê nhân thông qua thương lái và đại lý thu mua để xuất khẩu dẫn đến chất lượng cà phê xuất khẩu chưa cao Để nâng cao giá trị gia tăng cho ngành cà phê và đáp ứng nhu cầu về chất lượng ngày càng tăng của thị trường việc xây dựng một nhà máy chế biến sâu cà phê là rất cần thiết

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA * THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP KHÔ VÀ CÀ PHÊ RANG NĂNG SUẤT 90 TẤN NGUYÊN LIỆU/NGÀY SVTH: LÂM THẢO NHÂN Đà Nẵng – Năm 2017 i LỜI CẢM ƠN Sau tháng thực đồ án, với giúp đỡ giáo viên hướng dẫn, gia đình bạn bè, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy Đặng Minh Nhật thầy cô giáo khoa Hóa trường Đại học Bách khoa − Đại học Đà Nẵng tận tình giảng dạy giúp đỡ cho em năm học qua Kế đến, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè hỗ trợ, động viên em trình học tập làm đồ án tốt nghiệp Cuối cùng, em xin cảm ơn thầy cô Hội đồng bảo vệ tốt nghiệp dành thời gian để đọc nhận xét đồ án em ii CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp cơng trình riêng tơi Thơng tin nội dung trích dẫn đồ án thể danh mục tài liệu tham khảo Sinh viên thực Lâm Thảo Nhân iii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN i CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ x MỞ ĐẦU Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ, KỸ THUẬT 1.1 Tính khả thi 1.2 Vị trí xây dựng 1.3 Địa điểm xây dựng 1.4 Nguồn nguyên liệu 1.5 Đường giao thông 1.6 Nguồn cung cấp lượng 1.7 Nguồn nhân lực 1.8 Xử lý chất thải Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2.1 Tổng quan nguyên liệu .7 2.1.1 Cà phê chè 2.1.2 Cà phê vối 2.1.3 Cà phê mít 2.2 Cấu tạo, thành phần khối lượng thành phần hóa học cà phê 2.2.1 Cấu tạo cà phê 2.2.2 Thành phần khối lượng cà phê 2.2.3 Thành phần hóa học cà phê 10 2.3 Tổng quan sản phẩm 11 2.3.1 Các dạng cà phê 11 2.3.2 Các tiêu chất lượng cà phê nhân 12 2.3.3 Các tiêu chất lượng cà phê bột 12 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 13 3.1 Chọn phương pháp chế biến cà phê nhân 13 3.1.1 Phương pháp chế biến ướt 13 3.1.2 Phương pháp chế biến khô 13 iv 3.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô 14 3.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 14 3.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 15 3.3 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay từ cà phê nhân .20 3.3.1 Dây chuyền công nghệ 20 3.3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 20 Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 22 4.1 Tình hình sản xuất nhà máy 22 4.1.1 Bảng thu mua nguyên liệu nhà máy 22 4.1.2 Biểu đồ sản xuất nhà máy 22 4.2 Cân vật chất cho dây chuyền sản xuất cà phê nhân 22 4.2.1 Thu nhận bảo quản 23 4.2.2 Tách tạp chất 24 4.2.3 Sấy sơ 24 4.2.4 Sấy thức 24 4.2.5 Xát khô 25 4.2.6 Đánh bóng cà phê 25 4.2.7 Phân loại theo kích thước 25 4.2.8 Phân loại theo khối lượng riêng 26 4.2.9 Phân loại theo màu sắc 26 4.2.10 Phối trộn 27 4.2.11 Cà phê nhân thành phẩm 27 4.3 Cân vật chất cho dây chuyền sản xuất cà phê rang xay 28 4.3.1 Nguyên liệu 28 4.3.2 Rang cà phê nhân 29 4.3.3 Làm nguội cà phê rang 29 4.3.4 Xay cà phê 29 4.3.5 Đóng gói 29 4.3.6 Thành phẩm 29 Chương 5: CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 31 5.1 Cân nhiệt lượng cho q trình sấy thức 31 5.1.1 Xây dựng trình sấy lý thuyết 31 5.1.2 Một số thơng số tính tốn sấy lý thuyết 33 5.1.3 Xây dựng trình sấy thực tế 34 5.1.4 Tính tốn q trình cháy 36 5.2 Cân nhiệt lượng cho trình rang 40 v 5.2.1 Nhiệt lượng vào 40 5.2.2 Nhiệt lượng 40 Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 43 6.1 Thiết bị sấy thùng quay 43 6.2 Tính chọn caloriphe 44 6.2.1 Chọn kích thước ống truyền nhiệt 44 6.2.2 Tính tốn thơng số ống truyền nhiệt 44 6.2.3 Xác định hiệu số nhiệt độ trung bình 45 6.2.4 Hệ số cấp nhiệt từ thành ngồi ống đến khơng khí 45 6.2.5 Hệ số cấp nhiệt từ khói lị đến thành ống 46 6.2.6 Hệ số truyền nhiệt 47 6.2.7 Xác định cấu tạo caloriphe 47 6.3 Lò đốt 49 6.4 Tính tốn xiclơn 49 6.5 Tính toán chọn quạt 52 6.5.1 Trở lực hệ thống 53 6.5.2 Chọn quạt 61 6.6 Máy tách tạp chất 63 6.7 Máy xát khô 63 6.8 Máy đánh bóng cà phê nhân .64 6.9 Máy phân loại theo kích thước .64 6.10 Máy phân loại theo khối lượng riêng 65 6.11 Máy phân loại theo màu sắc .66 6.12 Máy phối trộn 66 6.13 Cân 67 6.14 Máy sấy tĩnh vỉ ngang 68 6.15 Hố chứa cà phê .69 6.15.1 Hố chứa cà phê tươi trước vào máy tách tạp chất 69 6.15.2 Hố chứa cà phê sau máy sấy tĩnh 69 6.16 Xilô chứa cà phê 69 6.17 Thiết bị vận chuyển dây chuyền sản xuất cà phê rang xay 73 6.18 Băng tải may bao 74 6.19 Thiết bị rang làm nguội 75 6.20 Máy xay cà phê 76 6.21 Máy đóng gói 77 6.22 Xilô chứa cà phê sau làm nguội 78 vi 6.23 Thiết bị vận chuyển dây chuyền sản xuất cà phê rang xay 79 6.23.1 Gàu tải 79 6.23.2 Vít tải 79 Chương 7: TÍNH TỔ CHỨC VÀ TÍNH XÂY DỰNG CỦA NHÀ MÁY 82 7.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy 82 7.2 Tổ chức lao động nhà máy .82 7.2.1 Chế độ làm việc 82 7.2.2 Nhân lực 83 7.3 Tính xây dựng 86 7.3.1 Phân xưởng sản xuất 86 7.3.2 Sân chứa nguyên liệu ban đầu 86 7.3.3 Kho chứa thành phẩm 86 7.3.4 Nhà hành 88 7.3.5 Nhà xưởng khí 88 7.3.6 Kho chứa bao bì 88 7.3.7 Nhà bảo vệ 89 7.3.8 Nhà ăn 89 7.3.9 Nhà để xe 89 7.3.10 Gara ôtô 89 7.3.11 Nhà sinh hoạt vệ sinh 90 7.3.12 Kho nhiên liệu 90 7.3.13 Đài nước 91 7.3.14 Phòng hóa nghiệm 91 7.3.15 Nhà đặt bơm nước 91 7.3.16 Bãi chứa bã 91 7.3.17 Bể xỉ than 91 7.3.18 Trạm biến máy biến áp 91 7.3.19 Trạm cân 92 7.3.20 Khu đất mở rộng 93 Chương 8: TÍNH NƯỚC VÀ NHIÊN LIỆU 94 8.1 Tính lượng nước sử dụng nhà máy 94 8.1.1 Nước dùng cho sản xuất 94 8.1.2 Lượng nước dùng cho sinh hoạt 94 8.1.3 Nước dùng để tưới xanh 94 8.1.4 Nước dùng để vệ sinh thiết bị 94 8.1.5 Nước dùng để rửa xe 94 vii 8.1.6 Nước dùng để chữa cháy 95 8.1.7 Tổng lượng nước sử dụng nhà máy 95 8.1.8 Đài nước sử dụng cho nhà máy 95 8.1.9 Chọn bơm dùng để bơm nước 95 8.2 Tính nhiên liệu .95 8.2.1 Tính nhiên liệu dùng cho lò đốt 95 8.1.2 Lượng xăng dùng cho loại xe nhà máy 96 8.1.3 Lượng xăng dùng cho máy phát điện dự phòng 96 8.1.4 Lượng than cần dùng cho lò đốt máy sấy tĩnh 96 Chương 9: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 97 9.1 Phương pháp đánh giá chất lượng cà phê tươi 97 9.1.1 Lấy mẫu 97 9.1.2 Chuẩn bị mẫu thử 97 9.1.3 Xác định tỷ lệ chín; tỷ lệ khơ, chùm, xanh; tỷ lệ tạp chất xanh non; tỷ lệ thối, mốc 97 9.1.4 Xác định tỷ lệ lép 98 9.2 Phương pháp đánh giá chất lượng cà phê nhân 98 9.2.1 Lấy mẫu 98 9.2.2 Xác định ngoại quan 98 9.2.3 Xác định độ ẩm 98 9.2.4 Xác định tỷ lệ lẫn cà phê khác loại 98 9.2.5 Xác định tỷ lệ khối lượng khuyết tật 99 9.2.6 Xác định tỷ lệ khối lượng sàng lỗ tròn 99 9.3 Phương pháp đánh giá chất lượng cà phê bột 99 9.3.1 Xác định độ mịn 99 9.3.2 Xác định độ ẩm 99 9.3.3 Xác định hàm lượng caphein 99 9.3.4 Xác định hàm lượng chất tan nước 99 9.3.5 Xác định hàm lượng tro không tan axit 99 Chương 10: VỆ SINH CÔNG NGHIỆP VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG 100 10.1 Vệ sinh công nghiệp 100 10.1.1 Vệ sinh cá nhân 100 10.1.2 Vệ sinh máy móc thiết bị 100 10.1.3 Vệ sinh phân xưởng, nhà máy 100 10.1.4 Xử lý chất thải 100 10.2 An toàn lao động 101 viii KẾT LUẬN 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 PHỤ LỤC ix DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ BẢNG 2.1 Thành phần khối lượng cà phê BẢNG 2.2 Thành phần hóa học lớp vỏ BẢNG 2.3 Thành phần hóa học lớp vỏ thịt BẢNG 2.4 Thành phần hóa học lớp vỏ trấu BẢNG 2.5 Thành phần hóa học nhân cà phê BẢNG 4.1 Bảng thu mua nguyên liệu nhà máy BẢNG 4.2 Kế hoạch sản xuất cà phê năm nhà máy BẢNG 4.3 Tỷ lệ hao hụt nguyên liệu qua công đoạn dây chuyền sản xuất cà phê nhân BẢNG 4.4 Lượng nguyên liệu vào công đoạn dây chuyền sản xuất cà phê nhân BẢNG 4.5 Tỷ lệ hao hụt nguyên liệu qua công đoạn dây chuyền sản xuất cà phê rang xay BẢNG 4.6 Lượng nguyên liệu vào công đoạn dây chuyền sản xuất cà phê rang xay BẢNG 5.1 Các thơng số trạng thái khơng khí BẢNG 5.2 Nhiệt lượng vào máy sấy BẢNG 5.3 Nhiệt lượng khỏi máy sấy BẢNG 5.4 Thành phần nguyên tố dầu FO-R BẢNG 6.1 Kích thước xilơ BẢNG 6.2 Các gàu tải sử dụng dây chuyền sản xuất cà phê nhân BẢNG 6.3 Các thiết bị dây chuyền sản xuất cà phê nhân BẢNG 6.4 Các thiết bị dây chuyền sản xuất cà phê rang xay BẢNG 6.5 Các thơng số kích thước xilô chứa cà phê sau làm nguội BẢNG 6.6 Các gàu tải sử dụng trong dây chuyền sản xuất cà phê rang xay BẢNG 6.7 Tổng kết thiết bị sử dụng nhà máy BẢNG 7.1 Lực lượng lao động gián tiếp nhà máy BẢNG 7.2 Lực lượng lao động trực tiếp dây chuyền sản xuất cà phê nhân BẢNG 7.3 Lực lượng lao động trực tiếp dây chuyền sản xuất cà phê rang BẢNG 7.4 Lực lượng lao động phận phụ trợ BẢNG 7.5 Tổng kết xây dựng x Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày Chương 9: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 9.1 Phương pháp đánh giá chất lượng cà phê tươi Theo TCVN 9278: 2012 [20], phương pháp đánh giá chất lượng cà phê tươi trình bày tiểu mục 9.1.1 Lấy mẫu 9.1.1.1 Dụng cụ lấy mẫu Dụng cụ lấy mẫu bên tự thỏa thuận không làm ảnh hưởng đến chất lượng mẫu 9.1.1.2 Lấy mẫu ban đầu mẫu chung Lấy mẫu bao Nếu lơ hàng có số bao đến 100 bao, cần lấy mẫu 10 bao Nếu lơ hàng nhiều 100 bao, cần lấy 10 % tổng số bao để lấy mẫu Áp dụng phương pháp đánh số ngẫu nhiên để lấy bao Trong bao cần lấy mẫu điểm: trên, Tại điểm lấy lượng mẫu tương tự (khoảng 0,4 kg) Khối lượng mẫu chung 10 kg Lấy mẫu rời (cà phê đổ đống) Trước lấy mẫu cần san phẳng bề mặt đống quả, lấy mẫu lớp điểm: điểm điểm góc (theo đường chéo) Tại điểm lấy lượng mẫu tương tự (khoảng kg) Khối lượng mẫu chung 10 kg 9.1.2 Chuẩn bị mẫu thử Trộn mẫu chung, dàn thành lớp phẳng, cách chia tư, lấy phần đối diện Trộn phần thu tiếp tục chia tư để lấy mẫu thu mẫu trung bình có khối lượng khoảng kg Mẫu trung bình chia làm phần nhau, phần mẫu phòng thử nghiệm Mẫu phải thử nghiệm vòng h kể từ lấy mẫu ban đầu 9.1.3 Xác định tỷ lệ chín; tỷ lệ khơ, chùm, xanh; tỷ lệ tạp chất xanh non; tỷ lệ thối, mốc 9.1.3.1 Dụng cụ − Cân kỹ thuật có độ xác đến g; − Khay đựng mẫu 9.1.3.2 Cách tiến hành Cân kg mẫu, xác đến g, đổ khay đựng mẫu Chọn riêng chín; khơ, chùm xanh; tạp chất xanh non; Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 97 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày thối, mốc; cân loại thu khối lượng mi, tính gam (g), i ký hiệu tương ứng cho loại Đối với tiêu, tiến hành mẫu song song 9.1.3.3 Tính kết Tỷ lệ loại tương ứng, phần trăm khối lượng, theo cơng thức (*): 𝑎𝑖 = 𝑚𝑖 1000 × 100 (%) (*) Chênh lệch kết thử song song không 0,5 % Lấy kết cuối trung bình cộng kết 9.1.4 Xác định tỷ lệ lép 9.1.4.1 Dụng cụ − Cân kỹ thuật có độ xác đến 1g; − Hộp đựng nước miệng rộng, tích khoảng lít; − Khay có lỗ rổ để làm nước 9.1.4.2 Cách tiến hành Dùng phần lại mẫu thử 9.1.3 để xác định tỷ lệ lép Đổ mẫu vào hộp chứa khoảng lít nước Khuấy đều, vớt hết vật mặt nước, để nước khoảng từ 10 phút đến 15 phút, đem cân để tính tỷ lệ lép theo công thức (*) Tiến hành mẫu song song Chênh lệch kết thử song song không 0,5 % Kết cuối trung bình cộng kết 9.2 Phương pháp đánh giá chất lượng cà phê nhân Xác định hàm lượng ochratoxin A cà phê nhân phương pháp sắc ký lỏng có làm cột lực miễn nhiễm theo TCVN 8626: 2010 Theo TCVN 4193: 2014 [21], phương pháp đánh giá chất lượng cà phê nhân trình bày tiểu mục 9.2.1 Lấy mẫu Theo TCVN 5702: 1993 9.2.2 Xác định ngoại quan Theo TCVN 4808: 2007 (ISO 4149: 2005) 9.2.3 Xác định độ ẩm Theo TCVN 6928: 2007 (ISO 6673 : 2003) 9.2.4 Xác định tỷ lệ lẫn cà phê khác loại Từ phần mẫu thử M khoảng 300 g lấy theo 9.2.1, tách riêng hạt cà phê chè, cà phê vối, cà phê mít, cân loại thu khối lượng mi, tính gam (g), Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 98 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày i ký hiệu tương ứng cho loại Tính tỷ lệ lẫn cà phê khác loại, ai, phần trăm khối lượng, theo công thức: 𝑎𝑖 = 𝑚𝑖 𝑀 × 100 (%) Trong đó: M : Khối lượng mẫu thử (g) Đối với tiêu, tiến hành mẫu song song Chênh lệch kết thử song song không 0,5 % Lấy kết cuối trung bình cộng kết 9.2.5 Xác định tỷ lệ khối lượng khuyết tật Từ phần mẫu thử N khoảng 300 g lấy theo 9.2.1, tách riêng nhân lỗi tạp chất, cân loại Từ phần nhân lỗi, tách riêng nhân đen, nhân nâu, nhân non, cân loại Các khối lượng thu nj, tính gam (g), j ký hiệu tương ứng cho loại Tính tỷ lệ loại tương ứng, bj, phần trăm khối lượng, theo công thức: 𝑏𝑖 = 𝑛𝑗 𝑁 × 100 (%) Trong đó: N : Khối lượng mẫu thử (g) Đối với tiêu, tiến hành mẫu song song Chênh lệch kết thử song song không 0,5 % Lấy kết cuối trung bình cộng kết 9.2.6 Xác định tỷ lệ khối lượng sàng lỗ tròn Theo TCVN 4807 : 2013 (ISO 4150: 2011) 9.3 Phương pháp đánh giá chất lượng cà phê bột Theo TCVN 5251: 2015 [23], phương pháp đánh giá chất lượng cà phê bột trình bày tiểu mục 9.3.1 Xác định độ mịn Theo TCVN 10821: 2015 9.3.2 Xác định độ ẩm Theo TCVN 7035: 2002 (ISO 11294: 1994) 9.3.3 Xác định hàm lượng caphein Theo TCVN 9723: 2013 (ISO 20481: 2008) 9.3.4 Xác định hàm lượng chất tan nước Theo AOAC 973.21 9.3.5 Xác định hàm lượng tro không tan axit Theo TCVN 5253: 1990 Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 99 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày Chương 10: VỆ SINH CÔNG NGHIỆP VÀ AN TỒN LAO ĐỘNG 10.1 Vệ sinh cơng nghiệp Vệ sinh xí nghiệp vấn đề quan trọng hàng đầu nhà máy thực phẩm Điều khơng làm cho mơi 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 tồn thực phẩm Xí nghiệp phải ln sẽ, thống mát Cần có thảm cỏ hệ thống xanh khuôn 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 nước phải ln ln thơng 10.1.1 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 Còn nhà máy: Có chế độ bồi dưỡng thích đáng cho công nhân viên, thực chế độ khám sức khỏe cho công nhân theo định kỳ tháng/1 lần 10.1.2 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 10.1.3 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 xuyên kiểm tra việc thực vệ sinh phân xưởng sản xuất 10.1.4 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 ngồi Phương pháp hấp phụ thường dùng để loại hết chất bẩn với hàm lượng nhỏ Các chất Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 100 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày hấp phụ thường dùng là: than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen, v.v − Nước thải công nghiệp: Nước thải nhà máy chủ yếu là: nước vệ sinh thiết bị máy móc, nước thải sinh hoạt Nước thải nhà máy chất độc nên thải ngồi − Chất thải rắn (vỏ quả): Vỏ thu từ cơng đoạn xát khơ 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 10.2 An toàn 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 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 toàn máy móc trang thiết bị − An tồn cháy nổ − An toàn nguyên liệu sản phẩm Những biện pháp hạn chế yêu cầu cụ thể an toàn − 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 công nghệ + Nắm vững quy trình vận hành thơng số kỹ thuật thiết bị + Tác phong làm việc nghiêm túc, làm việc không qua lại khu vực người khác thao tác + Khi chưa phân công người quản lý sản xuất, khơng tự ý đóng điện ch máy chạy, không 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 toàn 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 Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 101 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày 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 toàn 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 ● Không làm việc cạnh lửa ● Không để hố chất dễ cháy cạnh nhọn lửa − 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 dễ 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 Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 102 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày KẾT LUẬN Nhu cầu sử dụng cà phê Việt Nam giới không ngừng tăng lên Vì vậy, ngành cơng nghiệp chế biến cà phê Việt Nam cần phải tạo sản phẩm chất lượng để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước xuất Do đó, việc thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân cà phê rang thật cần thiết Qua đồ án tốt nghiệp này, với hỗ trợ nhiệt tình giáo viên hướng dẫn, gia đình, bạn bè, em biết yêu cầu tổng hợp công tác thiết kế, kiến thức công nghệ kỹ thuật xây dựng Ngồi ra, q trình thiết kế giúp em luyện tập nâng cao khả sử dụng cơng cụ soạn thảo văn bản, tính tốn bảng tính vẽ kỹ thuật máy vi tính Tuy nhiên, khả thu thập tài liệu, tổng hợp kiến thức có hạn nên việc thiết kế nhà máy có tính thực tế chưa cao, em mong nhận góp ý thầy để có thêm kiến thức, kinh nghiệm cho thân Qua đồ án, em có chuẩn bị kiến thức tinh thần cho công việc khác tương lai Đà Nẵng, ngày 12 tháng năm 2017 Sinh viên thực Lâm Thảo Nhân Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 103 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] http://bizlive.vn/thoi-su/xuat-khau-nong-san-viet-nam-dat-hon-15-ty-usd-nam2016-2497108.html [Ngày truy cập: 12/05/2017] [2] http://www.baohaiquan.vn/Pages/Doanh-nghiep-ca-phe-trong-nuoc-kho-canhtranh-do-von-it.aspx [Ngày truy cập: 11/02/2017] [3] http://www.moit.gov.vn/Images/editor/files/BC%20XNK%202016.pdf [Ngày truy cập: 12/05/2017] [4] http://baocongthuong.com.vn/xuat-khau-ca-phe-mot-nam-thang-lon.html [Ngày truy cập: 11/02/2017] [5] http://lamdong.gov.vn/VI-VN/HOME/ABOUT/Pages/dieu_kien_tu_nhien.aspx [Ngày truy cập: 12/02/2017] [6] http://lamdong.gov.vn/VI-VN/HOME/ABOUT/Pages/thoi-thieu-chung.aspx [Ngày truy cập: 12/02/2017] [7] http://www.lamdong.gov.vn/VI-VN/HOME/Pages/ban-do-hanh-chinh.aspx [Ngày truy cập: 13/02/2017] [8] http://www.vietrade.gov.vn/ca-phe/6057-xuat-khau-ca-phe-viet-nam-nien-vu2015-16-tren-da-tang-truong-phan-1.html [Ngày truy cập: 13/02/2017] [9] http://www.mard.gov.vn/Pages/news_detail.aspx?NewsId=45731&Page=1 [Ngày [10] [11] [12] [13] [14] truy cập: 13/02/2017] http://www.lamdong.gov.vn/vi-VN/doanhnghiep/khu-cn/Pages/khu-cnlocson.aspx [Ngày truy cập: 13/02/2017] http://baoloc.lamdong.gov.vn/ [Ngày truy cập: 13/02/2017] http://www.lamdong.gov.vn/VI-VN/A/BAOLOC/GIOITHIEU/Pages/lich-suvan-hoa.aspx [Ngày truy cập: 13/02/2017] http://www.lamdong.gov.vn/vi-VN/chinhquyen/bo-may-to-chuc/huyen-tptx/Pages/tx-bao-loc.aspx [Ngày truy cập: 13/02/2017] http://www.lamdong.gov.vn/vi- VN/a/congbao/Lists/VBQPPL/Attachments/13721/2261.pdf [Ngày truy cập: 13/02/2017] [15] http://datafile.chinhphu.vn/file-remotev2/DownloadServlet?filePath=vbpq/2016/06/1155.signed.pdf [Ngày truy cập: 14/02/2017] Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 104 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày [16] Nguyễn Thị Hiền, Nguyễn Văn Tặng, Công nghệ sản xuất Chè, Cà phê, Ca cao Hà Nội: NXB Lao động, 2010 [17] Trịnh Xuân Ngọ, Cà phê kỹ thuật chế biến TP Hồ Chí Minh: Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, 2009 [18] https://thuvienphapluat.vn/TCVN/Cong-nghe-Thuc-pham/TCVN-4334-2007-Caphe-va-san-pham-ca-phe-Thuat-ngu-va-dinh-nghia-904631.aspx [Ngày truy cập: 12/05/2017] [19] http://tieuchuan.mard.gov.vn/Documents/Uploads/QCVN%2001-26-2010BNNPTNT.doc [Ngày truy cập: 12/05/2017] [20] http://tieuchuan.mard.gov.vn/Documents/Uploads/TCVN%209278-2012.doc [Ngày truy cập: 12/05/2017] [21] http://tieuchuan.mard.gov.vn/Documents/Uploads/TCVN%204193-2014.pdf [Ngày truy cập: 12/05/2017] [22] J N Wintgens, Coffee: growing, processing, sustainable production A guidebook for growers, processors, traders, and researchers Weinheim: WILEY − VCH Verlag GmbH & Co KGaA, 2004 [23] http://hethongphapluatvietnam.net/tieu-chuan-quoc-gia-tcvn-5251-2015-ve-caphe-bot.html [Ngày truy cập: 12/05/2017] [24] Đặng Minh Nhật, Giáo án Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm Đà Nẵng: Trường Đại học Bách khoa − Đại học Đà Nẵng, 2006 [25] Nguyễn Bin, Đỗ Văn Đài, Long Thanh Hùng, Đinh Văn Huỳnh, Nguyễn Trọng Khuông, Phan Văn Thơm, Phạm Xuân Toản, Trần Xoa, Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, Tập Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 [26] Nguyễn Bin, Đỗ Văn Đài, Long Thanh Hùng, Đinh Văn Huỳnh, Nguyễn Trọng Khuông, Phan Văn Thơm, Phạm Xuân Toản, Trần Xoa, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, Tập Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 [27] https://www.worldweatheronline.com/bao-loc-weather-averages/vn.aspx [Ngày truy cập: 26/02/2017] [28] Trần Văn Phú, Tính tốn thiết kế hệ thống sấy Hà Nội: NXB Giáo dục, 2002 [29] S Murugan, M C Ramaswamy, and G Nagarajan, “The use of tyre pyrolysis oil in diesel engines,” Waste Management, vol 28, no 12, p 2743-2749, May 2008 Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 105 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày [30] Phạm Xuân Toản, Các trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, Tập 3: Các trình thiết bị truyền nhiệt Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ thuật, 2003 [31] https://www.daf.qld.gov.au/plants/fruit-and-vegetables/specialty-crops/coffeeprocessing-in-the-home [Ngày truy cập: 22/02/2017] [32] Hoàng Văn Chước, Thiết kế hệ thống thiết bị sấy Hà Nội: NXB Khoa học Kỹ thuật, 2006 [33] http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phe-thoc/mayphan-loai-tap-chat/297/359 [Ngày truy cập: 11/03/2017] [34] http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-xat-qua-kho-va-ca-phe-thoc/mayxat-vo/297/360 [Ngày truy cập: 12/03/2017] [35] http://processingmachines.buivanngo.com.vn/portfolio-type/may-danh-bong-caphe/ [Ngày truy cập: 12/03/2017] [36] http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loai-ca-phenhan/may-phan-loai-kich-thuoc/298/354 [Ngày truy cập: 12/03/2017] [37] http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/he-thong-xu-ly-tap-chat-va-phan-loai-ca-phenhan/may-phan-loai-theo-trong-luong/298/355 [Ngày truy cập: 12/03/2017] [38] http://en.ahvision.cn/products_con.php?id=76 [Ngày truy cập: 12/03/2017] [39] http://www.tradesparq.com/products/1758745/Vertical-coffee-bean-rotarymixing-machines-manufacturers [Ngày truy cập: 12/03/2017] [40] http://svs.vn/can-dong-bao-hat-1-pheu-can-pm01-ct.html [Ngày truy cập: 13/03/2017] [41] http://dryer.vn/maysay/May-say-vi-ngang/May-say-nong-san-12-tan-loai-daochieu-gio.html [Ngày truy cập: 13/03/2017] [42] http://vinafood2.com.vn/CMS/Pages/XemTin.aspx?IDNews=1643 [Ngày truy cập: 13/03/2017] [43] http://www.bmsilo.com/uk/products/storage/modulsilo-rektangulaer [Ngày truy cập: 14/03/2017] [44] Trần Thế Truyền, Cơ sở thiết kế nhà máy Đà Nẵng: Trường Đại học Bách khoa − Đại học Đà Nẵng, 2006 [45] http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-van-chuyen/gau-tai/301/348 truy cập: 14/03/2017] [46] http://www.vinanhatrang.vn/vi-VN/thiet-bi-van-chuyen/bang-tai-maybao/301/394 [Ngày truy cập: 15/03/2017] Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật [Ngày 106 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày [47] http://loringroaster.wpengine.com/roasters/s70-peregrine/ 26/03/2017] [Ngày [48] http://loring.com/product-resources/ [Ngày truy cập: 26/03/2017] [49] http://www.toper.com/coffee-grinder-industrial.html [Ngày truy truy cập: cập: 27/03/2017] [50] http://www.vikingmasek.com/packaging-equipment/vertical-form-fill-sealms400 [Ngày truy cập: 28/03/2017] [51] R J Clarke and R Macrae, Coffee, Vol London: Elsevier Applied Science, 1987 [52] http://cokhixuanhoa.com.vn/san-pham/thiet-bi-van-chuyen/46/Vit-tai-VT150-VT260 VT320 VT400 VT500 [Ngày truy cập: 08/04/2017] Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 107 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày PHỤ LỤC 1: CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA CÀ PHÊ NHÂN Các yêu cầu kỹ thuật cà phê nhân theo TCVN 4913: 2014 [21] là: Phân hạng chất lượng cà phê nhân Bảng 1.1 Phân hạng chất lượng cà phê nhân Hạng chất lượng Hạng Hạng Hạng Loại cà phê Cà phê chè Cà phê vối A118a R118a A116a R118b A116b R116a − R116b − R116c A214a R213a A213a R213b A213b R213c − R3 Màu sắc Màu đặc trưng loại cà phê nhân Mùi Mùi đặc trưng loại cà phê nhân, khơng có mùi lạ Độ ẩm Nhỏ 12,5 % Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép có hạng cà phê Bảng 1.2 Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép Loại cà phê Hạng Hạng Hạng Cà phê chè Không lẫn R C Được lẫn R ≤ % C ≤ 0,5 % − Cà phê vối Cho phép lẫn C ≤ 0,5 % A ≤ % Cho phép lẫn C ≤ % Cho phép lẫn C ≤ % A≤5% A≤5% Chú thích − A: Cà phê chè (Arabica), R: Cà phê vối (Robusta), C: Cà phê mít (Chari) − %: Tính theo phần trăm khối lượng Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 108 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày Tỷ lệ khối lượng khuyết tật (nhân lỗi, tạp chất) tối đa cho phép hạng cà phê Bảng 1.3 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép hạng cà phê chè Hạng chất lượng Nhân lỗi, tính % Tạp chất, tính % khối lượng khối lượng Hạng A118a 0,1 A116a 0,1 A116b 10 0,1 A214a 11 0,1 A213a 12 0,1 A213b 14 0,1 Hạng Bảng 1.4 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép hạng cà phê vối Hạng chất lượng Nhân lỗi, tính % Tạp chất, tính % khối lượng khối lượng Hạng R118a 10 0,1 R118b 15 0,5 R116a 14 0,5 R116b 16 0,5 R116c 18 0,5 R213a 17 0,5 R213b 20 0,5 R213c 24 1,0 70 5,0 Hạng Hạng R3 Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 109 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày Tỷ lệ khối lượng tối đa cho phép số khuyết tật Bảng 1.5 Tỷ lệ khối lượng tối đa cho phép số khuyết tật Cà phê chè Cà phê vối Nhân đen Tính phần trăm khối lượng (%) Hạng chất lượng Hạng Nhân đen Hạng chất lượng Nhân nâu Nhân non Tính % khối lượng Hạng A118a 0,1 R118a 0,1 − − A116a 0,1 R118b 1,2 1,5 0,5 A116b 0,1 R116a 0,6 - - − − R116b 1,2 2,0 2,0 − − R116c 2,0 − − Hạng Hạng A214a 0,1 R213a 0,6 − − A213a 0,1 R213b 2,0 3,0 3,0 A213b 0,1 R213c 3,5 4,0 5,0 − − − Hạng Hạng − − R3 Tỷ lệ khối lượng tối thiểu sàng lỗ tròn quy định hạng cà phê Bảng 1.6 Tỷ lệ khối lượng tối thiểu sàng lỗ tròn quy định hạng cà phê Loại cà phê chè Cỡ sàng A118 Loại cà phê vối A116 A214 A213 Cỡ sàng R118 % khối lượng N°18/ N°16 N°16 N°14 N°13 − R116 R213 R3 % khối lượng N°18/ N°16 90/10 90/10 N°16 90 90 − 90 90 N°13 N°12 Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 90 90 110 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ngày PHỤ LỤC 2: CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA CÀ PHÊ BỘT Các yêu cầu kỹ thuật cà phê bột theo TCVN 5251: 2015 [23] là: Yêu cầu nguyên liệu Nguyên liệu dùng để chế biến cà phê bột phải phù hợp với TCVN 5250: 2015 Yêu cầu sản phẩm − Yêu cầu cảm quan Bảng 2.1 Yêu cầu cảm quan cà phê bột Tên tiêu Màu sắc Mùi Yêu cầu Màu nâu đặc trưng sản phẩm Thơm đặc trưng sản phẩm, khơng có mùi lạ Vị Đặc trưng sản phẩm Trạng thái Dạng bột, mịn, khơng vón cục Cà phê pha Có màu đặc trưng sản phẩm − Yêu cầu hóa – lý Bảng 2.2 Yêu cầu hóa − lý cà phê bột Tên tiêu Mức Độ mịn, tính theo % khối lượng – lọt qua rây cỡ lỗ 0,56 mm, không nhỏ – giữ lại rây cỡ lỗ 0,25 mm, không lớn 30 15 Độ ẩm, tính theo % khối lượng, khơng lớn 5,0 Hàm lượng caphein, tính theo % khối lượng, không nhỏ 1,0 Hàm lượng chất tan nước, tính theo % khối lượng chất khơ, khơng nhỏ 25 Hàm lượng tro không tan axit clohydric (HCl), tính theo % khối lượng, khơng lớn 0,2 Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật 111 ... 19 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ ngày 3.3 Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay từ cà phê nhân 3.3.1 Dây chuyền công nghệ Nguyên. .. Minh Nhật 14 Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ ngày 3.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 3.2.2.1 Nguyên liệu Nguyên liệu cà phê tươi thu... phê nhân theo phương pháp khô cà phê rang suất 90 nguyên liệu/ ngày? ?? Sinh viên thực hiện: Lâm Thảo Nhân Hướng dẫn: PGS TS Đặng Minh Nhật Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp khô