Mục lục LỜI NÓI ĐẦU .8 Chương 1:Tổng quan công nghệ sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo ti chuẩn Nhật Bản 10 1.1 Tổng quan chitin 10 1.1.1 Sự tồn chitin tự nhi ên 10 1.1.2 Cấu tạo tính chất chitin 11 1.1.3 Một số ứng dụng chitin 12 1.2 Quy trình cơng ngh ệ sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo ti chuẩn Nhật Bản 14 1.2.1 Tiêu chuẩn chất lượng chitin dành cho thị trường Nhật 14 1.2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 15 1.2.3 Sơ đồ công nghệ 18 1.2.4 Phân tích quy trình k ỹ thuật .20 Chương 2: Thiết kế kỹ thuật hệ thống thiết bị 23 2.1 Yêu cầu kỹ thuật thiết bị 23 2.2 Chọn phương án thiết kế mơ hình 24 2.2.1 Các phương án hành 24 2.2.2 Chọn phương án thiết kế .25 2.3 Thiết kế mơ hình 37 2.3.1 Tính tốn khuấy đảo thùng làm việc 37 2.3.2 Tính tốn gia nhiệt 41 2.3.3 Tính chọn thiết bị khác 61 2.4 Xây dựng vẽ kỹ thuật 64 Chương 3: Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống thiết bị 65 3.1 Xác định dạng sản xuất 65 3.2 Quy trình cơng ngh ệ chế tạo khuấy đảo 66 3.3 Quy trình cơng ngh ệ chế tạo gia nhiệt 67 3.3.1 Gia công thân vỏ 70 3.3.2 Gia công vỉ ống chùm 77 3.3.3 Gia cơng mặt bích 81 3.4 Quy trình cơng ngh ệ chế tạo xử lý khí 84 3.4.1 Phân tích khả gia công 84 3.4.2 Phân tích chi tiết gia cơng 84 3.4.3 Chọn vật liệu phương pháp chế tạo phôi 85 3.4.4 Các nguyên công cơng ngh ệ chế tạo xử lý khí .88 Chương 4: Quy trình lắp ráp sử dụng 93 4.1 Thử nghiệm hoàn chỉnh 93 4.1.1 Thử nghiệm 93 4.1.2 Hoàn chỉnh 94 4.2 Quy trình lắp ráp 95 4.3 Quy trình sử dụng 96 4.3.1 Vận hành 96 4.3.2 Bảo trì sửa chữa 97 Kết luận đề xuất ý kiến 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 Phụ lục ………………………………… ……………………………………… 100 LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, ngành Thuỷ sản Việt Nam có bước phát triển vượt bậc Nước ta trở thành quốc gia sản xuất xuất thủy sản lớn giới, đặc biệt xuất tôm Tuy nhiên, bên cạnh sản phẩm tôm chế biến xuất khẩu, lượng lớn phế liệu tr ình gồm vỏ đầu lại chưa chế biến, sử dụng hợp lý tác nhân gây nhiễm mơi trường sản xuất Theo nghiên cứu nhà khoa học thành phần vỏ tôm- cua - ghẹ, Chitin chiếm tỷ trọng lớn có nhiều tính tốt để chế biến thành sản phẩm cao cấp phục vụ sản xuất v đời sống xã hội Vì nhiều qui trình sản xuất Chitin từ phế liệu chế biến thủy sản xây dựng để nâng cao hiệu t rình chế biến giảm thiểu từ gốc ô nhiễm môi trường công nghệ chế biến thủy sản Tuy nhiên Việt Nam, trình sản xuất Chitin thực thủ công suất thấ p gây độc hại nghiêm trọng cho người lao động làm ô nhiễm môi trường Thiết kế chế tạo thành công thiết bị sản xuất Chitin từ phế liệu thủy sản, đặc biệt từ vỏ tôm giúp tăng suất lao động, giảm mức độ độc hại hóa chất cho cơng nh ân góp phần cơng nghiệp hóa - đại hóa ngành chế biến thủy sản góp phần nâng cao đời sống xã hội bảo vệ môi trường sống Do nhu cầu cấp thiết thị trường đời sống xã hôi, đặc biệt bảo vệ môi trường sống nên em chọn đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống thiết bị sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo ti chuẩn Nhật Bản” Đồ án trình bày với nội dung sau: Chương 1: Tổng quan công nghệ sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo tiêu chuẩn Nhật Bản Chương 2: Thiết kế kỹ thuật hệ thống thiết bị Chương 3: Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống thiết bị Chương 4: Quy trình lắp ráp sử dụng Kết luận đề xuất Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Phạm Hùng Thắng, thầy Nguyễn Văn Hân thầy môn Chế tạo máy hướng dẫn, giúp đỡ, bảo tận t ình tạo điều kiện để em hồn thành tốt đồ án Tuy nhiên, trình độ thân thời gian cịn hạn chế so với nội dung đồ án nên đồ án nhiều hạn chế thiếu sót Em mong nhận ý kiến nhận xét thầy để đồ án em hoàn thiện Nha Trang, ngày 30 tháng 12 năm 2010 Sinh viên thực hiện: Đỗ Xuân Lộc 10 Chương 1: Tổng quan công nghệ sản xuất chiti n từ phế liệu vỏ tôm theo tiêu chuẩn Nhật Bản 1.1 Tổng quan chitin 1.1.1 Sự tồn chitin tự nhi ên Chitin polymer hữu phổ biến tự nhiên sau cellulose chúng đư ợc tạo trung bình 20g năm/m bề mặt trái đất Trong tự nhiên chitin tồn thực vật động vật Trong giới động vật, chitin thành phần cấu trúc quan trọng vỏ số động vật không xương sống Ở thực vật chitin có th ành tế bào nấm số tảo chlorophiceoe Chitosan sản phẩm biến tính chitin xử lý chitin với kiềm đặc nóng Chitin polysaccharide có đ ạm khơng độc hại, có khối l ượng phân tử lớn Cấu trúc chitin tập hợp phân tử liên kết với cầu nối glucozit hình thành mạng sợi có tổ chức Hơn chitin tồn trạng thái tự do, hầu nh luôn liên kết cầu nối đẳng trị (coralente) với protein, CaCO hợp chất hữu khác vỏ tôm, vỏ cua, vỏ ghẹ Trong động vật thuỷ sản, đặc biệt vỏ tôm hàm lượng chitin cao từ 14÷35% so với trọng lượng khơ Vì vậy, vỏ tơm nguồn ngun liệu để sản xuất chitin phục vụ cho sản xuất x ã hội Việc nghiên cứu sản xuất chitin-chitosan ứng dụng chúng sản xuất phục vụ đời sống vấn đề tương đối mẻ nước ta Vào năm 1978 đến 1980, trường Đại Học Thủy Sản (nay trường Đại Học Nha Trang) công bố quy trình sản xuất chitin-chitosan chưa có ứng dụng cụ thể sản xuất Gần đây, trước yêu cầu xử lý phế liệu thủy sản đông lạnh ngày cấp bách, trước thông tin kỹ thuật chitin -chitosan tiềm thị 11 trường chúng thúc đẩy nhà khoa học Việt Nam bắt tay vào nghiên cứu hồn thiện quy trình sản xuất chitin-chitosan đồng thời nghiên cứu ứng dụng lĩnh vực cơng nghiệp 1.1.2 Cấu tạo tính chất chitin 1.1.2.1 Cấu tạo chitin - Từ nghiên cứu thuỷ phân chitin enzim hay HCl đậm đặc, người ta thấy chitin có cấu trúc polymer tuyến tính từ đơn vị Nacetyl- -D-Glucosamin nối với nhờ cầu nối -1-4glucozit - Công thức cấu tạo: CH OH CH OH H H H OH H H OH H HN-COOCH H H HN-COOCH n - Công thức phân tử: [C 8H13O5]n n : thay đổi tuỳ thuộc vào loại ngun liệu Ví dụ: n= 400 ÷500 tơm thẻ n= 700 ÷800 tơm hùm n= 500 ÷ 600 cua - Phân tử lượng M chitin = (203,09) n phân tử luợng 1.1.2.2 Các tính chất chitin - Chitin có màu trắng, khơng tan nước, mơi trường kiềm, axít lỗng dung mơi hữu ete, rượu… Nhưng lại hồ tan dung dịch đặc nóng 12 muối thioxianatliti (LiSCN) v thioxianat canxi [Ca(SCN) 2] tạo thành dung dịch keo - Chitin tương đối ổn định với chất oxy hố khử thuốc tím KmnO 4; oxy già H 2O2; nước Jave NaClO hay clorua vôi [CaClO]… - Chitin khó hồ tan thu ốc thử Schweizei Sapranora Điều n ày nhóm axêtamin (-NHCOCH 3) ngăn cản tạo thành phức hợp cần thiết - Khi đun nóng axít HCl đậm đặc chitin bị thuỷ phân hồn tồn thành 85,5% D-Glucosamin 12,5% axít axetic Q trình thu ỷ phân bắt đầu xảy mối nối glucozit, l loại bỏ nhóm acetyl (-CO-CH3) (C32H54O21)x + 2(H 2O) = (C28H50O19)x + 2(CH 3-COOH)x - Khi đun nóng chitin dung d ịch NaOH đậm đặc chitin bị gốc acetyl tạo thành chitosan Chitin + nNaOH (đậm đặc) = Chitosan + nCH 3COONa - Chitin có khả hấp thụ tia hồng ngoại có b ước sóng : 884÷890 m 1.1.3 Một số ứng dụng chitin 1.1.3.1 Trong công nghiệp thực phẩm Chitin dẫn xuất ứng dụng nhiều phụ gia thực phẩm, tác nhân bao gói ch ế biến nước uống Chitin cung cấp chất xơ phần ăn an toàn Các nghiên cứu gần cho biết: Các loài động vật phát triển bình thường tiêu thụ 10% chitin có phần thức ăn hàng ngày 1.1.3.2 Trong mỹ phẩm Chitosan dùng làm chất phụ gia, làm kem bôi mặt chống khô da, thuốc làm mềm da, làm tăng khả hoà hợp sinh học kem thuốc v da Do chất chitosan cố định dễ d àng biểu bì da nhóm NH 4+ liên kết với nhóm axít cấu tạo lớp tế bào sừng hoá da, sau cố định chitosan c ịn có nhiều 13 nhóm NH 4+ thừa gắn với chất giữ nước chất lọc tia cực tím, chitosan gạch nối hoạt chất kem v da 1.1.3.3 Trong Y học Chitin có hàng loạt ứng dụng vấn đề chăm sóc sức khoẻ cho ng ười, thuốc mỡ làm lành vết thương, thuốc chữa bỏng da Chitosan có tác dụng làm tăng q trình tái tạo mô, tăng liền viết thương, không gây đôc cho tế bào, màng chitin có tác dụng việc chuyển hố tế b điều kiện nghèo dinh dưỡng kéo dài, điều có lợi cho việc điều trị vết th ương Chitosan dùng làm chất phụ da tốt cho kỹ nghệ b chế dược phẩm (keo kết dính viên, tá dược chất tạo màng, tạo nang mềm… ) Chitosan l chất mang polymer sinh học để gắn thuốc liên kết học hay hoá học nhằm tạo thuốc polymer có nhiều tác dụng 1.1.3.4 Trong nông nghiệp Chitosan dùng thành phần thuốc phịng trừ nấm dùng làm thuốc kích thích sinh trưởng cho lúa, cơng nghiệp, ăn v lọai cảnh Chitosan có tách dụng lâu dài cây, làm tăng độ nảy mầm hạt, tăng việc tạo diệp lục tố lá, tăng khả đâm rễ, thúc đẩy tr ình hoa kết quả, làm tăng suất trồng 1.1.3.5 Xử lý chất thải nước thải Chitosan có khả tạo phức với kim loại v nhóm amin, giữ nhiều kim loại chuyển tiếp v kim loại đứng sau kim loại chuyển tiếp tạo thành phức chất vòng nên sử dụng làm chất keo tụ xử lý nước thải công nghiệp 1.1.3.6 Trong công nghiệp nhẹ 14 Chitosan chất phụ gia tốt xử lý bề mặt giấy, đặc biệt giấy cao cấp giấy ảnh Do cơng thức hố học chitosan v cellulose gần giống nhau, cần thay nhóm –NH2 Chitosan nhóm –OH cellulose từ vỏ tơm& cua trở thành cây, giúp nhà công nghi ệp giấy có thêm loại nguyên liệu để sản xuất bột giấy Chitin - chitosan nguồn nguyên liệu quí để sản xuất sản phẩm đa dạng phục vụ sản xuất đời sống xã hội, nghiên cứu thiết kế thành công cụm thiết bị kỹ thuật sản xuất chún g qui mô công nghiệp nhu cầu cấp thiết trình cơng nghiệp hóa - đại hóa kinh tế nước ta nói chung cơng nghiệp chế biến thủy sản nói ri êng 1.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo tiêu chuẩn Nhật Bản 1.2.1 Tiêu chuẩn chất lượng chitin dành cho thị trường Nhật (trích “Cơng văn chất lượng chitin dành cho thị trường Nhật” công ty trách nhiệm hữu hạn dịch vụ nhựa Nhật Nhựt Tân địa quận 10 thành phố Hồ Chí Minh gửi cho trường Đại Học Nha Trang ngày 16 tháng năm 2010) + Các tiêu chuẩn phân tích STT Chỉ tiêu Tiêu chuẩn Phương pháp 01 Độ tro ≤ 1,5% AOAC 923.03 02 Độ ẩm ≤ 10% 03 pH 5÷8 AOAC 973.41,2002 04 Total N 6,0 ± 0,5% AOAC 990.03,2002 + Nước sử dụng: Phải đạt tiêu chuẩn Việt Nam TCVN5502:2003 l ần/ năm kiểm tra 12 tiêu Hg, Cd, CN-, Pb, Cr(6+), Mn, Fe, Mg, d ầu khoán, N-NO2, 15 N-NO3 Để đạt tiêu chuẩn đảm bảo chất lượng, sử dụng nước giếng nước công nghiệp + Quản lý pH: Trong q trình rửa sau xử lý hóa chất, khơng trung hòa chitin Rửa sản phẩm đến pH n ước vỏ tôm (chitin) đ ược pH ≈ 7,0 với nước rửa để đảm bảo hóa chất chất dơ bẩn rửa chitin + Phơi: Chỉ sử dụng ánh nắng mặt trời hay l ò sấy sử dụng hệ thống trao đổi nhiệt Không sử dụng than đá chất đốt khác để hạn chế chất độc hại dính v chitin + Nguồn nguyên liệu: Để xác định nguồn gốc, phải l àm rõ ràng xuất xứ nguyên liệu ngày thu gom nguyên liệu Nhà máy thủy sản xuất xứ vỏ tôm nên có chứng HACCP hay ISO22 000:2005 Thời gian vận chuyển bắt đầu xử lý nguyên liệu phải vịng tiếng + Mơi trường làm việc: Để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm, xưởng sản xuất chitin phải phù hợp với tiêu chuẩn thực phẩm khơng có động vật, khơng phát sinh dịi, khơng ăn uống, hút thuốc xưởng, đạt 5S, không tiếp xúc với chất khác ngo ài vật liệu phép sử dụng chế biến thực phẩm 1.2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ + Xử lý sơ (ép & ngâm enzyme): làm sơ cách nhặt loại bỏ tạp chất (giấy, sạn, cát…vv) Sau tiến h ành ép để tách nước phần protein Tiến hành ngâm enzyme, nồng độ sử dụng từ 0,1-0,2% thời gian để tiếp tục loại bỏ protein Sau đạt thời gian qui định, tiếp tục ép mẫu Tất lượng dịch ép tập trung vào bể để thu hồi protein + Khử khoáng: Ngâm HCl nhiệt độ 70oC, thời gian từ 3-5 Trong trình khử khoáng cần đảo dung dịch HCl li ên tục để nâng cao hiệu xử lý (Có thể áp dụng khử khoáng HCl nhiệt độ thường thời gian dài hơn) Tùy theo loại nguyên liệu mà nồng độ HCl sử dụng khoảng từ -6%, 86 Tính chất nhựa nhiệt cứng: cho phép tạo h ình lần Thực vậy, sau trình polyme hóa, nhiệt độ chất xúc tác, nhựa cho ta kết cấu h ình học định, khó phá vỡ Nhựa nhiệt cứng có tính cao, đặc biệt có tính cao nhựa nhiệt dẻo Vì ta sử dụng nhựa nhiệt cứng: Nhựa polyeste không no Nhựa polyeste: sử dụng từ lâu để chế tạo vật liệu composite Dựa theo môđun đàn hồi, người ta phân loại polyeste: nhựa mềm, nhựa cứng vừa phải v nhựa cứng Loại nhựa cứng hay đ ược sử dụng để chế tạo vật liệu composite Nhựa polyeste có ưu điểm : Cứng; Ổn định kích thước; Khả thấm vào sợi nhựa cao; Dễ vận hành; Chống mơi trường hóa học; Giá thành hạ Nhựa polyeste có nhược điểm : Dễ bị nứt, đặc biệt nứt va đập; Độ co ngót cao ( Khoảng – 10 % ) Khả chịu nước, nước nóng kém; Bị hư hại tác dụng tia cực tím; Dễ bắt lửa; Chịu nhiệt trung bình ( 1200C ) Vật liệu tăng cường ( hay cốt ) : Cung cấp tính cho vật liệu composite: độ cứng, độ bền phá hủy v.v… Các chất tăng cường cho phép cải thiện số tính chất lý học vật liệu 87 composite: tính dẫn nhiệt, chịu nhiệt độ, độ bền mịn, tính dẫn điện v.v…đối với chất tăng cường ta cần quan tâm đến số đặc tr ưng sau: tính phải cao, tỷ trọng nhỏ, tương thích với nhựa, dễ vận hành chế tạo, giá thành hạ v.v…Tùy thuộc vào mục đích sử dụng ta có chất tăng c ường có nguồn gốc khác nhau: sợi thực vật, khoáng chất, nhân tạo, tổng hợp…tuy nhi ên chất tăng cường hay sử dụng dạng sợi biến thể chút Các sợi đ ược sử dụng để tạo vật liệu dạng mặt ( hay diện tích ) theo nhiều kiểu khác : “ mat ”, vải hay băng Ta thường gặp dạng với sợi thủy tinh Mat : Mat gồm lớp sợi liên tục gián đoạn, phân bố hỗn loạn mặt phẳng Các sợi giữ với nhờ chất li ên kết hịa tan khơng hịa tan nhựa, tùy thuộc vào cơng nghệ sử dụng Tính phân bố hỗn loạn sợi làm cho “mat ”có tính đ ẳng hướng mặt phẳng Mát sợi ngắn mặt sợi dài khác mức độ biến dạng Mat sợi ngắn biến dạng nhỏ, ngược lại mát sợi dài cho phép chịu biến dạng đặc biệt lớn theo tất phương Sợi thủy tinh dạng khối dòn, dễ bị nứt ngược lại gia công dạng sọi đường kính nhỏ ( vài chục micron ) thủy tinh tính chất tr ên có nhiều ưu điểm phương diện học Sợi thủy tinh chế biến từ thủy tinh kéo sợi gọi l thủy tinh dệt, chứa silic, alumin, manhê v.v.v…ta sử dụng thủy tinh loại R, S có đặc tính chung l độ bền học cao Cơ tính xơ thủy tinh R lúc l ị Khối lượng riêng = 2550 Mơdun [kg/m 3] [Gpa] Es = 86 Ứng suất phá hủy su = 4400 [Mpa] 88 Biến dạng phá hủy su Hệ số poisson s = 5,2 [%] = 0,22 Kết cấu composite nhiều lớp : Trong trường hợp tổng quát, vật liệu cốt ( chất tăng c ường )của lớp vật liệu có chất khác nhau: l xơ, sợi, “mat”, vải thủy tinh, cacbonv.v…Mỗi lớp cần phải ghi rõ chất sợi sử dụng, laọi vật liệu l àm cốt: sợi, “mat”, vải với tỷ lệ khối lượng sợi theo phương dọc… ngang Việc lựa chọn sợi, xê-căng lớp vật liệu phụ thuộc v người sử dụng cho thõa mãn cao tính bền, tính cứng…khi chiụ tải trọng, ta cần ý: - Các lớp đồng phương cho tính cao theo phương sợi ; - Các lớp “mat” chịu kéo kém, n ên bố trí vùng chịu nén; - Vật liệu composite lớp vuông [0/90] n dễ bị tách lớp; - Khi tăng cường theo ba phương, ta có vật liệu á-đẳng hướng 3.4.3.2 Phương pháp chế tạo phơi: Thiết bị có kết cấu đơn giản sản xuất hàng loạt nhỏ nên ta sử dụng phơi đúc Như vậy, ta rút ngắn thời gian chuẩn bị phôi v đạt hiệu kinh tế cao 3.4.4 Các nguyên công công nghệ chế tạo xử lý khí Bộ phận xử lý khí tạo bể xử lý khí (chứa dung dịch hóa chất) nắp bể xử lý khí (ngăn cách lớp than hoạt tính phía tr ên dung dịch hóa chất bên dưới) 89 Hình 3-16 Bộ xử lý khí 3.4.4.1 Các ngun cơng chế tạo bể xử lý khí Hình 3-17 Bể xử lý khí 90 - Ngun cơng 1: Tạo khn Khn để gia cơng chi tiết gia cơng vật liệu gỗ nh ưng thông thường khuôn làm nhựa tạo kích thước, yêu cầu kỹ thuật bề mặt thõa mãn chi tiết cần gia công + Bước 1: Tạo bề mặt khuôn đúc: Dùng chổi qt chất wax8 giải phóng khn đồng thời l lớp dùng làm láng bề mặt khuôn làm láng bề mặt chi tiết gia công + Bước 2: Phun lớp Gelgrat sơn bề mặt khuôn tỷ lệ 1kg/m có tác dụng chống tia cực tím tăng độ bền chi tiết - Nguyên công 2: Chế tạo bể xử lý khí Bước 1: Trát composite lên khn v ừa tao xong, Composite bao g ồm polyeste chất đông cứng MEK tỷ lệ 1gam nhựa v 0.8-2 (%) MEK Bước 2: Sau ta cắt sợi thủy tinh chế tạo dạng vải làm cốt tăng độ bền học cho chi tiết Hai bước làm xen kẽ theo thứ tự đủ độ dày theo yêu cầu chuyển bước Bước 3: Ta tiếp tục quét nhựa chất Gelgrat l ên đẻ chống tia cực tím - Nguyên công 3: Tháo khuôn làm sạch: Bước 1: Tháo khuôn Sau composite đông l ại ta tiến hành tháo khuôn Bước 2: Làm chi tiết - Nguyên công 4:Quét lớp tạo màu Tùy theo yêu cầu người tiêu dùng mà ta tạo màu xanh, đỏ,…cho chi tiết phù hợp với yêu cầu - Nguyên công 5: Chế tạo chân bể gắn chân với bể 91 3.4.4.2 Các nguyên công chế tạo nắp bể xử lý khí Hình 3-18 Nắp bể xử lý khí Nắp bể xử lý khí thiết kế chế tạo dạng l ưới cho lớp khí bên qua đồng thời khơng l àm rơi lớp than hoạt tính phía tr ên Ngồi ra, nắp bể xử lý khí cịn có lỗ để đường ống dẫn khí thải qua Bề dày nắp đủ cứng vững để giữ lớp than hoạt tính Nguyên cơng chế tạo nắp bể xử lý khí: - Ngun công 1: Tạo khuôn Khuôn để gia công chi tiết gia cơng vật liệu gỗ nh ưng thông thường khuôn làm nhựa tạo kích thước, yêu cầu kỹ thuật bề mặt thõa mãn chi tiết cần gia công + Bước 1: Tạo bề mặt khuôn đúc: Dùng chổi quét chất wax8 giải phóng khn đồng thời l lớp dùng làm láng bề mặt khuôn làm láng bề mặt chi tiết gia công + Bước 2: Phun lớp Gelgrat sơn bề mặt khn tỷ lệ 1kg/m có tác dụng chống tia cực tím tăng độ bền chi tiết 92 Hình 3-19 Phơi tạo nắp bể xử lý khí - Ngun cơng 2: Chế tạo nắp bể xử lý khí + Bước 1: Trát composite lên khn v ừa tao xong, Composite bao gồm polyeste chất đông cứng MEK tỷ lệ 1gam nhựa v 0.8-2 (%) MEK + Bước 2: Sau ta cắt sợi thủy tinh chế tạo dạng vải làm cốt tăng độ bền học cho chi tiết Hai bước làm xen kẽ theo thứ tự đủ độ dày theo yêu cầu chuyển bước + Bước 3: Ta tiếp tục quét nhựa chất Gelgrat l ên đẻ chống tia cực tím - Nguyên công 3: Tháo khuôn làm sạch: + Bước 1: Tháo khuôn Sau composite đông l ại ta tiến hành tháo khuôn + Bước 2: Làm chi tiết - Nguyên công 4: Gia công lỗ.Tiến hành khoan máy khoan c ần - Nguyên công 5:Quét lớp tạo màu Tùy theo yêu cầu người tiêu dùng mà ta tạo màu xanh, đỏ,…cho chi tiết phù hợp với yêu cầu 93 Chương 4: Quy trình lắp ráp sử dụng 4.1 Thử nghiệm hoàn chỉnh 4.1.1 Thử nghiệm Bước đầu hệ thống lắp đặt chạy thử nghiệm tầng d ãy nhà thí nghiệm khoa chế biến Quá trình kết chạy thử nghiệm hệ thống ng ày 05 tháng 10 năm 2010 sau: + Vỏ tôm đưa vào lúc 10 bắt đầu tiến hành thử nghiệm : - Thử nghiệm với 30 kg vỏ tôm t ươi đem ép sơ lần máy ép trục vít tay thu 25 kg - Ngâm 25 kg với 50 lít nước nóng 70 OC thời gian 15 phút Sau ép lần thu 21,5 kg vỏ tơm Các bước thực thủ cơng bên ngồi hệ thống - Tiến hành đưa nguyên liệu 21,5 kg vỏ tơm ép vào thùng làm việc hệ thống để ngâm với 80 lít ax it HCl 4%, thời gian ngâm nguyên liệu đảo với hệ thống bơm tuần hoàn đầu phun Thời gian ngâm l 12 giờ, sau xả hết axit thùng làm việc vào thùng rửa bazơ - Tiến hành rửa trung tính axit HCl với nước sạch, rửa lần với lầ n rửa hết 80 lít nước thời gian lần rửa 30 phút (Tổng cộng hết 320 lít nước) - Ngâm với 80 lít bazơ NaOH 3%, thời gian Sau xả hết baz thùng làm việc 94 - Tiến hành rửa trung tính bazơ NaOH với nước sạch, rửa lần với lần rửa hết 80 lít nước thời gian lần rửa 30 phút (Tổng cộng hết 1,5 240 lít nước) - Sau rửa trung tính NaOH xong ta lấy nguy ên liệu đem ép sơ thu 3,8 kg nguyên liệu tươi, sau đem phơi dư ới ánh nắng mặt trời Dưới số hình ảnh: Hình 4-1 Hình ảnh nguyên liệu sau Hình 4-2.Hình ảnh chitin sau phơi rửa trung tính HCl Do hệ thống chưa hoàn thiện nên thử nghiệm chủ yếu l hệ thống đảo rửa, số bước trung gian phải thực thủ công tay nh ư: đun nước nóng, pha hóa chất chưa có hệ thống xử lý khí thải, thiết bị trao đổi nhiệt 4.1.2 Hoàn chỉnh Thời gian lượng nước sử dụng nhiều nguyên nhân chủ yếu sau: - Hệ thống đảo rửa nguyên liệu yếu, nguyên liệu chưa đảo - Sàng chắn vỏ tơm phía chưa đảm bảo, lỗ nên lưu lượng nước qua dẫn đến khơng đủ lưu lượng để bơm cung cấp cho hệ thống đảo rửa - Bị tổn thất nhiệt hai tr ình ngâm axit bazơ tỏa môi trường xung quanh nên thời gian ngâm phải lâu để đảm bảo tr ình trao đổi hai mơi trường 95 Căn vào kết thực nghiệm phân tích ta tiến hành hoàn chỉnh hệ thống: - Thiết kế hoàn chỉnh lại khuấy đảo - Khoan thêm nhiều lỗ sàng chắn phía - Thiết kế lắp đặt thêm hệ thống thiết bị trao đổi nhiệt 4.2 Quy trình lắp ráp - Khoan lỗ thùng vị trí đường kính xác Bộ xử lý khí định - Lắp đường ống van với thùng làm việc Thùng làm việc nhờ đầu nối có gai máy hàn ống chịu nhiệt - Lắp máy bơm, khuấy đảo thiết bị trao đổi nhiệt vào hệ thống - Lắp hệ thống cung cấp nước nóng, nước lạnh - Lắp ráp xử lý khí Việc lắp ráp thực cơng nhân theo trình tự bước theo Thiết bị trao đổi nhiệt yêu cầu kỹ thuật giám sát cán nghiên cứu để Hình 4-3 Hình ảnh hệ thống sau lắp ráp đảm bảo theo thiết kế, không bị rị rỉ hóa chất an tồn vận hành 96 4.3 Quy trình sử dụng 4.3.1 Vận hành - Chuẩn bị: + Vỏ tôm ép loại bỏ tạp chất + Kiểm tra van, máy bơm, thiết bị trao đổi nhiệt + Các dung dịch hóa chất xử lý khí + Kiểm tra pha chế dung dịch hóa chất, nguồn n ước hệ thống cung cấp nước nóng - Vận hành: Theo bước thứ tự quy trình cơng nghệ sản xuất Chitin theo tiêu chuẩn Nhật Bản: + Cho vỏ tôm cắt ép loại bỏ tạp chất vào thùng làm việc + Vận hành bơm cung cấp hóa chất HCl vào thùng làm việc chúng tiến hành ngâm đảo + Dừng máy bơm xả hết dung dich hóa chất th ùng làm việc để tiến hành rửa trung tính HCl + Mở máy bơm để bơm nước tiến hành đảo rửa trung tính Kết thúc q trình dừng máy xả thùng để tiến hành tiếp quy trình ngâm bazơ NaOH + Vận hành bơm cung cấp hóa chất NaOH vào thùng làm việc chúng tiến hành ngâm đảo + Dừng máy bơm xả hết dung dich hóa chất th ùng làm việc để tiến hành rửa trung tính NaOH + Mở máy bơm để bơm nước tiến hành đảo rửa trung tính Kết thúc q trình dừng máy lấy ngun liệu đem phơi, sấy + Kết thúc quy trình dừng máy, vệ sinh thiết bị, hệ thống 97 - Hư hỏng thường gặp cách khắc phục: + Máy bơm không hút dung dịch nước lên thùng làm việc hút với lượng Ta khắc phục cách dừng máy, kiểm tra đóng van bị mở khơng lại nh mở van cung cấp cho bơm + Bơm tuần hồn khơng đảo ngun liệu Đối với trường hợp ta dừng máy tháo nắp thùng để kiểm tra lắp lại khuấy đảo 4.3.2 Bảo trì sửa chữa - Sau lần quy trình phải cho máy bơm hoạt động bơm nước để vệ sinh bơm không bị bám cặn hóa chất - Thường xuyên kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt ống ch ùm để tháo dùng chổi sắt thông nhiều lần ống truyền nhiệt để vệ sinh cặn bẩn bám Nếu phát ống truyền nhiệt n bị thủng khắc phục cách bịt hai đầu lại, số ống thủng nhiều th ì ta phải thay ống thay thiết bị - Kiểm tra van, ống mối lắp ghép xem có rị rỉ hóa chất hay khơng để khắc phục - Thường xuyên thay kiểm tra xử lý khí, l lớp than hoạt tính để tránh côn trùng chất làm tắc lỗ khí … 98 Kết luận đề xuất ý kiến Kết luận: - Hệ thống sản xuất sản phẩm đạt tiêu chuẩn Nhật Bản - Giúp nghiên cứu hoàn thiện quy trình cơng nghệ sản xuất Chitin theo ti chuẩn Nhật Bản - Bảo vệ môi trường triệt để (nước thải, khí thải xử lý triệt để) - Cho phép tăng xuất cao - Sử dụng nguồn lượng tự nhiên sạch, dồi dào, vô tận Đề xuất: - Sớm thử nghiệm nghiên cứu hoàn chỉnh tiếp để chuyển qua nghiên cứu chuyển giao cơng nghệ - Nghiên cứu tăng tính tự động hóa vận hành giám sát 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đắc Lộc (2007), Sổ tay công nghệ Chế Tạo Máy tập , Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Nguyễn Đắc Lộc (2007), Sổ tay công nghệ Chế Tạo Máy tập 2, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Nguyễn Đắc Lộc (2006), Sổ tay công nghệ Chế Tạo Máy tập 3, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Nguyễn Văn May (2006), Thiết bị truyền nhiệt chuyển khối, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Trần Hữu Quế (1998), Vẽ kĩ thuật khí, Nhà xuất giáo dục Bùi Đức Tài (2008), Thiết kế kỹ thuật thiết bị sản xuất Chitin suất 0,5 / mẻ, Đồ án tốt nghiệp Đại Học, Tr ường Đại Học Nha Trang Hồng Đình Tín (2007), Truyền nhiệt tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt, Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội K.P.Misenko (1983), Sổ tay tóm tắt đại lượng hóa lý, Nhà xuất Đại Học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh 100 Phụ lục Các vẽ: I Tổng quan hệ thống thiết bị II Đầu phun áp lực III Thiết bị trao đổi nhiệt ống ch ùm IV Thân vỏ V Mặt bích phụ VI Mặt bích VII Mặt bích VIII Vỉ ống chùm IX Lõi thiết bị X Bộ xử lý khí XI Bể xử lý khí XII Nắp bể xử lý khí ... ? ?Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống thiết bị sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo ti chuẩn Nhật Bản? ?? Đồ án trình bày với nội dung sau: Chương 1: Tổng quan công nghệ sản xuất chitin từ phế liệu vỏ. .. liệu vỏ tôm theo tiêu chuẩn Nhật Bản Chương 2: Thiết kế kỹ thuật hệ thống thiết bị Chương 3: Thiết kế chế tạo mơ hình hệ thống thiết bị 9 Chương 4: Quy trình lắp ráp sử dụng Kết luận đề xuất Em... cơng nghệ sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo tiêu chuẩn Nhật Bản 1.2.1 Tiêu chuẩn chất lượng chitin dành cho thị trường Nhật (trích “Công văn chất lượng chitin dành cho thị trường Nhật? ?? công