[THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM  TIỂU LUẬN THIẾT KẾ NHÀ MÁY VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM THIẾT LẬP MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG CHÍNH CỦA NHÀ MÁY DẦU THỰC VẬT GVHD: Nguyễn Hữu Quyền [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] GVHD:NguyễnHữuQuyền Lớp: 01ĐHTP1 SVTH: PhạmThịThanhHuệ 2005100238 PhạmThịTrangĐài 2005100081 LêThịThúyKiều Quách Minh Khánh Tp HồChí Minh, tháng06năm 2013 GVHD: Nguyễn Hữu Quyền 2005100177 2005100244 [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1 Tổng quan lạc: N GVHD: Nguyễn Hữu Quyền [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] Nguồn nguyên liệu để sản xuất dầu thực vật tập trung vào có dầu như: lạc ( đậu phộng), đậu tương, dừa, mè, hạt cải ( chứa 40 60% hàm lượng dầu),…Nhóm chúng tơi nghiên cứu sản xuất dầu thực vật từ lạc (đậu phộng) Lạc (Arachis hypogaea L.) vừa công nghiệp ngắn ngày, thực phẩm có dầu có giá trị kinh tế cao Trên giới, số loại có dầu ngắn ngày, lạc xếp thứ sau đậu tương diện tích sản lượng, xếp thứ 13 thực phẩm quan trọng, xếp thứ nguồn dầu thực vật xếp thứ nguồn protein cung cấp cho người Xét dinh dưỡng lạc nguyên liệu quý đóng góp tỷ lệ đáng kể vào thành phần chất béo, protein lượng dầu thực vật quan trọng cho phần ăn ngày người Dầu lạc thay mỡ động vật có tác dụng tốt cho sức khoẻ, có khả làm giảm hàm lượng cholestrerol máu nên ngăn ngừa bệnh xơ cứng động mạch, cao huyết áp, suy dinh dưỡng 1.2 Thành phần hóa học hạt lạc Các hợp chất có hạt lạc - Lipid - Các hợp chất không béo, khơng xà phịng hóa - Các hợp chất chứa Nitơ - Glucid dẫn xuất chúng GVHD: Nguyễn Hữu Quyền [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] 1.2.1 Các nguyên tố khoáng Lipid Lipid cấu tử hóa học quan trọng, thành phần hạt dầu, hàm lượng lipid chiếm 40% 50% Chất khô ( 60,7% )trong thành phần lipid hạt dầu gồm có: triglixerit, photphatit sáp 1.2.1.1 Triglixerit: Thành phần chủ yếu ( 95% 98% ) lipid hạt dầu Về cấu tạo hóa học triglixerit Trieste với ba acid béo, chúng có cơng thức cấu tạo: CH2 OCO R1 CH OCO R2 CH2 OCO R3 Trong : R1, R2, R3 gốc acid béo, thành phần cấu tạo triglixerit hạt dầu chiếm phần lớn acid béo khơng no Bảng II-1: Thành phần axít béo hạt dầu Tên Axít Béo Ký Hiệu Thành Phần % Axít - oleic C18:1 50 63 Axít - linoleic C18:2 13 33 Axít - palmitic C16:0 11 Axít - Stearic C18:0 Axít - linolenic C18:3 20 23 1.2.1.2 Photpholipit: Hàm lượng Photpholipit hạt dầu dao động từ 0,72,5% so với lượng lipit hạt Cấu tạo photpholipit glixerit thay một, hai gốc axit photphorit với nhóm X GVHD: Nguyễn Hữu Quyền [THIẾT KẾ CƠNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] CH2 OCO CH R1 OCO R2 OH CH2OP O OX Trong : X nhóm Nếu X hidrơ photpholipit photphatit Nếu X rượu amin colin photpholipit lexitin 1.2.1.3 Sáp: Sáp có hạt dầu tỉ lệ nhỏ (dưới 2,53% so với khối lượng quả) phần lớn sáp có vỏ quả, hạt, hạt Về cấu tạo hóa học sáp este axit béo mạch cacbon dài có 2426 nguyên tử cacbon rượu hai chức R1CH2OC = O R2 Trong : R1 : gốc rượu R2 : gốc axit béo 1.2.2 Hợp chất không béo không xà phịng hóa Những hợp chất khơng béo khơng xà phịng hóa nhóm hợp chất hữu có cấu tạo đặc trưng khác nhau, tan hết dầu loại dung môi dầu tách dầu chất theo dầu khỏi hạt làm cho dầu có màu sắc, mùi vị riêng biệt GVHD: Nguyễn Hữu Quyền [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] 1.2.3 Hợp chất có chứa nitơ Các chất chứa nitơ bao gồm protêin, sản phẩm cùa tổng hợp hay phân cắt chưa hoàn toàn bazơnitơ, alcaloit Trong chất protein chứa 9095% tổng số chất nitơ, protein hạt dầu phần lớn globulin chiếm 97% tổng lượng protein Bảng II-2: Thành phần axit amin hạt lạc (% theo tổng protein hạt) Tên axitamin Thành phần % Tên axitamin Thành phần % Arginin 9,9 izolơxin 3,0 Valin 8,0 Histidin 2,1 Lơxin 7,0 Xistin 1,6 Phenylalanin 5,4 Treonin 1,5 Treonin 4,4 Methionin 1,2 Lizin 3,0 Triptophan 1,0 Protein hạt dầu có đủ tám axit amin khơng thay so với tiêu F.A.O đề ra.Về hàm lượng axit amin thay thành phần protein thực phẩm protein dầu có bốn axit amin có số lượng thấp tiêu chuẩn 1.2.4 Gluxit Trong hạt lạc lượng gluxit tự nhiên chủ yếu xenlulo hemixenlulo tạo nên thành tế bào mô thực vật.Hàm lượng gluxit khác không nhiều Tinh bột hạt dầu chiếm 311% so với chất khơ hạt, có thành phần tế bào hạt 1.2.5 Các nguyên tố khoáng Các nguyên tố khoáng có hạt lạc khơng nhiều (1,894,26% so với chất khô hạt) chủ yếu nguyên tố photpho, kali, canxi, magiê, photpho axit, kali oxit, magiê oxit chiếm đến 90% so với tổng lượng tro chung Bảng II-3: Hàm lượng thành phần hoá học hạt lạc (% theo chất khô hạt) GVHD: Nguyễn Hữu Quyền [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] Thành phần hố học Hàm lượng % chất khơ Lipit 40,260,7% Protein (NX6,25) 20,037,2% Xenlulo 1,24,9% Tro 1,84,6% 1.3 Tổng quan sản phẩm dầu thực vật 1.3.1 Dầu thô Dầu lạc sau ép gọi dầu thô dầu thơ cịn nhiều tạp chất vơ cơ, mảnh tế bào, photphatit, axit béo tự do, chất màu, mùi vị Chúng dầu với nhiều dạng khác dung dịch keo, huyền phù Tạp chất có ngun liệu sinh q trình cơng nghệ phản ứng hố học tạo nên 1.3.2 Dầu tinh chế Dầu tinh chế dầu sau qua tinh luyện Dầu tinh chế có màu vàng sáng vàng xanh, suốt khơng có mùi vị Do dầulạc chứa phần lớn trigilyxerit axit béo không no, chứa nhiều nối đôi nên dễ bị oxi hố tiếp xúc với khơng khí, ánh sáng Vì để bảo quản tốt dầu cần bảo quản chai, thùng kín tối màu 1.3.3 Khô dầu Khô dầu lạc sau ép nguồn nguyên liệu làm thức ăn cho người làm bột thực phẩm, sản xuất nước chấm làm thức ăn cho gia súc CHƯƠNG II: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 2.1 Chọn quy trình cơng nghệ: GVHD: Nguyễn Hữu Quyền [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] Quy trình cơng nghệ yếu tố quan trọng định đến chất lượng sản phẩm, hiệu kinh tế, chi phí đầu tư, giá thành sản phẩm Trong trình sản xuất dầu lạc tinh chế, quy trình cơng nghệ phải đảm bảo u cầu sau: - Tách dầu nhiều - Dầu khơ dầu có chất lượng tốt - Hiệu kinh tế cao Trong công nghệ khai thác dầu có phương phápép phương pháp trích ly Ở đây, nhóm chúng em chọn phương pháp ép hai lần Dây chuyền sản xuất dầu thực vật theo phương pháp ép hai lần sau: GVHD: Nguyễn Hữu Quyền [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] Hơi gián Cặn lọc Hơi nhiệt Chất bảo quản GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Hơi dowthern 10 - 4.1.5 - - Năng suất : 5000kg/h Công suất động cơ: 19KW Đường kính tầng: 2200mm Chiều cao bên tầng: 330mm Kích thước cửa chuyển nguyên liệu: 200X200 mm Tốc độ trục khuấy: 21 23 v/ph Áp suất làm việc: 0,5 MPa Kích thước nồi (mm) + Đường kính: 2200mm + Chiều cao: 4000mm Số lượng: Máy ép sơ bộ: Năng suất cần thiết: Chọn máy ép sơ FP – 75 Đức chế tạo, với đặc tính kĩ thuật sau: Năng suất: 1250kg/h Số ngăn cấp: Chiều dài lỏng ép: 1167,5 (mm) Đường kính ngăn: + I: 250mm + II: 200mm + III: 220mm + IV:240mm Cự ly khe ngăn ngăn : + I: 2,0mm + II: 1mm + III: 0,45mm + IV: 0,45mm Số vòng quay trục vít: 24 26 vịng/phút Cơng suất động điện: 10KW Kích thước máy: Dài X rộng X cao = 1500 X 1040 X 2000 - Số lượng máy: Máy ép kiệt: Chọn máy ép kiệt EP Đức chế tạo có đặc tính kĩ thuật sau: - Năng suất : 2500kg/h - Số ngăn: cấp - Chiều dài lịng ép: 1033,5mm - Đường kính chiều dài ngăn: + I: 180 177,5mm + II: 158 267,5mm + III: 174 270 mm + IV: 190 270mm - Kích thước: dài X rộng X cao = 2820 X 1680 X 1650 mm - Công suất động điện: 16KW - Số lượng: 16KW - 4.1.6 4.1.7 Gàu tải bột nghiền nhân Năng suất cần thiết :379,586kg/h Chọn gàu tải hạt loại I có đặc tính kỹ thuật sau: - Năng suất (kg/h) : 3500 Chiều cao băng (mm) : 300 Chiều rộng gàu (mm) : 600 Tầm với gàu (mm) : 130 Chiều cao gàu (mm) : 260 Chiều cao miệng gàu (mm) : 30 Góc nghiêng thành gàu (độ) : Góc xúc (độ) : 41030 Dung tích gàu (l) : 1,8 Khối lượng gàu (kg) : 0,55 Vận tốc phận kéo (m/s) : 1,5 Chiều cao nâng (mm) : 3000 Công suất động điện (KW) : 1,6 Số lượng (cái) : 4.2 Tinh chế chiết chai: 4.2.1 Bể chứa dầu sau ép( dầu thô ) Lượng dầu sau ép:168,769 kg/h Để đảm bảo cho trình sản xuất liên tục cần phải xây dựng bể chứa dầu Thể tích bể chưa dầu 3h sản xuất: V= Trong đó: : khối lượng riêng dầu = 911kg/m3 : Hệ số chứa đầy = 0,85 m: Lượng dầu sau ép  V = = 0,65m3 Bể xây dựng ximăng có tráng men với kích thước (mm) sau: Dài X rộng X Cao = 550 X 550 X 650 Trong đó, tường gạch men có bề dày 0,1m 4.2.2 Thiết bị lọc Lượng dầu vào công đoạn lọc: Chọn máy lọc khung bản: Đặc tính kỹ thuật: - Năng suất: 3m3/h - Số lượng bản: 45 - Kích thước bản: 365 X 360 - Diện tích bề mặt lọc: 6m2 - Áp suất làm việc: 0,25MPa - Công suất động cơ: 2,8KW - Kích thước thiết bị (mm) : Dài X rộng X cao = 1750 X 780 X 1225 Số lượng: 4.2.3Thiết bị trung hòa: Lượng dầu vào cơng đoạn trung hịa:158,067kg/h Khối lượng riêng dầu = 911 kg/m3 Tổng thời gian trình trung hòa 9h Hệ số chứa đầy thiết bị lắng chọn 0,7 Khối lượng riêng muối 1099kg/m3 Dung tích thiết bị thủy hóa, trung hịa V =( + + ).9 = 1,66m3 Thiết bị có dạng hình trụ, đáy hình chóp, góc đáy = 60 oC, đường kính D = 1,5m Chiều cao đoạn cơn: HC = D sin = 1,5.sin600 = 1,29m Dung tích đoạn VC= = 3,14 = 0,76 m3 Dung tích đoạn trụ Vt = V – Vc = 1,66 – 0,76 = 0,9 m3 Chiều cao đoạn trụ: Ht = = = 0,5m Chiều cao thiết bị lắng: H = Ht + HC = 1,29 + 0,5 = 1,79m Chọn thiết bị thủy hóa, trung hịa 4.2.4Thiết bị rửa sấy: Năng suất cần thiết:155,697kg/h Thời gian rửa sấy: 3h Khối lượng riêng dầu: 911 kg/ m3 Hệ số chứa đầy thiết bị chọn 0,7 V = = 0,8 m3 Thiết bị có dạng hình trụ, đáy hình chóp, góc đáy = 60oC, đường kính D = 1m Chiều cao đoạn côn HC = D sin = 1.sin60 = 0,866 m Dung tích đoạn VC= = 3,14 = 0,226 m3 Dung tích đoạn trụ Vt = V – Vc= 0,8 – 0,226 = 0,574 m3 Chiều cao đoạn trụ: Ht = = = 0,731 m Chiều cao thiết bị rửa sấy: H = Ht + HC = 0,866 + 0,731 = 1,6m 4.2.5Thùng chứa dung dịch NaOH để trung hòa Lượng dung dịch NaOH để trung hòa: 7,411kg/h Thời gian thủy hóa, trung hịa: 12h Khối lượng NaOH có nồng độ 105g/l = 1,105 kg/l Khối lượng riêng dầu: 911 kg/ m3 Hệ số chứa đầy thiết bị chọn 0,7 V = = 0,114 m3 Thiết bị có dạng hình trụ, đáy hình chóp, góc đáy = 60oC, đường kính D = 0,6 m Chiều cao đoạn côn HC = D sin = 0,6.sin60 = 0,519m Dung tích đoạn VC= = 3,14 = 0,048 m3 Dung tích đoạn trụ Vt = V – Vc= 0,114 – 0,048 = 0,066 m3 Chiều cao đoạn trụ: Ht = = = 0,233 m Chiều cao thiết bị: H = Ht + HC = 0,233 + 0,519 = 0,752 m 4.2.6 Thùng chứa dung dịch nước muối Lượng nước muối để trung hòa: 4,736kg/h Lượng nước muối để rửa sấy: 15,569kg/h Thời gian trung hòa: 12h Thời gian rửa: 12h Khối lượng riêng nước muối có nồng độ 10% = 1,042 kg/l Khối lượng riêng dầu: 911 kg/ m3 Hệ số chứa đầy thiết bị chọn 0,7 V = = 0,334 m3 Thiết bị có dạng hình trụ, đáy hình chóp, góc đáy = 60oC, đường kính D = m Chiều cao đoạn côn HC = D sin = 1.sin60 = 0,866m Dung tích đoạn VC= = 3,14 = 0,226 m3 Dung tích đoạn trụ Vt = V – Vc= 0,334 – 0,226 = 0,108 m3 Chiều cao đoạn trụ: Ht = = = 0,138 m Chiều cao thiết bị: H = Ht + HC = 0,866 + 0,138 = m 4.2.7 Thùng chứa nước Lượng nước để thủy hóa: 4,838kg/h Lượng nước để rửa sấy: 31,138kg/h Thời gian thủy hóa: 12h Thời gian rửa: 8h Khối lượng riêng nước sôi 1000C= 958,38 kg/l Khối lượng riêng dầu: 911 kg/ m3 Hệ số chứa đầy thiết bị chọn 0,7 V = = 0,457 m3 Thiết bị có dạng hình trụ, đáy hình chóp, góc đáy = 60oC, đường kính D = 0,6 m Chiều cao đoạn côn HC = D sin = 0,6.sin60 = 0,519 m Dung tích đoạn VC= = 3,14 = 0,048 m3 Dung tích đoạn trụ Vt = V – Vc= 0,457 – 0,048 = 0,409 m3 Chiều cao đoạn trụ: Ht = = = 1,447 m Chiều cao thiết bị: H = Ht + HC = 1,447 + 0,519 = 1,966m Bảng: Tổng kết tính chọn thiết bị STT Tên thiết bị Kích thước (mm) Máy làm nguyên liệu Máy bóc vỏ 1500x1100x3760 1620 X 1500 X 2000 Số lượng 1 Máy nghiền nhân 1500 X 1350 X 1500 10 11 12 13 14 Nồi chưng sấy bột nghiền Máy ép sơ D = 2200, H = 4000 1500 X 1040 X 2000 Máy ép kiệt Gàu tải bột nghiền nhân Bể chứa dầu sau ép ( dầu thô ) Thiết bị lọc Thiết bị trung hòa Thiết bị rửa sấy Thùng chứa dung dịch NaOH để trung hòa Thùng chứa dung dịch nước muối Thùng chứa nước 1 2820 X 1680 X 1650 H = 3000 1100 X 1100 X 1300 1750 X 780 X 1225 H = 1790 H= 1600 H = 752 H = 1000 H = 1966 1 1 2 1 CHƯƠNG V: TÍNH PHỤ TẢI ĐỘNG CƠ Dựa sở tính tốn cơng suất động phần tính chọn thiết bị, ta có bảng: Bảng: Tổng kết cơng suất động lực Stt Loại phụ tải Máy làm Máy bóc vỏ Máy nghiền nhân Máy chưng sấy Máy ép Máy nghiền búa Máy ép kiệt Gàu tải nguyên liệu Gàu tải nhân 10 Gàu tải bột nghiền nhân 11 Gàu tải khô dầu I 12 Gàu tải khô dầu II 13 Băng tải khơ dầu II 14 Vít tải khô dầu I 15 Băng tải vỏ 16 Máy ly tâm 17 Máy chiết chai 18 Bơm Tổng công suất: Công suất định mức (KW) 2,7 12 19 10 23 1 1 1 16 1,28 1,28 1,6 1,3 1,3 1,32 0,718 1,32 12 1,7 1 1 1 1 1 Tổng công suất (KW) 2,7 12 19 10 23 16 1,28 1,28 1,6 1,3 1,3 1,32 0,718 1,32 12 5,1 122,918 CHƯƠNGVI : THIẾT KẾ MẶT BẰNG 5.1 Thiết kế mặt phân xưởng chính: Diện tích: S = 32m X 20m Thiết bị theo chiều dọc chu vi phân xưởng Phân xưởng đặt cạnh kho nguyên liệu phụ để thuận tiện cho việc tiếp nhận nguyên liệu vào sản xuất Phân xưởng đặt cạnh kho thành phẩm để thuận tiện cho việc vận chuyển, bảo quản sản phẩm 5.2 Mặt phân xưởng 5.2.1 Hình chiếu đứng( vẽ kèm theo) 5.2.2 Hình chiếu cạnh( vẽ kèm theo) 5.2.3 Hình chiếu bằng( vẽ kèm theo) TÀI LIỆU THAM KHẢO http://cnx.org/content/m30281/latest/ http://dntu.edu.vn/congnghe/Resource/Upload/file/ThucPham/CONG%20NGHE%20CHE %20BIEN%20DAU%20THUC%20VAT.pdf http://gianhangvn.com/may-ly-tam-sieu-toc-1spct168451.html http://nguyenleha.files.wordpress.com/2013/03/thiet-ke-nha-may-thuc-pham.pdf ... 2005100244 [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 1.1 Tổng quan lạc: N GVHD: Nguyễn Hữu Quyền [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] Nguồn... Nguyễn Hữu Quyền [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] Hơi gián Cặn lọc Hơi nhiệt Chất bảo quản GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Hơi dowthern 10 [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] 2.2 Thuyết... 22 [THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM] Dầu tinh chế rót vào chai dung tích 500ml, 1000ml,2000ml máy chiết rót 2.2.22 Bảo quản dầu Dầu đưa vào bảo quản trước tiêu thụ, kho bảo quản dầu phải