Đồ án tốt nghiệp -1- SVTH:Trương Thanh Nhi LỜI MỞ ĐẦU Acid amin là thành phần cần thiết cho thể.Thiếu số acid amin nguyên nhân gây nên bệnh tật hay suy giảm sức khoẻ.Acid glutamic loại quan trọng thể, loại acid amin tham gia vào việc cấu tạo nên protein thể Trong 20 loại acid amin thể acid glutamic thuộc loại acid amin thay nghĩa thể tổng hợp có công thức C5H9NO4 Ở điều kiện bình thường thể không cần acid glutamic cung cấp từ bên ngoài, ngày chúng dùng chủ yếu việc sản xuất chất điều vị Acid glutamic tìm thấy nhờ Kikunae Ikeda, ông phân lập acid glutamic từ rong biển [5,tr15] Tuy nhiên ngày acid glutamic sản xuất từ nguyên liệu tinh bột, rỉ đường….Acid glutamic có vai trò quan trọng y học, sinh học thực phẩm Đây nguồn nguyên liệu chủ yếu sản xuất bột số chất điều vị khác, mục đích tạo hương vị làm thức ăn thêm ngon Việc sản xuất acid glutamic việc cần thiết, ngành công nghiệp quan trọng cho công nghiệp chế biến thực phẩm, dược phẩm nói riêng ngành công nghiệp nói chung Có nhiều phương pháp sản xuất acid glutamic tổng hợp hoá học, thuỷ phân lên men vi sinh vật Trong phương pháp tổng hợp từ vi sinh vật có nhiều ưu điểm Nó ứng dụng công nghệ sinh học vào sản xuất Nó có ý nghĩa mặt kinh tế mà có ý nghĩa lớn lao xử lý môi trường tận dụng phế thải ngành công nghiệp khác Hiện nước ta nhà máy sản xuất acid glutamic, mà phần lớn nhập từ nước ngoài, lợi để xây dựng nhà máy sản xuất acid glutamic cung cấp cho thị trường nước Ở đề tài chọn thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày từ nguyên liệu rỉ đường tinh bột sắn Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG I -2- SVTH:Trương Thanh Nhi LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT Acid glutamic sản phẩm mang lại nhiều lợi ích to lớn Trong nước ta chưa có nhà máy sản xuất loại sản phẩm Đây lợi để Đà Nẵng bắt tay vào xây dựng sản xuất 1.1 Đặc điểm tự nhiên thành phố Đà Nẵng Có nhiều thuận lợi, Đà Nẵng nằm trung tâm khu vực Miền Trung Diện tích nhỏ có lượng lớn diện tích chưa có mục đích sử dụng, đặc biệt có khu công nghiệp Hoà Khánh điều kiện thuận lợi cho phát triển nhà máy Thời tiết phân làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa Hướng gió ổn định chủ yếu hướng Đông-Nam Nhiệt độ không cao 370C không thấp 150C, độ ẩm tương đối thường mức 77% 1.2.Vùng nguyên liệu Thành phố Đà Nẵng nằm gần tỉnh Quảng Nam Quảng Ngãi Đây hai địa phương có nguồn nguyên liệu dồi cung cấp cho sản xuất Quảng Ngãi có nhà máy đường, cung cấp lượng rỉ đường cần thiết Quảng Nam có nhà máy tinh bột sắn Đây điều kiện thuận lợi để Đà Nẵng xây dựng nhà máy sản xuất acid glutamic 1.3 Hợp tác hoá Nhà máy đặt khu công nghiệp Hoà Khánh nên điều kiện hợp tác hoá nhà máy nhà máy khác thuận lợi sử dụng chung công trình công cộng điện, nước, hệ thống thoát nước, giao thông….vv Nhờ giảm thiểu vốn đầu tư ban đầu 1.4 Nguồn cung cấp điện, nhiên liệu Đà Nẵng thành phố lớn lại có khu công nghiệp nên vấn đề điện, hơi, nhiên liệu thành phố đầu tư đáng kể Nhà máy sử dụng nguồn điện, có sẵn khu công nghiệp Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -3- SVTH:Trương Thanh Nhi 1.5 Nguồn cung cấp nước vấn đề xử lý nước Nguồn cung cấp nước cho nhà máy nước công ty cung cấp nước thành phố, sử dụng nguồn nước ngầm khoan giếng…Ở ta chọn nước máy từ nhà máy cung cấp nước thành phố Nước từ nhà máy đưa lắng, lọc, làm mềm xử lý ion trước sản xuất 1.6 Giao thông vận tải Đà Nẵng nằm quốc lộ 1A đầu mối giao thông quan trọng hai miền Nam Bắc Có cảng lớn thông quốc tế Ngoài có tuyến quốc lộ 14B nối Đà Nẵng với Tây Nguyên Lào, Thái Lan Do thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu sản phẩm Kênh vận chuyển đa dạng với đường sắt, đường bộ, đường thuỷ, đường hàng không điều kiện thuận lợi giao thông 1.7 Thoát nước Nước thải nhà máy sau xử lý đưa hệ thống cống thoát nước đến khu xử lý nước thải chung khu công nghiệp 1.8 Nhân công thị trường tiêu thụ Nhà máy tuyển lao động Đà Nẵng địa phương lân cận Mặt khác với mức độ đô thị hoá thành phố nay, lượng lao động vãn lai dồi Từ thuê nhân công với giá rẻ Thị trường tiêu thụ chọn thị trường cho nước 1.9 Nguồn tiêu thụ sản phẩm Nguồn tiêu thụ cho sản phẩm chủ yếu hướng vào công ty chế biến Dược phẩm, công ty chế biến thức ăn gia súc, gia cầm thuỷ hải sản, công ty chế biến thực phẩm, công ty sản xuất mỹ phẩm công ty cần lượng acid glutamic để phục vụ cho việc sản xuất Kết luận: tất điều kiện cở sở thuận lợi, có tính khả thi để xây dựng nhà máy sản xuất acid glutamic khu công nghiệp Hoà Khánh thành phố Đà Nẵng Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -4- SVTH:Trương Thanh Nhi CHƯƠNG II: CHỌN VÀ THIẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 2.1 Chọn phương pháp sản xuất Acid glutamic loại axit amin thể tổng hợp được, có nhiều loại thực phẩm protein thịt động vật, thực vật đậu peas, cà rốt, rong biển… Có nhiều phương pháp để sản xuất acid glutamic, bao gồm phương pháp sau: 2.1.1 Phương pháp hoá học Phương pháp trước sử dụng dài nước châu Âu Về nguyên tắc phương pháp sử dụng chất hoá học thông qua phản ứng mà tổng hợp nên Tuy nhiên, phương pháp tạo acid amin dạng D L nhược điểm Và việc tách hai loại gây tốn kém, không kinh tế 2.1.2 Phương pháp thuỷ phân Vào kỉ XIX người ta dùng phương pháp để thu nhận acid glutamic - Nguyên tắc: Sử dụng acid enzyme để thuỷ phân nguyên liệu có hàm lượng protein cao, thu acid amin có acid glutamic Sau phương pháp hoá lý tách riêng acid glutamic - Ưu điểm: + Khống chế quy trình điều kiện sản xuất + Có thể áp dụng sở thủ công bán giới hoá + Ổn định chất lượng sản phẩm mẻ - Nhược điểm: + Nguyên liệu sử dụng phải có hàm lượng protein cao, giá thành cao + Sử dụng nhiều thiết bị, hoá chất, thiết bị chống ăn mòn 2.1.3 Phương pháp lên men (sinh tổng hợp) Đây phương pháp sử dụng rộng rãi để sản xuất acid glutamic - Nguyên tắc: Dùng chủng vi sinh vật có khả tổng hợp acid glutamic để sản xuất - Ưu điểm: + Nguyên liệu so với hai phương pháp Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -5- SVTH:Trương Thanh Nhi + Ít sử dụng hoá chất, thiết bị chống ăn mòn + Hiệu suất trìng cao + Có thể sử dung loại nguyên liệu khác nhờ vào chủng vi sinh vật - Nhược điểm: + Quá trình đòi hỏi yêu cầu kĩ thuật cao nghiêm ngặt + Đảm bảo vô trùng tạo sản phẩm + Không chống chế trình 2.1.4 Phương pháp kết hợp Đây phương pháp kết hợp phương pháp hoá học lên men Với phương pháp mang lại hiệu suất cao đòi hỏi kĩ thuật trang thiết bị đại xác Vì không thích hợp sản xuất công nghiệp, dùng cho nghiên cứu Với trình bày phương pháp lên men có nhiều ưu hết việc sản xuất acid glutamic Nên đề tài thiết kế chọn phương pháp lên men để sản xuât acid glutamic 2.2 Phương pháp lên men Sản xuất acid glutamic phương pháp lên men người ta sử dụng phương pháp lên men giai đoạn (gián đoạn) lên men trực tiếp 2.2.1 Phương pháp lên men hai giai đoạn Nguyên tắc phương pháp tạo α_Ketoglutaric kĩ thuật vi sinh nuôi cấy vi sinh vật Sau chuyển hoá α_Ketoglutaric thành acid glutamic nhờ enzyme aminotransferase glutamatdehydrogenase Giai đoạn chuyển từ α_Ketoglutaric thành acid glutamic sử dụng nhiều chung khác Pseudomonas, Xantonomas, Ervinia,Bacillus,Micrococus Với môi trường cho trước cho phép ta tạo acid glutamic mà không tích luỹ acid α_Ketoglutaric lượng lớn môi trường Quá trìng chuyển hoá acid glutamic thực qua hai kiểu phản ứng sau: - Chuyển amin: Acid α_Ketoglutaric + acid amin = L_glutamic + acid xetonic Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp - -6- SVTH:Trương Thanh Nhi Amin hoá khử: α_Ketoglutaric + NH4 + NADH + H+ ==== L_glutamic + H2O + NADP+ Enzyme aminotransferase lấy từ dịch nuôi cấy vi khuẩn thối rửa Flavobacterium, Achromobacter, Micrococus… Nhược điểm phương pháp dung nhiều enzyme acid amin làm nguồn amin cho phản ứng dây chuyền nên dung công nghiệp 2.2.2 Phương pháp lên men giai đoạn Nguyên tắc phương pháp sản xuất L_glutamic dịch nuôi cấy loại vi sinh vật Các sinh vật có hệ enzyme đặc biệt chuyển hoặtc tiếp đường NH3 thành acid glutamic môi trường - Ưu điểm: +Sử dụng đường làm nguyên liệu có hiệu suất cao +Nguyên liệu sử dụng rẻ tiền,dễ kiếm +Nguyên liệu chứa đầy đủ thành phần dinh dưỡng cho trìng lên men Với ưu điểm vậy, chọn phương pháp lên men giai đoạn để sản xuất acid glutamic 2.3 Chủng vi sinh vật Tham gia vào trình lên men để sản xuất acid glutamic ta chọn vi sinh vật thường dùng là: Corynebacterium glutamicum Brevibacterium lactofermentus Micrococus glutamicus Nhưng chủ yếu chủng Corynebacterrium glutamicum (loại vi khuẩn nhà vi sinh vật Nhật Bản Kinosita phát từ năm 1965 có khả lên men từ tinh bột, ngô, khoai, khoai mì để tạo acid glutamic) Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -7- SVTH:Trương Thanh Nhi Hình 2.1 Corynebacterium glutamicum 2.4 Qui trình sản xuất acid glutamic [5, tr167] Rỉ đường H2SO4 pH = đun 125÷1300C 6÷8h Tinh bột Hoà nước Xử lý Na2CO3 Lọc Pha loãng 13÷14% Thuỷ phân 1380C,20 phút Trung hoà HCl Na2CO3, than hoạt tính Ép lọc Pha chế dịch lên men pH = 6,7÷6,9 Thanh trùng 110 C,10 phút K2HPO4 0,15% MgSO4 0,075% MnSO4 2% Urê 2,2% Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -8- Làm nguội 28÷300C Giống gốc Nhân cấp I SVTH:Trương Thanh Nhi CấpII Lên men pH = 8,0 urê 1,8% dầu lạc 0,1% Pha loãng Bình trao đổi ion pH = 5÷5,5 Kết tinh Ly tâm Sấy Tinh thể acid glutamic Bao gói Bảo quản 2.5 Thuyết minh qui trình quản 2.5.1 Xử lí nguyên liệu 2.5.1.1 Rỉ đường Thành phần rỉ đường: - Nước 20% [5,tr25] - Đường 62% - Các chất phi đường 10% a Xử lí rỉ đường Mục đích: loại bỏ tạp chất không mong muốn vi sinh vật tạp nhiễm, thuỷ phân dịch đường thành đường đơn Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -9- SVTH:Trương Thanh Nhi Tiến hành: Dùng H2SO4 1%, pH = 4, đun nóng 130oC vòng để thuỷ phân hoàn toàn dextrin, loại bỏ chất có hại CO32-, chất keo, chất màu, acid hữu vi sinh vật tạp nhiễm Thiết bị: Thiết bị nghịch đảo đường Hình 2.1 Thiết bị nghịch đảo đường [6, tr92] b Lọc Mục đích lọc loại bỏ kết tủa chất cặn lắng Thiết bị: Dùng thiết bị lọc khung màng mỏng Hình 2.2 Thiết bị lọc khung [22] c Pha loãng Nhằm pha loãng rỉ đường đến nồng độ cho phép mà vi sinh vật sử dụng Pha loãng đến nồng độ 13÷14% Thiết bị: Thùng pha loãng Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp SVTH:Trương Thanh Nhi -10- 2.5.1.2 Tinh bột Hình 2.3 Thùng pha loãng rỉ đường Thành phần tinh bột sắn: - Tinh bột 83÷88% [5, tr24] - Nước 10,6÷14,4% - Đạm 0,1÷0,4% - Chất khoáng 0,1÷0,6% - Chất hoà tan 0,1÷ 1,3% Sử dụng Cyclon để chứa tinh bột a Hoà tan Mục đích: Nhằm làm trương nở hạt tinh bột nhằm dễ dàng cho trình thuỷ phân Thiết bị: Thiết bị hoà tan có cánh khuấy Hình 2.4 Thùng hoà tan tinh bột b Thuỷ phân Mục đích: Là chuyển toàn tinh bột thành đường làm môi trường dinh dưỡng cho vi sinh vật Đường chủ yếu glucoza Tiến hành: Cho HCl vào thuỷ phân (C6H10O5)n + n H2O HCl n C6H12O11 Tỷ lệ bột rắn ÷ nước ÷ acid = 100÷350÷165 [5, tr170] Hỗn hợp khuấy Nâng nhiệt lên 138oC thời gian 20 phút Thiết bị: Sử dụng thiết bị thuỷ phân Hình 2.5 Thiết bị thuỷ phân tinh bột [6, tr87] Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -96- SVTH:Trương Thanh Nhi CHƯƠNG IX AN TOÀN LAO ĐỘNG 9.1 An toàn lao động Tất yếu tố nguy hiểm sản xuất theo chất tác động đến người chia thành yếu tố sau: lý học, sinh học tâm sinh lý Thuộc nhóm thứ bao gồm máy móc cấu truyền động, phận di động thiết bị không bảo vệ tốt, vật liệu di chuyển, thành phẩm, tăng nhiệt độ bề mặt thiết bị, điện áp mạch điện Thuộc nhóm thứ hai có quan hệ tới chất độc gây thương tích xâm nhập vào thể người qua đường hô hấp, lớp da đường tiêu hoá Nhóm thứ ba bao gồm chất sinh học, vi sinh vật số sản phẩm hoạt hoá sinh học Kết hợp yếu tố tải lý học tâm trạng thần kinh Quá tải lý học bao gồm tải lao động, tải tỉnh tải động.Những tải trọng tâm trạng thần kinh xuất trí óc mệt mỏi, hoạt động đơn điệu xúc cảm cao 9.1.1 Các biện pháp dự phòng an toàn Nồng độ chất dể cháy nỗ tạo thành bên khu vực sản xuất, bên thiết bị, bể chứa Theo quy luật chất lỏng dể cháy bảo quản bể cách nhiệt, tốt bảo quản đất Trong đỗ đầy tháo cặn chúng cần phải theo dõi cẩn thận quy luật va định mức hoạt động Không cho phép sử dụng không khí nén để tạo áp cho chất lỏng dể cháy từ thiết bị qua thiết bị khác, tỉ lệ không khí bụi bên thiết bị dẫn tới tạo thành nồng độ dễ nổ Để tạo áp trường hợp tốt nên dùng khí trơ Dùng bơm có dạng màng hay vòng khít để bơm loại chất lỏng dể cháy nhằm loại trừ rò rỉ Để ngừa tia lửa điện tạo thành, nguồn nung nóng khu dể nổ cháy,tất dụng cụ lấy điện, mở điện phương tiện tự động cần phải hoàn thành kiểu phòng nổ kín nước Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -97- SVTH:Trương Thanh Nhi Nước sản xuất trước xả vào hệ thống rãnh cần phải trung hoà, làm dầu mỡ, nhựa hợp chất độc khác thiết bị làm Khi lắp ráp nguồn ánh sáng thiết bị điện cần phải tuân thủ quy định thiết bị điện khu vực 9.1.2 An toàn vận hành sản xuất chất sinh học Điều kiện để đảm bảo an toàn vận hành phải quan sát thận trọng quy trình tiến hành thao tác công nghệ tất công đoạn.Quy trình thao tác bao gồm phương pháp tiến hành nhằm bảo đảm an toàn vận hành tối đa thiết bị cụ thể, khảo sát điều kiện tiến hành quy trình loại trừ khả cháy nổ, chấn thương nhiễm độc Để cho thiết bị hoạt động tốt phân xưỡng cần phải sáng sủa rộng rải Để an toàn cần sơn đường ống dẫn thành màu để đoán nhận theo nhóm chất vận chuyển 9.1.3 Các trạm khí nén Các máy nén khí thường đặt riêng biệt nhà tầng,được thiết kế theo yêu cầu “ tiêu chuẩn phòng cháy Khi thiết kế xây dựng xí nghiệp công nghiệp vùng dân cư” “ tiêu chuẩn vệ sinh thiết kế xí nghiệp công nghiệp” cần ngăn phòng trạm khí nén tầng mái , dễ tháo, tỉ lệ diện tích cửa sỗ, cửa vào ra, cửa trời chiếm 0,05m2 cho 1m2 phòng Mỗi máy nén trang bị hệ thống an toàn, bảo đảm hệ thống tín hiệu ánh sáng âm ngừng nạp nước lạnh, tăng nhiệt độ khí nén cao nhiệt độ cho phép để đảm bảo ngừng máy cách tự động giảm áp suất dầu 9.1.4 Các máy lọc để làm thu hồi khí, bụi Sự nhiễm bẩn không khí xảy phòng tập trung loại thiết bị để cấy, lên men, sấy, nghiền Để làm không khí khỏi chất nhiễm bẩn công nghiệp thường sử dụng thiết bị thu gom khí-bụi Thiết bị để làm khí dể bốc cháy hay chất dể nỗ trang bị phù hợp với luật an toàn có tính đến đảm bảo làm liên tục Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -98- SVTH:Trương Thanh Nhi 9.1.5 Thanh trùng Được đặt phòng riêng biệt, xung quang có khoảng trống với chiều rộng lớn 1,5m 9.1.6 Các biện pháp an toàn sử dụng cấu vận chuyển Để an toàn cho hoạt động gầu tải, băng tải tất cấu dẫn động cần phải có lưới chắn không cho gầu tải, băng tải chuyển động lắp tháo rời, không cho phép tiến hành sữa chữa thời gian hoạt động chúng 9.2 Bảo vệ môi trường Bảo vệ thiên nhiên sử dụng hợp lý nguồn dự trữ điều kiện khai thác triệt để nhiệm vụ mang tính xã hội, kinh tế quan trọng quốc gia Việc thu nhận chế phẩm hoạt hoá sinh học có liên quan với sử dụng vi sinh vật khác sản xuất Phân tích phế thải xí nghiệp vi sinh vật khẳng định rằng: không khí nước thải vào môi trường xung quanh cần phải tiến hành vô trùng Hệ thống bảo vệ môi trường xung quanh bao gồm thiết bị làm không khí thải, nước rửa thải 9.2.1 Làm không khí Không khí thải vào khí bị nhiểm tế bào vi sinh vật, bị nhiểm cát bụi protein sản phẩm khác tổng hợp vi sinh, tạo giai đoạn lên men Để giảm bụi khí thải, thường sử dụng máy lọc khí 9.2.2 Làm nước thải Quá trình công nghệ thu nhận sản phẩm vi sinh tổng hợp đòi hỏi phải sử dụng lượng lớn nước, lượng nước bị nhiễm bẩn vi sinh vật độc hại, muối khoáng cấu tử hữu Độ nhiễm bẩn dòng nước đánh giá theo hai số: COD BOD (COD - lượng Oxy (mg) để oxy hoá hoàn toàn tất chất nhiễm bẩn hoá học có Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -99- SVTH:Trương Thanh Nhi lít nước thải BOD -lượng Oxy (mg), mà vi sinh vật sử dụng để oxy hoá chất hữu có lít nước thải) Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp CHƯƠNG X -100- SVTH:Trương Thanh Nhi KẾT LUẬN Hiện kinh tế nước ta đà phát triển đời sống người dân không ngừng nâng cao ngày có nhiều nhu cầu đặt xã hội Xu hướng phát triển giới đề cao lĩnh vực công nghệ sinh học nguồn lực to lớn nhằm cải tạo tự nhiên nhằm phục vụ cho người theo chiều hướng có lợi mà không gây hại cho môi trường sống người Nước ta đầu tư theo chiều hướng Hiện nước ta có nhiều sản phẩm ứng dụng công nghệ sinh học, nhiên nhiều sản phẩm nhập từ nước nước có hạn chế Trong acid glutamic sản phẩm có nhiều ứng dụng y dược, thực phẩm, mỹ phẩm phòng thí nghiệm nước ta chưa có nhà máy sản xuất Sau tháng nghiên cứu tài liệu, học hỏi, cố gắng với hướng dẫn cô Trương Thị Minh Hạnh đến hoàn thành tập đồ án với đề tài: "Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg/ngày" Đây nhà máy sản xuất thức sản xuất mặt hàng acid glutamic nước ta, có khả thực tiễn lớn nhằm giải thị trường nước Trong trình thiết kế nắm vấn đề công nghệ sản xuất nhà máy hoá chất áp dụng kiến thức học Tuy nhiên với thời gian thiết kế hạn hẹp tài liệu nước ít, với hạn hẹp chuyên môn kinh nghiệm thực tiễn nên tập đồ án không tránh khỏi sai sót, kính mong quí thầy cô bạn đóng góp ý kiến để tập đồ án ngày hoàn chỉnh Đà Nẵng, tháng 5/2008 Sinh viên thực hiện: Trương Thanh Nhi Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -101- SVTH:Trương Thanh Nhi TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt 1.Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (2003), Vi sinh vật học, NXB Giáo Dục Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thao, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở trình thiết bị công nghệ hóa học, tập 1, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông, Trần Quang Thao, Võ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở trình thiết bị công nghệ hóa học, tập 2, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp Trương Thị Minh Hạnh (2004), Giáo trình sản xuất axít amin, ĐHBK Đà Nẵng PGS.TS Nguyễn Thị Hiền (2004), Công nghệ sản xuất mì sản phẩm lên men cổ truyền, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Hà Nội Lê Văn Hoàng (2004), Các trình thiết bị công nghệ sinh học công nghiệp, NXB Khoa Học Kỹ Thuật 7.Nguyễn Đức Lượng (2002), Vi sinh vật công nghiệp, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh 8.Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm (1992), Tập 1, NXB Đại học kỹ thuật Hà Nội 9.Sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa chất thực phẩm (1992), Tập 2, NXB Đại học kỹ thuật Hà Nội 10.TS Nguyễn Xuân Phương, TSKH Nguyễn Văn Thoa (2005), Cơ sở lý thuyết kỹ thuật sản xuất thực phẩm, NXB Giáo Dục 11 Phan Sâm (1985), Sổ tay kỹ thuật nồi hơi, NXB Hà Nội 12 Nguyễn Viễn Sum (1996), Sổ tay kỹ thuật điện chiếu sáng, NXB Khoa Học Kỹ Thuật 12 Trần Minh Tâm (1995), Công nghệ vi sinh ứng dụng, NXB Nông Nghiệp Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -102- SVTH:Trương Thanh Nhi 13 Đồng Thị Thanh Thu (2000), Sinh hoá ứng dụng, NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh 14 Trần Thế Truyền (1999), Cơ sở thiết kế nhà máy hóa chất, Khoa Hóa ĐHBK Đà Nẵng 15 Trần Thế Truyền (1999), Kiến trúc công nghiệp, NXB Đà Nẵng Tiếng Nga 16.Ц Ρ.ЗąЙЧИΚ(1997),ΟЂΟΥДΟΒАΗИЕПΡΕДПΡИЯТИЙ ΒИΗΟДΕЛЂЧΕСΚΟЙ ΠΡΟΜЫΙΙΙЛΕΗΗΟСΤИ̦̦̦̦ Μоскьа Web 17 http//:ajinomoto.org, tra ngày 19/2/2008 18.http//:physchem.ox.ac.uk/MSDS/GL/l-glutamic_acid.htm,tra 19/2/2008 19 http//:vedan.com, tra ngày 19/2/2008 20 http//:Watersurplus.com, tra ngày 20/2/2008 21 http//:www.alibaba.com, tra ngày 5/3/2008; 1/5/2008 22 http//:www.chinatianli.com, tra ngày 6/3/2008 23 http//:www.sayde.org, tra ngày 8/3/2008 24 http//:www.sh-huamao.com, tra ngày 2/5/2008 Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -103- SVTH:Trương Thanh Nhi MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT CHƯƠNG II CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 2.1 Chọn phương pháp sản xuất 2.2 Phương pháp lên men 2.3 Chủng vi sinh vật 2.4 Qui trình sản xuất acid glutamic 2.5 Thuyết minh qui trình sản xuất CHƯƠNG III TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 19 3.1 Giả thuyết 19 3.2 Biểu đồ sản xuất 19 3.3 Cân vật liệu 20 3.4 Tổng kết 27 CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT BỊ 28 4.1 Công đoạn xử lý nguyên liệu 28 4.2 Thùng pha chế dịch lên men 37 4.3 Thiết bị trùng làm nguội 38 4.4 Thiết bị lên men 39 4.5 Thiết bị nhân giống 39 4.6 Thùng chứa dịch sau lên men 41 4.7 Thiết bị trao đổi ion 42 4.8 Cation resin 43 4.9 Thiết bị kết tinh 43 4.10 Thiết bị ly tâm 44 4.11 Thiết bị sấy 44 4.12 Thiết bị đóng gói 45 4.13 Thiết bị lọc không khí, máy nén quạt làm nguội 46 Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -104- SVTH:Trương Thanh Nhi 4.14 Thùng chứa dịch hồi lưu ly tâm 47 4.15 Sàn rung phân loại 47 4.16 Thiết bị vận chuyển 48 4.17 Chọn bơm 50 CHƯƠNG V TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 56 5.1 Tính tổ chức 56 5.2 Tính xây dựng 59 CHƯƠNG VI TÍNH HƠI, ĐIỆN, NƯỚC 67 6.1 Tính 67 6.2 Tính điện 84 6.3 Tính chi phí nhiên liệu 90 6.4 Tính nước 91 CHƯƠNG VII TÍNH KINH TẾ 92 7.1 Tính tiền lương 92 7.2 Tiền bảo hiểm xã hội 92 7.3 Vốn đầu tư xây dựng 92 7.4 Vốn đầu tư cho thiết bị 93 7.5 Vốn đầu tư mua nguyên liệu nhiên liệu 96 7.6 Tính hiệu kinh tế 98 CHƯƠNG VIII KIỂM TRA SẢN PHẨM VÀ SẢN XUẤT 99 8.1 Kiểm tra đầu vào nguyên liệu 99 8.2 Kiểm tra công đoạn sản xuất 99 8.3 Kiểm tra chất lượng sản phẩm 101 CHƯƠNG IX AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG SẢN XUẤT 102 9.1 An toàn lao động 102 9.2 bảo vệ môi trường 104 CHƯƠNG X KẾT LUẬN 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -105- SVTH:Trương Thanh Nhi Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -106- SVTH:Trương Thanh Nhi Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -107- SVTH:Trương Thanh Nhi Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -108- SVTH:Trương Thanh Nhi Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -109- SVTH:Trương Thanh Nhi Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -110- SVTH:Trương Thanh Nhi Đề tài:Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày [...]... pha Pha rắn là Đề tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -16- SVTH:Trương Thanh Nhi acid glutamic kết tinh, pha lỏng là nước là một số acid glutamic tan vào đó gọi là nước các Phần nước các đem trao đổi nhựa tiếp, phần ảm đem ly tâm thu acid glutamic ẩm Thiết bị: Thiết bị kết tinh có cánh khuấy Hình 2.13 Thiết bị kết tinh [6,tr150] 2.5.8... 1,4 2 hthiết bị = 0,86 + 1,04 + 0,1 = 2,00 (m) Chọn thùng hoà tan tinh bột: Vthiết bị = 1,95 (m3); hthiết bị = 2 (m) Dthiết bị = 1,4 (m); Dống tháo = 0,2 (m) Chọn 1 thùng hoà tan tinh bột Đề tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -29- SVTH:Trương Thanh Nhi 4.1.3 Thiết bị thuỷ phân tinh bột Thiết bị thuỷ phân tinh bột bên trong được tráng men... khô acid Thiết bị: Thiết bị sấy acid glutamic Hình 2.15 Thiết bị sấy [21] Đề tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -17- SVTH:Trương Thanh Nhi 2.5.10 Bao gói Sau khi sấy acid glutamic cho vào các túi polyetylen 2 lần Tuỳ theo yêu cầu mà khối lượng mỗi bao từ 100g÷0,5kg Ở giữa túi có khi nhãn hiệu có ghi rõ khối tịnh lượng, ngày sản xuất, hạn... sản xuất acid glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -27- SVTH:Trương Thanh Nhi CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN THIẾT BỊ 4.1 Công đoạn xử lý nguyên liệu 4.1.1.Cyclon chứa tinh bột Chọn số thùng chứa tinh bột là n = 1 để chứa lượng tinh bột cho một ca sản xuất Thùng chứa tinh bột là Cyclon chứa được treo trên cao H Năng suất tinh bột là 2948,03 (kg/ca) Giả sử khối lượng riêng của tinh. .. sản xuất, hạn sử dụng và cách sử dụng Thiết bị : Máy đóng bao bì Hình 2.16 Máy đóng gói [23] 2.5.11 Bảo quản Các túi acid glutamic nhỏ 0,5kg được bọc trong 1 túi lớn khoảng 10kg được bọc bằng giấy chống ẩm và đóng hộp các tông đưa qua nhập kho Hình 2.17 Acid glutamic Đề tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp SVTH:Trương Thanh Nhi -18- CHƯƠNG... 0,60 (m3) Vtrụ = Vthiết bị – Vnón = 2,46 – 0,6 = 1,86 (m3) H= 4  Vtru 4  1,86 = = 1,21 (m) 2   1,4 2  D hthiết bị = H + h + h0 = 1,21 + 0,7 + 0,1 = 2,01 (m) Chọn cyclon chứa có kích thước như sau: Vthiết bị = 2,46 (m3); hthiết bị=2,01(m) Dthiết bị = 1,40 (m); Dống tháo = 0,60 (m) Đề tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -28- SVTH:Trương... (kg/ngày) 99 Từ tỷ lệ phối trộn tinh bột:nước :acid để thủy phân 100:350:0,77(theo axít 100%) Gọi x là lượng tinh bột ta có: x+ 350 0,77 x+ x = 39866,51 (kg/ngày) 100 100 suy ra x = 8844,09 (kg/ngày) Vậy lượng tinh bột cần dùng là 8844,09 (kg/ngày) Lượng acid dùng là 68,10 (kg/ngày) Đề tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -25- SVTH:Trương Thanh... qua máy sấy (812,24+4,00)× 100  0.5 = 864,00(kg/ngày) 100  6 Lượng ẩm tách ra 864,00 - (812,24 + 4,00) = 47,76(kg/ngày) 3.3.2 Ly tâm Tỉ lệ hao hụt là 1% Trước khi ly tâm độ ẩm là 30% Đề tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -20- SVTH:Trương Thanh Nhi Lượng acid glutamic khô chưa tiêu hao 812,24× 100 = 820,45 (kg/ngày) (100  1) Lượng acid. .. tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -21- SVTH:Trương Thanh Nhi 3.3.4 Trao đổi ion Tỉ lệ hao hụt là 2% Hiệu suất thu hồi là 75% Nồng độ acid glutamic trước khi pha loãng là 40g/l Nồng độ acid glutamic sau pha loãng là 20g/l Lượng acid glutamic khô thu được sau khi trao đổi 828,74 + 276,25 = 1104,98 (kg/ngày) Lượng acid glutamic khô chưa tiêu... Quốc tế lao động nghỉ 1 ngày + Giỗ tổ hung vương nghỉ 1 ngày + Quốc khánh 2-9 nghỉ 1 ngày + Chủ nhật nghỉ 1 ngày Tháng 11 mưa nhiều nghỉ 10 ngày để tu sửa và vệ sinh thiết bị Ngày làm việc 3 ca Đề tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể năng suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp SVTH:Trương Thanh Nhi -19- Bảng 3.1 Tháng 1 Số ngày 27 làm Số ca 81 làm 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 20 27 24 ... bay ẩm làm khô acid Thiết bị: Thiết bị sấy acid glutamic Hình 2.15 Thiết bị sấy [21] Đề tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -17- SVTH:Trương... tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -7- SVTH:Trương Thanh Nhi Hình 2.1 Corynebacterium glutamicum 2.4 Qui trình sản xuất acid glutamic. .. rắn Đề tài :Thiết kế nhà máy sản xuất acid glutamic tinh thể suất 800kg sản phẩm/ngày Đồ án tốt nghiệp -16- SVTH:Trương Thanh Nhi acid glutamic kết tinh, pha lỏng nước số acid glutamic tan vào gọi