Đồ án tốt nghiệp -1- GVHD: KS Bùi Viết Cường MỞ ĐẦU Đất nước ngày phát triển với phát triển vượt bậc nhiều ngành công nghiệp có ngành công nghệ lên men nói chung công nghệ sản xuất rượu etylic nói riêng Ứng dụng nghiên cứu khoa học với kinh nghiệm vốn có vào sản xuất tạo sản phẩm cồn (rượu) có chất lượng ngày cao Rượu sản phẩm lên men phổ biến có mặt khắp nơi giới, Việt Nam nghề nấu rượu có từ lâu đời ngày phát triển Ngoài mục đích làm đồ uống rượu etylic đóng góp nhiều vào ngành công nghiệp khác y học làm chất sát trùng, công nghiệp hoá chất, làm nhiên liệu cho giao thông, công nghiệp dệt, Trong công nghiệp sản xuất rượu phương pháp lên men, sử dụng rộng rãi loại nguyên liệu chứa đường lên men rỉ đường, nước nguyên liệu chứa tinh bột gạo, ngô, lúa mì, khoai, sắn , loại chứa xenluloza gỗ, mùn cưa, nói chung nguyên liệu có hàm lượng hydrat cacbon cao Chọn loại nguyên liệu đưa vào sản xuất yêu cầu phải đạt: hàm lượng gluxit cao, giá thành rẻ, trữ lượng lớn tập trung, không ảnh hưởng đến kinh tế quốc dân, bảo quản sử dụng không phức tạp đề cập đến vấn đề: chất lượng rượu sản xuất ra, yêu cầu trang thiết bị, kỹ thuật không phức tạp, cho hiệu suất tổng thu hồi rượu cao Việt Nam với tảng quốc gia có sản xuất nông nghiệp lâu đời, sản phẩm ngũ cốc dồi dào, phong phú tạo nên đa dạng nguồn nguyên liệu chứa tinh bột cung cấp cho ngành sản xuất cồn Trong loại lương thực, sắn cho nguồn nguyên liệu có khả chế biến phong phú Với tổng sản lượng sắn hàng năm ngày tăng, việc thiết kế xây dựng thêm nhà máy sản xuất cồn từ sắn với suất cao hoàn toàn phù hợp với yêu cầu ngành công nghiệp cồn nhu cầu kinh tế đất nước Xuất phát từ tình hình đó, giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày” Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -2- GVHD: KS Bùi Viết Cường Chương LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Vị trí xây dựng Qua tìm hiểu vị trí địa lý, khí hậu, hệ thống giao thông vận tải điều kiện khác, chọn địa điểm xây dựng nhà máy cồn khu công nghiệp Sao Mai, vị trí: Xã Hòa Bình - thành phố Kon Tum - tỉnh Kon Tum Khu công nghiệp có tổng diện tích 150 hợp lý.[10] Việc xây dựng nhà máy có nhiều thuận lợi gần nguồn nguyên liệu, điện nước ổn định cho sản xuất, giao thông thuận lợi… 1.2 Đặc điểm tự nhiên Khí hậu Kon Tum có nét chung khí hậu vùng nhiệt đới gió mùa phía Nam Việt Nam, lại mang tính chất khí hậu cao nguyên Khí hậu Kon Tum chia thành mùa rõ rệt mùa mưa mùa khô Nhiệt độ trung bình năm dao động từ 22oC ÷ 23oC, Lượng mưa trung bình năm từ 2.121 mm/năm, Hướng gió chủ đạo hướng Tây – Nam [11] 1.3 Nguồn nguyên liệu Theo Sở Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn tỉnh, tính đến năm 2012 diện tích trồng sắn tỉnh Kontum đạt 39.000 mở rộng thời gian tới Với vùng nguyên liệu lớn đáp ứng nguồn nguyên liệu cho nhà máy hoạt động ổn đinh Ngoài sắn thu mua tỉnh lân cận như: Gia Lai, Đăk Nông, Phú Yên [12] 1.4 Nguồn cung cấp điện Đây khu công nghiệp có mạng lưới điện quốc gia qua nên dùng trạm biến áp riêng để sử dụng cho nhà máy Ngoài ra, chuẩn bị thêm máy biến áp dự phòng để phòng cố điện để đảm bảo sản xuất liên tục 1.5 Nguồn cung cấp Sử dụng với nhiều mục đích khác Lượng đốt cung cấp cho sản Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -3- GVHD: KS Bùi Viết Cường xuất lấy từ lò nhà máy Nhiên liệu sử dụng dầu FO, thu mua từ trạm xăng liên hệ với công ty xăng dầu tỉnh để cung cấp Có thêm kho dự trữ để đảm bảo sản xuất 1.6 Nguồn cung cấp nước nước thải Nước dùng để sản xuất cho nhà máy nước giếng khoan (nước ngầm) Nước sử dụng với nhiều mục đích khác cho sản xuất, vệ sinh, sinh hoạt Nước thải trình sản xuất không đạt yêu cầu để thải trực tiếp môi trường cần xử lý, nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy đưa vào hệ thống cống rãnh nhà máy đến bể xử lý nước trước thải môi trường Các chất thải rắn xử lý cách đào hố để chôn tránh gây ô nhiễm cho người dân 1.7 Giao thông Khu công nghiệp Sao Mai nằm bên quốc lộ 14, phía thành phố KonTum khoảng 07 km phía Bắc, Kon Tum có điều kiện hình thành cửa khẩu, mở rộng hợp tác quốc tế phía Tây Kon Tum có đường Quốc lộ 14 nối với tỉnh Tây Nguyên Quảng Nam, đường 40 Atôpư (Lào), việc vận chuyển nguyên liệu sản phẩm tương đối thuận lợi 1.8 Nguồn nhân lực KonTum tỉnh có dân số tương đối đông, nhà máy đặt gần trung tâm kinh tế khu vưc Tây Nguyên nên có nguồn nhân lực đổ bao gồm nguồn nhân lực qua đào tạo chưa qua đào tạo Cán kỹ thuật, kinh tế quản lý tuyển dụng từ trường đại học nước 1.9 Thị trường tiêu thụ Nhà máy xây dựng với tiêu chí cung cấp cồn thực phẩm cồn kĩ thuật cho thị trường Việt Nam nước lân cận Thị trường nước có nhiều sản phẩm chất lượng tốt cạnh tranh, mục tiêu công ty hướng tới Với thuận lợi giao thông vận tải, nguồn lao động sáng tạo sản phẩm ưa chuộng Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -4- GVHD: KS Bùi Viết Cường 1.10 Năng suất nhà máy Với điều kiện nguồn nguyên liệu, giao thông lại, thị trường tiêu thụ sản phẩm rộng lớn việc thiết kế xây dựng nhà máy sản xuất cồn 96o suất 135 nguyên liệu/ngày hoàn toàn có tính khả thi cao Mặt khác nhà máy tạo điều kiện cho người nông dân địa bàn tỉnh Kontum tỉnh lân cận có công ăn việc làm đầu ổn định cho sản phẩm sắn lát khô Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -5- GVHD: KS Bùi Viết Cường Chương TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nguyên liệu 2.1.1 Sắn 2.1.1.1 Giới thiệu sắn Sắn hay khoai mì có tên khoa học Manihot esculenta, lương thực ăn củ hàng năm, sống lâu năm, thuộc họ thầu dầu Euphorbiaceae Hình 2.1 Cây sắn Cây sắn cao 2÷3 m, đường kính tán 50÷100 cm Lá khía thành nhiều thùy, dùng để làm thức ăn chăn nuôi gia súc Rễ ngang phát triển thành củ tích luỹ tinh bột Củ sắn dài 20÷50 cm, luộc chín có màu trắng đục, hàm lượng tinh bột cao Sắn luộc chín có vị dẻo, thơm đặc trưng Sắn có thời gian sinh trưởng thay đổi từ đến 12 tháng, có nơi tới 18 tháng, tùy thuộc giống, vụ trồng, địa bàn trồng mục đích sử dụng [13] 2.1.1.2 Cấu tạo củ sắn Củ sắn loại củ có lõi (tim củ) nối từ thân chạy dọc theo củ đến đuôi củ Cấu tạo gồm: vỏ gỗ, vỏ cùi, thịt sắn, lõi sắn + Vỏ gỗ: Chiếm 0,5÷3% khối lượng củ Gồm tế bào có cấu tạo từ cellulose hemicellulose, tinh bột Vỏ gỗ lớp cùng, sần sùi, màu nâu thẫm, chứa sắc tố đặc trưng Có tác dụng giữ cho củ bền, không bị tác động học bên Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -6- GVHD: KS Bùi Viết Cường + Vỏ cùi: Dày vỏ gỗ, chiếm khoảng 8÷20% trọng lượng củ Gồm tế bào cấu tạo cellulose tinh bột (5÷8%) Giữa lớp vỏ mạng lưới ống dẫn nhựa củ, mủ có nhiều tanin, enzyme sắc tố + Thịt khoai mì (ruột củ): Là thành Hình 2.2 Cấu tạo củ sắn phần chiếm chủ yếu củ, bao gồm tế bào có cấu tạo từ cellulose pentozan, bên hạt tinh bột nguyên sinh chất Hàm lượng tinh bột ruột củ phân bố không Kích thước hạt tinh bột koảng 15÷80mm Khoai mì để già có nhiều xơ + Lõi khoai mì: Thường nằm trung tâm dọc theo thân củ, nối từ thân đến đuôi củ Lõi chiếm từ 0,3÷1% khối lượng củ Thành phần cấu tạo chủ yếu cellulose hemicelluloses [14] 2.1.1.3 Thành phần hóa học sắn Củ sắn tươi có tỷ lệ chất khô 38÷40%, tinh bột 16÷32%, giàu vitamin C, calcium, vitamin B chất khoáng, nghèo chất béo, muối khoáng, vitamin nghèo đạm Trong củ sắn, hàm lượng acid amin không cân đối, thừa arginin lại thiếu acid amin chứa lưu huỳnh Thành phần dinh dưỡng khác biệt tuỳ giống, vụ trồng, số tháng thu hoạch sau trồng kỹ thuật phân tích Hình 2.3 Củ sắn Sắn lát khô thường có hai loại: sắn lát khô có vỏ sắn lát khô không vỏ Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -7- GVHD: KS Bùi Viết Cường Hàm lượng tinh bột: 70÷75%, độ ẩm 12-14% Sắn lát khô không vỏ Việt Nam bình quân có hàm lượng chất khô 90,01%, đạm 2,48%, béo 1,40%, Sắn lát khô có vỏ hàm lượng chất khô 90,57%, đạm 4,56%, béo 1,43% [15] 2.1.2 Nước Trong công nghiệp sản xuất cồn, nước sử dụng với mục đích khác Nước dùng để để xử lí nguyên liệu, nấu nguyên liệu, làm nguội bán thành phẩm thành phẩm, vệ sinh thiết bị, cấp nước cho lò hơi… Ngoài nước dùng cho phòng chữa cháy khu vực sản xuất Thành phần, tính chất hoá lý chất lượng nước ảnh hưởng trực tiếp tới kỹ thuật sản xuất, chất lượng sản phẩm hiệu xuất thu hồi * Yêu cầu chất lượng nước: Trong công nghiệp sản xuất cồn, yêu cầu chất lượng nước giống tiêu chuẩn cho nước sinh hoạt - Chỉ tiêu cảm quan: suốt, không màu, không mùi vị lạ - Chỉ tiêu hoá lý: [4, tr 41 - 42] + Độ cặn toàn phần < 1000mg/l + [ SO4-2] ≤ 80mg/l + Độ cứng < 7mgE/l + [ SO4-2] ≤ 80mg/l + pH = 6,5÷8,5 + [Pb2+] ≤ 0,1mg/l + Độ oxy hoá ≤ 2mg O2/l + [Zn2+] ≤ 5mg/l + Hàm lượng Clo ≤ 0,5mg/l + [Cu2+] ≤ 3mg/l + [F-] ≤ 3mg/l + NH3, NO2- = 2.1.3 Nấm men Sử dụng chủng nấm men rượu Saccharomyces cerevisiae Hình 2.4 Nấm men saccharomyces cerevisiae Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -8- GVHD: KS Bùi Viết Cường Khi chọn chủng nấm men để đưa vào sản xuất cần phải ý đảm bảo yêu cầu sau đây: + Có tốc độ phát triển nhanh môi trường sản xuất, + Có đặc tính sinh lý, sinh hoá ổn định thời gian dài, + Có khả chịu đựng yếu tố không thuận lợi môi trường Đặc biệt chất sát trùng, độ pH thấp lên men nhiệt độ tương đối cao, + Chịu áp suất thẩm thấu lớn, tức chịu nồng độ dịch lên men lớn, đồng thời nấm men bị ức chế sản phẩm lên men, + Lên men nhiều loại đường như: Glucose, Fructose, Saccharose, maltose… + Tạo sản phẩm nhiều sản phẩm phụ * Những chủng nấm men dùng sản xuất rượu: - Chủng nấm men 396 Trung Quốc (2610): Chủng nấm men phân lập từ rỉ đường Trung Quốc, chủng có khả lên men đường fructose, glucose, maltose, rafinose, galactose Nó không lên men đường arabinose, lactose, dextrin Nhiệt độ thích hợp 33oC, pHopt=4,5, chịu nồng độ rượu 10% - Chủng Я (i – a): Do Liên Xô cung cấp, chủng thích hợp cho lên men rỉ đường, chịu áp suất thẩm thấu lớn, lên men loại đường: Glucose, fructose, saccharose 1/3 đường rafinose - Chủng T (Việt Nam): Phân lập từ rỉ đường đặc 35÷45ºBe đặt tên T (trời), chủng nấm men lên men rỉ đường nhiệt độ cao 33÷37oC, độ pH từ 4,5÷5 nồng độ lên men đạt 18÷24% lên men nồng độ rượu dịch lên men từ 8÷12%, chịu chất sát trùng với nồng độ từ 0,02÷0,025% so với thể tích dịch lên men, chất sát trùng formol Kích thước tế bào từ 4÷5 x 6÷9 (µm) tế bào có dạng hình trứng, tốc độ phát triển nhanh - Nấm men chủng XII : phân lập từ nấm men bánh mì 1902 Tế bào hình tròn oval, có kích thước lớn mập chủng khác (5÷7) Chu kỳ sinh trưởng hệ 1h 39 phút Sinh sản cách nảy chồi Trong tế bào già Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -9- GVHD: KS Bùi Viết Cường thường chứa nhiều glycogen Nấm men chủng XII sinh sản mạnh 12h đầu nuôi cấy sau chậm dần lên men mạnh Chúng có khả lên men mạnh glucose, matose, fructose, galactose, saccharose, maltose 1/3 rafinose Chủng không lên men lactose, arabinose, innulin Nồng độ rượu dịch lên men đạt tới 13%V Chủng XII xem tốt lên men dịch đường từ tinh bột - Nấm men MTB Việt Nam (Men thuốc bắc): phân lập nhà máy rượu Hà Nội từ men thuốc bắc, tế bào hình bầu dục, kích thước 3÷5×5÷8µm Là nấm men đa bột nên hình thành 2÷4 bào tử tế bào Có khả lên men đường glucoza, fructoza, galactoza, saccaroza, maltoza, galactoza Lên men nhiệt độ cao (39÷40oC) chịu độ axit tương đối cao 1÷1,5o nồng độ đạt từ 12÷14 % Đặc biệt qua nhiều năm hóa, nấm men phát triển lên men tốt môi trường có 0,02÷0,025 % chất sát trùng Na2SiF6 [4, tr116-117] 2.2 Tổng quan sản phẩm 2.2.1 Cồn [12] 2.2.1.1 Công thức hóa học Cồn hay etanol ancol mạch thẳng, công thức hóa học C2H6O, C2H5OH hay CH3-CH2-OH 2.2.1.2 Lịch sử Cồn người sử dụng từ thời tiền sử thành phần gây cảm giác say đồ uống chứa cồn Các cặn bã khô bình gốm 9000 năm tuổi tìm thấy miền bắc Trung Quốc gián tiếp cho thấy việc sử dụng đồ uống chứa cồn số người sống thời kỳ đồ đá Việc chiết dạng tương đối nguyên chất thực lần nhà giả kim thuật Hồi giáo họ người phát triển nghệ thuật chưng cất rượu thời kỳ chế độ khalip (vua chúa Hồi giáo) thời kỳ Abbasid Các ghi chép Geber (721-815) đề cập tới dễ cháy rượu đun sôi AlKindī (801-873) miêu tả rõ ràng trình chưng cất rượu Việc chưng cất cồn khỏi nước tạo sản phẩm chứa tới 96% cồn Cồn nguyên chất Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -10- GVHD: KS Bùi Viết Cường lần thu vào năm 1796 Johann Tobias Lowitz, cách lọc cồn chưng cất qua than củi 2.2.1.3 Tính chất vật lý Cồn chất lỏng, không màu, suốt, mùi thơm dễ chịu đặc trưng, vị cay, nhẹ nước (khối lượng riêng 0,7936 g/ml 15oC), dễ bay (sôi nhiệt độ 78,39oC), hóa rắn -114,15oC, tan nước vô hạn, tan ete clorofom, hút ẩm, dễ cháy, cháy khói lửa có màu xanh da trời 2.2.1.4 Tính chất hóa học - Phản ứng với kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ 2C2H5OH + Na -> 2C2H5ONa + H2 - Phản ứng este hóa, phản ứng rượu acid với môi trường acid sulfuric đặc nóng tạo este C2H5OH + CH3COOH -> CH3COOC2H5 + H2O - Phản ứng loại nước tách nước phân tử để tạo thành olefin, môi trường acid sulfuric đặc 170oC: C2H5OH -> C2H4 + H2O - Hay tách nước phân tử rượu thành ether C2H5OH + C2H5OH -> C2H5-O-C2H5 + H2O - Phản ứng oxi hóa, rượu bị oxi hóa theo mức: thành aldehyde, acid hữu oxi hóa hoàn toàn (đốt cháy) thành CO2 H2O Mức 1, nhiệt độ cao: CH3-CH2-OH + CuO -> CH3-CHO + Cu + H2O Mức 2, có xúc tác: CH3-CH2-OH + O2 -> CH3-COOH + H2O Mức 3: C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O 2.3 Cơ sở lý thuyết trình sản xuất cồn 96o 2.3.1 Các phương pháp sản xuất cồn Có hai phương pháp sản xuất cồn: Phương pháp lên men vi sinh vật, Phương pháp tổng hợp hoá học [1, tr100-102] 2.3.1.1 Phương pháp lên men vi sinh vật Đây phương pháp phổ biến cho hiệu kinh tế cao Nguyên liệu dùng để sản xuất theo phương pháp phải chứa nhiều gluxit Sản Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -100- GVHD: KS Bùi Viết Cường - Cần cách điện cho phần mang điện - Trạm biến áp phải đặt cách nơi đông người - Áp dụng biện pháp kĩ thuật giảm nhẹ nguy hiểm điện bị rò rỉ 8.1.4 An toàn kho Trong kho lạnh phải trang bị đầy đủ ánh sáng để phục vụ cho việc nhập, xuất kho tránh nhầm lẫn, hàng hoá phải có bao bì 8.1.5 Phòng chống cháy nổ Phòng máy có thiết bị dễ cháy nổ, gây ô nhiễm môi trường không an toàn trang thiết bị Để phòng chống phải tuân theo qui định thao tác, thể chế gây cháy Công tác phòng chống cháy nổ phải trọng, lập đội phòng chống cháy nổ để kịp thời cứu chữa có trách nhiệm việc phòng cháy chữa cháy 8.2 Vệ sinh công nghiệp Yêu cầu vệ sinh công nghiệp vấn đề thiếu nhà máy công nghiệp thực phẩm Nếu vệ sinh không tốt làm nhiễm tạp khuẩnvà làm hư hỏng sản phẩm sau 8.2.1 Vệ sinh cá nhân - Phải sử dụng quần áo sẽ, mặc đồ bảo hộ lao động đầy đủ - Thực tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân viên theo định kỳ - Không ăn uống sản xuất 8.2.2 Vệ sinh máy móc thiết bị Thiết bị, máy móc hoạt động theo định kỳ phải ngưng hoạt động để vệ sinh, sát trùng Ngoài ra, sau ca cần phải làm vệ sinh dụng cụ chế biến cho Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -101- GVHD: KS Bùi Viết Cường 8.2.3 Vệ sinh phân xưởng, nhà máy Thường xuyên thực kiểm tra vệ sinh phân xưởng sản xuất Sau ca phải vệ sinh nơi làm việc, nhà máy cần có hệ thống cấp, thoát nước tốt, tránh ứ đọng gây hôi thối … 8.2.4 Xử lý phế liệu Đối với bã rượu sau chuyển vào khu xử lí bã bán cho công ty sản xuất thức ăn gia súc, biện pháp tốt để bảo vệ môi trường giảm chi phí xử lí rác thải đồng thời tăng hiệu kinh tế 8.2.5 Xử lý nước sản xuất Nước ảnh hưởng đến chát lượng sản phẩm nên việc sử lý nước trước sử dụng cần thiết Nước phải xử lí độ cứng, tẩy mùi yêu cầu đảm bảo vệ sinh 8.2.6 Xử lý nước thải Sau sản xuất, lượng nước thải thải cần phải sử lý phương pháp vi sinh đạt tiêu chuẩn cho phép đưa cống ngầm An toàn lao động vệ sinh công nghiệp đóng vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, xuất uy tín nhà máy Do phải ý mức tuyệt đối thực yêu cầu đề Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -102- GVHD: KS Bùi Viết Cường Chương KIỂM TRA SẢN XUẤT 9.1 Kiểm tra nguyên liệu 9.1.1 Xác định độ ẩm Xác định theo phương pháp sấy đến khối lượng không đổi 100105oC 34 Tiến hành: Cân gam bột sắn nghiền nhỏ hộp nhôm biết trọng lượng Sau đặt hộp nhôm vào tủ sấy có nhiệt độ 105oC, sau đậy hộp nhôm đem làm nguội bình hút ẩm, sau đem cân lại, ghi lại số cân đặt hộp nhôm vào tủ, sấy tiếp 3060 phút Sau đem làm nguội cân lại lần Nếu sai số hai lần không 0,001 gam xem trình sấy kết thúc Độ ẩm nguyên liệu tính theo công thức sau: W a-b 100% a -c a: khối lượng hộp nhôm cộng khối lượng nguyên liệu trước sấy, g b: khối lượng hộp nhôm chứa nguyên liệu sau sấy, g c: khối lượng hộp nhôm khô không chứa nguyên liệu, g [5, tr213] 9.1.2 Xác định hàm lượng tinh bột Xác định theo phương pháp hóa học Tiến hành: Cân 2g cân phân tích sau chuyển toàn vào bình tam giác có dung tích 250ml, cho vào 100ml HCl 2% Tiến hành đun cách thuỷ Sau thuỷ phân toàn lượng tinh bột biến thành glucoza, làm nguội đến nhiệt độ phòng thêm 4÷5 giọt metyl da cam Dùng NaOH 10% để trung hoà axit tới đổi màu chuyển toàn dịch vào bình định mức 250ml, tráng bình thêm nước cất 250ml lọc Hàm lượng tinh bột xác định: TB = a  250  100  0,9% bm a: số gam glucoza tương ứng với 20ml ferixyanua Kali K3Fe(CN)6 b: số ml dịch đường loãng tiêu hao định phân m: số gam bột sắn mẫu thí nghiệm Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -103- GVHD: KS Bùi Viết Cường 0,9: hệ số chuyển glucoza thành tinh bột [5, tr 215] 9.1.3 Xác định hàm lượng protein thô nitơ hoà tan nguyên liệu Xác định theo phương pháp Kjeldal: Theo sơ đồ cất phụ lục 5.1 Tiến hành: Cân 1÷2 gam bột cân phân tích cho lượng nitơ mẫu khoảng 15÷40 mg cho vào bình Kjeldal, cân lại ống nghiệm để biết lượng bột mẫu Tiếp theo cho vào bình 20ml H2SO4 đậm đặc (d=1,84), 0,5g CuSO4 1g K2SO4 lắc nhẹ 5÷7 phút Đặt bình lên bếp để tủ hút khí độc Đun nhẹ lửa lúc ban đầu để tránh trào bọt, nhỏ vài giọt cồn Đun kéo dài xuất màu xanh CuSO4 hỗn hợp khoảng 4÷5 Đun xong, để nguội chuyển toàn vào bình cầu tiến hành chưng cất Dùng bình thu dịch chưng cất cho vào xác 25ml H2SO4 HCl 0,1N Thêm 10÷15 ml nước cất giọt metyl da cam Bình cầu chứa dịch cần chưng cất cần thêm vào 15ml NaOH 40% đổ qua phểu chiết (2) Vào bình (1) bắt đầu đun Nước ngưng bay amoniac thu vào bình (5) Thời gian chưng cất 30÷60 phút, thử nước ngưng với giấy quỳ phản ứng xem chưng cất kết thúc Dung dịch chưng chuẩn NaOH 0,1N để suy lượng axit tác dụng với NH3 Hàm lượng Nitơ tính theo công thức: a  b   0,0014 % m Trong đó: a: số ml H2SO4 0,1N cho vào bình dung dịch chưng b: số ml NaOH 0,1N định phân lượng axit dư 0,0014: hàm lượng nitơ tương ứng với dung dịch H2SO4 0,1N m: lượng bột sắn [5, tr225] 9.2 Xác định hoạt độ chế phẩm enzyme nấu đường hoá tinh bột Xác định hoạt độ đường hoá chung theo Linơ: Tiến hành: Đầu tiên xác định 20ml dung dịch ferixyanua kali 1% tương đương mg đường Dùng ống hút lấy 20ml K3Fe(CN)6 1% cho vào bình tam giác 250ml, sau thêm 5ml KOH 2,5N 2÷3 giọt xanh metylen, 3÷4 ml dịch đường 0,5% tinh khiết Lắc đun sôi 2÷3 phút Dùng ống hút nhỏ dung dịch đường vào dung dịch sôi màu xanh metylen Làm thí nghiệm 2÷3 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -104- GVHD: KS Bùi Viết Cường lần lấy kết trung bình Hút 20ml dung dịch tinh bột 2% cho vào bình tam giác 100ml, sau đun cách thuỷ bình nhiệt độ 30oC, sau 15÷20 phút cho vào bình 2ml dung dịch enzyme Lắc tính thời gian, sau 30 phút giữ 30oC lấy bình tam giác nhúng vào dung dịch sôi để vô hoạt enzyme, đảm bảo thời gian thuỷ phân 30 phút, làm nguội đến nhiệt độ phòng dung dịch dùng để chuẩn 20ml dung dịch ferixyanua Lấy 20ml dung dịch ferixyanua vào bình tam giác 250ml, cộng thêm 5ml KOH 2,5N 2÷3 giọt xanh metylen đem đun sôi dùng dung dịch chuẩn lượng tinh bột thuỷ phân tới màu xanh Làm thí nghiệm khác tương tự dung dịch chuẩn dung dịch enzyme Giả sử dịch thuỷ phân chuẩn hết a ml, dịch enzyme chuẩn hết b ml Hệ số Linơ: Li = 100 100   0,1 b a 0,1: tỉ số pha loãng dịch enzyme thí nghiệm [5, tr 239] 9.3 Kiểm tra dịch đường hoá giấm chín sau lên men 9.3.1 Độ rượu giấm chín Theo sơ đồ chưng cất rượu phụ lục 5.2 Tiến hành : Lấy 100ml dung dịch lọc giấm chín có nhiệt độ khoảng 20oC cho vào bình định mức 100ml, rót dịch giấm vào bình tráng 100ml nước cất đổ vào bình cất Nối bình với hệ thống chưng cất hình trên, chưng cất nước ngưng bình (a) 2÷3 ml đầy tới ngấn 100ml, cất xong đặt bình (a) vào nồi điều nhiệt giữ 20oC Sau 10÷15 phút thêm nước cất đến 100ml, đậy kín chuẩn bị đo nồng độ rượu Để kiểm tra rượu sót, sau thu dịch cất đem xác định rượu theo phương pháp hoá học dựa sở phản ứng: 3C2H5OH + K2Cr2O7 +8H2SO4 = 3CH3COOH +2K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 11H2O Lượng bicromat kali dư xác định theo phương trình phản ứng: K2Cr2O7 + 6KI +7H2SO4 = 3I2 +4K2SO4 +2Cr2(SO4)3+ 7H2O I2 giải phóng định phân phươnh trình: Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -105- GVHD: KS Bùi Viết Cường Na2S2O3: Na2S2O3+ I2 = NaI + Na2S2O6 Tiến hành kiểm tra sau: Lấy 20ml dung dịch bicromat kali cho vào bình cầu 500ml cho thêm 5ml H2SO4, tiếp tục cho vào 10ml dung dịch rượu pha loãng đến 0,3÷0,6% hay 20ml dịch cất từ bã rươu hay nước thải, lắc để phản ứng 15 phút Cân khoảng 1÷2 gam KI hoà với nước cho vào bình phản ứng, lắc để vào chổ tối Sau khoảng 10 phút thêm vào 100ml cất định phân I2 vừa tạo thành dung dịch Na2S2O3 0,1N với thị dung dịch tinh bột 0,5% xuất màu xanh da trời (màu Cr2(SO4)3) Song song với mẫu thí nghiệm làm với mẫu trắng thay rượu nước cất vào hiệu số lượng Na2S2O3 mẫu thí nghiệm mẫu trắng suy lượng rượu chứa mẫu thí nghiệm % rượu sót:  A  A0   1,15 20  100 (mg/100ml) A: số ml Na2S2O3 tiêu hao thí nghiệm A0: số ml Na2S2O3 tiêu hao mẫu trắng 1,15: lượng rượu tương ứng với 1ml Na2S2O3 0,1N [5, tr 242] 9.3.2 Đường tinh bột sót giấm chín Xác định tổng hàm lượng tinh bột đường theo phương pháp dùng thủy phân acid: Lấy 50ml nước cất 6ml HCL đậm đặc nối bình với ống sinh hàn 50cm Mặt khác lấy 50ml dịch lọc giấm chín cho vào bình khác, thêm nước acid mẫu giấm chưa lọc Sau nối ống sinh hàn khí đặt bình vào đun cách thủy Tiếp làm nguội đến nhiệt độ phòng trung hòa NaOH 10% tới màu giấy quỳ chuyển sang xanh lơ Chuyển toàn dịch vào bình định mức 250ml thêm nước tới ngấn bình, đem lọc qua giấy vào bình khô khác Hút 10ml dịch lọc định mức 100ml Lấy ống nghiệm có nút mài sấy khô đặt vào giá sau hút 10ml dung dịch antron cho vào ống nghiệm Nhỏ từ từ vào ống nghiệm thứ 5ml nước cất (mẫu kiểm chứng), ống nghiệm khác cho 5ml dịch đường loãng Đặ kín nút mài cột dây cao su nhỏ Lắc cho vào nước sôi cho ½ Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp GVHD: KS Bùi Viết Cường -106- phút sôi trở lại giữ thêm 5÷6 phút nữa, lấy ống nghiệm nhúng vào nước lạnh Mẫu thứ dùng xác định tinh bột đường, cần chuyển tinh bột sang trạng thái hoà tan Chuyển 28g giấm vào bình định mức 250ml cho thêm 80ml dung dịch H2SO4 0,5% để rửa tráng cốc Đặt bình vào nước sôi giữ khoảng 15 phút, sau làm nguội, thêm nước cất đủ 250ml đem lọc Dung dịch đem pha loãng tiến hành phản ứng với antrom Sau đo mật độ quang D3 D4 Tổng lượng tinh bột đường giấm xác định: 18,9  ( D3  D4 )  n (%) [5, tr 245] 1000 9.3.3 Xác định nồng độ chất hoà tan sau lên men Xác định theo phương pháp đo đường kế nhiệt độ 20oC Tiến hành: Lấy dịch lọc giấm chín cho vào ống đong 250ml dùng đường kế đo đọc kết vạch chia độ sau quy 20oC theo bảng 9.1 phụ lục 5.3 [5, tr249] 9.4 Kiểm tra chất lượng cồn sản phẩm 9.4.1 Nồng độ rượu Đo độ rượu rượu kế theo phụ lục 5.4 Tiến hành: Rót cồn vào ống đo thẳng đứng 20oC , nhúng thước đo vào, buông tay để thước đo tự đọc kết 9.4.2 Hàm lượng axit este cồn Tiến hành: Dùng ống hút cho 100ml cồn pha loãng tới 50% vào bình tam giác 250ml Nối với hệ thống làm lạnh ngược, đun sôi 15 phút để tách CO2 Tiếp theo làm lạnh đến nhiệt độ phòng, cho 3÷4 giọt phenolftalein, dùng dung dịch NaOH 0,5N chuẩn đến xuất màu hồng nhạt Hàm lượng axit tính theo công thức: V   10  100 (mg/l) [5, tr 255] C Trong đó: V: Số dung dịch NaOH 0,1N tiêu hao điện phân 6: Số mg axetic ứng với 1ml NaOH 0,1N 10: Hệ số chuyển thành lít Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -107- GVHD: KS Bùi Viết Cường 100: Hệ số chuyển thành cồn 100% C: Nồng độ cồn dung dịch đem phân tích Sau chuẩn hàm lượng axit thêm vào hỗn hợp 5ml NaOH 0,1N nối với hệ thống làm lạnh đun sôi để tạo điều kiện cho phản ứng: CH3COOC2H5 + NaOH = CH3COONa + C2H5OH Đun xong, đem làm nguội đến nhiệt độ phòng cho 5ml H2SO4 0,1N vào bình Sau chuẩn lại H2SO4 dư NaOH 0,1N tới xuất màu hồng nhạt Hàm lượng este cồn xác định: E = V  8,8  10  100/c (mg/l) [5, tr 256] V: số ml NaOH 0,1N tiêu hao chuẩn H2SO4 dư 8,8: lượng este etylic ứng với 1ml NaOH 0,1N 9.4.3 Xác định hàm lượng aldehyt theo phương pháp Iốt Tiến hành: Lấy 50ml rượu cồn pha loãng xấp xỉ 50% cho vào bình tam giác 250ml Sau thêm vào 25ml NaHSO3 1,2% lắc để Tiếp tục cho vào 5÷7 ml HCl 0,1N dung dịch iốt 0,1N để oxy hoá lượng NaHSO3 dư với thị dùng dung dịch tinh bột 0,5% Lượng dung dịch I2 0,1N 0,01N tiêu hao giai đoạn không tính đến Tiếp theo cho vào bình 25ml dung dịch NaHSO3 để giải phóng lượng NaHSO3 andehyt Sau phút dùng dung dịch I2 0,01N để chuẩn lượng NaHSO3 vừa giải phóng kết hợp với andehyt ban đầu phản ứng kết thúc xuất màu tím nhạt Song song với mẫu thí nghiệm, làm thí nghiệm kiểm chứng cách thay 50ml rượu 50ml nước cất Hàm lượng andehyt xác định: V  V0   0,22  1000 50  C % (mg/l) [5, tr 257] V, V0: số ml dung dịch I2 0,01N tiêu hao mẫu thí nghiệm mẫu kiểm chứng 0,22: số mg andehyt axetic tương ứng 1ml dung dịch I2 0,01N C: số ml rượu mẫu lấy để phân tích 9.4.4 Xác định hàm lượng ancol cao phân tử Tiến hành: dùng ống đong 50ml hay 25ml có nút nhám rửa sạch, sấy khô Sau cho vào ống thứ 10ml cồn, ống khác chứa 10ml dung dịch Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -108- GVHD: KS Bùi Viết Cường mẫu có hàm lượng andehyt axetic tương đương mẫu thí nghiệm, dùng ống hút cho vào ống đong 0,4ml dung dịch andehyt salixilic 1% 20ml axit sunfuric đậm đặc Nút ống đong lắc đều, để yên 30 phút Sau đem so màu mắt thường, màu ống thí nghiệm phù hợp với màu ống mẫu hàm lượng ancol cao phân tử rượu thí nghiệm hàm lượng ancol cao phân tử mẫu Hàm lượng ancol cao phân tử tính theo cồn: a  100 (mg/l hay %) C a: hàm lượng dầu fusel mẫu C: nồng độ cồn mẫu thí nghiệm [5, tr 259] 9.4.5 Xác định hàm lượng ancol metylic (CH3OH) Tiến hành: Lấy ống nghiệm to (18x180) khô sạch, cho vào 0,1ml dịch cồn rượu cộng thêm 5ml KMnO4 1% 0,4ml dung dịch axit sunfuric đậm đặc Lắc nhẹ để yên sau phút thêm vào 1ml axit oxalic bão hòa để khử lượng KMnO4 dư Khi dung dịch có màu vàng, thêm vào 1ml dung dịch axit sunfuric đậm đặc, màu dùng ống hút cho vào 5ml dung dịch fucxin lắc nhẹ để 25÷30 phút Song song tiến hành thí nghiệm với mẫu chứa ancol metylic biết trước Sau 25÷30 phút màu ống thí nghiệm nhạt màu dung dịch mẫu xem đạt tiêu chuẩn hàm lượng ancol metylic, màu thí nghiệm đậm không đạt [5, tr260] 9.4.6 Xác định thời gian oxy hóa Dùng ống đong 50ml có nút nhám cho vào 50ml cồn thí nghiệm đặt vào nồi giữ nhiệt 20oC, sau 15 phút dùng ống hút cho vào 1ml dung dịch KMNO4 0,02% Đậy nút nhám lắc đặt vào nồi giữ tiếp 20oC Màu KMNO4 thay đổi đạt tới màu dung dịch mẫu rót đầy vào ống đong khác Thời gian từ cho KMNO4 vào kết thúc xem thời gian oxy hóa Thời gian dài chứng tỏ cồn có chất lượng tốt Dung dịch mẫu: Cân xác 0,25g CoCl2 0,28g UO2(NO2)2 hòa tan Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -109- GVHD: KS Bùi Viết Cường thành 100ml dùng mẫu cục Tiêu Chuẩn Đo Lường Chất Lượng Việt Nam [5, tr262] 9.4.7 Xác định hàm lượng furfurol (C5H4O2) Tiến hành: lấy ống nghiệm 25ml có nút nhám, dùng ống hút nhỏ 10 giọt aniline giọt HCl vào ống nghiệm Tiếp theo cho 10 ml cồn lắc để yên Nếu sau 10 phút hỗn hợp không màu cồn đạt tiêu chuẩn, xuất màu hồng xem cồn không đạt tiêu chuẩn có chứa nhiều furfurol [5, tr262] Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -110- GVHD: KS Bùi Viết Cường MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Chương LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Vị trí xây dựng 1.2 Đặc điểm tự nhiên .2 1.3 Nguồn nguyên liệu 1.4 Nguồn cung cấp điện 1.5 Nguồn cung cấp 1.6 Nguồn cung cấp nước nước thải 1.7 Giao thông 1.8 Nguồn nhân lực 1.9 Thị trường tiêu thụ 1.10 Năng suất nhà máy Chương TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan nguyên liệu 2.1.1 Sắn 2.1.2 Nước 2.1.3 Nấm men 2.2 Tổng quan sản phẩm 2.2.1 Cồn .9 2.3 Cơ sở lý thuyết trình sản xuất cồn 96o .10 2.3.1 Các phương pháp sản xuất cồn 10 2.3.2 Quá trình nấu .11 2.3.3 Đường hóa tinh bột 13 2.3.4 Quá trình lên men rượu 13 2.3.5 Quá trình chưng cất tinh chế 15 Chương CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ .19 3.1 Chọn dây chuyền công nghệ 19 3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ .20 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -111- GVHD: KS Bùi Viết Cường 3.2.1 Làm 20 3.2.2 Nghiền nguyên liệu 21 3.2.3 Nấu nguyên liệu 21 3.2.4 Làm nguội 23 3.2.5 Đường hóa 24 3.2.6 Lên men .24 3.2.7 Chưng cất tinh chế 26 Chương TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT .28 4.1 Kế hoạch sản xuất 28 4.2 Tính cân sản phẩm 28 4.2.1 Các thông số ban đầu 28 4.2.2 Tính toán cân vật chất 29 Chương TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 42 5.1 Các thiết bị sản xuất 42 5.1.1 Sàng làm 42 5.1.2 Máy nghiền búa 42 5.1.3 Bunke chứa bột sắn sau nghiền .42 5.1.4 Cân định lượng 44 5.1.5 Thùng hòa trộn 44 5.1.6 Nồi nấu sơ .45 5.1.7 Thiết bị phun dịch hóa 47 5.1.8 Thiết bị nồi nấu chín 47 5.1.9 Thiết bị tách 48 5.1.10 Phao điều chỉnh mức 49 5.1.11 Thiết bị làm nguội sau tách 50 5.1.12 Thùng đường hóa 51 5.1.13 Thiết bị làm nguội sau đường hóa .52 5.1.14 Công đoạn lên men .54 5.1.15 Thùng nhân giống cấp I, II 55 5.1.16 Thiết tách thu hồi CO2 56 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -112- GVHD: KS Bùi Viết Cường 5.1.17 Thùng chứa giấm chín 57 5.1.18 Tính tháp thô 58 5.1.19 Tháp tinh chế 59 5.1.20 Các thiết bị truyền nhiệt 60 5.1.21 Các thùng chứa 71 5.2 Tính thiết bị vận chuyển .73 5.2.1 Băng tải nghiêng có gờ vận chuyển sắn từ kho tới sàng rung .73 5.2.2 Băng tải nghiêng có gờ vận chuyển sắn vào máy nghiền 73 5.2.3 Gàu tải vận chuyển sắn sau nghiền lên bunke chứa 73 5.2.4 Gàu tải vận chuyển sắn từ bunke chứa lên cân định lượng 74 5.2.5 Bơm nước cho nồi nấu, vệ sinh thiết bị .74 5.2.6 Bơm ly tâm 74 Chương TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC .78 6.1 Tính nhiệt – .78 6.1.1 Tính cho nồi nấu sơ 78 6.1.2 Tính cho thiết bị phun dịch hóa .80 6.1.3 Tính cho nồi nấu chín 81 6.1.4 Tính cho trình chưng cất - tinh chế 84 6.1.5 Tính chọn lò 84 6.1.6 Tính nhiên liệu 85 6.2 Tính nước 86 6.2.1 Nước dùng cho nấu 86 6.2.2 Nước dùng cho thiết bị làm nguội ống lồng ống 86 6.2.3 Nước dùng cho đường hóa .86 6.2.4 Nước dùng cho phân xưởng lên men .86 6.2.6 Nước cho lò 89 6.2.7 Lượng nước dùng cho sinh hoạt 89 6.2.7.1 Nước dùng cho bể tắm 89 6.3 Bơm cao áp để bơm cấp nước cho toàn nhà máy 90 Chương TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 91 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -113- GVHD: KS Bùi Viết Cường 7.1 Tổ chức nhà máy 91 7.1.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy .91 7.1.2 Tổ chức lao động .92 7.2 Tính công trình xây dựng 93 7.2.1 Khu sản xuất 93 7.2.2 Phân xưởng điện 94 7.2.3 Kho nguyên liệu 94 7.2.4 Kho thành phẩm 94 7.2.5 Phân xưởng lò 95 7.2.7 Trạm xử lí nước .95 7.2.8 Nhà tắm 95 7.2.9 Nhà vệ sinh…………………………………………………………… ……95 7.2.10 Nhà ăn, tin .96 7.2.11 Nhà chứa máy phát điện dự phòng .96 7.2.12 Trạm biến áp 96 7.2.13 Gara ôtô 96 7.2.14 Nhà để xe .96 7.2.15 Phòng thường trực bảo vệ 96 7.2.16 Khu xử lý bã nước thải .96 7.2.17 Kho nhiên liệu .96 7.2.18 Trạm bơm 97 7.2.19 Trạm máy nén thu hồi CO2 .97 7.3 Tính tổng mặt cần xây dựng nhà máy 98 7.3.1 Khu đất mở rộng 98 7.3.2 Diện tích khu đất xây dựng nhà máy .98 7.3.3 Tính hệ số sử dụng 98 Chương AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY .99 8.1 An toàn lao động .99 8.1.1 An toàn lao động cho người 99 8.1.2 An toàn trang thiết bị 99 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -114- GVHD: KS Bùi Viết Cường 8.1.3 An toàn điện sản xuất 99 8.1.4 An toàn kho .100 8.1.5 Phòng chống cháy nổ 100 8.2 Vệ sinh công nghiệp 100 8.2.1 Vệ sinh cá nhân 100 8.2.2 Vệ sinh máy móc thiết bị 100 8.2.3 Vệ sinh phân xưởng, nhà máy 101 8.2.4 Xử lý phế liệu 101 8.2.5 Xử lý nước sản xuất 101 8.2.6 Xử lý nước thải 101 Chương KIỂM TRA SẢN XUẤT .102 9.1 Kiểm tra nguyên liệu .102 9.1.1 Xác định độ ẩm .102 9.1.2 Xác định hàm lượng tinh bột .102 9.1.3 Xác định hàm lượng protein thô nitơ hoà tan nguyên liệu .103 9.2 Xác định hoạt độ chế phẩm enzyme nấu đường hoá tinh bột 103 9.3 Kiểm tra dịch đường hoá giấm chín sau lên men .104 9.3.1 Độ rượu giấm chín .104 9.3.2 Đường tinh bột sót giấm chín 105 9.3.3 Xác định nồng độ chất hoà tan sau lên men 106 9.4 Kiểm tra chất lượng cồn sản phẩm 106 9.4.1 Nồng độ rượu 106 9.4.2 Hàm lượng axit este cồn 106 9.4.3 Xác định hàm lượng aldehyt theo phương pháp Iốt 107 9.4.4 Xác định hàm lượng ancol cao phân tử .107 9.4.5 Xác định hàm lượng ancol metylic (CH3OH) .108 9.4.6 Xác định thời gian oxy hóa 108 9.4.7 Xác định hàm lượng furfurol (C5H4O2) 109 Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô suất 135 nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT [...]... đó vào thiết bị ngưng tụ và làm nguội (3) thu được cồn thô Chưng gián đoạn có ưu điểm đơn giản, dễ thao tác nhưng thời gian dài, thùng chứa lớn, tốn vật liệu chế tạo, năng suất thấp, tốn hơi, nồng độ cồn không ổn định, tổn thất rượu gấp 3÷4 lần so với chưng liên tục Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp. .. trong cùng một thiết bị (thùng lên men) Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -15- GVHD: KS Bùi Viết Cường - Lên men cải tiến-bán liên tục: sử dụng thiết bị lên men gián đoạn có đặt thêm thiết bị truyền nhiệt kiểu ống lồng ống - Lên men liên tục: Các giai đoạn lên men rải đều trong các thiết bị lên men... dịch lên men: 16%  Hiệu suất đường hóa: 97%  Hiệu suất lên men : 98%  Hiệu suất chưng cất tinh chế: 97%  Hiệu suất thu hồi : Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp GVHD: KS Bùi Viết Cường -29- ƞ= ƞdh x ƞlm x ƞcc = 0.97 x 0.98 x 0.97 =92.20% Hao hụt và tổn thất của nguyên liệu qua từng công đoạn: Bảng 4.3... phần nhỏ chưa ngưng kịp đưa sang ngưng tụ (6) và lấy ra ở dạng cồn đầu cồn sản phẩm lấy ra ở đỉa thứ 3÷6 từ trên xuống qua làm nguội (7) rồi ra ngoài [5, tr181-183] Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -18- GVHD: KS Bùi Viết Cường Hình 2.9 Sơ đồ chưng cất, tinh chế ba tháp c) Chưng luyện liên tục Chưng... đưa đi nghiền Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp GVHD: KS Bùi Viết Cường -21- 3.2.2 Nghiền nguyên liệu - Mục đích: Phá vỡ cấu trúc thực vật của sắn, tạo điều kiện giải phóng hạt tinh bột khỏi các mô, để khi đưa vào nấu ở áp suất và nhiệt độ phù hợp biến tinh bột thành dạng hòa tan - Sử dụng máy nghiền... tâm (4) bơm sang thiết bị phun dịch hóa (5), tại đây khối nấu tiếp xúc với hơi nhiệt ở áp suất cao và nhiệt độ cao làm cho cấu trúc tinh bột bị phá vỡ, làm cho khối cháo mịn hơn, qua thiết bị này nhiệt độ khối nấu Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -22- GVHD: KS Bùi Viết Cường đạt 94÷96oC Sau đó khối... được dịch cháo đi ra có nhiệt độ đạt yêu cầu là từ 58÷60oC và đưa dịch đường sau đường hóa xuống nhiệt độ 30oC [5, tr79] Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp GVHD: KS Bùi Viết Cường -24- Chú thích: 1 Cửa sản phẩm vào 4 Cửa hơi vào 2 Cửa sản phẩm ra 5 Khoảng không 3 Ống truyền nhiệt 6 Xả nước ngưng Hình... cất Cồn đầu Hơi Tinh luyện Dầu fusel Cồn 96%V Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp 3.2 GVHD: KS Bùi Viết Cường -20- Thuyết minh dây chuyền công nghệ 3.2.1 Làm sạch 3.2.1.1 Mục đích Quá trình làm sạch nhằm tách các tạp chất bụi bẩn, đất, đá có kích thước lớn và kim loại có trong nguyên liệu, nhằm tránh... ở đáy tháp làm sạch đi vào trên đĩa tiếp liệu của tháp tinh [5, tr184-189] Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -19- GVHD: KS Bùi Viết Cường Chương 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1 Chọn dây chuyền công nghệ Sắn lát khô Làm sạch Nghiền Nước Nấu sơ bộ Enzym Termamyl Phun dịch hóa Hơi thứ Nấu... hơi cao làm tăng áp suất và sự thay đổi vận tốc làm cho Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày Hình 3.3 Thiết bị phun dịch hóa SVTH: Ngô Thị Ngọc Bích Lớp:12H2LT Đồ án tốt nghiệp -23- GVHD: KS Bùi Viết Cường mạch tinh bột bị phá vỡ, làm cho khối cháo được mịn hơn Qua thiết bị này nhiệt độ khối nấu đạt 94÷96oC Chú thích: a Nồi nấu chín 3 Tấm đáy bồn b Dịch vào