Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án
Thiết kế nhà máy bột giặt năng suất 12000 tấn/năm LỜI CẢM ƠN Chúng em chân thành cảm ơn các thầy cô bộ môn đã giúp chúng em bổ sung những kiến thức để hoàn thành quyển đồ án thiết kế này. Đặc biệt chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Hồ Sơn Lâm đã tạo điều kiện cho chúng em có dịp hệ thống lại các kiến thức đã học đồng thời giúp chúng em đưa những kiến thức đã học vào thực tế, cũng như có thêm những kiến thức mới mẻ của những chuyên ngành không thuộc chuyên ngành đang theo học, bài tập đồ án này cũng giúp chúng em có nhũng cái nhìn toàn diện hơn về kết cấu một công ty mà chúng em có thể sẽ có dịp làm việc trong tương lai. Tuy nhiên vì sự hiểu biết của chúng em có hạn nên không tránh khỏi những sai sót trong quá trình tìm hiểu và thực hiện đồ án. Chúng em rất mong thầy cô thông cảm và kính mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô để hoàn thiện được những kiến thức còn thiếu sót. NHẬN XÉT ĐỒ ÁN Giáo viên hướng dẫn: Thầy Hồ Sơn Lâm 08HH2D Trang 1 Thiết kế nhà máy bột giặt năng suất 12000 tấn/năm . . . . . . . . . . LỜI MỞ ĐẦU Với nền kinh tế phát triển như hiện nay đã kéo theo sự cạnh tranh ngày càng gay 08HH2D Trang 2 Thiết kế nhà máy bột giặt năng suất 12000 tấn/năm gắt giữa các doanh nghiệp, do đó để có thể tồn tại và đứng vững trên thị trường thì phải luôn theo sát xu hướng phát triển của thị trường. Trong quá trình hội nhập hiện nay nền kinh tế Việt Nam ngày càng năng động và phát triển, đời sống nhân dân ngày càng được cải thiện, thu nhập cũng cao hơn. Từ đó, nhu cầu của họ cũng ngày càng cao hơn, với những đòi hỏi về những sản phẩm có chất lượng tốt hơn, đặc biệt là các sản phẩm được xem là những mặt hàng thiết yếu trong sinh hoạt hàng ngày. Trước những nhu cầu, đòi hỏi và xu hướng thay đổi tiêu dùng của người dân, các nhà sản xuất đã không ngừng tung ra thị trường những sản phẩm mới, kiểu dáng đẹp, bao bì và đóng gói hấp dẫn, chất lượng sản phẩm được nâng cao để bắt kịp với xu hướng của thị trường. Bột giặt là một trong những sản phẩm thiết yếu không thể thiếu trong cuộc sống của mỗi gia đình. Đối tượng sử dụng bột giặt chủ yếu là những người nội trợ, bên cạnh đó phải kể đến đối tượng là sinh viên. Trong cuộc sống xa nhà, đa số sinh viên đều sống tự lập, từ việc ăn, mặc, ở cho đến việc giặt giũ hàng ngày đều phải tự làm. Trên thị trường hiện nay không chỉ có một loại bột giặt duy nhất mà có rất nhiều loại bột giặt khác nhau như: OMO, TIDE, NET, LIX, VISO,… mỗi loại có chất lượng, mẫu mã, giá cả khác nhau. Như vậy người tiêu dùng sẽ có nhiều lựa chọn hơn khi mua hàng. Với đề tài này, chúng em mong muốn thành lập một công ty 100% vốn Việt Nam chiếm lĩnh thị trường nội địa và vươn ra thế giới, điều mà hiện tại rất nhiều doanh nghiệp nhà nước hiện nay vẫn chưa thực hiện được. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I.1. Tổng quan về bột giặt I.1.1. Khái niệm: 08HH2D Trang 3 Thiết kế nhà máy bột giặt năng suất 12000 tấn/năm Các chất tẩy rửa nói chung chia thành hai nhóm lớn: một nhóm là các loại “xà phòng” cổ điển, có bản chất hóa học là muối Natri và Kali của các axit béo tự nhiên hoặc tổng hợp, còn một nhóm đông đúc hơn nhiều gọi là các chất tẩy rửa tổng hợp, ra đời muộn màng nhưng ngày càng chiếm ưu thế. Chất tẩy giặt tổng hợp ra đời đầu tiên vào năm 1913 khi nhà hóa học Bỉ là Reichler tổng hợp được C 17 H 33 SO 3 Na (Natri xeti sunfonat). Năm 1916 người ta tổng hợp được muối Nảti của axit disopropil naphtalein sunfonic để thay thế xà phòng với tên thương mại là Nekal. Từ đó các chất giặt tổng hợp nối tiếp nhau xuất hiện. Bột giặt tổng hợp là một trong những hợp chất tẩy rửa thông dụng nhưng nó xuất hiện khá muộn so với xà phòng. Năm 1987 bột giặt được sản xuất và tên của nó trở thành quy ước chung trên toàn thế giới. I.1.2. Lịch sử phát triển: Bột giặt được sản xuất lần đầu tiên bằng phương pháp sấy phun cổ điển và có tỉ trọng 300-550g/l.Và nắm bắt được thị hiếu của người tiêu dùng vào năm 1980 Nhật đã sản xuất ra bột giặt đậm đặc có tỉ trọng 750-900g/l, đây cũng là bước ngoặt quan trong cho sự phát triển của công nghệ sản xuất bột giặt tổng hợp.Và bột giặt siêu mạnh cũng lần lượt xuất hiện ở Châu Âu và Mỹ theo yêu cầu của người tiêu dùng.Vào những năm 90 của thế kỷ XX, giới quý tộc Châu Âu và Mỹ xem bột giặt đậm đặc là thứ không thể thiếu trong quá trình giặt tẩy.Và rồi bột giặt dạng viên nén với tỉ trọng >1200g/l đã được phát triển và sản xuất ở Châu Âu vào năm 1998. Năm 2000 nó mới được người tiêu dùng ở Bắc Mỹ biết đến. Công nghệ sản xuất bột giặt bao gồm thiết bị trộn nguyên liêu tạo hỗn hợp lỏng, tháp sấy phun, bơm và thiết bị cấp nhiệt với nhiệt độ cao để tạo hạt sau khi sấy.Vào năm 1990 đã có sự phát triển công nghệ mới, đó là công nghệ không “tháp”. Đây là công nghệ hoản thiện hơn, giai đoạn sấy khô trong tháp sấy phun được thay thế bằng cách thêm nguyên liệu khô và các hợp chất như (FAS trên Zeolit) vào giai đoạn đầu, công nghệ này được gọi là công nghệ kết khối. Ban đầu để tăng tỉ trọng cho hạt người ta sử dụng thiết bị khuấy trộn có tính năng nghiền mịn với tốc độ nhanh, liên tục và năng suất nghiền lớn. Cũng trong năm 1990 ngành công nghiệp tẩy rửa ở Châu Âu đã có bước phát triển mới và cho hiệu quả cao hơn, nó cũng là một dạng tháp nhưng không phải tháp sấy phun 08HH2D Trang 4 Thiết kế nhà máy bột giặt năng suất 12000 tấn/năm và làm khô bằng nguyên liệu hoặc các chất độn. Để đạt được sản phẩm có tỉ trong cao phụ thuộc vào sự sắp xếp của các chất tẩy rửa và phương pháp sản xuất theo bảng dưới đây: Công nghệ này sử dụng cho nhiều phương pháp khác nhau như: phương pháp tạo bột ướt sử dụng nước, nước-chất kết dính hoặc phương pháp hồ(chất tẩy rửa) trong thiết bị sấy( fluidized-bed, linear or round), nghiền hay kết hợp sấy và nghiền. Điểm khác biệt của công nghệ này là tạo ra sản phẩm có chất lượng cao hơn công nghệ kết khối.Trong phương pháp này nguyên liệu có kích thước lớn sẽ được làm mịn. Nhờ đó, các chất hoạt động bề mặt anion, hợp chất NI, chất xây dựng . có thế dễ dàng thay đổi thành phần bằng cách thêm hoặc bớt những chất này. Sản phẩm của nó được sử dụng nhều trong công nghiệp tẩy rửa và nhu cầu ngày càng tăng cao. I.1.3. Phân loại bột giặt I.1.3.1. Bột giặt truyền thống Bột giặt “truyền thống” hay còn gọi là bột giặt “quy ước” hay “cổ điển” là loại bột giặt có đặc tính chính là các thành phần phụ chiếm tỷ lệ rất cao ( chất trợ giúp cho quá trình, chất độn …) vì vậy có tính năng tẩy rửa thấp. Tỷ trọng của chúng thay đổi trong khoảng 200 g/l ~700 g/l. Bột giặt truyền thống gồm có hai loại sản phẩm dành cho hai đối tượng sử dụng khác nhau: • Tạo bọt ( thường dùng cho giặt tay). • Không tạo bọt ( thường dùng cho máy giặt). 08HH2D Trang 5 Thiết kế nhà máy bột giặt năng suất 12000 tấn/năm I.1.3.1.1 Bột giặt có tạo bọt Các chất hoạt động bề mặt dùng trong loại bột giặt này phần lớn là loại anionic như: LAS, PAS. Các CHĐBM NI đôi khi được thêm vào với lượng thấp hơn 4 -5 lần so với CHĐBM anionic. Lượng chất xây dựng được dùng với mức độ tùy thuộc vào độ cứng của nước, loại vết bẩn cũng như giá thành, thông thường người ta thường dùng STPP, Natri Silicate, Natri Carbonate. Các thành phần phụ khác như Natri Sulphate, Calcit … giúp bổ túc công thức, tăng tỷ trọng và giảm giá thành. Các thành phần khác như chất tẩy quang học, enzyme… chiếm hàm lượng rất nhỏ. Ví dụ về công thức bột giặt tạo bọt: CHĐBM anionic 15-30 CHĐBM NI 0-3 STPP 3-20 Silicate Natri 5-10 Carbonate Natri 0-15 Bentonit/ Calcit 0-15 Enzyme, chất tẩy quang học, hương, CMCNa + Nước v/đ100 I.1.3.1.2. Bột giặt không tạo bọt Ở loại bột giặt này, các thành phần cũng tương tự như loại tạo bọt, điểm khác biệt giữa chúng là có sự hiện diện của các tác nhân chống bọt. Ví dụ về công thức bột giặt không tạo bọt: Có phosphate Không có phosphate CHĐBM anionic 10-20 10-20 CHĐBM NI 0-5 0-5 Xà phòng 0-2 0-2 STPP 15-30 - Zeolite - 15-30 Carbonate Natri 5-15 5-20 08HH2D Trang 6 Thiết kế nhà máy bột giặt năng suất 12000 tấn/năm Silicate Natri 5-15 5-15 Perborate Natri 0-15 0-15 Enzyme, chất tẩy quang học,hương + + Nước v/đ100 v/đ100 I.1.3.2. Bột giặt đậm đặc Trong nhiều năm qua, trên thị trường chỉ có các sản phẩm bột giặt truyền thống, nhưng ngày nay, theo xu thế phát triển kinh tế của thế giới, những yêu cầu về những loại bột giặt có khả năng tẩy rửa tốt hơn, tỷ trọng cao hơn với nhiều tính năng đa dạng hơn đã dần dần hình thành. Vì vậy, các nhà sản xuất cũng cho ra đời những sản phẩm có tỷ trọng cao hơn bằng nhiều phương pháp khác nhau. Qua nhiều năm sau, công ty KAO của Nhật Bản đã tung ra thị trường một loại bột giặt đậm đặc với tỷ trọng cao tạo ra một xu hướng phát triển mới cho thị trường bột giặt. Bột giặt đậm đặc có đặc điểm phối trộn như sau: • Gia tăng tối đa các thành phần hoạt động ( giảm thiểu luợng chất độn) • Tăng tỷ trọng lên đến 600-900 g/l thậm chí 1000 g/l Chính vì vậy, bột giặt đậm đặc hội tụ các ưu điểm sau: • Đối với người tiêu dùng o Một sản phẩm thực tiễn ( dễ dàng vận chuyển, lưu trữ và định lượng). o Một kỹ thuật công nghệ mới mẻ có tính cách mạng về giặt tẩy có được mọi ưu điểm của các bột giặt sản xuất theo công nghệ sấy phun mà không vấp phải những điều bất thuận tiện của các bột pha trộn khô và được sử dụng đến ngày nay nhờ phương thức sản xuất mới. • Đối với việc buôn bán: o Ít choán chỗ để trưng bày và lưu trữ các sản phẩm o Thu được lợi nhuận cao • Đối với nhà sản xuất: 08HH2D Trang 7 Thiết kế nhà máy bột giặt năng suất 12000 tấn/năm o Đi tiên phong trên một thị trường thật sự đổi mới. o Lợi nhuận cao hơn ( ít bao bì hơn, giá phân phối sản phẩm thấp hơn). o Một bước tiến quan trọng hơn trong việc giảm gây ô nhiễm môi trường. ˆ Nguyên tắc thành lập công thức bột giặt đậm đặc: Để thành lập công thức cho các sản phẩm đậm đặc, người thành lập công thức phải: • Loại bỏ bất cứ thành phần nào thật sự không ích lợi cho khả năng hoạt động của sản phẩm (các chất hay tác nhân phục vụ cho hoạt động tẩy rửa như sulphat natri chẳng hạn). • Giảm lượng nước trong sản phẩm. Người ta thường dùng perborate mono hydrate hơn là perborate tetra hydrate cổ điển. • Dùng các nguyên liệu đậm đặc nhất mà các phương pháp đo đạc cỡ hạt lần lượt giúp lấp đầy tất cả các “khoảng trống” , và phủ đầy phần bên trong của các hạt rỗng. Tuy nhiên, để có được bột giặt đậm đặc cần lưu ý hai yếu tố: • Sự gia tăng các thành phần có hoạt tính trong công thức và loại tối đa các chất độn và nước. • Sự gia tăng tỷ trọng của bột giặt. Trong đó, vấn đề chính vẫn là gia tăng hàm lượng chất hoạt động bề mặt. Ví dụ về công thức bột giặt đậm đặc: Có phosphate Không có phosphate LAS Natri 12-15 7-15 NI 4-8 5-12 Xà phòng 0-2 1-3 STPP 20-25 - Zeolite 0-5 25-30 Carbonate Natri 12-20 10-15 Silicate Natri 3-7 0.5-1 Sulphate Natri 0-2 - Perborate 0-15 12-18 08HH2D Trang 8 Thiết kế nhà máy bột giặt năng suất 12000 tấn/năm TAED 4-8 5-8 CMC Natri 0.5-1.5 0.4-1 Chất tẩy quang học 0.15-0.30 0.1-0.25 Enzyme ( protease, lipaza) ++ ++ Tác nhân chống bọt -/+ -/+ Hương ++ ++ Nước v/đ100 v/đ100 I.1.4.Tình hình sử dụng trên thế giới: Các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá nhân là những sản phẩm tiêu dùng hàng đầu của con người và các cộng đồng xã hội. Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu sử dụng các loại sản phẩm này càng tăng. Ngày nay, người ta còn phân biệt các nước phát triển và đang phát triển dựa vào nhu cầu sử dụng các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá nhân. Điều này cho thấy, các sản phẩm tẩy rửa và chăm sóc cá nhân giữ một vai trò rất quan trọng trong đời sống của con người. Khác với các nước đang phát triển với chất tẩy rửa chính dành cho hầu hết các hình thức giặt tẩy là xà phòng, tại các nuớc phát triển, các sản phẩm tẩy rửa có nhiều chủng loại và chức năng hơn để đáp ứng nhu cầu chuyên biệt của người tiêu dùng như: các sản phẩm dùng cho áo quần mặc hàng ngày, các chất làm mềm vải, các chất lau chùi gia dụng thích hợp với từng đối tượng tẩy rửa khác nhau, các dạng sản phẩm chăm sóc cá nhân… Mức tiêu dùng trung bình tính trên phạm vi toàn thế giới đối với chất tẩy rửa là: 4.5kg/người/năm. Đối với các nước phát triển thì mức tiêu thụ là 9.8-9.9 kg/người/năm. Riêng đối với khu vực Đông Nam Á, châu Úc và Châu Phi , mức tiêu thụ chỉ khoảng 2kg/người/ năm. Biểu đồ 1.1 Mức tiêu dùng các sản phẩm giặt tẩy năm 1996 08HH2D Trang 9 Thiết kế nhà máy bột giặt năng suất 12000 tấn/năm Bảng 1.1: Thống kê mức sản xuất các sản phẩm tẩy rửa trên thế giới (đơn vị 1000 tấn) (theo số liệu của “World Market Analyses”.) Loại chất tẩy rửa 1991 1992 1993 1994 1995 1996 2000 2001 Xà phòng cứng % 5149 24.48 5059 24.50 5035 24.30 4995 24.10 5084 23.80 5076 23.70 5968 22.22 5108 22.30 Chất tẩy rửa tổng hợp % 1208 5.7 1277 6.2 1289 6.2 1378 6.2 1323 6.2 1339 6.3 1356 5.9 1374 6.0 Bột nhão (gel) % 210 1 213 1 312 1.5 222 1.1 341 1.6 359 1.7 373 1.6 392 1.7 Chất tẩy rửa lỏng (%) 1595 7.6 1536 7.4 1484 7.4 1544 7.5 1757 6.3 1337 6.3 1400 6.1 1567 6.8 Bột giặt % 12904 61.3 12675 60.9 12664 61.2 12555 60.7 12859 60.1 13245 62 13774 62 14462 63 Tổng cộng: 21006 20766 20694 20684 21404 21372 21971 22903 Qua bảng thống kê, ta thấy rõ ràng nhu cầu về bột giặt chiếm tỉ lệ khá cao, khoảng 60-63% tổng lượng sản phẩm tẩy rửa trên thế giới. Điều này cho ta thấy, bột 08HH2D Trang 10 [...]... 12000 tấn/năm các chất bẩn hay sự nổi của chúng ( do các hạt chất bẩn liên kết vào các bóng khí) Dù sử dụng các nguyên liệu khác nhau nhưng để có thể sản xuất được những sản phẩm bột giặt có đặc tính tối ưu, người ta phải tạo cho sản phẩm có những tính chất với mức độ ngang nhau như: khả năng tẩy rửa, độ tạo bọt, độ hòa tan… Trong thực tế, điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng phối hợp nhiều loại... quan Chất lỏng, sánh như sirop Độ tan Tan vô hạn trong nước I.2.4 Các tác nhân tẩy trắng quang học Các chất tẩy quang học có nhiều cấu trúc hóa học khác nhau Các hệ thống thích hợp nhất được xây dựng từ những cấu trúc thơm hay thơm không đều kết liền với nhau, hoặc trực tiếp, hoặc do trung gian của những cầu ethylene Ví dụ: Các chất tẩy quang học dùng trong bột giặt là các dẫn xuất của acid 4 –4’diaminostilben... rửa lại có vai trò quan trọng hơn là độ bọt và độ hoà tan Chính vì vậy, nếu chỉ dùng một loại CHĐBM là LAS thì không thể tạo ra loại sản phẩm có những tính năng tối ưu mà phải kết hợp nhiều CHĐBM khác nhau Đặc tính của LAS: vì là acid mạnh nên phản ứng hoàn toàn với baz, phản ứng tỏa nhiều nhiệt, gây ăn mòn nhôm đồng, hơi bốc ra khí SO2 rất độc, có mùi hắc Thành phần hoạt động ( AM: active matter):... dự đoán là sẽ tăng theo đà tăng dân số Một điều đáng chú ý khác là các sản phẩm tẩy rửa gia dụng chiếm phần lớn thị phần chất tẩy rửa trong nước còn các chất tẩy giặt trong công nghiệp như dệt, nhuộm, may chưa được quan tâm nhiều Tại thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và cả nước nói chung, các sản phẩm tẩy rửa dạng bột của công ty liên doanh LeverViso chiếm thị phần cao nhất ( trên 60%) với sản lượng... đó, sự có mặt của enzyme được đáng giá cao • Tính không gây hại của enzyme đối với môi trường Các enzyme là những hợp chất rất phức tạp chứa nitơ của các loại protein làm xúc tác cho các phản ứng khác nhau trong hóa học vi sinh Một số phản ứng xảy ra trong các cơ thể sống hữu cơ, nhưng một số khác xảy ra trong các hệ “không sống” ( non- living) như tinh bột chuyển hóa thành đường trong công nghiệp sản... District, Chongqing, China Zip: 400025 • Website: http://www.hiweekee.cn • Giá: 1200 USD/tấn CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT GIẶT Hiện nay, trên thế giới có rất nhiều phương pháp và thiết bị khác nhau để sản xuất bột giặt với tiêu chí ngày càng cải thiện chất lượng sản phẩm Có thể kể đến một số phương pháp sau: • Phương pháp sấy phun • Phương pháp tầng sôi • Phương pháp kết tụ không tháp • Phương . mà có rất nhiều loại bột giặt khác nhau như: OMO, TIDE, NET, LIX, VISO,… mỗi loại có chất lượng, mẫu mã, giá cả khác nhau. Như vậy người tiêu dùng sẽ có. xà phòng với tên thương mại là Nekal. Từ đó các chất giặt tổng hợp nối tiếp nhau xuất hiện. Bột giặt tổng hợp là một trong những hợp chất tẩy rửa thông
