Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện, năng suất 70 tấn hạt ngày ( full bản vẽ )

124 2.7K 13
Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện, năng suất 70 tấn hạt ngày ( full bản vẽ )

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

”. Dầu mỡ là một loại phụ gia sử dụng phổ biến trong thực phẩm nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng (Giá trị của dầu mỡ có được trước hết là do nó cung cấp cho cơ thể nhiều năng lượng hơn các loại thực phẩm giàu protein và gluxit khác, ngoài ra còn cung cấp một lượng vitamin cần thiết nhất là những vitamin tan trong dầu mỡ như vitamin A, K, E, D… ), kích thích ngon miệng và tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Bên cạnh đó, nó còn làm nguyên liệu để sản xuất các mặt hàng tiêu dung : Sơn, vecni, các loại keo, nến, chất tẩy rửa, mỹ phẩm, chất thấm ướt, chất tạo nhủ, chất hoạt động bề mặt, sản xuất glyxerin, thức ăn gia súc, phân bón ... Xã hội phát triển kéo theo đời sống ngày càng cao, đòi hỏi yêu cầu về dinh dưỡng cũng càng cao. Trong khi, lượng dầu mỡ có nguồn gốc động vật lại chứa nhiều nguy cơ tiềm ẩn về bệnh cho con người, đồng thời khả năng bảo quản lại thấp, hiệu quả khai thác lại không cao ( thời gian nuôi, thức ăn,…), thì cây có dầu là một trong những tài nguyên có tiềm năng lớn đang được khai thác nước ta. Sản lượng về dầu thực vật nói riêng và chất béo không ngừng tang lên. Trong vòng 30 năm ( Từ 1960 đến 1989 ) sản lượng này đã tang 2,7 lần và đạt khoảng 77 triệu tấn. Theo bộ công nghiệp Mỹ thì dầu đậu tương đã tang từ 54 % ( năm 1960) lên 76 % ( 19821983 ) trong thị trường sản xuất dầu ăn.Ở nước ta, do điều kiện có nhiều vùng khí hậu và đất đai khác nhau nên những hạt có dầu rất phong phú. Diện tích trồng cây có dầu ở nước ta ngày càng tăng, sản lượng lớn do cải tiến được giống cây trồng và lựa chọn được thời vụ thích hợp để sản xuất.Nắm bắt được tình hình và xu hướng phát triển ngày càng lớn về tiềm năng của cây đậu nành, tôi được giao nhiệm vụ: “Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện, năng suất 70 tấn hạt ngày”.

Đồ án tốt nghiệp 1 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Ở ĐẦU Dầu, mỡ rất cần cho sản xuất và đời sống. Có nhiều loại dầu: Dầu dừa, dầu phụng, dầu đậu nành, dầu thầu dầu, dầu trẩu, dầu mè, dầu bông, dầu cám, dầu cá,... Dầu mỡ là thành phần quan trọng không thể thiếu trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người. Các công trình nghiên cứu về sinh hoá học và dinh dưỡng học đã khẳng định rằng: “Nếu trong một thời gian dài thiếu dầu mỡ trong thức ăn hàng ngày sẽ gây nên sự mất cân bằng vật chất và cuối cùng sẽ dẫn đến suy nhược cơ thể”. Dầu mỡ là một loại phụ gia sử dụng phổ biến trong thực phẩm nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng (Giá trị của dầu mỡ có được trước hết là do nó cung cấp cho cơ thể nhiều năng lượng hơn các loại thực phẩm giàu protein và gluxit khác, ngoài ra còn cung cấp một lượng vitamin cần thiết nhất là những vitamin tan trong dầu mỡ như vitamin A, K, E, D… ), kích thích ngon miệng và tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Bên cạnh đó, nó còn làm nguyên liệu để sản xuất các mặt hàng tiêu dung : Sơn, vecni, các loại keo, nến, chất tẩy rửa, mỹ phẩm, chất thấm ướt, chất tạo nhủ, chất hoạt động bề mặt, sản xuất glyxerin, thức ăn gia súc, phân bón ... Xã hội phát triển kéo theo đời sống ngày càng cao, đòi hỏi yêu cầu về dinh dưỡng cũng càng cao. Trong khi, lượng dầu mỡ có nguồn gốc động vật lại chứa nhiều nguy cơ tiềm ẩn về bệnh cho con người, đồng thời khả năng bảo quản lại thấp, hiệu quả khai thác lại không cao ( thời gian nuôi, thức ăn,…), thì cây có dầu là một trong những tài nguyên có tiềm năng lớn đang được khai thác nước ta. Sản lượng về dầu thực vật nói riêng và chất béo không ngừng tang lên. Trong vòng 30 năm ( Từ 1960 đến 1989 ) sản lượng này đã tang 2,7 lần và đạt khoảng 77 triệu tấn. Theo bộ công nghiệp Mỹ thì dầu đậu tương đã tang từ 54 % ( năm 1960) lên 76 % ( 1982/1983 ) trong thị trường sản xuất dầu ăn. Ở nước ta, do điều kiện có nhiều vùng khí hậu và đất đai khác nhau nên những hạt có dầu rất phong phú. Diện tích trồng cây có dầu ở nước ta ngày càng tăng, sản lượng lớn do cải tiến được giống cây trồng và lựa chọn được thời vụ thích hợp để sản xuất. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 2 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Nắm bắt được tình hình và xu hướng phát triển ngày càng lớn về tiềm năng của cây đậu nành, tôi được giao nhiệm vụ: “Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện, năng suất 70 tấn hạt /ngày”. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 3 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ - KỸ THUẬT Dựa trên một số nguyên tắc cơ bản như: - Việc chọn địa điểm xây dựng nhà máy phải phù hợp với qui hoạch chung và đảm bảo sự phát triển chung về kinh tế của địa phương, phải gần vùng nguyên liệu để giảm giá thành vận chuyển, giảm thất thoát hao hụt nguyên liệu, từ đó giảm giá thành sản phẩm. Đặc điểm thổ nhưỡng cũng ảnh hưởng rất lớn đến việc cung cấp nguyên liệu cho nhà máy. - Nhà máy phải đặt gần nguồn cung cấp năng lượng, nước, thuận lợi về giao thông, gần trục đường chính để đảm bảo sự hoạt động bình thường và chú ý đến nguồn nhân lực địa phương. Trên cơ sở đó nhà máy sản xuất dầu đậu nành tinh luyện được thiết kế xây dựng nằm trong khu công nghiệp Hòa Phú, tỉnh Đaklak 1.1 Đặc điểm tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lí Daklak có một vị trí địa lí thuận lợi để xây dựng một nhà máy chế biến dầu đậu tương tinh luyện vì phía Đông giáp với tỉnh Phú Yên và Khánh Hòa, phía Bắc giáp với Gia Lai, Phía Nam giáp với Lâm Đồng, phía tây giáp vương Quốc Cam Chia và tỉnh DakNông nên thuận tiện cho giao thông đi lại với các tỉnh lân cận. Do đó, thuận lợi trong việc vận chuyển nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm. Là tỉnh có đường biên giới dài 70km chung với nước Campuchia, trên đó có quốc lộ 14C chạy dọc biên giới, rất thuận tiện cho việc lưu thông hàng hóa. Khu công nghiệp Hòa Phú diện tích 181 ha, cách trung tâm thành phố Buôn Ma Thuột 15km theo quốc lộ 14 về phía nam. Là khu công nghiệp có vị trí thuận lợi nhất trong 3 khu công nghiệp tại thành phố Buôn Ma Thuột . 1.1.2 Đặc điểm thiên nhiên Khu công nghiệp Hòa Phú có khí hậu ổn định, nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, chia làm 2 mùa rõ rệt mùa khô và mùa mưa. Các thông số về điều kiện thời tiết ở Daklak như sau: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 4 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện - Nhiệt độ trung bình cả năm: 23,30C. - Nhiệt độ mùa hè 36 0C. - Độ ẩm mùa hè 82%. - Độ ẩm mùa đông 80%. - Hướng gió chính là đông nam – Tây Bắc. 1.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu Daklak là một tỉnh có nhiều huyện trồng đậu tương như: MaDrak, Krông Bông, KrôngNô, Cưjut, Dakmin, Ea sup, KrôngPak. Đó là những huyện có thể cung cấp nhiều đậu tương cho nhà máy. Ngoài ra nhà máy cũng có thể thu mua thêm nguyên liệu ở các vùng lân cận như: Gia Lai, DakNông, Lâm Đồng. Để ngành dầu có thể phát triển được phải nghiên cứu tuyển chọn lai tạo và nhập nội những giống mới có năng suất, chất lượng tốt, áp dụng những chính sách hợp lí về giá cả thu mua và thuế, kết hợp với chính sách khuyến khích của nhà nước cho nông dân vay vốn ưu đãi để phát triển cây có dầu với quy mô lớn. 1.3 Hợp tác hóa, liên hợp hóa Nhà máy đặt trong khu công nghiệp nên thuận lợi trong việc sử dụng chung những công trình điện, hơi, nước công trình giao thông vận tải, vấn đề tiêu thụ sản phẩm nhanh…có tác dụng giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm. 1.4 Hệ thống cấp điện Nhà máy sử dụng mạng lưới điện cùng với mạng lưới điện của khu công nghiêp với điện áp 220/380 V. Để đảm bảo sự hoạt động liên tục nhà máy chuẩn bị một máy phát điện dự phòng. 1.5 Nguồn cung cấp hơi Hơi được dùng vào nhiều mục đích khác nhau như chưng, sấy bột nghiền, gia nhiệt, thuỷ hoá, dùng trong các quá trình: trung hoà, tẩy màu, tẩy mùi, vệ sinh thiết bị …nên nhà máy sẽ lắp lò hơi riêng. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 5 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 1.6 Nhiên liệu Nhiên liệu dùng cho sản xuất trong nhà máy gồm: Xăng dùng cho xe ô tô, dầu DO, nhớt, dầu dowthern … Nguồn nguyên liệu này nhà máy mua từ công ty xăng dầu của tỉnh. 1.7 Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước thải 1.7.1 Nguồn cung cấp nước Nước là một trong những nguyên liệu cần thiết của nhà máy. Nước dùng cho nhiều mục đích khác nhau như: cung cấp cho lò hơi, dùng để pha loãng xút trung hòa, rửa dầu, vệ sinh thiết bị và dùng trong sinh hoạt. Tùy từng mục đích khác nhau mà từng loại nước phải đảm bảo các chỉ tiêu hóa học, lý học và sinh học nhất định. Nước phải qua hệ thống xử lý nước nhà máy. Nguồn nước của nhà máy được bơm từ giếng khoan sau đó qua hệ thống xử lý rồi đưa vào sản xuất. 1.7.2 Xử lý nước thải Nước thải trong nhà máy xí nghiệp được xử lý đạt tiêu chuẩn theo qui định trước khi mang ra lưới cống trong khu công nghiệp và tiếp tục được làm sạch tại trạm xử lý nước thải của khu công nghiệp. Nước thải mang ra ngoài đạt TCVN 5945- 2005 trước khi thải ra hệ thống thoát nước chung của khu vực. 1.8 Giao thông vận tải Giao thông vận tải là một vấn đề quan trọng. Hằng ngày nhà máy cần vận chuyển với khối lượng lớn, thông thường chở về nhà máy gồm nguyên vật liệu, bao bì, nhãn hiệu…kịp thời để đảm bảo sự hoạt động của nhà máy, ngoài ra còn vận chuyển thành phẩm đến nơi tiêu thụ, vận chuyển phế liệu trong sản xuất. Vì vậy vấn đề giao thông không chỉ mục đích xây dựng nhà máy nhanh mà còn là sự tồn tại và phát triển nhà máy trong tương lai. Để đảm bảo cho sự hoạt động liên tục của nhà máy sử dụng tuyến đường quốc lộ 14C, thuận tiện cho vận chuyển theo đường bộ. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 6 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 1.9 Nguồn nhân công Nhà máy được đặt trong khu công nghiệp Hòa Phú sẽ thu hút được nguồn nhân lực dồi dào trong cả nước. Công nhân được chọn trong địa bàn huyện để tận dụng nguồn nhân lực địa phương do đó giảm đầu tư nhà ở, sinh hoạt công nhân dẫn đến giá thành sản phẩm thấp. Đối với đội ngũ lãnh đạo nhà máy, tỉnh DakLak đáp ứng đầy đủ các kỹ sư , cử nhân tốt nghiệp từ các trường đại học trong cả nước. Đặc biệt đại học Tây Nguyên, Nha Trang, thành phố Hồ Chí Minh có đủ kiến thức, năng lực nghiệp vụ để lãnh đạo và điều hành nhà máy tốt. 1.10 Thị trường tiêu thụ Với sự thu hút ngày càng nhiều lao động ngoại tỉnh đến thành phố, DakLak đang trở thành một thị trường tiêu thụ sản phẩm hấp dẫn cho nhiều nhà sản xuất. Hiện tại DakLak đang có 2 siêu thị lớn và có nhiều dự án khu thương mại đang được xây dựng. Ngoài ra nhà máy nằm ở miền Trung – Tây Nguyên nên việc vận chuyển tiêu thụ sản phẩm ở cả hai miền bắc-nam đều dễ dàng. Bên cạnh đó nhà máy sản xuất dầu đậu tương đặt tại DakLak có thị trường tiêu thụ rộng lớn với các thành phố lân cận đông dân cư như: Nha Trang, DakNong, Lâm Đồng… Đồng thời sản phẩm của nhà máy còn là nguyên liệu cung cấp cho các nhà máy thực phẩm trong khu vực. 1.11 Kết luận Qua thăm dò và nghiên cứu các đặc điểm tự nhiên cũng như cơ sở hạ tầng, nguồn nhân lực…cho ta thấy việc xây dựng nhà máy sản xuất dầu đậu tương tại khu công nghiệp Hòa Phú tỉnh DakLak là hoàn toàn khả thi. Qua đó tạo công ăn việc làm cho công nhân giải quyết vấn đề lao động dư thừa, nâng cao đời sống nhân dân, đồng thời góp phần phát triển kinh tế khu vực miền Trung – Tây Nguyên nói riêng cũng như cả nước nói chung GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 7 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2.1 Giới thiệu về cây đậu tương (đậu nành) Hình 2.1: Cây đậu tương Tên khoa học của cây đậu tương là Glycine max L.Merr, thuộc họ đậu (Fabaceae). Dựa vào sự đa dạng về hình thái, Fukuda (1993) và về sau nhiều nhà khoa học khác cũng đã thống nhất rằng: đậu tương có nguồn gốc từ Mãn Châu (Trung Quốc), xuất phát từ một loại đậu tương dại. Từ Trung Quốc đậu tương lan truyền khắp thế giới. Đậu tương là cây thân nhỏ, thuộc loại cây ngắn ngày.Quả giáp, mỗi quả từ 2÷3 hạt.Quả đậu tương thẳng hoặc hơi cong, có màu vàng trắng hoặc vàng sẫm, nâu hoặc đen. Tuỳ theo giống, hình dạng của hạt có thể biến đổi từ hình cầu, dẹt, dài và hầu hết là hình ovan. Có khoảng từ 2÷20 quả ở mỗi chùm hoa và tới 400 quả trên một cây. Ở nước ta, đậu tương được trồng trên nhiều loại đất khác nhau: đất đỏ vàng (Cao Bằng, Lạng Sơn…), đất bạc màu (Bắc Giang, Vĩnh Phúc...), đất phù sa (Hà Tây, Hải Dương), đất đỏ bazan thuộc Đông Nam Bộ, vùng đất xám và vùng đông bằng sông Cửu Long trên nền đất phù sa của sông Tiền, sông Hậu. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 8 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Đậu tương là cây lấy hạt, lấy dầu quan trọng của thế giới, đứng hàng thứ tư sau cây lúa mì, lúa gạo, ngô. Năm 1994, sản lượng bột protein và bột lấy dầu từ đậu tương trên toàn thế giới tương ứng là 80,2 triệu tấn và 78,1 triệu tấn. Do khả năng thích ứng khá rộng nên nó được trồng khắp năm châu lục, nhưng tập trung nhiều nhất là châu Mỹ 73,03%, tiếp đến là châu Á 23,15%...Hằng năm trên thế giới trồng khoảng 54-56 triệu ha đậu tương (1990-1992) với sản lượng khoảng 113-114 triệu tấn. Thời kì (1990-1992) so với thời kì (1979-1981) thì sản lượng đậu nành đã tăng lên 26,1%, còn diện tích sử dụng tăng 8,8% (theo FAO, 1992). Hiện nay, 88% sản lượng đậu tương của thế giới được tập trung ở 4 quốc gia: Mỹ (52%), Brazil (17%), Argentina (10%), Trung Quốc (9%). Phần còn lại phân bố ở các nước sau: Canada, Ấn Độ, Indonesia, Nhật Bản, Bắc và Nam Triều Tiên, Mexico, Paraguay, Rumani và Nga. Giống đậu tương: [I-158] Các giống đậu tương thường trồng ở Tây Nguyên, vùng Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long là: +Vùng cao nguyên: Đậu sẻ Kontum, Hạt to Chư se, 3 tháng Azunpa, hạt to Azunpa, 3 tháng Chưgar, Nanh sẻ yachim, hạt to Liên nghĩa và ĐT76. +Vùng Đông Nam Bộ: HL-2, HL-92, G-87-5, Tân Uyên, Dầu Giây G97-12, G97-13. +Vùng Đồng Bằng sông Cửu Long: ĐT76, MTĐ-22, MTĐ-65, MTĐ-120, MTĐ-176, MTĐ-455, Nam Vang và Ô môn 3. Thời vụ thu hoạch: Miền Nam, điều kiện khí hậu ấm áp, đậu tương gieo từ tháng 12 đến tháng 1, vụ hè thu gieo tháng 4÷5, vụ thu đông gieo tháng 7÷8. Vùng Tây Nguyên có 2 vụ: hè thu và thu đông. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 9 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 2.2 Giá trị dinh dưỡng của đậu tương Đậu tương được nhiều nhà khoa học xem như là chìa khoá để giải quyết nạn thiếu hụt protein trong khẩu phần dinh dưỡng của con người. Theo Đỗ Tất Lợi, đậu tương còn dược dùng để chữa bệnh tiểu đường, suy nhược thần kinh... Hình 2.2: Đậu tương và một số sản phẩm chế biến từ đậu tương Chất lượng đậu tương của nước ta tương đối tốt, protein khoảng 38-40%, trọng lượng 1000 hạt khoảng 90-120g, hạt có màu vàng hoặc xanh, rốn hạt nâu hoặc đen. Một số giống hạt mới đây có cải thiện hơn về chất lượng: hạt vàng, tròn, rốn trắng, ít nứt, trọng lượng 1000 hạt khoảng 180-270g và protein chiếm 43-47%. Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100g hạt đậu tương (theo Sinha Sk, 1979) Hạt xanh Thành phần Calo 436 Protein (g) 40.8 Glucid (g) 35.8 Lipid (g) 17.9 Xơ (g) 6.0 Tro (g) 5.3 Hạt đậu tương gồm 3 phần: - Vỏ hạt chiếm 8% trọng lượng. - Phôi chiếm 2%. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH Loại Hạt Hạt trắng Hạt vàng 444 39.0 35.5 19.6 4.7 5.5 439 38.0 40.3 17.1 4.9 4.6 SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp - 10 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Tử diệp chiếm 90%. Trong hạt đậu tương trung bình có 40% - 45% protein, 18% - 20% lipit, 30% - 35% gluxit, và gần 5% tro. Với phương pháp chọn giống bằng di truyền người ta thấy rằng nếu hàm lượng protein tăng 1% thì hàm lượng lipit giảm đi 0.5%. 2.3 Thành phần hoá học của hạt đậu tương Bảng 2.2: Thành phần hoá học của hạt đậu tương Thành phần Tỉ lệ Protein (%) Lipid (%) Cacbohydrate %) Nguyên hạt Nhân Vỏ hạt Phôi 100 90,3 7,3 2,4 40 43 8,8 41 20 23,3 1 11 35 29 86 43 Tro (%) 4,9 5 4,3 4,4 Thành phần hoá học của đậu tương thay đổi tuỳ theo loại đậu, thời tiết, đất đai, điều kiện trồng trọt. Có loại chứa hàm lượng protein lớn hơn 50%, lipid lớn hơn 22%. 2.3.1 Cacbohydrate Các Cacbohydrate trong hạt đậu tương thường có: Các polysaccarit không hoà tan như hemixenluloza kiểu arabinogalactan, các pectin, xenluloza, và các oligosaccarit như hexoza, saccoza, rafinoza... Cacbohydrate (kể cả xơ) chiếm khoảng 35% hạt đậu tương. Bảng 2.3:Thành phần hydratcacbon trong đậu tương Cacbohydrate Xenluloza Hemixenluloza Stachyoza Rafinoza GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH Hàm lượng (%) 4.0 15.4 3.8 1.1 SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 11 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Sacaroza Các loại đường khác 5.0 5.1 2.3.2 Protein và thành phần axit amin Trong thành phần hoá học của đậu tương, thành phần protein chiếm một tỷ lượng rất lớn.Thành phần axit amin trong protein của đậu nành ngoài methionin và tryptophan còn có các axit amin khác với số lượng khá cao tương đương lượng axit amin có trong thịt.Trong protein của đậu tương, glubolin chiếm 85% - 95%, ngoài ra còn có một lượng nhỏ albumin, một lượng không đáng kể prolamin và glutelin. Về giá trị, protein đậu tương đứng hàng đầu về đạm có nguồn gốc từ thực vật và không những về hàm lượng protein cao mà cả về chất lượng protein. Protein đậu tương dễ tan trong nước và chứa nhiều acid amin không thay thế như : Lysine, Tryptophan. (Xem bảng 2.4). 2.3.3 Lipid Chất béo trong đậu tương dao động từ 13.5 – 24 %, trung bình 18 %. Chất béo đặc trưng chứa khoảng 6.4 -15.1% axit béo no (axit stearic, axit archidonic) và 80 -93.6% axit béo không no (axit linolenic, axit oleic). Trong dầu đậu tương còn chứa một lượng nhỏ phosphatid, đặc biệt nhiều lecinthin có tác dụng làm cơ thể trẻ lâu, sung sức, tăng trí nhớ, tái sinh mô, cứng xương, tăng sức đề kháng. Bảng 2.4:Thành phần axit amin trong đậu tương Axit amin Hàm lượng (%) Isoleucine 1.1 Leucine 7.7 Lysine 5.9 Methionine 1.6 Cysteine 1.3 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 12 Phenylalanine 5.0 Threonine 4.3 Tryptophan 1.3 Valine 5.4 Histidine 2.6 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 2.3.4 Chất khoáng và tro Thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trọng lượng chất khô của hạt đậu tương.Trong đó đáng chú ý nhất là Ca, P, Mn, Zn và Fe. Bảng 2.5: Thành phần chất khoáng trong hạt đậu tương Chất khoáng Hàm lượng (mg) Canxi 277 Sắt 15.70 Magie 280 Photspho 704 Kali 1197 Natri 2 Kẽm 4.89 Chất tro trong đậu tương chiếm khoảng 4.5 - 6.8 %. Nếu tính theo phần trăm chất khô toàn hạt thì thành phần tro như sau: Bảng 2.6: thành phần tro trong đậu tương Thành phần Hàm lượng (%) P2O5 0.6 – 2.18 K2O 1.91 – 2.64 CaO 0.23 – 0.63 MgO 0.22 – 0.55 SO3 0.41 – 0.44 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 13 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Na2O Cl2 Chất khác 0.38 0.025 1.17 2.3.5 Vitamin Trong đậu tương chứa rất nhiều vitamin khác nhau trừ vitamin C và D. Thành phần vitamin được cho ở bảng dưới.( Xem bảng 2.7). 2.3.6 Một số enzim trong đậu tương Urease: có tác dụng chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua màng ruột, do đó không nên ăn đậu tương sống. Lipase: thuỷ phân glycerit thành glycerin và axit béo. Phospholipase: thuỷ phân este của axit acetic. Amylase: thuỷ phân tinh bột, β – amylase tồn tại trong đậu tương với số lượng khá lớn. Lypoxynase: xúc tác phản ứng chuyển H2 trong axit béo. Bảng 2.7:Thành phần vitamin trong hạt đậu tương Thiamine Riboflavin Niacin Pyridoxine Biotin Acid tantothenic Acid folic Inositol Carotene Vitamin E Vitamin K GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH 11 ÷ 17,5 µg/g 3,4 ÷ 3,6 µg/g 21,4 ÷ 23 µg/g 7,1 ÷ 12 µg/g 0,8 µg/g 13 ÷ 21,5 µg/g 1,9 µg/g 2300 µg/g 0,18 ÷ 3,42 µg/g 1,4 µg/g 1,9 µg/g SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 14 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 2.3.7 Các chất khác Trong hạt đậu tương còn chứa một lượng nhỏ các hợp chất như estrogen, goitrogen, fitat, saponin, sterol, các chất phản vitamin, các yếu tố dị ứng nguyên.Về phương diện dinh dưỡng thì các hợp chất này cũng như các chất kìm hãm enzym và một số oligosaccarit là không có lợi đôi khi còn là chất độc. Thường người ta phải làm biến tính chúng bằng gia nhiệt hoặc loại trừ bằng phương pháp chiết. 2.4 Quá trình tạo dầu ở hạt đậu tương Quá trình tạo thành dầu lipít dự trữ trong hạt dầu xảy ra khi hạt chín các hợp chất hữu cơ và vô cơ chuyển vào hạt từ các phần xanh của cây, lá và đất thông qua hệ rễ, từ đó chuyển thành các chất dự trữ ở trong hạt. Quá trình tổng hợp trong dầu, lúc đầu tạo ra các chất gluxit điển hình là tinh bột.Sau đó hạt chín dần những hạt tinh bột sẽ chuyển thành các hạt lipít. Ngay từ ngày đầu khi hạt mới chín, trong một số hạt tinh bột của tế bào, bên cạnh tinh bột đã có một ít dầu chiếm chỗ .Giữa tinh bột và dầu có một vùng trung gian các sản phẩm của tinh bột chuyển thành dầu . Quá trình biến đổi này diễn ra nhanh nhất ở khu nhân tế bào.Ở giai đoạn cuối của quá trình, tinh bột trong các tế bào hạt dầu sẽ biến mất hoàn toàn và chuyển thành dầu. Giai đoạn đầu khi hạt chín dầu có nhiều axít béo tự do. Sau đó lượng axít béo tự do giảm xuống và hàm lượng triglixerit liên kết từ hai hay ba nguyên tử cacbon dưới tác dung hai hệ enzim với nguồn cacbon là các chất gluxít thiên nhiên. Từ các sản phẩm phân tử thấp tạo ra axít béo có 16 nguyên tử cacbon (axitpanmitít). Sau đó mạch axit béo sẽ thêm nguyên tử cacbon, quá trình tạo thành triglixerit xảy ra theo ba giai đoạn. 1) 2) CH2OH | CHOH | CH2OH + R1COOH CH2OCOR1 | CHOH + R2COOH GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH CH2OCOR1 | → CHOH + H2O | CH2OH CH2OCOR1 | → CHOH + H2O SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 15 | CH2OH 3) Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện | CH2OCOR2 CH2OCOR1 | CHOH + R3COOH | CH2OCOR2 CH2OCOR1 | → CHOCOR3 | CH2OCOR2 + H2O 2.5 Một số nguyên liệu phụ dùng trong quá trình sản xuất dầu 2.5.1 Than hoạt tính Nguyên liệu để sản xuất than hoạt tính là than antraxit, than bùn, than gỗ sồi, gáo dừa, tùng, thông,...Từ các nguyên liệu này ta nung trong lò thiếu không khí cho thành than rồi hoạt hóa bằng hơi nước và hóa chất để tăng bề mặt tự do của nó. Phản ứng hoạt hóa than bằng hơi nước như sau: C + H2O  CO + H2 Hidro mới sinh sẽ tạo thành 1 lớp hấp phụ kép trên bề mặt than như thế vừa làm tăng bề mặt tự do lại vừa tăng khả năng hấp phụ lên so với than bình thường không qua hoạt hóa. Nếu hoạt hóa than bằng hóa chất thì có thể đem nguyên liệu tẩm hóa chất như dung dịch muối ZnCl2 (hoặc H3PO4 kỹ thuật 70%) với tỷ lệ 2-3% so với nguyên liệu sau đó rửa sạch bằng H2SO4 rồi sấy và nghiền. Kích thước hạt ≤ 0,1 mm. 2.5.2 Đất hoạt tính Nguyên liệu là đất có thành phần hóa học thỏa mãn đặc tính của chất hấp phụ. Đất được phơi khô, đập nhỏ rồi sấy ở nhiệt độ 150-200 0C rồi nghiền mịn và rây. Tuy nhiên đất hoạt tính sản xuất theo phương pháp này có hoạt tính không cao do độ xốp còn thấp. Để tăng cường khả năng hấp phụ người ta xử lý đất bằng cách dùng các acid HCl, H2SO4 nồng độ 8 ÷12% trộn với đất theo tỷ lệ 35 ÷ 50% tùy thuộc thành phần hóa học của đất. Sau đó nâng lên nhiệt độ 90 ÷ 950C, để yên trong 1 ngày, sang ngày hôm sau đem lọc ép tách nước ở nhiệt độ 80÷ 850C rồi rửa nhiều lần bằng nước sạch đến trung tính. Cuối cùng đem sấy khô ở nhiệt độ 100 ÷ 1050C GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 16 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện đến độ ẩm 5 ÷ 10% rồi nghiền và rây. Yêu cầu độ mịn đạt được là phải có 85% bột đất lọt qua rây 2800 lỗ/cm2. 2.5.3 Dung dịch kiềm Để trung hoà axit béo tự do có trong dầu người ta sử dụng dung dịch kiềm, kết quả của phản ứng tạo thành là muối kim loại kiềm gọi là xà phòng. RCOOH + NaOH = RCOONa + H2O 2 RCOOH + Na2CO3 = 2 RCOONa + H2O RCOOH + NaHCO3 = RCOONa + CO2 + H2O 2 RCOOH + Ca(OH)2 = ( RCOO)2Ca + 2 H2O Tất cả các loại xà phòng đều không tan trong dầu, hầu hết tan tốt trong nước. Sử dụng phổ biến nhất là sử dụng NaOH vì có thể áp dụng các chế độ trung hoà khác nhau, tác dụng triệt để với axit béo tự do. 2.6 Chất trợ lọc Quá trình lọc dựa trên khả năng của các vật liệu xốp chỉ cho đi qua những phân tử có kính thước nhất định. Để lọc dầu, người ta sử dụng các loại máy lọc với các kiểu có cấu tạo khác nhau, làm việc dưới áp suất hoặc trong chân không, hoạt động liên tục hoặc chu kỳ. Trong quá trình lọc, người ta sử dụng thêm chất trợ lọc để tăng khả năng lọc như đất tẩy trắng, silicagen, giấy lọc,… 2.6.1 Muối ăn Sử dụng dung dịch muối ăn nồng độ 3 ÷ 4 %. Dung dịch muối ăn có tác dụng xúc tiến nhanh việc phân ly cặn xà phòng ra khỏi dầu. 2.6.2 Các chất chống oxi hóa Để chống lại hiện tượng ôi dầu, ta dùng các chất chống oxi hóa dầu như: BHA, BHT, TBHQ, acid Citric... Trong đó : + BHA (Butylat Hydroxy Anisol): là chất tan rất tốt trong dầu, có độ bền nhiệt, dễ bay hơi, có thể bị tổn thất khỏi sản phẩm khi bị đun nóng ở nhiệt độ cao, có thể phản ứng với kim loại kiềm tạo sản phẩm có màu hồng. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 17 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện + BHT (Butylat hydroxy Toluen): là chất tan tốt trong dầu, có độ bền nhiệt, dễ bay hơi, có thể bị tổn thất khỏi sản phẩm khi đun nóng ở nhiệt độ cao. Sự có mặt của sắt trong sản phẩm hay bao bì BHT có thể tạo màu vàng. + TBHQ (Tert butylhydro quinon): là chất cũng tan tốt trong dầu, có độ bền nhiệt, ít bay hơi, nhạy cảm với pH. TBHQ là chất chống oxi hóa rất tốt cho dầu. 2.7 Các sản phẩm và phụ phẩm 1.Dầu thô Dầu sau khi ép gọi là dầu thô. Trong dầu thô còn nhiều tạp chất: tạp chất vô cơ, các mảnh vỡ tế bào, photpholipit, các axit béo tự do, chất màu... Chúng tồn tại trong dầu thô ở nhiều dạng khác nhau: dung dịch keo, huyền phù, lơ lửng... Dầu thô có màu vàng nhạt đến vàng thẫm, có mùi đặc trưng. 2.Dầu tinh chế Dầu tinh chế là dầu sau khi đã qua tinh luyện. Dầu đậu tương tinh chế có màu vàng sáng hoặc vàng xanh, trong suốt, không có mùi vị. 3.Khô dầu Khô dầu sau khi ép là nguồn nguyên liệu để sản xuất nước chấm, làm thức ăn gia súc... GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 18 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1 Chọn quy trình công nghệ Đối với 1 nhà máy, quy trình công nghệ là yếu tố quyết định đến năng suất cũng như chất lượng của sản phẩm. Yêu cầu dây chuyền công nghệ: + + + Lượng dầu tách ra lớn nhất. Dầu và khô dầu có chất lượng tốt. Hiệu quả kinh tế cao. Tuy nhiên, không có một dây chuyền công nghệ nào đáp ứng được 100% yêu cầu. Nhưng ta cần lựa chọn dây chuyền công nghệ nào đáp ứng đầy đủ hai yêu cầu: kinh tế và kỹ thuật. Lấy dầu triệt để có nhiều phương pháp: Ép, trích ly và ép kết hợp với trích ly. Mọi phương pháp đều có ưu nhược riêng: Trích ly: Dùng dung môi hữu cơ để hoà tan dầu có trong nguyên liệu ở điều kiện xác định. Bản chất: là qua trình khuyếch tán bao gồm: khuyếch tán phân tử và khuyếch tán đối lưu giữa các phân tử lỏng. Ưu điểm: + + + + Tách được triệt để lượng dầu có trong nguyên liệu Có khả năng lấy dầu ra dễ dàng Năng suất lớn khi nguyên liệu sản xuất lớn Cơ khí hoá, tự động hoá dễ dàng. Nhược điểm: Nước ta điều kiện cơ sở vật chất, kỹ thuật còn thấp, trình dộ khoa học kỹ thuật còn hạn chế mà phương pháp này đòi hỏi công nghệ hiện đại, chuyên gia giỏi.Hơn nữa, dung môi dùng còn hiếm và đắt tiền. Ép kết hợp với trích ly: Ban đầu ép, lấy ra lượng dầu lớn, hàm lượng dầu còn lại sẽ đưa đi trích ly để lấy lượng dầu còn lại đến mức có thể. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 19 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Ưu điểm: + Lấy ra được một lượng dầu lớn và tiết kiệm dung môi trích ly Nhược điểm: + Cũng gặp khó khăn giống ở phần trích ly. + Trang thiết bị cần gấp đôi. + Chi phí ban đầu lớn.  Ép: Đây là phương pháp dùng ngoại lực tác động lên khối bột nghiền của nguyên liệu để tách pha lỏng (dầu) ra khỏi pha rắn (khô dầu) Nhược điểm: Lượng dầu ép ra không triệt để, chất lượng khô dầu không cao, còn lại lượng dầu đáng kể trong khô dầu.Năng suất hiệu suất không cao. Tuy nhiên, phươngNguyên pháp ép lại thích hợp với điều kiện cơ sở vật chất kỹ liệu thuật của nước ta.Trang thiết bị, chi phí đầu tư ban đầu còn thấp. Với những ưu nhượcLàm điểm đã phân tích ở Tạp trênchất tôi chọn phương pháp ép. sạch Ở phương pháp ép thì chia làm các phương pháp khác nhau: Ép một lần, ép hai lần và ép nhiều lần. Bảo quản - Ép một lần nguyên liệu dầu bằng máy ép vít hoạt động đơn (máy ép kiệt một lần)và - máy ép vít hoạt động kép Tách ( máyvàépbóc kép). Vỏ Ép 2 lần chia làm hai bước, tách sơ bộ bằng các máy ép sơ bộ hoặc thiết bị chưngdầu tách dầu Kovaleico – Iacovenco và tách kiệt dầu bằng các máy ép kiệt. Nhân hạt - Ép ba lần thực hiện trong 3 đoạn trong các thiết bị chưng dầu, máy ép sơ bộ và các máy ép kiệt. Trong công nghiệp hiện nay, sơ đồ ép ba lần không được áp Nghiền dụng rộng rãi. So sánh, thấy phương pháp ép hai lần có nhiều ưu điểm: Chưng sấy + Tách được lượng dầu lớn theo yêu cầu. + Đảm bảo năng suất của thiết bị. + thô Dầu1và khô dầuÉp thusơđược lượng. Dầu dầu 1 bộ có chấtKhô Nghiền + Hiệu quả kinh tế cao. Qua toàn bộ các yếu tố trên tôi chọn dây chuyền công nghệ sau đây: Dầu thô 2 Ép kiệt Khô dầu nguyên nhiên liệu Lắng GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH Hơi nnunnunươc Gia nhiệt Cặn lắng Xử lí SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Bảo quản Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH 20 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 21 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Cặn lọc Lọc Nước Thủy hóa Cặn photphatit Trung hòa Cặn xà phòng Xút, nước muối Rửa, sấy Đất, than hoạt tính Hơi quá nhiệt Chất bảo quản Tẩy màu Ly tâm Đất, than Khử mùi Hơi dowthern Chiết chai Xử lý chai Sản phẩm Bảo quản Chai 3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 3.2.1 Nguyên liệu Nhà máy thu mua nguyên liệu ở địa phương và từ nhiều vùng khác nhau thuộc các tỉnh miền Trung. Nguyên liệu được đưa tới phân xưởng trực tiếp thu mua hoặc ở các kho chứa của nông dân. Riêng ở vùng xa, nguyên liệu được vận chuyển bằng ôtô hoặc bằng tàu lửa. 3.2.2 Thu nhận Nguyên liệu sau khi đưa về nhà máy được tiến hành cân và phân loại từng lô hàng. Do nguyên liệu thu mua từ nhiều nơi khác nhau nên chất lượng, tính chất, GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 22 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện trạng thái của khối hạt khác nhau, nên cần phải phân loại nguyên liệu và từ kết quả phân loại để có một phương pháp bảo quản, sản xuất riêng cho từng lô hàng. Vì vậy nhân viên phải có trình độ chuyên môn. Nguyên liệu thu mua cần phải khô, sạch không bị mốc mọt, hư hỏng. Tại nơi thu mua phải bố trí cân tự động để cân lượng nguyên liệu nhập vào nhà máy. 3.2.3 Làm sạch Mục đích: Tách các tạp chất có hại ra khỏi hạt trước khi đưa vào sản xuất. Những tạp chất thuộc nhóm vô cơ, đất, đá.Không chỉ làm bẩn sản phẩm mà còn gây hư hỏng bào mòn máy trong quá trình chế biến. Tạp chất hữu cơ, rác... làm tăng ẩm, tăng vi sinh vật hoạt động. Vì vậy làm sạch hạt là một yêu cầu rất quan trọng trong bảo quản hạt. 3.2.4 Bảo quản Đậu tương sau khi đã khô một phần đem đi sản xuất ngay phần còn lại đưa vào bảo quản.Nhiệm vụ quan trọng trong bảo quản là giữ gìn chất lượng vốn có của hạt, hạn chế các quá trình hư hỏng xảy ra. Đậu tương đưa vào bảo quản phải có độ ẩm đạt 12%, nhiệt độ trong kho bảo quản không quá 25 27oC. Trong quá trình bảo quản phải thường xuyên theo dõi kiểm tra để kịp thời xử lý các sự cố xảy ra, ngăn chặn , hạn chế kịp thời mốc, mọt. Kho bảo quản có sức chứa để bảo đảm cho nhà máy hoạt động trong thời gian 5 ngày.Kho xây dựng nơi cao ráo, dễ thoát nước chống ẩm. 3.2.5 Tách và bóc vỏ Mục đích : + Tăng chất lượng dầu, đảm bảo chất lượng dầu tốt, trong, màu sáng + Tạo điều kiện cho việc nghiền nhân được dễ dàng, đạt đến độ như mong muốn. + Giảm tổn thất trong sản xuất vì bản thân vỏ có tính hút dầu cao. Ngoài ra vỏ là nơi tập trung nhiều chất màu, còn phôi là nơi tập trung các chất dinh dưỡng nhưng dễ phát sinh ra mùi, vị hôi khét. Nếu không tách vỏ trước GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 23 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện khi ép dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao, trong quá trình chế biến chất màu sẽ tan mạnh vào dầu làm cho dầu khi thoát ra có màu sẫm hơn. 3.2.6 Nghiền Mục đích: + Phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu để dầu dễ dàng thoát ra. Bột càng nhỏ các tế bào chứa dầu càng được giải phóng. + Tạo điều kiện thuận lợi cho việc chế biến sau này, bột càng nhỏ thì sự khuếch tán của hơi nước và sự truyền nhiệt càng có hiệu quả, rút ngắn được thời gian chưng sấy + Tạo cho bột có kích thước đồng đều, từ đó bột sau khi chưng sấy có chất lượng đồng đều, khi ép dầu thu được triệt để. Nếu kích thước bột nghiền quá nhỏ khi chưng sấy bột không đủ độ xốp, nước tiếp xúc không triệt để sẽ làm vón cục, dẫn đến hiệu quả lấy dầu thấp. Vì thế cần chọn kích thước bột nghiền thích hợp nhất là 1mm. 3.2.7 Chưng sấy Mục đích: + Tạo điều kiện cho bột nghiền có sự biến đổi về tính chất lý học, tức là làm thay đổi các tính chất vật lý của phần háo nước, phần béo làm cho bột có tính chất đàn hồi hoặc đứt mối liên kết giữa dầu và thành phần háo nước, khi ép dầu dễ dàng thoát ra. + Làm cho độ nhớt của dầu trong nguyên liệu giảm, khi ép dầu dễ thoát ra. + Tạo cho một số thành phần không có lợi biến đổi tính chất ban đầu để chuyển thành các chất có lợi cho chất lượng thành phẩm đặc biệt là khô dầu. + Làm bốc hơi một phần chất gây mùi, chất độc dưới ảnh hưởng của hơi nước và nhiệt độ cao. Bột chưng sấy về mặt tính chất phải phù hợp với điều kiện làm việc của máy ép, đảm bảo hiệu suất lấy dầu cao nhất. Muốn vậy bột chưng sấy phải có tính chất dẻo, có tính đàn hồi và xốp. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 24 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Để chưng sấy bột nghiền có hai chế độ: chưng sấy ướt và chưng sấy khô. Chế độ chưng sấy ướt có nhiều ưu điểm hơn, vì trong quá trình chưng sấy ướt có quá trình làm ẩm bột nghiền đến độ ẩm thích hợp sau đó sấy bột ướt tới độ ẩm thích hợp cho sự làm việc của máy ép. Phương pháp này đã tạo điều kiện thuận lợi cho các thành phần của bột nghiền biến đổi đến mức tối đa thích hợp. Vì thế ta chọn chế độ chưng sấy ướt, chưng sấy theo chế độ này có hai giai đoạn. Giai đoạn làm ẩm. Dùng nước và hơi nước trực tiếp để nâng độ ẩm của bột lên đến độ ẩm phù hợp với sự trương nở phần háo nước của bột nghiền. Giai đoạn sấy khô. Giai đoạn sấy khô là giai đoạn tạo cho bột nghiền có tính đàn hồi cao, dầu linh động bằng cách sấy bột bằng hơi gián tiếp để nâng nhiệt độ của bột lên làm biến đổi các thành phần đến mức tối đa thích hợp. Chỉ tiêu đặc trưng cho chế độ sấy là mức độ làm ẩm bột ở giai đoạn đầu, nhiệt độ chưng sấy, thời gian chưng sấy. Ta chọn chế độ chưng sấy + Nhiệt độ chưng sấy : 90  105oC + Thời gian chưng sấy : 75  90 phút + Độ ẩm của bột sau khi chưng sấy :5 ÷ 6 % Bảng 3.1 : Độ ẩm của bột đậu tương trong quá trình chưng sấy Tên nguyên liệu Độ ẩm ban đầu Độ ẩm sau khi Độ ẩm sau sấy Bột đậu tương (%) 12 chưng (%) 14 (%) 6 3.2.8 Ép sơ bộ Mục đích: Tách một lượng lớn 87  90% dầu ra khỏi nguyên liệu tạo điều kiện thuận lợi để ép kiệt dầu, khô dầu I sau khi ra khỏi máy ép sơ bộ ở dạng mảnh không phù hợp cho việc ép kiệt dầu nếu không được xử lý. Trong quá trình ép do phát sinh ma sát nên nhiệt độ sẽ tăng và dầu sẽ bị oxi hóa, để hạn chế sự biến đổi hóa học này và GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 25 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện đảm bảo hiệu suất lấy dầu cần phải ép dầu hai lần. Sau khi ép sơ bộ xong ta có hai loại sản phẩm.  Khô dầu I: Chứa một lượng dầu đáng kể, khô dầu có thành phần dinh dưỡng cao, dễ bị vi sinh vật xâm nhập, hút ẩm và hấp phụ mùi mạnh.Do vậy cần phải nghiền và đem vào ép kiệt ngay  Dầu ép I: Có độ ẩm thấp, có mùi thuần khiết của dầu lạc, màu vàng tươi hoặc vàng thẫm. 3.2.9 Nghiền khô dầu 1 Mục đích: +Tạo cho bột có hình dạng và kích thước đồng đều, tăng năng suất ép kiệt (yêu cầu lượng bột nghiền có kích thước 1mm phải lớn hơn 80%). +Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình gia công nhiệt ẩm, tạo ra được tính dẻo tốt, cấu trúc tế bào được phá vỡ bổ sung, dầu dễ dàng thoát ra trong các máy ép kiệt. Khô dầu đậu tương sau khi ép sơ bộ còn chứa khoảng 9% dầu. Để nâng cao hiệu suất lấy dầu, khô dầu I phải được đưa vào xử lý trước khi ép kiệt. Sau khi ra khỏi máy ép sơ bộ các mảnh khô dầu I có hình dạng và kích thước không đồng đều do đó không thể đem cán nhỏ bằng các máy cán trục cho dù có đường kính cỡ lớn cũng không cuộn vào khe giữa các trục được, do đó việc nghiền nhỏ khô dầu I chỉ có thể thực hiện tốt trên máy nghiền búa. 3.2.10 Ép kiệt Mục đích: + Tách hết lượng dầu còn lại trong khô dầu đến mức có thể. Sau khi ép kiệt thu được dầu thô II và khô dầu II. Khô dầu II: sau khi ép xong đem ra làm nguội, nghiền và đóng bao Dầu ép II:Được nhập chung với dầu ép sơ bộ đưa đi lắng. 3.2.11 Xử lý khô dầu Khô dầu sau khi ép rất dễ bị hư hỏng nên cần phải xử lý và bảo quản để đảm bảo chất lượng khô dầu. Việc xử lý khô dầu sau khi ép gồm các bước : + Làm nguội để khô dầu nhanh chóng giảm xuống nhiệt độ bình thường. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 26 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện + Xay nghiền thành bột để dễ dàng sử dụng và tách tạp chất sắt. + Đóng bao và đưa vào bảo quản. 3.2.12 Lắng dầu Mục đích: + Tách loại tạp chất có trong dầu như: mảnh bột, các tạp chất cơ học. Trong quá trình lắng dầu thô, yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến quá trình lắng là nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng, độ nhớt của dầu giảm làm tăng vận tốc rơi tự do của tạp chất nhưng khi nhiệt độ quá cao sẽ làm tan các chất kết tụ và làm giảm tốc độ lắng cặn, hơn nữa, dầu lạc rất dễ bị oxi hóa nên cần phải chọn nhiệt độ thích hợp. Ta chọn chế độ lắng như sau. Nhiệt độ: tốt nhất là 40 oC . Thời gian lắng: 2 giờ. Thiết bị lắng dạng thân trụ, đáy côn, 2 vỏ 3.2.13 Gia nhiệt Mục đích: Làm giảm độ nhớt của dầu tạo điều kiện cho quá trình lọc tiếp theo. Quá trình gia nhiệt được tiến hành trong thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm, dầu được nâng nhiệt độ lên 55 ÷ 60 oC.Sau đó dầu được đưa đi lọc. 3.2.14 Lọc dầu + Dùng phương pháp lọc nóng là quá trình tách dầu nóng ra khỏi tạp chất không tan trong dầu. Quá trình lọc dầu được thực hiện trên máy lọc khung bảng. Ở nhiệt độ cao, quá trình lọc nhanh, độ nhớt dầu giảm, một số tạp chất tan trong dầu làm lọc dầu không sạch. Thường lọc dầu hai lần, lọc nóng và lọc nguội Dầu đi qua các lỗ thông vào khung, dưới ảnh hưởng của sức nén sẽ thấm qua vải lọc rồi chảy theo rãnh trên khung bản tập trung vào bể chứa, còn tạp chất lưu lại trên vải lọc hình thành bã, bã được lấy ra theo từng thời gian qui định. Dầu sau khi lọc được bơm đưa đi thủy hóa, còn cặn lọc thu được chuyển trở lại phân xưởng ép để thu hồi dầu trong cặn. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 27 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 3.2.15 Thủy hóa Mục đích: Tách ra khỏi dầu các cặn háo nước như photphatit, protein...yếu tố quan trọng trong quá trình thủy hóa là lượng nước và nhiệt độ tiến hành.Quá trình thủy hóa tiến hành trong thiết bị hình trụ đáy hình côn có lắp bộ phận gia nhiệt, ống xoắn ruột gà và cánh khuấy.Việc xác định chế độ thủy hóa cần tiến hành ở phòng thí nghiệm. Quá thủy hóa được tiến hành theo trình tự sau. Cho dầu vào thiết bị thủy hóa sạch, nâng nhiệt độ dầu lên theo yêu cầu 50  60oC liên tục khuấy nhẹ nhàng trong suốt quá trình nâng nhiệt sau đó phun đều lên mặt dầu một lượng nước có nhiệt độ bằng nhiệt độ của dầu. Lúc này cần khuấy mạnh hơn 60  70 vòng/ phút để tăng cường xác suất va chạm giữa nước và các thành phần háo nước trong dầu. Lượng nước cho vào thường 1 3% so với lượng dầu, tiếp tục khuấy thêm 10  15 phút kể từ khi phun hết lượng nước cần thiết và nâng nhiệt độ của dầu thêm 5  7% nữa và để lắng tĩnh trong 12h . Qua van đáy tháo cặn thủy hóa vào bể để xử lý thu hồi photphatit dầu, được giữ lại để tiến hành trung hòa. Xử lý cặn photphatit. Cặn photphatit thu được sau khi lắng có thành phần chủ yếu là photphatit ( trên 50% ), cần xử lý tiếp tục để thu hồi photphatit thực phẩm và tiến hành theo trình tự sau: + Cho cặn vào nồi đáy côn, nâng nhiệt độ lên 90  95oC khuấy đều và rắc lên một ít hạt muối, sau thời gian lắng 2  3giờ hỗn hợp phân thành 3 lớp. Lớp trên cùng là dầu chưa đạt tiêu chuẩn (đang còn photphatit hòa tan) cho quay trở lại thiết bị thủy hóa.Lớp giữa là dịch photphatit với độ ẩm khoảng 40  50% dầu trung tính 24  30%.Lớp dưới là lớp nước muối thải ra ngoài. + Dịch photphatit tiếp tục đem sấy khô đến độ ẩm 4% ở nhiệt độ 80  85 0C rồi đựng trong bình màu kín sau đó được đưa vào kho bảo quản. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 28 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 3.2.16 Trung hòa Mục đích: + Tách axit béo tự do ra khỏi dầu. Axit tự do trong dầu là một trong những tạp chất làm cho dầu kém phẩm chất. Khi lượng axit béo tự do trong dầu vượt quá phạm vi cho phép không những gây trở ngại cho dầu vào mục đích thực phẩm mà còn hạn chế mục đích kỹ thuật khác. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng của dầu là thực phẩm hay kỹ thuật mà chọn phương pháp tách axit béo tự do nhằm đạt chỉ số axit quy định của dầu sau tinh chế. Việc tách axit béo tự do ra khỏi dầu phải đảm bảo theo yêu cầu sau: + Tác nhân đưa vào có khả năng phản ứng nhanh chóng với axit béo tự do không tác dụng với dầu trung tính. + Hỗn hợp phải nhanh chóng phân lớp và phân lớp triệt để. + Dầu trung tính lẫn trong cặn dễ dàng tách ra bằng các phương pháp đơn giản. + Không tạo thành dung dịch nhũ tương bền. Thực tế không đạt được yêu cầu vì tác nhân trung hòa thường tác dụng với dầu trung tính gây tổn hao dầu, phản ứng với axit béo tự do và tác nhân trung hòa là không hoàn toàn. Vì vậy sau trung hòa vẫn còn axit béo tự do. Những tác nhân trung hòa thường dùng để tách axit béo tự do trong sản xuất thường áp dụng các phương pháp như phương pháp trung hòa bằng kiềm NaOH, Na2CO3, NaHCO3. Dầu đậu tương sau khi thủy hóa thường có chỉ số axit lớn hơn 7 mg KOH nên ta chọn phương pháp trung hòa với nồng độ NaOH 105  420 g/l được tiến hành như sau: + Khuấy liên tục và nâng dầu lên nhiệt độ 55  650C tiếp theo khuấy mạnh hơn và phun lên mặt dầu dung dịch kiềm với nồng độ 120  150 g/l. sau khi phun hết lượng kiềm tiếp tục phun lên mặt dầu dung dịch muối ăn nồng độ 8  10%, lượng nước muối vào khoảng 20  30l/tấn dầu. Khi phun hết lượng nước muối khuấy chậm dần và ngừng khuấy lúc cặn đã tạo thành đặc chắc tách ra khỏi GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 29 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện dầu.Trước khi để lắng nâng nhiệt độ dầu lên 65  70oC thời gian lắng 6  8h. Qua van đáy tháo cặn vào thiết bị thu hồi dầu, còn dầu được bơm qua thiết bị rửa sấy. 3.2.17 Rửa và sấy dầu Rửa dầu Mục đích: + Tách cặn xà phòng và cặn thủy hóa còn sót lại trong dầu sau khi lắng ở công đoạn trung hòa. + Cặn xà phòng còn lại trong dầu sau công đoạn trung hòa chủ yếu là những hạt xà phòng có kích thước bé, các màng xà phòng . Quá trình rửa dầu được tiến hành như sau: Dầu trong nồi rửa được khuấy nhẹ và nâng nhiệt độ lên 90  95% tiếp theo phun đều dung dịch muối ăn ở trạng thái sôi nồng độ 8  10% so với khối lượng dầu. Để lắng tĩnh trong 1h.Tháo cặn và nước muối ra dầu còn lại trong nồi tiếp tục công đoạn sấy. Sấy dầu Mục đích: + Tách nước và không khí ra khỏi dầu. Dầu sau khi rửa có độ ẩm vào khoảng 0,5 0,6 %. Để tách nước trong dầu phải dùng phương pháp sấy để chuyển lượng nước trong dầu từ trạng thái lỏng sang trạng thái hơi bay ra ngoài. Dầu đậu tương trong thành phần cấu tạo có hàm lượng axit không no cao, ở nhiệt độ cao lại tiếp xúc với không khí nên rất dễ dàng bị oxi hóa làm cho dầu sẫm màu. Vì thế cần sấy trong điều kiện chân không nhằm hạ thấp nhiệt độ bay hơi của nước hạn chế được sự oxi hóa của dầu. Sấy chân không còn hạn chế sự trào bọt do ở thời kỳ đầu của quá trình sấy không khí trong dầu bốc lên rất mạnh, làm cho dầu trào ra khỏi nồi. Quá trình sấy dầu được tiến hành theo trình tự sau. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 30 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Vừa sấy vừa tạo độ chân không và nâng nhiệt độ lên khống chế nhiệt độ sấy ở 90  95% trong điều kiện áp suất dư 110  160 mmHg và sấy đến khi áp suất dư giảm xuống còn 50  60 mm Hg, không có bọt li ti nổi lên và mặt dầu phẳng lặng thì ngừng sấy. Dầu sau khi sấy có độ ẩm tối đa 0,2%, chỉ số axit nhỏ hơn 0,4mg KOH hàm lượng xà phòng nhỏ hơn 0,01%. 3.2.18 Tẩy màu Sự có mặt các chất màu trong dầu làm cho dầu có màu sắc, làm giảm giá trị cảm quan của dầu cũng như sản phẩm thực phẩm có sử dụng dầu. Một số chất màu còn có tính độc.Việc tách chất màu ra khỏi dầu là vấn đề cần thiết. Quá trình tẩy màu được tiến hành theo phương pháp hấp phụ với tác nhân hấp phụ là đất và than hoạt tính. Tạo độ chân không trong thiết bị rồi hút dầu từ thiết bị sấy sang. Liên tục khuấy và hút chất hấp phụ từ thùng chứa có đường ống nối với thiết bị tẩy màu. Thông thường hàm lượng chất hấp phụ khoảng 3  5% theo trọng lượng dầu và tỉ lệ than và đất hoạt tính là 1:2. Giữ dầu ở nhiệt độ 90  95oC trong điều kiện áp suất chân không 50  60 mmHg và khuấy 50  90 vòng/ phút trong thời gian 20  30 phút. Sau đó tăng từ từ áp suất trong nồi đến áp suất khí quyển rồi dừng khuấy, hỗn hợp dầu lẫn chất hấp phụ được đưa đi tách chất hấp phụ. 3.2.19 Ly tâm Mục đích: Tách tạp chất hấp phụ ra khỏi dầu sau khi tẩy màu. Quá trình ly tâm được tiến hành trên máy ly tâm siêu tốc ở điều kiện nhiệt độ 75  80oC, chất hấp phụ tách ra được đưa đi xử lý để tái sử dụng, còn dầu được đưa đi tẩy mùi. 3.2.20 Khử mùi Mục đích: Tách hợp chất có mùi ra khỏi dầu nhằm tăng tính cảm quan của dầu. Chất gây mùi có thể có sẵn trong nguyên liệu hoặc do công đoạn sản xuất trước đó mang vào như: mùi than, đất hoạt tính trong công đoạn tẩy màu. Hầu hết chúng tan trong GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 31 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện dầu, ít tan hoặc không tan trong nước, khi chưng cất với nước chúng sẽ cuốn theo hơi nước ra ngoài. Giữa triglixerit và các phần tử hợp chất gây mùi có nhiệt độ sôi chênh lệch nhau. Để tách hợp chất mùi được tiến hành theo phương pháp chưng cất. Ở nhiệt độ cao dầu có thể bị oxi hóa, bị thủy phân tạo thành các hợp chất gây mùi mới và dầu tự sẫm màu, khi chưng cất cần tiến hành ở nhiệt độ thấp trong thiết bị chân không . Trong sản xuất việc tạo độ chân không càng gặp nhiều khó khăn và phức tạp. Vì vậy để tăng cường khả năng bốc hơi các chất mùi rút ngắn thời gian chưng cất. Để đảm bảo chất lượng dầu và hiệu quả kinh tế chỉ nên tạo áp suất chân không bằng thiết bị Tuy-e hơi nước. Dầu trong nồi khử mùi được gia nhiệt đến nhiệt độ 220  2350C bằng hơi dầu dowthern. Hơi nước sục vào tẩy mùi cần bảo đảm các đặc tính sau: + Không có mùi vị lạ tránh không khí lọt vào làm ảnh hưởng độ chân không và gây ra những biến đổi về chất lượng dầu. + Hơi nước phải trung tính. + Phải là hơi quá nhiệt (230  2600C) đảm bảo đủ nhiệt độ chưng cất. Nếu hơi có nhiệt độ quá thấp, sẽ ngưng tụ trong dầu làm cho dầu kém chất lượng. Thời gian khử mùi 6  8 h. Dầu sau khi khử mùi được làm nguội xuống nhiệt độ 50  55oC và đi chiết chai bảo quản. 3.2.21 Chiết chai Dầu tinh chế được rót vào các chai dung tích 500ml, 1000ml, 2000ml bằng máy chiết rót 3.2.21.1 Loại bao bì Dầu tinh chế được rót vào các chai PET. PET thuộc nhóm polyester là loại copolymer được chế tạo bằng phản ứng trùng ngưng giữa ethylene glycol và dimethyl terephthalate ( DMT ) hoặc terephtalic ( TPA ) dưới áp suất thấp. PET là loại vật liệu plastic quan trọng dùng làm bao bì thực phầm. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 32 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 3.2.21.2 Các bước xử lý chai trước khi đưa vào chiết rót Vỏ chai PET được đặt trên băng chuyền trước khi vào hệ thống xúc rửa chiết rót và đóng nắp (gọi tắt là RFC). Nguồn nước tinh khiết từ bồn chứa được nối vào hệ thống RFC. Băng chuyền sẽ tự động vận chuyển chai PET vào hệ thống xúc rửa. Các chai di chuyển xoay vòng và vào đúng vị trí vòi nước xúc rửa. Lưu ý nước rửa có áp lực khá mạnh để rửa sạch chai PET do bơm thiết kế sẵn trong máy phun lên. Sau khi rửa, chai PET được sấy khô rồi đưa vào vị trí chiết rót 3.2.21.3 Cách chiết chai Dầu được chiết vào chai bằng nguyên tắc chiết đẳng áp, sau đó bổ sung thêm chất chống oxy hóa để ngăn cản sự oxy hóa của dầu. 3.2.22 Bảo quản dầu Dầu được đưa vào bảo quản trước khi đưa đi tiêu thụ, kho bảo quản dầu phải sạch sẽ, khô ráo và thoáng mát. 3.3 Các chỉ tiêu của dầu đậu tương tinh luyện + Chỉ số axit  0,4 mg KOH + Cặn cơ học, cặn xà phòng: không có + Độ ẩm và chất dễ bốc hơi ở 100oC  0,15% + Màu sắc: vàng sáng hoặc vàng xanh + Mùi vị: không có. + Độ trong của dầu sau khi lắng ở 20oC trong 24h trong suốt. + Nhiệt độ bùng cháy của dầu không thấp hơn 240oC. CHƯƠNG 4 CÂN BẰNG VẬT LIỆU Để chọn thiết bị cho phù hợp, tính được hiệu suất làm việc cũng như sản phẩm của nhà máy, để lập kế hoạch sản xuất thì trước tiên phải tính cân bằng vật liệu, vì thế ta phải lập biểu đồ sản xuất. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 33 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 4.1 Lập biểu đồ sản xuất 1. Biểu đồ số ca, số tháng sản xuất. Nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh chế hoạt động theo số ngày quy định trong năm để đảm bảo hiệu quả kinh tế . Nhà máy chỉ nghỉ sản xuất vào những ngày lễ, tết, chủ nhật và cả tháng 9 để đại tu lại thiết bị máy móc.Những tháng còn lại đều hoạt động 3 ca liên tục. Bảng 4.1: Biểu đồ thời gian sản xuất trong năm Tháng 1 Thời gian x sản xuất 2 3 4 5 6 7 8 x x x x x x x 9 10 11 12 x x x 2. Biểu đồ số ngày / số ca sản xuất. Số ngày trong năm:365 (ngày) Số ngày nghỉ để đại tu: 30 (ngày) Số ngày nghỉ lễ, tết, chủ nhật: 55 (ngày) Số ngày sản xuất: 365 - (30 + 55) = 280 (ngày) Số ca sản xuất: 280x 3 = 840 (ca) Số giờ sản xuất: 840x 8 = 6720 giờ. Năng suất của nhà máy: 70 ×1000 = 2916, 67 24 kg hạt /giờ 4.2 Tính cân bằng vật liệu Các thông số kỹ thuật ban đầu. + Hàm lượng vỏ quả: 8% so với lượng quả + Hàm lượng nhân: 92% so với lượng quả + Hàm lượng dầu của nhân: 22% so với lượng chất khô + Độ ẩm bột nghiền: 12% + Độ ẩm bột sau khi chưng: 14% GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 34 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện + Độ ẩm bột sau khi sấy: 6% + Hàm lượng dầu trong khô dầu I: 9% so với lượng chất khô + Hàm lượng dầu trong khô dầu II: 5% so với lượng chất khô + Độ ẩm dầu sau khi ép 1% + Độ ẩm dầu sau khi sấy 0,2% +Chỉ số axit của dầu thô 8 (mg KOH/g) +Năng suất nhà máy 70 tấn hạt/ngày Bảng 4.2: Mức hao hụt ở các công đoạn tính theo % so với khối lượng STT Công đoạn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Phơi sấy, làm sạch Bảo quản Bóc vỏ Nghiền cán Chưng sấy Ép sơ bộ Nghiền búa Ép kiệt Lắng Gia nhiệt Lọc Thủy hóa Trung hòa Rửa sấy Tẩy màu Ly tâm Khử mùi Chiết chai Hao hụt % so với khối lượng nguyên liệu 2,5 0,5 8 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 1,0 2,0 2,0 1,5 1,5 1,0 0,5 0,5 Tính cân bằng vật liệu Lượng nguyên liệu đưa vào sản xuất 70 tấn hạt/ ngày. 1.Lượng nguyên liệu thu nhận vào nhà máy 2916.67 kg/h 2.Lượng nguyên liệu đem đi bảo quản GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 2916,67 x 35 100 − 2,5 100 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện = 2843,75(kg/h) 3.Lượng nguyên liệu đem đi bóc vỏ 2843,75 x 100 − 0,5 100 = 2829,53(kg/h) 4.Lượng nguyên liệu đem nghiền cán 2829,53 x 100 − 8 100 = 2603,17(kg/h) 5.Lượng bột nghiền đem chưng sấy 2603,17 x 100 − 0,5 100 = 2590,16(kg/h) Lượng ẩm trong bột nghiền 2590,16 x 12 100 = 310,82 (kg/h) Gọi lượng ẩm thêm vào khi chưng là a để sau khi chưng đạt độ ẩm là 14 % Ta có: 310,82 + a 2590,16 + a = 14 100 ⇒ a = 60,24 (kg/h) Gọi lượng ẩm bay ra khi sấy là b để sau khi sấy đạt độ ẩm là 6% Ta có 310,82 + a − b 2590,16 + a − b = 6 100 ⇒ b = 225,57 (kg/h) 6.Lượng bột chưng sấy đem vào ép sơ bộ (2590,16 + 60,24 – 225,57) x 100 − 0,5 100 = 2412,71(kg/h) 7.Lượng dầu thu được sau khi ép sơ bộ GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 36 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Gọi Bx là lượng bột chưng sấy đem vào ép sơ bộ Bx = 2412,71 (kg/h) Lượng chất khô(cả dầu) trong bột chưng sấy k x = Bx × 100 − 6 100 2412,71 x 100 − 6 100 = 2267,94 (kg/h) Lượng dầu trong bột chưng sấy Dx = k x × 22 100 Dx = 2267,94 × 22 100 = 498,95 (kg/h) Gọi lượng dầu ép sơ bộ là X (lí thuyết) ⇒ Lượng dầu còn lại trong khô dầu I là. (k x − X ) × I= 9 100 (kg/h) Ta có phương trình cân bằng dầu khi ép sơ bộ X + (k x − X ) × X= 9 = Dx 100 100 × 498,95 − 9 × 2267,94 91 = 323,99 (kg/h) Do có hao hụt, nên lượng dầu thu được sau ép sơ bộ là: X' = 100 − 0,5 × X = 322,37 100 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH (kg/h) SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 37 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 8.Lượng khô dầu I đem nghiền búa ( Bx − X ' − X ' ×1%) × 100 − 0,5 100 − 0,5 = (2412,71 − 322,37 − 322,37 ×1%) × 100 100 = 2076,68(kg/h) Trong đó X’.1% :lượng ẩm chuyển vào dầu 9.Lượng bột nghiền khô dầu I đưa vào ép kiệt 2076, 68 × 100 − 0,5 = 2066,30 100 (kg/h) 10.Lượng dầu thu được khi ép kiệt Ta có phương trình cân bằng ẩm khi ép sơ bộ B x × Wx = ( B x − X ) × Wy = ⇒ 100 − 0,5 100 − 0,5 ×Wy + X × × WD 100 100 B x × W x − 0,995 × X × WD 0,995 × ( B x − X ) Trong đó Wy: độ ẩm của khô dầu I(%) Bx: Lượng bột chưng sấy BX = 2412,71 (kg/h) X : Lượng dầu ép sơ bộ được X = 323,99 kg/h (lí thuyết) Wx : độ ẩm bột chưng sấy WX = 6% WD : độ ẩm dầu sau khi ép WD = 1% Wy = ⇒ 2412, 71× 6% − 0,995 × 323,99 ×1% 0, 995 × (2412,14 − 323,99) ⇒ Wy = 0,068 = 6,8% Gọi BY là lượng bột nghiền khô dầu I đem đi ép kiệt By = 2066,30 (kg/h) Lượng chất khô(cả dầu) trong bột nghiền khô dầu I GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 38 Ky = Ky = 100 − W y 100 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện × By 100 − 6,8 × 2066,30 100 = 1925,79 (kg/h) Lượng dầu trong bột nghiền khô dầu I Dy = 9 9 × Ky = ×1925, 79 = 173, 21 100 100 (kg/h) Gọi Y là lượng dầuthu được khi ép kiệt (lí thuyết) ⇒ Lượng dầu còn lại trong khô dầu II là Y + (K y − Y ) × Y= 100 × Dy − 5 × K y ⇒ 95 5 = Dy 100 = 100 ×173, 32 − 5 × 1925, 79 = 81, 08 95 (kg/h) Do có hao hụt, nên lượng dầu thực tế thu được khi ép kiệt : Y' = 100 − 0,5 × Y = 80, 68 100 (kg/h) 11.Lượng khô dầu II sau khi ép kiệt ( By − Y − Y × 1%) × 100 − 0,5 100 − 0,5 = (2066,30 − 81, 08 − 81, 08 ×1%) × 100 100 = 1974,19(kg/h) Trong đó Y.1% : lượng ẩm chuyển vào dầu 12.Lượng dầu đem đi lắng (X + Y )× 100 − 0,5 = X ' + Y ' = 322,37 + 80, 68 = 403,05 100 (kg/h) 13.Lượng dầu đem đi gia nhiệt GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 39 100 − 1 = 399, 02 100 403, 05 × Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện (kg/h) 14.Lượng dầu đem đi lọc 399,02 × 100 − 0,5 = 397, 02 100 (kg/h) 15.Lượng dầu đem đi thủy hóa 100 − 1 = 393, 05 100 397, 02 × (kg/h) 16.Lượng dầu đem đi trung hòa 100 − 2 = 385,19 100 393, 05 × (kg/h) 17.Lượng dầu đưa vào công đoạn rửa sấy 100 − 2 = 377, 49 100 385,19 × (kg/h) 18.Lượng dầu đem vào tẩy màu 100 − 1,5 = 371,83 100 377, 49 × (kg/h) 19.Lượng dầu đem vào công đoạn ly tâm 371,83 × 100 − 1,5 = 366, 25 100 (kg/h) 20.Lượng dầu đem khử mùi 366, 25 × 100 − 1 = 362,59 100 (kg/h) 21.Lượng dầu đem chiết chai 362,59 × 100 − 0,5 = 360, 77 100 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH (kg/h) SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 40 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 22.Lượng dầu thành phẩm 360,77 × 100 − 0,5 = 358,97 100 (kg/h) 4.3 Tính nguyên vật liệu phụ 1. Lượng nước cần dùng để thủy hóa(3% so với khối lượng dầu) 393,05 × 3 = 11, 79 100 (kg/h) 2. Lượng NaOH kỹ thuật cần dùng để trung hòa K= A × D × 40 f × 56,11 a Trong đó : A : Chỉ số axit của dầu cần trung hòa A = 8 (mgKOH/g) D : Lượng dầu cần trung hòa D = 385,19 (kg/h) 40; 56,11: Khối lượng phân tử NaOH và KOH f : Hệ số kiềm dư f = 1,3 a : Độ tinh khiết của NaoH thực phẩm a = 1 K= ⇒ 8 × 10 −3 × 385 ,19 × 40 1,3 × = 2,86 56,11 1 (kg/h) 3. Lượng dung dịch NaOH cần dùng để trung hòa kdd = K .1000 .ρ η Trong đó : K : Lượng NaOH kỹ thuật cần dùng để trung hòa K = 2,86 (kg/h) η : Nồng độ dung dịch kiềm η = 105 (g/l) ρ : Khối lượng riêng của NaOH ở 50oC ρ = 1,105 (kg/l) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp k dd = ⇒ 41 2,86 × 1000 × 1,105 = 30,05 105 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện (kg/h) 4. Lượng dung dịch muối 10% dùng để tăng cường khả năng lắng cặn xà phòng(30 lít/tấn dầu) VNACL = 30 × 385,19 = 11,56 1000 (l/h) 5. Lượng dung dịch muối nồng độ 10% dùng để rửa lần đầu(10% so với khối lượng dầu) 377, 49 × 10 = 37.75 100 (kg/h) 6. Lượng nước ở trạng thái sôi dùng để rửa(2 lần mỗi lần 10% so với khối lượng dầu) 2 × 377, 49 × 10 = 75,50 100 (kg/h) 7. Lượng chất hấp phụ cần dùng để tẩy màu(3% so với khối lượng dầu) 371,83 × 3 = 11,15 100 (kg/h) Trong đó: bao gồm cả than hoạt tính và đất hoạt tính với tỉ lệ 1:2 Lượng than hoạt tính cần dùng 1 11,15 × = 3, 72 3 (kg/h) Lượng đất hoạt tính cần dùng 2 11,15 × = 7, 44 3 (kg/h) 8. Lượng chất chống oxy hóa Trong công đoạn chiết chai, lượng chất bảo quản cần dùng chiếm 0,05%. MCBQ = 0,0005.360,77 = 0,18 (kg/h) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 42 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Trên cơ sở đã tính toán trên ta lập được bảng tổng kết tương ứng với năng suất nhà máy 70 tấn hạt/ngày. Bảng 4.3 : Tổng kết cân bằng vật liệu STT Tên công đoạn 1 2 3 4 5 Thu nhận Bảo quản Bóc vỏ Nghiền cán Chưng sấy Nguyên liệu chính (kg/h) 2916,67 2843,75 2829,53 2603,17 2590,16 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH Nguyên liệu phụ Tên nguyên liệu kg/h Nước nóng 60,24 SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 43 Ép sơ bộ 2412,71 Dầu ép I 322,37 Khô dầu I 2076,68 Ép kiệt 2066,30 Dầu ép II 80,68 Khô dầu II 1974,19 8 9 10 11 Lắng Gia nhiệt Lọc Thủy hóa 403,05 399,02 397,02 393,05 12 Trung hòa 385,19 13 Rửa sấy 377,49 14 Tẩy màu 371,83 15 16 17 18 Ly tâm Khử mùi Chiết chai Thành phẩm 366,25 362,59 360,77 358,97 6 7 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Nước nóng Dung dịch NaOH Dung dịch NaCl 10% Dung dịch NaCl 10% Nước nóng Than hoạt tính Đất hoạt tính 11,79 30,05 11,56 37,75 75,50 3,72 7,44 Chất chống oxy hóa 0,18 CHƯƠNG 5 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 5.1 Máy làm sạch nguyên liệu: Năng suất cần thiết : 2916,67 (kg/h) Chọn máy sàng quạt STC – 40 có đặc tính kỹ thuật như sau: Xem hình 5.1 phụ lục 1. Năng suất (kg/h) : 6000 Công suất cần thiết (KW) Đối với sàng : 1 Đối với quạt : 1,7 Độ nghiêng sàng (o) : 10 ÷ 12 Khả năng làm sạch % : 96,2 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 44 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Cát, bụi, sâu mọt : 85 Kích thước máy : D × R × C = 1500 × 1100 × 2800 Tốc độ trục quay v/p : 460 Số lượng (cái) : 1 5.2 Máy bóc vỏ Năng suất cần thiết: 2829,53 (kg/h) Chọn máy tách vỏ đậu nành KSTK-500B [12] Xem hình 5.2 phụ lục 2. Hãng sản xuất : Kingsun Đường kính đĩa xát (mm) : 500 Hiệu suất xát vỏ (%) : 95 Hiệu quả tách vỏ (%) : 98 Điện áp (V) : 380 Sản lượng (kg/h) : 1000 ÷ 1500 Trọng lượng tịnh (kg) : 450 Kích thước máy (mm) : 600 Số lượng (cái) :2 × 1700 × Công suất kéo (KW) : 5,5 Công suất quạt (KW) : 0,75 2000 5.3 Máy nghiền trục: Năng suất cần thiết : 2603,17 (kg/h). Chọn máy nghiền hai đôi trục, có các đặc tính kỹ thuật sau: Xem hình 5.3 phụ lục 3. Năng suất (kg/h) : Kích thước trục nghiền D x L (mm): Kích thước máy (mm) : Vận tốc của trục (m/s) : 1500 450 1500 × × 100 1350 × 1500 Quay nhanh 60 ÷ Quay chậm 2,4 4,8 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 45 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Công suất động cơ điện (KW) : 12 Số lượng : 2 5.4 Nồi chưng sấy Năng suất cần thiết : 2590,16 (kg/h) Chọn nồi chưng 6 tầng của máy ép sơ bộ FP - 75 do Đức chế tạo, với các đặc tính kỹ thuật sau: [9, tr99] Xem hình 5.4 phụ lục 4. Năng suất (kg/h) : 5000 (kg/h) Công suất động cơ điện (KW) Đường kính của tầng (mm) : : 19 2200 Chiều cao bên trong mỗi tầng (mm) : 430 Kích thước cửa chuyển nguyên liệu (mm): 200 Tốc độ trục khuấy (vòng/phút) : Kích thước nồi (mm), đường kính : Chiều cao Số lượng (cái) 0,5 2200 : : 300 21  23 : Áp suất hơi làm việc (Mpa) × 3000 1 5.5 Máy ép sơ bộ Năng suất cần thiết : 2412,71 (kg/h) Chọn máy ép sơ bộ FP - 75 do Đức chế tạo, với các đặc tính kỹ thuật sau: Xem hình 5.5 phụ lục 5. Năng suất (kg/h) : 1250 Số ngăn cấp : 4 Lòng ép được lắp ghép từ các thanh căn, hình thành 4 ngăn (cấp) I, II, III và IV. Giữa các ngăn được phân chia bằng một vòng bán nguyệt. Vòng bán nguyêt rộng (mm) :7,25 Chiều dài lòng ép (mm) : 1167,5 Đường kính trong các ngăn (mm) I GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH : 250 SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 46 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện II : 200 III : 220 IV : 240 Cự ly khe căn ở các ngăn (mm) I : 2,0 II : 1 III : 0,45 IV : 0,45 Số vòng quay của trục vít (vòng/phút): 24  26 Công suất động cơ điện (KW) : 10 Kích thước máy (mm) D × W × H : 2850 × 1040 × 1610 Số lượng máy (cái) : 2 5.6 Máy ép kiệt Năng suất cần thiết : 2066,30 (kg/h) Chọn máy ép kiệt EP do Đức chế tạo có đặc tính kỹ thuật sau: [9, tr130]. Năng suất (kg/h) : 2500 Số đoạn vít trên trục vít (đoạn) :67 Tần số quay của trục vít (vòng/phút) : 4,5  6 Số ngăn (cấp) :4 Chiều dài lòng ép (mm) : 1033,5 Đường kính và chiều dài các ngăn (mm): I : 180 và 177,5 II : 158 và 267,5 III : 174 và 270 IV : 190 và 270 Hàm lượng dầu của bột ép trong các ngăn lòng ép như sau: I : 13,3% II : 7,8% III : 7,3% GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 47 IV Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện : 7% Cự ly khe căn ở các ngăn lắp (mm) như sau: I : 0,8  1 II : 0,5  0,7 III : 0,25 IV : 0,15  0,2 Kích thước (mm) D × R × C : 2820 Công suất động cơ điện (kW) : 16 Số lượng (cái) :1 × 1680 × 1650 5.7 Máy nghiền khô dầu 1 Năng suất cần thiết : 2076,68 (kg/h) Chọn máy nghiền búa RAV – 3000 Xem hình 5.6 phụ lục 6. Năng suất (kg/h) : 2400 Công suất cần thiết của rôto (kW) : 20,8 Số vòng quay của rôto ( vòng/phút ) :2590 Vận tốc vòng của các búa (m/s) : 80 Số búa : 270 Đường kính đầu búa (mm) : 500 Kích thước buồng nghiền : Đường kính : 520 Chiều rộng : 360 Kích thước máy (mm) : 2690 x 1100 x 2850 Khối lượng (kg) : 1000 Số lượng (cái) :1 5.8 Tinh chế dầu và chiết chai 5.8.1 Bể chứa dầu sau khi ép Lượng dầu sau khi ép: 403,05 (kg/h) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 48 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Để đảm bảo cho quá trình sản xuất được liên tục cần phải xây dựng một bể chứa dầu. V = Thể tích một bể chứa dầu trong 3 giờ sản xuất: Mxt dxη d : Khối lượng riêng của dầu ρ = 910kg/m3 Trong đó: η : Hệ số chứa đầy η = 0,85 M: Lượng dầu sau khi ép V = 3.403,05 = 1,66 910.0,8 Bể xây dựng bằng xi măng có tráng men với kích thước sau (mm): D × R × C = 1,1 x 1,1 x 1,66 Trong đó tường gạch men có bề dày: 0,1 m Số thiết bị :1 cái 5.8.2 Thiết bị lắng Năng suất cần thiết: 403,05 (kg/h) Khối lượng riêng của dầu ρ = 9103 kg/m3 Thời gian lắng: tl = 2h Hệ số chứa đầy: chọn βl = 0,75 => Thể tích thiết bị lắng: V = 403,05 x 2 = 1,18 910 x 0,75 Thiết bị dạng hình trụ, đáy côn, góc ở đáy 600, đường kính của thiết bị: D = 1m Chọn: al = ht hn = 1,5 => Chiều cao đoạn côn: HC = tg x GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH D 2 = tg 600 x 1 2 = 0,866 (m) SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 49 VC = Dung tích đoạn côn : Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện HC D 2 0,87 12 xπ = x3,14 x = 0,228 3 4 3 4 (m3) Dung tích đoạn trụ VT = V – VC = 1,18 – 0,228 = 0,952 m 3 HT = Chiều cao đoạn trụ: VT x 4 0,952 x 4 = = 1,213 πxD 2 3,14 x12 (m) => Chiều cao thiết bị H = HT + HC = 1,213 + 0,866 = 2,079 (m) Để sản xuất được liên tục ta chọn 2 thiết bị. Xem hình 5.7 phụ lục 7. 5.8.3 Thiết bị gia nhiệt Năng suất cần thiết: 399,02 (kg/h) Chọn thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm Các thông số của thiết bị gia nhiệt được chọn: Nhiệt độ của hơi: 132,90C Nhiệt độ dầu vào: 350C Nhiệt độ dầu ra: 600C Diện tích truyền nhiệt được tính theo công thức: F= Q ∆t xK (m2) [5, tr280] Trong đó: ∆t : hiệu số chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa dầu và tác nhân truyền nhiệt. => ∆t1 = 132,9 -60 = 72,90C => ∆t2 = 132,9 -35 = 97,90C => ∆t = ∆t1 + ∆t2 72,9 + 97,9 = = 85, 40 C 2 2 * Hệ số truyền nhiệt 3 k = 46,8. w2 (công thức thực nghiệm) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 50 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Trong đó: w là vận tốc dòng chảy của dầu trong ống, chọn w = 0,5 m/s 3 0,5 2 => k = 46,8 x = 29,482 (W/m2độ) * Lượng nhiệt trao đổi Q = Gd.Cd.∆t ,(W) Với: ∆t = 60-35 = 25 0C Cd: nhiệt dung riêng của dầu, Cd = 0,5 kcal/kgđộ Cd = 0,5.4,1868.103 = 2093,4 J/kgđộ Gd: lượng dầu đem gia nhiệt, Gd = D11 = 399,02 (kg/h) = 0,111 kg/s => Q = 0,111.2093,4.25 = 5809,185 (W) * Diện tích truyền nhiệt: F = F= Q ∆t × k 5809 ,185 = 2,307 85 ,4 x 29,482 (m2) => * Chọn kích thước ống truyền nhiệt như sau: Chiều cao ống: h =1,4 m Đường kính trong: dt = 0,032 m Đường kính ngoài: dn = 0,036 m ⇒ Đường kính trung bình: dtb = d n + d t 0, 032 + 0, 036 = 2 2 = 0,034 (m). => Số ống của thiết bị: n= n= F π .d tb .h F 2,307 = = 14,378 πxd tb xh 3,14 x0,0365 x1,4 (ống) => Chọn n = 15 ống GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 51 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện => Chọn kiểu ống bố trí dạng hình tròn theo tiêu chuẩn 19 ống, 2 vòng tròn [5, tr48]. * Đường kính trong của thiết bị: Dt = t.(2n0 + 1), (m) [5, tr49] Trong đó: ÷ t: bước ống, t = 1,2 1,5dn Chọn t = 1,2.dn = 1,2.0,036 = 0,0432 m n0: số vòng tròn, n0 = 2 => Dt = 0,0432.(2.2 + 1) = 0,216 (m). * Đường kính ngoài của thiết bị gia nhiệt: Chọn chiều dày của thép làm vỏ thiết bị: δ1 = 4 mm = 0,004 m => Dn = Dt + 2.δ1 = 0,216 + 2.0,004 = 0,224(m). * Đường kính của nắp thiết bị gia nhiệt: Chọn chiều dày của thành mặt bích: δ2 = 50 mm = 0,05 m => Dnắp = Dn + 2.δ1 = 0,224 + 2.0,05 = 0,324 (m). * Chiều cao của thiết bị gia nhiệt: H = h 1 + h2 + h3 . Với: h1: chiều cao ống truyền nhiệt, h1 = 1,4 m h2, h3: chiều cao đoạn đế dưới và nắp trên của thiết bị h2 = h3 = 0,2 m ⇒ h = 1,4 + 0,2 + 0,2 = 1,8 (m). Để sản xuất được liên tục ta chọn 2 thiết bị. 5.8.4 Thùng chứa dầu sau gia nhiệt Lượng dầu sau gia nhiệt 397,02 (kg/h) Khối lượng riêng của dầu 0,91 x 103 (kg/m3) Hệ số chứa dầu 0,8 Dung tích thùng chứa dầu trong 5 giờ: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp V = 52 397,02 × 5 = 2,727 0,91x10 3 x0,8 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện (m3) Kích thước thùng chứa: +đường kính: D = 1 m H = +chiều cao: Vx4 2,727 x 4 = = 3,474 2 πxD 3,14 x 2,5 2 (m) Chọn 1 thùng. 5.8.5 Thiết bị lọc Lọc bằng thiết bị lọc khung bản Xem hình 5.8 phụ lục 8. Năng suất cần thiết: 397,02 (kg/h) Khối lượng riêng của dầu dd = 0,91.103 kg/m3 => Vloc = 0,436(m3/h) = 436 (l/h) => Chọn máy lọc khung bản hiệu: B9 − BΦC 423 − 53 − 00 − 00 [15]. Có các đặc tính kỹ thuật sau: Năng suất (m3/h): 3,5 Bề mặt lọc (m2) : 6 Số tấm lọc (tấm) : 45 Kích thước bản (m) : 365 × 375 Áp suất làm việc (Mpa) : 0,25 Kích thước tấm (mm) : 365 × 360 Kích thước ngoài của máy (mm): dài x rộng x cao = 1750 × 780 × 1225 Công suất động cơ điện (Kw): 2,8 Khối lượng (kg): 1470 Để đảm bảo năng suất cần lọc ta chọn 1 thiết bị. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 53 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 5.8.6 Thiết bị thủy hóa – trung hòa Khối lượng riêng của dầu d = 0,91.103 kg/m3 Thiết bị phải có dung tích đủ để chứa lượng dầu, kiềm, nước muối, nước nóng dùng trong quá trình thủy hóa hay trung hòa * Quá trình thủy hóa Năng suất cần thiết: 393,05 (kg/h) Dầu được đun nóng lên 500C, thời gian thủy hóa là tth = 3 h Lượng nước cần cho thuỷ hoá: mnth = 11,79 (kg/h) Nhiệt độ của nước dùng thủy hóa: tnth = 600C => khối lượng riêng của nước 50 n đưa đi thủy hoá: d = 998,07 kg/m3 Hệ số chứa đầy: chọn βth = 0,8 * Quá trình trung hòa Năng suất cần thiết: 385,19 (kg/h) Nhiệt độ trung hòa 600C, thời gian trung hòa là ttrh = 9 h - Nước muối: Lượng nước muối cần để trung hoà: mddNaCl = 11,56 (kg/h) Nước muối dùng để trung hòa ở dạng sôi (t = 100 0C) có nồng độ 10% => khối lượng riêng của nước muối: d 100 nm (10%) = 1,0277 g/cm3 = 1,0277.103 kg/m3 - Dung dịch kiềm: Lượng kiềm cần để trung hoà: mNaOH = 32,62(kg/h) Sử dụng kiềm có nồng độ 10%, nhiệt độ của kiềm bằng với nhiệt độ của dầu khi trung hòa do đó nhiệt độ của kiềm là 600C => khối lượng riêng của kiềm d 60 NaOH (10%) = 1,088 g/cm3 = 1,088.103 kg/m3 - Hệ số chứa đầy: chọn βtrh = 0,8 => Tổng thể tích của dầu và nước dùng trong quá trình thủy hóa: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 54 ΣVth = 393,05.3 910 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 11,79.3 998,07 = 1,331 (m3) + => Tổng thể tích của dầu, kiềm và nước muối dùng trong quá trình trung hòa: ΣVtrh = 393,05 11,56 32,62 x9 + x9 + x9 3 3 0,91x10 1,0277 ×10 1,088 x103 = 4,259(m3) Ta có ΣVth < ΣVtrh mà quá trình thủy hóa và trung hòa ở cùng một thiết bị (thủy hóa xong rồi trung hòa) nên ta chỉ tính theo phần khối lượng lớn hơn hay tính thể tích chứa theo lượng dầu, kiềm và nước muối dùng trong quá trình trung hòa => Thể tích của thiết bị cần dùng để trung hòa: V = 4,259 = 5,324 0,8 ( m3 ) Thiết bị dạng hình trụ, đáy côn, góc ở đáy 600 Chọn: atrh = ht hn = 1,4 => Đường kính của thiết bị: 3 24.Vtrh π .tgα .( 3a + 1) Dtrh = 3 24.5,324 3.14.tg 60.( 3.1,4 + 1) = => Chiều cao đoạn côn: HC = tg x = 1,653 (m) D 2 = tg 600 x 1,653 2 = 1,431 (m) Dung tích đoạn côn: VC = HC D 2 1,431 1,653 2 xπx = x3,14 x = 1,023 3 4 3 4 (m3) Dung tích đoạn trụ: VT = V – VC =5,324– 1,023 = 4,301 (m3) Chiều cao đoạn trụ: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 55 HT = Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện VT x 4 4,301x 4 = = 2,0 2 πxD 3,14 x1,653 2 (m) => Chiều cao thiết bị: H = HT + HC = 2,0+ 1,431= 3,431(m) Để quá trình sản xuất liên tục, chọn hai thiết bị thủy hóa trung hòa. Xem hình 5.9 phụ lục 9. 5.8.7 Thiết bị rửa sấy Quá trình rửa sấy được thực hiện ở 900C Rửa bằng nước muối sôi và 2 lần bằng nước sôi, tổng thời gian cho cả quá trình rửa sấy: trs = 4 h Hệ số chứa đầy: chọn βrs = 0,8 Năng suất cần thiết: 377,49 (kg/h) Khối lượng riêng của dầu dd = 0,91.103 kg/m3 Khối lượng nước muối dùng để rửa: mnmrd = 37,75 (kg/h) Khối lượng nước sôi dùng để rửa: mnsrd = 75,50 (kg/h) Nước muối nồng độ 10% và nước dùng để rửa ở nhiệt độ sôi (100 0C) => khối lượng riêng của nước muối ở 1000C: d 100 nm (10%) = 1,0277 g/cm3 = 1,0277.103 kg/m3 Khối lượng riêng của nước ở 1000C: d 100 n = 958,38 kg/m3 => Thể tích của nước muối dùng để rửa: Vnm rd = mnmrd 100 d nm 37,75 1,0277.10 3 = 0,037 (m3/h) = 37(l/h) = => Thể tích của nước sôi dùng để rửa: Vnước rd = mnsrd d n100 75,50 958,38 = = 0,079 (m3/h) = 79 (l/h) Thời gian rửa bằng nước muối trnm = 1,5 h GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 56 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Thời gian rửa bằng nước sôi t 1rns = 70 phút (sau khi rửa 30 phút để lắng 40 phút) Thời gian rửa bằng nước sôi lần cuối cùng t 2rns = 1,5 h (lần cuối rửa nước sôi trong 30 phút và để lắng 1 h) Vậy dung tích thiết bị rửa sấy: 377,49 75,50 x4 + x1,5 3 958,38 0,91x10 Vrs = = 2,222 0,8 m3 Thiết bị dạng hình trụ, đáy nón, góc ở đáy 600 Chọn: ars = ht hn = 1,4 => Đường kính của thiết bị: 3 24.Vrs π .tgα .( 3a + 1) Drs = 3 24.2,222 3,14.tg 60.( 3.1,4 + 1) = => Chiều cao đoạn côn: HC = tg x = 1,235 (m) D 2 = tg 600 x 1,235 2 = 1,070 (m) Dung tích đoạn côn: VC = HC D 2 1,070 1,235 2 xπx = x3,14 x = 0,427 3 4 3 4 (m3) Dung tích đoạn trụ: VT = V – VC =2,222 – 0,427 = 1,795 (m3) Chiều cao đoạn trụ: HT = VT x 4 1,795 x 4 = = 1,500 2 πxD 3,14 x1,235 2 (m) => Chiều cao thiết bị H = HT + HC = 1,070 + 1,500= 2,570 (m) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 57 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Để quá trình sản xuất liên tục, chọn hai thiết bị thủy hóa trung hòa chọn 2 thiết bị. 5.8.8 Thiết bị tẩy màu Lượng dầu cần tẩy màu: 371,83(kg/h) Khối lượng riêng của dầu dd = 0,91.103 kg/m3 Thời gian tẩy màu: ttm = 1h Hệ số chứa đầy: chọn βtm = 0,8 Khối lượng than, đất dùng tẩy màu: mthan = 3,72 (kg/h) và mđất = 7,44 (kg/h) Khối lượng riêng của than và đất: dthan = 1450 kg/m3 và ddat = 1800 kg/m3 => Thể tích thiết bị: 371,83 3,72 7,44 + + 3 0,91x10 1450 1800 = 0,554 0,75 (m3) Vtm= Thiết bị dạng hình trụ, đáy nón, góc ở đáy 600 Chọn: atm = ht hn = 1,8 => Đường kính của thiết bị: 3 24.Vtm π .tg α .( 3a + 1) Dtm = 3 24.0,554 3,14.tg 60.( 3.1,8 + 1) = => Chiều cao đoạn côn: HC = tg x VC = Dung tích đoạn côn : = 0,725 (m) D 2 = tg 600 x 0,725 2 = 0,628 (m) HC D 2 0,628 0,725 2 xπx = x3,14 x = 0,086 3 4 3 4 (m3) Dung tích đoạn trụ: VT = V – VC = 0,554 – 0,086 = 0,468 (m3) Chiều cao đoạn trụ: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp HT = 58 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện VT x 4 0,468x 4 = = 1,134 2 πxD 3,14 x0,725 2 (m) => Chiều cao thiết bị: H = HT + HC = 1,134 + 0,628= 1,762 (m) Để đảm bảo năng suất ta chọn 2 thiết bị. Xem hình 5.10 phụ lục 10. 5.8.9 Máy ly tâm Năng suất cần thiết: 366,25 ( kg/h ) Dung tích: V = 366,25 = 402,473 0,91 ( l/h ) Chọn máy li tâm siêu tốc RAS-150 có các thông số: Năng suất (l/h) : 1600 Đường kính buồng li tâm (mm): 500 Vận tốc (vòng/phút) : 6000 Kích thước (mm): Dài x Rộng x Cao : 1000 x 500 x 900 Công suất động cơ điện (kW) : 8 Chọn 1 thiết bị. 5.8.10 Thiết bị khử mùi Lượng dầu vào khử mùi: 362,59 (kg/h) Chọn thiết bị tẩy mùi có dạng hình trụ đứng, bên trong có bố trí ống xoắn ruột gà. Đáy và nắp hình chổm cầu. Ở đáy có ống phun hơi trực tiếp bên trong thiết bị, ngoài ra còn có một ống lưu thông ở giữa để tăng cường sự tiếp xúc hơi trực tiếp với dầu trong thiết bị. Tổng thời gian khử mùi là tkm = 6 h Khối lượng riêng của dầu dd = 0,91.103 kg/m3 Hệ số chứa đầy: chọn βkm = 0,8 => Thể tích thiết bị: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 59 V = 362,59 x6 = 2,988 0,91x10 3 x0,8 Vkm = Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện (m3) * Thể tích chỏm cầu: Vcc = π .h  2 d2   h + 3.  6  4  Chọn: D = 1,5 m, H = 0,4 m Vậy: VCC = πx0,5 1,5 2 x(0,4 2 + 3 x ) = 0,483 6 4 (m3) => Thể tích trụ: Vkm Vt = - 2.Vcc = 2,988 - 2.0,483 = 2,022 (m3) Suy ra chiều cao đoạn trụ: HT = Vt x 4 2,022 x 4 = = 1,145 2 πxD 3,14 x1,5 2 (m) => Chiều cao của thiết bị: h = Ht + 2.H = 1,145+ 2.0,4 = 1,945(m) Để sản xuất được liên tục ta chọn 2 thiết bị. Xem hình 5.11 phụ lục 11. 5.8.11 Xitec chứa dầu sau khi khử mùi Năng suất cần thiết: 360,77 (kg/h) Khối lượng riêng của dầu dd = 0,91.103 kg/m3 Hệ số chứa đầy: chọn βxtkm = 0,8 => Thể tích của xitec chứa dầu sau khi khử mùi: V = 360,77 = 0,496 0,91x10 3 x0,8 (m3) Chọn xitec chứa dầu sau khi khử mùi có đường kính a = 0,5 m, cao b = 0,4m Ta có V = π.a.b.L => Chiều dài (L) của xitec chứa dầu sau khi gia nhiệt: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp L= 60 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện V 0.496 = = 0,790 πxaxb 3,14 x0,4.0,5 (m) Chọn 1 thiết bị. 5.8.12 Máy chiết rót và dán nhãn chai 5.8.12.1 Máy chiết rót 358,97 = 394,473 0,91 Năng suất cần thiết: 358,97 (kg/h) = (l/h) Chọn chai sử dụng có dung tích: 1lít => Chọn máy chiết rót 3 trong 1 (xúc rửa, chiết rót, đóng nắp) [17]. Năng suất (chai/h): 2000  6000 chai/h Số van chiết: 12 Dung tích chai (lít): 50  2000 ml Công suất truyền động (kw): 0,55 Kích thước máy (mm): dài x rộng x cao = 4000 × 2000 × 2500 Khối lượng máy (kg): 450 Chọn 1 thiết bị Xem hình 5.12 phụ lục 12. 5.8.12.2 Máy dán nhãn chai 358,97 = 394,473 0,91 Năng suất cần thiết: 358,97(kg/h) = (l/h) Chọn chai sử dụng có dung tích: 1lít  Chọn máy dán nhãn chai tự động D100 Năng suất (chai/giờ): 2000  6000 Công suất: 220V, 50/60Hz, 0,5kW Kích thước nhãn (mm): Rộng (20 x 100) Dài (15 x 380) × × Kích thước máy (mm): 2000 1300 1400 Trọng lượng máy (kg): 500 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 61 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Chọn 1 thiết bị Xem hình 5.13 phụ lục 13. 5.8.13 Thùng chứa nước nóng để thủy hóa Lượng nước nóng dùng để thủy hóa: mnước th = 11,79 (kg/h) Thời gian thủy hóa, trung hòa tth,trh =12h 50 n Khối lượng riêng của nước nóng ở 500C đưa đi thủy hoá: d = 998,07 kg/m3 Thiết bị dạng hình trụ, đáy nón, góc ở đáy 600 Chọn: atnn = ht hn =2 Hệ số chứa đầy: chọn βtnn = 0,8 => Thể tích của thùng chứa nước nóng dùng để thủy hóa Vtnn = mnth .t d n50 .β tnn 11,79.12 998,07.0,8 = = 0,177 ( m3) => Đường kính của thiết bị: 3 24.Vtnn π .tgα .( 3a tnn + 1) Dtnn = => Chiều cao đoạn côn: HC = tg x 3 24.0,177 3,14.tg 60.( 3.2 + 1) = D 2 = 0,481 (m) = tg 600 x 0,481 2 = 0,417 (m) Dung tích đoạn côn: VC = HC D 2 0,417 0,4812 xπx = x3,14 x = 0,025 3 4 3 4 (m3) Dung tích đoạn trụ: VT = V – VC = 0,177 - 0,025 = 0,152 (m3) Chiều cao đoạn trụ: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 62 HT = Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện VT x 4 0,152 × 4 = = 0,837 2 πxD 3,14 x0,4812 (m) => Chiều cao thiết bị H = HT + HC = 0,837 + 0,417= 1,254 (m) Số lượng: 1cái. Xem hình 5.14 phụ lục 14. 5.8.14 Thùng chứa dung dịch NaOH để trung hòa Lượng dung dịch NaOH để trung hòa: mddNaOH = 32,62 (kg/h) Thời gian thủy hóa, trung hòa: tth,trh = 12h Khối lượng riêng của kiềm d 60 NaOH (10%)=1,0888 g/cm3 = 1,0888.103(kg/m3) Hệ số chứa đầy: chọn βtNaOH = 0,8 30,05.12 1,0888 .103.0,8 = 0,414 ( m3 ) => Thể tích của thùng: V = Thiết bị dạng hình trụ, đáy nón, góc ở đáy 600 Chọn: atNaOH = ht hn =2 => Đường kính của thiết bị: 3 24.VtNAOH π .tgα .(3atNAOH + 1) DtNaOH = 3 24.0,414 3,14.tg 60.( 3.2 + 1) = => Chiều cao đoạn côn : HC = tg x = 0,639 (m) D 2 = tg 600 x 0,639 2 = 0,553 (m) Dung tích đoạn côn: VC = HC D 2 0,553 0,639 2 xπx = x3,14 x = 0,059 3 4 3 4 (m3) Dung tích đoạn trụ: VT = V – VC = 0,414 - 0,059 = 0,355 (m3) Chiều cao đoạn trụ: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp HT = 63 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện VT x 4 0,355 x 4 = = 1,108 2 πxD 3,14 x0,639 2 (m) Tổng chiều cao thiết bị: H = HC + HT = 0,553+1,108 = 1,661 (m) Số lượng : 1cái. 5.8.15 Thùng chứa nước muối Lượng nước muối dùng trong công đoạn trung hòa: mNaClth = 11,56 (kg/h) Lượng nước muối dùng trong công đoạn rửa: mNaClrd = 37,75 (kg/h) Thời gian thủy hóa, trung hòa: tth,trh = 12 h Thời gian rửa, sấy: trs = 4 h Khối lượng riêng của nước muối ở 1000C: d 100 nm (10%) = 1,0277.103 kg/m3 Hệ số chứa đầy: chọn βtnm = 0,8 ( 11,56 × 12 + 37,75 x 4) x10 −3 V= 1,0277 x0,8 = 0,352 ( m3 ) => Thể tích của thùng : Thiết bị dạng hình trụ, đáy nón, góc ở đáy 600 Chọn: atnm = ht hn = 1,5 => Đường kính của thiết bị: 3 24.Vtnm π .tg α .( 3atnm + 1) Dtnm = 3 24.0,352 3,14.tg 60.( 3.1,5 + 1) = = 0,656 (m) Chiều cao đoạn côn: HC = tg x D 2 = tg 600 x 0,656 2 = 0,568 (m) Dung tích đoạn côn: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 64 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện HC D 2 0,568 0,656 2 xπx = x3,14 x = 0,064 3 4 3 4 VC = (m3) Dung tích đoạn trụ: VT = V – VC =0,352–0,064 = 0,288 (m3) Chiều cao đoạn trụ: HT = VT x 4 0,288 x 4 = = 0,853 2 πxD 3,14 x0,656 2 (m) Tổng chiều cao thiết bị: H = HC + HT = 0,568 + 0,853 = 1,421 (m) Số thiết bị: 1. 5.8.16 Thùng chứa nước sôi để rửa Lượng nước dùng để rửa: mnrd = 75,50 (kg/h) Thời gian rửa, sấy: trs = 4 h Khối lượng riêng của nước ở 1000C: d 100 n = 958,38 kg/m3 Hệ số chứa đầy: chọn βtn = 0,8 V = 75,50 x 4 = 0,394 958,38 x0,8 ( m3 ) => Thể tích của thùng: Thiết bị dạng hình trụ, đáy nón, góc ở đáy 600 Chọn: atnr = ht hn = 1,5 => Đường kính của thiết bị: 3 24.Vtnr π .tgα .( 3atnr + 1) Dtnr = 3 24.0,394 3,14.tg 60.( 3.1,5 + 1) = =0,681 (m) Chiều cao đoạn côn: HC = tg x D 2 = tg 600 x GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH 0,681 2 = 0,590 (m) SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 65 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Dung tích đoạn côn: VC = HC D 2 0,590 0,681 2 xπx = x3,14 x = 0,072 3 4 3 4 (m3) Dung tích đoạn trụ: VT = V – VC = 0,394 – 0,072 = 0,322 (m3) Chiều cao đoạn trụ: HT = VT x 4 0,322 x 4 = = 0,884 2 πxD 3,14 x 0,681 2 (m) Chiều cao thiết bị: H = HC + HT = 0,590 + 0,884= 1,474 (m) Số thiết bị: 1. 5.8.17 Bunke chứa đất và than hoạt tính để tẩy màu Lượng đất và than hoạt tính: mđất = 7,44 (kg/h), mthan = 3,72 (kg/h) Khối lượng riêng của đất và than: ddat = 1800 kg/m3, dthan = 1450 kg/m3 Hệ số chứa đầy: chọn βtt = βtd = 0,8 Thời gian tẩy màu là 1h => thời gian tẩy màu của 1 ca sản xuất (8h): ttm = 8h * Bunke chứa than hoạt tính Thể tích của Bunke chứa than 3,72.8 = 0,021 1450 Vtt= ( m3 ) Thiết bị dạng hình trụ, đáy nón, góc ở đáy 600 Chọn: att = ht hn = 1,5 => Đường kính bunke chứa than 3 24.Vtt π .tgα .( 3att + 1) Dtt = 3 = 24.0,021 3,14.tg 60.( 3.1,5 + 1) = 0,256 (m) Chiều cao đoạn côn: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 66 HC = tg x D 2 = tg 600 x 0,256 2 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện = 0,222 (m) Dung tích đoạn côn: VC = HC D 2 0,222 0,256 2 xπx = x3,14 x = 0,004 3 4 3 4 (m3) Dung tích đoạn trụ: VT = V – VC = 0,021 – 0,004 = 0,017 (m3) Chiều cao đoạn trụ: HT = VT x 4 0,017 x 4 = = 0,330 2 πxD 3,14 x0,256 2 (m) Chiều cao thiết bị: H = HC + HT = 0,222 + 0,330 = 0,552(m) Số thiết bị: 1. * Bunke chứa đất Thể tích của Bunke chứa đất 7,44.8 = 0,033 1800 Vtt= ( m3 ) Thiết bị dạng hình trụ, đáy nón, góc ở đáy 600 Chọn: att = ht hn = 1,5 => Đường kính bunke chứa đất 3 24.Vtt π .tgα .( 3att + 1) Dtt = 3 24.0,033 3,14.tg 60.( 3.1,5 + 1) = = 0,298 (m) Chiều cao đoạn côn: HC = tg x D 2 = tg 600 x 0,298 2 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH = 0,258 (m) SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 67 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Dung tích đoạn côn: HC D 2 0,258 0,2982 xπx = x3,14 x = 0,006 3 4 3 4 VC = (m3) Dung tích đoạn trụ: VT = V – VC = 0,033 – 0,006 = 0,027 (m3) Chiều cao đoạn trụ: HT = VT x 4 0,027 x 4 = = 0,387 2 πxD 3,14 x0,2982 (m) Chiều cao thiết bị: H = HC + HT = 0,258 + 0,387 = 0,645(m) Số thiết bị: 1. 5.8.18 Tính dung tích xilo chứa khô dầu II Năng suất cần thiết: 1974,19 (kg/h) Dung tích xilo chứa bột khô dầu II trong 2 giờ. V = M 1974,19 × 2 = = 3,525 fxn 1400x 0,8 (m3) f :khối lượng riêng của khô dầu; f = 1400 (kg/m3) [3, tr239] n : hệ số chứa đầy; n = 0,8 Chọn xilo chứa thân trụ, góc ở đáy côn α=600. Chọn: att = ht hn = 1,5 => Đường kính xilo chứa: 3 24.Vtt π .tgα .( 3att + 1) Dtt = 3 = 24.3,525 3,14.tg 60.( 3.1,5 + 1) = 1,414 (m) Chiều cao đoạn côn: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp HC = tg x 68 D 2 = tg 600 x 1,414 2 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện = 1,225(m) Dung tích đoạn côn: VC = HC D 2 1,225 1,4142 xπx = x3,14 x = 0,641 3 4 3 4 (m3) Dung tích đoạn trụ: VT = V – VC = 3,525 – 0,641 = 2,884 (m3) Chiều cao đoạn trụ: HT = VT x 4 2,884 x 4 = = 1,837 2 πxD 3,14 x1,4142 (m) Chiều cao thiết bị: H = HC + HT = 1,225 + 1,837 = 3,062 (m) 5.8.19 Hệ thống Tuy-e tạo chân không Sử dụng trong các công đoạn sấy, tẩy màu, khử mùi. Chọn Tuy-e khí nén 3 cấp [3, tr298]. Kích thước : 2000 x 1400 x 2000 Số lượng (cái) : 3 5.9 Các thiết bị vận chuyển 5.9.1 Bơm để bơm dầu vào thiết bị lắng Lượng dầu vào thiết bị lắng: 403,05 (kg/h) Khối lượng riêng của dầu dd = 0,91.103 kg/m3 Năng suất cần thiết: 403,05 910 = 0,443 (m3/h) Chọn bơm răng khía nhãn hiệu A3P – 0,8*2 [6, tr453] có đặc tính kỹ thuật sau: Năng suất (m3/h): 0,8 Áp suất đẩy (at): 2,5 Số vòng quay (vòng/phút): 1460 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 69 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Công suất động cơ điện (kW): 1 Đường kính trong của ống vào (mm): 17 Đường kính trong của ống ra (mm): 17 Số bánh răng: 2 Kích thước (mm): 650 x 240 x 265 Khối lượng (kg): 51 Chọn 1 bơm. Tính tương tự ta có bảng chọn bơm ở các giai đoạn như sau: Bảng 6.1: Chọn bơm. Lắng , lọc Năng suất (m3/h) 0,8 A3P- 0,8*2 Thủy hóa, trung hòa 0,8 A3P- 0,8*2 Rửa sấy, tẩy màu 0,8 A3P- 0,8*2 Tẩy mùi 0,8 A3P- 0,8*2 Chiết rót 0,8 A3P- 0,8*2 Công đoạn Bơm × × Số lượng 1 × × 1 × × 1 × × 1 × × 1 Kích thước 650 240 265 650 240 265 650 240 265 650 240 265 650 240 265 Ngoài ra ta chọn 3 bơm để bơm nước, bơm xút, bơm nước muối: chọn bơm ly tâm loại X nằm ngang một cấp [6, tr 447]. Thông số kỹ thuật: năng suất (m3/h) : 3  288 Số vòng quay (vòng/phút) : 1450 2900 Nhiệt độ chất lỏng : 40 900C Chiều cao hút (m) : 2,8 5.9.2 Gàu tải nguyên liệu Năng suất cần thiết :2916,67 (kg/h) Chọn gàu tải loại I có đặc tính kỹ thuật sau: Chiều nâng gàu tải (mm) : 3000 Chọn gàu tải có thông số kỹ thuật [11] Năng suất (mm) : 3500 kg/h Chiều rộng tấm băng (mm) : 125 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 70 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Chiều rộng gàu (mm) :110 Tầm với gàu (mm) :110 Chiều cao gàu (mm) :132 Chiều cao miệng gàu (mm) : 66 Góc lượn của đáy gàu (mm) : 35 Góc nghiêng của thành gàu (mm) : 40 Góc xúc : 41030' Khối lượng gàu : 0,48 kg Gàu được chế tạo bằng thép có chiều dày δ = 1,1 mm Số lượng: 1 5.9.3 Băng tải khô dầu 2 Năng suất cần thiết (kg/h) : 1974,19 Chọn băng tải với đặc tính kỹ thuật sau : [11] Năng suất (kg/h) : 2000 Chiều dài băng tải (mm) : 3000 Chiều rộng tấm băng (mm) : 500 Vận tốc chuyển động tấm băng (m/s) : 1,2 Công suất động cơ điện (Kw) : 1,32 Số lượng (cái) :1 5.9.4 Băng tải vận chuyển nguyên liệu lên máy làm sạch Năng suất cần thiết (kg/h) : 2916,67 Chọn băng tải với đặc tính kỹ thuật sau : [10] Xem hình 5.15 phụ lục 15. Năng suất (kg/h) : 3000 Chiều dài băng tải (mm) : 3000 Chiều rộng tấm băng (mm) : 250 Vận tốc chuyển động tấm băng (m/s) : 1,2 Công suất động cơ điện (Kw) : 1,32 Số lượng (cái) :1 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 71 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 5.9.5 Vít tải khô dầu 1 Năng suất cần thiết : 2076,68 (kg/h) Chọn vít tải nằm ngang với đặc tính kỹ thuật sau: Xem hinh 5.16 phụ lục 16. Năng suất (kg/h) : 3000 Số vòng quay trục vít (v/p) : 77 Đường kính ngoài của cánh vít (mm): 250 Chiều dài vít tải (mm) : 1100 Công suất động cơ điện (kW) : 0,718 Số lượng (cái): 1 5.9.6 Vít tải bột nghiền đến nồi chưng sấy Năng suất cần thiết (kg/h): 2603,17 Chọn vít tải nằm ngang với đặc tính kĩ thuật sau: [10] Năng suất (kg/h) :3000 Số vòng quay trục vít (v/p) : 77 Đường kính ngoài cánh vít (mm) : 250 Chiều dài vít tải (mm) :1100 Công suất động cơ điện ( KW) : 0,718 Số lượng (cái) : 1 5.9.7 Gàu tải nhân Chọn gàu tải nhân hạt có thông số kỹ thuật [11] Năng suất cần thiết (kg/h) : 2603,17 Năng suất (mm) : 3000 kg/h Chiều nâng gàu tải (mm) : 4000 Chiều rộng tấm băng (mm) : 125 Chiều rộng gàu (mm) :110 Tầm với gàu (mm) :110 Chiều cao gàu (mm) :132 Chiều cao miệng gàu (mm) : 66 Góc lượn của đáy gàu (mm) : 35 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 72 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Góc nghiêng của thành gàu (0) : 40 Góc xúc : 41030' Khối lượng gàu : 0,6 kg Công suất động cơ điện KW : 1,6 Số lượng (cái) :1 5.9.8 Gàu tải bột nghiền nhân và khô dầu I Chọn gàu tải hạt có thông số kỹ thuật [11] Xem hình 5.17 phụ lục 17. Năng suất cần thiết (kg/h) : 2590,16 Năng suất (mm) : 3000 kg/h Chiều nâng gàu tải (mm) : 4000 Chiều rộng tấm băng (mm) : 125 Chiều rộng gàu (mm) :110 Tầm với gàu (mm) :110 Chiều cao gàu (mm) :132 Chiều cao miệng gàu (mm) : 66 Góc lượn đáy gàu (mm) : 35 Góc nghiêng thành gàu (mm) : 40 Góc xúc : 41030' Khối lượng gàu : 0,6 kg Công suất động cơ điện KW: 1,6 Số lượng (cái) :1 5.9.9 Gàu tải khô dầu II Năng suất cần thiết (kg/h) : 1974,19 Chọn gàu tải có đặc tính kỹ thuật như gàu tải khô dầu I Số lượng (cái) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH :1 SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 73 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Bảng 5.2: Tổng kết tính và chọn thiết bị GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG ĐồSTT án tốt nghiệpTên Thiết Bị Máy làm sạch 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 Máy bóc vỏ 35 D×R×C = 600 Máy nghiền nguyên liệu Nồi chưng sấy Máy ép sơ bộ Máy nghiền khô dầu I Máy ép kiệt × × 1700 × 2000 × D×R×C = 1500 1350 1500 D×H = 2200 × 3000 D×R×C = 2850 × 1040 × 1610 D×R×C = 2690 x 1100 x 2850 × × D×R×C = 2820 1680 1650 Bể chứa dầu sau ép D × R × C = 1100 x 1100 x 1660 Thiết bị lắng D×H = 1000 × 2079 Thiết bị gia nhiệt D×H = 324 × 1800 Xitec chứa dầu sau gia nhiệt D×H = 1000 x 3374 × Thiết bị lọc D×R×C = 1750 780 × 1225 Thiết bị thuỷ hoá - trung hoà D×H = 1653 x 3431 Thiết bị rửa sấy D×H = 1235 x 2570 Thiết bị tẩy màu D×H = 725 × 1762 Thiết bị li tâm D×R×C = 1000 x 500 x 900 Xitec chứa dầu sau li tâm D×H = 572 × 400 Thiết bị khử mùi D×H = 1500 × 1945 Xitec chứa dầu sau khử mùi D×H = 500 × 400 × × Máy chiết rót D×R×C = 4000 2000 2500 × × Máy dán nhãn D×R×C = 2000 1300 1400 Thùng chứa nước nóng D×H = 481 x 1254 Thùng chứa xút D×H = 639 x 1661 Thùng chứa nước muối D×H = 656 x 1421 Thùng chứa nước sôi D×H = 681 x 1474 D×H = 298 x 645 Bunke chứa đất D×H = 222 × 552 Bunke chứa than D×R = 3000 × 500 Băng tải khô dầu II D×R = 1100 × 250 Vít tải khô dầu 1 D×R = 850 × 250 Gàu tải D×H = 1414 x 3062 Xylo chứa khô dầu II D×R×C = 650 × 240 × 265 Bơm Băng tải vận chuyển 33 nguyên liệu lên máy làm GVHD: Th.s TRẦN sạch XUÂN NGẠCH 34 74 Kích thước Thiết (mm) kế nhà máy sảnSố xuất dầu lượng tương tinh luyện D×R×C = 1500 ×đậu 1100 × 2800 1 D×R 2 1 2 1 1 1 2 1 1 1 2 2 2 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 9 1 8 1 = 3000 × 500 SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Vít tải bột nghiền đến nồi chưng sấy Tuy-e chân không 2 D X R = 1100 x 250 D×R×C = 2000 × 1400 × 2000 1 3 Đồ án tốt nghiệp 75 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện CHƯƠNG 6 TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG 6.1 Tổ chức của nhà máy 6.1.1 Hệ thống tổ chức của nhà máy Dựa vào thực tiễn và nhiệm vụ thiết kế, tôi chọn hệ thống tổ chức của nhà máy như sau: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 76 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Giám đốc Phó Giám đốc kinh doanh Phó Giám đốc kỹ thuật Phòng tổ chức hành Phòng chính kế toán Phòng tài vụ kế hoach Phòng vậtlao tư động tiềnPhòng lươngkỹ thuậtPhòng KCS Phân xưởng cơ Phân điệnxưởng lò hơi Kho cung cấp nguyên nhiên liệu bao bì thành phẩm Phân xưởng sản xuất Phân xưởng xửKho lý nước 6.1.2 Số công nhân làm việc trong nhà máy 6.1.2.1 Số công nhân lao động trực tiếp 1. Ở phân xưởng sản xuất chính • • • • • • • Tổ sơ chế nguyên liệu: 6 người/ca Tổ ép dầu: 8 người/ca Tổ xử lý, đóng bao khô dầu: 3 người/ca Tổ lắng, lọc: 6 người/ca Tổ thủy hóa, trung hòa:6 người/ca Tổ rửa sấy:3 người/ca Tổ chiết chai, đóng thùng: 8 người/ca Vậy tổng số công nhân lao động trực tiếp trong phân xưởng sản xuất chính là: 40 người/ca 40.3 = 120 người/ngày GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 77 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 2. Ở các bộ phận phụ trợ • • • • • • • • • • • • • Kho thu nhận, cung cấp nhiên liệu: 3 người/ca Kho bao bì hóa chất: 2 người/ca Kho chứa khô dầu:1 người/ca Kho sản phẩm:1 người/ca Lò hơi:2 người/ca Trạm điện:2 người/ca Xưởng cơ điện 3 người/ca Bộ phận cấp thoát nước: 2 người/ca Bộ phận bảo vệ: 2 người/ca Tổng số công nhân ở các bộ phận phụ trợ: 18 người/ca 18.3 = 54 người Tổng số công nhân lao động trực tiếp 120 +54 =174 người 6.1.2.2 Số nhân công lao động gián tiếp 1. Số nhân công lao động ở các phòng ban • • • • • • • • • • Giám đốc: 1 người Phó giám đốc: 2 người Quản đốc: 3 người Phòng tổ chức hành chính: 5 người Phòng kế hoạch vật tư: 6 người Phòng kế toán tài vụ: 7 người Phòng kỹ thuật: 4 người Phòng KCS : 3 người Phòng lao động tiền lương: 5 người Tổng cộng: 36 người 2. Số nhân công lao động ở các bộ phận phục vụ Lái xe: 8 người Nhân viên nhà cân: 1 người Y tế: 2 người Cấp dưỡng: 4 người Nhà vệ sinh: 3 người Tổng cộng 18 người Tổng số công nhân lao động gián tiếp: • • • • • • • 36+18 = 54 người • Vậy tổng số nhân công lao động trong nhà máy: 174+ 54 = 228 người • • Số nhân công dự trữ trong nhà máy (chọn 5 người) Số công nhân đông nhất trong một ca hành chính: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 78 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 40+18+36+18+5 = 117 người 6.1.3 Chế độ làm việc Nhà máy làm việc 280 ngày/năm với chế độ làm việc như sau: Phân xưởng sản xuất chính và bộ phận phụ trợ làm việc một ngày 3 ca Ca 1: 6h ÷ 14h Ca 2: 14h ÷ 22h Ca 3: 22h ÷ 6h sáng hôm sau Bộ phận chính phục vụ làm việc 8h/ngày Buổi sáng: 7h 30 ÷11h 30 Buổi chiều: 13h 30 ÷17h 30 6.2 Tính xây dựng 6.2.1 Nhà sản xuất chính Kích thước sản xuất theo tiêu chuẩn sau: Tầng I : 30 × 18 × 12m Sàn I : 18 × 12 × 4,8m 6.2.2 Kho nguyên liệu Kho nguyên liệu dùng để dự trữ nguyên liệu đậu tương cho nhà máy. Kho dự trữ đậu tương cho nhà máy sản xuất trong 7 ngày. Nguyên liệu đưa vào kho dự trữ ở dạng bao 50 kg. Diện tích xếp nguyên liệu trong kho được xác định theo công thức: FK = Q.n. f q.k .nb Trong đó: Q: Lượng nguyên liệu đưa vào sản xuất trong ngày. Q = 2916,67.24 = 70000 kg/ngày n : Thời gian dự trữ nguyên liệu, n = 7 ngày f : Diện tích một bao, f = 0,5m2 q : Khối lượng 1 bao, q = 50kg GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 79 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện k : Hệ số sử dụng, k = 0,8 nb : Số bao trên một chồng, nb = 20 bao F= 70000. 7. 0,5 = 306,25 50 . 0,8.20 (m2) Vậy : Diện tích phần đi lại trong kho chiếm 30% diện tích nguyên liệu chiếm chỗ: F1 = 0,3.F = 0,3.306,25 = 91,875 ( m2) Diện tích kho nguyên liệu: FK = F + F1 = 306,25 + 91,875 = 398,125 (m2) Vậy kích thước kho nguyên liệu: Dài × Rộng × Cao = 20 × 20 × 6 m 6.2.3 Kho sản phẩm Kho sản phẩm dùng để chứa dầu thành phẩm và khô dầu. 1. Tính phần kho chứa khô dầu Diện tích kho xác định theo công thức: FKkd = Q.n. f q.k .nb Trong đó: Q : Lượng khô dầu đưa vào kho trong ngày: Q = 1974,19.24 = 47380,56 (kg/ngày) n : Thời gian dự trữ khô dầu, n = 2 ngày k : Hệ số sử dụng ; k = 0,8 nb : Số bao trên một chồng, nb = 20 bao = Vậy : F2 47380,56. 2. 0,5 = 59,226 50 . 0,8.20 (m2 ) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 80 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Diện tích phần đi lại trong kho chiếm 30% diện tích nguyên liệu chiếm chỗ: F1 = 0,3.F2 = 0,3.59,226 = 17,768 ( m2) Vậy kích thước kho chứa khô dầu:: FKkd = F1 + F2 = 17,768 + 59,226 =76,994 ( m3) 2.Tính phần kho chứa dầu thành phẩm Lượng dầu thành phẩm sản xuất được trong ngày 358,97.24 = 8615,28 (kg dầu/ngày) Khối lượng riêng của dầu đậu tương 0,91 kg/lít V = 8615,28 = 9467,34 0,91 Thể tích của dầu: (l/ngày) Dầu thành phẩm được chiết vào chai 500ml, 1000ml, 2000ml và được đóng vào thùng chứa. Kích thước của mỗi thùng carton: D × R × C = 380 × 305 × 220mm Trong kho thùng carton được xếp chồng lên nhau thành từng khối, giữa các khối có một khoảng trống để đi lại kiểm tra. Diện tích phần kho chứa carton: F= α .n.N . f nC .nt Trong đó: n : Số ngày bảo quản dầu n = 5 ngày N : Số chai dầu sản xuất trong ngày N= 9467,34 .1000 = 18934 ,68 500 chai/ngày f : Diện tích mỗi chồng thùng carton f = 380× 305 = 0,116 m2 nC : Số chai trong một thùng, nC = 20 chai nt : Số thùng trong một chồng, nt = 20 thùng GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 81 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện α : Hệ số tính đến khoảng cách giữa các chồng thùng, α = 1,1 = F1 1,1.5.1893 4,68.0,116 = 30,200 20.20 ( m2) Diện tích phần đi lại trong kho chiếm 30% diện tích phần kho chứa các thùng carton: F2 = 0,3.F1 = 0.3.30,20 = 9,060( m2) Diện tích phần kho chứa dầu thành phẩm: F = F1 + F2 = 30,200 + 9,060 = 39,260 ( m2) Diện tích kho thành phẩm: S = F + FKkd = 39,260 + 76,994 = 116,254 ( m2) Vậy kích thước kho sản phẩm: D × R × C = 15 × 8 × 6 m 6.2.4 Kho bao bì và hóa chất Kho được chia làm 2 ngăn, một ngăn dùng để chứa chai và thùng carton, một ngăn dùng để chứa hóa chất phục vụ sản xuất. 1. Tính phần kho chứa vỏ chai Tính cho lượng vỏ chai dùng trong hai ngày Diện tích phần kho chứa vỏ chai theo công thức F= α .n.N . f nC .nK Trong đó: n : Số ngày dự trữ vỏ chai n = 2 ngày N : Số chai dầu cần dùng trong một ngày, N = 18934,68 chai/ngày f : Diện tích chiếm chỗ của một số vỏ chai Vỏ chai nhập về dưới dạng khối, mỗi khối được bao trong bao nilon, có 50 chai. Kích thước mỗi khối: D × R × C = 700 × 350 × 200 mm ⇒ f = 700 .350 = 245000 mm2 = 0,245 (m2) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 82 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện nC : Số chai trong một khối, nC = 50 chai nk : Số khối vỏ chai trong một chồng, nk = 10 α : Hệ số tính đến khoảng cách giữa các chồng khối vỏ chai α = 1,15 = 1,15.2.189 34,68.0,245 = 21,339 50.10 F1 ( m2 ) Diện tích phần đi lại trong kho chiếm 30% diện tích phần kho chứa vỏ chai: F2 = 0,3. 21,339= 6,402 (m2) Diện tích phần kho chứa vỏ chai: F = F1 + F2 = 21,339 + 6,402 = 27,741 ( m2) 2. Diện tích kho chứa tùng carton Chọn diện tích phần này là F’=8 m2. Do thùng carton nhập về kho ở dạng xếp gấp nên chiếm diện tích nhỏ. 3. Diện tích phần kho chứa hóa chất Cho phép lấy 60  80 m2 chọn F” = 60 m2 Vậy diện tích của kho bao bì và hóa chất: S = F + F’ + F” = 27,741 + 8 + 60 = 95,741 (m2) Vậy kích thước kho bao bì và hóa chất: D × R × C = 10 × 10 × 4 m 6.2.5 Kho nhiên liệu Kho nhiên liệu dùng để dự trữ dầu Do, dầu nhờn, dầu Dowthern cho nhà máy. Kích thước kho nhiên liệu: D x R x C = 6 x 6 x 4 m. 6.2.6 Nhà hành chính Bảng 6.1: Bảng tính nhà hành chính Phòng Phòng giám đốc Định mức diện tích (m2 /người) 12 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH Số người Diện tích cần 1 thiết (m2) 12 SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 83 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Phòng phó giám đốc 8 2 16 Phòng tổ chức - hành chính 4 5 20 Phòng kỹ thuật 4 4 16 Phòng y tế 4 2 8 Phòng lao động tiền lương 5 4 20 Hội trường 0,5 150 75 Phòng KCS 4 3 12 Phòng vệ sinh 16 Cầu thang – hành lang Tổng cộng 100 296 Nhà hành chính được xây dựng 2 tầng với kích thước: Tầng 1: D× R× C = 11× 9× 4 m. Tầng 2 : D× R× C = 11× 9× 4 m. 6.2.7 Nhà ăn, căn tin Tính cho 70% số công nhân đông nhất trong ca tiêu chuẩn 2,252 m2/người. Vậy diện tích nhà ăn: 0,7.117.2,252 = 182,862 m2 Kích thước nhà ăn: D × R × C = 15,5 × 12 × 4 m 6.2.8 Nhà xe Nhà xe dùng để xe đạp và xe máy của công nhân viên trong nhà máy Nhà xe được tính cho 70% công nhân trong một ca đông nhất Tiêu chuẩn 3xe/2m2: 2 ×0, 7.117 = 54,133 3 (m-2) Kích thước của nhà xe: D × R × C = 9 × 6 × 3 6.2.9 Gara ô tô Gara ôtô để chứa: - Một xe đưa đón công nhân. - Một xe con. - Ba xe tải chở hàng. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 84 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Kích thước nhà : D× R× C = 10 × 6 × 6 6.2.10 Nhà vệ sinh, nhà tắm Tính cho 60% số công nhân đông nhất trong một ca hành chính Số phòng tắm, tính trung bình 8 người/phòng 117 ×0,6 = 8, 7 8 phòng. Chọn 9 phòng. Số phòng vệ sinh tính bằng 1/4 phòng tắm 1 ×8, 7 = 2,175 4 phòng. Chọn 3 phòng. Vậy diện tích của nhà vệ sinh và nhà tắm 9.3+3.3 = 36 ( m2) Kích thước: D× R× C = 6 x 6 x 2,5 m. 6.2.11 Nhà bảo vệ Hai nhà bảo vệ xây dựng gần cổng chính và cổng phụ của nhà máy Kích thước nhà bảo vệ: D× R× C = 3× 3× 2,5 m 6.2.12 Nhà cân Nhà cân để đặt bộ điều khiển cân và chỗ cho nhân viên điều khiển cân Chọn kích thước như sau: D × R × C = 6 × 4 × 5 m 6.2.13 Phân xưởng lò hơi Dùng để chứa lò hơi và các hệ thống tạo hơi khác của nhà máy và chỗ cho công nhân vận hành. Kích thước phân xưởng lò hơi: D × R × C = 8 × 6 × 5m 6.2.14 Phân xưởng cơ điện Kích thước phân xưởng : D× R× C = 12 × 6 × 4m 6.2.15 Nhà bơm nước Kích thước nhà : D× R× C = 6 × 4 × 4 m GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 85 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 6.2.16 Đài nước Lượng nước nhà máy sử dụng trong 1h = 2,100 m3/h Đài nước dùng để chứa lượng nước dùng cho một ca sản xuất. Lượng nước cần trong một ca sản xuất: 2,100.8 = 16,8 m3/ca Kích thước đài : D× R× C = 4× 4× 16m Kích thước bồn chứa : D = 3,5m ; H = 5 m 6.2.17 Nhà xử lí nước Là nơi đặt các thiết bị xử lý nước để cung cấp cho bộ phận thủy hóa, rửa sấy, lò hơi và sử dụng trong sinh hoạt. Chọn kích thước: D× R× C = 6 Diện tích = 6 × × 6 × 4 (m). 6 = 36 (m2). 6.2.18 Trạm điện Trạm điện dùng để đặt máy biến thế và máy phát điện dự phòng Kích thước nhà: D× R× C = 5× 3× 4 m 6.2.19 Khu vực xử lí nước thải Kích thước : D × R × C = 7 × 6 m 6.2.20 Bể chứa nước dự trữ Lượng nước nhà máy cần dùng trong 2 ngày là 100,8 m3 Kích thước bể chứa : D× R× C = 6 × 6× 3 m 6.2.21 Bãi chứa vỏ Kích thước bãi chứa vỏ : D× R× C = 8 × 6 × 4 m 6.2.22 Khu đất mở rộng Diện tích khu đất bằng 70% diện tích phân xưởng sản xuất chính. Do đó, diện tích của khu đất dự trữ: 70% × 30 ×18= 378 m2. Kích thước khu đất dự trữ: 34 ×11m Bảng 6.2: Bảng tổng kết các công trình xây dựng GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 86 Tên công trình 1 Nhà sản xuất chính 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Kho nguyên liệu Kho sản phẩm Kho bao bì và hóa chất Kho nhiên liệu Nhà hành chính Nhà ăn Nhà xe Nhà bảo vệ Gara ô tô Nhà vệ sinh, nhà tắm Nhà cân Phân xưởng lò hơi Phân xưởng cơ điện Nhà bơm nước Đài nước Nhà xử lí nước Trạm điện Sân phơi Khu vực xử lí nước thải Bể nước dự trữ Bãi chứa vỏ Bãi xử lý chất thải rắn Khu đất mở rộng Tổng diện tích xây dựng Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Kích thước (m) 30 × 18 × 12 Diện tích (m2) 540 Ghi chú 1 tầng 18 × 12 × 4,8 20 × 20 × 6 15 × 8 × 6 10 × 10 × 4 6×6×4 11 × 9 × 4 15,5 × 12 × 4 9×6×3 3 × 3 × 2,5 10 × 6 × 6 6 × 6 ×2,5 6×4×5 8×6×5 12 × 6 × 4 6×4×4 4 × 4 × 16 12 × 12 × 4 5×3×4 16 × 9 14 x 12 6×6×3 8×6×4 6 x 10 34 x 11 216 400 120 100 36 296 186 54 9 60 36 24 48 72 24 16 144 15 144 168 36 48 60 1 sàn 2 tầng 2 cái 3230 6.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy 6.3.1 Diện tích xây dựng nhà máy Fkd = Fxd k xd Trong đó : Fkd : Diện tích khu đất xây dựng nhà máy m2 Fxd : Tổng diện tích của công trình, Fxd = 3230 m2 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 87 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện kxd : Hệ số xây dựng Đối với nhà máy thực phẩm kxd = 35  50%, chọn kxd = 37% Fkd = ⇒ 3230 = 8729 ,73 0,37 m2 6.3.2 Tính hệ số sử dụng k sd = Fsd x100% Fkd Trong đó: ksd : Hệ số sử dụng Fsd : Diện tích sử dụng khu đất m2 Fsd = Fcx + Fgt + Fxd + Fhr + Fhl Trong đó: Diện tích hè rãnh: × Fhr = 0,2 Fxd = 0,2 × 3230 = 646 (m2) Fcx : Diện tích trồng cây xanh Fcx = 0,25 Fcx = 0,25.3230 = 807,5 m2 Diện tích hành lang : × × Fhl = 0,2 Fxd = 0,2 3230= 646 (m2) Fgt : Diện tích đường giao thông Fgt = 0,25. Fxd = 0,25.3230= 807,5 m2 k sd = ⇒ 807 ,5 + 646 + 807 ,5 + 646 + 3230 x100% = 70% 8729 ,73 Vậy : ksd = 0,70 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 88 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện CHƯƠNG 7 CÂN BẰNG NHIỆT 7.1 Công đoạn chưng sấy 7.1.1 Phần chưng 1. Nhiệt vào QVC a. Nhiệt do bột chưng sấy mang vào Q1 : + Nhiệt do dầu mang vào: QD = MD.CD.t Trong đó: MD là lượng dầu trong bột nghiền. Lượng bột nghiền là 2590,16 (kg/h) trong đó lượng ẩm chiếm 12 % và hàm lượng dầu trong bột nghiền chiếm 22 %. ⇒ 88 22 M D = 2590,16 × × = 501, 45 100 100 (kg/h) CD: Nhiệt dung riêng của dầu CD = 0,5kcal/kg.độ GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 89 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện t : nhiệt độ vào của bột nghiền t = 260C ⇒ QD = 501,45. 0,5.26 = 6518,85 (kcal/h) + Nhiệt do ẩm trong bột nghiền mang vào: QN = CN.MN.t Trong đó CN: nhiệt dung riêng của nước ở 26oC CN = 0,99885 kcal/độ [6, tr165] ⇒ 12 M N = 2590,16 × = 310,82 100 (kg/h) ⇒ QN = 0,99883.310,82.26 =8071,86 (kcal/h) + Nhiệt do chất khô (không dầu) trong bột nghiền mang vào: Qk = Mk.Ck.t. Trong đó Mk: lượng chất khô (không dầu) trong bột nghiền mang vào. Mk = 2590,16 – (501,45 + 310,82) = 1777,89 (kg/h) Ck: nhiệt dung riêng của chất khô (không dầu) cp + cg Ck = 2 Trong đó Cp: nhiệt dung riêng của protit Cp = 0,5 kcal/kg.độ Cg: nhiệt dung riêng của gluxit Cg = 0,32 kcal/kg.độ ⇒ Ck = 0,5 + 0,32 2 = 0,41 kcal/kg.độ ⇒ Qk = 1777,89.0,41.26 = 18952,31 (kcal/h) Vậy: Q1 = QD+ QN + Qk Q1 = 6518,85+ 8071,86 + 18952,31 = 33543,12 (kcal/h) b. Nhiệt do nước làm ẩm mang vào Q2: Q2 = N1 .CN1 .tN1 Trong đó : N1 = lượng nước làm ẩm (kg/h). Lượng nước thêm vào khi chưng a = 60,24 (kg/h) do hơi nước trực tiếp và nước nóng chưng cung cấp với tỷ lệ 1:1. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 90 N1 = ⇒ a 60, 24 = = 30,12 2 2 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện (kg/h) tN1: nhiệt độ nước làm ẩm, tN1= 75oC CN = 1,00208 kcal/kg.độ: Nhiệt dung riêng của nước ⇒ Q2 = 30,12.1,00208.75 = 2263,70 (kcal/h) c. Nhiệt do hơi nước trực tiếp mang vào Q3: Q3 = H1 .i Lượng hơi nước trực tiếp đưa vào bằng lượng làm ẩm nhưng vì trong thực tế hơi nước không ngưng tụ hoàn toàn nên chọn hệ số dư của hơi nước là 1,5 lần so với lý thuyết. H1 = 1,5 . N1 = 1,5 .30,12 = 45,18 (kg/h) i: nhiệt lượng riêng của hơi nước ở 132,90C, i = 651,6 (kcal/kg) [6, tr313] ⇒ Q3 = 45,18.651,6 = 29439,29 (kcal/h) d. Nhiệt do không khí mang vào Q4: Q4 = Mkk .Ckk .t Trong đó: Mkk là lượng không khí đem vào khi chưng, Mkk = 1,6. Pkk ph .∆w ph: áp suất hơi trong tầng chưng, chọn ph = 0,6 at pkk= 1- ph = 1- 0,6 = 0,4 at ∆w: lượng hơi thừa, ∆w = H1- N1 = 45,18 – 30,12 = 15,06 (kg/h) ⇒Mkk = 1,6. 0,4 0,6 . 15,06 = 16,06 (kg/h) Ckk: nhiệt dung riêng của không khí ở 26oC, Ckk = 0,239 kcal/kg.độ [6, tr204] ⇒ Q4 = 16,06.0,239.26 =99,80 (kcal/h) e. Nhiệt do hơi nước gián tiếp mang vào Q5: Q5 = H2.i = H2.651,6 (kcal/h) [6, tr313]. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 91 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Trong đó: H2 là lượng hơi nước gián tiếp cần thiết trong phần chưng (kg/h) Vậy: QVC = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = 33543,12 + 2263,70 + 29439,29 + 99,80 + 651,6. H2 = 65345,91 + 651,6.H2 2. Nhiệt ra QRC a. Nhiệt do bột chưng mang ra Q’1: + Nhiệt do dầu trong bột chưng mang ra: Q’D = M’D. C’D.t’ Trong đó M’D : Lượng dầu có trong bột nghiền, M’D = 501,45 (kg/h) C’D : Nhiệt dung riêng của dầu, C’D = 0,5 kcal/kg.độ t’ : Nhiệt độ của bột chưng, t’ = 65oC ⇒ Q’D = 501,45.0,5.65 = 16297,13 (kcal/h) + Nhiệt do nước trong bột chưng mang ra: Q’N = M’N. C’N.t’ Trong đó M’N là Lượng nước trong bột chưng. M’N = 60,24 + 310,82= 371,06 (kg/h) C’N: nhiệt dung riêng của nước ở 65oC C’N = 1,00065 kcal/kg.độ [6, tr165]. ⇒ Q’N = 371,06. 1,00065.65 = 24134,58 (kcal/h) + Nhiệt do chất khô (không dầu) trong bột chưng mang ra: Q’K = M’K. C’K.t’. = 1777,89.0,41.65 = 47380,77 (kcal/h) Vậy: Q’1 = Q’D + Q’N + Q’K = 16297,13 + 24134,58 + 47380,77 = 87812,48 (kcal/h) b. Nhiệt do hơi nước thừa mang ra Q’2: Q’2 = ∆w. i = 15,06.651,6 = 9813,10 (kcal/h) c. Nhiệt do không khí mang ra Q’3: Q’3 = M’kk. C’kk.t’. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 92 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Trong đó : C’kk là nhiệt dung riêng của không khí ở 65oC, C’kk = 0,241kcal/kg.độ [6 ,tr204]. Q’3 = 16,06.0,241.65 = 251,58 (kcal/h) d. Nhiệt do nước ngưng mang ra Q’4: Q’4 = H2. Cn.tn. Trong đó : H2: lượng hơi ngưng tụ (kg/h) Cn: nhiệt dung riêng của nước ở áp suất vào 3at nhiệt độ hơi 132,9oC, Cn = 1,0183 kcal/kg.độ. tn: nhiệt độ của nước ngưng, tn = 132,9oC Q’4 = H2.1,0183. 132,9 = 135,33.H2 (kcal/h) e. Nhiệt tổn thất Q’5: Chọn hệ số tổn thất là 3% Q’5 = 0,03. Q5 = 0,03. 651,6.H2 = 19,55.H2 (kcal/h) Vậy: QRC = Q’1+ Q’2 + Q’3 + Q’4 + Q’5 = 87812,48 + 9813,10 + 251,58 + 135,33.H2 + 19,55.H2 = 97877,16 + 154,88H2 Ta có phương trình cân bằng nhiệt cho phần chưng: QVC = QRC 65345,91 + 651,6.H2= 97877,16 + 154,88H2 ⇒ H2 = 65,49 (kg/h). 7.1.2 Phần sấy 1. Nhiệt vào QVS a. Nhiệt do bột chưng mang vào Q6: Q6 = Q’1 = 87812,48 (kcal/h) b. Nhiệt do hơi nước gián tiếp cung cấp Q7: Q7 = H3.i = H3.651,6 (kcal/h) Vậy : QVS = Q6 + Q7 = 87812,48 + H3.651,6 kca(l/h) 2. Nhiệt ra QRS GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 93 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện a. Nhiệt do bột chưng mang ra: + Nhiệt dầu trong bột chưng mang ra. Q”D = MD .CD .t” Trong đó t”: Nhiệt độ ra của bột chưng sấy. t” = 100oC. ⇒ Q”D = 501,45.0,5.100 = 25072,5 (kcal/h) + Nhiệt do nước trong bột chưng sấy mang ra. Q”N = M”N .C”N .t” Trong đó M”N: Lượng nước trong bột chưng sấy (kg/h) ⇒ M”N = 60,24 + 310,82– 225,57 = 145,49 (kg/h). C”N: nhiệt dung riêng của nước ở 100oC C”N = 1,00763kcal/độ [6, tr165]. ⇒ Q”N = 145,49.1,00763.100 = 14660,00 (kcal/h) + Nhiệt do chất khô (không dầu) trong bột chưng mang ra. Q”K = M”K .CK .t” = 1777,89.0,41.100 = 72893,49 (kcal/h). Vậy: Q8 = Q”D + Q”N + Q”K. = 25072,5 + 14660,00 + 72893,49 = 112625,99 (kcal/h) b. Nhiệt do nước bốc hơi mang ra Q9: Q9 = B.r Trong đó B: Lượng ẩm bốc hơi trong quá trình sấy, B = 225,57 (kg/h) r: Nhiệt hóa hơi của nước ở 100oC , r = 539,4 kca(l/h) [6, tr315] ⇒ Q9 = 225,57.539,4 = 121672,46 (kcal/h) c. Nhiệt do nước ngưng mang ra Q10: Q10 = H3.cn. tn. = H3.1,0183.132,9 = 135,332.H3 (kcal/h) d. Nhiệt tổn thất Q11: Q11 = 0,03.Q7 = 0,03.651,6.H3 = 19,548.H3 Vậy: QRS = Q8 + Q9 + Q10 + Q11 = 112625,99 + 121672,46 + 135,332.H3 + 19,548.H3 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 94 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện = 234298,45 + 154,88.H3 ( kcal/h) Ta có phương trình cân bằng nhiệt cho phần sấy. QVS = QRS 87812,48 + H3.651,6 = 234298,45 + 154,88.H3 ⇒ H3 = 294,91 (kg/h) Vậy lượng hơi cần dùng trong công đoạn chưng sấy H1 + H2 + H3 = 45,18 + 65,49 +294,91 = 405,58 (kg/h). 7.2 Công đoạn lắng Dầu đưa vào lắng cặn có nhiệt độ 26 oC trong quá trình lắng được tiến hành ở 40oC. 7.2.1 Nhiệt vào QVL 1. Nhiệt do dầu mang vào Q12: Q12 = DL.CD.t Trong đó : DL: lượng dầu vào công đoạn lắng, DL = 403,05 (kg/h) CD = 0,5kcal/kg.độ t1 = 26oC ⇒ Q12 = 403,05.0,5.26 = 5239,65 (kcal/h) 2. Nhiệt do hơi gián tiếp cung cấp Q13: Q13 = H4.i = H4.651,6 ( kcal/h) Vậy: QVL = Q12 + Q13 = 5239,65 + 651,6.H4 7.2.2 Nhiệt ra QRL 1. Nhiệt do dầu mang ra Q14 Q14 = MDL. CD.t2. Hao hụt dầu trong công đoạn lắng là 1,5%. Trong đó lượng cặn chiếm 0,5%. MDL: lượng dầu ra sau khi lắng (kg/h) MDL = DL - MCL (kg/h). Với: DL = 403,05 MCL: Chất cặn tách ra trong đoạn lắng. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 95 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện MCL= 0,005.DL = 0,005.403,05 = 2,02 (kg/h) MDL = 403,05 – 2,02 = 401,03 (kg/h) t2: Nhiệt độ ra của dầu t2 = 40oC ⇒ Q14 = 401,03.0,5.40 = 8020,60 (kcal/h) 2. Nhiệt do cặn lắng mang ra Q15: Q15 = MCL .CCL .tCL Trong đó : MCL= 2,02 (kg/h): chất cặn tách ra trong quá trình lắng. CCL = 0,5: nhiệt dung riêng của cặn lắng. tCL= 400C: nhiệt độ ra của cặn lắng. ⇒ Q15 = 2,02.0,5.40 = 40,40 (kcal/h) 3. Nhiệt do nước ngưng mang ra Q16: Q16 = H4 .Cn .tn ⇒ Q16= H4.1,0183.132,9 = 135,33.H4 (kcal/h) 4. Nhiệt tổn thất Q17: Q17 = 0,03.Q13 = 0,03.H4.i = 0,03.651,6.H4 = 19,55.H4 (kcal/h) Vậy: QRL = Q14 + Q15+ Q16 + Q17 = 8020,60 + 40,40 + 135,33.H4 + 19,55.H4 = 8061,00 + 154,88.H4 Ta có phương trình cân bằng nhiệt quá trình lắng: QVL = QRL ⇔ 5239,65 + 651,6.H4= 8061,00 + 154,88.H4 ⇒ H4 = 5,68 (kg/h). 7.3 Công đoạn gia nhiệt 7.3.1 Nhiệt vào QVG 1. Nhiệt do dầu mang vào Q18: Q18 = DGN .CD .t3 Trong đó : DGN: lượng dầu đưa vào thiết bị gia nhiệt (kg/h), D GN = 399,02 (kcal/h) t3 = 35oC GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 96 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện ⇒ Q18= 399,02.0,5.35 = 6982,85 (kcal/h) 2. Nhiệt do hơi gián tiếp mang vào Q19: Q19 = H5 .i = 651,6.H5 (kcal/h) Trong đó : H5: lượng hơi nước cần thiết để gia nhiệt (kg/h) Vậy: QVG = Q18 + Q19 = 6982,85 + 651,6.H5 7.3.2 Nhiệt ra QRG 1. Nhiệt do dầu mang ra Q20: Q20 = DGN .CD .t4 Trong đó: t4 = 60oC nhiệt độ ra của dầu ⇒ Q20 = 399,02.0,5.60 = 11970,60 (kcal/h) 2. Nhiệt do nước ngưng mang ra Q21: Q21 = H5 .Cn .tn Trong đó : H5 : Lượng nước ngưng bằng lượng hơi nước đưa vào Cn: nhiệt dung riêng của nước ngưng, Cn = 1,0183 kcal/kg.độ tn = 132,9oC ⇒ Q21 = H5.1,0183.132,9 = 135,332.H5 (kcal/h) 3. Nhiệt tổn thất Q22: Q22 = 0,03 .Q19 = 0,03.651,6.H5= 19,548.H5 (kcal/h) Vậy: QRG = Q20 + Q21 + Q22 = 11970,60 + 135,332.H5 + 19,548.H5 = 11970,60 + 154,88.H5 Ta có phương trình cân bằng nhiệt của quá trình gia nhiệt: QVG = QRG ⇔ 6982,85 + 651,6.H5=11970,60 + 154,88.H5 ⇒ H5 = 10,04 (kg/h) 7.4 Công đoạn thủy hóa Dầu sau khi lọc vào thùng chứa nhiệt độ giảm dần do đó nhiệt độ của dầu đưa vào thùng thủy hóa là 26oC. Quá trình thủy hóa được tiến hành ở 50oC nhiệt độ của nước dùng để thủy hóa 50oC. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 97 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 7.4.1 Nhiệt vào QVT 1. Nhiệt do dầu mang vào Q23: Q23 = DTH.cD.t5 Trong đó : DTH: Lượng dầu vào công đoạn thủy hóa DTH = 393,05 (kg/h) t5 = 26 0C: Nhiệt độ vào của dầu Q23 = 393,05.0,5.26 = 5109,65 (kcal/h) 2. Nhiệt do nước mang vào Q24: DN .CN .t N Q24 = Trong đó : DN: Lượng nước đưa vào thủy hóa. DN = 9,223; tN = 50oC CN: nhiệt dung riêng của nước ở 50oC, Cn = 0,99919 kcal/kg.độ Q24 = 11,79 .0,99919 .50 = 589,02 (kcal/h) 3. Nhiệt do hơi gián tiếp cung cấp Q25: Q25 = H6.i = 651,6.H6 (kcal/h) Vậy: QVT = Q23 + Q24 + Q25 = 5109,65 + 589,02 + 651,6.H6 = 5698,67 + 651,6.H6 7.4.2 Nhiệt ra QRT 1. Nhiệt do dầu mang ra Q26: Q26 = (DTH - MC1 ).CD .t6 Trong đó : t6: Nhiệt độ ra của dầu, t6 = 55oC Gọi MC1 lượng cặn photphatit thu được sau thủy hóa, hao hụt trong công đoạn thủy hóa 1 % riêng lượng cặn chiếm 0,5% Vậy: MC1 = DTH. 0,5 100 = 393,02. 0,5 100 =1,97 (kg/h) ⇒ Q26 = ( 393,02 – 1,97 ).0,5.55 = 10753,88 (kcal/h) 2. Nhiệt do nước mang ra Q27: Q27 = Q24 = 589,02 (kcal/h) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 98 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 3. Nhiệt do cặn thủy hóa mang ra Q28: Q28 = M C1 .C C1 .t 6 Trong đó : t6 : Nhiệt độ ra của cặn photphatit t6 = 55oC CC 1 : Nhiệt dung riêng cặn photfatit CC1 = 0,5 kcal/kg.độ ⇒ Q28 = 1,97.0,5.55 = 54,18 (kcal/h) 4. Nhiệt do nước ngưng mang ra Q29: Q29 = H6.cn.tn ⇒ Q29 = H6. 1,0183.132,9 = 135,33.H6 (kcal/h) 5. Nhiệt tổn thất Q30: Q30 = 0,03.Q25 = 0,03.651,6.H6 = 19,55.H6 Vậy: QRT = Q26 + Q27 + Q28 + Q29 + Q30 = 10753,88 + 589,02 + 54,18 + 135,33.H6 + 19,55.H6 = 11397,08 + 154,88.H6 Ta có phương trình cân bằng nhiệt của quá trình thủy hóa: QVT = QRT ⇔ 5698,67 + 651,6.H6= 11397,08 + 154,88.H6 ⇒ H6 = 11,47 (kg/h). 7.5 Công đoạn trung hòa Dầu sau khi thủy hóa có nhiệt độ 50oC tiến hành trung hòa ở nhiệt độ 60oC, lắng cặn ở nhiệt độ 700C. 7.5.1 Nhiệt vào QVH 1. Nhiệt do dầu mang vào Q31: Q31 = DTH .CD .t7 Trong đó : DTH: Lượng dầu vào công đoạn trung hòa, DTH = 385,19 (kg/h) t7 : Nhiệt độ vào của dầu t7 = 50oC ⇒ Q31 = 385,19.0,5.50 = 9629,75 (kcal/h) 2. Nhiệt do dung dịch kiềm mang vào Q32: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 99 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Q32 = Kdd .Cdd .tdd Trong đó Kdd: Lượng dung dịch kiềm dùng để trung hòa, Kdd = 32,62 (kg/h) Cdd: Nhiệt dung riêng của dung dịch NaOH nồng độ 105g/l ở 50oC Cdd = 0,943 kcal/kg.độ [6, tr175]. ⇒Q32 = 32,62.0,943.50 = 1538,03 (kcal/h) 3. Nhiệt do nước muối mang vào Q33: Q33 = MNaCl .CNaCl .tNaCl Trong đó : M1 : lượng nước muối mang vào theo năng suất nhà máy 11,56 (l/h). CNaCl: nhiệt dung riêng của nước muối nồng độ 10% MNM: lượng nước muối dùng cho công đoạn trung hòa MNM = 11,56 x 1,0277 = 11,88 (kg/h) 1,0277: là khối lượng riêng của nước muối ở 102°C ; Ở tNaCl = 102oC , CNaCl = 0,892 (kcal/h). [6, tr175] Q33 = 11,88.0,892.102 = 1080,91 (kcal/h). 4. Nhiệt do hơi nước gián tiếp cung cấp Q34: Q34 = H7.i = 651,6.H7 (kcal/h) Trong đó H7: lượng hơi gián tiếp cần thiết trong công đoạn trung hòa (kg/h) Vậy: QVH = Q31 + Q32 + Q33 + Q34 = 9629,75 +1538,03 + 1080,91 + 651,6.H7 = 12248,69 + 651,6.H7 7.5.2 Nhiệt ra QRH 1. Nhiệt do dầu mang ra Q35: Q35 = MD .CD .t8 Trong đó : MD= DTH - MC2 MC2: lượng cặn xà phòng thu được sau khi trung hòa. Hao hụt dầu trong công đoạn trung hòa là 1,5%, trong đó cặn chiếm 1% MC2 = 1 100 .385,19 = 3,85 (kg/h) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 100 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện ⇒ MD = 385,19 – 3,85 = 381,34 (kg/h). t8: nhiệt độ ra của dầu t8 = 70oC ⇒ Q35 = 381,34.0,5.70 = 13346,90 (kcal/h). 2. Nhiệt do nước muối mang ra Q36: Q36 = MNaCl.CNaCl.t8 = 11,88 .0,823.70 = 684,41 (kcal/h) 3. Nhiệt do cặn xà phòng mang ra Q37: M C .C C .t 8 Q37 = CC Trong đó : CC 2 2 2 2 : Nhiệt dung riêng của cặn xà phòng . = 0,65 kcal/kg.độ ⇒ Q37 = 3,85.0,65.70 = 175,18 (kcal/h) 4. Nhiệt do nước ngưng mang ra Q38: Q38 = H7.Cn.tn = H7.1,0183.132,9 = 135,33.H7 (kcal/h) 5. Nhiệt tổn thất Q39: Q39 = 0,03.Q23 = 0,03.651,6.H7 = 19,55 (kcal/h). Vậy QRH = Q35 + Q36 + Q37 + Q38 + Q39 = 13346,90 + 175,18 + 684,41 + 135,33.H7 + 19,55.H7 = 14206,49 + 154,88.H7 Ta có phương trình cân bằng nhiệt của quá trình trung hòa: QVH = QRH ⇔ 12248,69 + 651,6.H7 = 14206,49 + 154,88.H7 ⇔ H7 = 3,94 (kg/h) 7.6 Công đoạn rửa sấy 7.6.1 Rửa dầu Dầu từ thiết bị trung hòa vào thiết bị rửa sấy nhiệt độ giảm xuống còn 65oC.Quá trình rửa dầu bằng nước và nước muối đều tiến hành ở 90oC. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 101 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 1. Nhiệt vào QVR: a. Nhiệt do dầu mang vào Q40: Q40 = DRS.CD.t9 Trong đó : DRS: Lượng dầu vào công đoạn rửa sấy, DRS = 377,49 (kg/h) t9 : Nhiệt độ vào của dầu, t9 = 65oC ⇒ Q40 = 377,49.0,5.65 = 12268,43 (kcal/h) b. Nhiệt do nước muối mang vào Q41: Q41 = MNaClrd.CNaCl.tNaCl Trong đó : CNaCl: Nhiệt dung riêng của nước muối nồng độ 105 g/l CNaCl = 0,829 kcal/kgđộ [6, tr167] MNaClrd: Lượng muối dùng để rửa ở nhiệt độ 102oC, MNaClrd = 37,75 (kg/h). ⇒ Q41 = 37,75.0,829.102 = 3192,06 (kcal/h) c. Nhiệt do nước rửa mang vào Q42: Q42 = M H 2O .C H 2O .t H 2O Trong đó : CH2O: Nhiệt dung riêng của nước ở nhiệt độ 100oC CH2O = 1,00502 kcal/kg.độ MH2O: Lượng nước dùng để rửa mang vào, MH2O = 75,50 (kg/h) ⇒ Q42 = 75,50.1,00763.100 = 7607,61 (kcal/h) d. Nhiệt do hơi nước gián tiếp cung cấp Q43: Q43 = H8.i = H8 .651,6 (kcal/h). Trong đó: H8: Lượng hơi nước cần thiết cho quá trình rửa dầu (kg/h). Vậy : QVR = Q40 + Q41 + Q42 + Q43 = 12268,43 + 3192,06 + 7607,61 + 651,6.H8 = 23068,10 + 651,6.H8 2. Nhiệt ra QRR: a. Nhiệt do dầu mang ra Q44: Q44 = DRS .CD .t10 GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 102 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Trong đó : t10: Nhiệt độ ra của dầu. t10 = 90oC ⇒ Q44 = 377,49.0,5.90 = 16987,05 ( kcal/h) b. Nhiệt do nước muối mang ra Q45: Q45 = MNaClrd .CNaClrd .t10 ⇔ Q45 = 37,75.1,002.90 = 3404,30 (kcal/h) c. Nhiệt do nước rửa mang ra Q46: Q46 = M H 2O .C H 2O .t10 Trong đó : CH2O: Nhiệt dung riêng của nước ở nhiệt độ 90oC CH2O = 1,00502 kcal/kg.độ ⇒ Q46 = 75,50.1,00502.90 = 6829,11 (kcal/h) d. Nhiệt do nước ngưng mang ra Q47: Q47 = H8 .cn .tn = H8.1,0183.132,9 = 135,332.H8 (kcal/h). e. Nhiệt tổn thất Q48: Q48 = 0,03.Q43 = 0,03.651,6.H8 = 19,548.H8 (kcal/h). Vậy: QRR = Q44 + Q45 + Q46 + Q47+ Q48 = 16987,05 + 3404,30 + 6829,11 + 135,33.H8 + 19,55.H8 = 27220,46 + 154,88.H8 (kcal/h). Ta có phương trình cân bằng nhiệt quá trình rửa dầu: QVR = QRR ⇔ 23068,10 + 651,6.H8= 27220,46 + 154,88.H8 ⇔ H8 = 8,36 (kg/h) 7.6.2 Sấy dầu Dầu ra khỏi công đoạn rửa có nhiệt độ 700 (do có quá trình lắng tĩnh, làm nguội tự nhiên, quá trình sấy được tiến hành ở 950C. 1. Nhiệt vào QVSD: a. Nhiệt do dầu mang vào Q49: Q49 = MD .CD .t11 Trong đó: MD : Lượng dầu vào công đoạn rửa sấy: D15 = 377,49 (kg/h) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 103 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện t11: Nhiệt độ vào của dầu = 70oC MD = DRS – MA (lượng ẩm trong dầu là 1%) MA =377,49. 1 100 =3,77 (kg/h) ⇒ MD = 377,49 – 3,77 = 373,72 (kg/h) ⇒ Q49 = 295,292.0,5.70 = 13080,20 ( kcal/h) b. Nhiệt do ẩm trong dầu mang vào Q50: Q50 = MA .CA .t11 Trong đó : MA = 3,77 CA: nhiệt dung riêng của nước ở 700C, CA = 1,00131 kcal/kg.độ Q50 = 3,77.1,00131.70 = 264,25 (kcal/h) c. Nhiệt do hơi nước gián tiếp cung cấp Q51: Q51 = H9.i = 651,6.H9 Vậy: QVSD = Q49 + Q50 + Q51 = 13080,20 +264,25 + 651,6.H9 = 13344,45 + 651,6.H9 2. Nhiệt ra QRSD: a. Nhiệt do dầu mang ra Q52: Q52 = MD .CD .t12 Trong đó : t12: Nhiệt độ ra của dầu. t12 = 95oC ⇒ Q52= 377,49.0,5.95 = 17930,78 (kcal/h) b. Nhiệt do ẩm trong dầu mang ra Q53: Q53 = M’A .CD .t12 Vì dầu sau khi sấy có độ ẩm 0,15% Nên: M’A =377,49. 0,15 100 = 0,57 (kg/h) ⇒ Q53 = 0,57.1,00626.95 = 54,49 (kcal/h) c. Nhiệt do nước bốc hơi mang ra Q54: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 104 Q54 = Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện M Abh .r Trong đó: MAbh: Lượng ẩm của dầu mang ra khi sấy MAbh = MA – M’A= 3,77 – 0,57 = 3,20 (kg/h) rhh: Nhiệt hóa hơi của ẩm ở 95oC, rhh = 542,4 (kcal/kg/h) ⇒ Q54 = 3,20.542,4 = 1735,68 (kcal/h) d. Nhiệt do nước ngưng mang ra Q55: Q55 = H9.cn.tn = H9.1,0183.132,9 = 135,33.H9 (kcal/h). e. Nhiệt tổn thất Q56: Q56 = 0,03.Q51 = 0,03.651,6.H9 = 19,55.H9 (kcal/h). Vậy: QRSD = Q52 + Q53 + Q54 + Q55+ Q56 = 17930,78 + 54,49 + 1735,68 + 135,332.H9 +19,548.H9 = 19720,95 + 154,88.H9 (kcal/h). Ta có phương trình cân bằng nhiệt quá trình sấy dầu: QVSD = QRSD ⇔ 13344,45 + 651,6.H9= 19720,95 + 154,88.H9 ⇔ H9 = 12,84 (kg/h) Vậy lượng hơi nước cần thiết cho quá trình rửa sấy: H8 + H9 = 8,36 + 12,84 = 21,20 (kg/h). 7.7 Công đoạn tẩy màu Dầu sau khi sấy được đưa đến thiết bị tấy màu với nhiệt độ 90 0C.Quá trình tẩy màu được thực hiện ở 950C. 7.7.1 Nhiệt vào QVTM 1. Nhiệt do dầu mang vào Q57: Q57 = DTM .CD .t13 Trong đó : D12: Lượng dầu vào công đoạn tẩy màu D12 = 371,83 (kg/h) t13 : Nhiệt độ vào của dầu. t13 = 90oC ⇒ Q57 = 371,83.0,5.90 = 16732,35 (kcal/h) 2. Nhiệt do than hoạt tính mang vào Q58: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 105 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Q58 = MT .CT .tT Trong đó: CT: Nhiệt dung riêng của của hoạt tính, CT = 0,2066 (kcal/kg/h.độ) [6, tr8] MT: Lượng than dùng để tẩy màu MT = 3,72 (kg/h). tT : Nhiệt độ của than hoạt tính tT = 26oC ⇒ Q58 = 3,72.0,2066.26= 19,98 (kcal/h) 3. Nhiệt do đất hoạt tính mang vào Q59: Q59 = Md .Cd .td Trong đó : Md: Lượng đất hoạt tính dùng để tẩy màu. Md = 7,44(kg/h) Cd: Nhiệt dung riêng của đất hoạt tính, Cd = 0,2197 kcal/kg.độ td : Nhiệt độ của đất hoạt tính td = 26oC ⇒ Q59 = 7,44.0,2197.26 = 42,50 ( kcal/h) 4. Nhiệt do hơi nước gián tiếp cung cấp Q60: Q60 = H10 .i = H10.651,6 (kcal/h). Trong đó : H10: Lượng hơi nước dùng để cung cấp nhiệt Vậy: QVTM = Q57 + Q58 + Q59 + Q60 = 16732,35 + 19,98 + 42,50 + 651,6.H10 = 16794,83 + 651,6.H10 7.7.2 Nhiệt ra QRTM 1. Nhiệt do dầu mang ra Q61: Q61 = DTM .CD .t14 Trong đó : t14: Nhiệt độ ra của dầu = 95oC ⇒ Q61 = 371,83.0,5.95 = 17661,93 (kcal/h) 2. Nhiệt do than hoạt tính mang ra Q62: Q62 = MT .CT .t14 ⇔ Q62 = 3,72.0,2066.95 = 73,01 (kcal/h) 3. Nhiệt do đất hoạt tính mang ra Q63: Q63 = Md.Cđ.t14 = 7,44.0,2197.95 = 155,28 (kcal/h). GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 106 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 4. Nhiệt do nước ngưng mang ra Q64: Q64 = H10 .cn .tn = H10.1,0183.132,9 = 135,33.H10 (kcal/h). 5. Nhiệt tổn thất Q65: Q65 = 0,03.Q59 = 0,03.651,6.H10 = 19,55.H10 (kcal/h). Vậy: QRTM = Q61 + Q62 + Q63 + Q64+ Q65 = 17661,93 + 73,01 + 155,28 + 135,332.H10 + 19,548.H10 = 17890,22 + 154,88.H10 Ta có phương trình cân bằng nhiệt quá trình tẩy màu: QVTM = QRTM ⇔ 16794,83 + 651,6.H10= 17890,22 + 154,88.H10 ⇔ H10 = 2,21(kg/h). 7.8 Công đoạn khử mùi Quá trình khử mùi được tiến hành ở nhiệt độ 240 – 260 0C trong thời gian 4 phút. Lượng hơi quá nhiệt khi khử mùi khoảng 120 – 170 kg/tấn dầu. Ở đây lượng dầu đưa vào khử mùi là : 362,59 kg. Vậy lượng hơi nước cần cho quá trình khử mùi là : m nước = 362,59.145 1000 = 52,58 ( kg/h ) Bảng 7.1 : Tổng kết cân bằng nhiệt STT 1 2 3 4 Công đoạn Chưng sấy Lắng Gia nhiệt Thủy hóa GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH Lượng hơi tiêu hao (kg/h) 405,58 5,68 10,04 11,47 SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 5 6 7 8 107 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Trung hòa Rửa sấy Tẩy màu Khử mùi Tổng lượng hơi tiêu hao 3,94 21,20 2,21 52,58 512,70 CHƯƠNG 8 TÍNH HƠI – NƯỚC – NHIÊN LIỆU 8.1 Tính hơi và nồi hơi 8.1.1 Tính lượng hơi dùng cho sản xuất Theo bảng tổng kết chương 5 lượng hơi dùng cho sản xuất là 512,70 (kg/h). 8.1.2 Tính lượng hơi dùng cho sinh hoạt nấu ăn Tính cho ca đồng nhất, lượng hơi dùng cho mỗi người là 0,5 (kg/h). GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 108 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Vậy lượng hơi dùng cho sinh hoạt là: 0,5.117 = 58,5 (kg/h). 8.1.3 Lượng hơi dùng cho vệ sinh, sát trùng thiết bị và các mục đích khác Định mức bằng 10% so với lượng hơi dùng cho sản xuất. 512,70.0,1 = 51,27 (kg/h). 8.1.4 Tổng lượng hơi cần thiết 512,70 + 58,5 + 51,27 = 622,47 (kg/h). 8.1.5 Lượng hơi dùng cho lò hơi Định mức bằng 10% so với lượng hơi cần thiết. 622,47.0,1 = 62,25 (kg/h). Vậy lượng cần thiết mà lò hơi cần sản xuất trong một giờ: 622,47 + 62,25= 684,72 (kg/h). 8.1.6 Chọn lò hơi Chọn lò hơi do Việt Nam sản xuất có các đặc tính kỹ thuật sau : Năng suất hơi : 2000 (kg/h) Áp suất làm việc : 13 at Bề mặt trao đổi nhiệt của lò hơi : 70 m2 Đường kính trong của balon : 900 mm Đường kính ống truyền nhiệt : 60 mm Đường kính lò : 1600 mm Chiều cao lò : 3850 mm 8.2 Tính lượng nước: 8.2.1 Nước dùng trong sản xuất [Theo số liệu bảng 4.3]: Nước dùng trong chưng sấy : 60,24 (kg/h) ≈ 60,24 (l/h). Nước dùng trong thủy hóa : 11,79 (kg/h) ≈ 11,79 (l/h) Nước dùng trong rửa sấy : 75,50 (kg/h) ≈ 75,50 (l/h) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 109 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Nước dùng để pha nước muối, nước muối dùng để trung hòa và rửa sấy đều dùng nồng độ 10%. Như vậy lượng nước dùng để pha nước muối là: 11,56. 90 100 + 37,75. 90 100 = 44,38 (l/h) Lượng nước dùng để pha dung dịch kiềm: 32,62. 90 100 = 29,36 (l/h) Vậy tổng lượng nước dùng trong sản xuất: 60,24 + 11,79 + 75,50 + 44,38 + 29,36 = 221,27 (l/h) 8.2.2 Lượng nước dùng để vệ sinh thiết bị máy móc Định mức bằng 10% cho lượng nước dùng trong sản xuất: Vậy lượng nước cần dùng: 0,1.221,27 = 22,13 (l/h) 8.2.3 Lượng nước dùng trong sinh hoạt a/ Lượng nước tắm, vệ sinh Tính cho 70% số công nhân lao động trong ca giờ hành chính đông nhất. Định mức 40 l/người/ngày. 0,7.117.40 = 3276 l/ngày = 136,5 (l/h) b/ Lượng nước dùng cho nhà ăn Tính cho 60% số công nhân lao động trong ca giờ hành chính đông nhất. Định mức 30 l/người/ngày. 0,6.117.30 = 2106 l/ngày = 87,75 (l/h) Vậy tổng lượng nước dùng trong sinh hoạt là: 136,5 + 87,75 = 224,25 (l/h) 8.2.4 Lượng nước dùng cho lò hơi Lượng hơi mà lò cần sản xuất ra trong 1h là 684,72 (kg/h) [ theo 8.1.5] Giả sử: - 1kg nước sẽ cho 1kg hơi GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 110 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện - Lượng nước tổn thất 10% Thì lượng nước dùng cho lò hơi là: 684,72.1,1 = 753,19 (kg/h) ≈ 753,19 (l/h) 8.2.5 Nước cứu hỏa Nước cần dùng 2,5 l/s trong thời gian 3 giờ : 2,5.3.3600 = 27000 l = 27 m3 8.2.6 Lượng nước dùng tưới cây xanh và các mục đích khác Sử dụng 10 (l/h) Vậy tổng lượng nước cần dùng cho nhà máy trong 1 giờ: 221,27 + 22,13 + 224,25 + 753,19 + 10 = 1230,84 (l/h) Lượng nước sử dụng trong 2 ngày: 1230,84.48 = 59080,42 (m3) 8.3 Tính nhiên liệu 8.3.1 Dầu DO cho lò hơi D= Gx(ih − in ) Qxη [7, tr31] Trong đó: G : Năng lượng hơi G = 512,70 kg/h Q : Nhiệt trị của dầu DO; Q = 9170 kcal/kg η : Hiệu suất lò hơi η = 70% = 0,7 ih : Nhiệt hàm của hơi ở áp suất làm việc ih = 651,6 kcal/kg in : Nhiệt hàm của nước ở áp suất làm việc in = 133,4 kcal/kg D= ⇒ 512,70 x (651,6 − 133,4) = 41,39 9170 x 0,7 (kg/h) Lượng dầu DO dùng cho lò hơi trong 1 năm: 41,39.280.24 = 278139,47 (kg/năm) GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 1 111 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Dầu DO để chạy máy phát điện Một năm dùng 1000 kg ⇒ Tổng lượng dầu DO dùng trong nhà máy là: 278139,47 + 1000 = 279139,47 ( kg/năm) 8.3.2 Xăng sử dụng cho các xe trong nhà máy - Với 3 xe chở nguyên liệu cho nhà máy trung bình mỗi xe chạy 1 ngày 200 km. 1 lít xăng chạy 12 km. 200 .3 = 50 12 (l/ngày) Một năm cần 50.280 = 14000 l/năm. - Với 1 xe con, mỗi tháng cần 35 lít ⇒ Một năm cần: 35.12 = 420 lít - Xe chở công nhân : 12 lít/ngày ⇒ Một năm cần: 280.12 = 3360 lít ⇒ Tổng lượng xăng cần cho nhà máy trong 1năm: 14000 + 420+ 3360 = 17780 (lít/năm) 8.3.3 Dầu bôi trơn Lượng dầu bôi trơn 1 tháng dùng 10kg. Riêng tháng đại tu dùng 150kg. Vậy lượng dầu cần bôi trơn: 10.11 + 150 = 260 ( kg/năm). GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 112 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện CHƯƠNG 9 KIỂM TRA SẢN XUẤT 9.1 Kiểm tra sản xuất  Kiểm tra đầu vào nguyên liệu: độ ẩm, tạp chất, mùi, hàm lượng dầu.  Kiểm tra tình trạng nguyên liệu trong quá tŕnh bảo quản.  Kiểm tra hoạt động của máy làm sạch.  Kiểm tra quá trình nghiền: máy nghiền, độ mịn của bột.  Kiểm tra công đoạn chưng sấy: chế độ gia ẩm, gia nhiệt.  Kiểm tra công đoạn trung hòa, rửa sấy, tẩy màu, tẩy mùi.  Kiểm tra chỉ tiêu độ sáng, độ trong, màu sắc, chỉ số axit, chỉ số iot của dầu thô và dầu thành phẩm. 9.2 Các phương pháp xác định chỉ số hóa lý của dầu 9.2.1 Xác định màu sắc Xác định màu sắc dầu mỡ thường dùng các phương pháp như: quan sát bằng mắt, so với dung dịch iốt tiêu chuẩn hoặc kalibicromat (K 2Cr2O7) tiêu chuẩn hoặc dùng máy so màu. a/ Phương pháp quan sát bằng mắt Cho dầu vào cốc thủy tinh đường kính 50mm, cao 100mm đặt cốc trước màn màu trắng để quan sát. Kết quả quan sát có thể ghi theo các chỉ định sau: vàng, vàng nhạt, vàng nâu, vàng lục, đỏ nâu, không màu. b/ Phương pháp so sánh với dung dịch iốt tiêu chuẩn. Đem dầu so sánh với dung dịch iốt tiêu chuẩn và hiển thị chỉ số màu bằng số mg iốt trong 100ml dung dịch. Dung dịch tiêu chuẩn: pha 0,26g I2 tinh thể với 0,5g KI tinh thể trung bình định mức 250ml, thêm nước cất đến vạch mức, lắc kỹ. Căn cứ vào bảng sau để pha nước cất vào dung dịch I2 tiêu chuẩn. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp Số hiệu ống 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 113 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Số ml dung dịch Số nước cất iốt tiêu chuẩn 10 9 8 7 6 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1,2 1 0,5 1 thêm vào 0 1 2 3 4 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 8,8 9 9,5 9,9 Chỉ số màu 100 90 80 70 60 50 45 40 35 30 25 20 15 12 10 5 1 Cách so màu: Đem dung dịch đã pha theo bảng so với dầu chứa trong ống nghiệm. Màu của dầu giống với màu của dung dịch tiêu chuẩn nào thì có chỉ số màu tương ứng theo bảng trên. 9.2.2 Xác định mùi Để xác định mùi của dầu, phết một lớp dầu nóng lên mặt kính hoặc xoa vào lòng bàn tay rồi tiến hành ngửi để đánh giá hoặc cho 30ml dầu vào cốc thủy tinh khuấy mạnh và tiến hành ngửi. Khi cần thiết đem so sánh với mẫu dầu có phẩm chất tốt. 9.2.3 Xác định độ trong Dầu phải trộn đều trước khi đem xác định độ trong, đối với dầu bị đông phải đun nóng sơ bộ đến 50 oC trên bếp, khuấy đều trong 30 phút, làm nguội và lắc đều. Rót 100ml dầu vào ống thủy tinh và để yên ở 20 oC trong 24h quan sát để lắng với ánh sáng phản chiếu trên nền trắng. Mẫu được xem như trong suốt nếu dầu không có kết tủa. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 114 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 9.2.4 Xác định hàm lượng nước và chất bốc hơi Cân 5g chất béo trong cốc đã biết khối lượng và đã sấy khô ở nhiệt độ 100÷105oC cho cốc dầu vào tủ sấy trong 30 phút rồi cho vào bình hút ẩm để nguội đem cân. Tiến hành sấy lại vài lần khoảng 30 phút đến khi sự chênh lệch khối lượng giữa 2 lần cân không quá 0,05% là được: N= a.100 .% W Trong đó : a : Khối lượng mất khi sấy (g) W : Khối lượng mẫu thử (g) N : Hàm lượng nước của dầu. 9.2.5 Xác định chỉ số axít Cách xác định: Cân 3 ÷5 dầu mỡ cho vào bình nón 250ml, thêm 50ml dung môi hỗn hợp (ete etylic và cồn 95%) lắc đều. Cho hai giọt chỉ thị phenolphtalein rồi chuẩn độ bằng dung dịch KOH 0,1N cho đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt và không mất đi sau 30 giây. A= V × N × 56,11 G Trong đó: A : Chỉ số axit của dầu, mg KOH/1g dầu mỡ. V : Số ml KOH 0,1M dùng chuẩn độ N : Nồng độ dung dịch KOH G : Khối lượng mẫu thử tính bằng g. 9.2.6 Xác định chỉ số xà phòng hóa Cách xác định: Cân 2 g dầu mỡ vào bình nón dung tích 250 ml, dùng pipet lấy 25ml dung dịch KOH pha trong cồn cho vào bình rồi lắp ống sinh hàn không khí (dài 50cm) đun hồi lưu trên bếp cách thủy khoảng 30 phút. Sau khi xà phòng hóa xong hỗn hợp đem chuẩn lượng kiềm dư bằng HCl 0,5N với chỉ thị phenolphtalein để kiểm chứng cần tiến hành 1 thí nghiệm không mẫu. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 115 X= Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện (V2 − V1 ) × N × 56,11 G Trong đó: X : Chỉ số xà phòng hóa của dầu, mgKOH/1g dầu mỡ V2: Số ml HCl dùng chuẩn mẫu trắng V2: Số ml HCl dùng chuẩn mẫu dầu N: Nồng độ của HCl G : Khối lượng mẫu thử (g) 9.2.7 Xác định chỉ số iốt bằng phương pháp Wijjs Cân chính xác mẫu thí nghiệm vào bình iốt khô sạch theo số lượng quy định trong bảng sau: Chỉ số iốt dự kiến 0 ÷ 30 30 ÷ 50 50 ÷ 100 100 ÷ 150 150 ÷ 200 Lượng mẫu cần lấy để thí nghiệm 1 0,6 0,3 0,2 0,15 Sau đó hòa tan bằng 10ml clorofooc. Dùng ống pipet cho vào chính xác 25ml dung dịch Wijjs. Đậy nút bình lắc kỹ cho dung dịch KI vào phía trên nút ở miệng bình iốt (cần tránh để dung dịch KI chảy trực tiếp vào trong bình). Để bình vào chỗ tối ở nhiệt độ trong phòng 20 oC trong 30 phút. Nếu chỉ số iốt lớn hơn 130 cân để trong 60 phút. Sau đó cho vào mỗi bình 15ml dung dịch KI vào 100ml nước cất. Chuẩn độ iốt sinh ra bằng dung dịch Na2S2O3 0,1N cho đến khi dung dịch còn hơi vàng thì cho 1ml dung dịch hồ tinh bột và tiếp tục chuẩn cho đến khi mất màu xanh. Tiến hành thí nghiệm không mẫu trong cùng một điều kiện. Chỉ số iốt của dầu mỡ xác định theo công thức. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 116 I= Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện (V1 − V2 ) × N × 0,1269 × 100 G Trong đó: V1, V2: Số ml dung dịch Na2S2O3 dùng chuẩn mẫu dầu và mẫu trắng N : Nồng độ dung dịch Na2S2O3 G : Khối lượng mẫu thử (g) 0,1269 : mg đương lượng iốt 9.2.8 Xác định chỉ số peroxit Cân 2g mẫu dầu vào bình nón, thêm 20ml hỗn hợp gồm 2 phần axit axetic đậm đặc và một phần clorofoc, sau đó thêm 30ml nước cất và chuẩn độ iốt thoát ra bằng dung dịch Na2S2O3.0,002N đến khi dung dịch có màu vàng nhạt thì thêm 0,5ml tinh bột 1% và chuẩn độ tiếp đến hết màu xanh. Khi chuẩn độ cần lắc thật mạnh. Làm một mẫu trắng thay dầu bằng nước cất. Chỉ số peroxyt tính theo công thức: P= Trong đó: (V1 − V2 ) × N × 0,1269 × 100 G V1 :Thể tích Na2S2O3 0,002N dùng để chuẩn mẫu dầu (ml) V2 :Thể tích Na2S2O3 0,002N dùng để chuẩn mẫu trắng (ml) N :Nồng độ đương lượng Na2S2O3 0,1269: mg đương lượng của iốt G : Trọng lượng mẫu dầu 9.3 Sản phẩm Sản phẩm dầu ăn đạt tiêu chuẩn, an toàn vệ sinh thực phẩm phải qua: Qua chế biến công nghiệp để loại bỏ các chất có hại cho sức khỏe, loại bỏ aflatoxin. Không mùi, trong suốt có màu vàng đặc trưng. Các chỉ tiêu chất lượng phải đạt theo TCVN hoặc theo tiêu chuẩn quốc tế ISO như: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 117 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Hàm lượng acid béo tự do (% FFA) : Không được vượt quá 0,25 % Chỉ số peroxit : Không được vượt quá 3 meq/kg Tạp chất : Không được vượt quá 0,05 % Độ ẩm : Không được vượt quá 0,05 % CHƯƠNG 10 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 10.1 An toàn lao động An toàn lao động trong nhà máy đóng vai tṛò rất quan trọng, đảm bảo sản xuất an toàn và hiệu quả. Nhà máy cần đưa các nội quy, biện pháp chặt chẽ để đề pḥòng một cách có hiệu quả nhất. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 118 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 10.1.1 Những yêu cầu về an toàn lao động 10.1.2 An toàn lao động cho người Để thực hiện tốt cho công tác này ta cần phải giải quyết những vấn đề sau. - Giáo dục ý thức biện pháp bảo hộ lao động. - Hướng dẫn và quản lý công nhân làm đúng công nghệ thao tác máy. - Trong từng công đoạn nên có nội quy an toàn lao động. - Với bộ phận sản xuất sử dụng hơi phải được bảo ôn cách nhiệt các thiết bị và đường ống dẫn hơi phải có van an toàn, đồng hồ đo áp lực hơi. - Các cầu dao điện phải được che đậy cẩn thận thường xuyên kiểm ra và lau khô. Các dây điện đèn, điện máy cần chắc chắn cách điện tốt. - Đối với công nhân lao động trực tiếp phải đảm bảo các yêu cầu về bảo hộ lao động do nhà máy hàng ngày phải tiếp xúc với các hóa chất độc hại và ăn mòn như NaOH, axit, bụi bặm… Đồ bảo hộ lao động phải được cấu tạo từ những vật liệu thích hợp, công nhân cảm thấy dễ chịu, hợp vệ sinh. 10.1.3 Đảm bảo ánh sáng Phải đảm bảo độ sáng tối thiểu trong nhà máy. Cần tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên bằng cách bố trí các loại cửa thích hợp, về ban đêm cần đảm bảo đủ tiêu chuẩn về độ rọi. 10.1.4 An toàn về điện - Về chiếu sáng: Số bóng đèn, vị trí treo, đặt công tắc, cầu dao phải phù hợp với thao tác. Các mạch điện phải kín, đặt nơi khô ráo. - Về thiết bị điện: + Mỗi thiết bị phải có hệ thống báo động riêng khi có sự cố, có rơle tự ngắt khi quá tải, có đèn báo hoả... Mọi thiết bị đều phải nối đất. + Cách điện động cơ, dây dẫn điện. + Trạm biến áp, máy phát phải có biển báo và đặt xa nơi sản xuất. + Các thiết bị điện phải được che chắn, bảo hiểm. GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 119 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 10.1.5 An toàn về sử dụng thiết bị + Thường xuyên theo dõi chế độ làm việc của máy. + Máy móc thiết bị phải được sử dụng đúng chức năng, đúng công suất yêu cầu. + Mỗi thiết bị máy móc phải có hồ sơ rõ ràng, khi giao ca phải có sổ bàn giao nêu rõ tình trạng và tình hình vận hành thiết bị. + Có chế độ vệ sinh, vô mỡ định kỳ. 10.1.6 An toàn hoá chất Các hoá chất phải để đúng nơi quy định, xa kho nguyên liệu, kho thành phẩm. 10.1.7 Phòng chống cháy nổ - chống sét * Phòng chống cháy nổ: + Những nguyên nhân gây ra cháy nổ: - Do ý thức tổ chức kỷ luật lao động. - Do chập điện, do tác động của tia lửa điện, do cạn nước trong lò hơi. + Đề phòng chống cháy nổ cần tuân thủ theo các nguyên tắc sau: - Đề ra nội quy phòng chống cháy nổ cho từng phân xưởng của nhà máy. - Có kế hoạch theo dõi kiểm tra định kỳ các biện pháp an toàn. - Căn cứ vào tính chất nguy hại về cháy nổ của từng nơi mà bố trí các thiết bị chữa cháy cho phù hợp. - Những bộ phận dễ cháy nổ phải đặt cuối hướng gió, phải có phương tiện chữa cháy. - Phải thường xuyên tổ chức các đợt tập huấn cho cán bộ, công nhân về an toàn trong cháy nổ. - Nhà máy phải có đội ngũ cứu hoả. - Trang bị đầy đủ các thiết bị phòng cháy chữa cháy cho từng phân xưởng. - Khi xảy ra sự cố cháy nổ cần phải ngừng ngay việc thông gió. * Chống sét: GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 120 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Để đảm bảo an toàn cho công nhân làm việc cũng như các thiết bị trong nhà máy cần phải có cột thu lôi tại các vị trí cao. 10.2 Vệ sinh công nghiệp Vệ sinh công nghiệp đúng cách sẽ kiểm soát được mối nguy vi sinh vật, đảm bảo chất lượng sản phẩm, tạo môi trường lao động an toàn vệ sinh đảm bảo sức khỏe cho người sản xuất. An toàn cho người tiêu dùng. Vệ sinh trong nhà máy bao gồm các vấn đề vệ sinh cá nhân, vệ sinh máy móc, thiết bị, vệ sinh phân xưởng sản xuất, thông gió, hút bụi, cung cấp nhiệt, cung cấp nước và thoát nước. Vệ sinh trong nhà máy bao gồm các vấn đề vệ sinh cá nhân, vệ sinh máy móc, thiết bị, vệ sinh phân xưởng sản xuất, thông gió, hút bụi, cung cấp nhiệt, cung cấp nước và thoát nước. 10.2.1 Vệ sinh cá nhân Công nhân phải ăn mặc áo quần sạch sẽ, không ăn uống trong phân xưởng sản xuất, thực hiện tốt chế độ chăm sóc sức khỏe cho công nhân theo định kỳ. 10.2.2 Vệ sinh máy móc thiết bị Các máy móc thiết bị trong thời gian ngừng hoạt động cần phải được vệ sinh sát trùng. Trong một năm có một lần đại tu sửa chữa và vệ sinh thiết bị. 10.2.3 Vệ sinh nhà máy Thường xuyên kiểm tra vệ sinh trong và ngoài phân xưởng sản xuất. Sau mỗi ca cần phải vệ sinh nơi làm việc. Hàng năm tường nhà phải được quét vôi sạch sẽ, các phòng thí nghiệm, nhà ăn, nhà kho, nhà sản xuất phải lau chùi. 10.2.4 Xử lý phế liệu Nhà máy sản có nhiều phế liệu như khô dầu, bã hấp phụ... là những phế liệu dễ gây nhiễm bẩn. Do đó sau mỗi mẻ sản xuất cần phải bỏ chúng nơi quy định. 10.2.5 Cung cấp nước Nước đưa vào sản xuất phải đạt được các tiêu chuẩn nước dùng trong sản xuất thực phẩm. Không chứa cặn cơ học, không độc, không chứa các chất gây ăn GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 121 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện mòn, không chứa các ion kim loại nặng NH 3, NO3, không chứa các vi sinh vật có hại, nước phải có độ cứng thấp và trung tính. 10.2.6 Xử lý nước thải Nước thải nhà máy bao gồm nước thải ra từ các quá trình sản xuất, sinh hoạt vệ sinh ... Trong nước thải sản xuất có chứa NaOH, NaCl, dầu và các tạp chất khác. Các tạp chất này có tính ăn mòn đặc biệt NaOH còn có tính độc. Vì vậy việc thoát nước phải đảm bảo thực hiện tốt, nếu nước thoát không kịp sẽ gây mùi bốc lên làm ảnh hưởng đến sức khỏe của công nhân, chất lượng sản phẩm . Việc thoát nước ra khỏi nhà máy cần phải bảo đảm nguyên tắc chung trong phân xưởng sản xuất phải có hệ thống thoát nước là hệ thống thoát nước ngầm. Do nước thải có chứa NaOH và nhiều tạp chất tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển gây nhiễm bẩn môi trường nên phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải riêng của nhà máy trước khi đổ ra sông tránh ảnh hưởng đến môi trường xung quanh nhà máy. Nước thải Song chắn rác GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 122 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Bể tách váng dầu váng dầu Bể lắng cát và tạp chất nặng Bể lắng ngang đợt 1 Bể aeroten bậc 1 cặn tươi bùn tuần hoàn Bể lắng đứng đợt 2 bùn dư Bể aeroten bậc 2 bùn tuần hoàn Bể mêtan bùn dư Bể lắng đợt 3 Bể tiếp xúc Nước đã làm sạch 10.2.7 Xử lý vỏ hạt đậu tương Vỏ đậu tương là sản phẩm phụ của ngành công nghiệp ép dầu đậu tương. Vỏ đậu tương có thể được tận dụng để sản xuất thức ăn chăn nuôi. Đồng thời nó có thể ép thành bánh để sản xuất nhiên liệu đốt hoặc có thể sử dụng trong công nghệ sản xuất đất sinh học. KẾT LUẬN Hiện nay, dầu ăn là một loại sản phẩm không thể thiếu không thể thiếu trong quá trình chế biến thức ăn, thực phẩm. Nhận thấy nhu cầu của người tiêu dùng là rất GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 123 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện lớn và hầu hết các nhà máy dầu ăn ở nước ta chủ yếu là mua sản phẩm dầu thô về tinh chế để thu được dầu tinh luyện, nên việc xây dựng một nhà máy sản xuất dầu ăn đi từ nguyên liệu ban đầu là nguồn nguyên liệu trong nước sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho người nông dân trồng cây có dầu. Bên cạnh đó, nó còn làm giảm giá thành sản phẩm là dầu ăn, việc cạnh tranh trên thị trường có tiềm năng lớn. Do đó, việc xây dựng nhà máy sản xuất dầu ở nước ta là rất cần thiết. Sau thời gian hơn 3 tháng tìm hiểu, học hỏi, cũng như được sự hướng dẫn của thầy Trần Xuân Ngạch, em đã hoàn thành nhiệm vụ đã được giao là “ Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện năng suất 70 tấn nguyên liệu/ ngày” đúng thời gian quy định. Sản phẩm của nhà máy sản xuất dầu này ngoài dầu đậu tương tinh luyện thì nó còn sản phẩm phụ khô dầu là sản phẩm làm nguyên liệu cho sản xuất thức ăn chăn nuôi…. Trong quá trình làm đồ án này, em đã nắm được kiến thức cơ bản về sản xuất dầu đậu tương nói riêng và sản xuất dầu thực vật nói chung, cách bố trí máy móc, thiết bị, đường ống hơi cũng như cách bố trí tổng mặt bằng nhà máy. Tuy nhiên, kiến thức thực tế còn hạn chế, số lượng tài liệu tham khảo ít, kinh nghiệm lựa chọn thiết bị trên thực tế chưa có nên đồ án thiết kế vẫn còn có nhiều sai sót. Do hiểu biết còn chưa nhiều, em rất mong nhận được sự chỉ bảo của thầy cô, cũng như sự góp ý của các bạn để đồ án thiết kế được hoàn thiện hơn. Cuối cùng, em xin được gởi lời cám ơn chân thành đến các thầy cô trong Khoa Hóa và thầy giáo Trần Xuân Ngạch đã giúp em hoàn thành luận án tốt nghiệp này. Đà Nẵng, ngày 28 tháng 5 năm 2014 Sinh viên thực hiện Trần Thị Lan Hương MỤC LỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 124 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện PHỤ LỤC GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG [...]... 4 5 6 7 8 x x x x x x x 9 10 11 12 x x x 2 Biểu đồ số ngày / số ca sản xuất Số ngày trong năm:365 (ngày) Số ngày nghỉ để đại tu: 30 (ngày) Số ngày nghỉ lễ, tết, chủ nhật: 55 (ngày) Số ngày sản xuất: 365 - (3 0 + 5 5) = 280 (ngày) Số ca sản xuất: 280x 3 = 840 (ca) Số giờ sản xuất: 840x 8 = 6720 giờ Năng suất của nhà máy: 70 ×1000 = 2916, 67 24 kg hạt /giờ 4.2 Tính cân bằng vật liệu Các thông số kỹ thuật... xuất 1 Biểu đồ số ca, số tháng sản xuất Nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh chế hoạt động theo số ngày quy định trong năm để đảm bảo hiệu quả kinh tế Nhà máy chỉ nghỉ sản xuất vào những ngày lễ, tết, chủ nhật và cả tháng 9 để đại tu lại thiết bị máy móc.Những tháng còn lại đều hoạt động 3 ca liên tục Bảng 4.1: Biểu đồ thời gian sản xuất trong năm Tháng 1 Thời gian x sản xuất 2 3 4 5 6 7 8 x x x x x... cháy của dầu không thấp hơn 240oC CHƯƠNG 4 CÂN BẰNG VẬT LIỆU Để chọn thiết bị cho phù hợp, tính được hiệu suất làm việc cũng như sản phẩm của nhà máy, để lập kế hoạch sản xuất thì trước tiên phải tính cân bằng vật liệu, vì thế ta phải lập biểu đồ sản xuất GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 33 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện 4.1 Lập biểu đồ sản xuất 1... bộ (2 590,16 + 60,24 – 225,5 7) x 100 − 0,5 100 = 2412,71(kg/h) 7.Lượng dầu thu được sau khi ép sơ bộ GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 36 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Gọi Bx là lượng bột chưng sấy đem vào ép sơ bộ Bx = 2412,71 (kg/h) Lượng chất khô(cả dầu) trong bột chưng sấy k x = Bx × 100 − 6 100 2412,71 x 100 − 6 100 = 2267,94 (kg/h) Lượng dầu. .. Lượng nguyên liệu đưa vào sản xuất 70 tấn hạt/ ngày 1.Lượng nguyên liệu thu nhận vào nhà máy 2916.67 kg/h 2.Lượng nguyên liệu đem đi bảo quản GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 2916,67 x 35 100 − 2,5 100 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện = 2843,75(kg/h) 3.Lượng nguyên liệu đem đi bóc vỏ 2843,75 x 100 − 0,5 100 = 2829,53(kg/h) 4.Lượng nguyên liệu đem... tốt nghiệp 29 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện dầu. Trước khi để lắng nâng nhiệt độ dầu lên 65  70oC thời gian lắng 6  8h Qua van đáy tháo cặn vào thiết bị thu hồi dầu, còn dầu được bơm qua thiết bị rửa sấy 3.2.17 Rửa và sấy dầu Rửa dầu Mục đích: + Tách cặn xà phòng và cặn thủy hóa còn sót lại trong dầu sau khi lắng ở công đoạn trung hòa + Cặn xà phòng còn lại trong dầu sau công... GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH 20 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 21 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Cặn lọc Lọc Nước Thủy hóa Cặn photphatit Trung hòa Cặn xà phòng Xút, nước muối Rửa, sấy Đất, than hoạt tính Hơi quá nhiệt Chất bảo quản Tẩy màu Ly tâm Đất, than Khử mùi Hơi dowthern Chiết chai Xử lý chai Sản phẩm Bảo quản Chai 3.2... Ép một lần nguyên liệu dầu bằng máy ép vít hoạt động đơn (máy ép kiệt một lần)và - máy ép vít hoạt động kép Tách ( máyvàépbóc kép) Vỏ Ép 2 lần chia làm hai bước, tách sơ bộ bằng các máy ép sơ bộ hoặc thiết bị chưngdầu tách dầu Kovaleico – Iacovenco và tách kiệt dầu bằng các máy ép kiệt Nhân hạt - Ép ba lần thực hiện trong 3 đoạn trong các thiết bị chưng dầu, máy ép sơ bộ và các máy ép kiệt Trong công... HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 13 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Na2O Cl2 Chất khác 0.38 0.025 1.17 2.3.5 Vitamin Trong đậu tương chứa rất nhiều vitamin khác nhau trừ vitamin C và D Thành phần vitamin được cho ở bảng dưới .( Xem bảng 2. 7) 2.3.6 Một số enzim trong đậu tương Urease: có tác dụng chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua màng ruột, do đó không nên ăn đậu tương sống Lipase: thuỷ phân... 3.Khô dầu Khô dầu sau khi ép là nguồn nguyên liệu để sản xuất nước chấm, làm thức ăn gia súc GVHD: Th.s TRẦN XUÂN NGẠCH SVTH: TRẦN THỊ LAN HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 18 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1 Chọn quy trình công nghệ Đối với 1 nhà máy, quy trình công nghệ là yếu tố quyết định đến năng suất cũng như chất lượng của sản phẩm ... nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Nắm bắt tình hình xu hướng phát triển ngày lớn tiềm đậu nành, giao nhiệm vụ: Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện, suất 70 hạt. .. tết, chủ nhật: 55 (ngày) Số ngày sản xuất: 365 - (3 0 + 5 5) = 280 (ngày) Số ca sản xuất: 280x = 840 (ca) Số sản xuất: 840x = 6720 Năng suất nhà máy: 70 ×1000 = 2916, 67 24 kg hạt /giờ 4.2 Tính... HƯƠNG Đồ án tốt nghiệp 42 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu tương tinh luyện Trên sở tính toán ta lập bảng tổng kết tương ứng với suất nhà máy 70 hạt/ ngày Bảng 4.3 : Tổng kết cân vật liệu STT Tên

Ngày đăng: 23/10/2015, 20:59

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Băng tải vận chuyển nguyên liệu lên máy làm sạch

  • Vít tải bột nghiền đến nồi chưng sấy

  • 1.1 Đặc điểm tự nhiên

    • 1.1.1 Vị trí địa lí

    • 1.1.2 Đặc điểm thiên nhiên

    • 1.2 Nguồn cung cấp nguyên liệu

    • 1.3 Hợp tác hóa, liên hợp hóa

    • 1.4 Hệ thống cấp điện

    • 1.5 Nguồn cung cấp hơi

    • 1.6 Nhiên liệu

    • 1.7 Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước thải

      • 1.7.1 Nguồn cung cấp nước

      • 1.7.2 Xử lý nước thải

      • 1.8 Giao thông vận tải

      • 1.9 Nguồn nhân công

      • 1.10 Thị trường tiêu thụ

      • 1.11 Kết luận

      • 2.1 Giới thiệu về cây đậu tương (đậu nành)

      • 2.2 Giá trị dinh dưỡng của đậu tương

      • 2.3 Thành phần hoá học của hạt đậu tương

        • 2.3.1 Cacbohydrate

        • 2.3.2 Protein và thành phần axit amin

        • 2.3.3 Lipid

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan