Đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3 ngày

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế nhà máy tinh luyện
dầu thực vật năng suất 50
m3/ngày

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

Mục lục
PHẦN 1 .................................................................................................................................................... 5
CÔNG NGHỆ DẦU THỰC VẬT .......................................................................................................... 5
CHƢƠNG I. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ DẦU THỰC VẬT ...................................... 5
1.1.Tình hình sản xuất ............................................................................................................................ 5
1.2. Tình hình tiêu thụ dầu thực vật ...................................................................................................... 6
CHƢƠNG II. NGUYÊN LIỆU DẦU THÔ ........................................................................................... 7
2.1.Thành phần hóa học của dầu thơ .................................................................................................... 7
2.1.1.Triglycerit ....................................................................................................................................... 7
2.1.2. Glicerin.......................................................................................................................................... 7
2.1.3. Axit béo .......................................................................................................................................... 8
2.1.4.Phospholipit .................................................................................................................................... 8
2.1.5. Sáp .................................................................................................................................................. 8
2.1.6. Sterols ............................................................................................................................................. 9
2.1.7. Các chất mầu ................................................................................................................................. 9
2.1.8. Vitamin........................................................................................................................................... 9
2.1.9. Các chất mùi .................................................................................................................................. 9
2.2. Phân loại các tạp chất có trong dầu thơ ....................................................................................... 10
CHƢƠNG III. SẢN PHẨM DẦU TINH LUYỆN ............................................................................. 12

CHƢƠNG IV. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU TINH LUYỆN ..................................................... 13
4.1.Mục đích của q trình tinh luyện dầu ......................................................................................... 13
4.2.Các phƣơng pháp tinh luyện .......................................................................................................... 14
4.3. Quy trình tinh luyện chính ............................................................................................................ 15
4.3.1.Q trình thủy hóa....................................................................................................................... 15
4.3.2. Q trình trung hịa .................................................................................................................... 24

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 1

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

4.3.3.Quá trình rửa dầu ........................................................................................................................ 29
4.3.4. Quá trình sấy dầu........................................................................................................................ 30
4.3.5. Quá trình tách sáp ...................................................................................................................... 31
4.3.6.Quá trình tẩy màu ........................................................................................................................ 32
4.3.7. Quá trình khử mùi ...................................................................................................................... 36
V. CHỌN QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ VÀ TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ................................ 41
5.1.1. Quy trình cơng nghệ ................................................................................................................... 41
5.1.2. Thuyết minh quy trình cơng nghệ ............................................................................................. 42
5.2. Tính cân bằng vật chất .................................................................................................................. 44

5.2.1. Tính cân bằng cho q trình thủy hóa. ..................................................................................... 44
5.2.2. Tính cân bằng cho q trình trung hịa .................................................................................... 45
5.2.3. Tính cân bằng cho q trình rửa và sấy dầu ............................................................................ 47
5.2.4. Tính cân bằng cho quá trình tẩy mầu và tẩy mùi .................................................................... 47
CHƢƠNG VI. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ...................................................................................... 50
6.1. Tính và chọn thiết bị chính............................................................................................................ 50
6.1.1. Thiết bị thủy hóa kết hợp với trung hịa ................................................................................... 50
6.1.2. Tính tốn thiết bị trung hịa và thủy hóa : ................................................................................ 51
6.1.3. Thiết bị sấy tẩy màu .................................................................................................................... 54
6.1.4. Thiết bị khử mùi.......................................................................................................................... 55
6.2. Chọn thiết bị phụ ........................................................................................................................... 57
6.2.1. Thiết bị ly tâm tách cặn .............................................................................................................. 57
6.2.2. Thiết bị lọc lá ............................................................................................................................... 57
6.2.3. Bơm ly tâm................................................................................................................................... 58
Chƣơng VII . TÍNH ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NĂNG LƢỢNG ....................................................... 60
7.1.Tính hơi và chọn nồi hơi ................................................................................................................. 60
7.1.1. Tính hơi ........................................................................................................................................ 61

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 2

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

7.1.2. Chọn nồi hơi ................................................................................................................................ 64
7.2. Tính điện ......................................................................................................................................... 65
7.2.1. Điện động lực ............................................................................................................................... 65
7.2.2. Điện chiếu sang ............................................................................................................................ 65
7.2.3. Xác định hệ số công suất và dung lƣợng bù.............................................................................. 69
7.2.4. Chọn máy biến áp ....................................................................................................................... 70
7.2.5. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm ............................................................................................ 71
Chƣơng VIII : Cấp thoát nƣớc ............................................................................................................ 71
8.1. Tiêu chuẩn nƣớc cấp cho sản xuất và sinh hoạt .......................................................................... 71
8.2. Nhu cầu sử dụng nƣớc toàn nhà máy ........................................................................................... 74
8.2.1.Nƣớc dung trong sản xuất ........................................................................................................... 74
8.2.2. Nƣớc dùng trong sinh hoạt ......................................................................................................... 75
8.2.3. Bể nƣớc – Đài nƣớc ..................................................................................................................... 75
8.3. Thốt nƣớc ...................................................................................................................................... 76
PHẦN 2 ...................................................................................................... Error! Bookmark not defined.
TÍNH TOÁN KINH TẾ ............................................................................ Error! Bookmark not defined.
Tài liệu tham khảo ................................................................................................................................ 77

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 3

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

MỞ ĐẦU
Protein, gluxit, lipit là 3 thành phần thiết yếu để xây dựng nên cơ thể và đảm
bảo năng lượng duy trì hoạt động của con người. Ngày nay khi mà dân số tăng nên,
con người cũng trở nên hoạt động hơn thì nhu cầu về năng lượng là rất lớn, cụ thể
với 1 gam dầu thể khi oxy hóa giải phóng 9,3 kcal, và tham gia vào thành phần
nguyên sinh chất của tế bào,… Do vậy dầu thực vật có vị trí quan trọng trong
nghành công nghiệp thực phẩm và nhu cầu năng lượng của con người.
Dầu thực vật được các chuyên gia dinh dưỡng khun dùng vì có chứa nhiều
thành phần khơng no Oleic, Linoleic chuyển hóa trong cơ thể thành vitamin F có
tác dụng điều chỉnh làm giảm lượng cholesterol.
Về phương diện năng lượng dầu thực vật cung cấp năng lượng lớn hơn các thực
phẩm Protein, Gluxit khác.
Dầu thực vật cung là dung môi cung cấp cho nghành công nghiệp, Mỳ ăn liền,
sơn vecni, đánh bóng đồ da…
Do những đóng góp quan trọng như vậy nên việc đưa vào sản xuất dầu thực vật
là vô cùng cần thiết.

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 4

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

PHẦN 1
CÔNG NGHỆ DẦU THỰC VẬT
CHƢƠNG I. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ DẦU THỰC VẬT
1.1.Tình hình sản xuất
Hiện nay tại nước ta các nhà máy sản xuất dầu thực vật được bố trí xây dựng ở
cả 3 miền của cả nước nhưng không đều, phần lớn các nhà máy dầu thực vật tập
chung ở khu vực Miền Nam. Điển hình là đơn vị Vocarimex hoạt động bao gồm
các công ty con, Công ty cổ phẩn dầu thực vật dầu Tường An, Công ty cổ phần dầu
thực vật Tân Bình, Cơng ty cổ phần trích ly dầu thực vật, Cơng ty cổ phần thương
mại dầu thực vật. Các công ty liên kết làm ăn Công ty dầu ăn Golden, Công ty
TNHH dầu thực vật Cái Lân, Công ty TNHH Mỹ Phẩm LG VINA. Hiện nay
Vocarimex nắm giữ 95% thị phần tiêu thụ sản phẩm dầu ăn, 20% thị phần mỹ
phẩm với tổng vốn 674,533 tỷ đồng, 2010.[6]
Ngày 28 tháng 6 năm 2010, Bộ công thương đã ban hành quyết định phê duyệt
quy hoạch phát triển nghành dầu thực vật Việt Nam 2020 – 2025
+ Giai đoạn 2011-2015 giá trị sản xuất cơng nghiệp tồn ngành tăng bình quân
từ 17,37%/năm. Đến năm 2015, sản xuất 1.138 ngàn tấn dầu tinh luyện; 268 ngàn
tấn dầu thô; xuất khẩu 50 ngàn tấn dầu các loại.
+ Giai đoạn 2016-2020 giá trị sản xuất cơng nghiệp tồn ngành tăng bình quân
từ 7,11 %/năm. Đến năm 2020, sản xuất 1.587 ngàn tấn dầu tinh luyện 370 ngàn
tấn dầu thô; xuất khẩu đạt 80 ngàn tấn dầu các loại.
+ Giai đoạn 2021-2025 giá trị sản xuất cơng nghiệp tồn ngành tăng bình quân
từ 3,69%/năm. Đến năm 2025, sản xuất và tiêu thụ 1.929 ngàn tấn dầu tinh luyện;
439 ngàn tấn dầu thô; xuất khẩu đạt 100 ngàn tấn dầu các loại.[5]
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn

SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 5

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

Tổng sản lượng dầu tinh luyện tại Viêt Nam tính theo đơn vị nghìn tấn từ năm
2011 là 805.
1.2. Tình hình tiêu thụ dầu thực vật
Các nhà sản xuất trong nước ước tính năm 2010 tiêu thụ dầu thực vật nước ta
vào khoảng 690.000 tấn (bảng 1). Mặc dù khơng có số liệu chính thức về tiêu thụ
dầu thực vật theo đầu người, nhưng FAO dự báo trong vòng 15 năm tới nhu cầu về
dầu thực vật nước ta sẽ tăng mạnh do nền kinh tế tăng trưởng nhanh (năm 2010
GDP tăng 6,78%) và chiến dịch marketing rầm rộ về việc thay thế mỡ động vật
bằng dầu thực vật để bảo vệ sức khỏe của các nhà sản xuất.
Viện Nghiên cứu chiến lược, chính sách cơng nghiệp (IPSI) ước tính tiêu thụ
dầu thực vật trên đầu người năm 2010 vào khoảng từ 7,3 – 8,3kg/người. Tuy nhiên,
con số này vẫn còn khá xa so với khuyến nghị của Tổ chức Y tế thế giới
(13,5kg/người/năm). IPSI dự báo tiêu thụ dầu thực vật trên đầu người nước ta năm
2015 sẽ tăng ở mức 16,2-17,4 kg/người/năm và đến năm 2020 là 18,6-19,9
kg/người/năm.
Hầu hết các loại dầu đậu nành và dầu cọ hiện được dùng để sản xuất thực phẩm,
chỉ một số nhỏ được sử dụng trong các ngành công nghiệp và sản xuất mỹ phẩm.

Năm 2010, tổng tiêu thụ dầu đậu nhành nước ta là 175.000 tấn và tiêu thụ dầu cọ là
525.000 tấn. FAO dự báo năm 2011 sức tiêu thụ dầu đậu nành và dầu cọ tương ứng
là 200.000 tấn và 560.000 tấn.
Bảng 1: Tiêu thụ dầu thực vật ở nước ta1
Đơn vị
Nghìn tấn

Tổng tiêu thụ dầu
thực vật trong nước
Tiêu thụ dầu tính Kg/người/năm
theo đầu người
1

2008
607

2009
660,42

2010
690

2015
1200

7,04

7,6

7,8

14,5

Tổng cục thống kê, Bộ công thương

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 6

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

CHƢƠNG II. NGUYÊN LIỆU DẦU THƠ
2.1.Thành phần hóa học của dầu thơ
Dầu thơ là những bán thành phẩm thu được từ nguyên liệu là các hạt , quả chứa
dầu, oliu, cọ dầu, đậu nành, ngô, hướng dương, lạc …
-

Ép: ép 1 lần, ép kiệt, ép nóng.

-

Trích ly bằng dung mơi hữu cơ.

Dầu thơ là ngun liệu mới chỉ qua làm sạch sơ bộ lọc cặn tạp, ngồi thành
phần chính là glycerit cịn có lẫn các thành phần hịa tan khác nhau có thể gọi là
tạp chất.
2.1.1.Triglycerit
Là thành phần chiếm chủ yếu trong dầu, chiếm hơn 90% khối lượng dầu thô là
este của rượu 3 chức gliceril và axit béo. Thành phần glycerit của dầu thô rất phức
tạp có từ hàng chục đến hàng trăm.
Triglyxerit dạng hóa học tinh khiết khơng có mầu, khơng mùi, khơng vị. Màu
sắc, mùi vị khác nhau của dầu thực vật phụ thuộc vào tính ổn định của các chất
kèm theo với các lipit tự nhiên thoát ra từ hạt dầu cùng với triglycerit. Dầu thực vật
do khối lượng phân tử của các triglycerit rất cao nên khó bay hơi ngay cả trong
điều kiện chân không. Ở nhiệt độ trên 240 - 250°C, triglicerit mới bị thủy phân hủy
thành các sản phẩm bay hơi.
2.1.2. Glicerin
Chiếm 10% khối lượng hợp chất trong glixerit.

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 7

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

2.1.3. Axit béo
Chiếm 90% khối lượng trong hợp chất glicerit. Tính chất của dầu do thành phần
của axit béo và vị trí của chúng trong phân tử triglycerit quyết định vì glycerin đều
như nhau trong tất cả các loại dầu.
Tính chất vật lý và hóa học của axit béo do số nối đôi và số nguyên tử cacbon
tạo ra. Các axit béo no thường bền với các tác động khác nhau. Các axit béo không
no dễ bị oxi hóa bởi oxi khơng khí làm cho dầu bị hắc đắng.
Các axit béo trong dầu thường có mạch cacbon với số nguyên tử chẵn. Các axit
béo không no trong dầu dừa có tỉ lệ thấp so với các loại dầu khác.
2.1.4.Phospholipit
Là dẫn xuất của triglycerit. Phospholipit chiếm 0,5-3% trong dầu tùy thuộc loại
dầu.
Hàm lượng phosphatit càng nhiều thì chất lượng dầu càng giảm nên cần loại bỏ
dầu bằng phương pháp thủy hóa.
2.1.5. Sáp
Là este của các axit béo có mạch cacbon dài và rượu đơn hoặc đa chức.
Sáp nằm trên các mơ bì của hạt và quả, nó có trong thành phần tế bào của chúng
tạo vai trị bảo vệ mơ thực vật. Sáp rất trơ hóa học, không bị tách thành cặn mà tạo
thành mạng các hạt lơ lửng làm giảm hình thức của dầu. Sáp không tan trong nước
mà tạo thành nhũ tương trong nước, tan trong rượu…
Sáp có nhiều trong một số loại dầu thô như dầu bắp dầu lanh, dầu canola, dầu
hướng dương…chứa hàm lượng sáp lớn. Sáp là thành phần không tiêu hóa do đó
cần phải tách sáp ra khỏi dầu.

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 8

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

2.1.6. Sterols
Chiếm 1-2% khối lượng trong dầu, khơng có tác hại trong q trình bảo quản
dầu nhưng cũng không làm tăng thêm giá trị nên loại bỏ.
2.1.7. Các chất mầu
Bản thân glycerit khơng có màu nhưng dầu sản xuất ra lại có màu, đó là do sự
có mặt của các sắc tố hịa tan trong chất béo và các lipit mang màu.
a. Chlorophyll ( diệp lục tố ): làm dầu có màu vàng xanh, làm tăng các q
trình oxi hóa xảy ra trong q trình bảo quản và chế biến.
b. Caroten: làm dầu chuyển từ vàng sang đỏ sẫm, mang bản chất là chứa các
provitamin. Thành phần này ở các loại dầu thơ rất ít ngoại trừ dầu cọ, chứa
0,05 đến 0,2% carotene so với tổng lượng chất khơ có trong dầu thơ.
c. Gossypol: là hydrocacbua mạch vịng, có màu vàng da cam và rất độc,
thường có trong dầu bơng chiếm 0,1 -0,2% so với tổng lượng chất khơ có
trong dầu thơ. Ngồi ra cịn có các dẫn xuất khác như; gossypuapurin,
anhydricgossypola, gossyphotphatit… đều khơng có lợi cho dầu. Nên dầu
bơng bắt buộc phải tinh luyện bằng phương pháp hóa học để loại hợp chất
này.
2.1.8. Vitamin
Chủ yếu là vitamin có thể tan trong dầu, A, E, D, K…
2.1.9. Các chất mùi
Ngoài một số loại mùi có sẵn trong dầu, đại bộ phận các chất có mùi là sản

phẩm phân hủy của dầu trong quá trình chế biến. Anhydrit, ceton thường là những
chất gây mùi khó chịu cho sản phẩm, một số chất có độc tính với người và động
vật khi nồng độ của chúng đáng kể trong thức ăn.

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 9

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

Ngoài ra trong thành phần dầu cịn có lẫn các axit béo tự do, các chất protein sẽ
làm giảm chất lượng dầu.
Bảng 1: Thành phần tạp chất của các loại dầu thô.

2.2. Phân loại các tạp chất có trong dầu thơ
Các tạp chất trong dầu tồn tại dưới dạng dung dịch thực, dung dịch keo hay
huyền phù, chia làm hai loại :
 Tạp chất loại một: các chất chuyển vào trong q trình ép, trích ly từ
nguyên liệu có dầu.
 Tạp chất loại hai: tất cả các chất xuất hiện do kết quả của các phản
ứng xẩy ra trong dầu khi bảo quản, lưu trữ. Các tạp chất này là các sản
phẩm của sự biến đổi hóa học của glycerit và các chất khác có trong

dầu.

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 10

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

Bao gồm:
 Tạp chất vô cơ: đất, đá, sạn, sỏi, nước tự do tan lẫn và các muối kim
loại
 Tạp chất hữu cơ: phosphotit, phospholipit, sáp, hydrocarbua, gluxit,
glucoxit, enzyme, vitamin tan trong dầu, acid béo tự do, các chất nhựa
và tannin, các chất gây mầu, gây mùi. Ngồi ra cịn có các loại loại
thuốc trừ sâu, độc tố thực vật và các độc tố vi sinh vật.
Số lượng và chất lượng các tạp chất trong dầu thô (tạp chất loại một) phụ thuộc
vào:
 Phương pháp khai thác (- ép hoặc trích ly-)
 Thơng số ky thuật (- nhiệt đô, áp lực -)
 Chất lượng nguyên liệu: thời gian thu hoạch (- trạng thái sinh lý của
hạt: non, già, rụng tự do -), cách thức và biện pháp xử lý, thời gian
bảo quản, thời gian bảo quản không được lâu.

Mặc dù trong dầu hàm lượng tạp chất này chứa không nhiều nhưng đều gây trở
ngại đến kỹ thuật thuật luyện dầu, hoặc làm cho dầu có màu sắc, mùi vị xấu, khó
bảo quản. Một trong số chúng lại độc trong dầu.
 Các hợp chất gluxit lẫn trong dầu làm cho dầu có màu duowusi ảnh
hưởng của nhiệt độ cao khi chưng sấy, trung hòa, tẩy mùi…làm cho
dầu có màu sẫm lại, dễ tạo thành hệ keo, tạo thành cặn bết dính trên
vải lọc của máy lọc dầu, bao bọc chất hấp phụ khi tẩy màu..
 Các loại glucozit, aceton, aldehyt… làm cho dầu có mùi vị khó chụi.
 Acid béo tự do làm cho dầu chua, ảnh hưởng đến giá trị sinh lý khi ăn,
khó bảo quản.
 Các chất màu làm cho dầu bị sậm màu giảm giá trị cảm quan.
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 11

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

 Các kim loại có thể là tác nhân xúc tác cho q trình ơi hóa dầu…
 Các độc tố (thuốc trừ sâu, độc tố vi sinh vật…) làm giảm giá trị dinh
dưỡng của dầu, có thể gây độc đối với sức khỏe người sử dụng.
Bảng 2: Tiêu chuẩn chất lượng một số nguyên liệu dầu thơ
Tên chỉ tiêu

Đơn vị

Cảm quan

Dầu phộng

Dầu nành

có mùi thơm

đặc trưng

Dầu dừa

Dầu mè

FFA (theo acid oleic),

%

3

3

2

3

Ẩm,max

%

0,5

0,5

0,5

0,5

Tạp chất max

%

0,5

0,5

0,5

0,5

IV

mgI2/100g

80-106

110-143

7-11

103-120

SV

mgKOH/g

186-196

189-197

248-267

186-196

1,1465-1,471

1,448-1,45

g/ml

0,914-0,92

0,914-0,921

0,914-0,92

0,91-0,92

%

1,5

1,5

0,8

0,8

Chỉ số khúc xạ 300C
Tỉ khối 300C
Hàm lượng chất không
xà phòng hoá, max

1,466 -1,472

CHƢƠNG III. SẢN PHẨM DẦU TINH LUYỆN
Dầu thực phẩm đem sử dụng cần phải đảm bảo các yêu cầu
 Không độc với người.
 Có hệ số đồng hóa và giá trị dinh dưỡng cao.
 Có mùi vị thơm ngon.
 Có tính ổn định cao, ít bị biến đổi trong bảo quản và chế biến.
 Các tạp chất khơng có giá trị dinh dưỡng càng ít càng tốt.
Dựa vào những nguồn dầu tinh luyện trên thị trường và qua kinh nghiệm thực tế
sử dụng, người ta có thể rút ra một số yêu cầu cụ thể:
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 12

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

 Về màu sắc: không màu hoặc màu vàng nhạt.
 Về mùi vị: không mùi hoặc có mùi thơm nhẹ đặc trưng.
 Về thành phần: không chứa các axit béo tự do, các chất nhựa các chất sáp
hay độc tố hay các chất gây rối loạn sinh lý.
Bảng 3: Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm chủ yếu
STT

Các chỉ tiêu chất lƣợng

Tên sản phẩm
2

M&I 3(%)
0,1

IV4 (Wijs)
57 ÷ 143

MP 5(0C)

1

Cooking Oil

FFA (%)
0,1

2

Dầu vạn thọ

0,1

0,1

57 ÷ 143

3

Shortening

0,1

0,1

70 max

30 ÷ 52

4

Magarine

0,4

(%W) 15 ÷ 25

70 max

35 ÷ 52

5

Dầu mè tinh luyện

0,1

0,1

103 ÷ 120

6

Dầu phộng tinh luyện

0,1

0,1

85 ÷ 106

7

Dầu nành tinh luyện

0,1

0,1

115 ÷ 143

8

Dầu Vio

0,1

0,1

103 ÷ 120

9

Dầu Season

0,1

0,1

90 ÷143

10

Palm Oil

0,1

0,1

50 ÷ 55

11

Palm Olein

0,1

0,1

57 min

12

Dầu dừa tinh luyện

0,1

0,1

7 ÷ 11

30 ÷ 40

CHƢƠNG IV. CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT DẦU TINH LUYỆN
4.1.Mục đích của quá trình tinh luyện dầu
 Loại bỏ các thành phần khơng có lợi cho dầu.
 Thuận lợi cho q trình bảo quản dầu.
 Tạo giá trị cảm quan tốt cho người sử dụng.
2

Chỉ số axit béo
Hàm ẩm cho phép
4
Chỉ số iod
5
Điểm nóng chảy
3

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Tồn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 13

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

4.2.Các phƣơng pháp tinh luyện
Có 2 phương pháp tinh luyện chính thường được sử dụng trong các nhà máy tinh
luyện dầu
 Phương pháp vật lý
 Phương pháp hóa học
Phương pháp vật lý
 Phương pháp vật lý điển hình thường gồm các q trình: Thủy hóa – tẩy
màu – Khử mùi
 Đặc biệt thích hợp với các loại dầu có hàm lượng photphatit lớn: các loại
dầu từ hạt canola, hạt hướng dương, bắp… tùy vào hiệu quả kinh tế của
quy trình so với phương pháp tinh luyện hóa học.
 Riêng đối với các loại dầu có hàm lượng chất độc gossypol cao như dầu
bơng thì khơng thể tinh luyện bằng phương pháp vật lý được mà phải sử
dụng phương pháp tinh luyện hóa học để loại các hợp chất này. Ngồi ra
phương pháp này cũng khơng sử dụng đối với các loại dầu có hàm lượng
photphatit khơng hydrat hóa cao thường chỉ số này > 0,1% và dầu thơ có
hàm lượng ion sắt > 2ppm.
 So với phương pháp tinh luyện hóa học thì phương pháp tinh luyện vật lý
đơn giản hơn và ít tổn thất dầu hơn.
Phương pháp tinh luyện hóa học
 Q trình điển hình của phương pháp tinh luyện bằng hóa học là: Thủy
hóa

– Trung hịa – Tẩy màu – Tẩy mùi.

 Trong đó q trình trung hịa bằng kiềm là q trình quan trọng và không
thể thiếu trong phương pháp tinh luyện hóa học.

 Ưu điểm: Loại được hầu hết các tạp chất, kể cả hợp chất màu gossypol ở
dầu bông mà phương pháp tinh luyện vật lý không loại được.
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 14

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

 Nhược điểm:
 Có quá trình trung hịa, gây tổn thất dầu.
 Sử dụng hóa chất gây tốn kém.
 Quy trình cơng nghệ phức tạp hơn phương pháp tinh luyện vật lý.
Dầu thô trước khi đem tinh luyện thường được đem để lắng trong các thùng lớn,
tạo quá trình lắng các chất rắn, các hạt phân tán, trong đó có sáp.
4.3. Quy trình tinh luyện chính
4.3.1.Q trình thủy hóa
Ngun tắc: Q trình này dựa vào phương pháp hydrat hóa để làm tăng độ
phân cực của các tạp chất keo hịa tan trong dầu mỡ.
Có nhiều phương pháp thủy hóa khác nhau như: thủy hóa băng nước , bằng
dung dịch nước muối loãng, bằng dung dịch điện ly (Na2CO3…), bằng axit
(photphoric, citric…) hoặc bằng enzyme…Lựa chọn phương pháp thủy hóa
thích hợp dựa vào tính chất của dầu thơ.

Có thể thêm muối và chất điện ly để thúc đẩy nhanh quá trình tách cặn của
phương pháp thủy hóa.
Mục đích chính của phương pháp thủy hóa là loại các tạp chất có thể hydrat
hóa thành dạng khơng hịa tan trong dầu như: photphatit, sáp, protein và phức
chất…
Ngoài ra q trình thủy hóa cịn mang lại nhiều lợi ích tiềm năng như:
 Cần thiết cho quá trình sản xuất Leucithin từ các gum đã hydrat hóa.
 Giảm độ nhớt của dầu thơ trong các q trình tinh luyện sau này.
Là quá trình bắt buộc đối với quá trình tinh luyện vật lý vì làm giảm hàm
lượng các tạp chất, đặc biệt là các photphatit và các tạp chất khác trong đó có
các ion kim loại có khả năng xúc tác cho q trình oxy hóa làm hỏng dầu.
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 15

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

Để dầu tinh luyện bằng phương pháp vật lý đạt chất lượng tốt thì hàm lượng
photpho trong dầu phải < 5ppm.
Biến đổi:
 Vật lý :
 Giảm đi phần lớn hàm lượng các tạp chất trong dầu:

phospholipit, protein…
 Dưới tác dụng hydrat hóa, chỉ số axit trong dầu sẽ giảm. Do các
tạp chất keo có tính axit, các protein lương tính phát sinh kết
tủa, và một số acid béo cũng bị lôi cuốn theo kết tủa.
 Khối lượng và thể tích của nguyên liệu giảm.
 Hàm ẩm tăng.
 Hóa học :
 Phospholipit sẽ phản ứng với nước, tính tan trong dầu giảm.
Do đó ta có thể dễ dàng tách ra khỏi ngun liệu.
 Ngồi ra cịn xẩy ra phản ứng thủy phân dầu trung tính tạo
thành các diglyxerit, monoglycerit, glycerin và axit béo tự do.
 Hóa lý : Phospholipit trở lên háo nước, tạo thành các hạt keo đông tụ.
Thông số kỹ thuật
 Hàm lượng nước đưa vào:
 Ứng với mỗi loại dầu sẽ cần một lượng nước thích hợp. Do đó
cần tiến hành thí nghiệm hydrat hóa thử trước đối với từng loại
dầu, từng đợt dầu.
 Lượng nước đưa vào nếu vừa đủ, trong điều kiện thuận lợi sẽ
xẩy ra sự hydrat hóa dễ dàng, các kết tủa hạt rắn nhanh chóng
tạo thành, tách ra khỏi dầu.

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 16

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

 Khi nước đưa vào quá thừa, các micelle tan thành hệ nhũ tương
bền khó phá hủy.
 Khi nước đưa vào thiếu, một phần photpholipit trong dầu khơng
được bão hịa nước, khơng kết tủa. Dầu sau khi thủy hóa vẫn
cịn một lượng photpholipit hịa tan.
 Nhiệt độ thực hiện quá trình: nhiệt độ tối ưu là 40 -50°C
 Nồng độ chất điện ly: trường hợp dùng tác nhân hydrat hóa là dung dịch
lỗng các chất điện ly: NaCl…, nồng độ của chúng cũng gây ảnh hưởng lớn
đến q trình hydrat hóa. Thường dung dung dịch muối NaCl 0,3%. Khi
dung chất điện ly làm tác nhân hydrat hóa, một mặt sự kết tủa được xúc tiến
nhanh hơn, dầu sau thủy hóa sáng màu hơn vì nhiều chất như acid, kiềm
cũng phá hủy được các chất màu trong dầu, mặt khác dầu trung tính tổn thất
theo ít cặn hơn.
 Cường độ khuấy trộn và thời gian khuấy cũng ảnh hưởng đến q trình này.
4.3.1.1. Thủy hóa bằng nƣớc
Giảm chỉ số axit của dầu do các tạp chất keo có tính axit là các protein lưỡng
tính phát sinh kết tủa và do tác dụng hấp phụ của kết tủa và do tác dụng hấp
phụ của kết tủa cũng kéo theo một số axit béo tự do ra khỏi dầu.
Q trình thủy hóa có thể dung độc lập để tránh đóng cặn dầu trong suốt q
trình vận chuyển và tồn trữ.
Mục đích chính của q trình thủy hóa bằng nước là sản xuất dầu mà khơng
bị đóng cặn suốt quá trình vận chuyển và tồn trữ.
Lượng nước dùng thủy hóa thường khoảng 2% so với lượng dầu hoặc bằng
75% lượng photphatit có trong dầu. Nếu lượng nước dùng quá ít thì độ nhớt
của dầu lớn, vì vậy hiệu suất thủy hóa thấp. Nhưng nếu lượng nước quá lớn

sẽ gây phản ứng thủy phân dầu, dẫn đến tổn thất dầu.
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 17

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

Sơ dồ quá trình thủy hóa bằng nước
Dầu thơ

Gia nhiệt

Nước (2%)

(60-710C)

Khuấy trộn
(30 phút)

Gum đã

Ly tâm

hydrat hố

Bốc hơi chân khơng (50

Bốc hơi chân khơng

mmHg-82,20C)

(50 mmHg; 82,20C)

Làm nguội

Làm nguội

0

(49-55 C)

(49-550C)

Dầu đã thủy hoá

Leucithin thương mại

Nhiệt độ rất quan trọng trong q trình thủy hóa vì nhiệt độ tăng cao sẽ làm
giảm tốc độ q trình hydrat hóa và làm tăng tính hịa tan của photpholipit
trong dầu, tuy nhiên nhiệt độ quá thấp sẽ làm tăng độ nhớt của dầu, làm cho
các tạp chất khó kết tủa.
Ưu điểm :

 Rẻ tiền hơn các phương pháp thủy hóa khác, đơn giản.
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 18

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

 Quy trình sản xuất leucithin đơn giản hơn, ít tạp chất hơn.
Nhược điểm :
Khơng loại hết hoàn toàn photpholipit mà chỉ loại được các photpholipit có
thể hydrat hóa được mà khơng loại các photpholipit khơng thể hydrat hóa
được như : các muối Ca và Mg của axit photphatidic và phophatidyl
ethanolamine. Do đó, dầu sau thủy hóa thường chứa 80 – 200ppm
photpholipit, tùy thuộc vào loại và chất lượng dầu thơ nói chung và mức độ
hoạt động của Enzyme Photpholipase nói riêng (Enzyme xúc tác cho phản
ứng tạo axit photphatidic từ các photphatit có thể hydrat hóa). Phương pháp
thủy hóa này thường khơng thích hợp cho dầu có hàm lượng photpholipit
khơng hydrat hóa cao như dầu đậu nành, dầu hướng dương…[2]
4.3.1.2. Thủy hóa bằng axit.
Bản chất giống q trình thủy hóa bằng nước mà trong đó có sự hoạt động kết
hợp của cả axit và nước.
Ưu điểm:

Axit có thể chuyển các photpholipit khơng hydrat hóa được thành dạng
hydrat hóa bằng cách phân hủy muối của axit photphatidic, giải phóng axit
photphatidic và photphatidyl ethanolamine và tạo 1 dạng phức với Ca và Mg, có
thể hịa tan trong pha nước và loại ra khỏi dầu.
Nhược điểm:
Gum thu được sau q trình thủy hóa bằng axit khơng thích hợp cho quá
trình sản xuất leucithin bởi thành phần photpholipit của chúng khác so với
photphatit thu được từ quá trình thủy hóa bằng nước do chứa nhiều axit
photphatidic và chứa nhiều axit được dùng làm tác nhân cho quá trình thủy hóa.
Nhiều q trình thủy hóa bằng axit được cải tiến để thu hồi được dầu có hàm
lượng photpho < 5ppm được dùng cho những dầu có chất lượng cao.[2]
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 19

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày
Dầu thô

Dd Axit Citric

Gia nhiệt
(700C)

Nước

Làm nguội
(400C, 3h)

Gia nhiệt

Ly tâm

Tinh thể

Dầu đã thủy hoá
(phophorus < 30 ppm)

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 20

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

4.3.1.3. Thủy hóa khơ

Dầu thơ

Dd Axit photphoric 85%
(0,05-1,2% so với dầu

Gia nhiệt

thơ)

(80-1000C)

1-3% đất hoạt tính

Giữ hỗn hợp

Nước (ít)

(15 ph)

Gia nhiệt
(120-1400C, 15ph)

Làm nguội (< 100 C)

Lọc

Dầu đã thủy hoá

Ưu điểm :
 Loại được Photpholipit, axit, hợp chất màu và các tạp chất khác do

khả năng hấp phụ của đất hoạt tính và sau đó tách đất bằng phương
pháp lọc.
 Khơng cần dùng nước, do đó khơng pha lỗng dầu, tiết kiệm chi phí
năng lượng do khơng cần phải bốc hơi chân không để loại nước.
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 21

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

 Phương pháp này thích hợp đối với các loại dầu thơ có hàm lượng
photpholipit thấp : dầu cọ, dừa và dùng cho các loại dầu từ đã qua
thủy hóa bằng nước hoặc axit để hạ thấp hàm lượng photphorus trong
dầu trong quá trình tinh luyện hơi, sau q trình dầu thường có hàm
lượng photphorus < 5 ppm.
Nhược điểm :
 Làm tăng hàm lượng axit béo tự do trong dầu FFA < 0,2% do quá
trình thủy phân dầu trong môi trường axit, nhiệt độ cao.
 Khơng dùng được cho các loại dầu thơ có hàm lượng photpholipit
cao. [2]
4.3.1.4. Qúa trình thu hồi các phế liệu sau q trình thủy hóa.
a. Q trình chế biến các cặn dầu

Cặn dầu là những chất phân ly từ dầu qua các quá trình lắng, lọc, ly tâm. Thành
phần của nó gồm chủ yếu là dầu trung tính, các photphatit, sáp thực vật và các chất
nhầy thực vật. Tùy thuộc vào phương hướng chế biến tiếp theo mà quyết định các
biện pháp thu hồi và xử lý khác nhau.
Để thu hồi dầu thông thường đem đun cặn với nước vài giờ ở nhiệt độ 100105°C . dưới ảnh hưởng của nhiệt độ phần lớn protit và chất nhầy bị ngưng kết và
tách ra khỏi dầu. Người ta cũng có thể xử lý cặn bằng cách đun với H2SO4 hoặc xử
lý bằng muối ăn.
Với dầu có hàm lượng sáp cao có thể thu hồi sáp trong cặn bằng dung mơi có
tính hòa tan chọn lọc. Sáp thu được là một nguyên liệu quý trong sản xuất vật liệu
cách điện, văn phòng phẩm…
b. Thu hồi lecithin
Lecithin là tên thương mại của hỗn hợp photphatit, nhưng với ý nghĩa hóa học
thì lecithin là tên của hợp chất photphotidyl cholin, đặc biệt là photphatit từ quá
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 22

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

trình tinh luyện dầu nành. Hỗn hợp photphatit sau q trình thủy hóa dầu ngồi
photphatidyl

cholin

thường

gồm

:

1.Photphatidylethanolamin;

2.

Photphatidylinositol; 3.Photphatidylserine; 4. Axit photphatidic; 5.Glycolipit. Tỷ lệ
các photphatit này ở các dầu khác nhau.
Bảng 4 : Hàm lượng các photphatit này ở các dầu khác nhau.
Tên photphatidyl

Dầu nành

Dầu bắp Dầu bông Dầu lanh

Photphatidyl cholin

16 – 42

31

14

37

Photphatidylethanolamin

8 – 34

3

24

29

Photphatidylinositol

1. 7 – 21

16

13

14

Photphatidyl serine

0. 2 – 6. 3

1

Axit photphatidic

0. 2 – 14

9

Glycolipit

14. 3 – 29. 6

30

7
20

Hỗn hợp photphatit thu được sau quá trình thủy hóa thường chứa rất nhiều
nước, dầu do đó cần được xử lý sơ bộ như sau : Đun nóng đến 90 - 95°C bằng hơi
nước gián tiếp, khuấy đều để phân tách cặn có thể thêm 7% muối ăn để thúc đẩy
nhanh quá trình tách cặn, để lắng khoảng 2-3 giờ ta hút lấy dầu ở phía trên ra. Sau
đó rửa cặn nhiều lần bằng nước rồi đem ly tâm tách nước và dầu sót ra khỏi cặn
(hỗn hợp photphatit).
Sau quá trình ly tâm photphatit thường chứa khoảng 25 – 30% nước, có khi đến
50% nước. Do đó photphatit cần phải được xử lý tiếp càng nhanh càng tốt để tránh
sự phát của vi sinh vật.
Một số các phương pháp để xử lý lecithin sau quá trình ly tâm như (phương
pháp này chỉ dùng để xử lý gum thu được từ q trình thủy hóa bằng nước):
 Q trình tẩy mùi lecithin

GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Tồn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 23

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Đồ án tốt nghiệp

Thiết kế nhà máy tinh luyện dầu thực vật năng suất 50 m3/ngày

Hỗn hợp photphatit sau quá trình ly tâm được đưa vào hệ thống sấy khơ bằng
hơi nước ở áp suất chân không nhỏ hơn 50 mmHg và nhiệt độ bé hơn 100°C. Thực
hiện quá trình sấy kết hợp với tẩy mùi và loại các hợp chất dễ bay hơi đến khi
lecithin thu được hàm ẩm bé hơn 0,5%.
 Quá trình tách nước khỏi lecithin
Hỗn hợp photphatit sau quá trình ly tâm được đưa vào một hệ thống sấy khô
bằng hơi nước ở áp suất tuyệt đối từ 50 – 300 mmHg và nhiệt độ từ 116 - 130°C.
Thực hiện quá trình sấy đến khi lecithin thu được có hàm ẩm bé hơn 0,5%.
Lecithin thu được chứa nhiều hợp chất không mong muốn do xẩy ra một số các
phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao.
4.3.2. Q trình trung hịa
Sử dụng trong tinh luyện dầu bằng phương pháp hóa học.
Ngun tắc: q trình chủ yếu dựa vào phản ứng trung hòa. Dưới tác dụng của
kiềm các axit béo tự do và các tạp chất có tính axit sẽ tạo thành các muối kiềm,
chúng không tan trong dầu mỡ nhưng có thể tan trong nước nên có thể phân ly ra
khỏi dầu bằng cách lắng hoặc rửa nhiều lần.
PTPU. RCOOH + NaOH -» RCOONa + H2O
Mục đích: chủ yếu là loại trừ các axit béo tự do gọi là q trình trung hịa dầu.
Ngồi ra xà phịng sinh ra cịn có khả năng hấp phụ nên chúng có thể kéo
theo các tạp chất như protein, chất nhựa, các chất màu và cả những tạp chất
cơ học vào trong kết tủa, do đó làm giảm chỉ số axit của dầu và loại một số

tạp chất.
Hóa chất: thường dùng nhất là NaOH hoặc KOH. Người ta cũng có thể dùng
Na2CO3, nhưng có nhược điểm là tạo ra khí CO2 trong q trình trung hịa làm dầu
bị khuấy đảo khiến xà phịng sinh ra bị phân tán và khó lắng, mặt khác nó tác dụng
GVHD: Ts.Vũ Hồng Sơn
SVTH: Phạm Anh Toàn

Lớp: Kỹ thuật sinh học - K53

Page 24

LUAN VAN CHAT LUONG download : add