thiết kế phân xưởng sản xuất cồn etylic với năng suất 2000 lít ngày
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.86 MB, 123 trang )
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
------------
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
THIẾT KẾ PHÂN XƢỞNG
SẢN XUẤT CỒN ETYLIC VỚI
NĂNG SUẤT 2000 LÍT/NGÀY
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
SINH VIÊN THỰC HIỆN
TS.VŨ TRƢỜNG SƠN
Trần Trọng Nguyên
MSSV: 2082231
Ngành: Công Nghệ Hóa Học – Khóa 34
Tháng 05/2012
TRƢƠNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
----------------------------
---------------------Cần Thơ, ngày 06 tháng 01 năm 2012
ĐỀ CƢƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NĂM HỌC 2011 – 2012
1. Tên đề tài thực hiện:
Đồ án thiết kế phân xƣởng sản xuất ethanol, năng suất thiết kế:
2000 lít sản phẩm / ngày.
2. Họ và tên sinh viên thực hiện:
Họ tên sinh viên: Trần Trọng Nguyên
Mã số sinh viên: 2082231
Ngành: Công Nghệ Hóa Học
Khóa: 34
3. Họ và tên cán bộ hƣớng dẫn:
Vũ Trƣờng Sơn - Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và
Sinh Học Ứng Dụng - Trƣờng Đại học Cần Thơ.
4. Đặt vấn đề:
Công nghệ sản xuất rƣợu etylic là khoa học về phƣơng pháp và quá trình
chế biến các nguyên liệu chứa tinh bột, đƣờng, xenluloza, etylen thành sản phẩm
rƣợu etylic hay etanol. Đây là ngành công nghệ đƣợc biết đến rất sớm và ngày
càng đƣợc quan tâm phát triển bởi rƣợu etylic có rất nhiều ứng dụng trong các
lĩnh vực và đời sống xã hội. Nƣớc ta với nền tảng của một quốc gia có nền sản
xuất nông nghiệp, các sản phẩm ngũ cốc dồi dào, phong phú đã tạo nên sự đa
dạng trong nguồn nguyên liệu chứa tinh bột cung cấp cho ngành sản xuất rƣợu
cồn. Do vậy, việc thiết kế và xây dựng thêm một phân xƣởng sản xuất rƣợu hiện
nay là hoàn toàn phù hợp với yêu cầu của ngành công nghiệp rƣợu cũng nhƣ yêu
cầu của nền kinh tế nông nghiệp nƣớc nhà.
5. Mục đích yêu cầu:
Thiết kế phân xƣởng sản xuất rƣợu sử dụng nguyên liệu là gạo tấm-một phụ
phẩm nông nghiệp. Nhằm tận dụng hiệu quả sử dụng sản phẩm nông nghiệp và
nâng cao giá trị nông sản.
6. Địa điểm, thời gian thục hiện:
- Địa điểm: Trƣờng Đại Học Cần Thơ.
- Thời gian thực hiện: từ ngày 09/01/2012 đến ngày 15/4/2012.
7. Giới thiệu về thực trạng có liên quan tới vấn đề trong đề tài:
Ở Việt Nam, nghề nấu rƣợu có từ lâu đời và bắt đầu phát triển mạnh vào
cuối thế kỷ thứ X. Hiện nay, nhìn chung có hai hình thức sản xuất rƣợu phổ biến
là sản xuất rƣợu với quy mô lớn do các nhà máy có vốn đầu tƣ cao và các cơ sở
sản xuất địa phƣơng với quy mô và chi phí đầu tƣ thấp hơn. Các cơ sở này phần
lớn thiết bị chế tạo trong nƣớc, thƣờng có vốn đầu tƣ thấp, công suất nhỏ nên
thiết bị thƣờng chấp vá, không đồng bộ, lao động hoàn toàn thủ công, công nghệ
sản xuất trong nƣớc. Một số cơ sở có đầu tƣ thƣờng xuyên cho công nghệ và thiết
bị nên sản phẩm tƣơng đối tốt và ổn định, còn phần lớn các cơ sở khác sản xuất
theo thời vụ, đối tƣợng bán hàng chủ yếu tập trung ở các vùng nông thôn, miền
núi, chất lƣợng sản phẩm kém, không ổn định nhƣng giá thành thấp, nên kinh
doanh vẫn có hiệu quả. Mặt khác, cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị
trƣờng, rƣợu do dân tự nấu có chất lƣợng tốt cũng đƣợc sản xuất nhƣ một ngành
nghề, tạo nên những làng nghề nấu rƣợu. Ngoài ra hàng năm nƣớc ta còn nhập
một lƣợng lớn các loại rƣợu ngoại để đáp ứng nhu cầu trong nƣớc.
8. Các nội dung chính đề tài:
Mở đầu đặt vấn đề.
Lập luận kinh tế và chọn địa điểm xây dựng phân xƣởng.
Thiết lập quy trình sản xuất.
Cân bằng vật chất.
Tính toán và chọn thiết bị: chính và phụ.
Tính kinh tế.
Kết luận.
9. Phƣơng pháp thực hiện đề tài:
Nghiên cứu sách, tài liệu, và các bài báo cáo khoa học để thiết kế quy trình
sản xuất rƣợu. Đồng thời, kết hợp với việc tham quan một số mô hình sản xuất
thực tế để nắm rõ hơn về quy trình.
10. Kế hoạch thực hiện:
Tuần
1
Lƣợc khảo tài
liệu, nội dung
thực hiện.
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
Tiến hành tính
toán thu thập số
liệu.
Xử lý số liệu và
viết báo cáo.
SINH VIÊN THỰC HIỆN
Trần Trọng Nguyên
DUYỆT CỦA BỘ MÔN
………………….
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
Vũ Trƣờng Sơn
DUYỆT CỦA HĐ LV&TLTN
……………………
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA
----------
NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
1. Cán bộ hƣớng dẫn: Ths. Vũ Trƣờng Sơn
2. Đề tài: “Thiết kế phân xƣởng sàn xuất cồn etylic với năng suất 2000
lít/ ngày”.
3. Sinh viên thực hiện: Trần Trọng Nguyên
MSSV: 2082231
Ngành: Công nghệ hóa học-Khóa 34
4. Nội dung nhận xét
a. Nhận xét về hình thức
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
b. Nhận xét về nội dung của luận văn tốt nghiệp
- Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
- Những vấn đề còn hạn chế:
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
c. Kết luận đề nghị và kiểm điểm
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Cần Thơ, ngày
tháng
năm 2012
Cán bộ hƣớng dẫn
Ths. Vũ Trƣờng Sơn
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA
----------
NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
1. Cán bộ chấm phản biện: ............................................................................
2. Đề tài: “Thiết kế phân xƣởng sản xuất cồn etylic với năng suất 2000
lít/ ngày”.
3. Sinh viên thực hiện: Trần Trọng Nguyên
MSSV: 2082231
Ngành: Công nghệ hóa học-Khóa 34
4. Nội dung nhận xét
a. Nhận xét về hình thức
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
b. Nhận xét về nội dung của luận văn tốt nghiệp
- Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
- Những vấn đề còn hạn chế:
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
c. Kết luận đề nghị và kiểm điểm
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
...........................................................................................................................
Cần Thơ, ngày
tháng
năm 2012
Cán bộ phản biện
Lời cảm ơn
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô Bộ môn Công
Nghệ Hoá Học, Khoa Công Nghệ, trƣờng Đại học Cần Thơ vì đã tạo nhiều điều
kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Vũ Trƣờng Sơn, cán bộ hƣớng dẫn
khoa học đã tận tình chỉ bảo và hỗ trợ cho em trong quá trình thực hiện luận văn.
Thầy đã truyền đạt những kinh nghiệm và kiến thức quý giá để em có thể hoàn
thành luận văn tốt nghiệp này. Từ đó, em phát triển thêm vốn hiểu biết của mình
vận dụng trong công việc sau này.
Bên cạnh đó, trong thời gian qua em cũng đã nhận đƣợc sự quan tâm và
giúp đỡ của của các thầy cô khác trong Bộ môn Công Nghệ Hoá Học. Em chân
thành cảm ơn những lời khuyên và nhận xét của thầy cô đã góp phần quan trọng
vào nội dung báo cáo của em.
Con xin ghi ơn công lao to lớn của ba mẹ, ba mẹ đã tạo mọi điều kiện tốt
nhất cho con đƣợc đến truờng và luôn là chỗ dựa vững chắc cho con trong suốt
thời gian con theo học tại trƣờng.
Cảm ơn tất cả các bạn lớp trong tập thể Lớp Công Nghệ Hóa học K34,
trƣờng Đại học Cần Thơ đã cùng trao đổi và hỗ trợ lẫn nhau trong suốt quá trình
học tập trao dồi kiến thức. Qua đó đã góp một phần không nhỏ trong việc hoàn
thành luận văn tốt nghiệp của mình.
Em xin chân thành cảm ơn.
SVTH: Trần Trọng Nguyên
i
Tóm tắt đề tài
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Sau một thời gian nghiên cứu học hỏi, em đã hoàn thành đề tài luận văn tốt
nghiệp của mình : “ Thiết kế phân xƣởng sản xuất rƣợu etylic từ nguyên liệu tinh
bột (gạo tấm) năng suất 2000 lít/ngày ”. Để phần thiết kế một phân xƣởng sản
xuất mang tính khả thi ta cần xét đến những yếu tố quan trọng sau đây:
-
Những điều kiện cần thiết để xây dựng một phân xƣởng sản xuất rƣợu.
-
Quy trình công nghệ phù hợp với điều kiện kinh tế, kỹ thuật.
-
Những biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao chất lƣợng sản phẩm, hạ giá
thành và tự động hóa trong sản xuất rƣợu.
Tuy nhiên, do kiến thức, kinh nghiệm và thời gian có hạn nên những sai sót
trong quyển luận văn này là điều khó tránh khỏi. Rất mong đƣợc sự đóng góp của
thầy cô và các bạn để đề tài này đƣợc hoàn thiện hơn.
SVTH: Trần Trọng Nguyên
ii
Tóm tắt đề tài
SVTH: Trần Trọng Nguyên
iii
Lời mở đầu
LỜI MỞ ĐẦU
Công nghệ sản xuất rƣợu etylic là khoa học về phƣơng pháp và quá trình
chế biến các nguyên liệu chứa tinh bột, đƣờng, xenluloza, etylen thành sản phẩm
rƣợu etylic hay etanol. Đây là ngành công nghệ đƣợc biết đến rất sớm và ngày
càng đƣợc quan tâm phát triển bởi rƣợu etylic có rất nhiều ứng dụng trong các
lĩnh vực và đời sống xã hội nhƣ: y tế, mỹ phẩm, hóa chất, thực phẩm và nhiều
ngành công nghiệp khác. Ngày nay nhu cầu sử dụng xăng sinh học - một nguồn
nhiên liệu sạch cho môi trƣờng cũng đƣợc xã hội quan tâm. Trong cuộc sống
thƣờng nhật, sau một ngày làm việc mệt mỏi hay những bữa tiệc vui cùng bạn bè
cũng cần đến một chút hơi men, một chút rƣợu để thƣ giãn, để bù đắp sinh lực và
cũng để niềm vui thật sự trọn vẹn.
Rƣợu và các đồ uống có rƣợu chiếm một vị trí đáng kể trong công nghiệp
thực phẩm. Chúng rất đa dạng tuỳ theo truyền thống và thị hiếu của ngƣời tiêu
dùng mà các nhà sản xuất làm ra nhiều loại rƣợu mang tên khác nhau. Có nhiều
cách phân loại rƣợu, phân loại theo nồng độ cồn có thể chia thành 3 loại chính:
rƣợu mạnh có nồng độ trên 30% V, rƣợu thông thƣờng có nồng độ từ 15 đến 30
% V, và rƣợu nhẹ có nồng độ dƣới 15% V. Hoặc phân loại theo phƣơng pháp sản
xuất, rƣợu có thể đƣợc chia thành hai loại: rƣợu chƣng cất và rƣợu không qua
chƣng cất, trong đó phần lớn rƣợu bán trên thị trƣờng là rƣợu chƣng cất. Đối với
rƣợu chƣng cất, một trong những yếu tố quyết định năng suất và chất lƣợng rƣợu
thành phẩm là công đoạn chƣng cất.
Nƣớc ta với nền tảng của một quốc gia có nền sản xuất nông nghiệp lâu đời,
các sản phẩm ngũ cốc phong phú và đa dạng nhƣ: lúa, khoai, sắn (khoai mì), bắp
(ngô), mía... đó là những loại cây chứa nhiều tinh bột và đƣờng là những nguồn
nguyên liệu thích hợp trong công nghiệp sản xuất rƣợu cồn. Để đáp ứng nhu cầu
sử dụng cồn ngày càng tăng nên việc sản xuất cồn đƣợc phát triển ngày càng
mạnh ở nƣớc ta. Do đó, việc thiết kế và xây dựng thêm một phân xƣởng sản xuất
rƣợu hiện nay là hoàn toàn phù hợp với yêu cầu của ngành công nghiệp rƣợu
cũng nhƣ yêu cầu của nền kinh tế nông nghiệp nƣớc nhà. Đồ án này trình bày về
việc thiết kế phân xƣởng sản xuất cồn etylic từ nguyên liệu tinh bột (gạo tấm) với
năng suất thiết kế 2000 lít/ ngày.
SVTH: Trần Trọng Nguyên
iii
Mục lục
MỤC LỤC
Chƣơng 1. Lập luận kinh tế kỹ thuật ................................................................ 1
1.1 Thực trạng ngành công nghiệp sản xuất rƣợu cồn ở nƣớc ta ..................... 1
1.2 Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất rƣợu cồn ......................... 1
1.2.1 Nguồn cung cấp nguyên liệu ...................................................................2
1.2.2 Địa hình và giao thông ...........................................................................2
1.2.3 Nguồn nƣớc ............................................................................................ 2
1.2.4 Nguồn điện ............................................................................................. 3
1.2.5 Thị trƣờng tiêu thụ ................................................................................. 3
1.2.6 Thông tin liên lạc ................................................................................... 3
1.2.7 Các tiện ích khác .................................................................................... 3
Chƣơng 2. Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm .........................................4
2.1 Gạo tấm ......................................................................................................4
2.2 Enzym amylaza .......................................................................................... 6
2.2.1 amylaza ............................................................................................... 6
2.2.2 amylaza amylaza ................................................................................. 6
2.2.3 Gluco-amylaza ( -amylaza) ...................................................................6
2.3 Nấm men trong sản xuất cồn .....................................................................7
2.4 Nƣớc ...........................................................................................................8
2.5 Rƣợu Etylic (Ethanol) ............................................................................... 8
Chƣơng 3. Dây chuyền công nghệ ...................................................................9
3.1 Phƣơng án công nghệ ................................................................................. 9
3.1.1 Phƣơng pháp tổng hợp hoá học ............................................................... 9
3.1.2 Phƣơng pháp lên men bằng vi sinh vật ................................................... 9
3.2 Quy trình công nghệ sản xuất....................................................................11
3.2.1 Nghiền nguyên liệu ................................................................................. 11
3.2.2 Hòa bột ...................................................................................................12
SVTH: Trần Trọng Nguyên
iv
Mục lục
3.2.3 Công đoạn nấu........................................................................................ 12
3.2.3.1 Nấu gián đoạn ..................................................................................... 13
3.2.3.2 Nấu bán liên tục ................................................................................... 13
3.2.3.3 Nấu liên tục ......................................................................................... 13
3.2.3.4 Chọn phƣơng pháp nấu .......................................................................14
3.2.4 Công đoạn đƣờng hóa ............................................................................. 15
3.2.4.1 Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình đƣờng hóa tinh bột ..................... 16
3.2.4.2 Chọn phƣơng pháp đƣờng hóa ............................................................ 17
3.2.5 Công đoạn lên men................................................................................. 18
3.2.5.1 Cơ chế lên men ..................................................................................... 18
3.2.5.2 Phƣơng pháp lên men gián đoạn ......................................................... 19
3.2.5.3 Lên men bán liên tục ...........................................................................19
3.2.5.4 Lên men liên tục .................................................................................. 20
3.2.5.5 Chọn phƣơng pháp lên men ................................................................ 20
3.2.6 Công đoạn chƣng luyện và tinh chế ....................................................... 21
3.2.6.1 Chƣng luyện gián đoạn ........................................................................22
3.2.6.2 Phƣơng pháp chƣng luyện bán liên tục ................................................ 22
3.2.6.3 Phƣơng pháp chƣng luyện liên tục ....................................................... 22
3.2.6.4. Chọn phƣơng pháp chƣng luyện ......................................................... 23
Chƣơng 4. Cân bằng vật chất ...........................................................................25
4.1 Tính hiệu suất lý thuyết .............................................................................. 25
4.2 Tính hiệu suất thực tế ................................................................................. 25
4.3 Tính cân bằng cho nguyên liệu .................................................................26
4.4 Tính cân bằng sản phẩm cho công đoạn nấu và công đoạn đƣờng hóa .....27
4.4.1 Tính lƣợng dịch cháo sau khi nấu ........................................................... 27
4.4.2 Tính lƣợng dịch đƣờng hóa (lƣợng chất khô hòa tan) ........................... 28
4.5 Tính lƣợng chế phẩm ............................................................................... 29
4.5.1 Lƣợng Termamyl SC ( enzym dịch hóa ) ............................................... 29
SVTH: Trần Trọng Nguyên
v
Mục lục
4.5.2 Lƣợng Spyrizym Plus ( enzym đƣờng hóa ) ..........................................30
4.5.3 Tính lƣợng nấm men Angel Trung Quốc ................................................ 32
4.6 Tính lƣợng chất sát trùng Na2SiF6 ............................................................ 33
4.7 Tính cân bằng cho công đoạn lên men ...................................................... 33
4.7.1 Lƣợng cồn khan thu đƣợc sau khi lên men ............................................. 33
4.7.2 Tính độ cồn trong giấm chín sau lên men .............................................. 34
4.8 Tính cân bằng cho công đoạn chƣng cất .................................................... 34
4.9 Tính cân bằng cho hệ thống chƣng luyện .................................................. 35
4.9.1 Tính cân bằng cho tháp thô .....................................................................35
4.9.1.1 Cân bằng vật chất (tính cho 100 kg giấm) ...........................................35
4.9.1.2 Cân bằng nhiệt lƣợng ...........................................................................36
4.9.2 Tính cân bằng cho tháp aldehyt .............................................................. 38
4.9.2.1 Cân bằng hơi ........................................................................................ 38
4.9.2.2 Cân bằng vật chất ................................................................................. 38
4.9.2.3 Cân bằng nhiệt lƣợng ...........................................................................38
4.9.3 Cân bằng cho tháp tinh ............................................................................40
4.9.3.1 Cân bằng vật chất ................................................................................. 40
4.9.3.2 Cân bằng nhiệt lƣợng ...........................................................................41
Chƣơng 5. Tính toán và chọn thiết bị............................................................... 43
5.1 Chọn thiết bị cho khâu chuẩn bị nguyên liệu ............................................. 43
5.1.1 Cân ..........................................................................................................43
5.1.2 Máy nghiền và thùng chứa bột nghiền .................................................... 43
5.2 Tính toán và chọn thiết bị cho công đoạn nấu ..........................................43
5.2.1 Thùng hòa bột ......................................................................................... 43
5.2.2 Nồi nấu sơ bộ .......................................................................................... 44
5.2.3 Thùng chứa tạm....................................................................................... 44
5.2.4 Nồi nấu chín ............................................................................................ 44
5.2.5 Nồi nấu chín thêm ................................................................................... 45
SVTH: Trần Trọng Nguyên
vi
Mục lục
5.2.6 Nồi tách hơi ............................................................................................. 45
5.3 Tính toán và chọn thiết bị khâu đƣờng hóa ................................................ 46
5.3.1 Thùng chứa dịch cháo ............................................................................. 46
5.3.2 Thiết bị bốc hơi ....................................................................................... 46
5.3.3 Thiết bị ngƣng tụ .................................................................................... 47
5.3.4 Thùng đƣờng hóa ................................................................................... 47
5.3.5 Tính toán cho hệ thống làm lạnh kiểu ống lồng ống.............................. 48
5.4 Tính toán cho công đoạn lên men lên men ................................................ 49
5.4.1 Quan hệ các kích thƣớc cơ bản của thùng lên men .................................49
5.4.2 Thùng lên men cấp I ................................................................................ 49
5.4.3 Thùng lên men cấp II .............................................................................. 50
5.4.4 Thùng lên men chính .............................................................................. 50
5.4.5 Các thùng lên men phụ ...........................................................................50
5.5 Tính toán và chọn thiết bị khâu chƣng luyện ............................................. 50
5.5.1 Tính cho tháp thô .................................................................................... 50
5.5.1.1 Đƣờng kính tháp thô ...........................................................................50
5.5.1.2 Chiều cao tháp thô ................................................................................ 51
5.5.2 Tính cho tháp aldehyt .............................................................................. 51
5.5.2.1 Đƣờng kính tháp aldehyt ......................................................................51
5.5.2.2 Chiều cao tháp aldehyt .........................................................................52
5.5.3 Tính cho tháp tinh ................................................................................... 52
5.5.3.1 Đƣờng kính tháp tinh ...........................................................................52
5.5.3.2 Chiều cao tháp tinh............................................................................... 53
5.5.4 Tính toán các thiết bị phụ .......................................................................53
5.5.4.1 Bình hâm giấm ..................................................................................... 53
5.5.4.2 Bình ngƣng tụ hồi lƣu của tháp thô ...................................................... 55
5.5.4.3 Bình ngƣng tụ hồi lƣu và bình ngƣng khí khó
ngƣng của tháp aldehyt .................................................................................... 57
SVTH: Trần Trọng Nguyên
vii
Mục lục
5.5.4.4 Bình ngƣng tụ hồi lƣu và bình ngƣng khí khó
ngƣng của tháp tinh ......................................................................................... 57
5.5.4.5 Thùng làm mát cồn sản phẩm, bình làm mát cồn đầu,
bình làm mát fusel ............................................................................................ 59
5.5.4.6 Thùng cao vị ......................................................................................... 60
5.5.4.7 Thùng chứa cồn sản phẩm, thùng chứa cồn đầu
và thùng chứa dầu fusel .................................................................................... 60
5.5.4.8 Bình tách CO2 và bình chống phụt giấm.............................................. 60
5.6 Tính và chọn bơm ...................................................................................... 61
Chƣơng 6. Tính tổ chức và tính xây dựng ....................................................... 64
6.1 Tổ chức của nhà máy ................................................................................. 64
6.1.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy ............................................................. 64
6.1.2 Tổ chức lao động ..................................................................................... 64
6.1.2.1 Nhân lực lao động gián tiếp .................................................................65
6.1.2.2 Nhân lực lao động trực tiếp ..................................................................66
6.2 Kích thƣớc các công trình ..........................................................................67
6.2.1 Nhà sản xuất chính .................................................................................. 67
6.2.1.1 Phân xƣởng nghiền, nấu và đƣờng hóa ................................................ 67
6.2.1.2 Phân xƣởng lên men ............................................................................. 68
6.2.1.3 Phân xƣởng chƣng cất – tinh chế ......................................................... 68
6.2.1.4 Phân xƣởng cơ điện .............................................................................. 68
6.2.3 Kho nguyên liệu ...................................................................................... 69
6.2.4 Kho thành phẩm ...................................................................................... 69
6.2.5 Phân xƣởng lò hơi ................................................................................... 70
6.2.6 Nhà chứa máy phát điện dự phòng và trạm biến áp ................................ 70
6.2.7 Kho nhiên liệu ......................................................................................... 70
6.2.8. Nhà hành chính ...................................................................................... 70
6.2.9 Trạm xử lí nƣớc ....................................................................................... 70
SVTH: Trần Trọng Nguyên
viii
Mục lục
6.2.10 Nhà vệ sinh, nhà tắm ............................................................................. 71
6.2.11 Nhà ăn ...................................................................................................71
6.2.12 Phòng trực và bảo vệ ............................................................................. 71
6.2.13 Nhà để xe máy, xe đạp ..........................................................................71
6.3 Tính khu đất xây dựng nhà máy.................................................................71
6.3.1 Diện tích khu đất xây dựng nhà máy ...................................................... 71
6.3.2 Tính hệ số sử dụng ................................................................................. 72
Chƣơng 7. Tính Điện-Hơi-Nƣớc ......................................................................74
7.1 Tính điện ....................................................................................................74
7.1.1 Điện chiếu sáng ....................................................................................... 74
7.1.1.1 Phân xƣởng nghiền, nấu và đƣờng hóa ............................................... 75
7.1.1.2 Phân xƣởng lên men ............................................................................. 75
7.1.1.3 Phân xƣởng chƣng cất – tinh chế ......................................................... 75
7.1.1.4 Phân xƣởng cơ điện .............................................................................. 75
7.1.1.5 Kho nguyên liệu ................................................................................... 75
7.1.1.6 Kho thành phẩm ................................................................................... 76
7.1.2 Điện động lực .......................................................................................... 78
7.1.3 Xác định phụ tải tiêu thụ thực tế ............................................................. 79
7.1.3.1 Phụ tải chiếu sáng................................................................................. 79
7.1.3.2 Phụ tải động lực ................................................................................... 79
7.1.4. Tính điện năng tiêu thụ hàng năm .......................................................... 79
7.1.4.1. Điện năng chiếu sáng ..........................................................................79
7.1.4.2. Điện động lực ...................................................................................... 79
7.1.4.3. Điện năng tiêu thụ hàng năm của nhà máy .........................................79
7.1.4.4. Điện năng tiêu thụ thực tế của nhà máy .............................................. 80
7.1.5. Chọn máy biến áp................................................................................... 80
7.1.6. Chọn máy phát điện dự phòng ............................................................... 80
7.2 Tính hơi ......................................................................................................80
SVTH: Trần Trọng Nguyên
ix
Mục lục
7.2.1 Hơi dùng cho xƣởng chƣng luyện ........................................................... 80
7.2.2 Hơi dùng cho công đoạn nấu, đƣờng hóa, và hệ thống
xông hơi sát trùng ............................................................................................. 81
7.2.3 Chọn lò hơi và tính nhiên liệu .................................................................81
7.2.3.1 Chọn lò .................................................................................................81
7.2.3.2 Tính nhiên liệu ..................................................................................... 81
7.3 Tính nƣớc ...................................................................................................82
7.3.1 Tính nƣớc dùng cho sản xuất ..................................................................82
7.3.1.1 Nƣớc dùng cho nấu .............................................................................. 82
7.3.1.2 Nƣớc dùng cho đƣờng hóa ...................................................................82
7.3.1.3 Nƣớc dùng cho lên men .......................................................................82
7.3.1.4 Nƣớc dùng cho chƣng cất ...................................................................83
7.3.1.5. Lƣợng nƣớc cấp cho lò hơi .................................................................84
7.3.1.6. Lƣợng nƣớc dùng cho vệ sinh thiết bị, nhà xƣởng ............................. 84
7.3.2. Tính nƣớc dùng cho sinh hoạt ................................................................ 85
Chƣơng 8. Tính kinh tế .................................................................................... 86
8.1. Mục đích và ý nghĩa của việc tính kinh tế ................................................ 86
8.2 Nội dung tính toán kinh tế ..........................................................................86
8.2.1 Chi phí nhân công ................................................................................... 86
8.2.1.1 Chi phí lao động trực tiếp.....................................................................86
8.2.1.2 Chi phí lao động gián tiếp ....................................................................86
8.2.2 Chi phí sản xuất ....................................................................................... 87
8.2.2.1 Chi phí nguyên liệu chính ....................................................................87
8.2.2.2 Chi phí nguyên liệu phụ .......................................................................87
8.2.2.3 Chi phí sản xuất chung của nhà máy.................................................... 87
8.2.3. Tổng giá thành sản phẩm .......................................................................88
8.2.4 Vốn đầu tƣ cố định của phân xƣởng ....................................................... 88
8.2.4.1 Vốn đầu tƣ xây dựng ............................................................................88
SVTH: Trần Trọng Nguyên
x
Mục lục
8.2.4.2 Vốn đầu tƣ thiết bị................................................................................ 90
8.2.5 Nguồn vốn của nhà máy.........................................................................91
8.2.6 Thời gian hoàn vốn ................................................................................. 92
Chƣơng 9. An toàn lao động và vệ sinh xí nghiệp ...........................................93
9.1 An toàn lao động ........................................................................................ 93
9.1.1 An toàn máy móc .................................................................................... 93
9.1.2 An toàn cho ngƣời lao động ....................................................................93
9.2 Vệ sinh công nghiệp ................................................................................... 94
9.3 Phòng chống cháy nổ ................................................................................. 94
Chƣơng 10. Kết luận và kiến nghị ...................................................................95
Tài liệu tham khảo ............................................................................................ 96
SVTH: Trần Trọng Nguyên
xi
Mục lục
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Vị trí tác động của các enzym lên mạch tinh bột ....................... 7
Hình 3.1: Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất rƣợu ........................................ 11
Hình 3.2: Máy nghiền búa .......................................................................... 12
Hình 3.3: Sơ đồ nấu liên tục Michurini...................................................... 14
Hình 3.4: Sơ đồ đƣờng hóa liên tục kết hợp làm lạnh dịch cháo
bằng chân không ....................................................................................... 17
Hình 3.5: Sơ đồ gây và lên men liên tục. ................................................... 20
Hình 3.6: Sơ đồ chƣng cất ba tháp gián tiếp một dòng. ............................. 23
Hình 4.1: Sơ đồ cân bằng vật chất và cân bằng nhiệt cho hệ thống
chƣng luyện ................................................................................................ 35
Hình 5.1: Thiết bị nấu chín ........................................................................ 44
Hình 5.2: Thiết bị nấu chín thêm ............................................................... 45
Hình 5.3: Thiết bị tách hơi khối nấu .......................................................... 46
Hình 5.4: Thiết bị bốc hơi .......................................................................... 47
SVTH: Trần Trọng Nguyên
xii
Danh mục hình
SVTH: Trần Trọng Nguyên
v
Danh mục bảng
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Sản lƣợng ethanol từ những nguyên liệu
chế biến khác nhau ..................................................................................... 4
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của một số nguyên
liệu sản xuất rƣợu ....................................................................................... 5
Bảng 3.1: Thông số cần đảm bảo ở các tháp.............................................. 24
Bảng 4.1: Tổn thất nguyên liệu trong các công đoạn sản xuất .................. 26
Bảng 4.2: Tỷ lệ sử dụng enzym dịch hóa
ermamyl SC trên nguyên liệu gạo .............................................................. 29
Bảng 4.3: Ảnh hƣởng của pH đến hoạt động của
enzym Termamyl SC.................................................................................. 30
Bảng 4.4: Chỉ tiêu của dịch đƣờng hóa khi sử dụng các loại
enzym khác nhau cùng liều lƣợng (0,65 lít/1000kg tinh bột) .................... 30
Bảng 4.5: Chỉ tiêu đƣờng hóa khi sử dụng tỷ lệ enzym
Spyrizym Plus khác nhau ........................................................................... 31
Bảng 4.6: Ảnh hƣởng của pH đến hoạt động của
enzym Spyrizym Plus ................................................................................. 32
Bảng 4.7: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến sự lên men của
nấm men Angel Trung Quốc ...................................................................... 32
Bảng 4.8: Tổng hợp cân bằng sản phẩm ................................................... 42
Bảng 5.1: Thống kê các thiết bị sản xuất của nhà máy .............................. 61
Bảng 6.1: Biểu đồ sản xuất của nhà máy ................................................... 65
Bảng 6.2 Nhân công lao động trực tiếp...................................................... 66
Bảng 6.3: Tổng kết công trình xây dựng.................................................... 73
Bảng 7.1: Bảng tổng kết công suất chiếu sáng ở các phân xƣởng ............. 77
Bảng 7.2: Công suất tiêu thụ của các thiết bị động lực .............................. 78
Bảng 8.1 Chi phí xây dựng các công trình ................................................. 89
Bảng 8.2 Chi phí xây dựng các công trình ................................................. 90
SVTH: Trần Trọng Nguyên
xiii
Danh mục bảng
SVTH: Trần Trọng Nguyên
xiv
Danh mục bảng
SVTH: Trần Trọng Nguyên
xv
