thiết kế và xây dựng thêm nhà máy sản xuất rượu cồn với năng suất và chất lượng sản phẩm cao

Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
Bộ giáo dục và đào tạo
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên: ………………………………………………………………………………......
Lớp: …………………………………………………………………………………………
1. Đầu đề thiết kế:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
2. Các số liệu ban đầu:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
3. Nội dung phần thuyết minh tính toán:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
4. Các bản vẽ (ghi rõ các loại bản vẽ, kích thước các bản vẽ):
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49

1
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
5. Các cán bộ hướng dẫn:
Phần: Họ tên cán bộ:
-Công nghệ: …………………………………………………………………………
- Kinh tế: ……………………………………………………………………………
- Xây dựng: …………………………………………………………………………
6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án:
..................................................................................................................................
7. Ngày hoàn thành đồ án:
……………………………………………………………………………………..
Ngày … tháng … năm …
Chủ nhiệm bộ môn Cán bộ hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
2
Kết quả đánh giá:
- Quá trình thiết kế……………….
- Điểm……………………………
- Bản vẽ thiết kế………………….
Sinh viên đã hoàn thành
(Và nộp đồ án cho bộ môn)
Ngày … tháng … năm …
(Ký tên)
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian học tập, nghiên cứu và được sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của
các thầy cô cùng các bạn, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Với đề tài
“Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày”.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong Viện công nghệ sinh

học – công nghệ thực phẩm, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Đặc biệt em xin gửi
lời cảm ơn sâu sắc tới cô giáo Nguyễn Thanh Hằng, cô đã hướng dẫn em tận tình
trong suốt quá trình em thực hiện bản đồ án này. Em cũng gửi lời cảm ơn đến thầy
Phan Đình Tính hướng dẫn phần xây dựng và thầy Phan Thế Vinh hướng dẫn phần
kinh tế để bản đồ án của em được hoàn thiện.
Bản đồ án là kết quả của sự nỗ lực học hỏi và nghiên cứu của em nhưng cũng
không thể tránh khỏi có những sai sót xảy ra. Do vậy, em rất mong các thầy, các cô
đóng góp ý kiến để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn và giúp em có thêm những
kinh nghiệm thực tế hơn!
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2009.
Sinh viên thực hiện

Hà thị Yến
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
3
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN...........................................................................................................3
MỤC LỤC.................................................................................................................4
LỜI MỞ ĐẦU.........................................................................................................12
CHƯƠNG I - LẬP LUẬN KINH TẾ....................................................................13
1.1. Thực trạng ngành công nghiệp sản xuất rượu cồn ở nước ta..........................13
1.2. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất rượu cồn..............................14
1.2.1. Nguồn cung cấp nguyên liệu......................................................................15
1.2.2. Địa hình......................................................................................................15
1.2.3. Giao thông..................................................................................................15
1.2.5. Nguồn điện.................................................................................................16
1.2.6. Nguồn nhân lực...........................................................................................16
1.2.7. Thị trường tiêu thụ......................................................................................16

1.2.8. Thông tin, liên lạc.......................................................................................16
CHƯƠNG II - CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT.......17
2.1. Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm...........................................................17
2.1.1. Nguyên liệu.................................................................................................17
c)....................................................2.1.1.2. Thành phần cấu tạo hóa học của sắn.
..........................................................................................................................17
2.1.2. Rượu etylic.................................................................................................19
d)...........................................................2.1.2.1. Tính chất vật lý của rượu etylic.
..........................................................................................................................19
e)........................................................2.1.2.2. Tính chất hóa học của rượu etylic.
..........................................................................................................................19
f) Tác dụng với NH3:...............................................................................................20
f)................................................................................2.1.2.3. Tính chất sinh học.
..........................................................................................................................21
2.2. Quy trình công nghệ sản xuất..........................................................................21
2.2.1. Nghiền nguyên liệu.....................................................................................23
g)..............................................................................................2.2.1.1. Mục đích.
..........................................................................................................................23
h).....................................................................2.2.1.2. Các phương pháp nghiền.
..........................................................................................................................23
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
4
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
i)............................................................2.2.1.3. Yêu cầu bột sắn sau khi nghiền.
..........................................................................................................................23
2.2.2. Hòa bột.......................................................................................................23
j)...............................................................................................2.2.2.1. Mục đích.
..........................................................................................................................23
k).............................................................................................2.2.2.2. Tiến hành.
..........................................................................................................................23

2.2.3. Công đoạn nấu............................................................................................24
l)...............................................................................................2.2.3.1. Mục đích.
..........................................................................................................................24
m).........................................................................2.2.3.2. Các phương pháp nấu.
..........................................................................................................................24
n)........................................................................2.2.3.3. Chọn phương pháp nấu.
..........................................................................................................................27
2.2.4. Công đoạn đường hóa.................................................................................28
o)..............................................................................................2.2.4.1. Mục đích.
..........................................................................................................................28
p)............................................................................2.2.4.2. Tác nhân đường hóa.
..........................................................................................................................28
q)...............................................................2.2.4.3. Các phương pháp đường hóa.
..........................................................................................................................28
r).............................................................2.2.4.4. Chọn phương pháp đường hóa.
..........................................................................................................................30
2.2.5. Công đoạn lên men.....................................................................................31
s)..............................................................................................2.2.5.1. Mục đích.
..........................................................................................................................31
t)....................................................................2.2.5.2. Các phương pháp lên men.
..........................................................................................................................31
u).................................................................2.2.5.3. Chọn phương pháp lên men.
..........................................................................................................................32
2.2.6. Công đoạn chưng luyện và tinh chế............................................................34
v)..............................................................................................2.2.6.1. Mục đích.
..........................................................................................................................34
w)...........................................................2.2.6.2. Các phương pháp chưng luyện.
..........................................................................................................................34
x)..........................................................2.2.6.3. Chọn phương pháp chưng luyện.
..........................................................................................................................36

y)..........................................................................................2.2.6.3.1. Tiến hành.
..........................................................................................................................36
CHƯƠNG III - TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM.................................................38
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
5
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
3.1. Tính hiệu suất lý thuyết....................................................................................38
3.2.Tính hiệu suất thực tế........................................................................................38
3.3. Tính cân bằng cho nguyên liệu........................................................................39
3.4. Tính cân bằng sản phẩm cho công đoạn nấu và công đoạn đường hóa..........40
3.4.1. Tính lượng dịch cháo sau khi nấu...............................................................40
3.4.2. Tính lượng dịch đường hóa (lượng chất khô hòa tan)................................41
3.4.3. Tính lượng chế phẩm..................................................................................43
z)................................................................................3.4.3.1. Lượng Termamyl.
..........................................................................................................................43
aa).................................................................................3.4.3.2. Lượng Sansuper.
..........................................................................................................................43
bb).....................................................3.4.3.3. Tính lượng chất sát trùng Na2SiF6
..........................................................................................................................43
cc)...........................................................................3.4.3.4. Tính lượng men khô.
..........................................................................................................................43
3.5. Tính cân bằng cho công đoạn lên men............................................................44
3.5.1. Lượng cồn khan thu được sau khi lên men.................................................44
3.5.2. Tính độ cồn trong giấm chín sau lên men...................................................44
3.5.3. Tính lượng urê cần bổ sung........................................................................45
3.6. Tính cân bằng cho công đoạn chưng cất.........................................................45
3.7. Tính cân bằng cho hệ thống chưng luyện........................................................45
3.7.1. Tính cân bằng cho tháp thô.........................................................................46
dd)................................3.7.1.1. Cân bằng vật chất (tính theo 100 kg giấm chín).
..........................................................................................................................46

ee)..............................................................................3.7.1.2. Cân bằng hơi rượu.
..........................................................................................................................47
ff)..........................................................................3.7.1.3. Cân bằng nhiệt lượng.
..........................................................................................................................48
3.7.2. Tính cân bằng cho tháp aldehyt..................................................................49
gg)......................................................................................3.7.2.1. Cân bằng hơi.
..........................................................................................................................49
hh)..............................................................................3.7.2.2. Cân bằng vật chất.
..........................................................................................................................50
ii)...........................................................................3.7.3. Cân bằng cho tháp tinh.
..........................................................................................................................51
jj)................................................................................3.7.3.1. Cân bằng vật chất.
..........................................................................................................................51
kk).........................................................................3.7.3.2. Cân bằng nhiệt lượng.
..........................................................................................................................52
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
6
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
CHƯƠNG IV - TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ.......................................................55
4.1. Chọn thiết bị cho khâu chuẩn bị nguyên liệu...................................................55
4.1.1. Cân................................................................................................................55
4.1.2. Máy nghiền và thùng chứa bột nghiền........................................................55
4.1.3. Vít tải và gầu tải..........................................................................................56
4.2. Chọn và tính toán cho nồi nấu (hòa bột trong nồi nấu). .................................56
4.2.2. Tính toán kích thước nồi.............................................................................56
4.3. Chọn và tính toán cho thiết bị khâu đường hóa. .............................................57
4.3.1. Tính chu kỳ làm việc của nồi đường hóa....................................................57
4.3.2. Tính kích thước cho nồi đường hóa............................................................58
4.3.3. Tính toán cho hệ thống làm lạnh................................................................58
4.4. Tính toán cho thùng lên men. ..........................................................................61

4.4.1. Tính chu kỳ làm việc của thùng lên men. ..................................................61
4.4.2.Tính toán thùng lên men..............................................................................62
4.4.3. Tính toán cho hệ thống làm mát kiểu ống lồng ống. .................................62
4.5. Tính và chọn thiết bị hoạt hóa men giống........................................................64
4.5.1. Tính kích thước thùng.................................................................................65
4.5.2. Tính diện tích truyền nhiệt..........................................................................65
4.6. Tính và chọn bơm. ...........................................................................................66
4.7. Tính và chọn cho thiết bị chưng cất.................................................................67
4.7.1. Tính cho tháp thô........................................................................................67
ll)..................................................................................4.7.1.1. Đường kính tháp.
..........................................................................................................................67
mm)...........................................................................4.7.1.2. Chiều cao của tháp.
..........................................................................................................................68
4.7.2. Tính cho tháp aldehyt ................................................................................68
nn)................................................................................4.7.2.1. Đường kính tháp.
..........................................................................................................................68
oo)...................................................................................4.7.2.2. Chiều cao tháp.
..........................................................................................................................68
4.7.3.Tính cho tháp tinh. ......................................................................................69
pp).........................................................................4.7.3.1. Đường kính tháp tinh.
..........................................................................................................................69
qq)...................................................................................4.7.3.2. Chiều cao tháp.
..........................................................................................................................69
4.7.4. Các thiết bị phụ...........................................................................................69
rr)....................................................................................4.7.4.1. Bình hâm giấm.
..........................................................................................................................69
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
7
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
ss)....................................................4.6.3.2. Bình ngưng tụ hồi lưu của tháp thô.

..........................................................................................................................72
tt)........4.6.3.3. Bình ngưng tụ hồi lưu và bình khí khó ngưng của tháp aldehyt.
..........................................................................................................................74
uu).....4.6.3.4. Bình ngưng tụ hồi lưu và bình ngưng tụ khí khó ngưng cho tháp
tinh....................................................................................................................76
vv)...4.6.3.5. Thùng làm mát cồn sản phẩm, bình làm mát cồn đầu và bình làm
mát dầu fusel.....................................................................................................78
ww)....................................................................................4.6.3.6. Thùng cao vị.
..........................................................................................................................81
xx)4.6.3.7. Thùng chứa cồn thực phẩm, thùng chứa cồn đầu và thùng chứa dầu
fusel...................................................................................................................81
yy)...........................................4.6.3.8. Bình tách CO2 và bình chống phụt giấm.
..........................................................................................................................81
CHƯƠNG V - TÍNH ĐIỆN, HƠI, NƯỚC............................................................84
5.1. Tính điện..........................................................................................................84
5.1. 1. Tính phụ tải chiếu sáng..............................................................................84
zz)..............................................................5.1.1.1. Lựa chọn và tính toán chung.
..........................................................................................................................84
aaa)......5.1. 1.2. Tính toán cụ thể cho từng phòng và từng phân xưởng sản xuất.
..........................................................................................................................86
5.1.2. Tính phụ tải động lực. ..............................................................................103
5.1.3. Tính hệ số cos F và dung lượng bù. .........................................................104
bbb)..............................................................................5.1.3.1. Tính hệ số cos F.
........................................................................................................................104
ccc).................................................................5.1.3.2. Xác định dung lượng bù.
........................................................................................................................105
5.1.4. Tính lượng điện tiêu thụ hằng năm..........................................................105
ddd)..........................................................................5.1.4.1. Điện thắp sáng Acs.
........................................................................................................................105
eee)..........................................................................5.1.4.2. Điện động lực Ađl.

........................................................................................................................106
fff)...............................................................................5.1.4.3. Điện cả nhà máy.
........................................................................................................................106
5.2. TÍNH HƠI. ....................................................................................................106
5.2.1. Hơi dùng cho xưởng chưng luyện............................................................107
5.2.2. Lượng hơi dùng trong phân xưởng nấu, đường hóa, và cho hệ thống xông
hơi sát trùng. ......................................................................................................107
5.2.3. Chọn nồi hơi và tính nhiên liệu................................................................107
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
8
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
ggg)..........................................................................................5.2.3.1. Chọn nồi.
........................................................................................................................107
hhh)..............................................................5.2.3.2.Tính nhiên liệu cho nồi hơi.
........................................................................................................................108
5.3. TÍNH NƯỚC. ...............................................................................................108
5.3.1. Tính nước dùng cho sản xuất....................................................................109
iii)................................................5.3.1.1. Nước dùng cho nấu ( hòa bột và nấu).
........................................................................................................................109
jjj).................................................................5.3.1.2. Nước dùng cho đường hóa.
........................................................................................................................109
kkk)................................................................5.3.1.3. Nước dùng trong lên men.
........................................................................................................................110
lll)...................................................................5.3.1.4. Nước dùng cho chưng cất.
........................................................................................................................110
mmm)...........................................................5.3.1.5. Lượng nước cấp cho lò hơi
........................................................................................................................112
nnn)..........................5.3.1.6. Lượng nước dùng cho vệ sinh thiết bị, nhà xưởng.
........................................................................................................................112
5.3.2. Tính nước dùng cho sinh hoạt..................................................................113

CHƯƠNG VI - TÍNH TOÁN XÂY DỰNG........................................................114
6.1. Giới thiệu sơ bộ luận chứng xây dựng nhà máy............................................114
6.1.1. Vị trí địa lý................................................................................................114
6.1.2. Địa chất công trình...................................................................................114
6.2. Thuyết minh về khu đất và bố trí tổng mặt bằng nhà máy. ...........................116
6.2.1. Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng...........................................................116
6.2.2. Tính diện tích nhà máy.............................................................................117
ooo)....................................................................................6.2.2.1. Khu sản xuất.
........................................................................................................................117
ppp).............................................................................................b. Khu vực kho.
........................................................................................................................120
qqq)Kho cồn thành phẩm, kho rượu thành phẩm và phân xưởng rượu mùi, kho
chứa vỏ chai....................................................................................................121
rrr)............................................................6.2.2.2. khu vực đảm bảo năng lượng.
........................................................................................................................121
sss)......................................................................................a. Phân xưởng lò hơi.
........................................................................................................................121
ttt).............................................................................................b. Xưởng cơ điện.
........................................................................................................................121
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
9
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
uuu).............................................................................................c. Trạm biến áp.
........................................................................................................................121
vvv).......................d. Trạm xử lý nước sạch, trạm bơm và trạm xử lý nước thải.
........................................................................................................................121
www).............................................................................b. Nhà ăn và hội trường.
........................................................................................................................122
xxx).................................................c. Nhà để xe đạp, xe máy và bãi đỗ xe ô tô.
........................................................................................................................122

yyy)............................................................................................d. Phòng bảo vệ.
........................................................................................................................122
6.2.2.4. Các công trình giao thông, cây xanh và đất dự trữ................................123
6.3. Thuyết minh về giải pháp kiến trúc và kết cấu xây dựng phân xưởng sản xuất
và các công trình. ..................................................................................................123
6.3.1. Khu sản xuất.............................................................................................123
zzz)............................................................6.3.1.1. Phân xưởng nấu – đường hoá
........................................................................................................................123
aaaa).......................................................................6.3.1.2. Phân xưởng lên men.
........................................................................................................................124
bbbb)...................................................................6.3.1.3. Phân xưởng chưng cất.
........................................................................................................................125
6.3.2. Các công trình khác..................................................................................125
cccc)...............................................................................6.3.2.1. Khu hành chính.
........................................................................................................................125
6.3.3. Cách bố trí thiết bị trong phân xưởng sản xuất chính...............................126
6.4. Kết luận..........................................................................................................127
6.5. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản...............................................................129
6.4.1. Hệ số xây dựng.........................................................................................130
6.4.2. Hệ số sử dụng...........................................................................................130
CHƯƠNG VII - TÍNH KINH TẾ........................................................................132
7.1. Mục đích và ý nghĩa của việc tính kinh tế......................................................132
7.2. Nội dung tính toán kinh tế..............................................................................132
7.2.1. Chi phí nhân công. ..................................................................................132
7.2.1.1. Chi phí lao động trực tiếp......................................................................132
7.2.2. Chi phí sản xuất trong 1 năm của nhà máy...............................................134
dddd)...........................................7.2.2.1. Chi phí nguyên liệu sản xuất trực tiếp.
........................................................................................................................134
eeee)..............................................7.2.2.2. Chi phí sản xuất chung của nhà máy.
........................................................................................................................136

GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
10
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
7.2.3. Tổng giá thành sản phẩm..........................................................................138
7.2.4. Vốn đầu tư cố định của nhà máy..............................................................139
ffff)........................................................................7.2.4.1. Vốn đầu tư xây dựng.
........................................................................................................................139
gggg).........................................................................7.2.4.2. Vốn đầu tư thiết bị.
........................................................................................................................141
7.2.5. Doanh thu, lợi nhuận và vốn đầu tư của nhà máy....................................142
7.2.6. Nguồn vốn của nhà máy...........................................................................143
7.2.7. Điểm hòa vốn và giá trị hiện tại ròng.......................................................144
hhhh).................................................................................7.2.7.1. Điểm hòa vốn.
........................................................................................................................144
iiii)................................................................................7.2.7.2. Tính chỉ số NPV.
........................................................................................................................144
8.1. An toàn lao động............................................................................................146
8.1.1. An toàn máy móc......................................................................................146
8.1.2. An toàn cho người lao động.....................................................................146
8.2. Vệ sinh công nghiệp....................................................................................147
8.3. Phòng chống cháy nổ...................................................................................147
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
11
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
LỜI MỞ ĐẦU
Công nghệ cồn etylic là khoa học về phương pháp và quá trình chế biến các
nguyên liệu chứa tinh bột, đường, xenluloza, etylen thành sản phẩm rượu etylic hay
etanol. Đây là ngành công nghệ được biết đến rất sớm và ngày càng được quan tâm
phát triển bởi cồn có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực và đời sống xã hội. Cồn
pha với nước thành rượu để uống, chế biến thức ăn, chế biến các loại hương hoa quả.

Trong y tế cồn được dùng để sát trùng, sản xuất dược phẩm, để chữa bệnh... Cồn còn
là một sản phẩm hoá học vì cồn có thể sử dụng trực tiếp hoặc là nguyên liệu trung
gian để sản xuất axit acetic, andehyt acetic, etyl acetat và các hoá chất khác, có thể tạo
ra hoá chất dầu mỏ. Cồn còn được dùng trong công nghiệp để làm chất đốt, làm dung
môi hòa tan các hợp chất vô cơ và hữu cơ, trong cao su tổng hợp…
Ngoài ra hiện nay cồn tuyệt đối (≥ 99,5%V) còn được dùng để thay thế một
phần nhiên liệu cho động cơ ô tô. Cồn có thể thay thế 20%÷22% trong tổng lượng
xăng thành "gasohol" để sử dụng trong ôtô và các phương tiện khác dùng động cơ
xăng. Đây là một hướng phát triển mới và đầy triển vọng của ngành công nghiệp vì
việc sử dụng cồn thay thế một phần cho xăng sẽ làm giảm bớt sự ô nhiễm môi trường,
để tiết kiệm năng lượng của các loại động cơ. Nó làm tăng chỉ số octan của xăng,
ngăn cản sự cháy kích nổ và dẫn đến có thể thay thế tetra etyl chì là một chất độc hại.
Cồn có rất nhiều ứng dụng, chính vì vậy sản xuất cồn là công việc cần thiết và được
quan tâm phát triển.
Nước 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 rượu cồn. Tuy nhiên, hiện nay ngành công nghiệp
sản xuất cồn của nước ta vẫn chưa thực sự phát triển, công nghệ, thiết bị lạc hậu,
năng suất và chất lượng sản phẩm chưa cao, chủng loại sản phẩm nghèo nàn, chưa
đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ. Ứng dụng của cồn trong các ngành công nghiệp chưa
được rộng rãi, công suất của các nhà máy sản xuất còn thấp.
Do vậy, thiết kế và xây dựng thêm nhà máy sản xuất rượu cồn với năng suất và chất
lượng sản phẩm cao hơn là hoàn toàn phù hợp với yêu cầu của ngành công nghiệp
rượu cồn cũng như yêu cầu của nền kinh tế nước nhà.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
12
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
CHƯƠNG I - LẬP LUẬN KINH TẾ
1.1. Thực trạng ngành công nghiệp sản xuất rượu cồn ở nước ta.
Ở Việt Nam, nghề nấu rượu có từ lâu đời và bắt đầu phát triển mạnh vào cuối

thế kỷ thứ X. Cho đến nay, có hai doanh nghiệp quốc doanh trung ương có công suất
sản xuất rượu cồn lớn nhất nước ta: Công ty rượu Hà Nội, công suất thiết kế 10 triệu
lít/năm; Nhà máy rượu Bình Tây, công suất thiết kế 20 triệu lít/năm và 26 doanh
nghiệp quốc doanh địa phương có công suất thiết kế khoảng 25.8 triệu lít/năm. Tuy
nhiên các nhà máy mới chỉ khai thác được 74% công suất thiết kế. Ngoài ra còn có
các cơ sở sản xuất tư nhân và cổ phần: Tổng công suất thiết kế của các cơ sở này
khoảng 4,55 triệu lít/năm. Các cơ sở này phần lớn thiết bị chế tạo trong nước, thường
có vốn đầu tư thấp, công suất nhỏ nên thiết bị thường chấp vá, không đồng bộ, lao
động hoàn toàn thủ công, công nghệ sản xuất trong nước. Một số cơ sở có đầu tư
thường xuyên cho công nghệ và thiết bị nên sản phẩm tương đối tốt và ổn định, còn
phần lớn các cơ sở khác sản xuất theo thời vụ, đối tượng bán hàng chủ yếu tập chung
ở các vùng nông thôn, miền núi, chất lượng sản phẩm kém, không ổn định nhưng giá
thành thấp, nên kinh doanh vẫn có hiệu quả. Mặt khác, cùng với sự phát triển của nền
kinh tế thị trường, rượu do dân tự nấu có chất lượng tốt cũng được bung ra sản xuất
như một ngành nghề, tạo nên những làng nghề nấu rượu. Tổng sản lượng rượu dân tự
nấu rất lớn, theo báo cáo của các tỉnh và số liệu thống kê đạt: 242,412 triệu lít/năm.
Trong đó loại rượu nấu ở các địa phương có truyền thống khoảng 82,412 triệu
lít/năm. Sản lượng rượu dân tự nấu rải rác ở các địa phương còn lại không thống kê
được, ước còn khoảng: 160 triệu lít. Ngoài ra hàng năm ta còn nhập một lượng lớn
các loại rượu ngoại để đáp ứng nhu cầu trong nước.
Nhìn chung, ngành công nghiệp rượu hiện nay vẫn chưa phát triển, công nghệ,
thiết bị lạc hậu, chất lượng sản phẩm chưa cao, cồn của các nhà máy làm ra nói
chung là chưa đạt TCVN-71, nhưng bản thân TCVN-71 về cồn rượu cũng thuộc loại
thấp so với các nước tiên tiến trên thế giới. Chủng loại sản phẩm nghèo nàn, chưa đáp
ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu.
Nguyên nhân là do thiếu vốn để đầu tư, đổi mới thiết bị công nghệ, nâng cao
chất lượng sản phẩm. Do đó khả năng cạnh tranh kém...Trong khi đó, rượu nấu bằng
phương pháp thủ công chưa thể quản lý, rượu lậu, rượu giả trốn thuế chưa có biện
pháp khả thi để ngăn chặn, càng gây khó khăn cho việc tiêu thụ sản phẩm rượu của
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49

13
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
các doanh nghiệp nhà nước. Các doanh nghiệp FDI do thương hiệu sản phẩm chưa
thực sự mạnh, nên chỉ huy động được 17% công suất thiết kế.
Trước thực trạng hiện nay của ngành công nghiệp rượu cồn Việt Nam, nổi lên
các vấn đề cần quan tâm và phát triển:
- Cần nâng cao hiệu suất thu cồn tinh khiết (hiện nay hiệu suất tổng thu hồi cồn từ sắn
lớn nhất ở Việt Nam mới chỉ là 85%.)
- Phát triển TCVN_71 cho phù hợp hơn với thế giới, để tạo thuận lợi cho pha chế, sử
dụng triệt để các sản phẩm của ngành công nghiệp sản xuất cồn etylic: Cồn cho các
ngành công nghiệp, dầu furel cho ngành năng lượng, bã rượu cho công nghiệp.
- Xây dựng và cải tiến công nghệ và thiết bị để có thể sử dụng hết năng suất thiết kế
của các nhà máy rượu.
1.2. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất rượu cồn.
Sau khi tìm hiểu thực trạng ngành công nghiệp rượu cồn trong nước và phân
tích các vấn đề cần quan tâm của ngành, các điều kiện thuận lợi để thiết kế một nhà
máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày với nguyên liệu từ sắn, em xin chọn
địa điểm xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Bỉm Sơn (hay còn gọi là khu công
nghiệp Bắc Thanh Hóa).
 Vài nét sơ lược về khu công nghiệp Bỉm Sơn.
Ngày 02 tháng 6 năm 2005, UBND tỉnh Thanh Hoá ra Quyết định số 1471/QĐ-
UBND về việc phê duyệt quy hoạch chi tiết khu Công nghiệp Bỉm Sơn – Thị xã Bỉm
Sơn - Tỉnh Thanh Hoá.
Tổng diện tích quy hoạch 540 ha, chia làm hai khu:
- Khu A: Nằm phía Tây Quốc lộ 1A, diện tích 310 ha, với các chức năng: lắp
ráp xe ôtô tải nhỏ, chế biến nông lâm sản, chế tạo máy, sửa chữa cơ khí, luyện cán
thép xây dựng, da giày.
- Khu B: Nằm phía Đông Quốc lộ 1A, diện tích 230 ha, với các chức năng:
Công nghiệp xi măng và sau xi măng, dệt may, điện tử, điện lạnh, hàng gia dụng và
thủ công mỹ nghệ.

GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
14
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
Trung tâm công cộng khu công nghiệp được bố trí trong khu A, gồm trung tâm
điều hành, trung tâm dịch vụ kỹ thuật, trung tâm giao dịch giới thiệu sản phẩm công
nghiệp, sân bãi đỗ xe...
 Địa điểm này hội tụ nhiều điều kiện thuận lợi như sau:
1.2.1. Nguồn cung cấp nguyên liệu.
Nguyên liệu sản xuất của nhà máy là sắn, đây là loại nông sản được trồng phổ biến
nhất ở các vùng sinh thái ở nước ta, các tỉnh có sản lượng sắn lớn như Thanh Hóa,
Hòa Bình, Sơn La…Do vậy địa điểm này hoàn toàn thuận lợi cho việc thu mua
nguyên liệu.
1.2.2. Địa hình.
Với địa hình chung của thị xã Bỉm Sơn là đồi núi bán sơn địa, ngay sau khu đất công
nghiệp là đồi núi, tạo điểm tựa vững chắc cho các công trình khi thiên tai bão lũ.
Thêm vào đó là một hệ cây xanh của những dãy đồi phía sau khu công nghiệp tạo môi
trường tốt, trong lành, góp phần bảo vệ môi trường cho toàn khu công nghiệp cũng
như toàn thị xã.
1.2.3. Giao thông.
Bỉm Sơn cách thủ đô Hà Nội 120 km về phía Bắc, cách thành phố Thanh Hóa 34 km
về phía Nam, nằm trên mạng lưới giao thông vận tải thuận lợi với tuyến đường sắt
Bắc - Nam, quốc lộ 1A chạy qua, tạo nên mối giao thương rộng lớn với các tỉnh trong
vùng và các trung tâm kinh tế lớn của cả nước. Đây là yếu tố thuận lợi trong vận
chuyển thu mua nguyên liệu cũng như phân phối sản phẩm của công ty khắp các vùng
miền trên toàn quốc.
1.2.4. Nguồn nước.
Nguồn nước của khu công nghiệp được thiết kế riêng thuận lợi cho sản xuất công
nghiệp. Hệ thống cấp nước gồm hai tuyến chính: Tuyến chính 1 cấp cho khu A,
đường kính 450 m; tuyến chính 2 cấp cho khu B, đường kính 300. Từ hai tuyến chính,
tổ chức các mạng lưới phân phối theo hình thức mạng vòng khép kín, đảm bảo cấp

nước an toàn.
Ngoài ra hệ thống thoát nước mưa, thoát nước thải bố trí riêng biệt. Nước thải được
xử lý cục bộ tại nguồn, sau đó thu gom về khu vực xử lý chung. Sau khi nước thải xử
lý đạt tiêu chuẩn mới được thải ra hệ thống thoát nước chung của thị xã
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
15
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
1.2.5. Nguồn điện.
Hệ thống cấp điện có tổng công suất 55.753 KVA. Lắp đặt một trạm biến áp
110/22KV (2x25MVA) ở phía Tây Nam nhà máy lắp ráp xe tải nhỏ VEAM. Hệ thống
cáp điện 22KV của khu công nghiệp sử dụng cáp lõi đồng XLPE/SWA/PVC tiết diện
3x240 mm
2
chôn ngầm. Các tuyến của khu công nghiệp được chiếu sáng bằng đèn
cao áp bóng Sodium 220V-250W
1.2.6. Nguồn nhân lực.
Theo số liệu điều tra ngày 1/4/1999, dân số thị xã Bỉm Sơn là 54.319 người, trong đó
nam giới chiếm 50.5%, nữ giới 49.5%. Số người trong độ tuổi lao động trên 27.000
người, trong đó số người có trình độ cao đẳng - đại học chiếm 15%. Đây là nguồn
cung cấp nhân lực dồi dào, đặc biệt là đội ngũ cán bộ có trình độ. Mặt khác các vùng
lân cận như: Ninh Bình, Hà Trung, thành phố Thanh Hóa cũng là nguồn cung cấp
nhân lực lớn, tạo điều kiện công ăn việc làm cho người dân xung quanh khu vực.
1.2.7. Thị trường tiêu thụ.
Nhu cầu về cồn rượu là rất lớn, mà trong khu vực lại có nhiều nhà máy, xí nghiệp có
nhu cầu về cồn: chế biến thực phẩm, chế biến gỗ, y tế…Mặt khác địa điểm nằm trên
trục đường quốc lộ 1A, cửa ngõ giao thông Bắc Nam, nên rất thuận lợi cho việc vận
chuyển sản phẩm đến các vùng miền khác trên toàn quốc.
1.2.8. Thông tin, liên lạc.
Hệ thống thông tin liên lạc sử dụng mạng của thị xã, tổng đài đặt tại trung tâm điều
hành khu công nghiệp. Hơn nữa, khu công nghiệp lại nằm trên trục đường quốc lộ

1A, là trục giao thông chính của toàn quốc nên hết sức thuận tiện về thông tin giao
dịch, liên lạc trong cả nước.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
16
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
CHƯƠNG II - CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
2.1. Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm.
2.1.1. Nguyên liệu.
Nguyên liệu để sản xuất rượu etylic là những nguyên liệu chứa đường lên men hoặc
từ các polysaccharit có khả năng chuyển hóa thành đường lên men như: gạo, ngô,
khoai, sắn, rỉ đường…
Trong đồ án tốt nghiệp, em được giao nhiệm vụ thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn từ
tinh bột sắn. Đây là nguồn nguyên liệu có sản lượng lớn ở nước ta, đồng thời giá
nguyên liệu để sản xuất ra một lít cồn từ sắn cũng tương đối thấp so với các nguồn
nguyên liệu khác. Đó là yếu tố thuận lợi ban đầu khi thiết kế nhà máy bởi sắn thỏa
mãn yêu cầu chung sau:
- Hàm lượng tinh bột cao, có khả năng đem lại hiệu quả kinh tế cao.
- Vùng nguyên liệu tập trung đủ thỏa mãn nhu cầu sản xuất.
2.1.1.2. Thành phần cấu tạo hóa học của sắn.
Củ sắn gồm 3 thành phần chính: vỏ, thịt củ, lõi sắn, ngoài ra còn có cuống và rễ củ.
- Vỏ gồm: vỏ gỗ, vỏ cùi.
Vỏ gỗ cấu tạo chủ yếu là xenluloza, có tác dụng bảo vệ củ khỏi tác dụng bên ngoài,
đồng thời hạn chế mất nước của củ. Bản thân vỏ củ cứng nhưng liên kết không bền
với củ nên dễ mất khi thu hoạch và vận chuyển.
Vỏ cùi dày khoảng 1÷3 mm chiếm 8÷15% khối lượng củ. Vỏ cùi gồm lớp tế bào mô
cứng phủ ngoài, thành phần chủ yếu của lớp này là xenluloza, hầu như không chứa
tinh bột và chứa nhiều dịch bào (mủ sắn). Trong thành phần dịch bào có chứa
polyphenol, tiếp theo là lớp tế bào mô mềm, lớp này ngoài dịch bào còn có tinh bột
(khoảng 5%), các polyphenol, enzyme là lilamarin có tác dụng bảo vệ củ phát triển
bình thường trước khi thu hoạch nhưng khi đào bới củ khỏi đất chúng gây trở ngại

cho bảo quản và chế biến.
- Thịt củ: Chứa nhiều tinh bột, protein và các chất dầu. Đây là phần dự trữ chủ yếu
các chất dinh dưỡng của củ. Các chất polyphenol, độc tố và enzyme chứa ở thịt củ tuy
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
17
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
không nhiều chỉ 10÷15% so với chúng chứa trong củ nhưng vẫn gây trở ngại như làm
biến màu, sắn dễ bị chảy mủ và khó thoát nước khi sấy hoặc phơi khô.
- Lõi sắn: Nằm ở trung tâm củ, dọc suốt chiều dài. Thành phần lõi sắn chủ yếu là
xenluloza, có chức năng dẫn nước và các chất dinh dưỡng giữa cây và củ đồng thời
giúp thoát nước khi sấy hoặc phơi khô.
Thành phần củ sắn tươi dao động khá lớn bao gồm:
Tinh bột: 20÷34% Chất tro: 0.54%
Protein: 0.8 ÷1.2 % Polyphenol: 0.1÷0.3 %
Chất béo: 0.3÷0.4 % Nước: 60÷74.2 %
Xenluloza: 1÷3 %.
Ngoài các chất kể trên trong sắn còn chứa một lượng vitamin và độc tố. Vitamin trong
sắn thuộc nhóm B, trong đó B
1
, B
2
mỗi loại chiếm 0.03 mg %, B
6
0.006 mg%. Các
vitamin này sẽ bị mất một phần khi chế biến và khi sản xuất rượu. Còn độc tố sẽ bị
loại bỏ cùng bã rượu.
Sắn dùng trong sản xuất rượu chủ yếu là sắn lát khô.
Yêu cầu của sắn khô được chọn làm nguyên liệu (tính theo phần trăm trung bình):
- Sắn trắng thơm, không có mùi mốc.
- Hàm lượng tinh bột đạt trên 63%.

- Độ ẩm: 14%.
- Gluxit lên men: 67.6%.
- Protit: 1.75%
- Chất tro: 1.79%.
- Chất béo: 0.87%.
Sắn là nguyên liệu chứa tinh bột cao, dễ chế biến trong sản xuất, tuy nhiên hàm
lượng protein không lớn nên trong quá trình chế biến cần bổ sung bằng nguồn đạm
từ Ure.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
18
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
2.1.2. Rượu etylic.
Êtanol, còn được biết đến như là rượu êtylic hay rượu ngũ cốc hay cồn, là một
hợp chất hữu cơ, nằm trong dãy đồng đẳng của rượu metylic, là một trong các rượu
thông thường có trong thành phần của đồ uống chứa cồn. Trong cách nói dân dã,
thông thường nó được nhắc đến một cách đơn giản là rượu.
2.1.2.1. Tính chất vật lý của rượu etylic.
Rượu etylic nguyên chất là chất lỏng không màu, nhẹ hơn nước, có mùi thơm đặc
trưng, có vị cay, sức hút ẩm mạnh, dễ bay hơi, dễ cháy. Rượu hòa tan trong nước ở
bất cứ tỉ lệ nào, có kèm theo các hiện tượng tỏa nhiệt và co thể tích. Rượu hòa tan
được nhiều chất vô cơ như: CaCl
2
, MgCl
2
, SiCl
4
, KOH…, và nhiều chất khí: H
2
, N
2

,
O
2
, SO
2
, CO…, hòa tan được nhiều chất hữu cơ, nhưng không hòa tan được tinh bột
disaccharit…
Các thông số vật lý của rượu etylic nguyên chất:
- Tỷ trọng: d
4
20
= 0.7894, d
4
15

= 0.7942…
- Phân tử lượng: 46.03
- Nhiệt độ sôi: 78.32
0
C ở áp suất 760 mmHg, nhiệt độ bắt lửa 120
0
C
- Nhiệt dung riêng: 0.548 KJ/kg.độ (ở 20
0
C) và 0.769 KJ/kg.độ (ở 60
0
C).
- Năng suất tỏa nhiệt: 6642÷7100 KJ/kg.độ
2.1.2.2. Tính chất hóa học của rượu etylic.
Công thức hóa học của nó là C

2
H
5
OH, hay CH
3
-CH
2
-OH, viết tóm tắt là C
2
H
6
O.
Do cấu trúc phân tử rượu gồm hai thành phần: gốc etyl và nhóm hydroxyl nên tính
chất hóa học của rượu etylic phụ thuộc vào bản chất của hai thành phần hóa học đó.
a) Tác dụng với oxy.
Tùy theo cường độ oxy tác dụng với rượu mà cho ra những sản phẩm khác nhau
2C
2
H
5
OH + O
2
Nhẹ 2CH
3
CHO + 2H
2
O
2C
2
H

5
OH + O
2
Vừa đủ CH
3
COOH + 2H
2
O
C
2
H
5
OH + 3O
2
Mãnh liệt 2CO
2
+ 3H
2
O
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
19
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
b) Tác dụng với kim loại kiềm và kiềm thổ.
Trong trường hợp này rượu etylic được coi như một axit yếu và có những phản ứng
với kim loại kiềm và kiềm thổ tạo thành muối alcolat.
2C
2
H
5
OH +2M = 2C

2
H
5
OM + H
2
↑
(Alcolat kiềm)
C
2
H
5
OH + Na = C
2
H
5
ONa + 0.5 H
2
↑
(Natri Alcolat)
jjjj) Tác dụng với NH
3
:
Ở nhiệt độ 250
0
C và có xúc tác rượu etylic tác dụng với NH
3
tạo thành amin.
C
2
H

5
OH + NH
3
= CH
3
CH
2
NH
3
+ H
2
O (etyl amin).
c) Tác dụng với axit
Rượu etylic tác dụng với axit tạo thành este. Tùy theo từng loại axit khác nhau tạo
thành este khác nhau, trong trường hợp này rượu đóng vai trò kiềm yếu.
- Đối với axit hữu cơ tạo thành este thơm.
C
2
H
5
OH + CH
3
COOH = C
2
H
5
COOCH
3
+ H
2

O
(Etyl axetal)
- Đối với axit vô cơ tạo thành este (muối) phức tạp.
C
2
H
5
OH + HNO
3
= C
2
H
5
NO
3
+ H
2
O
(etyl Nitrat).
e) Rượu etylic và oxit sắt tạo thành aldehyt axetic.
Phản ứng xảy ra như sau:
2FeO + O
2
+ C
2
H
5
OH = Fe
2
O

3
+ CH
3
CHO + H
2
O
Fe
2
O
3
+ C
2
H
5
OH = FeO + CH
3
CHO + H
2
O
Do vậy lượng rượu bị giảm đi rõ rệt nếu chưng cất, tinh chế hoặc bảo quản rượu bằng
thiết bị chế tạo bằng sắt.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
20
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
2.1.2.3. Tính chất sinh học.
Rượu etylic có tính chất sát trùng mạnh vì rượu hút nước sinh lý của các tế bào làm
khô chất albumin. Cường độ sát trùng tỷ lệ thuận với nồng độ rượu, nhưng tác dụng
sát trùng mạnh nhất của rượu là dunh dịch có nồng độ 70%. Vì nồng độ này rượu khả
năng thấm qua màng tế bào lớn hơn so với rượu cao độ. Đối với nhiều loại nấm men,
và nấm mốc thì nồng độ rượu từ 5÷10% V đã có tác dụng ức chế sự phát triển và làm

yếu sự hoạt động của nấm men, nấm mốc. Ngược lại, dưới tác dụng của các vi khuẩn
Mycoderma axeeti, Micrococcus axeeti, Bactenum axeeti, dung dịch rượu ≤ 15% V sẽ
bị lên men giấm.
Rượu etylic nguyên chất có tác dụng kích thích tế bào da, nhất là đối với bộ phận
niêm mạc, có tác dụng rõ rệt đến hô hấp và tuần hoàn, hệ thần kinh và bộ máy tiêu
hóa. Sự kích thích gây mê, hưng phấn thần kinh gọi là hiện tượng say rượu, ngược lại
người ta có thể dùng rượu để kích thích hồi tỉnh người bị ngất đột ngột.
2.2. Quy trình công nghệ sản xuất
Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
21
Sắn
Hòa bột
Cồn thực
phẩm
Nấu
Đường hóa
Lên men
Chưng cất, tinh chế
Nghiền
Cồn công
nghiệp
Dầu fusel
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
22
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
2.2.1. Nghiền nguyên liệu.
2.2.1.1. Mục đích.
Nghiền làm phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật, tạo điều kiện giải phóng các hạt

tinh bột khỏi các mô, làm tăng bề mặt tiếp xúc của tinh bột với nước, giúp cho quá
trình trương nở, hòa tan tốt hơn. Do đó sẽ rút ngắn thời gian nấu đường hóa, tiết kiệm
hơi, nâng cao hiệu suất thu hồi rượu.
2.2.1.2. Các phương pháp nghiền.
Nguyên liệu có thể được nghiền với nhiều loại máy nghiền khác nhau máy nghiền
búa, máy nghiền trục, máy nghiền đĩa, máy nghiền siêu tốc…
Với nguyên liệu sản xuất là sắn khô thái lát em lựa chọn loại máy nghiền búa.
2.2.1.3. Yêu cầu bột sắn sau khi nghiền.
- Bột nghiền càng mịn càng tốt, kích thước bột đồng đều, tối thiểu phải có 60% bột
mịn lọt qua rây có đường kính 1mm và ≤ 10% nằm trên rây có đường kính 2mm.
- Hàm lượng tinh bột ≥ 63%
- Độ ẩm: ≤ 14%
- Đạt chỉ tiêu chất lượng cảm quan: Không có lẫn tạp chất, không mối mọt, bột màu
trắng, mịn, mùi thơm đặc trưng của sắn.
2.2.2. Hòa bột.
2.2.2.1. Mục đích.
Hoà bột nhằm hoà tan bột trong nước giúp cho quá trình nấu được nhanh, không bị
vón cục, vón hòn. Chuyển dịch khi nấu xuống đường hoá không bị tắc vì các phế liệu
được lắng xuống đáy khi hoà bột như sạn, cặn bẩn.
2.2.2.2. Tiến hành.
- Bơm đủ lượng nước ấm 40
0
C vào thùng hòa bột với tỉ lệ nước: bột là 4:1.
- Bật cánh khuấy và tiến hành xả bột xuống thùng để tránh vón cục.
- Bơm thêm dịch giấm chín của mẻ trước để điều chỉnh pH = 5 ÷6.
- Thời gian mỗi mẻ hòa bột thường 15÷30 phút.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
23
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
2.2.3. Công đoạn nấu.

2.2.3.1. Mục đích.
Hạt tinh bột do có màng tế bào bảo vệ, khi nghiền chỉ phá vỡ được một phần các
màng đó, phần còn lại sẽ ngăn cản sự tiếp xúc giữa enzyme và tinh bột khi đường
hóa. Hơn nữa, ở trạng thái không hòa tan enzyme amylaza tác dụng lên tinh bột rất
kém. Do vậy, để đường hóa tinh bột dễ dàng cần tiến hành nấu nguyên liệu để chuyển
tinh bột sang trạng thái hòa tan.
2.2.3.2. Các phương pháp nấu.
a. Nấu gián đoạn.
 Đặc điểm
- Toàn bộ quá trình nấu thực hiện trong một nồi.
- Nấu được tiến hành trong áp suất và nhiệt độ cao trong thời gian dài.
 Ưu điểm
- Tốn ít vật liệu chế tạo thiết bị.
- Thao tác vận hành đơn giản.
- Dễ vệ sinh và sửa chữa (nếu cần).
 Nhược điểm
- Tốn hơi do không tận dụng được hơi thứ.
- Nấu ở nhiệt độ và áp suất cao gây tổn thất đường, tạo nhiều sản phẩm phụ
(caramen, melanoidin, furfurol…) không tốt cho hoạt động của amylaza và nấm men
- Khi dùng acids thêm vào nấu ở nhiệt độ cao thời gian dài sẽ làm chóng ăn mòn
thiết bị.
- Năng suất thiết bị thấp hơn các phương pháp nấu khác do làm việc gián đoạn
(thời gian giữa các mẻ).
a.Nấu bán liên tục.
 Đặc điểm.
- Nấu được tiến hành trong 3 nồi nấu khác nhau: nấu sơ bộ, nấu chín (làm việc gián
đoạn) và nấu chín thêm (làm việc liên tục).
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
24
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.

- Nấu sơ bộ và nấu chín là gián đoạn, còn nấu chín thêm là liên tục.
- Áp suất và thời gian ít hơn nấu gián đoạn.
 Ưu điểm
- Giảm được thời gian ở nhiệt độ và áp suất nấu cao do đó giảm tổn thất đường tăng
hiệu suất lên 7 lít cồn / tấn tinh bột.
- Dùng được hơi thứ nên giảm được 15÷30 % hơi dùng cho nấu.
- Năng suất thiết bị tăng so với nấu gián đoạn.
 Nhược điểm
- Tốn nhiều kim loại để chế tạo thiết bị.
- Thiết bị cồng kềnh chiếm nhiều diện tích.
- Nhiệt độ nấu chín vẫn cao gây tổn thất đường và tạo các sản phẩm không mong
muốn.
- Khó vệ sinh do nhiều thiết bị và thiết bị nấu chín thêm có cấu tạo phức tạp.
b. Nấu liên tục
 Đặc điểm
- Quá trình nấu chia ra làm 3 giai đoạn: nấu sơ bộ nấu chín và nấu chín thêm và cuối
cùng là thiết bị tách hơ1.
- Thiết bị nấu chín là trao đổi nhiệt ngược chiều đi từ dưới lên, cháo nhiệt đi từ trên
xuống cho nên hiệu quả trao đổi nhiệt rất cao và thời gian dịch cháo ở nhiệt độ cao
được rút ngắn.
- Thời gian nấu được rút ngắn
 Ưu điểm
- Tận dụng được nhiều hơi thứ do đó giảm được chi phí hơi khi nấu.
- Thời gian nấu ở nhiệt độ cao được rút ngắn nên giảm tổn thất đường nâng cao
năng suất cồn lên 10÷12 lít cồn / tấn tinh bột so với nấu gián đoạn.
- Năng suất riêng trên 1 m
3
thiết bị tăng khoảng 7 lần.
- Tiêu hao kim loại để chế tạo thiết bị giảm khoảng 1/2 so với bán liên tục.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49

25