Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày

Đồ án tốt nghiệp

­1­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

MỞ ĐẦU
Đất nước đang ngày càng phát triển cùng với sự  phát triển vượt bậc của 
rất nhiều ngành công nghiệp trong đó có ngành công nghệ  lên men nói chung và 
công nghệ  sản xuất rượu etylic nói riêng.  Ứng dụng các nghiên cứu khoa học 
cùng với kinh nghiệm vốn có vào sản xuất đã tạo ra các sản phẩm cồn (rượu) có 
chất lượng ngày càng cao.
Rượu là sản phẩm lên men phổ  biến và có mặt ở  khắp mọi nơi trên thế 
giới, ở Việt Nam nghề nấu rượu cũng có từ lâu đời và đang ngày càng phát triển. 
Ngoài mục đích làm đồ  uống thì rượu etylic còn đóng góp nhiều vào các ngành 
công nghiệp khác như trong y học làm chất sát trùng, trong công nghiệp hoá chất, 
làm nhiên liệu cho giao thông, trong công nghiệp dệt,...
Trong công nghiệp sản xuất rượu bằng phương pháp lên men, có thể  sử 
dụng rất rộng rãi các loại nguyên liệu chứa đường lên men được như  rỉ  đường, 
nước quả... nguyên liệu chứa tinh bột như gạo, ngô, lúa mì, khoai, sắn..., và các 
loại chứa xenluloza như  gỗ, mùn cưa,... nói chung là nguyên liệu có hàm lượng  
hydrat cacbon cao. Chọn một loại nguyên liệu đưa vào sản xuất ngoài những yêu 
cầu cơ  bản phải đạt: hàm lượng gluxit cao, giá thành rẻ, trữ  lượng lớn và tập  
trung, không ảnh hưởng đến nền kinh tế quốc dân, bảo quản và sử  dụng không  
phức tạp... thì còn đề  cập đến vấn đề: chất lượng rượu sản xuất ra, yêu cầu 
trang thiết bị, kỹ thuật không phức tạp, cho hiệu suất tổng thu hồi rượu cao.
  Việt Nam với nền tảng của một quốc gia có nền sản xuất nông nghiệp 
lâu đời, các sản phẩm ngũ cốc dồi dào, phong phú đã tạo nên sự  đa dạng về 
nguồn nguyên liệu chứa tinh bột cung cấp cho ngành sản xuất cồn. Trong các 
loại cây lương thực, cây sắn là cây cho nguồn nguyên liệu có khả  năng chế 
biến phong phú. Với tổng sản lượng sắn hàng năm ngày càng tăng, việc thiết 

kế và xây dựng thêm nhà máy sản xuất cồn từ  sắn với năng suất cao là hoàn 
toàn phù hợp với yêu cầu của ngành công nghiệp cồn cũng như  nhu cầu của 
nền kinh tế đất nước. 
Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­2­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Xuất phát từ tình hình đó, tôi được giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản  
xuất cồn 96o từ sắn lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày”
Chương 1

LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
1.1.

Vị trí xây dựng 
Qua tim hiêu vê vi tri đia ly, khi hâu, hê thông giao thông vân tai va cac điêu
̀
̉
̀ ̣ ́ ̣ ́ ́ ̣
̣
́
̣ ̉ ̀ ́
̀ 

kiên khac, ch
̣
́
ọn đia điêm xây d
̣
̉
ựng nha may c
̀ ́ ồn tai khu công nghiêp Sao Mai, v
̣
̣
ị 
trí: Xã Hòa Bình ­ thành phố Kon Tum ­ tỉnh Kon Tum. Khu công nghiệp có tổng 
diện tích 150 ha là hợp lý.[10]
Việc  xây dựng nhà  máy tại  đây có nhiều thuận lợi như  gần nguồn  
nguyên liệu, điện nước ổn định cho sản xuất, giao thông thuận lợi… 
1.2.

Đặc điểm tự nhiên 
Khí   hậu Kon   Tum   có   nét   chung   của khí   hậu   vùng   nhiệt   đới   gió 

mùa của phía  Nam Việt  Nam, lại mang tính  chất của khí  hậu cao  nguyên. Khí 
hậu Kon Tum chia thành 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. 
Nhiệt độ trung bình trong năm dao động từ 22oC  ÷ 23oC, 
Lượng mưa trung bình trong năm là từ  2.121 mm/năm,
Hướng gió chủ đạo là hướng Tây – Nam. [11]
1.3. Nguồn nguyên liệu 
Theo Sở  Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn tỉnh, tính đến năm 2012 
diện tích trồng sắn của tỉnh Kontum đạt hơn 39.000 ha và sẽ còn được mở rộng 
trong thời gian sắp tới. Với vùng nguyên liệu lớn có thể  đáp  ứng được nguồn 

nguyên liệu cho nhà máy hoạt động ổn đinh. 
Ngoài ra sắn còn được thu mua ở các tỉnh lân cận như: Gia Lai, Đăk Nông, 
Phú Yên .... [12]
1.4. Nguồn cung cấp điện 
Đây là khu công nghiệp có mạng lưới điện quốc gia đi qua nên có thể 

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­3­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

dùng trạm biến áp riêng để sử dụng cho nhà máy. Ngoài ra, chuẩn bị thêm máy  
biến áp dự phòng để phòng sự cố khi mất điện để đảm bảo sản xuất liên tục .
1.5. Nguồn cung cấp hơi
Sử  dụng hơi với nhiều mục đích khác nhau. Lượng hơi đốt cung cấp cho  
sản xuất lấy từ  lò hơi của nhà máy. Nhiên liệu sử  dụng là dầu FO, thu mua từ 
các trạm xăng hoặc liên hệ với công ty xăng dầu của tỉnh để được cung cấp. Có  
thêm kho dự trữ để đảm bảo sản xuất.
1.6. Nguồn cung cấp nước và nước thải
Nước dùng để  sản xuất chính cho nhà máy là nước giếng khoan (nước  
ngầm). Nước sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như cho sản xuất, vệ sinh,  
sinh hoạt. 
Nước thải ra trong quá trình sản xuất không đạt yêu cầu để thải trực tiếp ra  
môi trường do vậy cần được xử  lý, nước thải sinh hoạt, vệ  sinh nhà máy được 

đưa vào hệ thống cống rãnh trong nhà máy đến bể  xử  lý nước trước khi thải ra 
ngoài môi trường.
Các chất thải rắn xử  lý bằng cách đào hố  để  chôn tránh gây ô nhiễm cho  
người dân.
1.7. Giao thông
Khu công nghiệp Sao Mai nằm ngay bên quốc lộ  14, đi về  phía thành 
phố  KonTum  khoảng 07 km về phía Bắc, Kon Tum có điều kiện hình thành  
các cửa khẩu, mở rộng hợp tác quốc tế về phía Tây. Kon Tum có đường Quốc 
lộ  14 nối với các tỉnh Tây Nguyên và Quảng Nam, đường 40 đi Atôpư  (Lào), 
do đó việc vận chuyển nguyên liệu và sản phẩm tương đối thuận lợi.
1.8. Nguồn nhân lực
KonTum là tỉnh có dân số  tương đối đông, nhà máy đặt gần các trung  
tâm kinh tế  của khu vưc Tây Nguyên nên có nguồn nhân lực đổ  về  đây bao 
gồm nguồn   nhân lực đã qua đào tạo và chưa qua đào tạo. Cán bộ  kỹ  thuật, 
kinh tế và quản lý có thể tuyển dụng từ các trường đại học trong cả nước.
Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­4­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

1.9. Thị trường tiêu thụ
Nhà máy được xây dựng với tiêu chí là cung cấp cồn thực phẩm và cồn kĩ 
thuật cho thị trường Việt Nam và các nước lân cận. Thị trường trong nước có rất  
nhiều sản phẩm chất lượng tốt cạnh tranh, đó là mục tiêu công ty hướng tới.  Với 

sự  thuận lợi về  giao thông vận tải, nguồn lao động sáng tạo thì sản phẩm sẽ 
được ưa chuộng.
1.10. Năng suất nhà máy
Với   những   điều   kiện   về   nguồn   nguyên   liệu,   giao   thông   đi   lại,   và   thị 
trường tiêu thụ  sản phẩm rộng lớn thì việc thiết kế  và xây dựng nhà máy sản  
xuất cồn 96o năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày là hoàn toàn có tính khả thi cao. 
Mặt khác  nhà máy cũng tạo  điều kiện cho người nông dân trên địa bàn tỉnh 
Kontum và các tỉnh lân cận có công ăn việc làm và đầu ra ổn định cho sản phẩm  
sắn lát khô.

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­5­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Chương 2

TỔNG QUAN
2.1.

Tổng quan về nguyên liệu

2.1.1. Sắn
2.1.1.1.  Giới thiệu về sắn 

Sắn hay khoai mì có tên khoa học Manihot esculenta, là cây lương thực ăn 
củ hàng năm, có thể sống lâu năm, thuộc họ thầu dầu Euphorbiaceae. 

Hình 2.1. Cây sắn
Cây sắn cao 2÷3 m, đường kính tán 50÷100 cm. Lá khía thành nhiều thùy, 
có thể  dùng để  làm thức ăn chăn nuôi gia súc. Rễ  ngang phát triển thành củ  và  
tích luỹ  tinh bột. Củ  sắn dài 20÷50 cm, khi luộc chín có màu trắng đục, hàm 
lượng tinh bột cao. Sắn luộc chín có vị  dẻo, thơm đặc trưng. Sắn có thời gian  
sinh trưởng thay đổi từ  6 đến 12 tháng, có nơi tới 18 tháng, tùy thuộc giống, vụ 
trồng, địa bàn trồng và mục đích sử dụng. [13]
2.1.1.2.  Cấu tạo của củ sắn 
Củ  sắn là loại củ  có lõi (tim củ) nối từ  thân cây chạy dọc theo củ  đến 
đuôi củ. Cấu tạo gồm: vỏ gỗ, vỏ cùi, thịt sắn, lõi sắn.
+ Vỏ  gỗ: Chiếm 0,5÷3% khối lượng củ. Gồm các tế  bào có cấu tạo từ 
cellulose và hemicellulose, hầu như  không có tinh bột. Vỏ  gỗ  là lớp ngoài cùng, 

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­6­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

sần sùi, màu nâu thẫm, chứa các sắc tố  đặc trưng. Có tác dụng giữ  cho củ  rất  
bền, không bị tác động cơ học bên ngoài.
+   Vỏ   cùi:   Dày   hơn   vỏ   gỗ,   chiếm 

khoảng 8÷20% trọng lượng củ. Gồm các 
tế  bào được cấu tạo bởi cellulose và tinh 
bột (5÷8%). Giữa các lớp vỏ là mạng lưới 
ống dẫn nhựa củ, trong mủ có nhiều tanin, 
enzyme và các sắc tố.
+ Thịt khoai mì (ruột củ): Là thành phần chiếm chủ yếu của củ, bao gồm  
các tế  bào có cấu tạo từ  cellulose và pentozan, bên trong là các hạt tinh bột và  
nguyên sinh chất. Hàm lượng tinh bột trong ruột củ  phân bố  không đều. Kích 
thước hạt tinh bột koảng 15÷80mm. Khoai mì càng để già thì càng có nhiều xơ.
+ Lõi khoai mì: Thường nằm ở trung tâm dọc theo thân củ, nối từ thân đến 
đuôi củ. Lõi chiếm từ  0,3÷1% khối lượng củ. Thành phần cấu tạo chủ  yếu là  
cellulose và hemicelluloses. [14]
2.1.1.3.  Thành phần hóa học của sắn 
Củ  sắn tươi có tỷ  lệ  chất khô 38÷40%, tinh bột 16÷32%, giàu vitamin C,  
calcium, vitamin B và các chất khoáng, nghèo chất béo, muối khoáng, vitamin và 
nghèo đạm.  Trong củ  sắn, hàm lượng các acid amin không được cân đối, thừa 
arginin nhưng lại thiếu các acid amin chứa lưu huỳnh. Thành phần dinh dưỡng  
khác biệt tuỳ giống, vụ trồng, số tháng thu hoạch sau khi trồng và kỹ thuật phân 

tích.   

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­7­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Hình 2.3. Củ sắn
Sắn lát khô  thường có hai loại: sắn 

lát 

khô có vỏ  và sắn lát khô không vỏ. Hàm 
lượng   tinh   bột:   70÷75%,   độ   ẩm   12­14%. 

Sắn 

lát khô không vỏ ở Việt Nam bình quân có 
hàm lượng chất khô 90,01%, đạm 2,48%, 

béo 

1,40%, Sắn lát khô có vỏ  hàm lượng chất khô 90,57%, đạm 4,56%, béo 1,43%. 
[15]
2.1.2. Nước  
Trong công nghiệp sản xuất cồn, nước được sử  dụng với các mục đích 
khác nhau. Nước được dùng để để xử lí nguyên liệu, nấu nguyên liệu, làm nguội 
bán thành phẩm và thành phẩm, vệ sinh thiết bị, cấp nước cho lò hơi…  Ngoài ra 
nước còn dùng cho phòng chữa cháy trong khu vực sản xuất. 
Thành phần, tính chất hoá lý và chất lượng của nước ảnh hưởng trực tiếp  
tới kỹ thuật sản xuất, chất lượng sản phẩm và hiệu xuất thu hồi.
* Yêu cầu chất lượng nước:
Trong công nghiệp sản xuất cồn, yêu cầu chất lượng nước giống như tiêu 
chuẩn cho nước sinh hoạt.
­ Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không mùi vị lạ.

­ Chỉ tiêu hoá lý: [4, tr 41 ­ 42]
+ Độ cặn toàn phần < 1000mg/l
+ Độ cứng < 7mgE/l
+ pH = 6,5÷8,5
+ Độ oxy hoá ≤ 2mg O2/l
+ Hàm lượng Clo ≤ 0,5mg/l
+ [F­] ≤ 3mg/l

+ [ SO4­2] ≤ 80mg/l
+ [ SO4­2] ≤ 80mg/l
+ [Pb2+] ≤ 0,1mg/l
+ [Zn2+] ≤ 5mg/l
+ [Cu2+] ≤ 3mg/l
+ NH3, NO2­ = 0 

2.1.3. Nấm men 

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­8­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Sử dụng chủng nấm men rượu Saccharomyces cerevisiae. 

Hình 2.4.  Nấm men saccharomyces cerevisiae
Khi chọn chủng nấm men để  đưa vào sản xuất cần phải chú ý đảm bảo 
các yêu cầu sau đây:
 + Có tốc độ phát triển nhanh trên môi trường sản xuất,
 + Có đặc tính sinh lý, sinh hoá ổn định trong thời gian dài,
  + Có khả  năng chịu đựng được những yếu tố  không thuận lợi của môi  
trường. Đặc biệt là các chất sát trùng, độ  pH thấp và lên men được  ở  nhiệt độ 
tương đối cao,
 + Chịu được áp suất thẩm thấu lớn, tức là chịu được nồng độ  của dịch  
lên men lớn, đồng thời nấm men ít bị ức chế bởi các sản phẩm của sự lên men,
  + Lên men được nhiều loại đường như: Glucose, Fructose, Saccharose,  
maltose…
 + Tạo ra sản phẩm chính nhiều và sản phẩm phụ ít.
* Những chủng nấm men dùng trong sản xuất rượu:
­ Chủng nấm men 396 Trung Quốc (2610): Chủng nấm men này phân lập 
được từ  rỉ  đường  ở  Trung Quốc, chủng này có khả  năng lên men được đường  
fructose,   glucose,   maltose,   rafinose,   galactose.   Nó   không   lên   men   được   đường 
arabinose, lactose, dextrin. Nhiệt độ thích hợp 33oC, pHopt=4,5, chịu được nồng độ 
rượu 10%.
­ Chủng Я (i – a): Do Liên Xô cung cấp, chủng này thích hợp cho lên men 
rỉ  đường, chịu áp suất thẩm thấu lớn, lên men được các loại đường: Glucose, 
fructose, saccharose và 1/3 đường rafinose.
Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­9­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

­ Chủng T (Việt Nam): Phân lập từ  rỉ  đường đặc 35÷45ºBe và đặt tên T  
(trời), chủng nấm men này lên men được rỉ  đường  ở  nhiệt độ  cao 33÷37 oC, độ 
pH từ  4,5÷5 nồng độ  lên men có thể  đạt 18÷24% có thể  lên men được nồng độ 
rượu trong dịch lên men từ  8÷12%, chịu được chất sát trùng với nồng độ  từ 
0,02÷0,025% so với thể  tích dịch lên men, chất sát trùng  ở  đây là formol. Kích 
thước tế  bào từ  4÷5 x 6÷9 (µm) tế  bào có dạng hình trứng, tốc độ  phát triển 
nhanh. 
­ Nấm men chủng XII : phân lập từ  nấm men bánh mì 1902. Tế  bào hình 
tròn hoặc oval, có kích thước lớn và mập hơn các chủng khác (5÷7 ). Chu kỳ 
sinh trưởng của 1 thế hệ là 1h 39 phút. Sinh sản bằng cách nảy chồi. Trong tế 
bào già thường chứa nhiều glycogen. Nấm men chủng XII sinh sản m ạnh trong  
12h đầu nuôi cấy sau đó chậm dần và lên men rất mạnh. Chúng có khả năng lên  
men   mạnh   glucose,   matose,   fructose,   galactose,   saccharose,   maltose   và   1/3 
rafinose. Chủng này không lên men  được  lactose, arabinose, innulin. Nồng  độ 
rượu trong dịch lên men có thể  đạt tới 13%V. Chủng XII được xem là tốt nhất  
khi lên men dịch đường từ tinh bột.
­ Nấm men MTB Việt Nam (Men thuốc bắc): được phân lập tại nhà máy 
rượu Hà Nội từ men thuốc bắc, tế bào hình bầu dục, kích thước 3÷5×5÷8µm. Là  
những nấm men đa bột nên có thể  hình thành 2÷4 bào tử  trong một tế  bào. Có 
khả  năng lên men được đường glucoza, fructoza, galactoza, saccaroza, maltoza,  
galactoza. Lên men được ở  nhiệt độ  cao (39÷40oC) chịu được độ  axit tương đối 
cao 1÷1,5o nồng độ  có thể  đạt từ  12÷14 %. Đặc biệt qua nhiều năm thuần hóa, 
nấm men này đã phát triển và lên men tốt ở môi trường có 0,02÷0,025 % chất sát  
trùng Na2SiF6. [4, tr116­117]
2.2.

Tổng quan về sản phẩm

2.2.1. Cồn [12]
2.2.1.1.  Công thức hóa học

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­10­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Cồn hay etanol là một ancol mạch thẳng, công thức hóa học của nó là 
C2H6O, C2H5OH hay CH3­CH2­OH. 
2.2.1.2.  Lịch sử
Cồn đã được con người sử  dụng từ  thời tiền sử  như  là một thành phần  
gây cảm giác say trong đồ  uống chứa cồn. Các cặn bã khô trong các bình gốm 
9000 năm tuổi tìm thấy  ở  miền bắc Trung Quốc đã gián tiếp cho thấy việc sử 
dụng   các   đồ   uống   chứa   cồn   trong   số   những   người   sống   ở thời   kỳ   đồ   đá 
mới. Việc chiết nó ra dưới dạng tương đối nguyên chất đã được thực hiện lần  
đầu tiên bởi các nhà giả kim thuật Hồi giáo và họ là những người đã phát triển ra 
nghệ  thuật chưng cất rượu trong thời kỳ  của chế độ khalip (vua chúa Hồi giáo) 
thời kỳ Abbasid. Các ghi chép của Geber (721­815) đã đề cập tới hơi dễ cháy của 
rượu được đun sôi. AlKindī (801­873) cũng đã miêu tả rõ ràng quá trình chưng cất  
rượu. Việc chưng cất cồn ra khỏi nước có thể tạo ra các sản phẩm chứa tới 96% 
cồn. Cồn nguyên chất lần đầu tiên đã thu được vào năm 1796 bởi Johann Tobias 
Lowitz, bằng cách lọc cồn chưng cất qua than củi. 

2.2.1.3.  Tính chất vật lý 
Cồn là một chất lỏng, không màu, trong suốt, mùi thơm dễ  chịu và đặc 
trưng, vị  cay, nhẹ  hơn nước ( khối lượng riêng 0,7936 g/ml  ở  15oC), dễ  bay hơi 
(sôi ở nhiệt   độ 78,39oC),   hóa   rắn   ở   ­114,15oC,   tan   trong   nước   vô   hạn,   tan 
trong ete và clorofom, hút  ẩm, dễ  cháy, khi cháy không có khói và ngọn lửa có  
màu xanh da trời. 
2.2.1.4.  Tính chất hóa học  
­ Phản ứng thế với kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ. 

2C2H5OH + 2 Na ­> 2C2H5ONa + H2
­ Phản  ứng este hóa, phản  ứng giữa rượu và acid với môi trường là acid 

sulfuric đặc nóng tạo ra este. 
C2H5OH + CH3COOH ­> CH3COOC2H5 + H2O

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­11­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

­ Phản ứng loại nước như tách nước trong một phân tử  để  tạo thành olefin, 

trong môi trường acid sulfuric đặc ở 170oC:
C2H5OH ­> C2H4 + H2O

­ Hay tách nước giữa 2 phân tử rượu thành ether

C2H5OH + C2H5OH ­> C2H5­O­C2H5 + H2O
­ Phản   ứng oxi   hóa,   trong   đó   rượu   bị   oxi   hóa   theo   3   mức: 

thành aldehyde, acid hữu cơ và oxi hóa hoàn toàn (đốt cháy) thành CO2 và H2O. 
Mức 1, nhiệt độ cao: CH3­CH2­OH + CuO ­> CH3­CHO + Cu + H2O
Mức 2, có xúc tác: CH3­CH2­OH + O2 ­> CH3­COOH + H2O
Mức 3: C2H5OH + 3O2 ­> 2CO2 + 3H2O.
2.3. Cơ sở lý thuyết về quá trình sản xuất cồn 96o
2.3.1. Các phương pháp sản xuất cồn 
Có hai phương pháp sản xuất cồn: Phương pháp lên men bằng vi sinh vật, 
Phương pháp tổng hợp hoá học. [1, tr100­102]
2.3.1.1  Phương pháp lên men bằng vi sinh vật
Đây là phương pháp phổ biến nhất hiện nay và cho hiệu quả kinh tế cao.  
Nguyên liệu dùng để  sản xuất theo phương pháp này là phải chứa nhiều gluxit. 
Sản xuất cồn theo phương pháp lên men gồm có các công đoạn chính sau:
­ Chế biến nguyên liệu thành dịch đường lên men.
­ Lên men dịch đường để chuyển đường thành rượu.
­ Chưng cất, tinh chế nhằm tách rượu và các chất dễ bay hơi ra khỏi giấm  
chín rồi tách các chất ra khỏi rượu nâng cao nồng độ  rượu để  nhận được cồn 
tinh khiết. 
2.3.1.2  Phương pháp tổng hợp hoá học
Nguyên liệu chính để  sản xuất cồn bằng phương pháp hoá học là khí 
etylen. Có hai phương pháp chính để sản xuất rượu etylic từ etylen là.
   ­ Thuỷ phân khí etylen bằng axit sulfuric.
   ­ Thuỷ phân trực tiếp etylen.
Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT

Đồ án tốt nghiệp

­12­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

2.3.2. Quá trình nấu 
2.3.2.1. Phương pháp nấu 
Tùy vào điều kiện trang thiết bị  của các cơ  sở  sản xuất có thể  chọn các 
phương pháp nấu: gián đoạn, bán liên tục và liên tục
­ Nấu gián đoạn:
Nấu gián đoạn là toàn bộ quá trình nấu được thực hiện cùng một nồi
+ Ưu điểm: tốn ít nhiên liệu để chế tạo thiết bị, thao tác đơn giản.
+ Nhược điểm: tốn nhiều hơi vì không sử  dụng được hơi thứ, nấu lâu ở 
áp suất và nhiệt độ cao gây tổn thất nhiều đường.
­  Nấu bán liên tục
Nấu bán liên tục là quá trình nấu được tiến hành trong ba nồi khác nhau và 
được chia thành nấu sơ bộ, nấu chín và nấu thêm.
+ Ưu điểm: giảm thời gian nấu ở áp suất và nhiệt độ cao nhờ sử dụng hơi  
thứ vào nấu sơ bộ từ đó giúp giảm tổn thất hơi và tăng hiệu suất nấu.
+ Nhược điểm: Tốn nhiều kim loại để chế tạo thiết bị.
­  Nấu liên tục: 
Nấu liên tục là quá trình nấu trải qua 3 giai đoạn và trong 3 thiết bị  khác 
nhau nồi nấu sơ bộ, nồi nấu chín và nồi nấu thêm.
+ Ưu điểm:
­ Tận dụng được nhiều hơi thứ  do có thể  đun dịch cháo tới nhiệt độ  cao  
mà không ảnh hưởng tới hoạt động của thiết bị
­ Cho phép nấu ở nhiệt độ thấp và thời gian ngắn giảm tổn thất đường do 

cháy hoặc tạo melanoidin. Nhờ đó mà năng suất nấu cao hơn gián đoạn.
­ Dễ cơ giới hóa và tự  động hóa, tốn ít kim loại chế  tạo thiết bị  do năng  
suất riêng của 1 cm3 tăng lên 7 lần.
+ Nhược điểm: đòi hỏi nguyên liệu phải nghiền thật nhỏ, đảm bảo  ổn  
định nhiệt, hơi, nước. [1, tr107­112]

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­13­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

2.3.2.2.  Các biến đổi trong quá trình nấu 
­ Sự biến đổi của tinh bột 
+ Sự trương nở và hòa tan tinh bột: Trương nở là tính chất của những chất 
rắn cao phân tử có khả  năng hút dung môi để tăng thể tích. Khi cho nguyên liệu 
tinh bột tiếp xúc với nước, các phân tử  nước có kích thước phân tử  nhỏ  nên 
chúng xâm nhập vào giữa các phân tử  tinh bột. Các phân tử  nước sẽ  tương tác  
với các nhóm hoạt động của tinh bột làm yếu một số liên kêt trong phân tử  tinh 
bột, phân tử tinh bột bị trương lên và bị rã ra. Khi nhiệt độ tăng các liên kết trong 
phân tử tinh bột bị đứt dẫn đến quá trình trương nở  không hạn chế nghĩa là tinh 
bột bị hòa tan chuyển thành dạng dung dịch. 
+ Sự  thủy phân tinh bột: Khi nấu, một lượng nhỏ  tinh bột biến thành  
đường và dextrin do tác dụng của enzim amylaza chứa trong nguyên liệu và do bị 
thủy phân dưới xúc tác của ion H+.

­  Sự biến đổi của hemixenluloza, xenluloza, pectin
Trong   quá   trình   nấu   nguyên   liệu,   ở   điều   kiện   môi   trường   axit   yếu 
xenluloza không bị thủy phân. Hemixenluloza cấu tạo chủ yếu từ pentozan có bị 
thủy phân ít nhiều. Sự  thủy phân này bắt đầu từ  khi chuẩn bị  dịch bột do tác  
dụng của xitaza chứa trong nguyên liệu và được tiếp tục trong quá trình nấu do  
tác dụng của ion H+ và nhiệt độ cao. Kết quả là tạo ra dextrin và các hợp chất có  
phân tử thấp, kể cả đường 5 các bon – arbinoza và kxiloza.
­ Sự biến đổi của đường
Trong quá  trình  nấu  đường  sẽ  bị  phân  hủy do các  phản  ứng  caramen, 
melanoidin tạo thành oxymethylfurfurol. Một phần oxymethylfurfurol ngưng kết 
tạo chất màu vàng. [1, tr106­107]
2.3.3. Đường hóa tinh bột 
Là quá trình dùng tác nhân để  chuyển hóa tinh bột thành đường dễ  lên 
men. Quá trình này quyết định phần lớn hiệu suất thu hồi cồn.
Đường hóa dịch cháo có thể  tiến hành theo phương pháp gián đoạn hoặc  

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­14­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

liên tục trên các sơ đồ  thiết bị  khác nhau. Nhưng dù theo phương pháp nào cũng  
bao gồm các công đoạn chính sau:
­ Làm nguội dịch cháo tới nhiệt độ đường hóa

­ Cho tác nhân vào dịch cháo và giữ ở nhiệt độ trong thời gian xác định để 
chuyển hóa tinh bột thành đường.
­ Làm nguội dịch đường hóa tới nhiệt độ lên men.
* Tác nhân đường hóa:
­ Dùng axit HCl hoặc H2SO4: phương pháp này ít dùng vì giá thành cao mà  
hiệu suất thu hồi thấp.
­ Dùng amylaza của thóc mầm (malt đại mạch): Một số  nước Châu Âu 
vẫn còn dùng phương pháp này.
­ Dùng amylaza nhận được từ  nuôi cấy vi sinh vật: Đây là phương pháp 
được hầu hết các nước sử dụng trong sản xuất rượu cồn.
­ Ở  Việt Nam đa số  các nhà máy rượu đều dùng amylaza thu được từ 
nấm mốc, mấy năm gần đây có mua chế  phẩm amylaza của hãng Novo Đan 
Mạch.       [1, tr112]
2.3.4. Quá trình lên men rượu
2.3.4.1.  Cơ chế hóa học của quá trình lên men rượu 
Quá trình lên men rượu là quá trình chuyển hóa đường glucose dưới xúc 
tác của các hệ  enzim khác nhau để  tạo thành một loạt chất trung gian trong đó 
giai đoạn trung gian quan trọng là biến thành acid piruvic (CH3COCOOH), từ acid 
piruvic trong điều kiện yếm khí sẽ  tạo thành rượu etylic và sản phẩm phụ  tùy  
điều kiện lên men. [1, tr126­127]
C6H12O6                        2C2H5OH + 2CO2 + Q
2.3.4.2.  Cơ chế hóa lý của quá trình lên men rượu 
Để  lên men dịch đường phải cho vào dịch một lượng tế  bào nấm men  
nhất định. Nấm men sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng có trong dịch nấm men chủ 
yếu là đường để  chuyển hóa đường thành rượu và khí CO2  nhờ  ezim zymase. 

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT

Đồ án tốt nghiệp

­15­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Rượu   etylic   được   tạo   thành   khuyếch   tán   nhanh   vào   môi   trường.   CO 2  cũng 
khuyếch tán vào nước nhưng độ  hoà tan không lớn. Khi bão hoà, CO2 bao quanh 
màng tế bào nấm men thành bọt khí. Bọt khí CO2 lớn đến mức độ  nhất định thì 
lôi kéo tế  bào nấm men cùng nổi lên trên bề  mặt dung dịch. Đến bề  mặt của  
dung dịch do sức căng của bề  mặt nên bọt khí bị  vỡ, CO2 thoát ra ngoài, tế  bào 
nấm men lúc này chìm xuống. Quá trình này diễn ra liên tục nên đã làm tế  bào 
nấm men từ trạng thái không chuyển động sang trạng thái chuyển động nghĩa là 
quá trình trao đổi chất được thực hiện và quá trình lên men tăng nhanh. [1, tr129]
2.3.4.3.  Các giai đoạn lên men rượu 
Tốc độ  lên men rượu xác định bằng cách thay đổi hàm lượng đường trong 
dịch lên men hoặc hàm lượng CO2  thoát ra trong một đơn vị  thời gian hay hàm 
lượng rượu và lượng nhiệt sinh ra.
Dựa vào tốc độ  lên men của nấm men chia quá trình lên men thành 3 thời  
kỳ: lên men đầu, lên men chính và lên men cuối.
­ Lên men  đầu: nấm men làm quen với môi trường lên men và sử  dụng 
đường để tăng sinh khối là chính. Giai đoạn này đường tiêu hao ít và rượu sinh ra 
không đáng kể.
­ Lên men chính: nấm men sinh trưởng và phát triển ở mức độ cực đại, cơ 
chất sử dụng nhiều nhất, sinh nhiều cồn và CO2, 
­ Lên men cuối: Tốc độ lên men rất chậm vì lượng đường trong dịch ít, tế 
bào nấm men già và suy yếu. [1, tr130­131]
2.3.4.4.  Phương pháp lên men 
Có 3 phương pháp lên men: Lên men gián đoạn, lên men liên tục, lên men 

bán liên tục.
­ Lên men gián đoạn: các giai đoạn lên men đều tiến hành trong cùng một 
thiết bị (thùng lên men).
­ Lên men cải tiến­bán liên tục: sử dụng thiết bị lên men gián đoạn có đặt 
thêm thiết bị truyền nhiệt kiểu ống lồng ống.

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­16­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

­ Lên men liên tục: Các giai đoạn lên men rải đều trong các thiết bị  lên  
men có liên hệ với nhau. 
Lên men liên tục có ưu điểm hơn so với bán liên tục và gián đoạn: hệ  số 
sử dụng thiết bị cao, hiệu suất lên men ổn định, hiệu suất tổng thu hồi cao, tiêu  
hao hơi nhiệt ít. Tuy nhiên nó có nhược: dễ  bị  nhiễm khuẩn hàng loạt, yêu cầu 
trình độ cao. [1, tr132­134].
2.3.5. Quá trình chưng cất và tinh chế
2.3.5.1.  Cơ sở lý thuyết về chưng cất ­ tinh chế 
Ở  nhiệt độ  bất kỳ, áp suất hơi bão hoà của rượu etylic lớn hơn áp suất 
hơi bão hòa của nước. Do đó khi cùng một áp suất thì nhiệt độ  sôi của rượu 
etylic thấp hơn nhiệt độ sôi của nước.   
Hình 2.6.  Đường cong cân bằng của hỗn hợp rượu nước ở áp suất thường.
Ở  trạng thái cân bằng chất lỏng, cấu tử  dễ  bay hơi trong thể  hơi luôn  

nhiều hơn trong thể lỏng, khi chưng cất giấm chín thu được rượu thô gồm có 50  
tạp chất khác nhau. Dựa vào tính chất hoá học của tạp chất chia chúng ra làm 4  
nhóm: aldehyt, este, rượu bậc cao và axit hữu cơ. Dựa vào tính chất vật lý chia 
thành   3   nhóm   :   Tạp   chất   đầu   (aldehyt,   axetic,   etyl   axetat,...   ),   tạp   chất   cuối  
(amylic,   izoamylic,   izobutylic...),   tạp   chất   trung   gian   (etylizobutylrat, 
etylizovalianat...).     [1, tr139­140]. 
2.3.5.2.  Phương pháp chưng cất tinh chế
Có 3 phương pháp chưng luyện: chưng luyện gián đoạn, liên tục và bán liên tục.
a) Chưng luyện gián đoạn                                 
Tháp chưng (hình a):
1. Thùng chưng
2. Tháp chưng
3.   Thiết   bị   ngưng   tụ   và   làm 
nguội

Tháp tinh (hình b):
1.
Thùng cất
2.
Tháp tinh
3,4. Bình ngưng tụ hồi lưu

Quá trình chưng gián đoạn (hình a): Giấm chín được bơm vào thùng chưng 
cất (1) sau đó mở hơi đun cho tới sôi, hơi rượu bay lên theo tháp (2) sẽ được nâng 
Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­17­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

cao nồng độ  sau đó vào thiết bị  ngưng tụ  và làm   nguội  (3) thu được cồn thô. 
Chưng gián đoạn có  ưu điểm đơn giản, dễ  thao tác nhưng thời gian dài, thùng 
chứa lớn, tốn vật liệu chế tạo, năng suất thấp, tốn hơi, nồng độ  cồn không ổn 
định, tổn thất rượu gấp 3÷4 lần so với chưng liên tục.
Quá trình tinh chế gián đoạn (hình b): Cồn thô sau chưng cất sẽ được xử 
lý bằng NaOH trước khi vào tinh chế gián đoạn. Cồn thô qua xử lý được cho vào 
thùng cất (1), dùng hơi đun tới 80÷90oC, đóng van hơi để 1÷2 giờ đồng thời mở 
van nước để ngưng tụ hơi rượu vừa bay lên sau đó mở van hơi gián tiếp đun tới  
sôi đồng thời mở đủ  nước ngưng tụ  toàn bộ  hơi rượu đi vào bình ngưng tụ  hồi  
lưu (3). Phần khí không ngưng theo bình ngưng tụ  làm  nguội  (4) ra ngoài. Sau 
30÷60 phút lấy 3÷5% cồn đầu để riêng rồi lấy tiếp 6 ÷12% cồn (2a) sau đó điều 
chỉnh chỉ  số  hồi lưu để  lấy sản phẩm chính rồi đến lấy 6 ÷12% cồn (2b), cuối 
cùng lấy rượu fusel 3÷5%. Tinh chế gián đoạn cho sản phẩm chất lượng nhưng  
hiệu suất thu hồi thấp, tốn hơi và sức lao động do phải cất lại nên hiện nay ít 
dùng. [5, tr179­181].
b) Chưng luyện bán liên tục 
1. Thùng cất thô
2. Thùng ngưng tụ cồn thô
3. Thùng chứa tạm cồn thô
4. Tháp tinh chế

5. Bình ngưng tụ
6. Bình ngưng tụ
7. Bình ngưng tụ và làm nguội
8. Bình ngưng tụ và làm nguội

Giấm chín được bơm vào thùng (1) và được đun bằng hơi trực tiếp, hơi  
rượu đi lên được ngưng tụ  ở (2) rồi đi vào thùng (3) tiếp đó liên tục đi vào tháp  
tinh chế (4), tại tháp (4) cũng đun bằng hơi trực tiếp, từ đĩa tiếp liệu xuống đáy 
nồng độ cồn giảm dần rồi ra ngoài, nhiệt độ đáy tháp phải 103÷105oC. hơi rượu 
bay lên có nồng độ tăng dần ngưng tụ   ở  (5) rồi hồi lưu lại tháp. Một phần nhỏ 
chưa ngưng kịp đưa sang ngưng tụ (6) và lấy ra ở dạng cồn đầu. cồn sản phẩm 
lấy ra ở đỉa thứ 3÷6 từ trên xuống qua làm nguội (7) rồi ra ngoài. [5, tr181­183].
c) Chưng luyện liên tục 
Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­18­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Chưng luyện liên tục có thể thực hiện bằng nhiều cách: 2 tháp, 3 tháp, 4 tháp.
­ Chưng luyện 2 tháp:  Hệ thống gồm 1 tháp cất và 1 tháp tinh làm việc liên 
tục, cồn thành phẩm được lấy ra dạng lỏng cách đĩa hồi lưu 3 ÷6 đĩa, hệ  thống 
này tiên tiến hơn so với chưng luyện gián đoạn và bán liên tục nhưng chất lượng  
cồn chưa cao hoặc muốn thu nhận cồn tốt phải lấy thêm cồn đầu. 
­

Chưng luyện 3 tháp: Hệ thống gồm 3 tháp: tháp thô, tháp aldehyde và tháp  

tinh chế. Ưu điểm của phương pháp này là dễ thao tác, chất lượng cồn tốt và ổn  

định nhưng nhược điểm là tốn hơi. 
1. Thùng chứa giấm

7. Bình làm nguội ruột gà

2. Bình hâm giấm

8. Tháp andehyt

3. Bình tách CO2

9,10. Bình ngưng tụ

4. Tháp thô

11. Tháp tinh chế

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­19­

5. Bình chống phụt giấm

12. Bình ngưng tụ hồi lưu

6. Bình ngưng tụ cồn thô

13. Bình làm lạnh sản phẩm

­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Chưng luyện 4 tháp: sơ đồ gồm 3 tháp và tháp làm sạch. Khác nhau giữa 3 

tháp và 4 tháp là cồn lấy ra  ở  dạng lỏng không đưa làm nguội mà đưa vào tháp 
làm sạch có cấu tạo và chiều cao như tháp aldehyde để tinh chế tiếp nhằm loại  
bỏ tạp chất đầu và tạp chất cuối, cồn đầu cho quay lại tháp aldehyde, cồn cuối ở 
đáy tháp làm sạch đi vào trên đĩa tiếp liệu của tháp tinh. [5, tr184­189].

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­20­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Chương 3

CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN 
CÔNG NGHỆ

3.1. Chọn dây chuyền công nghệ 

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp
3.2.

­21­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Thuyết minh dây chuyền công nghệ

3.2.1.  Làm sạch
3.2.1.1.

Mục đích

Quá trình làm sạch nhằm tách các tạp chất bụi bẩn, đất, đá có kích thước  
lớn và kim loại có trong nguyên liệu, nhằm tránh hư hỏng thiết bị và ảnh hưởng  
đến chất lượng sản phẩm.
3.2.1.2. Tiến hành
Nguyên liệu sắn lát vào sẽ được đi qua nam châm để  tách kim loại rồi vào 
sàng rung để loại bỏ tạp chất.

Hình 3.. Sàng rung
Nguyên liệu sắn đưa vào máy làm sạch được tách kim loại bằng nam châm 

rồi vào lưới sàng. Tại đây, với kích thước lỗ  lưới lớn hơn nguyên liệu và dưới 
tác động của chuyển động rung nên tạp chất lớn được giữ  lại, còn nguyên liệu 
và tạp chất bé sẽ lọt qua lưới (1) và xuống lưới sàng (2). Do lưới sàng (2) có kích  
thước nhỏ hơn nguyên liệu nên tại đây nguyên liệu đạt yêu cầu được giữ lại, tạp 
chất bé sẽ lọt qua lưới sàng (2) và xuống ngăn cuối, được đưa ra ngoài. Bụi lơ 
lững được quạt hút ra ngoài qua đường ống. Nguyên liệu đạt yêu cầu được đưa  
Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­22­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

đi nghiền.
3.2.2. Nghiền nguyên liệu 
­ Mục đích: Phá vỡ cấu trúc thực vật của sắn, tạo điều kiện giải phóng hạt  
tinh bột khỏi các mô, để khi đưa vào nấu ở áp suất và nhiệt độ phù hợp biến tinh  
bột thành dạng hòa tan.
­ Sử dụng máy nghiền búa:
­ Tiến hành: Sắn lát khô được đưa vào máy nghiền búa qua phễu nạp liệu đi 
vào đĩa kim loại. Trên đĩa kim loại có gắn các búa đập. Nguyên liệu đi vào sẽ 
được các búa này đập nhỏ. Các phần nhỏ  lọt qua rây được quạt hút và đẩy ra  
ngoài, phần chưa lọt qua rây tiếp tục được nghiền nhỏ. [2, tr34]
3.2.3. Nấu nguyên liệu 
3.2.3.1.  Mục đích
Tinh bột nằm trong màng tế bào, khi nghiền chỉ một phần màng tế bào bị phá 

vỡ làm hạn chế tiếp xúc với enzyme amylaza, vì vậy mục đích của nấu nhằm:
­ Phá vỡ  màng tế  bào tinh bột, tạo điều kiện cho tinh bột hình thành trạng  
thái hòa tan trong dung dịch.
­ Hơn nữa nấu nguyên liệu là một quá trình rất quan trọng trong sản xuất 
cồn, sản phẩm tốt hay xấu phụ thuộc nhiều vào kết quả nấu.
3.2.3.2.  Tiến hành
Nấu nguyên liệu theo phương pháp nấu liên tục:
Nguyên liệu sau khi nghiền được hòa trộn với nước theo một tỉ lệ nhất định 
tại thùng hòa bột (1) rồi đưa vào nồi nấu sơ bộ (3). Trong quá trình nấu có bổ 
sung enzyme Termamyl với tỉ lệ 0,03% so với tổng lượng tinh bột . Tại nồi nấu 
sơ  bộ  khối nấu được nâng lên 80÷85oC trong 10÷15 phút đây là nhiệt độ  thích 
hợp cho hoạt động của enzyme α­amylaza để phân cắt mạch tinh bột.
Tiếp đó khối nấu nhờ bơm ly tâm (4) bơm sang thiết bị phun dịch hóa (5), 
tại đây khối nấu tiếp xúc với hơi nhiệt ở áp suất cao và nhiệt độ cao làm cho cấu 

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­23­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

trúc tinh bột bị phá vỡ, làm cho khối cháo mịn hơn, qua thiết bị này nhiệt độ khối 
nấu đạt 94÷96oC. 
Sau đó khối nấu tiếp tục được bơm sang nồi nấu chín (6), theo đó dịch 
cháo chảy từ  trên xuống còn hơi chính được cấp từ  dưới lên do đi ngược chiều 

nên sẽ làm cho dịch cháo được khuấy mạnh và đun nóng tới mức độ cần thiết. Ở 
mỗi nồi nấu chín thì khối nấu sẽ được giữ  ở  nhiệt độ  100÷105oC trong khoảng 
thời gian từ 25÷30 phút. 
Chú thích:
1. Thùng hòa bột
2. Bơm 
3. Nồi nấu sơ bộ
4. Bơm 

5. Thiết bị phun dịch hóa 
6. Nồi nấu chín
7. Điều chỉnh mức khối nấu
8. Thiết bị tách hơi

Việc điều chỉnh mức khối nấu nhờ phao điều chỉnh (7). Hơi thứ  tách ra ở 
nồi nấu chín được tách ở thiết  bị tách hơi (8) được thu hồi và cung cấp cho nồi  
nấu sơ bộ.
Dịch được bơm lên thiết bị  phun dịch hóa, qua khe hẹp. Hơi vào từ  phía 
trên, được điều chỉnh lượng vào bằng bộ điều khiển tự  động. Dịch qua khe hẹp  
dưới tác dụng của nhiệt độ  cao, độ  lớn của khe hẹp được điều chỉnh bởi van 
chắn. Nhiệt độ  hơi cao làm tăng áp suất và sự  thay đổi vận tốc làm cho mạch 
tinh bột bị  phá vỡ, làm cho khối cháo được mịn hơn. Qua thiết bị  này nhiệt độ 
khối nấu đạt 94÷96oC.
Chú thích:
a.   Nồi nấu chín
3. Tấm đáy bồn 
b.   Dịch vào
4. Tấm bệ đáy 
c.   Thông khí
bồn 

d.   Dịch ra
5. Chân bể
e.   Xả đáy
6. Tấm nắp bồn 
1. Thân bồn
7. Tấm ga chân để
2. Vách ngăn 
8. Tấm bản mã

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­24­

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

Đối với nồi nấu chín, dịch hòa trộn từ  nồi nấu sơ  bộ  sau khi qua thiết bị 
phun dịch hóa được đi vào  nồi nấu chín tại cửa (b). Nhiệt độ  dịch cháo lúc này  
được nâng lên 100÷105oC.  Ở  giữa nồi nấu chín có tấm ngăn cách thân bồn (2) 
dịch cháo chảy dích dắc từ ngăn này sang ngăn kia cho tới khi đầy nồi nấu. Khi  
đó dịch từ nồi (1) chảy chuyền sang nồi (2) và cứ thế tiếp tục cho đến nồi cuối 
cùng. Sau đó dịch cháo được đưa ra thiết bị  tách hơi tại c ửa (d). Phía dưới nồi 
nấu có van xả đáy (e) để xả khi nồi nấu có sự cố. [5, tr49­51]
3.2.4. Làm nguội
3.2.4.1. Mục đích
Hạ  nhiệt độ  của dịch cháo sau nấu chín từ  nhiệt độ  100÷105 oC xuống 

nhiệt độ 58÷60oC tạo điều kiện cho quá trình đường hóa xảy ra dễ dàng. Và hạ 
nhiệt độ  của dịch đường sau đường hóa từ  60oC xuống 30oC để  tạo thuận tiện 
cho quá trình lên men.
3.2.4.2. Tiến hành
Sử  dụng thiết bị  trao đổi nhiệt  ống lồng  ống với dịch cháo đi bên trong  
ống và nước làm nguội đi bên ngoài  ống. Dịch cháo trong  ống và nước  ở  phần 
ống hình vành khăn sẽ tiến hành trao đổi nhiệt với nhau để thu được dịch cháo đi 
ra có nhiệt độ  đạt yêu cầu là từ  58÷60oC và đưa dịch đường sau đường hóa 
xuống nhiệt độ 30oC.

[5, tr79]

Chú thích:
1. Cửa sản phẩm vào 4. Cửa hơi vào

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT


Đồ án tốt nghiệp

­25­

2. Cửa sản phẩm ra

5. Khoảng không

3. Ống truyền nhiệt

6. Xả nước ngưng

GVHD: KS. Bùi Viết Cường

3.2.5. Đường hóa 
3.2.5.1.  Mục đích 
Chuyển hóa tinh bột thành đường dễ  lên men. Quá trình này quyết định 
phần lớn hiệu suất thu hồi cồn.
3.2.5.2.  Tiến hành
Đường hóa dịch cháo nấu tiến hành theo phương pháp liên tục. Sử  dụng  
phương pháp đường hóa liên tục theo phương pháp làm lạnh thông thường qua 
các thiết bị trao đổi nhiệt.
Dịch cháo từ  thiết bị làm nguội được đưa vào thiết bị  đường hóa ở  nhiệt  
độ  58÷60oC được cấp vào cửa (a) từ  trên xuống, khi dịch cháo ngập đến cánh 
khuấy thì cánh khuấy hoạt động, sau đó bổ  sung enzyme glucoamylaza theo cửa  
(b), H2SO4 cho vào theo cửa (c). Khống chế pH=3,8÷4,2 thì ngừng cấp H 2SO4. [4, 
tr95­100]
Chú thích:

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ sắn                    SVTH: Ngô Thị Ngọc  
Bích
lát khô năng suất 135 tấn nguyên liệu/ngày                  Lớp:12H2LT