Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệungày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
*

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CỒN 960 TỪ NGÔ BẰNG
PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN KHÔ NĂNG SUẤT 50 TẤN
NGUYÊN LIỆU/NGÀY

SVTH: LÊ THỊ LOAN

Đà Nẵng – Năm 2017

i


TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 960 từ ngô bằng phương pháp nghiền
khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày.
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan
Số thẻ sinh viên: 107120132
Lớp: 12H2
Cồn đang được sử dụng rộng rãi trên thế giới, nó sẽ là tương lai của nhiều
ngành công nghiệp và là nhiên liệu tiềm năng vô cùng lớn. Do đó, đề tài “Thiết kế nhà
máy sản xuất cồn 960 từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên
liệu/ngày” được tiến hành. Đồ án này bao gồm một bản thuyết minh và năm bản vẽ.
Bản thuyết minh gồm 9 chương với những nội dung:
Chương 1: Lập luận kinh tế và kỹ thuật
Chương 2: Tổng quan
Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ

Chương 4: Tính cân bằng vật chất
Chương 5: Tinh và chọn thiết bị
Chương 6: Tính nhiệt- hơi- nước
Chương 7: Tổ chức và xây dựng
Chương 8: Kiểm tra chất lượng nguyên liệu, bán thành phẩm, thành phẩm
Chương 9: An tồn lao đơng và vệ sinh nhà máy
Và 5 bản vẽ A0:
Bản vẽ 1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ
Bản vẽ 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính
Bản vẽ 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính
Bản vẽ 4: Sơ đồ đường ống hơi- nước
Bản vẽ 5: Tổng mặt bằng nhà máy
“Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 960 từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng
suất 50 tấn nguyên liệu/ngày ” là thiết kế mới, có khả năng ứng dụng cao.

ii


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc lập - Tự do – Hạnh phúc
KHOA: HÓA

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên: Lê Thị Loan
Số thẻ sinh viên: 107120132
Lớp: 12H2
Khoa: Hóa
Ngành: Cơng nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài đồ án
Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng
suất 50 tấn nguyên liệu/ngày
2. Đề tài thuộc diện: Có kí kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Năng suất: 50 tấn nguyên liệu/ngày
Nguyên liệu: Ngô
Phương pháp: Nghiền khô
Sản phẩm: Cồn 96 độ
4. Nôi dung các phần thuyết minh và tính tốn:
LỜI MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ VÀ KỸ THUẬT
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ
CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
CHƯƠNG 6: TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC
CHƯƠNG 7: TỔ CHỨC VÀ TÍNH XÂY DỰNG
CHƯƠNG 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU, BÁN THÀNH PHẨM
VÀ THÀNH PHẨM
CHƯƠNG 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY
KẾT LUẬN
5. Các bản vẽ, đồ thị
BẢN VẼ 1: SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ (A0, A3)
BẢN VẼ 2: MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÍNH (A0, A3)
BẢN VẼ 3: MẶT CẮT PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÍNH (A0, A3)
BẢN VẼ 4: SƠ ĐỒ ĐƯỜNG ỐNG HƠI - NƯỚC (A0, A3)
BẢN VẼ 5: TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY (A0, A3)
6. Họ tên người hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/01/2017

8. Ngày hoàn thành đồ án: 15/05/2017
Đà Nẵng, ngày15 tháng 05 năm 2017
Trưởng Bộ môn
Người hướng dẫn

iii


Với tốc độ phát triển như hiện nay, các quốc gia ln đặt vấn đề an tồn năng
lượng lên hàng đầu. Những nguồn năng lượng có hạn trên Trái Đất đang dần cạn kiệt,
những nguồn năng lượng mới đang được con người quan tâm và nghiên cứu nhiều
hơn. Nguồn nhiên liệu sinh học là một trong những năng lượng đó, chú ý đến là
ethanol có thể thay thế cho xăng, dầu hay pha lẫn xăng để chạy các động cơ. Vì vậy,
thiết kế nhà máy sản xuất cồn 960 là một đề tài mới và có tính ứng dụng cao.
Bằng sự nổ lực của bản thân và sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy Bùi
Viết Cường, tơi đã hồn thành đồ án của mình. Tơi xin chân thành cảm ơn thầy đã cho
tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu.
Tôi xin cảm ơn những người bạn trong nhóm đồ án đã cùng nhau chia sẽ những
kiến thức cũng như tài liệu hay, giá trị.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cơ trong khoa hóa và các thầy cô trong bộ
môn Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã tận tình giảng
dạy và giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập tại trường.

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Loan

iv

CAM ĐOAN
Tơi đã hồn thành đồ án tốt nghiệp của mình với đề tài: “Thiết kế nhà máy sản
xuất cồn 960 từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày”.
Đồ án được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Bùi Viết Cường, nội dung đồ án đầy
đủ bao gồm 9 chương và 5 bản vẽ A0. Tơi xin cam đoan đồ án này do chính tơi thực
hiện, với số liệu và các thơng tin chính xác, có nguồn gốc rõ ràng. Tài liệu tham khảo
được trích dẫn đầy đủ và đúng quy định. Nếu nội dung khơng chính xác, tơi xin hồn
tồn chịu trách nhiệm.

Sinh viên thực hiện

Lê Thị Loan

v


MỤC LỤC

TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN

i

LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC

ii
iii

DANH MỤC BẢNG

x

DANH MỤC HÌNH VẼ
xi
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT .........................................................2
1.1. Đặc điểm thiên nhiên ................................................................................................2
1.1.1. Vị trí địa lí..............................................................................................................2
1.1.2. Khí hậu ..................................................................................................................2
1.2. Vùng nguyên liệu .....................................................................................................2
1.3. Hợp tác hóa ...............................................................................................................3
1.4. Nguồn cung cấp điện ................................................................................................3
1.5. Nguồn cung cấp hơi ..................................................................................................3
1.6. Nguồn cung cấp nước và xử lí nước.........................................................................3
1.7. Giao thơng vận tải ....................................................................................................3
1.8. Thị trường tiêu thụ ....................................................................................................4
1.9. Năng suất nhà máy ...................................................................................................4
1.10. Nguồn nhân lực ......................................................................................................4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ...........................................................................................5
2.1. Nguyên liệu...............................................................................................................5
2.1.1. Giới thiệu về cây ngô.............................................................................................5
2.1.2. Nước ....................................................................................................................10
2.1.3. Nấm men..............................................................................................................10
2.1.4. Chất hỗ trợ kỹ thuật .............................................................................................11
2.2. Phương pháp lên men ............................................................................................12
2.2.1. Bản chất của quá trình lên men ...........................................................................12
vi

2.2.2. Lên men gián đoạn ..............................................................................................12
2.2.3. Lên men bán liên tục ...........................................................................................12
2.2.4. Lên men liên tục ..................................................................................................13
2.3. Chưng cất và tinh chế cồn ......................................................................................13
2.3.1. Cơ sở lý thuyết về chưng cất rượu ......................................................................13
2.3.2. Các phương pháp chưng cất ...............................................................................13
2.3.3. Lý thuyết về tinh chế cồn ...................................................................................17
2.4. Quá trình tách nước ...............................................................................................18
2.5. Tổng quan về sản phẩm ..........................................................................................19
2.5.1. Tính chất của ethanol và ảnh hưởng của nó tới động cơ .....................................19
2.5.2. Tính chất vật lí .....................................................................................................20
2.5.3. Ứng dụng .............................................................................................................20
2.6. Tình hình sản xuất và sử dụng cồn 960 tại Việt Nam và trên thế giới ...................20
2.6.1. Tình hình sản xuất và sử dụng cồn 960 tại Việt Nam ..........................................20
2.6.2. Tình hình sản xuất và sử dụng cồn 960 trên thế giới ...........................................21
CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ ..............21
3.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ ..................................................................................22
3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ .......................................................................22
3.2.1. Làm sạch ..............................................................................................................24
3.2.2. Nghiền .................................................................................................................24
3.2.3. Hịa nước .............................................................................................................25
3.2.4. Tách phơi .............................................................................................................26
3.2.5. Nấu ngun liệu ...................................................................................................26
3.2.6. Làm nguội ............................................................................................................27
3.2.7. Đường hóa ...........................................................................................................28
3.2.8. Lên men ...............................................................................................................29
3.2.9. Chưng cất và tinh chế ..........................................................................................31
3.2.10. Tách nước ..........................................................................................................32
Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT.................................................................34

4.1. Kế hoạch sản xuất ...................................................................................................34
4.2. Tính cân bằng sản phẩm .........................................................................................34
vii


4.2.1 Các thơng số ban đầu ............................................................................................34
4.2.2. Tính tốn cân bằng vật chất .................................................................................35
Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ .......................................................................48
5.1. Sàng làm sạch .........................................................................................................48
5.2. Máy nghiền búa ......................................................................................................48
5.3. Bunke chứa nguyên liệu sau khi nghiền .................................................................49
5.4. Cân định lượng .......................................................................................................50
5.5. Thùng hịa nước ......................................................................................................50
5.6. Thiết bị tách phơi ....................................................................................................51
5.7. Nồi nấu sơ bộ .........................................................................................................52
5.8. Thiết bị phun dịch hóa ............................................................................................53
5.9. Nồi nấu chín............................................................................................................53
5.10. Thiết bị tách hơi ....................................................................................................54
5.11. Phao điều chỉnh mức ............................................................................................55
5.12. Thiết bị làm nguội ống lồng ống ..........................................................................55
5.13. Thùng đường hóa ..................................................................................................57
5.14. Thiết bị làm nguối ống lồng ống sau đường hóa ..................................................57
5.15. Thùng nhân giống cấp I, II ...................................................................................58
5.15.1. Thùng nhân giống cấp II....................................................................................58
5.15.2. Thùng nhân giống cấp I .....................................................................................60
5.16. Thiết bị lên men ....................................................................................................60
5.16.1. Số thùng lên men ...............................................................................................60
5.16.2. Quan hệ các kích thước cơ bản của thùng lên men ..........................................60
5.17. Thiết bị tách và thu hồi CO2 .................................................................................61
5.18. Thùng chứa giấm chín ..........................................................................................62

5.19. Tháp thơ ................................................................................................................63
5.19.1. Xác đinh số đĩa lí thuyết ....................................................................................63
5.19.2. Tính đường kính tháp ........................................................................................63
5.19.3. Chiều cao tháp thơ .............................................................................................63
5.20. Tính tháp tinh chế .................................................................................................64
5.20.1. Xác định số đĩa ..................................................................................................64
viii


5.20.2. Chiều cao tháp tinh ............................................................................................64
5.21. Nhóm các thiết bị phụ trợ cho tháp thô ................................................................ 65
5.21.1. Thiết bị hâm giấm ..............................................................................................65
5.21.2. Thiết bị tách CO2 và khí khơng ngưng ..............................................................66
5.21.3. Bình chống phụt giấm .......................................................................................67
5.21.4. Thiết bị ngưng tụ cồn thơ ..................................................................................67
5.21.5. Thiết bị ống xoắn ruột gà...................................................................................68
5.22. Nhóm thiết bị phụ trợ cho tháp tinh .....................................................................69
5.22.1. Thiết bị ngưng tụ tháp tinh ................................................................................69
5.22.2. Thiết bị ống xoắn ruột gà...................................................................................71
5.22.3. Thiết bị ngưng tụ bà làm nguội dầu fusel ..........................................................72
5.23. Thiết bị bốc hơi quá nhiệt .....................................................................................73
5.24. Thiết bị hấp phụ và giải hấp .................................................................................75
5.25. Thiết bị ngưng tụ và làm nguội cồn sản phẩm .....................................................77
5.26. Các thùng chứa .....................................................................................................78
5.26.1. Thùng chứa sản phẩm ........................................................................................78
5.26.2. Thùng chứa dầu fusel ........................................................................................79
5.27. Thiết bị vận chuyển ..............................................................................................79
5.27.1. Băng tải nghiêng có gờ vận chuyển ngô từ kho tới sàng rung ..........................79
5.27.2. Băng tải nghiêng có gờ vận chuyển ngơ đi nghiền ...........................................80
5.27.3. Gàu tải vận chuyển bột ngô sau nghiền lên bunke chứa ...................................80

5.27.4 Gàu tải vận chuyển sắn từ bunke chứa lên cân định lượng ................................ 80
5.27.5. Gàu tải vận chuyển bột ngơ từ cân định lượng đến thùng hịa trộn ..................81
5.27.6. Bơm nước cho thùng hịa trộn,thùng đường hóa vệ sinh thiết bị ......................81
5.27.7. Bơm ly tâm ........................................................................................................81
CHƯƠNG 6: TÍNH NHỆT – HƠI – NƯỚC .................................................................84
6.1. Tính nhiệt – hơi ......................................................................................................84
6.1.1. Tính cho nồi nấu sơ bộ ........................................................................................84
6.1.2. Tính cho thiết bị phun dịch hóa ...........................................................................85
6.1.3. Tính cho nồi nấu chín ..........................................................................................86
6.1.4. Tính hơi cho q trình chưng cất- tinh chế .........................................................89
ix


6.1.5. Tính hơi cho q trình bốc hơi q nhiệt ............................................................89
6.1.6. Tính nhiệt lượng cho q trình hấp phụ - giải hấp ..............................................90
6.1.7. Tính và chọn lị hơi ..............................................................................................91
6.1.8. Tính dầu FO .........................................................................................................92
6.2. Tính nước................................................................................................................92
6.2.1. Nước dùng cho cơng đoạn hòa nước ...................................................................92
6.2.2. Nước vệ sinh thùng hòa trộn, tách phôi và thiết bị nấu .......................................92
6.2.3. Nước dùng cho đường hóa ..................................................................................92
6.2.4. Nước dùng cho 5 thiết bị làm nguội ....................................................................93
6.2.5. Nước dùng cho phân xưởng lên men ..................................................................93
6.2.6. Lượng nước cần dùng cho phân xưởng chưng cất -tinh chế ...............................93
6.2.7. Nước cho lị hơi ...................................................................................................94
Chương 7: TÍNH VÀ TỔ CHỨC XÂY DỰNG............................................................96
7.1. Tổ chức của nhà máy .............................................................................................96
7.1.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy .........................................................................96
7.1.2. Tổ chức lao động .................................................................................................97
7.2. Tính các cơng trình xây dựng .................................................................................98

7.2.1. Khu sản xuất chính ..............................................................................................98
7.2.2. Khu xử lý nguyên liệu, tách phơi, nấu, đường hóa, nhân giống .........................98
7.2.3. Khu lên men.........................................................................................................98
7.2.4. Khu chưng cất- tinh chế, hấp phụ giải hấp ..........................................................98
7.2.5. Khu chứa sản phẩm .............................................................................................99
7.2.6. Phân xưởng cơ điện .............................................................................................99
7.2.7. Kho nguyên liệu ..................................................................................................99
7.2.8. Kho thành phẩm ..................................................................................................99
7.2.9. Phân xưởng lị hơi................................................................................................ 99
7.2.10. Nhà hành chính ..................................................................................................99
7.2.11. Trạm xử lí nước ...............................................................................................100
7.2.12. Nhà tắm............................................................................................................100
7.2.13. Nhà vệ sinh ......................................................................................................100
7.2.14. Nhà ăn, căn tin .................................................................................................100
x


7.2.15. Nhà chứa máy phát điện dự phòng ..................................................................100
7.2.16. Trạm biến áp ....................................................................................................100
7.2.17. Gara ôtô ...........................................................................................................100
7.2.18. Nhà để xe .........................................................................................................100
7.2.19. Phòng thường trực và bảo vệ ...........................................................................101
7.2.20. Khu xử lý bã và nước thải ...............................................................................101
7.2.21. Kho nhiên liệu .................................................................................................101
7.2.22. Trạm bơm ........................................................................................................101
7.2.23. Trạm máy nén và thu hồi CO2 .........................................................................101
7.2.24. Lượng nước dùng cho sinh hoạt ......................................................................102
7.3. Tính tổng mặt bằng cần xây dựng nhà máy .........................................................102
7.3.1. Khu đất mở rộng ................................................................................................102
7.3.2. Diện tích khu đất xây dựng nhà máy .................................................................102

7.3.3. Tính hệ số sử dụng.............................................................................................103
Chương 8: KIỂM TRA NGUYÊN LIỆU, BÁN THÀNH PHẨM, THÀNH PHẨM .104
8.1. Kiểm tra nguyên liệu ............................................................................................104
8.1.1. Xác định độ ẩm ..................................................................................................104
8.1.2. Xác định hàm lượng tinh bột .............................................................................104
8.1.3. Xác định hàm lượng protein thô và nitơ hoà tan trong nguyên liệu ..................104
8.2. Xác định hoạt độ của chế phẩm enzyme trong nấu và đường hoá tinh bột.........105
8.3. Kiểm tra dịch đường hoá và giấm chín sau lên men ............................................106
8.3.1. Độ rượu trong giấm chín ...................................................................................106
8.3.2. Đường và tinh bột sót trong giấm chín ..............................................................107
8.4. Kiểm tra chất lượng cồn sản phẩm .......................................................................107
8.4.1. Nồng độ rượu .....................................................................................................107
8.4.2. Hàm lượng axit và este trong cồn ......................................................................108
8.4.3. Xác định hàm lượng aldehyt theo phương pháp Iốt ..........................................108
8.4.4. Xác định hàm lượng ancol cao phân tử .............................................................108
8.4.5. Xác định hàm lượng ancol metylic (CH3OH) ...................................................109
8.4.6. Xác định thời gian oxy hóa................................................................................109
8.4.7. Xác định hàm lượng furfurol (C5H4O2) .............................................................109
xi


Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY ................................109
9.1. An toàn lao động ..................................................................................................110
9.1.1. Những nguyên nhân gây ra tai nạn lao động .....................................................110
9.1.2. Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động .......................................................110
9.1.3. Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động ........................................................110
9.2. Vệ sinh cơng nghiệp .............................................................................................111
9.2.2. Vệ sinh máy móc thiết bị ...................................................................................111
9.2.5. Xử lý nước sản xuất ...........................................................................................112
9.2.6. Xử lý nước thải ..................................................................................................112

KẾT LUẬN .................................................................................................................113
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định.
PHỤ LỤC

xii


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học gần đúng của các thành phần chính của hạt ngơ (%) ....9
Bảng 2.2 Hàm lượng acid amin không thay thế của protein mầm và protein nội nhũ ...9
Bảng 4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy .....................................................................34
Bảng 4.2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy ........................................................................34
Bảng 4.3 Bảng hao hụt và tổn thất qua các cơng đoạn (%) ...........................................35
Bảng 4.4 Thành hóa học trong các bộ phận của hạt ngô (%) ......................................35
Bảng 4.5 Bảng cân bằng nhiệt lượng ứng với 100 kg giấm chín ..................................44
Bảng 4.6 Tổng kết cân bằng vật chất ............................................................................46
Bảng 5.1 Tổng kết các thiết bị .......................................................................................82
Bảng 6.1 Nhiệt hấp phụ của etanol và nước trên zeolit 3A0..........................................90
Bảng 6.2 Nhiệt giải hấp phụ của etanol và nước trên zeolit 3A0...................................91
Bảng 6.3 Bảng tổng kết hơi ...........................................................................................91
Bảng 6.4 Bảng tổng kết lượng nước sử dụng 1 ngày của phân xưởng sản xuất chính .95
Bảng 7.1 Nhân lực lao động gián tiếp ...........................................................................97
Bảng 7.2 Nhân lực lao động sản xuất trực tiếp trong nhà máy .....................................97
Bảng 7.3 Bảng tổng kết các cơng trình........................................................................101

xiii


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1 Cấu tạo hạt ngơ .................................................................................................7
Hình 2.2 Saccharomyces cereviciae .............................................................................11
Hình 2.3 Hệ thống chưng luyện gián đoạn ....................................................................14
Hình 2.4 Sơ đồ chưng luyện bán liên tục ......................................................................15
Hình 2.5 Sơ đồ chưng luyện 2 tháp liên tục ..................................................................16
Hình 2.6 Sơ đồ chưng luyện 3 tháp liên tục ..................................................................17
Hình 3.1 Sàng rung ........................................................................................................24
Hình 3.2 Thiết bị nghiền búa .........................................................................................25
Hình 3.3 Thùng hịa trộn ...............................................................................................26
Hình 3.4 Cấu tạo của xyclon .........................................................................................26
Hình 3.5 Nồi nấu nguyên liệu........................................................................................27
Hình 3.6 Thiết bị làm nguội ống lồng ống ....................................................................28
Hình 3.7 Thiết bị đường hóa .........................................................................................29
Hình 3.8 Sơ đồ nhân giống và lên men liên tục ............................................................30
Hình 3.9 Hệ thống chưng cất tinh chế 2 tháp liên tục ...................................................31
Hình 3.10 Thiết bị bốc hơi.............................................................................................32
Hình 3.11 Sơ đồ hấp phụ- giải hấp ................................................................................33
Hình 5.1 Sàng rung ........................................................................................................48
Hình 5.2 Máy nghiền búa ..............................................................................................49
Hình 5.3 Bunke chứa bột ngơ ........................................................................................49
Hình 5.4 Cân định lượng ...............................................................................................50
Hình 5.5 Thùng hịa nước ..............................................................................................51
Hình 5.6 Hydrocyclone .................................................................................................51
Hình 5.7 Nồi nấu sơ bộ ..................................................................................................52
Hình 5.8 Thiết bị phun dịch hóa ....................................................................................53
Hình 5.9 Nồi nấu chín ..................................................................................................54
Hình 5.10 Thiết bị tách hơi ............................................................................................55
Hình 5.11 Phao điều chỉnh mức ....................................................................................55
Hình 5.12 Thiết bị làm nguội ........................................................................................56

Hình 5.13 Thiết bị đường hóa .......................................................................................57
Hình 5.14 Thùng nhân giống cấp II...............................................................................59
Hình 5.15 Thiết bị lên men ............................................................................................60
Hình 5.16 Thiết bị tách và thu hồi CO2 ........................................................................62
Hình 5.17 Thùng chứa giấm chín ..................................................................................62
Hình 5.18 Tháp thơ ........................................................................................................63
Hình 5.19 Tháp tinh .......................................................................................................64
Hình 5.20 Thiết bị hâm giấm .........................................................................................66
xiv


Hình 5.21 Thiết bị tách CO2 và khí khơng ngưng ........................................................66
Hình 5.22 Thiết bị ngưng tụ cồn thơ .............................................................................67
Hình 5.23 Thiết bị ống xoắn ruột gà..............................................................................69
Hình 5.24 Thiết bị ngưng tụ kiểu nằm ngang ................................................................ 70
Hình 5.25 Thiết bị ngưng tụ thẳng đứng .......................................................................70
Hình 5.26 Thiết bị làm nguội cồn đấu ...........................................................................72
Hình 5.27 Thiết bị ngưng tụ và làm nguội dầu fusel .....................................................73
Hình 5.28 Thiết bị bốc hơi quá nhiệt .............................................................................75
Hình 5.29 Thiết bị hấp phụ ............................................................................................76
Hình 5.30 Thiết bị làm nguội cồn 96o ...........................................................................77
Hình 5.31 Thùng chứa cồn sản phẩm ............................................................................78
Hình 5.32 Thùng chứa dầu fusel ...................................................................................79
Hình 5.33 Băng tải nghiên .............................................................................................80
Hình 5.34 Gàu tải...........................................................................................................80
Hình 5.35 Bơm ..............................................................................................................81

xv

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

LỜI MỞ ĐẦU

Rượu là một trong những sản phẩm truyền thống có từ lâu đời. Trên thế giới có
nhiều loại rượu nổi tiếng như: Vang, Brandy, Whisky, Rhum và Vodka… Ở Việt Nam,
nghề nấu rượu cũng có từ lâu đời tạo ra nhiều sản phẩm truyền thống như rượu Bầu
Đá, Kim Long,…
Cùng với sự phát triển của công nghệ lên men, công nghệ sản xuất rượu đã nâng
cao được năng suất và chất lượng. Ngồi mục đích sử dụng làm đồ uống, rượu etylic
còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như làm chất sát trùng trong y tế,
làm dung mơi cho các phản ứng hóa học, làm nhiên liệu, làm thuốc nhuộm tơ nhân
tạo…Đặc biệt, rượu etylic được sử dụng như một nhiên liệu cồn sinh học.
Rượu etylic có thể sản xuất từ dầu mỏ, các nguyên liệu chứa đường hoặc các
polysaccarit có thể thủy phân thành đường lên men được. Hiện nay, nguồn dầu mỏ
đang cạn kiệt dần. Vì vậy, nguyên liệu chủ yếu chứa đường được sử dụng là mật rỉ và
tinh bột. Việt Nam là một quốc gia sản xuất nông nghiệp chủ yếu thì nguyên liệu chứa
tinh bột đang là nguyên liệu được sử dụng ngày càng phổ biến. Trong đó, giống ngô
lai hiện nay trồng tại Việt Nam cho năng suất cao, có thể chịu được điều kiện khí hậu
khắc nghiệt. Vì vậy việc thiết kế và xây dựng nhà máy sản xuất cồn là hồn tồn phù
hợp.
Trên cơ sở đó, tôi được giao nhiệm vụ “ Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 960
từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày”

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

1

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1. Đặc điểm thiên nhiên
1.1.1. Vị trí địa lí
Tỉnh Đắk Lắk nằm trên địa bàn Tây Nguyên, trong khoảng tọa độ địa lý từ
107o28’57"- 108o59’37" độ kinh Đông và từ 12o9’45" - 13o25’06" độ vĩ Bắc.
- Phía Bắc giáp tỉnh Gia Lai
- Phía Nam giáp tỉnh Lâm Đồng
- Phía Đơng giáp tỉnh Phú n và tỉnh Khánh Hịa
- Phía Tây giáp Vương quốc Cam Pu Chia và tỉnh Đăk Nơng.
Là tỉnh có đường biên giới dài 70 km chung với nước Cam Pu Chia, trên đó có
quốc lộ 14C chạy dọc theo biên giới hai nước rất thuận lợi cho việc phát triển kinh tế
vùng biên kết hợp với bảo vệ an ninh quốc phịng.
Khu cơng nghiệp Hịa Phú với quy mơ 181 ha, thuộc thành phố Buôn Ma Thuột
- trung tâm chính trị, kinh tế văn hố xã hội của tỉnh và cả vùng Tây Nguyên. Trung
tâm thành phố là điểm giao cắt giữa quốc lộ 14 (chạy xuyên suốt tỉnh theo chiều từ
Bắc xuống Nam) với quốc lộ 26 và quốc lộ 27 nối Buôn Ma Thuột với các thành phố
Nha Trang (Khánh Hoà), Đà Lạt (Lâm Đồng) và Pleiku (Gia Lai). Trong tương lai khi
đường Hồ Chí Minh được xây dựng cùng với đường hàng không được nâng cấp thì
Đắk Lắk sẽ là đầu mối giao lưu rất quan trọng nối liền các trung tâm kinh tế của cả
nước như Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí Minh. Đây là động lực lớn, thúc đẩy nền kinh tế
của tỉnh cũng như tồn vùng Tây Ngun phát triển.
1.1.2. Khí hậu
Đắk Lắk có địa hình có hướng thấp dần từ đơng nam sang tây bắc. Khí hậu tồn
tỉnh được chia thành hai tiểu vùng. Vùng phía tây bắc có khí hậu nắng nóng, khơ hanh
về mùa khơ, vùng phía đơng và phía nam có khí hậu mát mẻ, ơn hồ. Vùng phía đông
do chịu ảnh hưởng của đông Trường Sơn nên mùa mưa kéo dài hơn tới tháng

11. Lượng mưa trung bình nhiều năm toàn tỉnh đạt từ 1600–1800 mm.
1.2. Vùng nguyên liệu
Theo Tổng cục thống kê Việt Nam, Tây Nguyên là khu vực đứng thứ 2 trong
diện tích trồng ngơ lớn nhất sau khu vực trung du và miền núi phía Bắc.
Theo Thường trực Ban Chỉ đạo Tây Nguyên, vụ Mùa 2015, các tỉnh Tây
Nguyên đã tập trung phát triển cây ngô lai trên đất nương rẫy, phấn đấu đưa diện tích

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

2


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn ngun liệu/ngày

ngơ lai đạt trên 248,058 ha. Trong đó, Đắk Lắk là địa phương có diện tích ngơ lai lớn
nhất, với trên 121,000 ha [20].
1.3. Hợp tác hóa
Nhà máy đặt trong khu công nghiệp nên thuận lợi trong việc sử dụng chung
những cơng trình điện, hơi, cơng trình giao thơng vận tải, vấn đề tiêu thụ sản phẩm
nhanh, … có tác dụng giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản
phẩm. Về nguồn nguyên liệu thì sự hợp tác hố chặt chẽ để phân vùng nguồn nguyên
liệu giúp thu hoạch đúng thời gian và đạt hiệu quả kinh tế cao.
Ngoài ra, nhà máy phải kết hợp chặt chẽ với trung tâm nghiên cứu giống cây
trồng, sở nông nghiệp và phát triển nông thôn để kịp thời cung cấp cho nông dân các
loại giống cho năng suất cao đảm bảo chất lượng.
1.4. Nguồn cung cấp điện
Điện sử dụng từ hệ thống lưới điện quốc gia 500KV truyền tải về khu công
nghiệp bằng đường dây 110KV. Tại chân khu cơng nghiệp, có trạm biến áp 40MVA

(110/22), mạng 22KV trong khu công nghiệp. Tuy vậy, để đảm bảo an tồn cho q
trình sản xuất được liên tục và an tồn về điện, nhà máy cần phải có máy phát điện dự
phịng khi có sự cố.
1.5. Nguồn cung cấp hơi
Hơi được dùng vào nhiều mục đích khác nhau, tuỳ theo yêu cầu của từng công
đoạn sản xuất. Lượng hơi đốt cung cấp cho phân xưởng được lấy từ lò hơi riêng của
nhà máy.
1.6. Nguồn cung cấp nước và xử lí nước
Sử dụng nguồn nước từ mạch nước ngầm qua các giếng khoan và nước máy từ
thành phố. Nước này qua hệ thống xử lý, kiểm tra các chỉ tiêu như: Vi sinh vật, độ
cứng, nồng độ chất hữu cơ, vô cơ, … đạt yêu cầu mới đưa vào sử dụng.
Khu cơng nghiệp có hệ thống thốt nước và xử lý nước thải hoàn chỉnh. Tuy
nhiên, nước thải ra trong q trình sản xuất khơng đạt u cầu. Vì vậy, nước thải cần
được xử lý sơ bộ trong nhà máy để đạt tiêu chuẩn rồi mới đưa vào đường ống xử lý
nước thải chung của khu công nghiệp.
1.7. Giao thông vận tải
Khu cơng nghiệp (KCN) Hịa Phú nằm cách trung tâm thành phố Buôn Ma
Thuột, tỉnh Đắk Lắk 14km về phía Nam (đi theo Quốc lộ 14), cách sân bay Bn Ma
Thuột 25 km, cách Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 350 km.
KCN rất thuận lợi cho các doanh nghiệp trong việc hợp tác, giao lưu hàng hóa,
dịch vụ giữa Đắk Lắk và các tỉnh lân cận như: Đắk Nông, Lâm Đồng, Bình

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

3


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

Dương,Đồng Nai, Thành phố Hồ Chí Minh, Gia Lai, Kon Tum, Khánh Hòa, Phú
Yên...
1.8. Thị trường tiêu thụ
Nhà máy đưa sản phẩm tiêu thụ ở khắp nơi trên toàn quốc và đặc biệt là khu
vực miền Trung, Tây Nguyên và Đông Nam Bộ. Và phấn đấu chiếm lĩnh thị trường
Đơng Nam Á và có cơ hội vươn xa tầm thế giới.
1.9. 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 từ ngô
bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày là hồn tồn có tính
khả thi cao.
1.10. Nguồn nhân lực
Lao động dồi dào và có trình độ, đặc biệt lao động nơng nghiệp có nhiều kinh
nghiệm, khả năng nâng cao tỷ lệ qua đào tạo lớn. Có truyền thống và tiềm năng về đào
tạo, với hệ thống các trường đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, dạy nghề lớn,
cơ sở vật chất và kỹ thuật tốt, đảm bảo cho công tác đào tạo.

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

4


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Nguyên liệu

2.1.1. Giới thiệu về cây ngơ
Ngơ là cây lương thực quan trọng trên tồn thế giới bên cạnh lúa mì và lúa gạo.
Ở các nưóc thuộc Trung Mỹ, Nam Á và Châu Phi, người ta sử dụng ngơ làm lương
thực chính cho người với phương thức rất đa dạng theo vùng địa lí và tập quán từng
nơi.
Ngô là cây thức ăn chăn nuôi quan trọng nhất hiện nay: 70% chất tinh trong
thức ăn tổng hợp của gia súc là từ ngơ; ngơ cịn là thức ăn xanh và ủ chua lí tưởng cho
đại gia súc đặc biệt là bị sữa. Gần đây cây ngơ cịn là cây thực phẩm; người ta dùng
bắp ngơ bao tử làm rau cao cấp vì nó sạch và có hàm lượng dinh dưỡng cao; ngô nếp,
ngô đường (ngô ngọt) được dùng làm quả ăn tươi (luộc, nưóng) hoặc đóng hộp làm
thực phẩm xuất khẩu. Ngơ cịn là ngun liệu cùa ngành công nghiệp lương thực –
thực phẩm và công nghiệp nhẹ để sản xuất rượu, cồn, tinh bột, dầu, glucozơ, bánh
kẹo…
2.1.1.1. Cấu tạo cây ngơ [3]
a. Rễ ngơ
Ngơ có hệ rễ chùm tiêu biểu cho bộ rễ các cây họ hòa thảo. Độ sâu và sự mở
rộng của rễ phụ thuộc vào giống, độ phì nhiêu và độ ẩm của đất. Ngơ có 3 lọai rễ
chính: Rễ mầm, rễ đốt và rễ chân kiềng.
Rễ mầm (còn gọi là rễ mộng, rễ tạm thời, rễ hạt) gồm có: rễ mầm sơ sinh và rễ
mầm thứ sinh. Rễ mầm sơ sinh (rễ chính) là cơ quan đầu tiên xuất hiện sau khi hạt ngơ
nảy mầm. Ngơ có một rễ mầm sơ sinh duy nhất. Sau một thời gian ngắn xuất hiện, rễ
mầm sơ sinh có thể ra nhiều lơng hút và nhánh. Thường thì rễ mầm sơ sinh ngừng phát
triển, khơ đi và biến mất sau một thời gian ngắn (sau khi ngơ được 3 lá). Rễ mầm thứ
sinh cịn được gọi là rễ phụ hoặc rễ mầm phụ. Rễ này xuất hiện từ sau sự xuất hiện của
rễ chính và có số lượng khoảng từ 3 đến 7. Tuy nhiên, đôi khi ở một số cây không xuất
hiện lọai rễ này. Rễ mầm thứ sinh cùng với rễ mầm sơ sinh tạo thành hệ rễ tạm thời
cung cấp nước và các chất dinh dưỡng cho cây trong khoảng thời gian 2 - 3 tuần đầu.
Sau đó vai trị này nhường cho hệ rễ đốt.
Rễ đốt (còn gọi là rễ phụ cố định) phát triển từ các đốt thấp của thân, mọc vòng
quanh các đốt dưới mặt đất bắt đầu lúc ngô được 3 - 4 lá. Số lượng rễ đốt ở mỗi đốt

của ngô từ 8 - 16 . Rễ đốt ăn sâu xuống đất và có thể đạt tới 2,5m, thậm chí tới 5m,
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

5


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

nhưng khối lượng chính của rễ đốt vẫn là ở lớp đất phía trên. Rễ đốt làm nhiệm
vụ cung cấp nước và các chất dinh dưỡng suốt thời kỳ sinh trưởng và phát triển của
cây ngơ.
Rễ chân kiềng (cịn gọi là là rễ neo hay rễ chống) mọc quanh các đốt sát mặt
đất. Rễ chân kiềng to, nhẵn, ít phân nhánh, khơng có rễ con và lơng hút ở phần trên
mặt đất. Ngồi chức năng chính là bám chặt vào đất giúp cây chống đỡ, rễ chân kiềng
cũng tham gia hút nước và thức ăn.
b. Thân ngô
Thân ngô đặc, khá chắc, có đường kính từ 2- 4 cm tùy vào từng giống ngơ, điều
kiện sinh thái và chăm sóc. Chiều cao của ngô khoảng 1,5-4m.
c. Lá ngô
Căn cứ vào vị trí trên thân và hình thái có thể chia lá ngô làm 4 loại:
- Lá mầm: là lá đầu tiên khi cây còn nhỏ, chưa phân biệt được phiến lá với vỏ
bọc lá,
- Lá thân: lá mọc trên đốt thân, có mầm nách ở kẽ chân lá,
- Lá ngọn: lá mọc ở ngọn, khơng có mầm nách ở kẽ lá,
- Lá bi: là những lá bao bắp.
d. Bông cờ (hoa đực)
Hoa đực nằm ở đỉnh cây, xếp theo chùm gồm một trục chính và nhiều nhánh.
Hoa đực mọc thành bông nhỏ gọi là bông chét, bông con hoặc gié. Mỗi bơng nhỏ có

cuống ngắn và hai vỏ nâu hình bầu dục trên vỏ trấu (mày ngoài và mày trong) có gân
và lơng tơ. Trong mỗi bơng nhỏ có hai hoa: một hoa cuống dài và một hoa cuống
ngắn. Một bơng nhỏ có thể có một hoặc ba hoa. Ở mỗi hoa có thể thấy dấu vết thối
hố và vết tích của nhụy hoa cái, quanh đó có ba chỉ đực mang ba nhị đực và hai mày
cực nhỏ gọi là vẩy tương ứng với tràng hoa. Bao quanh các bộ phận của một hoa có
hai mày nhỏ - mày ngoài tương ứng với lá bắc hoa và mày trong tương ứng với lá đài
hoa.
e. Bắp hoa (hoa cái)
Hoa tự cái (bắp ngô) phát sinh từ chồi nách các lá, song chỉ 1 - 3 chồi khoảng
giữa thân mới tạo thành bắp. Hoa có cuống gồm nhiều đốt ngắn, mỗi đốt trên cuống có
một lá bi bao bọc. Trên trục đính hoa cái (cùi, lõi ngơ), hoa mọc từng đơi bơng nhỏ.
Phía ngồi hoa có hai mày (mày ngồi và mày trong). Ngay sau mày ngoài là dấu vết
của nhị đực và hoa cái thứ hai thối hố; chính giữa là bầu hoa, trên bầu hoa có núm
và vịi nhụy vươn dài thành râu. Râu ngô thuôn dài trông giống như một búi tóc đầu.
Trên râu có nhiều lơng tơ và chất tiết làm cho hạt phấn bám vào và dễ nảy mầm.

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

6


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn ngun liệu/ngày

f. Hạt ngơ
Hạt ngơ thuộc loại quả dính gồm 5 phần chính: vỏ hạt, lớp alơron, phơi, nội nhũ
và chân hạt.
2.1.1.2. Cấu tạo hạt ngô [14]
Hạt ngô thuộc loại quả dính gồm 5 phần chính:

- Lớp vỏ quả chiếm 5-7% khối lượng hạt
- Lớp vỏ hạt mỏng chiếm 2 % khối lượng hạt
- Lớp aleurone chiếm 6-8% khối lượng hạt
- Phôi ngô chiếm 10-19% khối lượng hạt
- Nội nhũ chiếm 72-75% khối lượng hạt (chứa 77-84% tinh bột)
- Chân hạt chiếm 1,5% khối lượng hạt (dính hạt với cùi).

Hình 2.1 Cấu tạo hạt ngô
a. Lớp vỏ hạt
Vỏ hạt là một màng nhẵn bao xung quanh hạt. Gồm lớp ngoài được cấu tạo bởi
một lớp tế bào đa giác, lớp giữa được cấu tạo bởi 5-12 lớp tế bào (tùy theo giống) và
lớp trong gồm 5-7 lớp tế bào nhu mô.
b. Lớp aleurone
Lớp aleurone nằm dưới vỏ hạt và bao lấy nội nhũ và phôi. Cấu tạo bởi các tế
bào hình tứ giác có thành dày, nhưng càng gần phơi thành tế bào càng mỏng. Ở hạt
ngô, khối lượng lớp aleurone có tỷ lệ cao hơn so với hạt gạo lức, khoảng 5-11%.
c. Nội nhũ
Có 2 loại: Nội nhũ cứng và nội nhũ mềm. Nội nhũ cứng còn gọi là nội nhũ sừng
bởi nó trong suốt, giống mica. Cấu trúc này được quy định bởi cách sắp xếp của các
Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

7


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

hạt tinh bột và các lớp protein trong khối nội nhũ. Nội nhũ cứng càng lớn, giá trị chế
biến và giá trị dinh dưỡng của ngô càng tăng. Dưới tác động cơ học trong quá trình

xay, nội nhũ cứng thường vỡ ra thành những mảnh rõ ràng hơn, cho ra tỷ lệ ngô mảnh
lớn hơn, tỷ lệ bột thấp. Hai loại nội nhũ này rất khác nhau về cấu trúc, thành phần hóa
học và tính chất vật lý…
Vùng nội nhũ trắng trong: tế bào có chứa các hạt tinh bột rất nhỏ và có khung
protein dày nên khơng bị rách khi làm khô.
Vùng nội nhũ trắng đục: gồm những tế bào có kích thước lớn, có chứa các hạt
tinh bột trịn, to và có khung protein tương đối mỏng nên dễ bị rách trong thời gian sấy
khô để tạo ra các khe rỗng. Chính do các khe rỗng này mà làm cho phần mềm của nội
nhũ có dạng bột trắng.
d. Phơi
Phơi ngơ rất lớn chiếm 1/3 thể tích của hạt ngô ≈10-14% khối lượng hạt, tùy
theo giống loại và điều kiện canh tác. Gồm có các phần: Ngù (phần ngăn cách giữa nội
nhũ và phôi), lá mầm, trụ dưới lá mầm, rễ mầm, chồi mầm.
Trong sản xuất, phôi đã tách rời khỏi nội nhũ sẽ dễ dàng được loại ra ngồi nhờ
nước bởi sự khác biệt về tỷ trọng.
Phơi ngơ có chứa nhiều chất dự trữ để ni mầm phát triển, đặc biệt là lipit,
khiến cho hạt ngô chứa phơi trở nên khó bảo quản.,
Khi sản xuất ngơ mảnh, ngô bột…, để bảo quản được tốt và dễ dàng trong chế
biến, người ta thường loại bỏ phôi,
Phôi được loại ra, tự bản thân nó cũng trở thành sản phẩm của q trình chế
biến, cũng như có thể trở thành nguyên liệu tốt cho sản xuất dầu thực vật (dầu ngô),
sản xuất thức ăn dinh dưỡng…
e. Chân hạt
Phần nối hạt với lõi ngô, là thành phần cấu trúc thực vật khơng có lợi cho chế
biến thực phẩm, cần phải loại bỏ.
Chủ yếu là xơ và có nhiều mao dẫn nên thường có tỷ trọng nhỏ. Đây chính là
ngun lý hình thành nên kỹ thuật sử dụng nước để loại tạp này, cùng với các tạp nhẹ
khác, ra khỏi hạt ngô trong sản xuất ngô mảnh hay bột ngô...

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

8


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn ngun liệu/ngày

2.1.1.3. Thành phần hóa học của hạt ngơ
Bảng 2.1 Thành phần hóa học gần đúng của các thành phần chính của hạt ngơ (%) [1]
Thành phần

Hạt ngơ

Vỏ

Phơi

Nội nhũ

Prơtein

9,1

4,7

7,3

8,4

Lipid

4,6

1,4

29,7

0,9

Tro

1,5

1,3

8,6

0,4

Tinh bột

63,6

8,2

8,6

76,6

Đường

3,0

0,3

14,1

0,7

Nước

13,3

14,6

15,5

12,5

Chất xơ

2,1

22,2

2,7

0,6

Bảng 2.2 Hàm lượng acid amin không thay thế của protein mầm và protein nội nhũ [1]
Nội nhũ (1,16% N)

Mầm (2,32% N)

Tiêu chuẩn của

mg/100g

mg/gN

mg/100g

mg/gN

FAO/WHO

Triptophan

48

38

144

62

60

Threonin

315

249

622

268

250

Isoleucin

365

289

578

249

250

Leucin

1024

810

1030

444

440

Lyzin

228

180

791

341

340

Acid amin chứa
lưu huỳnh

249

197

362

156

220

Phenylalanin

359

284

483

208

380

Tyrosin

483

382

343

148

380

Valin

403

319

748

340

310

Acid amin

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

9


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96 độ từ ngô bằng phương pháp nghiền khô năng suất 50 tấn nguyên liệu/ngày

2.1.2. Nước
Trong công nghiệp sản xuất cồn, nước được sử dụng với nhiều mục đích khác
nhau: Xử lí nguyên liệu, nấu nguyên liệu, pha loãng dung dịch, vệ sinh thiết bị,..
Yêu cầu của nước trong sản xuất cồn theo Quyết định số 1329/ 2002 của Bộ Y
tế về “Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống”[16]:
- Trong suốt, không màu, khơng mùi
- Độ oxy hóa ≤ 2 mg/l chuẩn độ bằng KMnO4
- Độ cứng ≤ 300 mg/l theo TCVN 6224-1996
- Độ đục ≤ 2 NTU theo TCVN 6184 – 1996
- Độ pH ≤ 6,5 – 8,5 theo AOAC
Hàm lượng các muối phải đảm bảo không vượt quá các yêu cầu sau (mg/l): Cl- :
0,5; F- : 3; SO42-: 80; Zn2+: 5; As : 0,05; Cu2+: 3; Fe2+, Fe3+: 0,3; NO3- : 40; Pb2+: 0,1.
Khơng cho phép có NH3 và muối của axit nitric .

2.1.3. Nấm men
Chủng nấm men đưa vào sản xuất phải có đặc tính sau:
- Tốc độ phát triển nhanh,
- Lên men được nhiều loại đường khác nhau và đạt được tốc độ lên men nhanh.
Chịu được nồng độ lên men cao, đồng thời ít bị ức chế bởi những sản phẩm của sự lên
men, tức là lên men đạt nồng độ rượu cao,
- Thích nghi với điều kiện không thuận lợi của môi trường, đặc biệt là chất sát
trùng. Riêng đối với Việt Nam, đòi hỏi lên men ở nhiệt độ tương đối cao (≥35oC).
Lên men là q trình nấm men chuyển hóa đường thành rượu. Loại nấm men
được sử dụng chủ yếu là Saccharomyces cerevisiae bởi vì nó có thể sản xuất rượu cao
đến 18% trong q trình lên men. Saccharomyces được cơng nhận là an toàn khi thêm
vào trong thực phẩm liên quan đến sự tiêu thụ của con người. Trong quá trình lên
men, khoảng 95% đường chuyển hóa thành rượu và CO2, 1% được chuyển hóa ngăn
vật chất của tế bào nấm men, và 4% được chuyển hóa thành những sản phẩm khác như
là glycerol. Nấm men sử dụng khoảng 10% của sản phẩm rượu.

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Loan

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường

10