(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm năm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT CỒN 960 TỪ RỈ ĐƯỜNG
NĂNG SUẤT 12,5 TRIỆU LÍT SẢN PHẨM/NĂM.

Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Phương Thảo

Số thẻ sinh viên: 107140097

Khoa: Hóa

Ngành: Cơng nghệ thực phẩm

Lớp: 14H2A

Đà Nẵng – Năm 2019


TÓM TẮT
Ngày nay, cồn được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như nhiên liệu, y
tế, mỹ phẩm, dung môi hữu cơ,… Đặc biệt, cồn được sử dụng như một nhiên liệu
sinh học. Việc sử dụng mật rỉ đường phù hợp với các điều kiện: chứa nhiều gluxit,
giá rẻ, sản lượng nhiều, sử dụng tiện lợi, nguồn cung cấp phổ biến. Vì vậy việc sử
dụng rỉ đường để sản xuất cồn là tối ưu, một mặt sử dụng triệt để phế liệu, mặt khác
hạn chế việc sử dụng các loại lương thực chứa tinh bột như: sắn, ngô, khoai để sản
xuất cồn. Nhờ có nhiều ưu điểm và tính ứng dụng rộng rãi nên đồ án “Thiết kế nhà
máy sản xuất cồn 96o từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm” được tiến
hành.
Đồ án “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96o từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít

sản phẩm/năm” bao gồm 1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ A0.
- Bản thuyết minh bao gồm 9 chương:
+ Chương 1: Lập luận kinh tế 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: An toàn lao động và vệ sinh nhà máy
+ Chương 9: Kiểm tra sản xuất
- 5 bản vẽ A0 bao gồm:
+ Bản vẽ số 1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ
+ Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính
+ Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính
+ Bản vẽ số 4: Bản vẽ sơ đồ đường ống hơi-nước phân xưởng sản xuất chính
+ Bản vẽ số 5: Tổng mặt bằng nhà máy


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 tên sinh viên: Nguyễn Thị Phương Thảo
Lớp: 14H2A

Khoa: Hóa

Số thẻ sinh viên: 107140097
Ngành: Công nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài đồ án:
Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 960 từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm.
2. Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Nguyên liệu: 100% rỉ đường
Năng suất: 12,5 triệu lít sản phẩm/năm
Sản phẩm: Cồn 960
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
MỤC LỤC
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: AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY
CHƯƠNG 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT
KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

5.Các bản vẽ, đồ thị
BẢN VẼ SỐ 1: SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ (A0)
BẢN VẼ SỐ 2: MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÍNH (A0)
BẢN VẼ SỐ 3: MẶT CẮT PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT CHÍNH (A0)
BẢN VẼ SỐ 4: BẢN VẼ SƠ ĐỒ ĐƯỜNG ỐNG HƠI-NƯỚC PHÂN XƯỞNG
SẢN XUẤT CHÍNH (A0)


BẢN VẼ SỐ 5: TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY (A0)
6. Họ tên người hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 23/01/2019
8. Ngày hoàn thành đồ án: 24/05/2019
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 05 năm 2019
Trưởng Bộ môn Công nghệ thực phẩm

Đặng Minh Nhật

Người hướng dẫn

Bùi Viết Cường


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, tơi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng
góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cơ, bạn bè. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến thầy Bùi Viết Cường, thầy là người đã tận tình hướng dẫn cho tôi những
kiến thức cũng như kinh nghiệm quý báu trong suốt q trình làm đồ án tốt nghiệp.
Tơi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa Hóa, đặc biệt là q thầy cơ trong
bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tơi trong suốt q
trình học tập tại trường. Cuối cùng, tơi xin kính chúc q thầy cơ dồi dào sức khỏe

và thành công trong sự nghiệp.

CAM ĐOAN
i


Tôi xin cam đoan rằng đồ án này là do tôi tiến hành thực hiện, các số liệu, kết
quả trong bài đồ án này là trung thực. Tài liệu tham khảo trong đồ án được trích dẫn
đầy đủ và đúng quy định. Mọi vi phạm quy chế nhà trường, tôi xin chịu hồn tồn
trách nhiệm về đồ án của mình.
Đà Nẵng, ngày 20 tháng 5 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Phương Thảo

MỤC LỤC
ii


Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời nói đầu và cảm ơn ............................................................................................ i
Cam đoan .............................................................................................................. ii
Mục lục ................................................................................................................ iii
Danh sách các hình vẽ ........................................................................................... ix
Danh sách bảng...................................................................................................... xi
Danh sách các ký hiệu, chữ viết tắt ........................................................................xii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT...................................................3
1.1. Vị trí địa lý và đặc điểm thiên nhiên ..................................................................3

1.2. Nguồn nguyên liệu ............................................................................................3
1.3. Hợp tác hóa .......................................................................................................3
1.4. Nguồn cung cấp điện, nước ...............................................................................3
1.5. Nguồn cung cấp hơi...........................................................................................4
1.6. Nhiên liệu ..........................................................................................................4
1.7. Thoát nước ........................................................................................................4
1.8. Giao thông vận tải .............................................................................................4
1.9. Nguồn nhân lực .................................................................................................4
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ....................................................................................6
2.1. Nguyên liệu .......................................................................................................6
2.1.1. Rỉ đường ........................................................................................................6
2.1.2. Nước ..............................................................................................................8
2.1.3. Nấm men........................................................................................................8
2.1.4. Chất hỗ trợ kĩ thuật.........................................................................................9
2.2. Một số quá trình chính trong sản xuất cồn .........................................................9
2.2.1. Chuẩn bị dịch đường lên men .........................................................................9
2.2.2. Quá trình lên men dịch rỉ đường ...................................................................10
2.2.3. Quá trình chưng cất và tinh chế ....................................................................14
2.2.4. Quá trình tách nước để thu cồn 96°...............................................................18
2.2.5. Các phương pháp sản xuất cồn .....................................................................20
2.3. Tổng quan về cồn ............................................................................................20
2.3.1. Tính chất vật lý ............................................................................................20
2.3.2. Tính chất hóa học .........................................................................................21
iii


2.3.3. Tính sinh lý ................................................................................................. 21
2.3.4. Ứng dụng ..................................................................................................... 21
2.4. Tình hình sản xuất cồn trên thế giới và ở Việt Nam ........................................ 21
CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ ............. 23

3.1. Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ .......................................................................... 23
3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ................................................................ 24
3.2.1. Pha lỗng sơ bộ ........................................................................................... 24
3.2.2. Axit hóa....................................................................................................... 24
3.2.3. Gia nhiệt và lắng ......................................................................................... 24
3.2.4. Làm nguội ................................................................................................... 25
3.2.5. Pha loãng đến nồng độ yêu cầu.................................................................... 25
3.2.6. Lên men ...................................................................................................... 26
3.2.7. Chưng cất và tinh chế .................................................................................. 28
3.2.8. Gia nhiệt ...................................................................................................... 29
3.2.9. Tách nước.................................................................................................... 30
3.2.10. Làm nguội và bảo quản.............................................................................. 31
CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ..................................................... 32
4.1. Kế hoạch sản xuất........................................................................................... 32
4.2. Tính cân bằng vật chất .................................................................................... 32
4.2.1. Các thông số ban đầu ................................................................................... 32
4.2.2. Lượng chất thêm vào ................................................................................... 32
4.2.3. Hiệu suất quá trình ...................................................................................... 33
4.2.4. Tính tốn cân bằng vật chất ......................................................................... 33
CHƯƠNG 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ........................................................... 45
5.1. Tank chứa rỉ đường ........................................................................................ 45
5.2. Cân lưu lượng ................................................................................................. 46
5.3. Thùng pha loãng sơ bộ và xử lý dịch rỉ ........................................................... 46
5.4. Thiết bị làm nguội ống lồng ống sau pha loãng và xử lý sơ bộ ........................ 48
5.5. Thùng pha loãng đến nồng độ yêu cầu ............................................................ 49
5.5.1. Thùng pha loãng đến nồng độ nhân giống ................................................... 49
5.5.2. Thùng pha loãng đến nồng độ lên men ........................................................ 51
5.6. Thiết bị lên men.............................................................................................. 52
5.6.1. Thể tích thùng lên men ................................................................................ 52
5.6.2. Quan hệ các kích thước cơ bản của thùng lên men ....................................... 52

5.6.3. Thùng nhân giống cấp I ............................................................................... 53
5.6.4. Thùng nhân giống cấp 2 .............................................................................. 53
iv


5.6.5. Thùng lên men .............................................................................................53
5.7. Thiết bị tách CO2 .............................................................................................54
5.8. Thùng chứa giấm chín .....................................................................................55
5.9. Tính tháp thơ ...................................................................................................56
5.9.1. Xác định số đĩa lý thuyết ..............................................................................56
5.9.2. Tính đường kính tháp thơ .............................................................................56
5.9.3. Tính chiều cao tháp thơ ................................................................................56
5.10. Tính tháp tinh ................................................................................................56
5.10.1. Xác định số đĩa lý thuyết ............................................................................56
5.10.2. Tính đường kính tháp tinh ..........................................................................56
5.10.3. Tính chiều cao tháp tinh .............................................................................57
5.11. Các thiết bị phụ trợ cho tháp thô ....................................................................57
5.11.1. Thiết bị hâm giấm ......................................................................................57
5.11.2. Thiết bị tách bọt .........................................................................................58
5.11.3. Bình chống phụt giấm ................................................................................59
5.11.4. Thiết bị ngưng tụ cồn thô ...........................................................................59
5.11.5. Thiết bị làm nguội cồn thô ..........................................................................60
5.12. Các thiết bị phụ trợ cho tháp tinh...................................................................61
5.12.1. Thiết bị hồi lưu ở tháp tinh .........................................................................61
5.12.2. Thiết bị làm nguội cồn đầu .........................................................................62
5.13. Thiết bị gia nhiệt ...........................................................................................63
5.14. Tháp hấp phụ.................................................................................................64
5.15. Thiết bị làm nguội cồn sản phẩm ...................................................................65
5.16. Các thùng chứa..............................................................................................66
5.16.1. Thùng chứa cồn thành phẩm.......................................................................66

5.16.2. Thùng chứa cồn nhạt ..................................................................................67
5.16.3. Thùng chứa cồn đầu ...................................................................................67
5.16.4. Thùng chứa dầu fusel .................................................................................68
5.16.5. Thùng chứa axit H2SO4 ..............................................................................68
5.16.6. Thùng chứa chất dinh dưỡng ......................................................................69
5.16.7. Thùng chứa chất sát trùng...........................................................................70
5.17. Thiết bị vận chuyển .......................................................................................70
5.17.1. Bơm mật rỉ để cân và pha loãng sơ bộ ........................................................70
5.17.2. Bơm mật rỉ sau pha loãng sơ bộ đi làm nguội .............................................71
5.17.3. Bơm mật rỉ đi pha loãng đến nồng độ nhân giống .......................................71
5.17.4. Bơm mật rỉ đi pha loãng đến nồng độ lên men............................................71
v


5.17.5. Bơm mật rỉ qua thùng nhân giống cấp I ..................................................... 71
5.17.6. Bơm mật rỉ từ thiết bị nhân giống cấp II qua thiết bị lên men..................... 72
5.17.7. Bơm mật rỉ từ thùng pha loãng đến nồng độ lên men đến thiết bị lên men . 72
5.17.8. Bơm giấm chín sau khi lên men qua thùng chứa giấm chín ........................ 72
5.17.9. Bơm giấm chín từ thùng chứa giấm chín đi chưng cất ............................... 72
5.17.10. Bơm cồn sản phẩm đi làm nguội .............................................................. 73
CHƯƠNG 6: TÍNH – NHIỆT – NƯỚC ................................................................ 75
6.1. Tính hơi .......................................................................................................... 75
6.1.1. Tính hơi cho pha lỗng và xử lý sơ bộ rỉ đường ........................................... 75
6.1.2. Tính hơi cho quá trình chưng cất – tinh chế ................................................. 76
6.1.3. Tính hơi cho q trình hấp phụ .................................................................... 76
6.1.4. Tính và chọn lị hơi...................................................................................... 77
6.1.5. Tính nhiên liệu ............................................................................................ 77
6.2. Tính nước cho phân xưởng sản xuất ............................................................... 77
6.2.1. Nước dùng cho pha loãng sơ bộ................................................................... 77
6.2.2. Nước dùng cho thiết bị ống lồng ống ........................................................... 78

6.2.3. Nước dùng cho pha loãng đến nồng độ nhân giống ...................................... 78
6.2.4. Nước dùng cho pha loãng đến nồng độ lên men........................................... 78
6.2.5. Nước dùng cho phân xưởng lên men ........................................................... 78
6.2.6. Lượng nước cần dùng cho phân xưởng chưng cất – tinh chế........................ 78
6.2.7. Lượng nước cần dùng để làm nguội cồn thành phẩm ................................... 80
6.2.8. Nước cho lò hơi ........................................................................................... 80
6.2.9. Nước vệ sinh thiết bị.................................................................................... 81
CHƯƠNG 7: TỔ CHỨC VÀ TÍNH XÂY DỰNG ................................................ 82
7.1. Tổ chức của nhà máy ...................................................................................... 82
7.1.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy .................................................................. 82
7.1.2. Tổ chức lao động ......................................................................................... 82
7.2. Tính các cơng trình xây dựng.......................................................................... 84
7.2.1. Khu sản xuất chính ...................................................................................... 84
7.2.2. Phân xưởng cơ điện ..................................................................................... 84
7.2.3. Kho nguyên liệu .......................................................................................... 84
7.2.4. Kho thành phẩm .......................................................................................... 84
7.2.5. Phân xưởng lị hơi ....................................................................................... 85
7.2.6. Nhà hành chính............................................................................................ 85
7.2.7. Trạm xử lý nước .......................................................................................... 85
7.2.8. Phòng vệ sinh, phòng tắm ............................................................................ 85
vi


7.2.9. Nhà ăn, căn tin .............................................................................................86
7.2.10. Nhà chứa máy phát điện dự phòng .............................................................86
7.2.11. Trạm biến áp ..............................................................................................86
7.2.12. Trạm bơm...................................................................................................86
7.2.13. Gara ơtơ .....................................................................................................86
7.2.14. Nhà để xe ...................................................................................................86
7.2.15. Phịng thường trực và bảo vệ ......................................................................86

7.2.16. Khu xử lý bã và nước thải ..........................................................................86
7.2.17. Kho nhiên liệu ............................................................................................86
7.2.18. Trạm máy nén và thu hồi CO2 ....................................................................87
7.3. Tính tổng mặt bằng cần xây dựng nhà máy......................................................87
7.3.1. Khu đất mở rộng ..........................................................................................87
7.3.2. Diện tích khu đất xây dựng nhà máy ............................................................88
7.3.3. Tính hệ số sử dụng .......................................................................................88
CHƯƠNG 8: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH NHÀ MÁY ........................89
8.1. An toàn lao động .............................................................................................89
8.1.1. Những nguyên nhân gây ra tai nạn lao động và các biện pháp hạn chế .........89
8.1.2. Những yêu cầu cụ thể về an toàn lao động ....................................................90
8.2. Vệ sinh nhà máy ..............................................................................................91
8.2.1. Vệ sinh cá nhân của công nhân.....................................................................91
8.2.2. Vệ sinh máy móc thiết bị ..............................................................................91
8.2.3. Vệ sinh xí nghiệp .........................................................................................91
8.2.4. Xử lý phế liệu trong nhà máy .......................................................................91
8.2.5. Xử lý nước thải ............................................................................................91
8.2.6. Xử lý nước dùng trong sản xuất....................................................................92
CHƯƠNG 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT ..................................................................93
9.1. Kiểm tra nguyên liệu .......................................................................................93
9.2. Kiểm tra dịch giấm chín sau lên men ...............................................................93
9.2.1. Độ rượu trong giấm ......................................................................................93
9.2.2. Xác định hàm lượng đường sót trong giấm chín ...........................................93
9.2.3. Xác định nồng độ chất hịa tan của dịch đường trong giấm chín ...................93
9.3. Kiểm tra chất lượng cồn sản phẩm...................................................................94
9.3.1. Nồng độ cồn .................................................................................................94
9.3.2. Hàm lượng axit và este trong cồn .................................................................94
9.3.3. Xác định hàm lượng acol cao phân tử...........................................................94
9.3.4. Xác định lượng ancol metylic .......................................................................94
vii

9.3.5. Xác định hàm lượng furfurol ....................................................................... 94
9.3.6. Xác định thời gian oxy hóa .......................................................................... 94
KẾT LUẬN ...........................................................................................................96
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................97
PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
viii


Hình 2-1. Phương pháp lên men hai nồng độ .........................................................10
Hình 2-2. Đường cong lên men ..............................................................................12
Hình 2-3. Sơ đồ lên men bán liên tục .....................................................................13
Hình 2-4. Sơ đồ lên men liên tục............................................................................13
Hình 2-5. Đường cong cân bằng của hỗn hợp rượu nước .......................................14
Hình 2-6. Tháp chưng cất gián đoạn ......................................................................15
Hình 2-7. Sơ đồ chưng luyện bán liên tục ..............................................................16
Hình 2-8. Hệ thống hai tháp gián tiếp 1 dịng .........................................................17
Hình 2-9. Hệ thống chưng cất, tinh chế ba tháp làm việc gián tiếp .........................18
Hình 3-1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất cồn 96° từ rỉ đường ........................24
Hình 3-2. Cấu tạo thiết bị pha loãng và xử lý mật rỉ ...............................................25
Hình 3-3. Thiết bị làm nguội ống lồng ống ............................................................25
Hình 3-4. Thiết bị pha lỗng liên tục ......................................................................26
Hình 3-5. Sơ đồ nhân giống nấm men và lên men liên tục .....................................27
Hình 3-6. Hệ thống hai tháp gián tiếp 1 dịng.............................................................29
Hình 3-7. Thiết bị gia nhiệt ....................................................................................30
Hình 3-8. Sơ đồ hấp phụ-giải hấp phụ....................................................................31
Hình 3-9. Thiết bị làm nguội ống lồng ống ............................................................31

Hình 5-1. Tank chứa rỉ đường ................................................................................45
Hình 5-2. Cân lưu lượng ........................................................................................46
Hình 5-3. Thùng pha lỗng sơ bộ và xử lý mật rỉ ...................................................47
Hình 5-4. Thiết bị làm nguội ống lồng ống ............................................................48
Hình 5-5. Thùng pha lỗng liên tục ........................................................................50
Hình 5-6. Thùng pha lỗng liên tục ........................................................................51
Hình 5-7. Thiết bị nhân giống cấp I, II ...................................................................53
Hình 5-8. Thiết bị lên men .....................................................................................53
Hình 5-9. Thiết bị tách CO2 ...................................................................................54
Hình 5-10. Thùng chứa giấm chín..........................................................................55
Hình 5-11. Tháp thơ...............................................................................................56
Hình 5-12. Thiết bị hâm giấm ................................................................................57
Hình 5-13. Thiết bị tách bọt ...................................................................................59
Hình 5-14. Thiết bị ngưng tụ cồn thơ .....................................................................59
Hình 5-15. Thiết bị ống xoắn ruột gà .....................................................................60
Hình 5-16. Thiết bị hồi lưu ở tháp tinh ...................................................................61
Hình 5-17. Thiết bị ngưng tụ và làm nguội cồn đầu ...............................................62
ix


Hình 5-18. Thiết bị gia nhiệt ................................................................................. 63
Hình 5-19. Thùng chứa cồn sản phẩm ................................................................... 66
Hình 5-20. Thùng chứa cồn nhạt ........................................................................... 67
Hình 5-21. Thùng chứa cồn đầu ............................................................................ 67
Hình 5-22. Thùng chứa dầu fusel .......................................................................... 68
Hình 5-23. Thùng chứa H2SO4 .............................................................................. 69
Hình 5-24. Thùng chứa chất dinh dưỡng ............................................................... 69
Hình 5-25. Thùng chứa chất sát trùng ................................................................... 70
Hình 7-1. Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy............................................................ 82

DANH SÁCH BẢNG

x


Bảng 2-1. Thành phần hóa học của rỉ đường ............................................................6
Bảng 4-1. Biểu đồ nhập liệu...................................................................................32
Bảng 4-2. Biểu đồ sản xuất của nhà máy................................................................32
Bảng 4-3. Bảng hao hụt và tổn thất qua các công đoạn ..........................................33
Bảng 4-4. Khối lượng riêng của rượu thay đổi theo nhiệt độ ..................................42
Bảng 4-5. Bảng tổng kết cân bằng vật chất ............................................................44
Bảng 5-1. Bảng tổng kết thiết bị.............................................................................73
Bảng 6-1. Bảng tổng kết tính hơi trong một ca .......................................................76
Bảng 7-1. Nhân lực lao động cho sản xuất trong nhà máy ......................................83
Bảng 7-2. Tổng kết các cơng trình .........................................................................87

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
KÝ HIỆU:
H: Chiều cao
xi


D: Đường kính
D x R x C: Dài x Rộng x Cao
R: Bán kính
T: Thời gian
t: Nhiệt độ
p: Áp suất
CHỮ VIẾT TẮT:
FO: Dầu Fuel Oil (còn gọi là dầu mazut)

KCS: Phòng kiểm tra chất lượng
TNHH: Trách nhiệm hữu hạn
TCVN: Tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia

xii


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96° từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm

MỞ ĐẦU

Ngày nay, ngành công nghiệp sản xuất đường đang ngày càng phát triển và mở
rộng nhanh chóng vì tầm quan trọng của nó. Đường là chất dinh dưỡng cung cấp năng
lượng, là nguyên liệu của nhiều sản phẩm thực phẩm và các ngành công nghiệp khác
như bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp, sữa,… So với ngành đường thế giới, Việt Nam
hiện nay đứng thứ 14 về diện tích trồng mía và sản lượng đường. Bên cạnh đó, mức
tiêu hao mía trong q trình sản xuất đường của nước ta cũng cịn rất cao. Vì vậy
lượng rỉ đường được tạo ra trong quá trình sản xuất đường là rất lớn. Với nguồn
nguyên liệu dồi dào cùng với ngành công nghệ lên men đã phát triển. Việc ứng dụng
những thành tựu của khoa học kỹ thuật vào sản xuất đã và đang tạo ra những sản
phẩm cồn từ rỉ đường có chất lượng đáp ứng nhu cầu cuộc sống của con người.
Cồn hay còn gọi là ethanol, rượu etylic,… được sản xuất theo hai phương pháp
chính là phương pháp hydrat hóa etylen và phương pháp sinh học. Tuy nhiên phương
pháp sinh học được sử dụng phổ biến hơn do có những ưu điểm như đơn giản, rượu
sản xuất ra thơm,... Còn phương pháp hóa học có nhiều nhược điểm như tạo ra nhiều
sản phẩm phụ, gây ăn mòn thiết bị, độc hại, hiệu suất thu hồi khơng cao, bã rượu khó
sử dụng. Cồn có thể sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau như: gạo, ngơ,
khoai, sắn, rỉ đường,… Trong đó, việc sản xuất cồn từ nguyên liệu rỉ đường có ý
nghĩa kinh tế cao vì khơng có các q trình nghiền, nấu nguyên liệu và đường hóa
như đối với các nguyên liệu từ tinh bột, một mặt sử dụng triệt để phế liệu từ quá trình

sản xuất đường.
Cồn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: Trong công nghệ hóa
chất, làm dung mơi cho các phản ứng hóa học. Đối với quốc phịng cồn được dùng
làm thuốc súng khơng khói, nhiên liệu hỏa tiễn. Trong y tế, nó là chất sát trùng hoặc
pha thuốc. Trong nơng nghiệp, cồn cịn dùng sản xuất thuốc trừ sâu. Cồn còn được
sử dụng như là một dung môi trong ngành công nghiệp in ấn, cao su tổng hợp, sơn
điện tử, dệt may, pha hương liệu, làm chất đốt,… Ngày nay, cồn được dùng để thay
thế một phần nhiên liệu cho động cơ ô tơ, sử dụng làm nhiên liệu sinh học nên góp
phần giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường.
Ngồi việc ứng dụng sản phẩm cồn thì các sản phẩm phụ của quá trình sản xuất
cồn như CO2, bã rượu, dầu fusel cũng mang lại những lợi ích rất to lớn. Do đó mà
cơng nghệ sản xuất cồn sẽ càng phát triển mạnh trong tương lai và chiếm vị trí quan
trọng trong ngành cơng nghiệp thực phẩm.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương Thảo

Hướng dẫn: Bùi Viết Cường

1


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96° từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm

Chính sự cần thiết từ ngành công nghệ sản xuất cồn đem lại cũng như những lợi
ích xuất phát từ nhu cầu thực tiễn mà tôi được giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản
xuất cồn 96o từ rỉ đường với năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm”.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương Thảo

Hướng dẫn: Bùi Viết Cường

2


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96° từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm

CHƯƠNG 1:

LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1. Vị trí địa lý và đặc điểm thiên nhiên
Qua tìm hiểu về vị trí địa lý, khí hậu, hệ thống giao thơng vận tải và các điều
kiện khác, tôi quyết định chọn địa điểm xây dựng nhà máy cồn etylic tại khu cơng
nghiệp Hồng Mai, thuộc thị xã Hoàng Mai, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An. Việc
xây dựng nhà máy tại đây có nhiều thuận lợi như gần nguồn nguyên liệu, điện nước
ổn định cho sản xuất, giao thơng thuận lợi. Thị xã Hồng Mai phía Tây và phía Nam
giáp huyện Quỳnh Lưu, phía Bắc giáp huyện Tĩnh Gia (Thanh Hóa), phía Đơng giáp
Biển Đơng [7].
Nghệ An nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa mưa nắng rõ
rệt. Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 23 ÷ 240C, lượng mưa bình qn hàng năm dao
động từ 1200 ÷ 2000 mm, độ ẩm trung bình trong năm dao động từ 80 ÷ 90%. Nghệ
An chịu ảnh hưởng chủ yếu của gió mùa Đơng Bắc [8].
1.2. Nguồn nguyên liệu
Nghệ An là tỉnh có diện tích trồng mía đường lớn trong cả nước, ở đây có cơng
ty TNHH mía đường Nghệ An với năng suất 8000 tấn mía cây/ngày. Do đó khi đặt
nhà máy tại đây thì tận dụng được nguồn rỉ đường dồi dào của nhà máy này. Lượng
rỉ đường vào khoảng 66 ÷ 110 tấn/ngày [9].
1.3. Hợp tác hóa
Nhà máy đặt tại khu cơng nghiệp Hồng Mai nằm cách cơng ty TNHH mía
đường Nghệ An khoảng 50 km. Nhà máy hợp tác với nhà máy đường để cung cấp
nguồn nguyên liệu, hợp tác với các nhà máy thực phẩm tại khu vực để tiêu thụ sản

phẩm chính và liên hệ với các nhà máy chế biến thức ăn gia súc hay các đơn vị chăn
ni để tiêu thụ bã. Nhà máy cịn có thể hợp tác hố với các nhà máy, xí nghiệp khác
trong khu công nghiệp để sử dụng chung một số cơng trình cung cấp điện, nước, giao
thơng, hệ thống xử lý nước thải,…
1.4. Nguồn cung cấp điện, nước
Nguồn cung cấp điện cho nhà máy sản xuất lấy từ lưới điện quốc gia. Ngồi ra
cịn sử dụng nguồn điện từ trạm điện của nhà máy (máy phát điện dự phòng) nhằm
đảm bảo sản xuất liên tục khi không sử dụng được lưới điện quốc gia.
Trong quá trình sản xuất nhà máy cồn sử dụng rất nhiều nước cung cấp cho lò
hơi, làm nguội máy móc, vệ sinh thiết bị, sinh hoạt,… 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,…
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương Thảo

Hướng dẫn: Bùi Viết Cường

3


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96° từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm

đạt yêu cầu mới đưa vào sử dụng.
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. Nhiên liệu
Nhiên liệu sử dụng là dầu FO, thu mua từ các trạm xăng hoặc liên hệ với cơng
ty xăng dầu của tỉnh để được cung cấp. Có thêm kho dự trữ để đảm bảo sản xuất.
1.7. Thoát nước

Trong nhà máy cồn có một lượng lớn nước thải: nước thải trong quá trình sản
xuất, nước vệ sinh các thiết bị, nước thải sinh hoạt,… có độ nhiễm bẩn lớn bao gồm
rất nhiều chất tồn tại dưới các dạng khác nhau, là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật
phát triển, nếu thải ra môi trường mà không qua xử lý sẽ ảnh hưởng đến sức khoẻ
công nhân, môi trường khu dân cư xung quanh nhà máy. Do đó nước thải của nhà
máy phải tập trung lại và xử lý trước khi đổ ra sông theo đường cống riêng của nhà
máy. Ngoài ra, cần tránh đọng nước thường xuyên gây ảnh hưởng đến cơng trình nhà
xưởng.
1.8. Giao thơng vận tải
Nhà máy nằm trên khu cơng nghiệp Hồng Mai của huyện Quỳnh Lưu được
quy hoạch mạng lưới giao thông thuận lợi. Huyện có quốc lộ 1A chạy dọc theo chiều
dài, có quốc lộ 36 nối từ quốc lộ 1A đến cơng ty TNHH mía đường Nghệ An. Nghệ
An hội tụ đầy đủ các tuyến giao thông đường bộ, đường sắt, đường hàng khơng,
đường biển, có đường quốc lộ 1A đi qua nên dễ dàng vận chuyển sản phẩm ra Bắc
hay vào Nam.
1.9. Nguồn nhân lực
Nghệ An là tỉnh có dân số đông, đứng thứ tư cả nước, bản chất con người ở đây
cần cù và sáng tạo là nguồn nhân lực lao động cho nhà máy. Nhà máy đặt gần các
trung tâm kinh tế của miền Trung nên có nhiều nguồn nhân lực đổ về đây bao gồm
nguồn nhân lực đã qua đào tạo và chưa qua đào tạo. Vì thế nguồn lao động cho nhà
máy có thể tuyển dụng từ lực lượng này, cũng là giải quyết việc làm tại chỗ cho người
dân.
Kết luận: Từ những tìm hiểu và phân tích trên, việc thiết kế và xây dựng một
nhà máy sản xuất cồn với năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm tại khu cơng nghiệp
Hồng Mai, huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An là hồn tồn hợp lí và kinh tế. Các điều
kiện trên cho phép giảm bớt chi phí đầu tư, đảm bảo sự hoạt động liên tục; đồng thời
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương Thảo

Hướng dẫn: Bùi Viết Cường

4


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96° từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm

giải quyết việc làm cho người dân, tăng ngân sách của nhà nước và đáp ứng nhu cầu
của người tiêu dùng.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương Thảo

Hướng dẫn: Bùi Viết Cường

5


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96° từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm

CHƯƠNG 2:

TỔNG QUAN

2.1. Nguyên liệu
2.1.1. Rỉ đường
2.1.1.1. Giới thiệu
Rỉ đường hay mật rỉ đường là sản phẩm phụ của ngành cơng nghiệp mía đường.
Mật rỉ đường là chất lỏng có màu đen, đặc sánh lại sau khi đã rút đường bằng phương
pháp cô đặc và kết tinh, chiếm tỷ lệ 3 ÷ 5% tùy thuộc vào chất lượng mía, điều kiện
canh tác và điều kiện sản xuất.
Mật rỉ đường được sử dụng làm nguyên liệu trong công nghiệp lên men để sản
xuất cồn, một loại nguyên liệu quan trọng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành

công nghiệp. Mật rỉ đường phù hợp với các điều kiện: chứa nhiều gluxit, giá rẻ, sản
lượng nhiều, sử dụng tiện lợi, nguồn cung cấp phổ biến. Vì vậy việc sử dụng rỉ đường
để sản xuất cồn là tối ưu, một mặt sử dụng triệt để phế liệu, mặt khác hạn chế việc sử
dụng các loại lương thực chứa tinh bột như: sắn, ngô, khoai để sản xuất cồn.
2.1.1.2. Thành phần hóa học của mật rỉ đường
Thành phần hóa học của rỉ đường được thể hiện ở bảng 2-1.
Bảng 2-1. Thành phần hóa học của rỉ đường
Thành phần

Tỉ lệ (%)

Nước

15 ÷ 20%

Saccharose

35 ÷ 40%

Đường khử

20 ÷ 25%

Chất khơ (80 Hợp chất vơ cơ
÷ 85%)
- Ca2+
- Mg2+

8 ÷ 10%
3,5%

0,4%

Nồng độ chất khơ chiếm 80 ÷ 85%. Trong đó 60% là đường gồm: 35 ÷ 40% là
đường saccharose, 20 ÷ 25% là đường glucose và fructose, 34% là thành phần khơng
phải đường gồm: 8 ÷ 10% là hợp chất vơ cơ và 30 ÷ 32% là hợp chất hữu cơ. Hàm
lượng trung bình của các chất vơ cơ trong chất khô: K2O (76,4%), Na2O (11,1%),
CaO (3,5%), MgO (0,4%), SO3 (2,8%), Cl- (5,0%), các oxit khác (0,8%). Trong rỉ
đường lượng P2O5 chiếm 0,02 ÷ 0,05%; P2O5 rất cần cho sự phát triển của nấm men.
Hợp chất hữu cơ gồm các chất chứa nitơ, cacbon, oxy và hydro, chất hữu cơ khơng
chứa nitơ gồm có: pectin, chất nhầy furfurol và oxymetyl furol,… Ngồi ra cịn chứa
các chất khử nhưng khơng lên men được như caramen, chất màu,… Hợp chất hữu cơ
chứa nitơ phần lớn là dạng amin như glutamic, leucine, alanin,… Lượng nitơ trong rỉ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương Thảo

Hướng dẫn: Bùi Viết Cường

6


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96° từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm

đường mía chỉ khoảng 0,5 ÷ 1%. Do chứa ít nitơ nên khi lên men rỉ đường chúng ta
phải bổ sung lượng nitơ từ ure hoặc amoni sunfat. Ngoài bổ sung ngồn nitơ, cần thêm
nguồn phospho để giúp cho sự phát triển bình thường của nấm men [1].
2.1.1.3. pH và độ đệm của mật rỉ
Bình thường pH của mật rỉ từ 6,8 ÷ 7,2; rỉ mới sản xuất ra có thể có pH = 7,2 ÷
8,9; độ kiềm của rỉ khoảng 0,5 ÷ 2° (1° kiềm tương đương với 1ml dung dịch H2SO4
1N trung hòa hết 100g rỉ). Độ kiềm gây ra bởi các muối canxi của axit cacbonic và
các axit hữu cơ khác. Độ đệm được biểu thị bằng thể tích dung dịch H2SO4 1N cần
thiết để điều chỉnh dung dịch gồm 100g rỉ và 100g nước tới pH = 4,5. Tùy theo pH

của mật rỉ, độ đệm có thể từ 14 đến 45 [1].
2.1.1.4. Vi sinh vật trong mật rỉ
Mật rỉ nhận được từ sản xuất luôn chứa một lượng vi sinh vật trong đó nguy
hiểm nhất là vi khuẩn lactic và axit axetic. Mức độ nhiễm khuẩn được xác định bằng
sự tăng độ chua khi để mật rỉ “tự lên men”, mức tăng độ chua (khi tự lên men sau 24
giờ) trong phạm vi 0,2 ÷ 0,3° được xem là bình thường.
Thực tế trong 1g mật rỉ chứa tới 100000 vi sinh vật khơng nha bào và 15000 có
khả năng tạo bào tử. Ở mật rỉ bị nhiễm nặng con số vi sinh vật có thể đạt 500000. Tuy
nhiên, đối với rỉ đường có nồng độ trên 70% hầu hết các vi sinh vật trong mật rỉ đều
chịu nằm yên, nhưng pha loãng chúng bắt đầu hoạt động trở lại và làm giảm lượng
đường nhanh, dẫn đến tổn thất. Trong q trình sản xuất cần có biện pháp xử lý phù
hợp như tiến hành gia nhiệt hoặc sử dụng chất sát trùng nhằm diệt bớt và hạn chế hoạt
động của tạp khuẩn [10].
2.1.1.5. Bảo quản rỉ đường
Rỉ đường được bảo quản trong các bồn chứa hình trụ, bằng thép hoặc bằng bê
tơng cốt thép. Thể tích thùng được tính tốn sao cho lượng rỉ đường dự trữ đủ để sản
xuất trên 5 tháng. Thơng thường bồn chứa có thể tích vào khoảng 600 ÷ 5000 m3.
Yêu cầu bồn chứa phải có đầy đủ các thiết bị kiểm tra như phao báo mức, nhiệt kế,…
Cần có hệ thống ống hơi nước bố trí gần đường ống dẫn rỉ đường đến bơm để gia
nhiệt rỉ đường giúp rỉ đường dễ di chuyển trong trường hợp rỉ đường bị sánh lại khi
trời lạnh. Ngồi ra cũng cần có hệ thống bơm đảo trộn rỉ đường trong bồn chứa để
cho rỉ đường đồng nhất, đảm bảo chất lượng rỉ đường đồng đều trước khi đưa vào sản
xuất.
Trong q trình bảo quản rỉ đường ln có một lượng rỉ đường bị tổn thất. Trong
đó chủ yếu là do sự bay hơi nước. Theo nghiên cứu cho thấy, sự tổn thất khối lượng
do bay hơi nước hàng tháng vào khoảng 0,2%.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương Thảo

Hướng dẫn: Bùi Viết Cường

7


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96° từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm

Khi hàm lượng chất khơ trong rỉ đường lớn hơn 75% thì lượng nấm men dại, vi
khuẩn lên men tạo axit rất ít, bảo đảm chất lượng rỉ đường trong suốt thời gian bảo
quản thay đổi không đáng kể. Nếu hàm lượng chất khơ trong rỉ đường nhỏ hơn 70%
thì sự tổn thất rỉ đường lên đến 1,3% so với khối lượng rỉ đường. Sự tổn thất tăng
mạnh khi hàm lượng chất khô của rỉ đường nhỏ hơn 40%. Ngoài ra, trong quá trình
bảo quản rỉ đường cũng xảy ra phản ứng maillard tạo thành melanoidin. Phản ứng
này xảy ra vừa làm mất đường vừa giảm lượng axit amin gây khó khăn cho quá trình
lên men sau này.
Để tránh hiện tượng vi sinh vật phát triển, trong quá trình bảo quản cần giữ cho
rỉ đường khơng bị pha lỗng. Muốn vậy bồn chứa rỉ đường phải được đậy kín khơng
cho mưa bên ngồi xâm nhập vào và hạn chế dùng nước rửa. Đồng thời dùng các chất
sát trùng như formol, Na2SiF6 [10].
2.1.2. Nước
Trong công nghiệp sản xuất cồn, nước được sử dụng rộng rãi với nhiều mục
đích như nước dùng để xử lý nguyên liệu, nấu nguyên liệu, làm nguội bán thành phẩm
và thành phẩm, vệ sinh thiết bị, cấp nước cho lò hơi,… Ngồi ra, nước cịn dùng cho
sinh hoạt, chữa cháy trong khu vực sản xuất. Nguồn nước cung cấp cho nhà máy sản
xuất cồn là nước ngầm hay nước máy từ thành phố.
Chất lượng nước phải đảm bảo các yêu cầu: Trong suốt, không màu, không mùi,
độ cứng không quá 7mg/l. Khả năng oxy hóa 1 lít nước khơng q 2ml KMnO4 0,01N.
Chất cặn khơng vượt q 1000mg/l, khơng có muối kim loại nặng Hg, Ba,... Hàm
lượng các muối không vượt quá yêu cầu (mg/l): Cl- ≤ 0,5mg/l; SO42- ≤ 80mg/l; NO3≤40mg/l. Khơng cho phép có NH3 và muối của axit nitric (HNO3) [2].
2.1.3. Nấm men
Sử dụng chủng nấm men rượu Saccharomyces cerevisiae. Để sản xuất cồn từ
nguyên liệu rỉ đường có thể dùng các chủng nấm men sau:

- Chủng nấm men 396 Trung Quốc: 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 khơng 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 đường glucose, fructose, saccharose
và 1/3 đường rafinose.
- 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 ÷ 37oC, độ pH từ 4,5 ÷
5 nồng độ lên men có thể đạt 18 ÷ 24%, chịu được chất sát trùng với nồng độ từ 0,02
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương Thảo

Hướng dẫn: Bùi Viết Cường

8


Thiết kế nhà máy sản xuất cồn 96° từ rỉ đường năng suất 12,5 triệu lít sản phẩm/năm

÷ 0,025% so với khối lượng dịch lên men. Kích thước tế bào t 4 ữ 5 x 6 ữ 9 (àm) t
bo có dạng hình trứng, tốc độ phát triển nhanh [3].
Chọn chủng nấm men T để lên men dịch đường từ mật rỉ. Vì chủng nấm men T
phù hợp với điều kiện lên men cồn được sản xuất từ rỉ đường.
2.1.4. Chất hỗ trợ kĩ thuật
- Axit sunfuric có tác dụng điều chỉnh pH môi trường, tiêu diệt vi sinh vật lạ
trong q trình đường hóa, tách cặn MgSO4, CaSO4.
- Sunfat amon: Đảm bảo lượng đạm cho nấm men sinh trưởng, phát triển tạo ra
nhiều rượu.
- Nhóm các hóa chất xử lý nước như: Than hoạt tính, hạt nhựa,…
- Hóa chất sát trùng như Na2SiF6 bổ sung trong quá trình lên men để hạn chế và

ngăn chặn sự nhiễm khuẩn trong q trình lên men.
2.2. Một số q trình chính trong sản xuất cồn
2.2.1. Chuẩn bị dịch đường lên men
2.2.1.1. Pha loãng và xử lý dịch mật
Trong mật rỉ thường chứa từ 100.000 đến 500.000/g các tạp khuẩn không nha
bào và khoảng từ 15.000 đến 50.000/g tạp nhiễm có nha bào. Trong điều kiện nồng
độ chất khô trong mật rỉ lớn hơn 75% chúng không sinh trưởng và phát triển nhưng
vẫn bảo vệ được sự sống của mình. Khi pha lỗng tới nồng độ thấp, chúng sẽ bắt đầu
phát triển và tiêu hao đường của mật rỉ. Vì vậy cần xử lý nhằm diệt hết hoặc giảm bớt
các tạp khuẩn, đồng thời phá hủy các chất keo và loại bớt các tạp chất. Trước khi xử
lý người ta thường pha loãng sơ bộ mật rỉ tới 50 ÷ 55% chất khơ. Nếu để ở nồng độ
cao thì độ nhớt sẽ lớn, khả năng diệt tạp khuẩn và loại tạp chất sẽ kém. Nhưng nếu
pha lỗng tới nồng độ thấp thì sẽ tốn thiết bị, tốn hơi nhưng diệt được nhiều tạp khuẩn,
tạp chất tách khỏi dịch dễ dàng hơn. Mật rỉ sau pha loãng sơ bộ và xử lý được bơm
lên chứa ở thùng cao vị hoặc trực tiếp pha luôn tới nồng độ gây men và lên men [1].
2.2.1.2. Pha lỗng tới nồng độ lên men
Có 2 phương pháp lên men là lên men một nồng độ và lên men hai nồng độ.
Pha loãng tới nồng độ nào là tùy theo phương pháp lên men. Phương pháp lên
men một nồng độ có ưu điểm là đơn giản, dễ thực hiện, được áp dụng khá phổ biến.
Nhưng nó có nhược điểm là cùng một nồng độ dịch mà phải thực hiện 2 nhiệm vụ
vừa gây men giống, vừa lên men tạo ethanol, nên hàm lượng ethanol trong giấm chín
rất thấp. Khơng chủ động kiểm soát được chất lượng men giống trước khi lên men kị
khí tạo ethanol. Do vậy, hiệu suất lên men thường thấp, chất lượng cồn thu được
không cao. Để khắc phục những nhược điểm trên, người ta sử dụng phương pháp lên
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Phương Thảo

Hướng dẫn: Bùi Viết Cường

9