Đồ án tốt nghiệp - 1 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
LỜI MỞ ĐẦU
Từ lâu, ngành công nghệ lên men nói chung và công nghệ sản xuất rượu
etylic nói riêng đã phát triển và ngày càng lớn mạnh. Với việc ứng dụng những
thành tựu của khoa học kỹ thuật vào sản xuất đã và đang tạo ra những sản phẩm
rượu etylic có chất lượng nhằm đáp ứng nhu cầu cuộc sống ngày càng cao của
con người.
Rượu là đồ uống có mặt khắp mọi nơi trên thế giới, từ những loại rất ngon và
đắt đỏ như vang, whisky, vodka cho đến những loại bình dân, luôn có mặt trong
mọi cuộc vui đến bữa ăn hằng ngày. Ở Việt Nam nghề nấu rượu cũng có từ lâu
đời trong nhân dân tạo ra các sản phẩm truyền thống có tên gọi quen thuộc là
“rượu quốc lủi ”, “rượu nút lá chuối khô ”, rượu Hoa Mai, Bầu Đá, Kim Long…
. Để có các sản phẩm rượu pha chế ngon cần phải có cồn chất lượng tốt.
Ngoài mục đích sử dụng làm đồ uống, rượu etylic còn được sử dụng trong
nhiều lĩnh vực khác như: trong công nghệ hoá chất, làm dung môi cho các phản
ứng hoá học, nguyên liệu. Đối với quốc phòng rượu etylic được dùng làm thuốc
súng không khói, nhiên liệu hoả tiễn. Trong y tế, rượu etylic là chất sát trùng
hoặc pha thuốc. Trong nông nghiệp, rượu còn dùng sản xuất thuốc trừ sâu. Đối
với ngành dệt rượu còn dùng làm thuốc nhuộm, tơ nhân tạo, dùng làm sơn vecni
trong chế biến gỗ. Trong tương lai rượu được sử dụng làm nhiên liệu sinh học vì
sản phẩm cháy không gây ô nhiễm môi trường.
Chính sự cần thiết đó nên ngành công nghệ sản xuất rượu etylic đã đem lại
thu nhập đáng kể, đóng góp to lớn trong nền kinh tế quốc dân. Có nhiều nguồn
nguyên liệu để sản xuất rượu etylic, với nền tảng của một quốc gia có nền sản
xuất nông nghiệp đã tạo nên sự đa dạng trong nguồn nguyên liệu chứa tinh bột
cung cấp cho sản xuất cồn, đặc biệt là sắn lát .
Trên cơ sở đó, em được giao nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic
từ tinh bột năng suất 60000 lít cồn 96
o
/ngày”.


sát thực tế trong địa bàn tỉnh, nhận thấy Khu công nghiệp Nam Đông Hà, thành phố
Đông Hà là rất thích hợp để xây dựng một nhà máy sản xuất cồn etylic từ tinh bột
(nguyên liệu sắn) năng suất 60000 lít cồn 96
o
/ngày.
1.2. Đặc điểm tự nhiên
Khu Công Nghiệp (KCN) Nam Đông Hà được thành lập vào năm 2004 với
tổng mức đầu tư là 118.359 tỷ đồng, diện tích 98.653 ha. Thời gian qua, tỉnh đã

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ SVTH: Trần Thị Thu Hải
tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Đồ án tốt nghiệp - 3 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
quan tâm đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng nên KCN Nam Đông Hà đã hoàn thành hệ
thống đường bê tông thảm nhựa, cấp điện, nước và đang chuẩn bị xây dựng hệ
thống xử lý nước thải tập trung, hệ thống thoát nước
Phía Bắc là thành phố Đông Hà, đồng thời nơi đây giáp với tuyến đường
Quốc lộ 1A thuận lợi cho giao thông, thuận tiện vận chuyển nguyên liệu và sản
phẩm.
Đông hà chịu ảnh hưởng sâu sắc của hai loại gió mùa: gió mùa đông bắc hoạt
động từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau và gió mùa tây nam hoạt động từ tháng 4 đến
tháng 9. Hướng gió chính là hướng Đông - Nam.
Nhiệt độ trung bình hàng năm: 26-34
0
C
Độ ẩm tương đối trung bình năm: 80-85%.
1.3. Vùng nguyên liệu
Với vị của trí nhà máy thì nguồn nguyên liệu chính được cung cấp bởi 4

lúc khởi động máy, chạy thiết bị…Ngoài ra nhà máy còn có dự phòng các máy phát
điện công suất nhỏ chạy bằng nhiên liệu dầu diezen để phòng khi mất điện.
1.6. 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.
1.7. Nhiên liệu
Nhiên liệu dùng cho lò hơi là dầu DO, dầu FO, gas.
1.8. Nguồn cung cấp nước và xử lý nước
Nước dùng trong nhà máy thì chủ yếu là để sản xuất, sinh hoạt, tưới cây,
phòng cháy chữa cháy, để vệ sinh thiết bị và nhà xưởng. Vì thế nước được lấy trực
tiếp từ nhà máy nước Quảng Trị.
1.9. Giao thông vận tải
Giao thông vận tải đóng vai trò quan trọng đối với tất cả các nhà máy. Hằng
ngày, tại nhà máy có rất nhiều chuyến xe đến và đi để chở nguyên liệu vào sản xuất,
và chở sản phẩm đi tiêu thụ.
Khu công nghiệp Nam Đông Hà nằm gần ga Đông Hà và quốc lộ 1A, cách
trung tâm thị xã Đông Hà 2 km, cách cửa khẩu quốc tế Lao Bảo 80 km, cách cảng
Cửa Việt 15 km, nằm gần trục đường hành lang kinh tế đông - tây sẽ là lợi thế để
giảm chi phí vận chuyển, lưu thông hoạt động dễ dàng.
1.10. Nguồn nhân lực
Tỉnh Quảng Trị là một tỉnh còn rất nghèo. Dân số đông, cuộc sống nhân dân

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ SVTH: Trần Thị Thu Hải
tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Đồ án tốt nghiệp - 5 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
còn nhiều cơ cực, và tỉnh có các huyện miền núi đông dân cư. Nên việc xây dựng

2.1.1. Sắn
2.1.1.1. Giới thiệu về sắn
Sắn có tên khoa học: Manihot Esculenta là cây lương thực ưa ẩm, có nguồn
gốc từ lưu vực sông Amazone Nam Mỹ. Đến thế kỉ XVI được trồng ở châu Á và
châu Phi.
Ở nước ta, sắn được trồng ở khắp nơi từ Nam tới Bắc nhưng do quá trình
sinh trưởng và phát triển của sắn kéo dài, sắn giữ đất lâu nên chỉ các tỉnh trung du
và thượng du Bắc Bộ như: Phú Thọ, Tuyên Quang, Hòa Bình… là những nơi có
điều kiện trồng trọt thích hợp hơn cả.
Sắn gồm nhiều giống khác nhau. Nhân dân ta thường căn cứ vào kích thước, màu
sắc củ, thân, gân lá mà phân loại:
- Sắn dù: Cây thấp (không quá 1,2m), đốt ngắn, thân cây khi non màu xanh
nhạt, cuống và gân lá màu hơi trắng, lá xòe như cái ô. Vỏ gỗ nâu sẫm, vỏ cùi và thịt
sắn đều trắng. Hàm lượng axit xyanuahydric cao ăn bị ngộ độc, hàm lượng bột cao.
- Sắn vàng: Khi còn non thân cây màu xanh sẫm, cuống lá màu đỏ, có sọc
nhạt. Củ sắn dài, to, vỏ gỗ màu vàng nâu, vỏ cùi màu trắng, thịt sắn màu vàng nhạt,
khi luộc màu vàng rõ rệt hơn, mềm, ít xơ, ít nhựa, ăn dẻo thơm, không gây ngộ độc.
- Sắn đỏ: Thân cây cao (3m), khi non màu xanh thẫm, đốt dài, cuống và gân
lá màu đỏ thẫm. Củ dài, to, vỏ gỗ màu nâu đậm, vỏ cùi dày màu hơi đỏ, thịt trắng.

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ SVTH: Trần Thị Thu Hải
tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Hình 2.1. Cây và củ sắn
Đồ án tốt nghiệp - 7 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
- Sắn trắng: Thân cây cao, khi non màu xanh nhạt, cuống và gân lá đỏ. Củ
ngắn, mập, vỏ gỗ màu xám nhạt, thịt trắng. Khi luộc bở, thơm, ít nhựa.
Trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại là sắn đắng

Có gân lá nổi rõ ở mặt sau. Lá mọc so le, xếp trên thân theo đường xoắn ốc.
Lá non ở ngọn sắn có màu xanh hay tím. Lá già màu xanh, chiều dài từ 8÷20
cm, chiều rộng 1÷6 cm. Mặt trên lá có màu xanh thẫm, mặt dưới có màu xanh nhạt.
Cuống lá dài khoảng 9÷20 cm có màu xanh, tím hoặc xanh điểm tím tùy
giống.

c. Rễ
Mọc từ mắt và mô sẹo của hom, lúc đầu mọc ngang sau đó cắm sâu xuống
đất. Theo thời gian chúng phình to ra và tích lũy bột thành củ.
d. Củ
Củ sắn có hai đầu nhọn, chiều dài biến động từ 25÷200 cm, trung bình
khoảng 40÷50 cm. Đuờng kính củ thay đổi từ 2÷25 cm, trung bình 5÷7 cm. Nhìn
chung, kích thước và trọng lượng củ thay đổi theo giống, điều kiện canh tác và độ
màu của đất.

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ SVTH: Trần Thị Thu Hải
tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Hình 2.2. Thân sắn và cấu tạo của thân cây sắn
Hình 2.4. Củ sắn và cấu tạo của củ sắn
Hình 2.3. Lá sắn
Đồ án tốt nghiệp - 9 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
Cấu tạo của củ sắn bao gồm:
- Vỏ gồm vỏ gỗ và vỏ cùi:
+ Vỏ gỗ: Bao bọc ngoài cùng củ sắn. Màu sắc từ trắng xám tới vàng, vàng
sẫm hay nâu tùy thuộc loại giống. Thành phần cấu tạo chủ yếu là xenlulloza và
hemixenlulloza, hầu như không có tinh bột vì vậy nó rất bền, giữ vai trò bảo vệ cho
củ ít bị tác động từ bên ngoài. Vỏ gỗ rất mỏng, chiếm khoảng 0,5÷3% khối lượng

tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Đồ án tốt nghiệp - 10 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
(C
10
H
17
O
6
N) và lotaustralin (C
11
H
19
O
6
N). Bình thường phazeolunatin không độc
nhưng khi thủy phân dưới tác dụng của enzyme hay axit thì các glucozit này sẽ
giải phóng axit HCN gây độc. Thông thường thì các độc tố tập trung ở cùi vỏ và
ở vỏ củ.
C
10
H
17
O
6
N

+ H

-
≤ 35 mg/l
Không cho phép có NH
3
và muối của axit nitric.
Không có các kim loại nặng như Hg, Ba, Cr
Không có amoniac (NH
3
), sunfuahydro (H
2
S), chất cặn không vượt quá: 1mg/lít.
Nước mặt (sông) chứa lượng muối khoáng thấp: 40-500 mg/lít, tạp chất hữa cơ
khoảng: 2-100 mg/lít. Nước ngầm hàm lượng muối khoáng nhiều hơn: 500-3000
mg/lít, hàm lượng các chất hữu cơ không vượt quá 4 mg/lít và vi sinh vật hầu như
không có. Trong công nghiệp sản xuất rượu, độ cứng trong nước quá lớn ảnh hưởng
đến quá trình nấu nguyên liệu, đường hoá và lên men.

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ SVTH: Trần Thị Thu Hải
tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Đồ án tốt nghiệp - 11 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
2.3. Nấm men [5;tr 206 - 227]
2.3.1. Đặc tính chung của nấm men

Hình 2.5: Saccharomyces cerevisiae [19]
Nấm men là tên chung để chỉ nhóm nấm thường cấu tạo đơn bào, sinh sôi nảy
nở bằng cách nảy chồi. Nấm men sống đơn độc hay từng đám không di động, phân
bố rộng rãi trong tự nhiên

- Nấm men chủng II (Saccharomyces cerevisiae Rase II): Sinh bọt nhiều và thích
nghi ở độ axit thấp, sức kháng cồn cao, không lên men được đường lactoza. Kích
thước tế bào 5,6 - 7µm
- Nấm men chủng XII (Saccharomyces cerevisiae Rase XII): Phân lập ở Đức
năm 1902, tốc độ phát triển nhanh và ít sinh bọt, sau 24h một tế bào có thể phát
triển thêm 56 tế bào mới. Lên men ở nhiệt độ cao và lên men được nhiều loại
đường, có thể lên men đạt 13% rượu trong môi trường. Nấm men Rasse XII thuộc
loại lên men nổi, được phân bố rất đều trong toàn bộ dịch lên men, không tạo thành
đám trắng. Kích thước tế bào 5 - 8µm.
- Nấm men MTB Việt Nam (men thuốc bắc): Được phân lập tại nhà máy rượu
Hà Nội từ men thuốc bắc. Lên men được nhiều loại đường ở nhiệt độ cao (39 –
40
0
C), chịu độ axit tương đối cao (1 – 1,5
0
), nồng độ rượu có thể đạt được 12 - 14%.
Đặc biệt, qua nhiều năm thuần hóa, nấm men này đã phát triển và lên men tốt ở môi
trường có 0,02 – 0,025% chất sát trùng Na
2
SiF
6
.
Chọn nấm men chủng XII để lên men dịch đường hóa từ tinh bột.
2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của nấm men chủng XII.
+ Nhiệt độ: Nấm men chủng XII phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 30 – 33
0
C. Nhiệt
độ tối đa 38
0
C, tối thiểu 5

hóa của malt. Nước malt chuẩn bị như sau: Gạo tẻ đem nấu cháo đặc, rồi làm nguội
xuống 55 - 58
0
C. Sau đó cho đường hóa bằng malt đã nghiền nhỏ với tỉ lệ 15 - 20%
so với gạo. Giữ nhiệt độ đường hóa 55-5
0
C trong 4-6 giờ, thử khả năng thủy phân.
Nâng nhiệt độ 95 - 100
0
C, sát trùng và lọc nhanh. Dịch đường được phân phối vào
ống nghiệm 10 ml, bình tam giác 250 ml, bình cầu 900 ml. Nút bông bình và đem
tiệt trùng ở áp suất 1 kg/cm
2
, trong thời gian 30 phút.
+ Môi trường 10 lít, có thể lấy dịch trực tiếp ở thùng đường hóa trong sản xuất
và bổ sung thêm nấm mốc (5 - 7%) để đảm bảo nồng độ cho nấm men phát triển,
sau đó đem lọc, tiệt trùng, làm nguội về nhiệt độ 35 - 36
0
C và tiếp men giống từ
thùng 100 lít.
Khi chuyển giống từ bình nọ sang bình kia cần tuân thủ nghiêm ngặt các điều
kiện vệ sinh.
+ Nhân giống trong sản xuất:

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ SVTH: Trần Thị Thu Hải
tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Đồ án tốt nghiệp - 14 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch

65
o
C , Fungamyl 800L hoạt động thủy phân tinh bột thành dextrin giống như các α
-amylaza khác, tuy nhiên có một lượng lớn mantoza được tạo thành. Fungamyl
800L có thể hoạt động thủy phân tinh bột ở pH = 4,5 và không đòi hỏi điều kiện có
muối Ca cho sự ổn định của nó.

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ SVTH: Trần Thị Thu Hải
tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Đồ án tốt nghiệp - 15 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
- Spiritamylaza Novo 150L : là một glucoamylaza lỏng cô đặc, được thủy phân
tinh bột trong công nghệ lên men rượu. Emzym này thủy phân tinh bột hoàn toàn
thành các đương lên men glucoza không có các dextrin trong các sản phẩm thủy
phân. Spiritamylaza Novo 150L giữ được hoạt tính và ổn định bền vững ở pH thấp
như là pH = 3 tại 60
0
C. Tính ổn định của spiritamylaza không phụ thuộc vào sự có
mặt của ion Caxi (Ca
2+
).
Nhà máy dùng chế phẩm Novo amylaza của Đan Mạch. Trong sản xuất cồn,
enzym này được sử dụng tăng hiệu suất đường hóa.

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ SVTH: Trần Thị Thu Hải
tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o

tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Đồ án tốt nghiệp - 17 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
+ Giảm được thời gian ở nhiệt độ và áp suất nấu cao do đó giảm tổn thất đường
tăng hiệu suất lên 7 lít cồn/tấn tinh bột.
+ Dùng được hơi thứ nên giảm được 15÷30 % lượng hơi dùng cho nấu.
+ Năng suất thiết bị tăng so với nấu gián đoạn.
Nhược điểm:
+ Tốn nhiều kim loại để chế tạo thiết bị.
+ Thiết bị cồng kềnh chiếm nhiều diện tích.
+ Nhiệt độ nấu chín vẫn cao gây tổn thất đường và tạo các sản phẩm không
mong muốn.
+ Khó vệ sinh do nhiều thiết bị và thiết bị nấu chín thêm có cấu tạo phức tạp.
3.1.1.3. Nấu liên tục
Đặc điểm:
+ Quá trình nấu chia ra làm 3 giai đoạn: nồi nấu sơ bộ, nồi nấu chín và nấu chín
thêm còn gọi là thiết bị tách hơi. Thời gian nấu được rút ngắn.
Ưu điểm:
+ Tận dụng được nhiều hơi thứ do đó giảm được chi phí hơi khi nấu.
+ Thời gian nấu ở nhiệt độ thấp và thời gian ngắn nên giảm tổn thất đường do
cháy và tạo melanoidin. Nhờ đó hiệu suất cồn tăng lên 5 lít so với nấu bán liên tục
và 12 lít/tấn tinh bột so với nấu gián đoạn
+ Năng suất riêng trên 1 m
3
thiết bị tăng khoảng 7 lần.
+ Tiêu hao kim loại để chế tạo thiết bị giảm khoảng 1/2 so với bán liên tục.
+ Dễ cơ khí và tự động hóa.
+ Tốn ít diện tích đặt thiết bị.

vậy nâng cao năng suất cồn.
+ Năng lượng giảm do quá trình nấu thực hiện ở áp suất và nhiệt độ thấp.
+ Tránh được hiện tượng lão hóa tinh bột (do amyloza và amylopectin đã được
thủy phân thành các dextrin).
+ Năng suất quá trình chuyển hóa thành đường lên men cao.
Nhược điểm:
+ Kích thước bột nghiền phải nhỏ khoảng 1mm.
+ Dễ cơ khí và tự động hóa.
3.1.2. Các phương pháp đường hóa [7, tr 62, 95 - 104]
Đường hóa dịch cháo nấu có thể tiến hành theo phương pháp liên tục, gián
đoạn. Muốn đạt hiệu quả cao trong quá trình thủy phân tinh bột thì vấn đề quan
trọng trước tiên là tác nhân đường hóa:
+ Dùng acid HCl hoặc H
2
SO
4
: Phương pháp này ít dùng vì giá thành cao mà
hiệu suất thu hồi thấp.
+ Dùng amylaza của thóc mầm (malt đại mạch): Một số nước Châu Âu vẫn còn
dùng phương pháp này.

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ SVTH: Trần Thị Thu Hải
tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Đồ án tốt nghiệp - 19 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
+ Dùng amylaza nhận được từ nuôi cấy vi sinh vật: Đây là phương pháp được
hầu hết các nước sử dụng trong sản xuất cồn.
+ Ở Việt Nam đa số các nhà máy cồn đều dùng amylaza thu được từ nấm mốc,

60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Đồ án tốt nghiệp - 20 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
+ Nếu có sự cố (nhiễm khuẩn, nấm mem kém, tình trạng lên men không bình
thường…) thì chỉ xảy ra trong phạm vi của thùng lên men đó, không ảnh hưởng đến
thùng lên men khác, xử lý nhẹ nhàng hơn.
Nhược điểm:
+ Chất lượng lên men không đồng đều
+ Hiệu suất lên men thấp.
+ Thời gian lên men dài so với các phương pháp khác.
3.1.3.2. Lên men bán liên tục (còn gọi là phương pháp lên men chu kì)
Lên men liên tục ở giai đoạn lên men chính và lên men gián đoạn ở giai đoạn
cuối. Đây là phương pháp cải tiến áp dụng với các nhà máy có công suất thấp hoặc
trung bình chưa đủ điều kiện và nhu cầu cải tạo chưa thực sự cần thiết.
Ưu điểm:
Phương pháp lên men chu kì có ưu điểm là đơn giản, rút ngắn được chu kì lên
men, đảm bảo được thời gian lên men cuối, nâng cao hiệu suất lên men. Tế bào nấm
men liên tục sinh sản trong giai đoạn lên men chính do đó không cần sử dụng men
giống thường xuyên.
Nhược điểm:
Thao tác phức tạp hơn, yêu cầu theo dõi chặt chẽ hơn so với lên men gián đoạn,
các thiết bị lên men được nối với nhau bởi một đường ống chung nên lắp đặt phức
tạp, cần chú ý việc giải phóng giấm chín và vệ sinh sát trùng các thùng, đặt biệt là
các thùng đầu dãy.
3.1.3.3. Lên men liên tục
Dịch đường và men giống liên tục đi vào và dịch giấm chín liên tục đi ra. Dịch
đường phải đi qua nhiều các thùng lên men: Thùng lên men chính, các thùng lên
men tiếp theo là lên men phụ. Nhiệt độ lên men thấp hơn so với lên men gián đoạn.
Ưu điểm:

nhiên độ bay hơi của hỗn hợp chỉ tăng theo nồng độ rượu trong pha lỏng tới một
nồng C% nào đó. Sau đó nếu tiếp tục thêm rượu vào pha lỏng thì độ bay hơi không
tăng nữa mà giảm đi. Lúc này định luật I không còn đúng nữa.
- Định luật II: Khi chưng cất và tinh chế ở áp suất khí quyển, ta chỉ có thể nhận
được cồn có nồng độ 97, 2% V. Thành phần hơi thoát ra từ dung dịch phụ thuộc vào
áp suất bên ngoài. Khi tăng áp suất của hệ thống hai cấu tử, cấu tử nào khi bay hơi
đòi hỏi nhiều năng lượng thì hàm lượng tương đối của nó sẽ tăng trong hỗn hợp
đẳng phí. Do đó khi chưng cất rượu trong điều kiện chân không thì có lợi hơn và có
thể thu được rượu với nồng độ cao hơn 97, 2%V phụ thuộc vào độ chân không.
3.1.4.2 Lý thuyết về tinh chế cồn
Tinh chế là quá trình tách các tạp chất khỏi cồn thô và nâng cao nồng độ cồn.
Cồn thô nhận được sau khi chưng cất còn chứa rất nhiều tạp chất ( trên 50 chất),
có cấu tạo và tính chất khác nhau. Trong đó gồm các nhóm chất như: aldehyt, este,
alcol cao phân tử và các axit hữu cơ. Hàm lượng chung của tất cả các tạp chất
không vượt quá 0,5% so với khối lượng cồn Etylic. Thành phần tạp chất nói chung

Thiết kế nhà máy sản xuất cồn etylic từ SVTH: Trần Thị Thu Hải
tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Đồ án tốt nghiệp - 22 - GVHD: Th.S Trần Xuân Ngạch
thay đổi phụ thuộc vào nguyên liệu. Có một số tạp chất mang tính đặc thù của từng
nguyên liệu.Còn sản xuất rượu từ tinh bột thường chứa furfuron và các tạp chất gây
vị đắng, đó là các tecpen.
Phân loại tạp chất:
-Trong việc tinh chế cồn người ta chia tạp chất thành ba loại sự phân loại
này chỉ mang tính quy ước vì tính chất của tạp chất có thể thay đổi tuỳ theo nồng độ
cồn trong tháp
-Tạp chất đầu : bao gồm nhóm chất dễ bay hơi hơn rượu etylic ở bất kỳ nồng

Nếu :
K = 1 Tạp chất trung gian.
K < 1 Tạp chất cuối.
K > 1 Trong hơi có nhiều tạp chất (tạp chất đầu).
Hệ số tinh chế cho ta dự đoán sơ bộ khoảng không gian chứa nhiều tạp chất
trong tháp. Tuy nhiên không xác định vị trí lấy tạp chất cụ thể
Để tách cồn thô khỏi giấm và tinh chế để nhận được cồn tinh chế có chất lượng
cao ta có thể thực hiện theo các phương pháp sau: phương pháp gián đoạn, phương
pháp bán liên tục và phương pháp liên tục, trên các sơ đồ thiết bị khác nhau, từ đơn
giản đến phức tạp, tuỳ theo điều kiện, vốn đầu tư và yêu cầu chất lượng của cơ sở
sản xuất.
3.2. Lập và thuyết minh dây chuyền công nghệ
3.2.1 Chọn dây chuyền công nghệ
Nguyên liệu sắn
Làm sạch
Nghiền nguyên liệu
Nấu sơ bộ (t
o
=80÷85
0
C) Enzyme Termamyl

Phun dịch hóa (t
o
=94÷96
0
C) Hơi
Hơi thứ
Nấu chín (t
o

0
C)
Nấm men sản xuất
Lên men (t
o
=30÷32
0
C)
Dấm chín Gia nhiệt

Hơi Tháp thô Bã rượu Làm lạnh cồn thô

Hơi Tháp trung gian Cồn đầu

Cồn đã tách cồn đầu Làm lạnh cồn đầu

Hơi Tháp tinh Dầu fusel

Làm lạnh

Cồn thực phẩm

Kho bảo quản


tinh bột (nguyên liệu tự chọn) năng suất Lớp : 08H2A
60.000 lít cồn 96
o
/ngày
Hình 3.1. Sàng rung
Hình 3.1. Sàng rung