ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
MỞ ĐẦU
Lịch sử của axit glutamic đã có hơn 100
năm và gắn liền tên tuổi của ông Kikunae
Ikeda. Trong bữa ăn gia đình, vợ ông chế biến
thức ăn thường cho rong biển vào. Ông nhận
thấy mùi vị của thức ăn đặc sắc hơn hẳn lên.
Kikunae Ikeda tiến hành nghiên cứu tại phòng
thí nghiệm riêng của mình để tìm hiểu xem
trong rong biển có chất nào mà làm cho thức
ăn đậm đà vị thịt như vậy. Cho đến năm 1907,
ông Kikunae Ikeda xác định được chất đó
chính là axit glutamic và ông tách được nó ra
khỏi rong biển. Ông không ngờ, công trình
nhận biết hoạt chất trong rong biển của ông
lại mở đường cho một ngành công nghiệp hùng mạnh ở thế kỉ 20 - Công nghiệp
sản xuất axit glutamic.
Axit glutamic thuộc loại axit amin thay thế nhưng có vai trò quan trọng
trong quá trình trao đổi chất ở cơ thể người và động vật.
Axit glutamic tham gia cấu tạo nên chất xám và chất trắng của não, kích
thích các phản ứng oxi hóa của não.
Khi vào cơ thể, axit glutamic chuyển hóa dưới dạng glutamat. Mỗi ngày, cơ
thể cần khoảng 10 gam glutamat, riêng não cần khoảng 2,3 gam glutamat.
Axit glutamic tham gia vào việc tạo thành protein và hàng loạt các axit
amin khác như: alanin, propin, xystin.
Vì vậy, trong y học, axit glutamic được xem là chất bổ não, chữa các bệnh
thần kinh phân lập, bệnh chậm phát triển về trí não, về tim mạch, các bệnh về cơ
bắp thịt.
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
Khu vực miền Trung và các tỉnh Tây Nguyên chưa có nhà máy sản xuất
axit glutamic, nguồn nguyên liệu phục vụ sản xuất của khu vực cũng phong phú.
Đây là một điều kiện rất thuận lợi để chúng ta tiến hành sản xuất loại sản phẩm
này nhằm cung cấp cho thị trường rộng lớn và tiến đến xuất khẩu. Với những ưu
điểm như vậy nên việc xây dựng một nhà máy sản xuất axit glutamic ở Gia Lai là
việc làm hợp lý và sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao trong quá trình hoạt động.
1.1. Đặc điểm tự nhiên của tỉnh Gia Lai
Gia Lai nằm ở khu vực phía Bắc của Tây Nguyên, có diện tích tương đối
lớn. Phía bắc giáp tỉnh Kon Tum, phía nam giáp tỉnh Đắk Lắk, phía tây giáp
Campuchia với 90 km đường biên giới quốc gia, phía đông giáp các tỉnh Quảng
Ngãi, Bình Định và Phú Yên. Đặc biệt có khu công nghiệp Trà Đa nằm trong
thành phố Plêiku là điều kiện rất thuận lợi cho vấn đề cung cấp điện, nước, hơi
và nhiên liệu.
Khí hậu gió mùa cao nguyên, một năm có hai mùa: mùa mưa bắt đầu từ
tháng 5 và kết thúc vào tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.
Lượng mưa trung bình từ 2.200 đến 2.500 mm ở vùng Tây Trường Sơn và từ
1.200 đến 1.750 mm ở vùng Đông Trường Sơn. Nhiệt độ trung bình năm là 22 –
25ºC [13].
1.2. Vùng nguyên liệu
Ở Gia Lai có nhà máy đường An Khê cách khu công nghiệp Trà Đa 80km
về phía Đông, là một trong những nhà máy đường lớn của khu vực nên việc cung
cấp nguyên liệu cho nhà máy rất thuận lợi. Nhà máy tinh bột sắn ở Kon Tum
cũng cách khu công nghiệp 50km về phía Bắc sẽ là nguồn cung cấp tinh bột cho
sản xuất.
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
Sân bay Pleiku có đường bay từ Pleiku đi thành phố Hồ Chí Minh,
Đà Nẵng, Huế, Hà Nội và ngược lại [14].
Ngoài ra, cửa khẩu Lệ Thanh ở Gia Lai và cửa khẩu Bờ Y ở Kon Tum sẽ là con
đường để vận chuyển sản phẩm sang Campuchia và Lào phục vụ cho xuất khẩu [16].
1.7. Nhân công và thị trường tiêu thụ
Nguồn nhân công sẽ được tuyển từ nguồn lao động của địa phương và các
vùng lân cận, lượng lao động vãn lai cũng dồi dào từ đó có thể thuê nhân công
với giá rẻ.
Thị trường tiêu thụ được chọn là thị trường của cả nước và hướng đến xuất
khẩu sang các nước trong khu vực, đặc biệt là khu vực Đông Nam Á.
1.8. Nguồn tiêu thụ sản phẩm
Nguồn tiêu thụ cho sản phẩm của công ty chủ yếu là hướng vào các công ty
chế biến thực phẩm, các công ty chế biến dược phẩm, các công ty chế biến thức
ăn gia súc, gia cầm trong khu vực vì đây là các công ty cần một lượng axit
glutamic để phục vụ cho việc sản xuất hàng năm. Ngoài ra, các chế phẩm trong
quá trình sản xuất cũng làm nguyên liệu cho nhà máy phân bón phục vụ cho
trồng trọt.
Bên cạnh đó xuất khẩu sản phẩm sang các nước Lào và Campuchia cũng là
thị trường cần được hướng tới trong quá trình hoạt động của nhà máy.
Kết luận: Với những điều kiện thuận lợi trên là hoàn toàn có thể xây dựng và
đảm bảo cho sự hoạt động của một nhà máy sản xuất axit glutamic tại khu
công nghiệp Trà Đa của tỉnh Gia Lai.
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
6
Hình 2.1: Cấu trúc phân tử axit glutamic [28]
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
Là phương pháp ứng dụng các phản ứng tổng hợp hóa học để tổng hợp nên
axit glutamic và các amino axit khác từ các khí thải của công nghiệp dầu hỏa hay
các nguồn khác. Phương pháp hóa này chỉ thực hiện được ở những nước có công
nghiệp dầu hỏa phát triển và yêu cầu kỹ thuật cao.
2.2.2. Phương pháp thủy phân:
Là phương pháp sử dụng các tác nhân xúc tác là các hóa chất (axit, kiềm)
để thủy phân nguồn nguyên liệu giàu protit ( khô dầu, khô lạc,…) ra một hỗn hợp
các amino axit, từ đó tách axit glutamic ra. Ưu điểm là áp dụng được vào các cơ
sở thủ công, bán cơ giới và cơ giới dễ dàng. Có nhược điểm là cần sử dụng
nguyên liệu giàu protit hiếm và đắt, cần nhiều hóa chất và thiết bị chống ăn mòn,
hiệu suất thấp, giá thành cao, gây ô nhiễm môi trường.
2.2.3. Phương pháp kết hợp:
Là phương pháp kết hợp giữa tổng hợp hóa học và sinh học. Người ta tạo
phản ứng tổng hợp các chất trung gian. Sau đó, lợi dụng vi sinh vật tiếp tục tạo ra
axit amin. Phương pháp này tuy nhanh nhưng yều cầu kỹ thuật cao, chỉ áp dụng
cho nghiên cứu chứ ít áp dụng vào công nghệ sản xuất.
2.2.4. Phương pháp lên men (sinh tổng hợp)
Đây là phương pháp sử dụng rộng rãi hiện nay để sản xuất axit glutamic.
Nguyên tắc: Dùng chủng vi sinh vật có khả năng tổng hợp ra axit glutamic
để sản xuất.
Ưu điểm: + Nguyên liệu rẻ hơn so với hai phương pháp trên.
+ Ít sử dụng hoá chất, thiết bị chống ăn mòn.
+ Hiệu suất quá trình rất cao.
+ Có thể sử dụng các loại nguyên liệu khác nhau nhờ vào chủng
vi sinh vật.
Từ những năm 50 của thế kỉ XIX, ở Nhật Bản đã chú ý đến phương pháp lên
men trực tiếp axit glutamic và từ đó đến nay sản phẩm này hàng năm vẫn đứng đầu
trong công nghiệp axit amin. Axit glutamic sản xuất chủ yếu ở Nhật Bản, chiếm 50 %
sản lượng thế giới, chủ yếu bằng phương pháp lên men trực tiếp.
2.3. Chủng sản xuất axit glutamic
Các chủng Corynebacterium Glutamicum được dùng chủ yếu làm giống
nuôi cấy để sản xuất axit glutamic. Trong số này có các chủng trước đây gọi là
Micrococcus nay cũng được xếp vào giống Corynebacterium. Ngoài ra, trong
công nghiệp còn thấy dùng các chủng thuộc Brevibacterium Flavum và
Divaricatum.
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
Các chủng này thiếu enzyme α-ketoglutarat-dehydrogenaza, nhưng có hoạt tính
cao của enzyme glutamat-dehydrogenaza. Axit glutamic được tổng hợp thừa trong
tế bào và được tiết ra ngoài môi trường nhờ tính thấm của màng tế bào bị thay đổi.
Tính thấm bị thay đổi vì thiếu biotin, do tác dụng penicilin hay do dẫn xuất của axit
béo. Sự hư hại tính thấm xuất hiện ở nồng độ biotin tối ưu là 2-5µg/l. Còn nồng độ
biotin tối thích cho sự phát triển của chủng sản xuất khoảng 14 µg/l.
Hiện nay, bằng các phương pháp gây đột biến, người ta đã tạo ra các chủng
mới có nhiều đặc tính quí như chủng đột biến Corynebacterium Glutamicum 490
(theo phát minh của Liên Xô) tạo được axit glutamic trong môi trường giàu biotin
mà không cần thêm các chất kháng biotin. Ngoài ra người ta đã tạo được một số
chủng đột biến Corynebacterium Glutamicum không bị giới hạn bởi nồng độ biotin.
2.4. Nguyên liệu
Nguyên lệu chính để sản xuất axit glutamic là hydrat cacbon, có thể dùng
glucoza, fructoza, maltoza, saccaroza, rỉ đường, tinh bột,…Ở Việt Nam và nhiều
pháp sử dụng đường làm nhiều lần trong suốt thời gian lên men thường cho hiệu quả
cao hơn. Lên men trong 2
÷
3 ngày. Nhiệt độ lên men nên duy trì 30-32
o
C.
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
Thông khí trong môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến thời gian lên men. Oxy
phải được cung cấp thường xuyên. Trong thực tế sản xuất, chỉ cần điều kiện thoáng
khí bình thường bằng cách khuấy trộn dịch lên men với cánh khuấy v = 450 v/p.
Sau khi lên men người ta tiến hành cô đặc, kết tinh để thu axit glutamic
tinh thể. Hiện nay, người ta thường kết tinh trong thiết bị kết tinh 2 vỏ, kết hợp
sử dụng axit và nước lạnh cho quá trình kết tinh.
CHƯƠNG 3
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH SẢN XUẤT
3.1. Chọn phương pháp sản xuất
Có nhiều phương pháp để sản xuất axit glutamic bao gồm: phương pháp
hóa học, phương pháp thủy phân, phương pháp kết hợp, phương pháp lên men.
Trong đó, phương pháp lên men trực tiếp có nhiều ưu điểm nhất. Phương pháp
này có nhiều ưu việt là sử dụng nguyên liệu gluxit, hiệu suất thu hồi cao, giá
thành rẻ (như đã trình bày ở mục 2.2.4.2). Vì vậy, em chọn phương pháp lên men
1 giai đoạn để sản xuất axit glutamic.
3.2. Chọn chủng vi sinh vật
Theo kết quả nghiên cứu trên thế giới cho
thấy các chủng có khả năng sinh tổng hợp axit
khoai mì giữ đất lâu nên chỉ các tỉnh trung du và thượng du Bắc Bộ như:
Phú Thọ, Tuyên Quang, Hòa Bình … là điều kiện trồng trọt thích hợp hơn cả.
Khoai mì Việt Nam cũng bao gồm nhiều loại giống. Nhân dân ta thường
căn cứ vào kích tấc, màu sắc củ, thân, gân lá và tính chất khoai mì đắng hay ngọt
(quyết định bởi hàm lượng axit HCN cao hay thấp) mà tiến hành phân loại.
Tuy nhiên trong công nghệ sản xuất tinh bột người ta phân thành hai loại:
khoai mì đắng và khoai mì ngọt.
Cấu tạo hóa học:
Cũng như phần lớn các loại hạt và củ, thành
phần chính của củ khoai mì là tinh bột. Ngoài ra,
trong khoai mì còn có các chất: đạm, muối khoáng,
lipit, xơ và một số vitamin B1, B2.
Như vậy, so với nhu cầu dinh dưỡng và sinh tố
của cơ thể con người, khoai mì là một loại lương thực,
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
11
Hình 3.2: Khoai mì (sắn)
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
nếu được sử dụng mức độ thích hợp thì có thể thay thế hoàn toàn nhu cầu đường
bột của cơ thể.
- Tinh bột: Là thành phần quan trọng của củ khoai mì, nó quyết định giá
trị sử dụng của chúng. Hạt tinh bột hình trống, đường kính khoảng 35 mircomet
- Đường trong khoai mì chủ yếu là glucoza và một ít maltoza, saccaroza.
Khoai mì càng già thì hàm lượng đường càng giảm. Trong chế biến, đường hoà tan
trong nước được thải ra trong nước dịch.
- Protein: Hàm lượng của thành phần protein có trong củ rất thấp nên cũng
ít ảnh hưởng đến quy trình công nghệ. Tỉ lệ khoảng:1-1,2%.
chất flobafen có màu sẫm đen khó tẩy. Khi chế biến, tannin còn có tác dụng với
Fe tạo thành sắt tannat cũng có màu xám đen. Cả hai chất này đều ảnh huởng đến
màu sắc của tinh bột nếu như trong chế biến không tách dịch bào nhanh và triệt
để. Trong bảo quản khoai mì tươi thường nhiễm bệnh thối khô và thối ướt do
nấm và vi khuẩn gây nên đặc biệt đối với những củ bị tróc vỏ và dập nát. Ngoài
ra nếu củ bị chảy nhựa nghiêm trọng cũng sẽ dẫn tới hiện tượng thối khô.
Đi sâu phân tích về phương diện tổ hợp thành các chất dinh dưỡng chủ yếu là
đạm và tinh bột (vì đó là hai thành phần quan trọng của củ khoai mì có giá trị
kinh tế nhất).
- Tỷ lệ tinh bột và đạm phân bố không đều trong những bộ phận khác
nhau của củ khoai mì. Quy luật chung: hàm lượng tinh bột tập trung nhiều nhất ở
phần sát vỏ bao, càng đi sâu vào lớp thịt sát lõi lượng tinh bột lại ít đi, nhưng
lượng đạm lại tăng lên một phần so với những lớp bên ngoài.
Giá trị sử dụng:
- Trước hết, khoai mì có khả năng thay thế trực tiếp một phần khẩu phần
gạo của nhân dân ta. Đó là thực phẩm dễ ăn, dễ chế biến, khả năng bảo quản
cũng tương đối ổn định nếu được chế biến thành bột hay những thành phẩm
sơ chế khác như khoai mì lát, miếng khoai mì…
- Với nhu cầu của công nghệ, khoai mì là nguồn nguyên liệu trong các
ngành kỹ nghệ nhẹ, ngành làm giấy, ngành làm đường dùng hóa chất hay lên
men thực vật để chuyển hoá tinh bột khoai mì thành đường mạch nha hay
glucose, trong công nghệ thực phẩm, dược phẩm Trong sản xuất rượu và cồn
đều có thể sử dụng khoai mì làm nguyên liệu chính.
3.3.2. Tinh bột sắn
Tinh bột sắn là sản phẩm được chế biến từ củ sắn. Việt Nam hiện là nước
có số lượng về xuất khẩu tinh bột sắn đáng kể. Trong tinh bột sắn chứa 83-88%
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
và
Làm nguội 2830
o
C
Giống gốc
Nhân cấp I Cấp II Lên men pH = 8,0
Lọc tách sinh khối
Cô đặc chân không (Bx=30)
Tẩy màu
_amylaza
_amylaza
K
2
HPO
4
0,15%
MgSO
4
0,075%
MnSO
4
0,0025%
FeSO
4
0,05
Than hoạt tính
Dịch đường 38÷45%
dầu lạc 0,1%
Urê 1,8%
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
nhằm loại bỏ những chất cặn bã trong dịch tinh bột trước khi thủy phân.
Nồng độ tinh bột hòa tan khoảng 33- 40 %.
Sử dụng thiết bị hoà tan hình trụ, thép không rỉ, có cánh khuấy.
Sau khi pha loãng, dung dịch tinh bột được chảy qua thiết bị lọc hình trụ
bên trong là màng lọc bằng kim loại, đặt trong thùng lọc nhằm làm sạch tinh bột
trước khi đưa vào thủy phân. Sử dụng thùng lọc hình trụ, thép không rỉ, phía trên
có màng lọc bằng thép.
b. Dịch hóa:
Mục đích của dịch hóa là chuyển tinh bột thành dịch dextrose để sau đó thực
hiện quá trình đường hóa. Dùng enzyme
α
_amylaza để thực hiện quá trình này.
Qui trình bao gồm: Tinh bột khô (hoặc ướt) Hòa tan Lọc cặn bã
Dịch sữa bột Xử lý bằng enzyme
α
_amylaza Dịch dextrose.
Thông số kỹ thuật:
pH = 5,5 – 7,0; nhiệt độ : 90 – 110
o
C ; thời gian thực hiện : 40 phút [8].
Thiết bị: Thực hiện quá trình dịch hóa trong các nồi phản ứng [5, tr 87].
c. Đường hóa:
Dịch tinh bột sau khi dịch hóa được chuyển qua nồi phản ứng để hạ nhiệt độ
xuống 60 – 62
o
C trước khi bổ sung enzyme vào thiết bị.
Mục đích của đường hóa là nhằm chuyển dịch dextrose thành đường
glucoza – nguồn dinh dưỡng mà vi sinh vật lên men có thể sử dụng được.
Qui trình đường hóa:
Dịch dextrose xử lý bằng
MgSO
4
7H
2
O : 0,075%
MnSO
4
: 0,0025%
FeSO
4
: 0,05%
Điều chỉnh pH đến : 6,7 ÷ 6,9
Dùng các cyclon chứa để tiến hành pha chế dịch lên men.
3.5.3. Thanh trùng và làm nguội
Mục đích: Thanh trùng nhằm tiêu diệt các vi sinh vật gây hại trong
môi trường dinh dưỡng trước khi lên men và làm nguội để hạ nhiệt độ
môi trường xuống nhiệt độ thích hợp với vi sinh vật để lên men.
Thanh trùng: Dịch được bơm ngược chiều với hơi nước, để tạo ra quá trình
trao đổi nhiệt. Thanh trùng ở 115
0
C trong thời gian 20 phút rồi được làm nguội
nhiệt độ của dịch lên men xuống 30
÷
32
0
C [8].
Chọn thiết bị thanh trùng dạng bản mỏng.
3.5.4. Nhân giống
Mục đích là tạo ra đủ số lượng giống cần thiết cho quá trình lên men.
Quá trình nhân giống được tiến hành qua các bước sau: [4, tr 171]
Lọc nhằm tách riêng dung dịch có chứa axit glutamic ra khỏi xác tế bào
vi sinh vật lên men trước khi tiến hành công đoạn tiếp theo cô đặc chân không.
Dùng thiết bị lọc màng dạng khung phẳng.
3.5.7. Cô đặc chân không
Nhằm làm tăng nồng độ của dịch axit glutamic trước khi kết tinh.
Thiết bị: Sử dụng thiết bị cô đặc chân không.
3.5.8. Tẩy màu
Mục đích: Dùng than hoạt tính để hấp thụ những chất màu, tạp chất được
sinh ra trong quá trình lên men.
Dùng thiết bị tẩy màu có cột than hoạt tính cố định và cho dung dịch
cần tẩy đi qua cột.
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
3.5.9. Axit hóa và kết tinh
Mục đích: chuyển axit glutamic từ pha lỏng sang pha rắn tinh thể.
Axit hóa axit glutamic: Toàn bộ dung dịch axit glutamic thu được trên được
đưa về thùng kết tinh. Cho cánh khuấy hoạt động liên tục để ngăn ngừa axit
glutamic kết tủa quá sớm, kết tinh nhỏ và hiệu quả thấp. Cho H
2
SO
4
98% vào để tạo
điểm đẳng điện ở pH = 3,22 thì thôi và bắt đầu làm lạnh.
Làm lạnh và kết tinh: dịch axit glutamic sau khi đạt pH đẳng điện thì cho
nước lạnh khoảng 5
0
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
3.5.13. Làm nguội
Tinh thể axit glutamic được làm nguội trên băng tải làm nguội trước khi
bao gói.
3.5.14. Bao gói
Tinh thể axit glutamic sau khi làm nguội được chuyển vào thiết bị bao gói
để bao gói trước khi được bảo quản. Quá trình bao gói có ghi rõ khối lượng, ngày
sản xuất của sản phẩm.
Thiết bị: Dùng máy đóng bao bì để thực hiện quá trình này.
CHƯƠNG 4
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy trong một năm
Nhà máy làm việc liên tục 3 ca/ngày. Mỗi ca 8 giờ.
Tháng 11 nhà máy nghỉ sản xuất 10 ngày để tu sửa và vệ sinh thiết bị.
- Các ngày nghỉ trong năm:
+ Mỗi người công nhân được nghỉ phép 10 ngày/năm.
+ Tết dương lịch nghỉ 1 ngày
+ Tết âm lịch nghỉ 5 ngày
+ Chiến thắng 30/4 nghỉ 1 ngày
+ Quốc tế lao động nghỉ 1 ngày
+ Giỗ tổ Hùng Vương nghỉ 1 ngày
+ Quốc khánh 2-9 nghỉ 1 ngày
+ Một tháng nghỉ chủ nhật 1 ngày
Ta có tổng kết thời gian sản xuất của nhà máy trong một năm như sau:
Số ngày làm việc trong năm: 366 – 31 = 335 ngày.
Số ca làm việc trong năm: 335
×
3 = 1005 ca.
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Sấy 1%
Làm nguội 1,5%
Bao gói 0,5%
Nhà máy sản xuất axit glutamic tinh thể với năng suất 2000 tấn/năm.
Như vậy năng suất mỗi ca của nhà máy là:
m
axit glutamic
= 2000 : 1005 = 1,990 tấn/ca = 1990 kg/ca.
4.2.1. Bao gói
Tỉ lệ hao hụt là 0,5%
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
Lượng axit glutamic trước khi bao gói là:
2000
5,0100
100
1990 =
−
×
(kg/ca).
4.2.2. Làm nguội
Tỉ lệ hao hụt của công đoạn này là 1,5%
Lượng axit glutamic thu được trước khi làm nguội là:
46,2030
5,1100
100
Gọi V
1
là lượng tinh thể axit glutamic ẩm đem sấy
C
1
Nồng độ axit glutamic trước khi sấy : 100 - 2,5 =97,5%
C
2
Nồng độ axit glutamic sau khi sấy : 100 – 0,4 = 99,6%
V
2
Khối lượng axit glutamic trước khi sấy đã tính hao hụt : 2050,97 (kg/ca)
Ta có : V
1
C
1
= V
2
C
2
Vậy lượng tinh thể axit glutamic ẩm đem sấy là:
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
22
Sấy
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
V
Hình 4.2: Sơ đồ cân bằng vật chất cho công đoạn lọc băng tải
Gọi V
1
là lượng axit glutamic trước khi tiến hành lọc
C
1
Nồng độ axit glutamic trước khi lọc : 100 - 8 = 92%
C
2
Nồng độ axit glutamic sau khi lọc : 100 – 2,5 = 97,5%
V
2
Khối lượng axit glutamic trước khi lọc đã tính hao hụt : 2116,30 (kg/ca)
Ta có : V
1
C
1
= V
2
C
2
Vậy lượng axit glutamic trước khi tiến hành lọc là:
V
1
=
82,2242
92
5,97
30,2116 =×
2
Hình 4.3: Sơ đồ cân bằng vật chất cho công đoạn ly tâm
Gọi V
1
là khối lượng dịch trước khi tiến hành ly tâm
C
1
Nồng độ axit glutamic trước khi ly tâm : 30%
C
2
Nồng độ axit glutamic sau khi ly tâm : 92%
V
2
Khối lượng axit glutamic trước khi ly tâm đã tính hao hụt : 2336,27 (kg/ca)
Ta có : V
1
C
1
= V
2
C
2
Vì vậy khối lượng dịch trước khi ly tâm là:
V
1
=
56,7164
30
92
4.2.8. Cô đặc chân không
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
24
Ly tâm
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Khoa: HÓA
Tỉ lệ hao hụt 2,5%
Giả sử hiệu suất của quá trình cô đặc đạt 80%
Sau khi cô đặc hàm lượng ẩm trong axit là 70%
Trước khi cô đặc nồng độ axit glutamic là 17% [8] nên hàm lượng ẩm trong
dịch axit là 83%
Khối lượng axit glutamic trước khi cô đặc chân không đã tính hao hụt và
hiệu suất:
38,13664
80
100
5,2100
100
22,10658 =×
−
×
(kg/ca).
V
1
C
1
1
=
61,24113
17
30
38,13664 =×
(kg/ca).
4.2.9. Lọc tách sơ bộ
Tỉ lệ hao hụt của công đoạn này là 2%
Giả sử hiệu suất của cả quá trình lọc đạt 90%
Khối lượng dịch axit sau khi hao hụt là:
GVHD:Th.S NGUYỄN T. MINH XUÂN SVTH:TRẦN T. THÙY
TRANG
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất axit glutamic năng suất 2000 tấn sp/năm
25
Cô đặc chân không
Copyright: Tài liệu đại học ©