Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
Bộ giáo dục và đào tạo
Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên: ………………………………………………………………………………......
Lớp: …………………………………………………………………………………………
1. Đầu đề thiết kế:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
2. Các số liệu ban đầu:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
3. Nội dung phần thuyết minh tính toán:
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
4. Các bản vẽ (ghi rõ các loại bản vẽ, kích thước các bản vẽ):
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
học – công nghệ thực phẩm, trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội. Đặc biệt em xin gửi
lời cảm ơn sâu sắc tới cô giáo Nguyễn Thanh Hằng, cô đã hướng dẫn em tận tình
trong suốt quá trình em thực hiện bản đồ án này. Em cũng gửi lời cảm ơn đến thầy
Phan Đình Tính hướng dẫn phần xây dựng và thầy Phan Thế Vinh hướng dẫn phần
kinh tế để bản đồ án của em được hoàn thiện.
Bản đồ án là kết quả của sự nỗ lực học hỏi và nghiên cứu của em nhưng cũng
không thể tránh khỏi có những sai sót xảy ra. Do vậy, em rất mong các thầy, các cô
đóng góp ý kiến để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn và giúp em có thêm những
kinh nghiệm thực tế hơn!
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2009.
Sinh viên thực hiện
Hà thị Yến
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
3
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. 3
MỤC LỤC .................................................................................................................... 4
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 10
CHƯƠNG I - LẬP LUẬN KINH TẾ ...................................................................... 11
1.1. Thực trạng ngành công nghiệp sản xuất rượu cồn ở nước ta. .......................... 11
1.2. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất rượu cồn. .............................. 12
1.2.1. Nguồn cung cấp nguyên liệu. ................................................................... 13
1.2.2. Địa hình. .................................................................................................. 13
1.2.3. Giao thông. .............................................................................................. 13
1.2.5. Nguồn điện. ............................................................................................. 14
1.2.6. Nguồn nhân lực. ....................................................................................... 14
1.2.7. Thị trường tiêu thụ. .................................................................................. 14
Q. 2.2.5.1. Mục đích. ................................................................................... 29
R. 2.2.5.2. Các phương pháp lên men. ......................................................... 29
S. 2.2.5.3. Chọn phương pháp lên men. ....................................................... 30
2.2.6. Công đoạn chưng luyện và tinh chế. ......................................................... 32
T. 2.2.6.1. Mục đích. ................................................................................... 32
U. 2.2.6.2. Các phương pháp chưng luyện. .................................................. 32
V. 2.2.6.3. Chọn phương pháp chưng luyện. ................................................ 34
W. 2.2.6.3.1. Tiến hành. ............................................................................... 34
CHƯƠNG III - TÍNH CÂN BẰNG SẢN PHẨM .................................................. 36
3.1. Tính hiệu suất lý thuyết. .................................................................................... 36
3.2.Tính hiệu suất thực tế ......................................................................................... 36
3.3. Tính cân bằng cho nguyên liệu. ........................................................................ 37
3.4. Tính cân bằng sản phẩm cho công đoạn nấu và công đoạn đường hóa. .......... 38
3.4.1. Tính lượng dịch cháo sau khi nấu. ............................................................ 38
3.4.2. Tính lượng dịch đường hóa (lượng chất khô hòa tan). .............................. 39
3.4.3. Tính lượng chế phẩm. .............................................................................. 41
X. 3.4.3.1. Lượng Termamyl. ..................................................................... 41
Y. 3.4.3.2. Lượng Sansuper. ........................................................................ 41
Z. 3.4.3.3. Tính lượng chất sát trùng Na2SiF6 ............................................. 41
AA.3.4.3.4. Tính lượng men khô. ................................................................. 42
3.5. Tính cân bằng cho công đoạn lên men. ............................................................ 42
3.5.1. Lượng cồn khan thu được sau khi lên men. .............................................. 42
3.5.2. Tính độ cồn trong giấm chín sau lên men. ................................................ 43
3.5.3. Tính lượng urê cần bổ sung. ..................................................................... 43
3.6. Tính cân bằng cho công đoạn chưng cất. ......................................................... 44
3.7. Tính cân bằng cho hệ thống chưng luyện. ........................................................ 44
3.7.1. Tính cân bằng cho tháp thô. ...................................................................... 45
BB.3.7.1.1. Cân bằng vật chất (tính theo 100 kg giấm chín). ........................ 45
CC.3.7.1.2. Cân bằng hơi rượu. .................................................................... 45
DD.3.7.1.3. Cân bằng nhiệt lượng. ............................................................... 47
JJ. 4.7.1.1. Đường kính tháp. ........................................................................ 66
KK.4.7.1.2. Chiều cao của tháp. ................................................................... 67
4.7.2. Tính cho tháp aldehyt .............................................................................. 67
LL.4.7.2.1. Đường kính tháp. ....................................................................... 67
MM.4.7.2.2. Chiều cao tháp. ........................................................................ 67
4.7.3.Tính cho tháp tinh. ................................................................................... 68
NN.4.7.3.1. Đường kính tháp tinh. ................................................................ 68
OO.4.7.3.2. Chiều cao tháp. .......................................................................... 68
4.7.4. Các thiết bị phụ. ....................................................................................... 68
PP.4.7.4.1. Bình hâm giấm. .......................................................................... 68
QQ.4.6.3.2. Bình ngưng tụ hồi lưu của tháp thô. ........................................... 71
RR.4.6.3.3. Bình ngưng tụ hồi lưu và bình khí khó ngưng của tháp aldehyt. 73
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
6
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
SS.4.6.3.4. Bình ngưng tụ hồi lưu và bình ngưng tụ khí khó ngưng cho tháp
tinh. ........................................................................................................ 75
TT.4.6.3.5. Thùng làm mát cồn sản phẩm, bình làm mát cồn đầu và bình làm
mát dầu fusel. .......................................................................................... 77
UU.4.6.3.6. Thùng cao vị. ............................................................................ 80
VV.4.6.3.7. Thùng chứa cồn thực phẩm, thùng chứa cồn đầu và thùng chứa
dầu fusel. ................................................................................................ 80
WW.4.6.3.8. Bình tách CO2 và bình chống phụt giấm. ................................. 80
CHƯƠNG V - TÍNH ĐIỆN, HƠI, NƯỚC .............................................................. 83
5.1. Tính điện. .......................................................................................................... 83
5.1. 1. Tính phụ tải chiếu sáng. .......................................................................... 83
XX.5.1.1.1. Lựa chọn và tính toán chung. ..................................................... 83
YY.5.1. 1.2. Tính toán cụ thể cho từng phòng và từng phân xưởng sản xuất. 85
5.1.2. Tính phụ tải động lực. ........................................................................... 102
5.1.3. Tính hệ số cos F và dung lư ợng bù. ....................................................... 103
6.2.1. Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng. ........................................................ 115
6.2.2. Tính diện tích nhà máy. .......................................................................... 116
MMM.6.2.2.1. Khu sản xuất. ...................................................................... 116
NNN.b. Khu vực kho. ................................................................................. 119
OOO.Kho cồn thành phẩm, kho rượu thành phẩm và phân xưởng rượu mùi,
kho chứa vỏ chai. .................................................................................. 120
PPP.6.2.2.2. khu vực đảm bảo năng lượng. ................................................. 120
QQQ.a. Phân xưởng lò hơi. ........................................................................ 120
RRR.b. Xưởng cơ điện. .............................................................................. 120
SSS.c. Trạm biến áp. .................................................................................. 120
TTT.d. Trạm xử lý nước sạch, trạm bơm và trạm xử lý nước thải. .............. 120
UUU.b. Nhà ăn và hội trường. .................................................................... 121
VVV.c. Nhà để xe đạp, xe máy và bãi đỗ xe ô tô. ...................................... 121
WWW.d. Phòng bảo vệ. ............................................................................. 121
6.2.2.4. Các công trình giao thông, cây xanh và đất dự trữ. .............................. 122
6.3. Thuyết minh về giải pháp kiến trúc và kết cấu xây dựng phân xưởng sản xuất
và các công trình. .................................................................................................. 122
6.3.1. Khu sản xuất. ......................................................................................... 122
XXX.6.3.1.1. Phân xưởng nấu – đường hoá ............................................... 122
YYY.6.3.1.2. Phân xưởng lên men. ............................................................ 123
ZZZ.6.3.1.3. Phân xưởng chưng cất. ........................................................... 124
6.3.2. Các công trình khác. ............................................................................... 124
AAAA.6.3.2.1. Khu hành chính. ................................................................. 124
6.3.3. Cách bố trí thiết bị trong phân xưởng sản xuất chính. ............................. 125
6.4. Kết luận. .......................................................................................................... 126
6.5. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật cơ bản. ............................................................... 128
6.4.1. Hệ số xây dựng. ..................................................................................... 129
6.4.2. Hệ số sử dụng. ........................................................................................ 129
CHƯƠNG VII - TÍNH KINH TẾ .......................................................................... 131
7.1. Mục đích và ý nghĩa của việc tính kinh tế. ...................................................... 131
phát triển bởi cồn có rất nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực và đời sống xã hội. Cồn
pha với nước thành rượu để uống, chế biến thức ăn, chế biến các loại hương hoa quả.
Trong y tế cồn được dùng để sát trùng, sản xuất dược phẩm, để chữa bệnh... Cồn còn
là một sản phẩm hoá học vì cồn có thể sử dụng trực tiếp hoặc là nguyên liệu trung
gian để sản xuất axit acetic, andehyt acetic, etyl acetat và các hoá chất khác, có thể tạo
ra hoá chất dầu mỏ. Cồn còn được dùng trong công nghiệp để làm chất đốt, làm dung
môi hòa tan các hợp chất vô cơ và hữu cơ, trong cao su tổng hợp…
Ngoài ra hiện nay cồn tuyệt đối (≥ 99,5%V) còn được dùng để thay thế một
phần nhiên liệu cho động cơ ô tô. Cồn có thể thay thế 20%÷22% trong tổng lượng
xăng thành "gasohol" để sử dụng trong ôtô và các phương tiện khác dùng động cơ
xăng. Đây là một hướng phát triển mới và đầy triển vọng của ngành công nghiệp vì
việc sử dụng cồn thay thế một phần cho xăng sẽ làm giảm bớt sự ô nhiễm môi trường,
để tiết kiệm năng lượng của các loại động cơ. Nó làm tăng chỉ số octan của xăng,
ngăn cản sự cháy kích nổ và dẫn đến có thể thay thế tetra etyl chì là một chất độc hại.
Cồn có rất nhiều ứng dụng, chính vì vậy sản xuất cồn là công việc cần thiết và được
quan tâm phát triển.
Nước ta với nền tảng của một quốc gia có nền sản xuất nông nghiệp, các sản phẩm
ngũ cốc dồi dào, phong phú đã tạo nên sự đa dạng trong nguồn nguyên liệu chứa tinh
bột cung cấp cho ngành sản xuất rượu cồn. Tuy nhiên, hiện nay ngành công nghiệp
sản xuất cồn của nước ta vẫn chưa thực sự phát triển, công nghệ, thiết bị lạc hậu,
năng suất và chất lượng sản phẩm chưa cao, chủng loại sản phẩm nghèo nàn, chưa
đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ. Ứng dụng của cồn trong các ngành công nghiệp chưa
được rộng rãi, công suất của các nhà máy sản xuất còn thấp.
Do vậy, thiết kế và xây dựng thêm nhà máy sản xuất rượu cồn với năng suất và chất
lượng sản phẩm cao hơn là hoàn toàn phù hợp với yêu cầu của ngành công nghiệp
rượu cồn cũng như yêu cầu của nền kinh tế nước nhà.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
10
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
CHƯƠNG I - LẬP LUẬN KINH TẾ
pháp khả thi để ngăn chặn, càng gây khó khăn cho việc tiêu thụ sản phẩm rượu của
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
11
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
các doanh nghiệp nhà nước. Các doanh nghiệp FDI do thương hiệu sản phẩm chưa
thực sự mạnh, nên chỉ huy động được 17% công suất thiết kế.
Trước thực trạng hiện nay của ngành công nghiệp rượu cồn Việt Nam, nổi lên
các vấn đề cần quan tâm và phát triển:
- Cần nâng cao hiệu suất thu cồn tinh khiết (hiện nay hiệu suất tổng thu hồi cồn từ sắn
lớn nhất ở Việt Nam mới chỉ là 85%.)
- Phát triển TCVN_71 cho phù hợp hơn với thế giới, để tạo thuận lợi cho pha chế, sử
dụng triệt để các sản phẩm của ngành công nghiệp sản xuất cồn etylic: Cồn cho các
ngành công nghiệp, dầu furel cho ngành năng lượng, bã rượu cho công nghiệp.
- Xây dựng và cải tiến công nghệ và thiết bị để có thể sử dụng hết năng suất thiết kế
của các nhà máy rượu.
1.2. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất rượu cồn.
Sau khi tìm hiểu thực trạng ngành công nghiệp rượu cồn trong nước và phân
tích các vấn đề cần quan tâm của ngành, các điều kiện thuận lợi để thiết kế một nhà
máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày với nguyên liệu từ sắn, em xin chọn
địa điểm xây dựng nhà máy tại khu công nghiệp Bỉm Sơn (hay còn gọi là khu công
nghiệp Bắc Thanh Hóa).
Vài nét sơ lược về khu công nghiệp Bỉm Sơn.
Ngày 02 tháng 6 năm 2005, UBND tỉnh Thanh Hoá ra Quyết định số 1471/QĐ-
UBND về việc phê duyệt quy hoạch chi tiết khu Công nghiệp Bỉm Sơn – Thị xã Bỉm
Sơn - Tỉnh Thanh Hoá.
Tổng diện tích quy hoạch 540 ha, chia làm hai khu:
- Khu A: Nằm phía Tây Quốc lộ 1A, diện tích 310 ha, với các chức năng: lắp
ráp xe ôtô tải nhỏ, chế biến nông lâm sản, chế tạo máy, sửa chữa cơ khí, luyện cán
thép xây dựng, da giày.
- Khu B: Nằm phía Đông Quốc lộ 1A, diện tích 230 ha, với các chức năng:
đường kính 450 m; tuyến chính 2 cấp cho khu B, đường kính 300. Từ hai tuyến chính,
tổ chức các mạng lưới phân phối theo hình thức mạng vòng khép kín, đảm bảo cấp
nước an toàn.
Ngoài ra hệ thống thoát nước mưa, thoát nước thải bố trí riêng biệt. Nước thải được
xử lý cục bộ tại nguồn, sau đó thu gom về khu vực xử lý chung. Sau khi nước thải xử
lý đạt tiêu chuẩn mới được thải ra hệ thống thoát nước chung của thị xã
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
13
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
1.2.5. Nguồn điện.
Hệ thống cấp điện có tổng công suất 55.753 KVA. Lắp đặt một trạm biến áp
110/22KV (2x25MVA) ở phía Tây Nam nhà máy lắp ráp xe tải nhỏ VEAM. Hệ thống
cáp điện 22KV của khu công nghiệp sử dụng cáp lõi đồng XLPE/SWA/PVC tiết diện
3x240 mm
2
chôn ngầm. Các tuyến của khu công nghiệp được chiếu sáng bằng đèn
cao áp bóng Sodium 220V-250W
1.2.6. Nguồn nhân lực.
Theo số liệu điều tra ngày 1/4/1999, dân số thị xã Bỉm Sơn là 54.319 người, trong đó
nam giới chiếm 50.5%, nữ giới 49.5%. Số người trong độ tuổi lao động trên 27.000
người, trong đó số người có trình độ cao đẳng - đại học chiếm 15%. Đây là nguồn
cung cấp nhân lực dồi dào, đặc biệt là đội ngũ cán bộ có trình độ. Mặt khác các vùng
lân cận như: Ninh Bình, Hà Trung, thành phố Thanh Hóa cũng là nguồn cung cấp
nhân lực lớn, tạo điều kiện công ăn việc làm cho người dân xung quanh khu vực.
1.2.7. Thị trường tiêu thụ.
Nhu cầu về cồn rượu là rất lớn, mà trong khu vực lại có nhiều nhà máy, xí nghiệp có
nhu cầu về cồn: chế biến thực phẩm, chế biến gỗ, y tế…Mặt khác địa điểm nằm trên
trục đường quốc lộ 1A, cửa ngõ giao thông Bắc Nam, nên rất thuận lợi cho việc vận
chuyển sản phẩm đến các vùng miền khác trên toàn quốc.
1.2.8. Thông tin, liên lạc.
(khoảng 5%), các polyphenol, enzyme là lilamarin có tác dụng bảo vệ củ phát triển
bình thường trước khi thu hoạch nhưng khi đào bới củ khỏi đất chúng gây trở ngại
cho bảo quản và chế biến.
- Thịt củ: Chứa nhiều tinh bột, protein và các chất dầu. Đây là phần dự trữ chủ yếu
các chất dinh dưỡng của củ. Các chất polyphenol, độc tố và enzyme chứa ở thịt củ tuy
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
15
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
không nhiều chỉ 10÷15% so với chúng chứa trong củ nhưng vẫn gây trở ngại như làm
biến màu, sắn dễ bị chảy mủ và khó thoát nước khi sấy hoặc phơi khô.
- Lõi sắn: Nằm ở trung tâm củ, dọc suốt chiều dài. Thành phần lõi sắn chủ yếu là
xenluloza, có chức năng dẫn nước và các chất dinh dưỡng giữa cây và củ đồng thời
giúp thoát nước khi sấy hoặc phơi khô.
Thành phần củ sắn tươi dao động khá lớn bao gồm:
Tinh bột: 20÷34% Chất tro: 0.54%
Protein: 0.8 ÷1.2 % Polyphenol: 0.1÷0.3 %
Chất béo: 0.3÷0.4 % Nước: 60÷74.2 %
Xenluloza: 1÷3 %.
Ngoài các chất kể trên trong sắn còn chứa một lượng vitamin và độc tố. Vitamin trong
sắn thuộc nhóm B, trong đó B
1
, B
2
mỗi loại chiếm 0.03 mg %, B
6
0.006 mg%. Các
vitamin này sẽ bị mất một phần khi chế biến và khi sản xuất rượu. Còn độc tố sẽ bị
loại bỏ cùng bã rượu.
Sắn dùng trong sản xuất rượu chủ yếu là sắn lát khô.
Yêu cầu của sắn khô được chọn làm nguyên liệu (tính theo phần trăm trung bình):
, N
2
,
O
2
, SO
2
, CO…, hòa tan được nhiều chất hữu cơ, nhưng không hòa tan được tinh bột
disaccharit…
Các thông số vật lý của rượu etylic nguyên chất:
- Tỷ trọng: d
4
20
= 0.7894, d
4
15
= 0.7942…
- Phân tử lượng: 46.03
- Nhiệt độ sôi: 78.32
0
C ở áp suất 760 mmHg, nhiệt độ bắt lửa 120
0
C
- Nhiệt dung riêng: 0.548 KJ/kg.độ (ở 20
0
C) và 0.769 KJ/kg.độ (ở 60
0
C).
- Năng suất tỏa nhiệt: 6642÷7100 KJ/kg.độ
2
H
5
OH + O
2
Vừa đủ CH
3
COOH + 2H
2
O
C
2
H
5
OH + 3O
2
Mãnh liệt 2CO
2
+ 3H
2
O
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
17
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
b) Tác dụng với kim loại kiềm và kiềm thổ.
Trong trường hợp này rượu etylic được coi như một axit yếu và có những phản ứng
với kim loại kiềm và kiềm thổ tạo thành muối alcolat.
2C
2
H
2
H
5
OH + NH
3
= CH
3
CH
2
NH
3
+ H
2
O (etyl amin).
d) Tác dụng với axit
Rượu etylic tác dụng với axit tạo thành este. Tùy theo từng loại axit khác nhau tạo
thành este khác nhau, trong trường hợp này rượu đóng vai trò kiềm yếu.
- Đối với axit hữu cơ tạo thành este thơm.
C
2
H
5
OH + CH
3
COOH = C
2
H
5
COOCH
3
2
O
3
+ CH
3
CHO + H
2
O
Fe
2
O
3
+ C
2
H
5
OH = FeO + CH
3
CHO + H
2
O
Do vậy lượng rượu bị giảm đi rõ rệt nếu chưng cất, tinh chế hoặc bảo quản rượu bằng
thiết bị chế tạo bằng sắt.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
18
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
2.1.2.3. Tính chất sinh học.
Rượu etylic có tính chất sát trùng mạnh vì rượu hút nước sinh lý của các tế bào làm
khô chất albumin. Cường độ sát trùng tỷ lệ thuận với nồng độ rượu, nhưng tác dụng
sát trùng mạnh nhất của rượu là dunh dịch có nồng độ 70%. Vì nồng độ này rượu khả
2.2.1.1. Mục đích.
Nghiền làm phá vỡ cấu trúc màng tế bào thực vật, tạo điều kiện giải phóng các hạt
tinh bột khỏi các mô, làm tăng bề mặt tiếp xúc của tinh bột với nước, giúp cho quá
trình trương nở, hòa tan tốt hơn. Do đó sẽ rút ngắn thời gian nấu đường hóa, tiết kiệm
hơi, nâng cao hiệu suất thu hồi rượu.
2.2.1.2. Các phương pháp nghiền.
Nguyên liệu có thể được nghiền với nhiều loại máy nghiền khác nhau máy nghiền
búa, máy nghiền trục, máy nghiền đĩa, máy nghiền siêu tốc…
Với nguyên liệu sản xuất là sắn khô thái lát em lựa chọn loại máy nghiền búa.
2.2.1.3. Yêu cầu bột sắn sau khi nghiền.
- Bột nghiền càng mịn càng tốt, kích thước bột đồng đều, tối thiểu phải có 60% bột
mịn lọt qua rây có đường kính 1mm và ≤ 10% nằm trên rây có đường kính 2mm.
- Hàm lượng tinh bột ≥ 63%
- Độ ẩm: ≤ 14%
- Đạt chỉ tiêu chất lượng cảm quan: Không có lẫn tạp chất, không mối mọt, bột màu
trắng, mịn, mùi thơm đặc trưng của sắn.
2.2.2. Hòa bột.
2.2.2.1. Mục đích.
Hoà bột nhằm hoà tan bột trong nước giúp cho quá trình nấu được nhanh, không bị
vón cục, vón hòn. Chuyển dịch khi nấu xuống đường hoá không bị tắc vì các phế liệu
được lắng xuống đáy khi hoà bột như sạn, cặn bẩn.
2.2.2.2. Tiến hành.
- Bơm đủ lượng nước ấm 40
0
C vào thùng hòa bột với tỉ lệ nước: bột là 4:1.
- Bật cánh khuấy và tiến hành xả bột xuống thùng để tránh vón cục.
- Bơm thêm dịch giấm chín của mẻ trước để điều chỉnh pH = 5 ÷6.
- Thời gian mỗi mẻ hòa bột thường 15÷30 phút.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
21
22
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
- Nấu sơ bộ và nấu chín là gián đoạn, còn nấu chín thêm là liên tục.
- Áp suất và thời gian ít hơn nấu gián đoạn.
Ưu điểm
- 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 % 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.
b. Nấu liên tục
Đặc điểm
- Quá trình nấu chia ra làm 3 giai đoạn: nấu sơ bộ nấu chín và nấu chín thêm và cuối
cùng là thiết bị tách hơ1.
- Thiết bị nấu chín là trao đổi nhiệt ngược chiều đi từ dưới lên, cháo nhiệt đi từ trên
xuống cho nên hiệu quả trao đổi nhiệt rất cao và thời gian dịch cháo ở nhiệt độ cao
được rút ngắn.
- 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 cao được rút ngắn nên giảm tổn thất đường nâng cao
năng suất cồn lên 10÷12 lít cồn / tấn tinh bột so với nấu gián đoạn.
- Năng suất riêng trên 1 m
3
thiết bị tăng khoảng 7 lần.
phân thành các dextrim).
Nhược điểm
- Kích thước bột nghiền phải nhỏ khoảng 1 mm.
- Không cơ khí và tự động hóa được.
GVHD: Nguyễn Thanh Hằng SVTH: Hà Thị Yến Lớp CN các sản phẩm lên men-K49
24
Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế nhà máy sản xuất rượu cồn năng suất 20000 lít/ngày.
2.2.3.3. Chọn phương pháp nấu.
Dựa vào sự phân tích những ưu nhược điểm của các phương pháp nấu ở trên em nhận
thấy phương pháp nấu có sử dụng enzym có nhiều ưu điểm và có tính khả thi, hiện
nay đã được áp dụng ở hầu hết các cơ sở sản xuất nước ta.
a. Cách tiến hành.
- Kiểm tra các đường ống dẫn hơi và hệ thống cung cấp hơi.
- Nồi cần được vệ sinh bằng cách xông hơi trực tiếp 95÷100
0
C trong 15÷20 phút.
- Chuẩn bị lượng enzyme Termamyl 120L, khoảng 0.02÷0.03 % so với khối lượng
tinh bột.
- Bật cánh khuấy. Lượng Termamyl chia làm 4 phần, lần lượt cho vào nồi nấu như
sau
o Lần 1: Khi bơm dịch bột chạm đến ống dẫn hơi dưới đáy nồi để tránh tắc ống
dẫn hơi.
o Lần 2: Khi bơm dịch bột đến 1/3.
o Lần 3: Khi bơm dịch bột đến 2/3.
o Lần 4: Khi bơm đầy nồi.
- Cấp hơi nâng nhiệt độ lên tới 100
0
C, giữ ở nhiệt độ này trong khoảng 60 phút.
- Thời gian từ lúc bơm bột đến xuống thùng đường hóa là khoảng 3h.
b. Yêu cầu dịch cháo sau khi nấu.