Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện năng suất 50 tấn hạt khô ngày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT DẦU ĐẬU PHỘNG TINH LUYỆN NĂNG SUẤT 50 TẤN HẠT KHÔ/NGÀY Người hướng dẫn: TS. NGUYỄN THỊ TRÚC LOAN Sinh viên thực hiện: PHAN THỊ HUẾ Số thẻ sinh viên: 107140127 Lớp: 14H2B Đà Nẵng, 05/2019 TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện năng suất 50 tấn hạt khô/ngày. Sinh viên thực hiện: Phan Thị Huế Số thẻ SV: 107140127 Lớp: 14H2B Dầu tinh luyện là sản phẩm hết sức quen thuộc với con người, trong đời sống hằng ngày ta có thể dễ dàng nhận thấy sự có mặt của dầu tinh luyện trong mỗi căn bếp, mỗi hộ gia đình. Tuy nhiên hiện nay sản phẩm dầu tinh luyện vẫn chưa đáp ứng được đầy đủ nhu cầu trong nước và xuất khẩu mà nguồn nguyên liệu đậu phộng ở nước ta lại phong phú. Vì vậy việc xây dựng một nhà máy sản xuất dầu tinh luyện có thể đáp ứng được những nhu cầu trên, giải quyết được phần nào vấn đề việc làm cho người dân. Vì vậy đồ án tốt nghiệp lần này em chọn đề tài thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện với năng suất 50 tấn hạt khô/ngày. Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 9 chương: Chương 1: Lập luận kinh tế. Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm. Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền sản xuất. Chương 4: Tính cân bằng vật chất. Chương 5: Tính và chọn thiết bị. Chương 6: Tính nhiệt – hơi – nước. Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng. Chương 8: Kiểm tra sản xuất. Chương 9: An toàn lao động, vệ sinh nhà máy và phòng chống cháy nổ trong 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 ÐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phan Thị Huế Số thẻ sinh viên: 107140127 Lớp: 14H2B Khoa: Hóa 1. Tên đề tài đồ án: Ngành: Công nghệ thực phẩm THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT DẦU ĐẬU PHỘNG TINH LUYỆN 2. Ðề 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 dầu: - Năng suất 50 tấn hạt khô/ngày 4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: - Mục lục - Mở đầu - Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật - Chương 2: Tổng quan (nguyên liệu, sản phẩm) - Chương 3: Chọn và thuyết minh dây chuyền sản xuất - Chương 4: Tính cân bằng vật liệu - Chương 5: Tính và chọn thiết bị - Chương 6: Tính nhiệt – hơi – nước - Chương 7: Tính tổ chức và xây dựng nhà máy - Chương 8: Kiểm tra sản xuất - Chương 9: An toàn lao động, vệ sinh và phòng chống cháy nổ trong nhà máy - Kết luận - Tài liệu tham khảo 5. Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thuớc bản vẽ ): - Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ (A0) - Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0) - Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A0) - Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống hơi – nước - Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy 6. Họ tên nguời hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan (A0) (A0) 7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 23/01/2019 8. Ngày hoàn thành đồ án: 22/05/2019 Ðà Nẵng, ngày......tháng.....năm 2019 Trưởng Bộ môn PGS.TS Đặng Minh Nhật Người hướng dẫn TS. Nguyễn Thị Trúc Loan LỜI CẢM ƠN Sau gần 5 năm gắn bó với ngôi trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng, với sự hướng dẫn, truyền đạt và chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo đã giúp em tích lũy cho bản thân mình rất nhiều kiến thức, không chỉ kiến thức về chuyên ngành công nghệ thực phẩm mà còn những kiến thức bên ngoài xã hội. Qua đó, giúp em hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của sự phát triển khoa học kỹ thuật trong sản xuất thực phẩm và ứng dụng của nó trong việc phục vụ đời sống của con người. Để đánh giá và cũng cố kiến thức đã được học, ở đồ án tốt nghiệp em được giao đề tài thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyên với năng suất 50 tấn hạt khô/ngày. Qua suốt một kì làm đồ án tốt nghiệp đã giúp em hiểu rõ hơn về kiến thức chuyên ngành. Để thiết kế ra một nhà máy thực phẩm, đầu tiên em biết được cần phải chọn vị trí đặt nhà máy cho phù hợp, từ việc tìm hiểu tổng quan về nguyên liệu em đã biết cách xây dựng lên một quy trình sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện, các thông số kỹ thuật và cách tiến hành, từ đó tính toán và lựa chọn thiết bị sao cho phù hợp với quy trình đã chọn,…Đây là những kiến thức cần thiết cho công việc của em sau khi ra trường. Em xin chân thành cảm ơn, toàn thể thầy cô trong Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng nói chung và toàn thể thầy giáo và cô giáo trong khoa Hóa nói riêng đã dạy dỗ, truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích và tạo điều kiện thuận lợi nhất giúp em hoàn thành khóa học tại trường… Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới cô Nguyễn Thị Trúc Loan, đã tận tình hướng dẫn em trong suốt 1 kỳ vừa qua để em có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên kiến thức của em còn nhiều hạn chế, chưa có nhiều trải nghiệm thực tế nhất là đối với sản xuất dầu thực vật, nên đồ án của em không thể tránh khỏi những sai sót. Vậy em mong nhận được sự góp ý, nhận xét của các thầy cô giáo và các bạn để em có thể hoàn thiện đồ án tốt nghiệp của mình hơn. Em xin chân thành cảm ơn. Đà Nẵng, ngày…..tháng…..năm 2019 Sinh viên thực hiện Phan Thị Huế i CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này là của em dựa trên sự nghiên cứu, tìm hiểu từ các số liệu thực tế và được thực hiện theo đúng sự chỉ dẫn của giáo viên hướng dẫn. Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn từ các nguồn tài liệu nằm trong danh mục tài liệu tham khảo. Sinh viên thực hiện Phan Thị Huế ii MỤC LỤC TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ................................................................................ NHIỆM VỤ ÐỒ ÁN TỐT NGHIỆP .............................................................................. LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i CAM ĐOAN .................................................................................................................. ii DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ ..................................................................................ix LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................1 Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT .........................................................2 1.1. Đặc điểm thiên nhiên .............................................................................................................................2 1.2. Chọn vùng nguyên liệu..........................................................................................................................2 1.3. Hợp tác hóa ..............................................................................................................................................2 1.4. Nguồn cung cấp điện .............................................................................................................................3 1.5. Nguồn cung cấp nước............................................................................................................................3 1.6. Nguồn cung cấp hơi ...............................................................................................................................3 1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu ...................................................................................................................3 1.8. Nước thải nhà máy .................................................................................................................................3 1.9. Giao thông vận tải...................................................................................................................................3 1.10. Nguồn nhân công .................................................................................................................................3 1.11. Tiêu thụ sản phẩm ................................................................................................................................4 Chương 2: TỔNG QUAN .............................................................................................5 2.1. Tổng quan về nguyên liệu.....................................................................................................................5 2.1.1. Đặc điểm của cây đậu phộng ........................................................................................... 5 2.1.2. Hạt đậu phộng ................................................................................................................... 5 2.1.3. Thành phần hóa học.......................................................................................................... 6 2.1.4. Chỉ tiêu chất lượng của đậu phộng dùng cho sản xuất.................................................. 8 2.2. Sản phẩm..................................................................................................................................................8 2.2.1. Giá trị của dầu đậu phộng ................................................................................................ 8 2.2.2. Các tính chất quan trọng của sản phẩm. ......................................................................... 9 2.2.3. Chỉ tiêu chất lượng của dầu đậu phộng tinh luyện ...................................................... 10 2.3. Cơ sở lý thuyết cho quá trình sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện .............................................. 10 iii 2.3.1 Nghiền nguyên liệu.......................................................................................................... 10 2.3.2. Chưng sấy bột nghiền ..................................................................................................... 11 2.3.3. Phương pháp thu hồi dầu ............................................................................................... 12 2.3.4. Tinh luyện dầu................................................................................................................. 13 2.3.5. Lọc .................................................................................................................................... 15 2.3.6. Thủy hóa .......................................................................................................................... 15 2.3.7. Trung hòa ......................................................................................................................... 16 2.3.8. Tẩy màu ........................................................................................................................... 16 2.4. Lựa chọn phương án thiết kế cho quá trình sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện...................... 17 2.5. Tình hình sản xuất dầu thực vật ở Việt Nam.................................................................................. 18 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT .................20 3.1. Sơ đồ quy trình .................................................................................................................................... 20 3.2. Thuyết minh quy trình công nghệ .................................................................................................... 20 3.2.1. Nhập nguyên liệu ........................................................................................................... 20 3.2.2. Bảo quản .......................................................................................................................... 20 3.2.3. Phân loại........................................................................................................................... 20 3.2.4. Bóc và tách vỏ ................................................................................................................. 20 3.2.5. Nghiền 1 ........................................................................................................................... 22 3.2.6. Chưng sấy 1 ..................................................................................................................... 22 3.2.7. Ép sơ bộ............................................................................................................................ 22 3.2.8. Nghiền 2 ........................................................................................................................... 23 3.2.9. Chưng sấy 2 ..................................................................................................................... 23 3.2.10. Ép kiệt ............................................................................................................................ 23 3.2.11. Ngưng tụ sáp và lắng .................................................................................................... 23 3.2.12. Lọc .................................................................................................................................. 24 3.2.13. Gia nhiệt ......................................................................................................................... 24 3.2.14. Thủy hóa dầu ................................................................................................................. 24 3.2.15. Trung hòa dầu................................................................................................................ 24 3.2.16. Rửa dầu .......................................................................................................................... 25 3.2.17. Sấy dầu mỡ .................................................................................................................... 25 3.2.18. Tẩy màu ......................................................................................................................... 25 iv 3.2.19. Lọc .................................................................................................................................. 26 3.2.20. Tẩy mùi .......................................................................................................................... 26 3.2.21. Làm nguội...................................................................................................................... 26 3.2.22. Chiết chai, dán nhãn, đóng thùng ................................................................................ 26 3.2.23. Bảo quản ........................................................................................................................ 26 Chương 4: CÂN BẰNG VẬT LIỆU ..........................................................................27 4.1. Số liệu ban đầu ..................................................................................................................................... 27 4.2. Kế hoạch sản xuất của nhà máy........................................................................................................ 27 4.3. Thông số kỹ thuật ................................................................................................................................ 27 4.4. Cân bằng vật liệu ................................................................................................................................. 27 4.4.1. Nguyên liệu...................................................................................................................... 27 4.4.2. Bảo quản .......................................................................................................................... 28 4.4.3. Phân loại........................................................................................................................... 28 4.4.4. Bóc và tách vỏ ................................................................................................................. 29 4.4.5. Nghiền 1........................................................................................................................... 30 4.4.6. Chưng sấy 1 ..................................................................................................................... 30 4.4.7. Ép sơ bộ............................................................................................................................ 30 4.4.8. Nghiền 2........................................................................................................................... 31 4.4.9. Chưng sấy 2 ..................................................................................................................... 31 4.4.10. Ép kiệt ............................................................................................................................ 31 4.4.11. Ngưng tụ sáp và lắng .................................................................................................... 32 4.4.12. Lọc nguội ....................................................................................................................... 32 4.4.13. Gia nhiệt......................................................................................................................... 32 4.4.14. Thủy hóa ........................................................................................................................ 33 4.4.15. Trung hòa....................................................................................................................... 33 4.4.16. Rửa dầu mỡ ................................................................................................................... 34 4.4.17. Sấy khử nước................................................................................................................. 34 4.2.18. Tẩy màu ......................................................................................................................... 34 4.2.19. Lọc.................................................................................................................................. 35 4.2.20. Tẩy mùi .......................................................................................................................... 35 4.2.21. Làm nguội...................................................................................................................... 35 v 4.2.22. Chiết chai ....................................................................................................................... 35 Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ...................................................................38 5.1. Xilo chứa ............................................................................................................................................... 38 5.2. Máy phân loại....................................................................................................................................... 38 5.3. Máy bóc, tách vỏ.................................................................................................................................. 39 5.4. Máy nghiền trục ................................................................................................................................... 40 5.5. Hệ thống chưng sấy và ép sơ bộ ....................................................................................................... 41 5.6. Nghiền 2 ................................................................................................................................................ 42 5.7. Chưng sấy 2 và ép kiệt........................................................................................................................ 43 5.8. Thiết bị lắng .......................................................................................................................................... 43 5.9. Thiết bị lọc............................................................................................................................................. 45 5.10. Thiết bị gia nhiệt ................................................................................................................................ 45 5.11. Thiết bị thủy hóa – trung hòa........................................................................................................... 47 5.12. Thiết bị rửa-sấy dầu........................................................................................................................... 51 5.13. Thiết bị tẩy màu ................................................................................................................................. 53 5.14. Thiết bị lọc .......................................................................................................................................... 55 5.15. Thiết bị tẩy mùi .................................................................................................................................. 55 5.16. Máy chiết rót ...................................................................................................................................... 57 5.17. Máy dán nhãn ................................................................................................................................... 57 5.18. Thùng, bể chứa .................................................................................................................................. 58 5.19. Xitec chứa dầu sau tẩy mùi, làm nguội. ........................................................................................ 63 5.20. Xilo chứa khô dầu 2.......................................................................................................................... 64 5.21. Bơm ..................................................................................................................................................... 65 5.22. Gàu tải.................................................................................................................................................. 65 5.23. Vít tải vận chuyển khô dầu sang máy nghiền búa....................................................................... 68 5.24. Băng tải vận chuyển hạt đậu phộng từ xilo vào sản xuất ........................................................... 68 5.25. Băng tải vận chuyển chai dầu dán nhãn ........................................................................................ 69 Chương 6: TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC ................................................................ 72 6.1. Tính nhiệt .............................................................................................................................................. 72 6.1.1. Chưng sấy 1 ..................................................................................................................... 72 6.1.2. Chưng sấy 2 ..................................................................................................................... 76 vi 6.1.3. Gia nhiệt ........................................................................................................................... 80 6.1.4. Thủy hóa .......................................................................................................................... 81 6.1.5. Trung hòa ......................................................................................................................... 83 6.1.6. Rửa, sấy dầu..................................................................................................................... 85 6.1.7. Tẩy màu ........................................................................................................................... 87 6.1.8. Tẩy mùi ............................................................................................................................ 88 6.2. Tính hơi ................................................................................................................................................. 89 6.3. Tính lượng nước .................................................................................................................................. 90 Chương 7: TÍNH TỔ CHỨC – XÂY DỰNG ............................................................92 7.1. Tính tổ chức .......................................................................................................................................... 92 7.1.1. Hệ thống tổ chức của nhà máy ...................................................................................... 92 7.1.2. Tính số công nhân làm việc trong nhà máy ................................................................. 92 7.2. Tính xây dựng ...................................................................................................................................... 94 7.2.1. Phân xưởng sản xuất chính ............................................................................................ 94 7.2.2. Kho chứa nguyên liệu và thành phẩm .......................................................................... 95 7.2.3. Kho chứa bao bì, hóa chất .............................................................................................. 95 7.2.4. Kho chứa nhiên liệu ........................................................................................................ 96 7.2.5. Nhà hành chính ............................................................................................................... 96 7.2.6. Các công trình phụ trợ .................................................................................................... 97 7.2.7. Nhà phục vụ..................................................................................................................... 97 Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT ........................................................................100 8.1. Kiểm tra sản xuất ............................................................................................................................... 100 8.2. Xác định một số chỉ tiêu ................................................................................................................... 100 8.2.1. Lấy mẫu nguyên liệu .................................................................................................... 100 8.2.2. Xác định tỉ lệ tạp chất nguyên liệu .............................................................................. 101 8.2.3. Xác định tỷ lệ vỏ và nhân trong hạt............................................................................. 101 8.2.4. Xác định độ ẩm ............................................................................................................. 101 8.2.5. Xác định hàm lượng dầu trong nguyên liệu ............................................................... 102 8.2.6. Xác định màu sắc của dầu............................................................................................ 102 8.2.7. Xác định mùi vị dầu...................................................................................................... 103 8.2.8. Xác định độ trong suốt.................................................................................................. 103 vii 8.2.9. Xác định hàm lượng nước và chất bốc hơi trong dầu ............................................... 104 8.2.10. Xác định chỉ số acid.................................................................................................... 104 8.2.11. Xác định chỉ số xà phòng hóa.................................................................................... 104 8.2.12. Xác định chỉ số iod ..................................................................................................... 105 8.2.13 Xác định chỉ số peroxyde............................................................................................ 106 Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG, VỆ SINH VÀ PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ TRONG NHÀ MÁY ..................................................................................................108 9.1. An toàn lao động................................................................................................................................ 108 9.1.1. Nguyên nhân gây ra tai nạn.......................................................................................... 108 9.1.2. Biện pháp hạn chế tai nạn giao thông ......................................................................... 108 9.1.3. Những yêu cầu về an toàn lao động ............................................................................ 108 9.2. Vệ sinh nhà máy ................................................................................................................................ 109 9.3. Phòng chống cháy nổ........................................................................................................................ 111 KẾT LUẬN ................................................................................................................113 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................114 viii DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ ❖ DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hóa học có trong 100 g đậu phộng . .............................................6 Bảng 2.2 Thành Phần các acid béo trong đậu phộng . ....................................................6 Bảng 2.3 Thành phần các acid amin trong hạt đậu phộng ..............................................7 Bảng 2.4 Một số tính chất đặc trưng của dầu đậu phộng tinh luyện . ...........................10 Bảng 2.5 Quy định nồng độ dung dịch kiềm tương ứng với nhiệt độ và chỉ số acid của dầu mỡ ..18 Bảng 4.1 Biểu đồ thời gian sản xuất trong năm ............................................................27 Bảng 4.2 Các thông số kỹ thuật ban đầu .......................................................................28 Bảng 4.3 Mức hao hụt ở các công đoạn, tính theo % khối lượng .................................29 Bảng 4.4 Bảng tổng kết cân bằng vật chất ....................................................................36 Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật của xilo chứa ....................................................................38 Bảng 5.2 Thông số kỹ thuật của máy phân loại ............................................................38 Bảng 5.3 Thông số kỹ thuật của máy bóc vỏ ................................................................ 39 Bảng 5.4 Thông số kỹ thuật của máy nghiền trục .........................................................40 Bảng 5.5 Thông số kỹ thuật của hệ thống chưng sấy và ép sơ bộ.................................41 Bảng 5.6 Thông số kỹ thuật của máy nghiền búa .........................................................42 Bảng 5.7 Thông số kỹ thuật của máy nghiền trục .........................................................42 Bảng 5.8 Thông số kỹ thuật của thiết bị lắng ................................................................ 44 Bảng 5.9 Thông số kỹ thuật của thiết bị lọc khung bản ................................................45 Bảng 5.10 Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt .......................................................47 Bảng 5.11 Thông số kỹ thuật của thiết bị thủy hóa .......................................................49 Bảng 5.12 Thông số kỹ thuật của thiết bị trung hòa......................................................51 Bảng 5.13 Thông số kỹ thuật của thiết bị rửa, sấy ........................................................53 Bảng 5.14 Thông số kỹ thuật của thiết bị tẩy màu ........................................................55 Bảng 5.15 Thông số kỹ thuật của thiết bị lọc khung bản ..............................................55 Bảng 5.16 Thông số kỹ thuật của thiết bị tẩy mùi .........................................................57 Bảng 5.17 Thông số kỹ thuật máy chiết rót...................................................................57 Bảng 5.18 Thông số kỹ thuật máy dán nhãn .................................................................57 Bảng 5.19 Thông số kỹ thuật của thùng chứa nước. .....................................................59 Bảng 5.20 Thông số kỹ thuật của thùng chứa NaOH. ...................................................60 Bảng 5.21 Thông số kỹ thuật của thùng chứa dung dịch muối ăn. ...............................61 Bảng 5.22 Thông số kỹ thuật của thùng chứa nước rửa. ...............................................62 Bảng 5.23 Thông số kỹ thuật của thùng chứa đất, than hoạt tính. ................................ 63 Bảng 5.24 Thông số kỹ thuật của thùng chứa đất, than hoạt tính. ................................ 64 Bảng 5.25 Thông số kỹ thuật ........................................................................................65 Bảng 5.26 Số lượng bơm sử dụng ở các công đoạn ......................................................65 Bảng 5.27 Thông số kỹ thuật ........................................................................................65 ix Bảng 5.28 Đặc tính kỹ thuật của gàu tải ........................................................................66 Bảng 5.29 Thông số kỹ thuật của vít tải .......................................................................68 Bảng 5.30 Bảng tổng kết chọn và tính toán thiết bị chính ............................................69 Bảng 6.1 Tổng kết cân bằng nhiệt .................................................................................89 Bảng 6.2 Thông số kĩ thuật lò hơi .................................................................................90 Bảng 7.1 Số người lao động trực tiếp theo ca ...............................................................93 Bảng 7.2 Số công nhân lao động gián tiếp ....................................................................94 Bảng 7.3 Tổng kết các công trình xây dựng ..................................................................99 Bảng 8.1 Thông số pha nước cất và dung dịch I2 tiêu chuẩn .....................................103 Bảng 8.2 Thông số xác định chỉ số iot .......................................................................106 ❖ DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cây đậu phộng ..................................................................................................5 Hình 2.2 Cấu tạo của hạt đậu phộng................................................................................5 Hình 2.3 Dầu đậu phộng ..................................................................................................8 Hình 3.1 Quy trình sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện .................................................21 Hình 5.1 Xilo chứa ........................................................................................................38 Hình 5.2 Máy phân loại .................................................................................................38 Hình 5.3 Cấu tạo của máy bóc, tách vỏ .........................................................................39 Hình 5.4 Máy tách vỏ ....................................................................................................39 Hình 5.5 Cấu tạo của máy nghiền trục có rãnh khía .....................................................40 Hình 5.6 Máy nghiền trục ..............................................................................................40 Hình 5.7 Hệ thống chưng sấy, ép sơ bộ.........................................................................41 Hình 5.8 Cấu tạo hệ thống chưng sấy, ép trục vít .........................................................41 Hình 5.9 Máy nghiền búa ..............................................................................................42 Hình 5. 10 Thiết bị lắng .................................................................................................43 Hình 5.11 Thiết bị lọc khung bản ..................................................................................45 Hình 5. 12 Thiết bị gia nhiệt ống chùm .........................................................................45 Hình 5.13 Thiết bị thủy hóa – trung hòa .......................................................................47 Hình 5.14 Thiết bị rửa sấy, tẩy màu dầu mỡ .................................................................51 Hình 5.15 Lọc khung bản ..............................................................................................55 Hình 5.16 Thiết bị tẩy mùi ............................................................................................56 Hình 5.17 Máy chiết rót.................................................................................................57 Hình 5.18 Máy dán nhãn ...............................................................................................57 Hình 5.19 Bơm ..............................................................................................................65 Hình 5.20 Bơm chân không ...........................................................................................65 Hình 5. 21 Bơm chân không ..........................................................................................65 x Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện năng suất 50 tấn hạt khô/ngày LỜI MỞ ĐẦU Dầu mỡ chiếm vị trí quan trọng trong đời sống của con người, là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong các bữa ăn hằng ngày. Các nghiên cứu về dinh dưỡng cơ bản khẳng định chất béo trong khẩu phần ăn của con người có hai vai trò chính là cung cấp năng lượng và hấp thu vận chuyển các vitamin tan trong dầu mỡ. Năng lượng của chất béo sinh ra là lớn nhất trong các chất sinh năng lượng, 1 gram chất béo cung cấp 38 kj, tương ứng với 9 Kcal, gấp hai lần so với protein và glucid. Chất béo là dung môi vận chuyển các vitamin tan trong dầu mỡ (vitamin A, D, E và K), các vitamin này vào cơ thể phần lớn phụ thuộc vào hàm lượng chất béo trong thực phẩm. Điều đó có nghĩa là khi lượng chất béo trong khẩu phần ăn thấp dẫn đến sự giảm hấp thu các vitamin này. Cùng với sự phát triển của kinh tế xã hội, đời sống vật chất ngày càng cao nên đòi hỏi yêu cầu về dinh dưỡng cũng càng cao. Trong khi, lượng dầu mỡ có nguồn gốc động vật lại chứa nhiều nguy cơ tiềm ẩn về bệnh cho con người, khả năng bảo quản lại thấp. Do đó người tiêu dùng hiện nay có xu hướng chuyển từ dầu gốc động vật sang dầu tốt cho sức khỏe như dầu đậu nành, đậu phộng, vừng,… Ở nước ta, do điều kiện có nhiều vùng khí hậu và đất đai khác nhau nên hạt có dầu rất phong phú, đặc biệt là cây đậu phộng được trồng ở nhiều vùng trên cả nước, trồng trên đất cát pha thịt hoặc đất ven sông. Ngoài ra, dầu đậu phộng rất tốt cho sức khỏe: tốt cho tim mạch do chứa nhiều chất béo không bão hòa giúp giảm các cholestrol xấu,… Do đó dầu từ đậu phộng được tiêu thụ nhiều. Theo Bộ Công Thương, mức tiêu thụ dầu ăn của người Việt hiện còn thấp hơn chuẩn WHO khuyến cáo. Để đảm bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng dầu ăn của người dân cũng như cung cấp sản phẩm dầu ăn vừa có chất lượng tốt, vừa tốt cho sức khỏe thì việc xây dựng thêm nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện sẽ đáp ứng được các mục đích trên. Với tầm quan trọng như trên em “Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện năng suất năng suất 50 tấn hạt khô/ngày” nhằm cung cấp lượng dầu thực vật cần thiết cho người tiêu dùng, cũng như đẩy mạnh sự phát triển kinh tế cho đất nước. SVTH: Phan Thị Huế GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 1 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện năng suất 50 tấn hạt khô/ngày Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1. Đặc điểm thiên nhiên Chọn đặt nhà máy tại khu công nghiệp Hòa Khánh nằm tại phường Hòa Khánh Bắc, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng với tổng diện tích quy hoạch là 423,5 ha. Nằm cách sân bay quốc tế Đà Nẵng 10 km, cảng biển Tiên Sa 20 km, cảng biển Liên Chiểu 5 km, cách ga Đà Nẵng khoảng 10 km. Từ đây, nếu di chuyển bằng ô tô vào nội thành chỉ mất khoảng 20 phút nên khá thuận lợi cho việc đi lại và vận chuyển hàng hóa. Đây là khu công nghiệp có diện tích lớn nhất trong sáu khu công nghiệp hiện có ở Đà Nẵng và là nơi thu hút nhiều dự án đầu tư nhất. Ngoài ra hệ thống hạ tầng kỹ thuật và các yêu cầu về cấp điện, cấp nước, xây dựng nhà xưởng, kho bãi luôn được ban quản lý ưu tiên thực hiện nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu của các doanh nghiệp [13]. Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét vào mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài. + Nhiệt độ trung bình hằng năm khoảng 25,9 oC, cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, trung bình 28 - 30 °C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình 18 - 23 °C. + Lượng mưa trung bình năm khoảng 2504,57 mm. Lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11 trung bình 550 - 1000 mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4 trung bình 23 - 40 mm/tháng. + Hướng gió Đông Nam là hướng gió chủ đạo. Độ ẩm không khí trung bình là 83,4 % [14]. 1.2. Chọn vùng nguyên liệu Nguyên liệu đậu phộng cung cấp cho nhà máy từ các tỉnh Quảng Nam, Quảng Ngãi. Theo Cục Thống Kê tỉnh Quảng Nam (năm 2016) hiện tỉnh có 10000 ha diện tích trồng đậu phộng với sản lượng lên đến 30000 - 35000 tấn/năm [15]. Theo Cục Thống Kê tỉnh Quảng Ngãi, hiện tỉnh có 4087,5 ha diện tích trồng đậu phộng với sản lượng 8800 tấn/năm [16]. Việc nghiên cứu, tuyển chọn, lai tạo và nhập nội giống mới có năng suất chất lượng tốt, thực hiện tốt các chính sách hợp lý về đầu tư đất đai, lao động, giá cả thu mua, thuế để khuyến khích nông dân đầu tư phát triển cây đậu phộng. 1.3. Hợp tác hóa Nhà máy được đặt ở khu công nghiệp nên việc hợp tác và liên hợp hóa là rất cao. Việc sử dụng chung các công trình cung cấp điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải,… có tác dụng giảm thời gian và chi phí xây dựng, rút ngắn thời gian hoàn vốn. SVTH: Phan Thị Huế GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 2 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện năng suất 50 tấn hạt khô/ngày 1.4. Nguồn cung cấp điện Điện dùng trong nhà máy với nhiều mục đích cho thiết bị hoạt động, chiếu sáng trong sản xuất và dùng trong sinh hoạt. Nguồn điện nhà máy lấy từ mạng lưới điện quốc gia, nhờ có trạm biến áp 110 kV có dòng điện tiêu thụ với điện áp 220/380 V. Để đề phòng mất điện, nhà máy cần có máy phát điện dự phòng. 1.5. Nguồn cung cấp nước Nước sử dụng trong nhà máy với nhiều mục đích: cung cấp cho lò hơi, pha loãng sút trung hòa, rửa dầu, vệ sinh thiết bị và dùng trong sinh hoạt ,…Ngoài ra nhà máy phải có hệ thống xử lý nước cấp để đảm bảo chất lượng nước dùng cho sản xuất. Khu công nghiệp cũng trang bị hệ thống cấp nước đến từng xí nghiệp, nhà máy với lượng nước cung cấp là 15000 m3/ngày. 1.6. Nguồn cung cấp hơi Trong nhà máy có rất nhiều công đoạn như thủy hóa, trung hòa, tẩy màu, tẩy mùi, gia nhiệt nước, vệ sinh thiết bị... cần đến hơi. Vì thế phải có lò hơi. 1.7. Nguồn cung cấp nhiên liệu Nhiên liệu dùng để đốt cho lò hơi là dầu diesel được cung cấp công ty xăng dầu trong thành phố Đà Nẵng. 1.8. Nước thải nhà máy Khu công nghiệp Hòa Khánh có trạm xử lý nước thải tập trung với công suất thiết kế là 5000 m3/ngày đêm dưới sự quản lý của Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Đô thị Hà Nội – Chi nhánh miền Trung. Do đó sẽ tận dụng được khu xử lý nước của khu công nghiệp. Nước thải trong nhà máy gồm: nước thải từ quá trình sản xuất như công đoạn trung hòa tẩy mùi, tẩy màu,.. là nguồn chứa nhiều chất hữu cơ thuận lợi cho vi sinh vật phát triển gây ô nhiễm môi trường. Do đó nước thải của nhà máy cần được thu hồi và xử lý trước khi đưa vào trạm xử lý chung của Khu công nghiệp. 1.9. Giao thông vận tải Giao thông vận tải là một vấn đề quan trọng, là phương tiện để vận chuyển nguyên nhiên liệu cho nhà máy, cũng như vận chuyển sản phẩm đi tiêu thụ. Khu công nghiệp Hòa Khánh được xây dựng ở vị trí thuận lợi, cách trung tâm thành phố và các công trình quan trọng như sân bay quốc tế, ga Đà Nẵng khoảng 10 km. Từ đây, nếu di chuyển bẳng ô tô vào nội thành chỉ mất khoảng 20 phút nên khá thuận lợi cho việc đi lại và vận chuyển hàng hóa [13]. 1.10. Nguồn nhân công Đà Nẵng là một trong những thành phố lớn nên thu hút được nhiều lao động từ các SVTH: Phan Thị Huế GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 3 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện năng suất 50 tấn hạt khô/ngày tỉnh lân cận như Quảng Nam, Huế,… Đối với đội ngũ lãnh đạo nhà máy, kỹ sư, cử nhân tốt nghiệp trên cả nước đặc biệt là nguồn nhân lực từ trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng. 1.11. Tiêu thụ sản phẩm Nhà máy sản xuất dầu tinh luyện từ đậu phộng tại Hòa Khánh là nhà máy duy nhất tại miền trung nên chưa có công ty nào cạnh tranh. Đặc biệt Đà Nẵng, Quảng Nam, Huế là những thị trường tiêu thụ lớn và nằm gần nhiều cảng biển, sân bay tạo điều kiện cho việc xuất khẩu ra thị trường nước ngoài. ❖ Kết luận Qua quá trình tìm hiểu chính sách phát triển kinh tế của nhà nước và xu hướng phát triển chung của xã hội kết hợp nghiên cứu các đặc điểm tự nhiên cũng như cơ sở hạ tầng, nguồn nhân lực, nguồn nguyên liệu… cho ta thấy việc xây dựng nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện tại khu công nghiệp Hòa Khánh thành phố Đà Nẵng là hoàn toàn khả thi. Qua đó tạo công ăn việc làm cho công nhân, giải quyết vấn đề lao động dư thừa, nâng cao đời sống nhân dân, đảm bảo đáp ứng được nhu cầu thị trường đồng thời góp phần phát triển kinh tế cho thành phố cũng như nhà nước. SVTH: Phan Thị Huế GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 4 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện năng suất 50 tấn hạt khô/ngày Chương 2: TỔNG QUAN 2.1. Tổng quan về nguyên liệu 2.1.1. Đặc điểm của cây đậu phộng Cây đậu phộng còn gọi là cây lạc, có tên khoa học là Arachis hypogeal thuộc họ đậu có nguồn gốc tại Trung và Nam Mỹ. Nó là loài cây thân thảo, có thể cao từ 30 - 50 cm. Lá mọc đối, kép hình lông chim với bốn lá chét, kích thước lá chét dài 1 - 7 cm và rộng 1 - 3 cm. Hoa dạng hoa đậu điển hình có màu vàng, có Hình 2.1 Cây đậu phộng [17] điểm gân đỏ, cuống hoa dài 2 - 4 cm. Sau khi thụ phấn, quả phát triển thành một dạng quả đậu dài 3 - 7 cm, chứa 1 - 4 hạt, quả thường dấu xuống đất để phát triển. Đậu phộng được trồng nhiều ở Trung Quốc, Ấn Độ, Nigeria, Hoa Kỳ,…Việt Nam cũng là quốc gia nằm trong top 10 quốc gia hàng đầu sản xuất đậu phộng, được trồng nhiều ở các tỉnh duyên hải trung bộ như Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Nam, Quảng Ngãi, các tỉnh Đông Nam Bộ,… [17]. 2.1.2. Hạt đậu phộng Hạt cấu tạo 2 phần chính: Vỏ và nhân. + Vỏ chứa rất ít dầu (1 – 2 %) chủ yếu là xenlulose và hemixenlulose, nơi tập trung nhiều chất màu như xanthofyll và chlorophyll. Vì thế phải loại vỏ trước đảm bảo dầu có phẩm chất Hình 2.2 Cấu tạo của hạt đậu phộng [18] tốt . + Nhân ( 70 – 76 %, theo % trọng lượng của hạt) gồm phôi và vỏ lụa: phôi là nơi tập trung nhiều dầu, vỏ lụa ( 2,5 – 4 %, theo % trọng lượng của nhân) tuy chứa ít dầu nhưng chứa lượng lớn protein. Ngoài ra vỏ lụa bám chặt nhân nên rất khó tách vỏ. SVTH: Phan Thị Huế GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 5 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu đậu phộng tinh luyện năng suất 50 tấn hạt khô/ngày 2.1.3. Thành phần hóa học Bảng 2.1 Thành phần hóa học có trong 100 g đậu phộng [1] Thành phần Hàm lượng (g) Nước 7,5 Lipid 44,5 Protein 27,5 Glucid 17,5 Tro 2,5 Dựa vào bảng thành phần hóa học của đậu phộng ở trên thì ta thấy đậu phộng là loại hạt chứa nhiều dầu, ngoài ra hàm lượng protein cũng rất cao. ❖ Lipid Lipid là cấu tử hóa học quan trọng, là thành phần chính của hạt đậu phộng, hàm lượng lipid chiếm 48 % hàm lượng chất khô. Thành phần lipid của hạt đậu phộng gồm có triglyceride, phospholipid và sáp. + Triglyceride: là thành phần chủ yếu (93 %) của lipid , về cấu tạo hóa học nó là este của ba acid béo và glycerin có công thức sau [2]. Trong đó: R1, R2, R3 là các gốc acid béo. Các acid béo này chủ yếu là acid béo không no (80%). Bảng 2.2 Thành phần các acid béo trong đậu phộng [1] Tên Kí hiệu Thành phần (%) Acid oleic C18:1 43 - 65 Acid linoleic C18:2 20 - 37 Acid palmitic C16:0 14 - 20 + Phospholipid : hàm lượng phospholipid trong hạt đậu phộng dao động từ 0,7 2,5 % so với lượng lipid trong hạt. Cấu tạo của nó là những este của rượu glycerine với các acid béo cao có gốc acid phosphoric và những bazơ nitơ đóng vai trò là các nhóm phụ bổ sung. Công thức cấu tạo như sau [2]. SVTH: Phan Thị Huế GVHD: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 6