Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện với năng suất 8000 tấn sản phẩm năm

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 DỪA TINH LUYỆN NĂNG SUẤT 8000 TẤN SẢN PHẨM/NĂM Người hướng dẫn: TS. NGUYỄN THỊ TRÚC LOAN Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ TỐ TRINH Số thẻ sinh viên: 107150126 Lớp: 15H2A Đà Nẵng, 12/2019 TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện với năng suất 8000 tấn sản phẩm/năm”. Sinh viên thực hiện: Trần Thị Tố Trinh Số thẻ sinh viên: 107150126. Lớp 15H2A Dầu tinh luyện là sản phẩm hết sức quen thuộc với con người, là nguồn thực phẩm cung cấp một phần năng lượng cho cơ thể và góp phần làm tăng hương vị của các loại thực phẩm khác. 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 dừa tinh luyện vẫn chưa xuất hiện nhiều và chiếm thị phần đáng kể trên thị trường. Vì vậy việc xây dựng một nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện có thể đa dạng mặt hàng dầu tinh luyện và đáp ứng được những nhu cầu thị trường. Do đó đồ án tốt nghiệp lần này em chọn đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện với năng suất 8000 tấn sản phẩm/năm”. Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm 9 chương: Chương 1: Lập luận về kinh tế: tìm hiểu về đặc điểm thiên nhiên, đặc điểm vùng nguyên liệu, hợp tác hóa, nhân công cũng như là thị trường tiêu thụ. Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm: tìm hiểu về nguyên liệu và sản phẩm, cơ sở lý thuyết cho quá trình sản xuất. Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ: chọn quy trình và thuyết minh về quy trình. Chương 4: Cân bằng vật chất: đưa ra kế hoạch sản xuất và tính cân bằng vật chất. Chương 5: Tính và chọn thiết bị. Chương 6: Tính nhiệt – hơi – nước: tính lượng nhiệt, hơi và nước dùng trong sản xuất và sinh hoạt. Chương 7: Tính tổ chức xây dựng. Chương 8: Kiểm tra sản xuất: nêu mục đích sản xuất, phân tích về nguyên liệu và sản phẩm. Chương 9: An toàn lao động, vệ sinh và phòng chống cháy nổ trong nhà máy. Tóm lại, việc xây dựng một nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện này hoàn toàn có tính khả thi góp phần thúc đẩy nền kinh tế phát triển, ổn định cuộc sống cho nhân dân và đem lại nguồn thu lớn cho đất nước. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc KHOA: HÓA NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Trần Thị Tố Trinh Số thẻ sinh viên: 107150126 Lớp: 15H2A Ngành: Công nghệ Thực phẩm. Khoa: Hóa 1. Tên đề tài đồ án: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT DẦU DỪA TINH LUYỆN NĂNG SUẤT 8000 TẤN SẢN PHẨM/NĂM. 2. Đề tài thuộc diện: ☐Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện 3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu Nguyên liệu: 100% dừa Năng suất: 8000 tấn sản phẩm/năm Sản phẩm: Dầu dừa tinh luyện 4. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán - Mở đầu - Lập luận kinh tế Tổng quan Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ Tính cân bằng vật chất Tính và chọn thiết bị Tính cân bằng nhiệt Tính tổ chức xây dựng Tính hơi - nước - nhiên liệu Kiểm tra công nghệ sản xuất dầu thực vật 5. An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp Kết luận Tài liệu tham khảo Các bản vẽ và đồ thị: - Bản vẽ dây chuyền công nghệ sản xuất (Ao) - Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (Ao) Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (Ao) - Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (Ao) Bản vẽ đường ống hơi – nước (Ao) 6. Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 28/8/2019 8. Ngày hoàn thành đồ án: 30/11/2019 Trưởng bộ môn PGS.TS. Đặng Minh Nhật Đà nẵng, ngày 30 tháng 11 năm 2019 Người hướng dẫn TS. Nguyễn Thị Trúc Loan LỜI CẢM ƠN Được sự phân công của khoa Hóa, Bộ môn Công nghệ Thực Phẩm, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng và sự đồng ý của Cô giáo hướng dẫn TS.Nguyễn Thị Trúc Loan em đã thực hiện đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện với năng suất 8000 tấn sản phẩm/năm”. Em xin chân thành cảm ơn cô giáo TS. Nguyễn Thị Trúc Loan đã tận tình chu đáo hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian qua, để em có thể thực hiện tốt đề tài tốt nghiệp này. Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng nói chung , các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm nói riêng đã giảng dạy cho em những kiến thức về môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được những cơ sở lý thuyết vững vàng trong suốt quá trình học tập. Và cảm ơn các bạn trong nhóm đồ án đã nhiệt tình cùng nhau tìm hiểu, thảo luận và giải đáp một số thắc mắc mắc trong đề tài. Mặc dù đã có nhiều cố gắng rất nhiều để thực hiện đề tài này một cách hoàn chỉnh nhất, song do kiến thức hạn hẹp, thời gian tương đối nên vẫn còn nhiều thiếu sót nên kết quả không được tốt, em rất mong được sự góp ý của quý Thầy, Cô giáo để đề tài được hoàn chỉnh hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 30 tháng 11 năm 2019. Sinh viên TRẦN THỊ TỐ TRINH i LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp này là của riêng em dựa trên tìm hiểu từ các số liệu thực tế và được thực hiện dưới sự chỉ dẫn của giáo viên hướng dẫn TS. Nguyễn Thị Trúc Loan. Các tài liệu tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn từ các các bài báo, sách và các trang web thể hiện qua danh mục tài liệu tham khảo. Đà nẵng, ngày 30 tháng 11 năm 2019. Sinh viên thực hiện TRẦN THỊ TỐ TRINH ii MỤC LỤC TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN........... .............................................................................................................. i LỜI CAM ĐOAN..... ............................................................................................................. ii MỤC LỤC…………………..……………………………………………………………………………….iii DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ ............................................................... xi CÁC KÍ TỰ VIẾT TẮT…...………………………………………………………..…………………..xiii LỜI MỞ ĐẦU…..…….. ....................................................................................................... 1 Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT................................................................ 2 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 1.7. 1.8. 1.9. 1.10. 1.11. Đặc điểm thiên nhiên ..................................................................................... 2 Vùng nguyên liệu ........................................................................................... 2 Hợp tác hóa .................................................................................................... 3 Nguồn cung cấp điện ..................................................................................... 3 Nguồn cung cấp hơi ....................................................................................... 3 Nhiên liệu ........................................................................................................ 3 Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước................................................ 3 Thoát nước ..................................................................................................... 3 Giao thông vận tải.......................................................................................... 3 Cung cấp nhân công ...................................................................................... 4 Thị trường tiêu thụ ........................................................................................ 4 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM .................................. 5 2.1. Dầu dừa........................................................................................................... 5 2.1.1. Khái niệm ......................................................................................................... 5 2.1.2. Thành phần hóa học .......................................................................................... 6 2.2.3. Chỉ tiêu chất lượng của dầu dừa tinh luyện ...................................................... 7 2.2.4. Công dụng của dầu dừa .................................................................................... 8 2.2.5. Tình hình sản xuất dầu dừa trên thế giới và ở Việt Nam ................................. 9 2.2. Nguyên liệu ................................................................................................... 10 2.2.1. Tổng quan về cây dừa .................................................................................... 10 2.2.2. Thành phần hóa học của cùi dừa.................................................................... 12 2.2.3. Nguyên liệu phụ ............................................................................................. 13 2.2.4. Công dụng của quả dừa .................................................................................. 14 2.3. Cơ sở lý thuyết của quá trình sản xuất dầu dừa tinh luyện............................ 14 2.3.1. Nghiền nguyên liệu........................................................................................ 14 2.3.2. Chưng sấy bột nghiền .................................................................................... 15 2.3.3. Phương pháp thu hồi dầu ............................................................................... 16 2.3.4. Tinh luyện dầu ............................................................................................... 17 2.3.5. Lọc ................................................................................................................. 18 2.3.6. Thủy hóa ........................................................................................................ 19 2.3.7. Trung hòa ....................................................................................................... 19 2.3.8. Tẩy màu.......................................................................................................... 19 2.4. Lựa chọn phương án thiết kế cho sản xuất dầu dừa tinh luyện .............. 20 iii 2.4.1. Nghiền nguyên liệu ........................................................................................ 20 2.4.2. Chưng sấy bột nghiền .................................................................................... 21 2.4.3. Phương pháp thu hồi dầu ............................................................................... 21 2.4.4. Phương pháp tinh luyện ................................................................................. 21 2.4.5. Lắng và lọc ..................................................................................................... 21 2.4.6. Thủy hóa ........................................................................................................ 21 2.4.7. Trung hòa ....................................................................................................... 21 2.4.8. Tẩy màu.......................................................................................................... 21 2.4.9. Khử mùi ......................................................................................................... 21 2.4.10. Chiết rót........................................................................................................ 22 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ ................... 23 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ .......................................................................... 23 3.2. Thuyết minh quy trình công nghệ .............................................................. 23 3.2.1. Nguyên liệu .................................................................................................... 23 3.2.2. Bảo quản ........................................................................................................ 23 3.2.3. Sàng tạp chất .................................................................................................. 23 3.2.4. Nghiên trục ..................................................................................................... 23 3.2.5. Nghiền búa ..................................................................................................... 25 3.2.6. Chưng sấy 1 ................................................................................................... 25 3.2.7. Ép sơ bộ.......................................................................................................... 25 3.2.8. Nghiền 2 ......................................................................................................... 26 3.2.9. Chưng sấy 2 ................................................................................................... 26 3.2.10. Ép kiệt.. ......................................................................................................... 26 3.2.11. Lắng…. ......................................................................................................... 26 3.2.12. Lọc.…. .......................................................................................................... 27 3.2.13. Thủy hóa ....................................................................................................... 27 3.2.14. Trung hòa ...................................................................................................... 27 3.2.15. Rửa dầu ......................................................................................................... 28 3.2.16. Sấy dầu .......................................................................................................... 28 3.2.17. Tẩy màu ........................................................................................................ 28 3.2.18. Lọc….. .......................................................................................................... 28 3.2.19. Khử mùi ....................................................................................................... 29 3.2.20. Chiết rót........................................................................................................ 29 Chương 4: CÂN BẰNG VẬT LIỆU ................................................................................ 30 4.1. 4.2. 4.3. 4.3.1. 4.3.2. 4.3.3. 4.3.4. 4.3.5. 4.3.6. 4.3.7. 4.3.8. Kế hoạch sản xuất của nhà máy ................................................................. 30 Các thông số kĩ thuật ban đầu .................................................................... 30 Cân bằng vật liệu ......................................................................................... 31 Nguyên liệu .................................................................................................... 32 Bảo quản ........................................................................................................ 32 Sàng tạp chất .................................................................................................. 32 Nghiền trục ..................................................................................................... 32 Nghiền búa ..................................................................................................... 32 Chưng sấy 1 ................................................................................................... 32 Ép sơ bộ.......................................................................................................... 33 Nghiền 2 ......................................................................................................... 33 iv 4.3.9. Chưng sấy 2 ................................................................................................... 33 4.3.10. Ép kiệt .......................................................................................................... 34 4.3.11. Lắng… ......................................................................................................... 34 4.3.12. Lọc…. .......................................................................................................... 34 4.3.13. Thủy hóa ...................................................................................................... 35 4.3.14. Trung hòa ..................................................................................................... 35 4.3.15. Rửa dầu ........................................................................................................ 36 4.3.16. Sấy dầu ......................................................................................................... 36 4.3.17. Tẩy màu........................................................................................................ 37 4.3.18. Lọc…. .......................................................................................................... 37 4.3.19. Khử mùi ....................................................................................................... 37 4.3.20. Chiết rót........................................................................................................ 37 Chương 5: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ......................................................................... 41 5.1. Kho bảo quản ............................................................................................... 41 5.1.1. Mô tả tổng quan ............................................................................................. 41 5.1.2. Thiết kế .......................................................................................................... 41 5.2. Máy làm sạch nguyên liệu ........................................................................... 42 5.2.1. Mô tả thiết bị .................................................................................................. 42 5.2.2. Tình toán thiết bị ............................................................................................ 42 5.3. Nghiền trục ................................................................................................... 42 5.3.1. Mô tả thiết bị .................................................................................................. 42 5.4. Nghiền búa .................................................................................................... 43 5.4.1. Mô tả thiết bị .................................................................................................. 43 5.4.2. Tinh toán thiết bị ............................................................................................ 44 5.5. Nồi chưng sấy và ép sơ bộ ........................................................................... 44 5.5.1. Mô tả thiết bị .................................................................................................. 44 5.5.2. Số lượng thiết bị ............................................................................................. 45 5.6. Nghiền 2 ........................................................................................................ 45 5.6.1. Vít tải….......................................................................................................... 45 5.6.2. Nghiền búa ..................................................................................................... 46 5.6.3. Nghiền trục ..................................................................................................... 46 5.7. Chưng sấy 2 và ép kiệt ................................................................................ 47 5.8 Thiết bị lắng ................................................................................................. 47 5.8.1. Mô tả thiết bị .................................................................................................. 47 5.8.2. Chọn và tính toán thiết bị ............................................................................... 48 5.9. Thiết bị lọc .................................................................................................... 49 5.9.1. Máy lọc khung bản......................................................................................... 49 5.9.2. Thiết bị ly tâm ................................................................................................ 49 5.10. Gia nhiệt ....................................................................................................... 50 5.10.1. Mô tả thiết bị ................................................................................................. 50 5.10.2. Tính toán thiết bị ........................................................................................... 51 5.11. Thiết bị trung hòa-thủy hóa ........................................................................ 53 5.11.1. Mô tả thiết bị ................................................................................................. 53 5.11.2. Tình toán thiết bị ........................................................................................... 53 5.12. Thiết bị rửa – sấy dầu.................................................................................. 57 v 5.12.1. Mô tả thiết bị ................................................................................................. 57 5.12.2. Tính toán thiết bị ........................................................................................... 57 5.13. Thiết bị tẩy màu ........................................................................................... 59 5.13.1. Mô tả thiết bị ................................................................................................. 59 5.13.2. Tính toán thiết bị ........................................................................................... 59 5.14. Thiết bị lọc .................................................................................................... 61 5.14.1. Mô tả thiết bị ................................................................................................. 61 5.14.2. Tính toán thiết bị ........................................................................................... 61 5.15. Thiết bị khử mùi .......................................................................................... 61 5.15.1. Mô tả thiết bị ................................................................................................. 61 5.15.2. Tính toán thiết bị ........................................................................................... 62 5.16. Thiết bị làm nguội ........................................................................................ 63 5.16.1. Mô tả thiết bị ................................................................................................ 63 5.16.2. Tính toán thiết bị .......................................................................................... 64 5.17. Máy chiết rót ................................................................................................ 64 5.17.1. Mô tả thiết bị ................................................................................................. 64 5.17.2. Số lượng thiết bị............................................................................................ 64 5.18. Máy dán nhãn .............................................................................................. 65 5.18.1. Mô tả thiết bị ................................................................................................. 65 5.18.2. Số lượng thiết bị............................................................................................ 65 5.19. Thiết bị đóng thùng carton ........................................................................... 65 5.19.1. Mô tả thiết bị ................................................................................................ 65 5.19.2. Số lượng thiết bị ........................................................................................... 65 5.20. Các thiết bị chứa .......................................................................................... 65 5.21. Các thiết bị vận chuyển ............................................................................... 67 5.21.1. Hệ thống bơm li tâm .................................................................................... 67 5.21.2. Bơm chân không ........................................................................................... 68 5.21.3. Hệ thống băng tải.......................................................................................... 69 5.21.4. Hệ thống vít tải ............................................................................................. 70 Chương 6: TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC ...................................................................... 72 6.1. 6.1.1. 6.1.2. 6.1.3. 6.1.4. 6.1.5. 6.1.6. 6.1.7. 6.1.8. 6.2. 6.2.1. 6.2.2. 6.3. 6.3.1. 6.3.2. Tình nhiệt ..................................................................................................... 72 Chưng sấy 1 ................................................................................................... 72 Chưng sấy 2 ................................................................................................... 76 Gia nhiệt trước lắng ....................................................................................... 80 Thủy hóa ........................................................................................................ 81 Trung hòa ....................................................................................................... 82 Rửa và sấy dầu ............................................................................................... 85 Tẩy màu.......................................................................................................... 87 Khử mùi ......................................................................................................... 89 Tính hơi......................................................................................................... 90 Lượng hơi dùng tiêu thụ................................................................................. 90 Chọn balon hơi ............................................................................................... 90 Tính lượng nước .......................................................................................... 91 Nước dùng cho sản xuất ................................................................................. 91 Lượng nước dùng để vệ sinh máy móc .......................................................... 91 vi 6.3.3. 6.3.4. 6.4. 6.4.1. 6.4.2. Lượng nước dung trong sinh hoạt .................................................................. 91 Lượng nước dùng cho lò hơi .......................................................................... 91 Tính nhiên liệu ............................................................................................. 92 Dầu DO cho lò hơi ......................................................................................... 92 Dầu bôi trơn ................................................................................................... 92 Chương 7: TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG .............................................................. 93 7.1. 7.1.1. 7.1.2. 7.2. 7.2.1. 7.2.2. 7.2.3. 7.2.4. 7.2.5. 7.2.6. 7.2.7. 7.2.8. Tổ chức của nhà máy................................................................................... 93 Hệ thống tổ chức của nhà máy ....................................................................... 93 Tính số công nhân làm việc trong nhà máy ................................................... 93 Tính xây dựng .............................................................................................. 94 Phân xưởng sản xuất chính ............................................................................ 94 Kho chứa nguyên liệu .................................................................................... 95 Kho chứa thành phẩm .................................................................................... 95 Kho chứa bao bì, hóa chất .............................................................................. 96 Nhà hành chính .............................................................................................. 97 Các công trình phụ trợ ................................................................................... 97 Nhà phục vụ ................................................................................................... 98 Khu đất mở rộng ............................................................................................ 99 Chương 8: KIỂM TRA SẢN XUẤT .............................................................................. 101 8.1. Kiểm tra sản xuất ...................................................................................... 101 8.2. Các phương pháp xác định chỉ số hóa lý của dầu .................................. 101 8.2.1. Xác định màu sắc ......................................................................................... 101 8.2.2 Xác định mùi ................................................................................................ 102 8.2.3. Xác định độ trong......................................................................................... 102 8.2.4. Xác định hàm lượng nước và chất bốc hơi .................................................. 102 8.2.5. Xác định chỉ số acid ..................................................................................... 102 8.2.6. Xác định chỉ số xà phòng hóa ...................................................................... 103 8.2.7. Xác đinh chỉ số iot bằng phương pháp Wijs ................................................ 103 8.2.8. Xác đinh chỉ số peroxit ................................................................................ 104 8.3. Sản phẩm .................................................................................................... 104 Chương 9: AN TOÀN LAO ĐỘNG ............................................................................... 105 9.1. 9.1.1. 9.1.2. 9.1.3. 9.2. 9.3. An toàn lao động ........................................................................................ 105 Nguyên nhân gây ra tai nạn ......................................................................... 105 Biện pháp hạn chế tai nạn giao thông .......................................................... 105 Những yêu cầu về an toàn lao động ............................................................. 105 Vệ sinh nhà máy ......................................................................................... 106 Phòng chống cháy nổ ................................................................................. 107 KẾT LUẬN............................................................................................................................................... 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 110 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG Bảng 2. 1 Thành phần chính của dầu dừa tính theo % acid béo ........................................ 6 Bảng 2. 2 Bảng hàm lượng các chất trong một số loại dầu và mỡ động vật ....................... 7 Bảng 2. 3 Các chỉ tiêu chất lượng của dầu dừa tinh khiết ................................................. 8 Bảng 2. 4 Các quốc gia dẫn đầu sản lượng dầu dừa năm 2013 ....................................... 10 Bảng 2. 5 Đặc diểm các loại dừa theo phương pháp thụ phấn ........................................ 11 Bảng 2. 6 Thành phần hóa học trong 100g cùi dừa ........................................................ 12 Bảng 4. 1 Biểu đồ thời gian sản xuất trong năm 2020………………………………...…..30 Bảng 4. 2 Mức hao hụt ở các công đoạn, tính theo % khối lượng ................................... 31 Bảng 4. 3 Bảng tổng kết cần bằng vật chất.................................................................... 38 Bảng 5. 1 Thông số kỹ thuật máy sàng tạp chất……….......................................................42 Bảng 5. 2 Thông số kỹ thuật ........................................................................................ 43 Bảng 5. 3 Thông số kỹ thuật máy nghiền búa................................................................ 44 Bảng 5. 4 Thông số kỹ thuật ........................................................................................ 45 Bảng 5. 5 Thông số kỹ thuật thiết bị vít tải .................................................................. 46 Bảng 5. 6 Thông số kỹ thuật của máy nghiền trục ......................................................... 47 Bảng 5. 7 Thông số kỹ thuật của thiết bị lắng ............................................................... 48 Bảng 5. 8 Thông số kỹ thuật máy lọc khung bảng ......................................................... 49 Bảng 5. 9 Thông số kỹ thuật máy ly tâm đĩa ................................................................. 50 Bảng 5. 10 Thông số kỹ thuật của thiết bị gia nhiệt ....................................................... 52 Bảng 5. 11 Thông số kỹ thuật của thiết bị thủy hóa ....................................................... 55 Bảng 5. 12 Thông số kỹ thuật của thiết bị trung hòa ...................................................... 56 Bảng 5. 13 Thông số kỹ thuật của thiết bị rửa, sấy ........................................................ 59 Bảng 5. 14 Thông số kỹ thuật của thiết bị tẩy màu ........................................................ 60 Bảng 5. 15 Thông số kỹ thuật ...................................................................................... 61 Bảng 5. 16 Thông số kỹ thuật của thiết bị tẩy mùi ......................................................... 63 Bảng 5. 17 Thông số kỹ thuật của thiết bị làm nguội ..................................................... 64 Bảng 5. 18 Thông số kỹ thuật ...................................................................................... 64 Bảng 5. 19 Thông số kỹ thuật ...................................................................................... 65 Bảng 5. 20 Thông số kỹ thuật của máy đóng thùng ....................................................... 65 Bảng 5. 21 Số liệu của các thùng chứa ......................................................................... 67 Bảng 5. 22 Thông số kỹ thuật của bơm ......................................................................... 67 Bảng 5. 23 Số lượng bơm li tâm sử dụng ở các công đoạn ............................................. 68 Bảng 5. 24 Số lượng bơm chân không sử dụng ở các công đoạn .................................... 68 Bảng 5. 25 Thông 17 kỹ thuật ...................................................................................... 70 Bảng 5. 26 Thông số kỹ thuật của vít tải ....................................................................... 70 Bảng 5. 27 Bảng tổng kết thiết bị trong quy trình sản xuất dầu dừa tinh luyện ................ 71 xi Bảng 6. 1 Tổng kết cân bằng nhiệt..…………………………………………………..…...90 Bảng 6. 2 Thông số kĩ thuật balon hơi .......................................................................... 91 Bảng 7. 1 Số công nhân làm trực tiếP………………………………..…………………....94 Bảng 7. 2 Số công nhân lao động gián tiếp ................................................................... 95 Bảng 7. 3 Tổng kết công trình xây dựng ..................................................................... 100 Bảng 8. 1 Thông số xác định chỉ số iot……………………………………………………………..101 Bảng 8. 2 Thông số pha nước cất và dung dịch I2 tiêu chuẩn........................................ 103 DANH MỤC HÌNH Hình 1. 1 Bản đồ địa hình cụm công nghiệp Hoài Tân ..................................................... 2 Hình 2. 1 Dầu dừa thô………………………………………………………………………5 Hình 2. 2 Dầu dừa tinh luyện ................................................................................................ 5 Hình 2. 3 Sản lượng dầu dừa năm 2012-2019 trên thế giới .............................................. 9 Hình 2. 4 Cấu tạo cây dừa ................................................................................................... 10 Hình 3. 1 Quy trình công nghệ sản xuất dầu dừa tinh luyện………………………………24 Hình 5. 1 Kho Bảo quản cùi dừu………………………………………………………………..41 Hình 5. 2 Máy sàng tạp chất ................................................................................................ 42 Hình 5. 3 Cấu tạo của máy nghiền trục có rãnh khía........................................................... 42 Hình 5. 4 Máy nghiền trục ................................................................................................... 43 Hình 5. 5 Cấu tạo máy nghiền búa ...................................................................................... 43 Hình 5. 6 Máy nghiền búa ................................................................................................... 44 Hình 5. 7 Cấu tạo hệ thống chưng sấy, ép trục vít .............................................................. 44 Hình 5. 8 Hệ thống chưng sấy, ép sơ bộ .............................................................................. 45 Hình 5. 9 Cấu tạo vít tải............................................................................................... 45 Hình 5. 10 Vít tải ................................................................................................................. 46 Hình 5. 11 Thiết bị lắng ............................................................................................... 47 Hình 5. 12 Cấu tạo máy lọc khung bản ......................................................................... 49 Hình 5. 13 Máy lọc khung bản ............................................................................................ 49 Hình 5. 14 Cấu tạo thiết bị ly tâm................................................................................. 50 Hình 5. 15 Máy ly tâm liên tục ............................................................................................ 50 Hình 5. 16 Thiết bị gia nhiệt ống chùm ............................................................................... 51 Hình 5. 17 Thiết bị thủy hóa – trung hòa ............................................................................ 53 Hình 5. 18 Thiết bị rửa sấy, tẩy màu dầu mỡ................................................................. 57 Hình 5. 19 Thiết bị tẩy mùi .......................................................................................... 62 Hình 5. 20 Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng .................................................................. 63 Hình 5. 21 Máy chiết rót ...................................................................................................... 64 Hình 5. 22 Máy dán nhãn .................................................................................................... 65 Hình 5. 23 Máy đóng thùng carton ...................................................................................... 65 Hình 5. 24 Bơm li tâm ................................................................................................. 67 Hình 5. 25 Bơm chân không ........................................................................................ 68 Hình 5. 26 Băng tải cao su lòng máng................................................................................. 69 Hình 5. 27 Băng tải xích nhựa ............................................................................................. 70 Hình 5. 28 Vít tải ................................................................................................................. 70 xii CÁC KÝ TỰ VIẾT TẮT MCFAs: acid béo chuỗi trung bình MCT: medium chain triglyceride BHA: butylated hydroxyanisole BHT: butylated hydroxytoluen TBHQ: ter-butyl hydroquinone CK: chất khô ĐHT: đất hoạt tính THT: than hoạt tính dd: dung dịch PGĐ: phó Giám đốc xiii Đề tài: Sản xuất dầu dừa tinh luyện năng suất 8000 tấn sản phẩm/năm LỜI MỞ ĐẦU Vấn đề về các bệnh tim mạch do dầu mỡ động vật hiện nay ngày càng tăng và đây là tiền đề cho nhu cầu về dầu ăn thực vật tăng lên rất nhiều. Dầu mỡ lại là một trong ba loại thức ăn cơ bản của con người và không thể thiếu được trong quá trình hoạt đông sinh lí của cơ thể. Nếu thiếu chất béo trong các mô dự trữ cơ thể sẽ bị suy nhược, khả năng lao động giảm sút. Nhu cầu về dầu cũng như điều kiện về thổ nhưỡng và khí hậu nước ta là hoàn toàn thuận lợi cho việc sản xuất dầu thực vật. Ngành dầu thực vật Việt Nam chiếm vị trí rất quan trọng, tuy tăng trưởng ổn định nhưng mức tăng trưởng chưa cao do thiếu vùng nguyên liệu và nhiều loại cây có dầu mang lại sản lượng dầu cao như cây dừa lại không được chú trọng. Các sản phẩm của nó là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong các bữa ăn chính. Nhu cầu dầu thực vật càng tăng thay thế cho mỡ động vật, cho nên việc đẩy mạnh xuất khẩu dầu thực vật sẽ góp phần mang lại lượng ngoại tệ đáng kể trong công nghiệp hóa hiện đại hóa ở nước ta. Dầu dừa không chứa cholesterol, không có liên kết đôi, giàu acid lauric, giúp cơ thể tăng cường miễn dịch, loại bỏ độc tố, chống oxy hóa. Không chỉ tốt cho sức khỏe dầu dừa còn được sử dụng trong ngành mĩ phẩm chăm sóc sắc đẹp. Sản xuất dầu dừa, phổ biến đến người tiêu dung là mục tiêu quan trọng, đưa ngành dầu nước ta phát triển ổn định hơn trong tương lai. Với mục tiêu và tầm quan trọng trên thì việc xây dựng thêm các nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện là cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường trong nước và sản lượng dầu cho xuất khẩu. Đồng thời khai thác triệt để nguồn nguyên liệu dừa trong nước. Do đó việc “Thiết kế nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện năng suất 8000 tấn dầu/năm” là cần thiết hiện nay. SVTH: Trần Thị Tố Trinh Hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 1 Đề tài: Sản xuất dầu dừa tinh luyện năng suất 8000 tấn sản phẩm/năm Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT Quyết định xây dựng nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện tại Cụm Công nghiệp Hoài Tân, tỉnh Bình Định dựa trên các nội dung sau: Đặc điểm thiên nhiên Nhà máy xây dựng tại Cụm công nghiệp Hoài Tân, thôn Giao Hội 1, xã Hoài Tân, huyện Hoài Nhơn, tỉnh Bình Định. (Hình 1.1) 1.1. Giới cận khu vực cụ thể như sau: Phía Đông giáp đất quốc phòng (sân bay Đệ Đức), phía Tây giáp khu đất trồng cây lâu năm, phía Nam và phía Bắc giáp khu đất trồng cây lâu năm và Khu dân cư thôn Giao Hội 1, cách Quốc lộ 1A khoảng 400m. Địa hình bằng phẳng, khí hậu chia hai mùa với hướng gió chính là bắc và tây bắc. Nhiệt độ trung bình từ 26 – 28,3°C, nhiệt độ cao nhất 38,6°C, nhiệt độ thấp nhất 23,5°C [1]. Hình 1.1 Bản đồ địa hình cụm công nghiệp Hoài Tân [1] 1.2. Vùng nguyên liệu Nguồn nguyên liệu dừa cung cấp chủ yếu cho nhà máy lấy từ tỉnh Bình Định với diện tích trồng dừa hơn 10.500 ha đứng thứ 3 cả nước. Trong đó huyện Hoài Nhơn có diện tích dừa lớn nhất tỉnh với gần 3.000 ha, chiếm 31,8 % diện tích dừa cả tỉnh, trong đó có 2.882 ha dừa phục vụ chế biến. Cùng với các vùng lân cận thì đây là sản lượng dừa rất lớn, tiềm năng, đáp ứng nguồn nguyên liệu ổn định cho nhà máy sản xuất. Hơn nữa có nhiều dự án và chính sách mở rộng diện tích trồng dừa, đưa cây dừa làm cây trồng chủ lực vùng ven Nam trung bộ. Điều nay là tiềm năng đáp ứng nguồn nguyên liệu để mở rộng quy mô nhà máy sau này [2]. Ngoài ra cần quan tâm khuyến khích phát triển cây dừa ở địa phương, kí hợp đồng với người trồng dừa thường xuyên hỗ trợ về kĩ thuật, vốn mở rộng để tăng sản lượng dừa và ổn định vùng nguyên liệu dừa. SVTH: Trần Thị Tố Trinh Hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 2 Đề tài: Sản xuất dầu dừa tinh luyện năng suất 8000 tấn sản phẩm/năm 1.3. Hợp tác hóa Nhà máy có sự hợp tác với các nhà máy trong vùng về mặt kinh tế, kĩ thuật để tăng cường sử dụng chung các công trình điện, nước, hơi, công trình giao thông vận tải, tiêu thụ sản phẩm phụ của nhà máy góp phẩn giảm vốn đầu tư, hạ giá thành sản phẩm rút ngắn thời gian hoàn vốn. Nguồn cung cấp điện Nguồn cung cấp điện nhà máy lấy từ nguồn điện quốc gia thông qua trạm biến thế cảu khu vực và của nhà máy. Đồng thời nhà máy cũng cần lắp thêm một máy phát 1.4. điện dự phòng để đảm bảo quá trình sản xuất liên tục khi có sự cố mất điện. 1.5. Nguồn cung cấp hơi Hơi nhà máy được dùng với các mục đích khác nhau như: Chưng, gia nhiệt nước, sấy bột nghiền, trung hòa, tẩy màu, tẩy mùi,.. Do đó phải đặt lò hơi với nước phải qua hệ thống xử lý của nhà máy. Nhiên liệu Nhà máy dùng nhiên liệu là dầu được mua tại các công ty xăng dầu Bình Định theo hợp đồng để cung cấp cho lò hơi, lò đốt, máy phát điện,… 1.6. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước Nguồn cung cấp nước chính từ sông Lại Giang (cách nhà máy khoảng 3km) qua hệ thống bơm và xử lý nước của nhà máy. Ngoài ra, cần bắt thêm nước từ cụm khu công nghiệp đề phòng sự cố hạn hán hoặc hệ thống cấp nước của nhà máy có vấn đề. 1.8. Thoát nước 1.7. Nước thải của nhà máy chứa nhiều chất hữu cơ là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển gây ô nhiễm cho môi trường sinh thái , ảnh hưởng đến công nhân viên nhà máy và khu dân cư xung quanh nhà máy. Nước thải của nhà máy phải tập trung lại ở xa xưởng sản xuất và xử lý nước khi đổ ra sông. Trong quá trình sản xuất như công đoạn trung hòa tẩy mùi, tẩy màu cần phải thu hồi chất thải, tránh thất thoát ra ngoài gây ô nhiễm môi trường. Hệ thống thoát nước của nhà máy phải đảm bảo thoát nước tốt, tránh ứ đọng gây ô nhiễm và ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng. 1.9. Giao thông vận tải Hàng ngày nhà máy cần vận chuyển một khối lượng lớn nguyên liệu dừa, bao bì, nhiêu liệu,… kịp thời để đảm bảo cho hoạt động của nhà máy. Ngoài ra còn vận chuyển thành phẩm đến nơi tiêu thụ, vận chuyển phế liệu trong sản xuất. Để đảm bảo cho việc vận chuyển liên tục nhà máy sử dụng quốc lộ 1A - cách nhà máy 400m. Ngoài ra nhà máy phải có ô tô tải để đáp ứng và chủ động về xuất và nhập liệu trong quá trình sản xuất. SVTH: Trần Thị Tố Trinh Hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 3 Đề tài: Sản xuất dầu dừa tinh luyện năng suất 8000 tấn sản phẩm/năm 1.10. Cung cấp nhân công Công nhân được tuyển trong địa bàn huyện để tạo công ăn việc làm cho người dân địa phương. Đối với đội ngũ lãnh đạo nhà máy, chiêu mộ các kỹ sư, cử nhân tột nghiệp các trường đại học trong cả nước có đủ kiến thức, năng lực nghiệp vụ để điều hành và lãnh đạo nhà máy hiệu quả. 1.11. Thị trường tiêu thụ Hiện nay, số lượng nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện đang phát triển khá nhiều nhưng chủ yếu tập trung ở Bến Tre, Hà Nội và Tp. Hồ Chí Minh. Nên nhà máy đặt tại Hoài Tân, Bình Định (thủ phủ dừa của miền trung) nhắm đến thị phần tiêu thụ chủ yếu là miền trung, đặc biệt là 3 thành phố lớn Đà Nẵng, Quy nhơn và Nha Trang. Ngoài ra cung cấp nguồn nguyên liệu cho các nhà máy thực phẩm khu vực miền trung. Kết luận: Với những điều kiện thuận lợi đã nêu ra trên thì đặt nhà máy sản xuất dầu dừa tinh luyện tại cụm công nghiệp Hoài Tân, thôn Giao Hội 1, xã Hoài Tân, huyện Hoài Nhơn, tỉnh Bình Định là hợp lý. Bên cạnh đó góp phần tạo công ăn việc và góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế Hoài Nhơn nói riêng và Bình định nói chung. SVTH: Trần Thị Tố Trinh Hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 4 Đề tài: Sản xuất dầu dừa tinh luyện năng suất 8000 tấn sản phẩm/năm Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2.1. Dầu dừa 2.1.1. Khái niệm Dầu dừa là một loại dầu ăn đã được tiêu thụ ở các nước nhiệt đới trong hàng ngàn năm. Được sản xuất bằng cách nghiền nát cơm dừa, hạt khô, chứa khoảng 60-65 % dầu. Dầu có vị ngọt tự nhiên của dừa và chứa 92 % acid béo bão hòa (ở dạng triglycerides). Do hàm lượng chất béo bão hòa cao , nó bị oxy hóa chậm và do đó, chống lại sự ôi hóa , kéo dài đến sáu tháng ở 24 °C (75 °F) mà không bị hỏng. Sau khi tách chiết cơm dừa bằng các phương pháp cơ học, trích li hoặc kết hợp cho ra sản phẩm gọi là dầu thô. Dầu dừa thô có màu vàng nâu, đông đặc ở nhiệt độ thường. Tỷ trọng của dầu dừa 0,925-0,926. Chỉ số xà phòng 251-264. Chỉ số iot 7-10. Dầu dừa dùng để ăn, sản xuất bơ nhân tạo và dùng làm xà phòng [3]. Dầu dừa thô sau khi ép hoặc trích li đã qua làm sạch sơ bộ như lắng, lọc, li tâm vẫn chưa sử dụng được trong công nghiệp thực phẩm vì nó còn lẫn nhiều tạp chất, tạp chất đó có thể là nước, sáp, protit, gluxit, các chất mùi và chất màu. Hình 2.1 Dầu dừa thô [4] Hàm lượng tạp chất phụ thuộc vào phương pháp khai thác, chế độ của các quá trình kĩ thuật, phương pháp xử lí và thời gian bảo quản dầu thô. Trải qua các quá trình tinh chế như tách tạp chất, trung hòa, rửa, sấy, tẩy màu, tẩy mùi để nâng cao chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản gọi là dầu dừa tinh luyện. Dầu dừa tinh luyện có màu trắng tinh khiết khi dầu đông đặc hoặc trong suốt như nước khi hóa lỏng. Dầu tinh luyện giữ lại các chất phytochemical tự nhiên tạo ra hương vị và mùi dừa đặc trưng SVTH: Trần Thị Tố Trinh Hình 2.2 Dầu dừa tinh luyện [4] Hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 5 Đề tài: Sản xuất dầu dừa tinh luyện năng suất 8000 tấn sản phẩm/năm 2.1.2. Thành phần hóa học Dầu dừa chứa 92 % acid béo bão hòa (ở dạng triglycerides), trong đó khoảng 70 % là các acid béo bão hòa chuỗi thấp hơn được gọi là acid béo chuỗi trung bình (MCFAs). Các acid béo không no rất ít nên dầu dừa đông đặc ở nhiệt độ thường và chỉ số I ốt 7-10,5 [5]. Bảng 2. 1 Thành phần chính của dầu dừa tính theo % acid béo [5] Thành Lauric Miristic Capric Oleic Stearic phần (C12:0) (C14:0) (C10:0) (C18:1) (C18:0) (C16:0) (C8:0) 16,8-21,0 5,0-8,0 5,0-10 2,0-4,0 4,6-10,0 Tỉ lệ % 45-53,2 Panmitic 7,5-10,2 Caprilic Từ bảng 2.1 cho thấy rằng các acid béo trong dầu dừa chủ yếu là acid lauric nên dầu dừa thuộc loại dầu lauric. Trong số 17 loại dầu và chất béo thương mại trên thế giới chỉ có 2 loại dầu lauric là dầu dừa và dầu cọ. Gọi là dầu lauric vì acid lauric (12:0) là các acid béo chính, chiếm trên 50% trong khi không có loại dầu khác chứa hơn 1% ( trừ chất béo bơ chưa khoảng 3 %). ❖ Lipit Là thành phần quan trọng và chủ yếu của nguyên liệu dầu, quyết định giá trị sử dụng trong công nghiệp của nguyên liệu dầu. Đó là những chất tan tốt trong dung môi không phân cực như xăng, hexan, ete etylic,... Trong dầu dừa, lipit thường kết hợp với một số chất khác như protit, gluxit để tạo thành những hợp chất khác nhau bền vững. Một số lớn lipit thuộc dạng này bị phá vỡ khi nghiền sau đó có thể tách ra ở dạng tự do. Thành phần chủ yếu là tryglyceride. ❖ Triglyceride Dầu dừa được đặc trưng bởi mức độ cao của chuỗi acid béo trung bình và ngắn hơn (C6, C14), chiếm khoảng 80 %. Trong khi trong các loại dầu thực vật không phải dầu lauric chiếm dưới 2 %. Các acid béo chính là lauric (12: 0) và myristic (14: 0) là 2 loại acid béo bão hòa chiếm lần lượt khoảng 48 % và 18 % , trong khi không có acid béo nào khác chiếm hơn 8 %. Chính tính ưu việt nặng nề của acid lauric này mang lại cho dầu dừa tính chất nóng chảy sắc nét của chúng , có nghĩa là độ đông đặc ở nhiệt độ phòng (20 0C), kết hợp với điểm nóng chảy thấp (24-29 0C). Đặc tính nổi bật này của dầu dừa xác định việc sử dụng chúng trong lĩnh vực ẩm thực và cho giá cao hơn so với các loại dầu chính khác. Do không bão hòa thấp, dầu lauric cũng rất bền với quá trình oxy hóa [5]. Độ ổn định của dầu tinh chế thấp hơn do mất chất chống oxy hóa tự nhiên trong quá trình tinh chế (khoảng 33 %) nhưng phần lớn độ ổn định được phục hồi sau khi bổ sung acid citric, đây là một tiêu chuẩn khá thực hành trong khử mùi dầu [3]. SVTH: Trần Thị Tố Trinh Hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Trúc Loan 6