Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với năng suất 150 tấn nguyên liệu 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 MALT ĐEN ĐẠI MẠCH VỚI NĂNG SUẤT 150 TẤN NGUYÊN LIỆU/NGÀY Người hướng dẫn: ThS. BÙI VIẾT CƯỜNG Sinh viên thực hiện: PHAN THỊ QUỲNH TRÂM Số thẻ sinh viên: 107140161 Lớp: 14H2B Đà Nẵng, 05/2019 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với năng suất 150 tấn nguyên liệu/ngày. Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Số thẻ SV: 107140161 Lớp: 14H2B Ngành công nghệ thực phẩm ngày nay đang phát triển mạnh mẽ, trong đó công nghệ sản xuất malt cũng đang phát triển ở nước ta. Malt đen được sản xuất với mục đích chính là nguyên liệu để sản xuất bia, ngoài ra còn được ứng dụng tạo màu, tạo mùi cho thực phẩm. Nắm bắt được xu thế, nên đồ án với đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với năng suất 150 tấn nguyên liệu/ngày” được tiến hành. Đồ án “Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với năng suất 150 tấn nguyên liệu/ngày” bao gồm 1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ. Bản thuyết minh bao gồm 9 chương: − Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật − Chương 2: Tổng quan − Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ − 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 nhà máy − Chương 8: Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm − Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp 5 bản vẽ A0 bao gồm: − Bản vẽ số 1: Sơ đồ quy trình công nghệ − Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính − Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính − Bản vẽ số 4: Bản vẽ sơ đồ bố trí đường ống hơi nước − Bản vẽ số 5: Tổng mặt bằng nhà máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lớp: Phan Thị Quỳnh Trâm 14H2B Khoa: Hóa Số thẻ sinh viên: 107140161 Ngành: Công nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài đồ án: Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với năng suất 150 tấn nguyên liệu/ngày. 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: Đại mạch − Năng suất: 150 tấn nguyên liệu /ngày − Sản phẩm: Malt đen đại mạch 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 − Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ − 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 nhà máy − Chương 8: Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm − Chương 9: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp − Kết luận − Tài liệu tham khảm 5. Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ): − Bản vẽ số 1: Sơ đồ quy trình công nghệ (A0) − Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A0) − Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A0) − Bản vẽ số 4: Bản vẽ sơ đồ bố trí đường ống hơi nước (A0) − Bản vẽ số 5: Tổng mặt bằng nhà máy (A0) 6. Họ tên người hướng dẫn: 7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 8. Ngày hoàn thành đồ án: Trưởng Bộ môn ThS. Bùi Viết Cường 23/01/2019 24/05/2019 Đà Nẵng, ngày 22 tháng 05 năm 2019 Người hướng dẫn Bùi Viết Cường LỜI NÓI ĐẦU Malt là sản phẩm đang được sản xuất và phát triển tại Việt Nam, chúng có vai trò quan trọng trong công nghiệp sản xuất bia nên nhu cầu tiêu thụ sản phẩm là rất cao. Chính sự cần thiết từ nhu cầu thực tiễn mà tôi được giao đề tài “ Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch năng suất 150 tấn nguyên liệu/ngày. Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp sinh viên phải áp dụng tất cả những kiến thức đã được học và tích lũy trong suốt những năm ngồi trên ghế nhà trường. Những kiến thức đã được học trong 5 năm tại trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng là nền tảng vững chắc không chỉ giúp tôi hoàn thành được đồ án tốt nghiệp này mà đây còn là hành trang quý báu để tôi bước vào đời một cách vững chắc và tự tin. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới toàn thể các thầy cô trong khoa Hóa nói chung và các thầy cô trong bộ môn Công nghệ thực phẩm nói riêng đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường, tạo điều kiện cho tôi được học tập và nghiên cứu trong môi trường học tập khoa học, giúp tôi có kiến thức vững vàng trước khi bước vào đời. Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp với sự nổ lực của bản thân, sự giúp đỡ của thầy và các bạn đã chia sẻ kiến thức cũng như kinh nghiệm, tài liệu. Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của thầy Bùi Viết Cường là người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn đồng hành và giúp đỡ tôi trong mọi việc. Do thời gian có hạn, trình độ chuyên môn chưa chuyên sâu, chưa trải nghiệm thực tế nên đồ án tốt nghiệp của tôi không tránh khỏi những thiếu sót mong quý thầy cô và bạn bè góp ý. Tôi xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng , ngày 22 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực hiện Phan Thị Quỳnh Trâm i CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả tính toán trong đồ án tốt nghiệp này là trung thực. Mọi sự tham khảo hay giúp đỡ cho việc thực hiện đồ án đều được trích dẫn chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố. Các giấy tờ quy định của nhà trường đã được tôi chuẩn bị đầy đủ. Bố cục và trình bày bài thuyết minh, bản vẽ, giấy tờ đã được thực hiện theo quy định và hướng dẫn của nhà trường. Đà Nẵng, ngày 22 tháng 05 năm 2019 Sinh viên thực hiện Phan Thị Quỳnh Trâm ii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời nói đầu ........................................................................................................................i Cam đoan ........................................................................................................................ ii Mục lục .......................................................................................................................... iii Danh mục các bảng vẽ, hình ảnh ....................................................................................ix Danh sách các kí hiệu, chữ viết tắt ............................................................................... xii Lời mở đầu.......................................................................................................................1 Chương 1 : LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT .........................................................2 1.1. Vị trí xây dựng ........................................................................................................2 1.2. Đặc điểm thiên nhiên ..............................................................................................3 1.3. Nguồn nguyên liệu ..................................................................................................3 1.4. Nguồn cung cấp điện ..............................................................................................3 1.5. Nguồn cung cấp hơi ................................................................................................3 1.6. Nguồn cung cấp nước, xử lý và thoát nước ..........................................................3 1.7. Nguồn nhân lực .......................................................................................................3 1.8. Hợp tác hóa .............................................................................................................4 1.9. Thị trường tiêu thụ .................................................................................................4 1.10. Giao thông .............................................................................................................4 Chương 2 : TỔNG QUAN ............................................................................................5 2.1. Tổng quan về nguyên liệu ......................................................................................5 Malt đại mạch .........................................................................................................5 Nước .......................................................................................................................9 Chất sát trùng ........................................................................................................10 Gibberellin ............................................................................................................10 2.2. Quá trình sản xuất ................................................................................................ 11 Quá trình ngâm hạt ...............................................................................................11 Quá trình ươm mầm..............................................................................................13 Quá trình sấy .........................................................................................................16 2.3. Sản phẩm ...............................................................................................................18 Chỉ tiêu chất lượng malt đen đại mạch .................................................................18 iii Vai trò sản phẩm ...................................................................................................19 2.4. Tình hình sản xuất malt trên thế giới và ở Việt Nam .......................................19 Chương 3 : CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ................21 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ ...................................................................................21 3.2. Thuyết minh quy trình công nghệ.......................................................................22 Lựa chọn nguyên liệu ...........................................................................................22 Làm sạch và phân loại ..........................................................................................22 Quá trình ngâm: ....................................................................................................23 Quá trình ươm mầm: ............................................................................................25 Quá trình sấy: .......................................................................................................26 Tách mầm, rễ ........................................................................................................27 Quá trình bảo quản: ..............................................................................................28 Chương 4 : TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ............................................................29 4.1. Kế hoạch sản xuất .................................................................................................29 4.2. Tỉ lệ tổn thất và hao hụt của bán thành phẩm qua từng công đoạn ................29 Thông số nguyên liệu ban đầu ..............................................................................29 Tỉ lệ tổn thất và hao hụt qua từng công đoạn .......................................................29 4.3. Tính cân bằng vật chất .........................................................................................30 Tính lượng nguyên liệu chính ..............................................................................30 Tính tác nhân sử dụng ..........................................................................................32 Bảng tổng kết ........................................................................................................34 Chương 5 : TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ..................................................................35 5.1. Silo chứa nguyên liệu vào.....................................................................................35 Tính thông số kĩ thuật ...........................................................................................35 Chọn thiết bị .........................................................................................................35 5.2. Thiết bị phân loại làm sạch ..................................................................................36 Thông số kĩ thuật ..................................................................................................36 5.3. Bunke chứa ............................................................................................................36 5.4. Thiết bị ngâm ........................................................................................................37 5.5. Máy nén khí...........................................................................................................38 5.6. Thiết bị làm mát nước ..........................................................................................39 5.7. Thiết bị ươm mầm ................................................................................................ 39 5.8. Thiết bị đảo malt ...................................................................................................40 5.9. Thiết bị điều hòa không khí .................................................................................40 5.10. Thiết bị sấy ..........................................................................................................41 5.11. Caloriphe .............................................................................................................41 iv Chọn kích thước ống truyền nhiệt ......................................................................41 Tính nhiệt lượng caloriphe cần cung cấp cho quá trình sấy ...............................42 Tính bề mặt thiết bị truyền nhiệt ........................................................................42 Tính kích thước caloriphe...................................................................................45 5.12. Cyclon ..................................................................................................................46 5.13. Tính và chọn quạt ...............................................................................................47 Tính áp suất động học.........................................................................................48 Áp suất tĩnh học ..................................................................................................48 Trở lực cục bộ .....................................................................................................52 Tính và chọn quạt ...............................................................................................54 5.14. Thiết bị tách mầm rễ ..........................................................................................56 5.15. Thùng chứa mầm rễ ...........................................................................................56 5.16. Silo chứa malt bảo quản.....................................................................................57 Tính thông số kĩ thuật .........................................................................................57 Chọn thiết bị .......................................................................................................57 5.17. Máy cân và đóng bao tự động ...........................................................................58 5.18. Tính và chọn gàu tải ...........................................................................................58 Gàu tải vận chuyển đại mạch lên xilo chứa nguyên liệu (G1) ...........................58 Gàu tải vận chuyển từ silo chứa lên thiết bị phân loại làm sạch( G2)................59 Gàu tải vận chuyển từ thiết bị phân loại làm sạch lên bunke chứa (G3)............59 Gàu tải vận chuyển thiết bị ngâm lên thiết bị ươm mầm (G4) ...........................60 Gàu tải vận chuyển thiết bị ươm mầm qua thiết bị sấy (G5) .............................60 Gàu tải vận chuyển malt từ thiết bị sấy đến thiết bị tách mầm rễ (G6)..............61 Gàu tải vận chuyển thiết bị tách mầm rễ đến thùng chứa mầm rễ (G7) ............61 Gàu tải vận chuyển malt từ thiết bị tách mầm rễ đến xilo bảo quản (G8) .........61 Gàu tải vận chuyển silo chứa đến thiết bị cân đóng bao tự động(G9) ...............62 5.19. Tính và chọn vít tải .............................................................................................62 Vít tải vận chuyển đại mạch vào silo chứa (V1) ................................................62 Vít tải vận chuyển từ silo chứa đến thiết bị phân loại làm sạch (V2) ................63 Vít tải vận chuyển từ gàu tải G3 đến các bunke chứa (V3) ..............................63 Vít tải vận chuyển thiết bị sấy đến gàu tải G6 ( V4) ..........................................63 Vít tải vận chuyển từ thiết bị tách mầm rễ đến gàu tải G7 ( V5) .......................63 Vít tải vận chuyển từ thiết bị tách mầm rễ đến gàu tải G7(V6) .........................64 Vít tải vận chuyển từ gàu tải G8 đến các silo chứa (V7) ...................................64 Vít tải vận chuyển từ silo chứa đến gàu tải G9 (V8) ..........................................64 5.20. Tính và chọn băng tải .........................................................................................64 v Băng tải vận chuyển từ thiết bị ngâm đến gàu tải G4 (B1) ................................ 64 Băng tải vận chuyển từ gàu tải G4 đến thiết bị ươm mầm (B2) ........................64 Băng tải vận chuyển từ thiết bị ươm mầm đến gàu tải G5 (B3) ........................65 Băng tải vận chuyển từ gàu tải G5 đến thiết bị sấy (B4)....................................65 Chương 6 : TÍNH NHIỆT HƠI – NƯỚC ..................................................................68 6.1. Tính cân bằng nhiệt cho quá trình sấy ...............................................................68 Thông số ban đầu của tác nhân sấy và vật liệu sấy ..............................................68 Tính toán các thông số của không khí ..................................................................68 6.2. Cân bằng vật liệu sấy ...........................................................................................70 6.3. Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy .......................................................................71 Quá trình sấy lí thuyết ..........................................................................................71 Quá trình sấy thực tế.............................................................................................71 Tính nhiệt lượng caloriphe cần cung cấp cho quá trình sấy .................................73 6.4. Tính hơi .................................................................................................................73 6.5. Tính nhiên liệu ......................................................................................................74 Tính lượng dầu DO dùng lò hơi cho thiết bị sấy ..................................................74 Lượng xăng dầu dùng cho các loại xe trong nhà máy ..........................................75 Lượng dầu dùng cho máy phát điện dự phòng .....................................................75 6.6. Tính lượng nước sử dụng .....................................................................................75 Nước dùng cho sản xuất .......................................................................................75 Nước dùng trong sinh hoạt ...................................................................................75 Chương 7 : TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG NHÀ MÁY ...................................77 7.1. Tính tổ chức ..........................................................................................................77 Sơ đồ bố trí bộ máy tổ chức nhà máy ...................................................................77 Sơ đồ 7.1 Tổ chức nhà máy ..........................................................................................77 Chế độ làm việc nhà máy .....................................................................................77 7.2. Tính nhân công .....................................................................................................77 Bộ phận lao động hành chính ở các phòng ban ....................................................77 Bộ phận sản xuất trực tiếp trong nhà máy ............................................................79 7.3. Tính xây dựng .......................................................................................................79 Phân xưởng sản xuất chính ...................................................................................80 Khu nhà hành chính ..............................................................................................81 Phòng bảo vệ ........................................................................................................82 Nhà giữ xe ............................................................................................................82 Gara ô tô ...............................................................................................................82 Trạm cân ...............................................................................................................82 vi Nhà sinh hoạt vệ sinh ...........................................................................................83 Nhà ăn ...................................................................................................................83 Nhà chứa máy phát dự phòng ...............................................................................83 Phân xưởng cơ điện ............................................................................................83 Phân xưởng lò hơi...............................................................................................83 Trạm biến áp .......................................................................................................83 Khu đất mở rộng .................................................................................................84 Khu xử lí nước ....................................................................................................84 Kho nhiên liệu ....................................................................................................84 Trạm bơm ...........................................................................................................84 Khu xử lí nước thải .............................................................................................84 7.4. Khu đất xây dựng .................................................................................................85 Diện tích khu đất ..................................................................................................85 Hệ số sử dụng .......................................................................................................86 Chương 8 : KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ...........................................................................................................................87 8.1. Kiểm tra nguyên liệu ............................................................................................87 8.2. Kiểm tra độ trong, màu sắc và chỉ tiêu vi sinh của nước sau khi xử lý ...........87 8.3. Kiểm tra các công đoạn sản xuất ........................................................................88 Kiểm tra các công đoạn làm sạch đại mạch .........................................................88 Kiểm tra công đoạn ngâm đại mạch .....................................................................88 Kiểm tra công đoạn nảy mầm ...............................................................................88 Kiểm tra công đoạn sấy malt ................................................................................88 Kiểm tra chất lượng của sản phẩm .......................................................................88 Chương 9 : AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP ....................91 9.1. An toàn lao động ...................................................................................................91 Những nguyên nhân gây ra tai nạn lao động ........................................................91 Những biện pháp hạn chế tai nạn lao động ..........................................................91 Các yêu cầu cụ thể về an toàn lao động ...............................................................92 An đoàn chiếu sáng ..............................................................................................92 Sự thông gió..........................................................................................................92 An toàn về điện .....................................................................................................92 Bố trí thiết bị trong phân xưởng ...........................................................................92 Phòng chống cháy nổ............................................................................................92 An toàn hóa chất ...................................................................................................93 Giao thông trong nhà máy ..................................................................................93 vii 9.2. Vệ sinh công nghiệp ..............................................................................................93 Vệ sinh cá nhân của công nhân ............................................................................93 Vệ sinh thiết bị và phân xưởng sản xuất ..............................................................93 Vệ sinh nhà máy ...................................................................................................93 Xử lí nước thải ......................................................................................................93 KẾT LUẬN .................................................................................................................94 TÀI LIỆU THAM KHẢO viii DANH MỤC CÁC BẢNG VẼ, HÌNH ẢNH Bảng 2. 1 Thành phần hóa học của đại mạch và malt .....................................................7 Bảng 2. 2 Phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp ươm mầm ..........................16 Bảng 2. 3 Phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp sấy .....................................18 Bảng 2. 4 Bảng các chỉ tiêu vật lí của malt đen đại mạch .............................................19 Bảng 2. 5 Bảng sản xuất malt ở các nước và tình hình phát triển gần đây ...................20 Bảng 4. 1 Lịch làm việc nhà máy…………………………………………………... ..29 Bảng 4. 2 Bảng tiêu hao nguyên liệu qua từng công đoạn ............................................29 Bảng 4. 3Tổng kết cân bằng vật chất lượng nguyên liệu chính ....................................34 Bảng 4. 4 Lượng tác nhân sử dụng trong các công đoạn ..............................................34 Bảng 5. 1 Thông số kĩ thuật silo chứa………………………………………. ……….35 Bảng 5. 2: Thông số kĩ thuật thiết bị tách kim loại .......................................................36 Bảng 5. 3 Thông số kĩ thuật thiết bị phân loại làm sạch ...............................................36 Bảng 5. 4 Thông số kĩ thuật bunke chứa .......................................................................37 Bảng 5. 5 Thông số kĩ thuật thiết bị ngâm ....................................................................38 Bảng 5. 6 Thông sô kĩ thuật máy nén khí ......................................................................38 Bảng 5. 7 Thông số kĩ thuật máy làm lạnh nước...........................................................39 Bảng 5. 8 Thông số kĩ thuật thiết bị ươm mầm .............................................................40 Bảng 5. 9 Thông số kĩ thuật máy điều hòa không khí ...................................................40 Bảng 5. 10 Thông số kĩ thuật thiết bị sấy ......................................................................41 Bảng 5. 11 Thông số kĩ thuật caloriphe .........................................................................46 Bảng 5. 12 Thông số không khí ở các thời điểm trong hệ thống sấy ............................48 Bảng 5. 13 Thông số kĩ thuật quạt đẩy ..........................................................................55 Bảng 5. 14 Thông số kĩ thuật quạt hút...........................................................................56 Bảng 5. 15 Thông số kĩ thuật máy tách mầm rễ ............................................................56 Bảng 5. 16 Thông số kĩ thuật silo chứa malt .................................................................57 Bảng 5. 17 Thông số kĩ thuật máy cân đóng bao tự động .............................................58 Bảng 5. 18 Thông số kĩ thuật gàu tải EI41 ....................................................................58 Bảng 5. 19 Thông số kĩ thuật gàu tải EI 11 ...................................................................59 Bảng 5. 20 Thông số kĩ thuật gàu tải EI 20 ...................................................................60 Bảng 5. 21 Thông số kĩ thuật gàu tải EI 09 ...................................................................61 Bảng 5. 22 Thông số kĩ thuật vít tải CC-FP-300 ...........................................................62 Bảng 5. 23 Thông số kĩ thuật vít tải CC-FP-200 ...........................................................63 ix Bảng 5. 24 Thông số kĩ thuật băng tải TACA 200 ........................................................64 Bảng 5. 25 Bảng tổng kết thiết bị trong phân xưởng sản xuất chính ............................66 Bảng 5. 26 Bảng tổng kết thiết bị vận chuyển trong phân xưởng sản xuất ...................67 Bảng 7. 1 Bảng phân công bộ phận lao động các phòng ban……………………… ..78 Bảng 7. 2 Bảng phân công lao động trong bộ phận sản xuất ........................................79 Bảng 7. 3 Bảng tổng kết các công trình.........................................................................85 Hình 1.1 Khu công nghiệp Hòa Khánh Đà Nẵng ……………………………………...2 Hình 2. 3 Cấu tạo hạt đại mạch………………………………………………………...6 Hình 2. 4 Sự phát triển rễ mầm trong giai đoạn ươm mầm đại mạch ...........................14 Hình 2. 5 Các sản phẩm làm từ malt đen ......................................................................19 Hình 3. 1 Thiết bị quạt sàng…………………………………………………. ……….22 Hình 3. 2 Thiết bị ngâm .................................................................................................24 Hình 3. 3 Thiết bị ươm mầm .........................................................................................25 Hình 3. 4 Thiết bị sấy đứng ...........................................................................................26 Hình 3. 5 Thiết bị tách mầm rễ ......................................................................................27 Hình 5. 1 Silo chứa…………………………………………………………………. ..35 Hình 5. 2 : Thiết bị MSP 200 F-UP ...............................................................................36 Hình 5. 3 Thiết bị Skilold Damas Vibam .....................................................................36 Hình 5. 4 Bunke chứa ....................................................................................................37 Hình 5. 5 Thiết bị ngâm .................................................................................................37 Hình 5. 6 Máy nén khí ...................................................................................................38 Hình 5.7 Máy làm lạnh nước .........................................................................................39 Hình 5. 8 Thiết bị ươm mầm .........................................................................................39 Hình 5. 9 Hệ thống đảo malt .........................................................................................40 Hình 5. 10 Máy điều hòa không khí ..............................................................................40 Hình 5. 11 Thiết bị sấy ..................................................................................................41 Hình 5. 12 Caloriphe .....................................................................................................46 Hình 5. 13 Quạt đẩy.......................................................................................................55 Hình 5. 14 Quạt hút .......................................................................................................56 Hình 5. 15 Máy tách mầm rễ .........................................................................................56 Hình 5. 16 Thùng tách mầm rễ ......................................................................................57 Hình 5. 17 Silo chứa malt ..............................................................................................57 Hình 5. 18 Máy cân đóng bao .......................................................................................58 Hình 5. 19 Gàu tải (EI41) ..............................................................................................58 Hình 5. 20 Gàu tải (EI11) ..............................................................................................59 x Hình 5. 21 Gàu tải EI20 .................................................................................................60 Hình 5. 22 Gàu tải (EI09) ..............................................................................................61 Hình 5. 23 Vít tải CC300 ...............................................................................................62 Hình 5. 24 Vít tải ...........................................................................................................63 Hình 5. 25 Băng tải TACA 200 .....................................................................................64 Hình 6. 1 Đồ thị I – d……………………………………………………………….....69 Hình 6. 2 Lò hơi.............................................................................................................74 xi DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU: H: Chiều cao D: Đường kính L x W x H: Dài x Rộng x Cao R: Bán kính T: Thời gian t: Nhiệt độ CHỮ VIẾT TẮT: FO: Dầu Fuel Oil ( còn gọi là dầu mazut). xii Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với năng suất 150 tấn nguyên liệu/ngày LỜI MỞ ĐẦU Từ bao lâu nay, bia là loại đồ uống có cồn được sử dụng phổ biến và rộng rãi trên thế giới vì thế ngành công nghiệp sản xuất bia ngày càng được mở rộng và tăng trưởng. Trong đó, Việt Nam là nước có đứng thứ 8 về sản lượng sản xuất bia trên toàn cầu với 4 thương hiệu ( Habeco, Sabeco, Carsberg và Heniken) đặt tại 129 cơ sở sản xuất trải rộng khắp cả nước. Tuy nhiên, với thị trường lớn như vậy ta phải tốn một nguồn vốn lớn để nhập khẩu nguồn nguyên liệu chính cho sản xuất bia đó chính là malt đại mạch. Theo thống kê của Hiệp hội Rượu-Bia-Nước giải khát Việt Nam, mỗi năm phải nhập khoảng 120.000 đến 130.000 tấn malt với chi phí 400 USD/tấn. Vì điều kiện về thổ nhưỡng, thời tiết, giống cây trồng chưa phù hợp nên việc trồng malt đại mạch chỉ đang ở giai đoạn nghiên cứu và khó có thể thực hiện được, nhưng công nghệ sản xuất malt thì hoàn toàn có thể và đang được phát triển mở rộng với những công nghệ tiên tiến kĩ thuật hiện đại. Hiện nay, nhà máy Đường malt tại khu công nghiệp Tiên Sơn, Bắc Ninh vào năm 2004 là nhà máy đầu tiên và duy nhất ở Việt Nam về sản xuất công nghệ này để phục vụ sản xuất bia. Bên cạnh đó, malt đen là một loại sản phẩm mới và lạ hơn so với malt vàng. Chúng có mùi thơm đặc trưng và chứa các thành phần tốt cho sức khỏe, ngoài phục vụ cho công nghệ sản xuất bia chúng còn sử dùng trong công nghệ thực phẩm với chức năng khác như tạo màu, tạo mùi,… Nắm bắt được xu thế trên, tôi đã lựa chọn đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch năng suất 150 tấn nguyên liệu/ngày”. Trong quá trình thực hiện đồ án, do kiến thức còn hạn hẹp và chưa có kinh nghiệm cao nên không thể tránh khỏi những sai sót, tôi mong sẽ nhận được sự chỉ bảo của quý thầy cô để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn. Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường 1 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với năng suất 150 tấn nguyên liệu/ngày Chương 1 : LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT 1.1. Vị trí xây dựng Qua khảo sát tìm hiểu về vị trí địa lí, điều kiện khí hậu, hệ thống giao thông vận tải và các điều kiện khác, việc xây dựng nhà máy sản xuất malt đen đại mạch tại khu công nghiệp Hòa Khánh, phường Hòa Khánh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng. Đà Nẵng là thành phố trực thuộc Trung ương, nằm ở vùng Đông Nam Bộ với cơ sở hạ tầng đang được đầu tư và phát triển, điều kiện giao thông thuận tiện giúp việc vận chuyển malt thành phẩm đến các nhà máy bia tại miền Trung và cả nước một cách tiện lợi. Hơn nữa, Đà Nẵng cũng đang sở hữu nhà máy bia Heniken tại khu công nghiệp Hòa Khánh. Đà Nẵng nằm trên trục đường chính của cửa ngõ hành lang Đông Tây với điều kiện giao thông thuận lợi về đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không giúp quá trình tiếp nhận nguyên liệu cũng như xuất malt đi nơi khác một cách tiện lợi và dễ dàng. Đà Nẵng có 6 cụm khu công nghiệp, trong đó khu công nghiệp Hòa Khánh có tổng diện tích lớn nhất, nằm trên đường quốc lộ 1A, cách ga Đà Nẵng 9 km, cách sân bay 10km, cách cảng biển Tiên Sa 20 km và cách cảng sông Hàn 13 km. Tại đây, ta có thể tận dụng nguồn điện, nước , hệ thống xử lí nước thải có sẵn và nguồn nhân lực dồi dào,… là vị trí thích hợp để đặt nhà máy sản xuất malt đen [16][17]. Hình 1.1 Khu công nghiệp Hòa Khánh Đà Nẵng Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường 2 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với năng suất 150 tấn nguyên liệu/ngày 1.2. Đặc điểm thiên nhiên Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam. 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. Hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam, việc xây dựng nhà máy phải phù hợp với hướng gió, bộ phận khói, hơi, nhà vệ sinh cần bố trí theo hướng gió chính. Các thông số khí tượng ở địa phương: - Tổng lượng mưa trung bình năm: 2000 – 2700 mm - Tổng số giờ nắng: trung bình 2211 giờ/năm, lớn nhất 2523 giờ/năm - Độ ẩm trung bình năm 82% - Tốc độ gió trung bình năm: 1,78 m/s - Độ ẩm tương đối : 35,7 – 78% [17]. 1.3. Nguồn nguyên liệu Nhập khẩu từ các nước châu Âu bằng các phương tiện giao thông như đường sắt, đường thủy, đường hàng không,… 1.4. Nguồn cung cấp điện Nhà máy sử dụng điện từ mạng lưới điện của khu công nghiệp có sẵn để chạy động cơ, thiết bị chiếu sáng, ngoài ra để đảm bảo sản xuất liên tục nhà máy còn có máy phát điện dự phòng. Điện thế sử dụng là 110 – 220V/360V. 1.5. Nguồn cung cấp hơi Hơi được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, tùy theo yêu cầu của từng công đoạn sản xuất. Lượng hơi đốt cung cấp cho phân xưởng được lấy từ lò hơi riêng của nhà máy. 1.6. Nguồn cung cấp nước, xử lý và thoát nước Nguồn nước chính được lấy từ giếng khoan và nguồn nước phụ lấy từ nhà máy nước phục vụ cho khu dân cư và cả khu công nghiệp. Nước được dùng chủ yếu để sản xuất, sinh hoạt và vệ sinh thiết bị nhà xưởng. Nước từ nhà máy được xử lí kĩ qua hệ thống xử lí nước thải riêng rồi thoát cùng với hệ thống thoát nước thải của khu công nghiệp. 1.7. Nguồn nhân lực Tận dụng nguồn nhân công dồi dào từ khu công nghiệp Hòa Khánh từ thành phố Đà Nẵng, tỉnh Quảng Nam và các vùng lân cận. Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường 3 Thiết kế nhà máy sản xuất malt đen đại mạch với năng suất 150 tấn nguyên liệu/ngày 1.8. Hợp tác hóa Việc hợp tác giữa các nhà máy với nhau sẽ tăng cường khả năng sử dụng các nguồn cung cấp điện, nước, giao thông, giúp vấn đề tiêu thụ sản phẩm nhanh giảm vốn đầu tư và hạ giá thành sản phẩm. 1.9. Thị trường tiêu thụ Nhu cầu tiêu thụ malt trên thị trường rộng cung cấp cho các nhà máy bia từ các khu vực miền Trung Tây Nguyên đến các tỉnh miền Nam với nhiều thương hiệu khác nhau như Huda, Larue, Heniken,… 1.10. Giao thông Khu công nghiệp có vị trí thuận tiện, nằm trên quốc lộ 1A, cơ sở tầng đường xá cầu cống bến cảng được xây mới, cách cảng biển 20 km và gần sân bay quốc tế Đà Nẵng. Vì vậy, việc vận chuyển nguyên liệu từ các địa phương trong nước và quốc tế đến nhà máy sản xuất thuận tiện [17]. Kết luận: Với điều kiện giao thông, gần cảng biển giúp quá trình nhập khẩu đại mạch và tiêu thụ sản phẩm thuận lợi. Chính vì vậy, việc xây dựng nhà máy sản xuất malt đen đại mạch tại khu công nghiệp Hòa Khánh là phù hợp, có tính khả thi cao. Đồng thời, giải quyết nhu cầu thực phẩm tại các vùng công nghiệp, tạo công ăn việc làm cho người lao động, nâng cao đời sống người dân và góp phần phát triển kinh tế khu vực miền Trung nói riêng và cả nước nói chung. Sinh viên thực hiện: Phan Thị Quỳnh Trâm Hướng dẫn: ThS. Bùi Viết Cường 4