Nội dung

1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Tiến Hoàng MỞ ĐẦU Ngành dầu thực vật Việt Nam là một ngành kinh tế kỹ thuật có vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Các sản phẩm của nó là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong các bữa ăn chính. Nhu cầu dầu thực vật càng tăng để 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. Trong thức ăn của người, dầu mỡ là một trong ba thứ thức ăn cơ bản và quan trọng không thể thiếu được trong quá trình hoạt động sinh lý trong cơ thể. Nếu thiếu chất béo trong các mô dự trữ cơ thể sẽ bị suy nhược, khả năng lao động giảm sút. Chất béo là nguồn cung cấp năng lượng lớn ( 1g chất béo giải phóng 9600calo) lớn gấp 2 lần so với gluxit, protit. Chất béo được sử dụng trong thức ăn ở các dạng khác nhau xào, rán, trộn rau tươi, bơ thực vật, bánh kẹo. Chất béo là loại thức ăn có giá trị dinh dưỡng cao hơn nữa nó ảnh hưởng tốt đến tính chất cảm quan của thực phẩm chế biến. Chất béo còn là dung môi hòa tan các vitamin A, D, E giúp cho các quá trình sinh học trong cơ thể được thực hiện. Đặc biệt về phương diện sinh lý thì dầu lạc cũng như các loại dầu khác như đậu nành, vừng. Chúng có nhiều ưu việt hơn mỡ động vật. Với mục tiêu và tầm quan trọng trên thì việc xây dựng thêm các nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế là cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thị trường trong nước và sản lượng dầu lạc cho xuất khẩu. Đồng thời khai thác triệt để nguồn nguyên liệu lạc trong nước. Do vậy việc thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế với năng suất 3000 tấn dầu/năm là điều cần thiết hiện nay. Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế GVHD: Trần Xuân Ngạch 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Tiến Hoàng CHƯƠNG I LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Đặc điểm thiên nhiên Việc chọn địa điểm phải phù hợp với quy hoạch chung đảm bảo sự phát triển chung về kinh tế địa phương , phải gần nguồn nguyên liệu để giảm giá thành vận chuyển, giảm thất thoát hao hụt nguyên liệu . Đặc điểm thổ nhưỡng cũng ảnh hưởng rất lớn đến việc cung cấp nhiên liệu cho nhà máy. Nhà máy phải đặt gần nguồn cung cấp năng lượng như : điện, hơi, nước, gần trục đường chính để đảm bảo sự hoạt động bình thường và chú ý đến nguồn nhân lực địa phương. Nhà máy thiết kế được xây dựng trên địa bàn huyện Sơn Hòa tỉnh Phú Yên gần quốc lộ 25. Về điều kiện tự nhiên các tỉnh MiềnTrung chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, khí hậu chia làm hai mùa, mùa mưa và mùa khô với hướng gió chính là hướng đông nam, đặc điểm đã góp phần cho cây lạc phát triển Địa điểm xây dựng nhà máy đã chọn sau khi đã xem xét kỹ mặt bằng, cấu tạo đất, dây chuyền công nghệ . 1.2 Vùng nguyên liệu Nguyên liệu lạc cung cấp cho nhà máy lấy từ các tĩnh miền trung như Huế,Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên.. Bằng cách ổn định vùng nguyên liệu ngành dầu thực vật mới có thể gia tăng qui mô sản xuất nâng cao chất lượng sản phẩm,tăng sức mạnh cạnh tranh mở rộng thị trường xuất khẩu chắc chắn, bền vững ..Nghiên cứu tuyển chọn lai tạo và nhập nội giống mới có năng lượng 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 lấy dầu. Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế GVHD: Trần Xuân Ngạch ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3 SVTH:Nguyễn Tiến Hoàng Với chính sách phát triển và chính sách đổi mới của nước ta như hiện nay chắc chắn các tỉnh Miền Trung sẽ cung cấp đủ về số lượng cũng như chất lượng nguyên liệu lạc cho nhà máy hoạt động liên tục. Hợp tác hóa Nhà máy có sự hợp tác với các nhà máy trong vùng về mặt kinh tế, kỹ 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 phần giảm vốn đầu tư, hạ giá thành sản phẩm rút ngắn thời gian hoàn vốn. 1.3 Nguồn cung cấp điện Điện dùng trong nhà máy với nhiều mục đích cho các thiết bị hoạt động chiếu sáng trong sản xuất và dùng trong sinh hoạt. Hiệu điện thế nhà máy sử dụng 220/380V. Nguồn điện cung cấp cho nhà máy lấy điện từ điện quốc gia thông qua trạm biến thế của khu vực và của nhà máy. Đồng thời nhà máy cũng cần lắp thêm một máy phát điện dự phòng để đảm bảo sản xuất liên tục khi có sự cố mất điện. 1.4 Nguồn cung cấp hơi Hơi dùng trong nhà máy với nhiều mục đích khác nhau : Chưng, sấy bột nghiền, gia nhiệt nước, thủy hóa, dùng trong các quá trình: Trung hòa, tẩy màu, tẩy mùi, vệ sinh thiết bị. Do đó phải đặt lò hơi, nước phải qua hệ thống xử lý nước nhà máy. 1.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu. Nhà máy dùng nhiên liệu là dầu được mua của công ty xăng dầu Phú Yên theo hợp đồng, để cung cấp cho lò hơi, lò đốt, dầu điezel, xăng, nhớt cho máy phát điện va ôtô 1.6 Cung cấp nước và xử lý Nước là một trong những nguyên liệu cần thiết của nhà máy. Nước dùng cho nhiều mục đích khác nhau : Cung cấp cho lò hơi, dùng để pha loãng sút trung hòa, rửa dầu, vệ sinh thiết bị và dùng trong sinh hoạt Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế GVHD: Trần Xuân Ngạch ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4 SVTH:Nguyễn Tiến Hoàng Tùy từng mục đích khác nhau mà từng loại nước phải đảm bảo các chỉ tiêu hóa học, lý học và sinh học nhất định. Nước phải qua hệ thống xử lý nước nhà máy. 1.7 Thoát nước và xử lý chất thải Việc thoát nước của nhà máy phải được quan tâm, 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 chung quanh nhà máy. Nước của nhà máy phải tập trung lại ở xa xưởng sản xuất và xử lý trước khi đổ ra sông Trong quá trình sản xuất như công đoạn trung hòa tẩy mùi, tẩy màu cần phải thu hồi chất thải, chất rửa tránh thất thoát ra ngoài nhằm hạn chế ô nhiễm môi trường. Mỗi loại chất thải cần phải có biện pháp xử lý riêng. Hệ thống thoát nước của nhà máy phải đảm bảo thoát nước tốt, tránh ứ đọng làm ảnh hưởng đến kết cấu xây dựng 1.8 Cung cấp nhân công Công nhân được chọn trong địa bàn huyện để tận dụng nguồn nhân lực địa phương do đó giảm đầu tư nhà ở, sinh hoạt công nhân dẫn đến giá thành sản phẩm. Đối với đội ngũ lãnh đạo nhà máy, tĩnh Phú Yên đáp ứng đầy đủ các kỹ sư , cử nhân tốt nghiệp từ các trường đại học trong cả nước. Đặc biệt Huế, Đà Nẵng, Thành Phố Hồ Chí Minh có đủ kiến thức, năng lực nghiệp vụ để lãnh đạo và điều hành nhà máy tốt 1.9 Giao thông vận tải. Giao thông vận tải là một vấn đề quan trọng là phương tiện vận chuyển một khối lượng nguyên vật liệu xây dựng nhà máy, cũng như vận chuyển sản phẩm đi tiêu thụ. Để đảm bảo cho sự hoạt động liên tục nhà máy sử dụng tuyến quốc lộ 25. Ngoài ra nhà máy phải có ôtô tải nhằm đáp ứng nhu cầu xuất và nhập nguyên liệu nhà máy. 1.10 Tiêu thụ sản phẩm. Nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế đặt tại Sơn Hòa là nhà máy duy nhất của miền trung nên chưa có nhà máy dầu thực vật nào cạnh tranh. Thị trường tiêu thụ Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế GVHD: Trần Xuân Ngạch ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5 SVTH:Nguyễn Tiến Hoàng rộng lớn có hai thành phố Đà Nẵng, Quy Nhơn dân cư đông đúc. Đồng thời sản phẩm của nhà máy là nguyên liệu cần thiết cung cấp cho các nhà máy thực phẩm các tỉnh lân cận. Năng suất của nhà máy Việc thiết kế và xây dựng thêm nhà nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế với năng suất 3000 tấn dầu/năm là điều cần thiết và phù hợp với tình hình khu vực miền trung hiện nay. Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế GVHD: Trần Xuân Ngạch 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Tiến Hoàng CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2.1. Đặc điểm của cây lạc Lạc thuộc họ đậu nhưng có thể xếp vào loại cây có vỏ cứng là loại cây ngắn ngày (100 120 ngày) cây cao 50 70cm quả giáp không bị tách, trong quả có một hoặc hai hạt. Những hạt này được bao bọc bởi lớp vỏ mỏng gọi là vỏ lụa. Đặc điểm sinh học của cây lạc là sau khi thụ phấn quả sẽ chui xuống đất và phát triển trong đất. Chúng được trồng ở nhiều loại đất khác nhau từ đồng bằng đến trung du miền núi, nhưng thích hợp nhất là loại đất tơi xốp, đủ độ ẩm có điều kiện tháo nước và thoát nước nhanh năng suất 10 20 tạ/ha và cao hơn. Người ta chia quả lạc làm hai loại: Loại quả to và loại quả nhỏ, loại quả to có chiều dài lớn hơn 10 20mm, rộng và dày 7,5 13mm, khối lượng 1000 quả 1300 750g vỏ quả chiếm từ 25 2.2. 28% vỏ hạt chiếm 3 2000g, khối lượng 1000 hạt 400 4% khối lượng quả. Quá trình tạo dầu ở lạc. Quá trình tạo thành dầu lipít dự trữ trong hạt dầu xảy ra khi hạt chín các hợp chất hữu cơ và vô cơ chuyển vào hạt từ các phần xanh của cây, lá và đất thông qua hệ rễ, từ đó chuyển thành các chất dự trữ ở trong hạt. Quá trình tổng hợp trong dầu, lúc đầu tạo ra các chất gluxit điển hình là tinh bột. Sau đó hạt chín dần những hạt tinh bột sẽ chuyển thành các hạt lipít. Ngay từ ngày đầu khi hạt mới chín, trong một số hạt tinh bột của tế bào, bên cạnh tinh bột đã có một ít dầu chiếm chỗ .Giữa tinh bột và dầu có một vùng trung gian các sản phẩm của tinh bột chuyển thành dầu . Quá trình biến đổi này diễn ra nhanh nhất ở khu nhân tế bào. Ở giai đoạn cuối của quá trình, tinh bột trong các tế bào hạt dầu sẽ biến mất hoàn toàn và chuyển thành dầu. Giai đoạn đầu khi hạt chín dầu có nhiều axít béo tự do. Sau đó lượng axít béo tự do giảm xuống và hàm lượng triglixerit liên kết từ hai hay ba nguyên tử cacbon dưới tác dung hai hệ enzim với nguồn cacbon là các chất gluxít thiên nhiên. Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế GVHD: Trần Xuân Ngạch 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Tiến Hoàng Từ các sản phẩm phân tử thấp tạo ra axít béo có 16 nguyên tử cacbon (axitpanmitít). Sau đó mạch axit béo sẽ thêm nguyên tử cacbon, quá trình tạo thành triglixerit xảy ra theo ba giai đoạn. 1) CH 2 OH CH 2 OCOR 1 + CHOH 2) CHOH CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OCOR 1 CH 2 OCOR 1 CHOH 3) R 1 COOH + R 2 COOH CHOH CH 2 OCOR 2 CH 2 OCOR 1 CH 2 OCOR 1 + R 3 COOH CH 2 OCOR 2 H2 O + CH 2 OH CHOH + CHOCOR 3 + H2 O H2 O CH 2 OCOR 2 2.3. Thành phần hóa học của hạt lạc Các hợp chất có trong lạc rất phong phú đại diện cho hầu hết các hợp chất như: + lipit + các hợp chất không béo, không xà phòng hóa + các hợp chất có nitơ + gluxit và dẫn xuất của chúng + các nguyên tố khoáng 1. Lipit Lipit là cấu tử hóa học quan trọng, là thành phần chính của hạt lạc hàm lượng lipit chiếm 40,2 ; 60,7% chất khô trong thành phần lipit của hạt lạc gồm có triglixerit, photphatit và sáp Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế GVHD: Trần Xuân Ngạch 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Tiến Hoàng a) Triglixerit: Là thành phần chủ yếu (95: 98%) của lipit quả và hạt dầu. Về cấu tạo hóa học triglixerit là trieste với ba axit béo, chúng có công thức cấu tạo. CH 2 OCO R1 CH OCO R2 CH 2 OCO R3 Trong đó: R1, R2, R3 là các gốc axit béo, thành phần cấu tạo triglixerit của hạt lạc chiếm phần lớn các axit béo không no. Bảng II-1: thành phần các axít béo của lạc. Tên Axít Béo Ký Hiệu Thành Phần % Axít - oleic C18:1 50 63 Axit - linoleic C18:2 13 33 Axit- palmitic C16:0 6 11 Axit- Stearic C18: 0 2 6 Axit- linolenic C18:3 20 23 b) Photpholipit: Hàm lượng Photpholipit trong hạt lạc dao động từ 0,7 2,5% so với lượng lipit trong hạt. Cấu tạo các photpholipit là các glixerit được thay thế bằng một, hai gốc axit photphorit với nhóm thế X nào đó. CH2 CH R1 OCO OCO R2 OH CH2OP O OX Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế GVHD: Trần Xuân Ngạch 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Tiến Hoàng Trong đó : X là nhóm thế Nếu X là hidrô thì photpholipit là photphatit Nếu X là rượu amin colin thì photpholipit là lexitin c) Sáp: Sáp có trong lạc với tỉ lệ rất nhỏ (dưới 2,5 3% so với khối lượng quả) phần lớn sáp có trong vỏ quả, và hạt, trong hạt rất ít. Về cấu tạo hóa học sáp là este của axit béo mạch cacbon dài có 24 26 nguyên tử cacbon và rượu một và hai chức. R1CH2OC = O R2 Trong đó: R1: gốc rượu R2: gốc axit béo 2. Hợp chất không béo không xà phòng hóa Những hợp chất không béo không xà phòng hóa là nhóm hợp chất hữu cơ có cấu tạo đặc trưng khác nhau, tan hết trong dầu và các loại dung môi của dầu khi tách dầu những chất này sẽ theo dầu ra khỏi hạt và làm cho dầu có màu sắc, mùi vị riêng biệt 3. Hợp chất có chứa nitơ Các chất chứa nitơ bao gồm các protêin, các sản phẩm của sự tổng hợp hay phân cắt chưa hoàn toàn như các bazơnitơ, các alcaloit. Trong các chất này protein chứa 90 95% tổng số các chất chứa nitơ, protein của lạc phần lớn là globulin chiếm 97% tổng lượng protein Bảng ΙΙ -2 : Thành phần các axit amin trong hạt lạc (% theo tổng protein trong hạt) Tên axitamin Thành phần % Tên axitamin Thành phần % Arginin 9,9 izolơxin 3,0 Valin 8,0 Histidin 2,1 Lơxin 7,0 Xistin 1,6 Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế GVHD: Trần Xuân Ngạch 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH:Nguyễn Tiến Hoàng Phenylalanin 5,4 Treonin 1,5 Treonin 4,4 Methionin 1,2 Lizin 3,0 Triptophan 1,0 Protein của lạc có đủ tám axit amin không thay thế so với chỉ tiêu của F.A.O đề ra. Về hàm lượng các axit amin không thể thay thế trong thành phần protein thực phẩm thì protein của lạc có bốn axit amin có số lượng thấp hơn tiêu chuẩn. 4. Gluxit Trong hạt lạc lượng gluxit tự nhiên chủ yếu là xenlulo và hemixenlulo tạo nên thành tế bào của các mô thực vật. Hàm lượng các gluxit khác không nhiều. Tinh bột trong hạt lạc chiếm 3 11% so với chất khô của hạt, có trong thành phần tế bào của hạt 5. Các nguyên tố khoáng Các nguyên tố khoáng có trong hạt lạc không nhiều (1,89 4,26% so với chất khô của hạt) chủ yếu là nguyên tố photpho, kali, canxi, magiê, photpho oxit, kali oxit, magiê oxit chiếm đến 90% so với tổng lượng tro chung. Bảng -3:Hàm lượng và thành phần hóa học của hạt lạc (% theo chất khô của hạt) 2.4. Thành phần hóa học Hàm lượng % chất khô Lipit 40,2 60,7% Protein(NX6,25) 20,0 37,2% Xenlulo 1,2 4,9% Tro 1,8 4,6 Các sản phẩm khi khai thác dầu lạc 1. Dầu thô. Dầu sau khi ép gọi là dầu thô trong dầu thô còn nhiều tạp chất vô cơ, các mảnh tế bào, photphatit, các axit béo tự do, chất màu, mùi và vị. Chúng ở trong dầu với nhiều dạng khác nhau như dung dịch keo, huyền phù. Tạp chất này có trong Thiết kế nhà máy sản xuất dầu lạc tinh chế GVHD: Trần Xuân Ngạch