LÔØI MÔÛ ÑAÀU
Moät trong nhöõng ngaønh coù söï ñoùng goùp to lôùn ñeán ngaønh coâng nghieäp nöôùc ta noùi
rieâng vaø theá giôùi noùi chung, ñoù laø ngaønh coâng nghieäp hoùa hoïc. Ñaëc bieät laø ngaønh hoùa
chaát cô baûn.
Hieän nay, trong nhieàu ngaønh saûn suaát hoùa hoïc cuõng nhö söû duïng saûn phaåm hoùa hoïc,
nhu caàu söû duïng nguyeân lieäu hoaëc saûn phaåm coù ñoä tinh khieát cao phaûi phuø hôïp vôùi quy
trình saûn suaát hoaëc nhu caàu söû duïng.
Ngaøy nay, caùc phöông phaùp ñöôïc söû duïng ñeå naâng cao ñoä tinh khieát: trích ly, chöng
caát, coâ ñaëc, haáp thu… Tuøy theo ñaëc tính yeâu caàu cuûa saûn phaåm maø ta coù söï löïa choïn
phöông phaùp thích hôïp.
Ñoà aùn moân hoïc Quaù trình vaø Thieát bò laø moät moân hoïc mang tính toång hôïp trong
quaù trình hoïc taäp cuûa caùc kyõû sö hoaù- thöï c phaåm töông lai. Moân hoïc giuùp sinh vieân
giaûi quyeát nhieäm vuï tính toaùn cuï theå veà: yeâu caàu coâng ngheä, keát caáu, giaù thaønh cuûa moät
thieát bò trong saûn xuaát hoaù chaát - thöïc phaåm. Ñaây laø böôùc ñaàu tieân ñeå sinh vieân vaän
duïng nhöõng kieán thöùc ñaõ hoïc cuûa nhieàu moân hoïc vaøo giaûi quyeát nhöõng vaán ñeà kyõû thuaät
thöïc teá moät caùch toång hôïp.
Em chaân thaønh caûm ôn caùc quí thaày coâ boä moân Maùy & Thieát Bò, caùc baïn sinh vieân
ñaõ giuùp em hoaøn thaønh ñoà aùn naøy. Tuy nhieân, trong quaù trình hoaøn thaønh ñoà aùn khoâng
theå khoâng coù sai soùt, em raát mong quí thaày coâ goùp yù, chæ daãn.
http://www.ebook.edu.vn 2
MUÏC LUÏC
CHƯƠNG 0:PHẦN MỞ ĐẦU
0.1. ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………………………………4
0.2. MỤC TIEÂU THIẾT KẾ………………………………………………………….4
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ COÂNG NGHỆ RƯỢU CỒN
I.1. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CỒN VAØ NHU CAÀU SÖÛ DUÏNG Ở VIỆT
NAM VAØ TREÂN THẾ GIỚI...............................................................................................5
I.2. NGUYEÂN LIỆU DUØNG TRONG SẢN XUẤT RƯỢU ......................................6
I.3. SAÛN PHAÅM COÀN TINH LUYEÄN………………………………………………7
CHƯƠNG II: CHƯNG CAÁT TINH CHEÁ COÀN ETYLIC
II.1. KHAÙI NIEÄM…………………………………………………………………….9.
II.2. CAÙC PHÖÔNG PHAÙP CHÖNG CAÁT………………………………………… 9
II.3. THIEÁT BÒ CHÖNG CAÁT……………………………………………………….9
II.4. SƠ ÑOÀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CỒN TỪ GẠO
II.4.1. Sơ đñồ khối……………………………………………………………………10
II.4.2.đSô ñồ coâng nghệ……………………………………………………………….11
II.4.3 Giải thích quy trình coâng nghệ…………………………………………………12
CHÖÔNG III: CAÂN BAÈNG VAÄT CHAÁT
III.1. CAÙC THOÂNG SOÁ BAN ÑAÀU…………………………………………………….15
III.2. CÔ SÔÛ LÍ THUYEÁT
III.2.1 . Caân baèng pha-xeùt heä caân baèng loûng hôi heä 2 caáu töû
A&B………………….15
III.2.2 . Caân baèng vaät chaát…………………………………………………………….16
III.2.3 . Caân baèng naêng löôïng…………………………………………………………18
III.3. XAÙC ÑÒNH PHAÂN MOL-PHAÂN KHOÁI LÖÔÏNG-SUAÁT LÖÔÏNG MOL CUÛA
CAÙC DOØNG………………………………………………………………………………….19
III.4 . XAÙC ÑÒNH TÆ SOÁ HOAØN LÖU THÍCH HÔÏP
III.4.1 . Chæ soá hoài löu toái thieåu Rm…………………………………………………20
III.4.2 . Chæ soá hoài löu thích hôïp Rth…………………………………………………..20
III.5 . PHÖÔNG TRÌNH ÑÖÔØNG LAØM VIEÄC
III.5.1. Phöông trình ñöôøng noàng ñoä laøm vieäc cuûa ñoaïn caát…………………………22
III.5.2. Phöông trình ñöôøng noàng ñoä laøm vieäc cuûa ñoaïn chöng…………………….22
CHÖÔNG IV :TÍNH TOAÙN –THIEÁT KEÁ THAÙP CHÖNG CAÁT
IV.1 . ÑÖÔØNG KÍNH THAÙP Dt
IV.1.1 . Ñöôøng kính ñoaïn caát …………………………………………………………23
IV.1.2 . Ñöôøng kính ñoaïn chöng……………………………………………………....24
IV.2 . CHIEÀU CAO THAÙP : H=Hthaân+Hñaùy +Hnaép
IV.2.1 Soá maâm lyù thuyeát Nlt…………………………………………………………25
IV.2.2 Soá maâm thực tế Ntt……………………………………………………………26
IV.2.3 Chieàu cao toaøn thaùp…………………………………………………………..26
IV.3 . MAÂM LOÃ – TRÔÛ LÖÏC CUÛA MAÂM
IV.3.1 Caáu taïo maâm loã ………………………………………………………………27
IV.3.2 Beà daøy maâm ...................................................................................................29
IV.3.3 . Trở lực (ñoä giaûm aùp) cuûa pha khí qua moät maâm..........................................30
IV.3.4. Kieåm tra hoaït ñoäng cuûa maâm………………………………………………31
IV.4 . TÍNH TOAÙN CÔ KHÍ CUÛA THAÙP
http://www.ebook.edu.vn 3
IV.4.1. Beà daøy thaân thaùp …………………………………………………………...33
IV.4.2. Beà daøy ñaùy vaø naép thieát bò.....................................................................34
IV.4.3. Bích gheùp thaân, ñaùy vaø naép ...................................................................34
IV.4.4. Ñöôøng kính caùc oáng daãn – Bích gheùp caùc oáng daãn ..............................35
IV.4.5. Tai treo vaø chaân ñôõ…………………………………………………….38
CHÖÔNG V : TÍNH TOAÙN THIEÁT BÒ PHUÏ
V.1. THIEÁT BÒ NGÖNG TUÏ SAÛN PHAÅM ÑÆNH ................................................40
V.1.1. Suaát löôïng nöôùc caàn duøng ñeå ngöng tuï saûn phaåm ñænh..........................40
V.1.2 . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät ................................................................41
V.1.3 .Caáu taïo thieát bò ........................................................................................43
V.2 . THIEÁT BÒ LAØM NGUOÄI SAÛN PHAÅM ÑÆNH...............................................43
V.2.1 . Suaát löôïng nöôùc caàn duøng ñeå laøm nguoâi saûn phaåm ñænh .......................44
V.2.2 . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät..................................................................44
V.2.3 .Caáu taïo thieát bò..........................................................................................47
V.3 . THIEÁT BÒ ÑUN SOÂI ÑAÙY THAÙP .................................................................47
V.3.1 . Suaát löôïng hôi nöôùc caàn duøng ñeå ñun soâi saûn phaåm ñaùy.....................47
V.3.2 . Xaùc ñònh beà maët truyeàn nhieät ..............................................................47
V.3.3 .Caáu taïo thieát bò.......................................................................................49
CHÖÔNG VII: TÍNH KINH TEÁ..................................................................................50
Lôøi keát
Taøi lieäu kham thaûo
http://www.ebook.edu.vn 4
CHƯƠNG 0:PHẦN MỞ ĐẦU
0.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Công nghệ cồn Etylic là phương pháp và quá trình chế biến các nguyên liệu chứa tinh bột,
đường, xenluloza, Etylen thành sản phẩm Etanol.
Ñoái vôùi heä Etanol - Nöôùc laø 2 caáu töû tan laãn hoaøn toaøn, ta phaûi duøng phöông phaùp
chöng caát ñeå naâng cao ñoä tinh khieát cho Etanol.
0.2. MỤC TIEÂU THIẾT KẾ
Thiết kế daây truyền sản xuất cồn từ nguyeân liệu gạo. Thieát bò chính laø thaùp chöng caát
heä Etanol - Nöôùc hoaït ñoäng lieân tuïc vôùi năng suất 100 m3/ngaøy, coù noàng ñoä 95% theå
tích etanol vôùi ñoä thu hoài etanol laø 99%,duøng thaùp chưng cất loại ñĩa lỗ coù ống chảy
chuyền.
http://www.ebook.edu.vn 5
CHƯƠNG I:
TỔNG QUAN VỀ COÂNG NGHỆ RƯỢU CỒN
I.1. SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CỒN VAØ NHU CAÀU SÖÛ DUÏNG Ở
VIỆT NAM VAØ TREÂN THẾ GIỚI
Hầu hết các nước trên thế giới đều dùng cồn để pha chế rượu và cho các nhu cầu khác
như: y tế, nhiên liệu và nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác.
Tuỳ theo tình hình phát triển của mỗi nước, tỷ lệ cồn dùng trong các ngành rất đa dạng và
khác nhau. ở các nước có nền công nghiệp rượu vang phát triển như Italia, Pháp, Tây ban
nha… cồn được dùng để tăng thêm nồng độ rượu. Một lượng khá lớn cồn được dùng để
pha chế các loại rượu mạnh, cao độ như Whisky, Martin, Brandy, Napoleon, Rhum….
Rượu và các đồ uống có rượu chiếm một vị trí đáng kể trong công nghiệp thực phẩm.
Chúng rất đa dạng tuỳ theo truyền thống và thị hiếu của người tiêu dùng mà các nhà sản
xuất làm ra nhiều loại rượu mang tên khác nhau. Tuy nhiên có thể chia thành 3 loại chính:
rượu mạnh có nồng độ trên 30% V, rượu thông thường có nồng độ từ 15 đến 30 % V, và
rượu nhẹ có nồng độ dưới 15% V.
Ở nước ta, nghề nấu rượu thủ công đã có từ ngàn xưa và chưa có tài liệu nào cho biết
chính xác có từ khi nào. ở miền núi, đồng bào các dân tộc dùng gạo, ngô, khoai, sắn, nấu
chín rồi cho lên men, men này được lấy từ một số lá cây hoặc được nuôi cấy thuần khiết
hơn. Sản phẩm nổi tiếng là rượu cần. ở đồng bằng, nhân dân biết nuôi cấy và phát triển
nấm mốc, nấm men trong thiên nhiên trên môi trường thích hợp, gạo và các nguyên liệu
khác nhau có chứa tinh bột đã được nấu chín. Đó gọi là men thuốc bắc.
Sau đó một loạt các nhà máy sản xuất rượu từ nguyên liệu tinh bột được thành lập như ở
Hà Nội, Nam Định, Hải Dương,… Sau này có xây dựng thêm một số nhà máy sản xuất
cồn rượu từ mật rỉ tận dụng mật rỉ của các nhà máy đường.
Trước tình hình đó. Trong hội thảo “Dự án chiến lược phát triển khoa học công nghệ
ngành rượu bia nước giải khát “,theo đề nghị của các chuyên gia đến năm 2005 nước ta
nên có khoảng 180 đến 200 triệu lít rượu các loại, tương đương khoảng 50 triệu lít cồn
tinh khiết. Trong đó cồn từ nguyên liệu tinh bột chiếm 30-40 %, số còn lại là cồn từ rỉ
đường. Cồn tinh bột trước mắt do nhà máy rượu Bình Tây, Hà Nội và Thanh Ba đảm
nhiệm nhưng cần hoàn chỉnh công nghệ và thiết bị để có thể sử dụng hết năng suất thiết
kế. Đồng thời xây dựng thêm một số nhà máy rượu rỉ đường ở những nơi có mật rỉ. Nếu
không làm sẽ dẫn đến lãng phí lượng rỉ do các nhà máy đường thải ra.
Song song với sản xuất các loại rượu uống chúng ta cần nhanh chóng triển khai sản xuất
acid axetic, acid xitric từ rỉ đường để cung cấp cho nhu cầu của ngành cao su và các
ngành kinh tế khác. Trước mắt có thể phối hợp với chương trình năng lượng nghiên cứu
sử dụng cồn vào mục đích thay thế chất đốt. Điều này sẽ vô cùng có lợi vì cồn cháy sẽ ít
ảnh hưởng đến môi trường như dầu hoả, lại hạn chế được cả tình trạng phá rừng lấy củi
đốt.
Chúng ta cần đổi mới quan niệm “cồn chỉ để pha rượu uống “. Trong tương lai không xa
nữa, chắc chắn rằng cồn ở nước ta cũng trở thành nguyên liệu cho nhiều ngành sản xuất
khác như nhiều nước đã và đang làm.
Tuỳ theo nồng độ rượu và mức độ làm sạch tạp chất mà người ta chia cồn thành 2 loại với
các chỉ tiêu chất lượng như sau: