Đề tài: Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/năm

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Giáo viên hướng dẫn : Ts. Vũ Hồng Sơn

Sinh viên thực hiện : Phạm Anh Toàn

Kỹ thuật sinh học – K53

Nhiệm vụ thiết kế:Thiết phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/năm

Số liệu ban đầu

Hàm lượng dầu trong nguyên liệu hạt ban đầu : D0 = 20%

Độ ẩm khối hạt W0 = 11%

Lượng tạp chất trước khi làm sạch T0 = 2%

Lượng tạp chất sau khi làm sạch Ts = 0,5%

Độ ẩm tạp chất Wt = 11 %

Độ ẩm dầu Wd = 0,2%

Độ ẩm khô dầu Wk = 5%

Hàm lượng cặn trong dầu Cd = 0,2%

Độ ẩm sau chưng Wc = 25%

Nhiệt độ chưng tc = 80ºC

Độ ẩm sau sấy Ws = 2%

Nhiệt độ sấy ts = 105ºC

Áp suất hơi nước P= 4 atm

Page 1

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Chương I: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm

1.1. Giới thiệu cây đậu tương.

1.1.1. Đặc điểm của cây đậu tương

Đậu tương hay còn gọi là đậu nành là cây cho hàm

lượng dầu thực vật cao 10 -25%. Là cây ngắn ngày

thời gian sinh sản chỉ có 70 -75 ngày, giống dài

hơn khoảng 120 ngày. Thích hợp với thời gian

trồng vụ màu ở Việt Nam.

Cây đậu tương còn có khả năng tích lũy đạm từ khí

trời, tự túc và làm giàu đạn cho đất nhờ vào sự

Hình 1.1.1 cây đậu tương

cộng sinh vi khuẩn nốt sần ‘Rhizobium Japonicum

L.’với bộ rễ của cây. Do đó cây đậu tương là cây

thực phẩm dễ trồng lại hiệu quả kinh tế.Cậy đậu tương có thể quan sát thấy vỏ,

thân, lá xung quanh có các lông màu nâu hoặc màu xám. Mỗi nhành lá có từ 2-4 lá,

chiều dài lá 6 -15 cm, chiều rộng lá 2 -7 cm. Lá bắt đầu rụng khi các hạt trong quả

trưởng thành lúc này dinh dưỡng từ lá sẽ vào hạt. Hoa có màu trắng, hồng, tím.

Quả dài từ 3 -8 cm, thường chứa từ 2 -4 hạt, đường kính hạt 5 -11 mm.[1]

Quê hương của đậu tương là Đông Nam châu Á, nhưng 45% diện tích trồng đậu

tương và 55% sản lượng đậu tương của thế giới nằm ở Mỹ. Nước Mỹ sản xuất 75

triệu tấn đậu tương năm 2000, trong đó hơn một phần ba được xuất khẩu. Các nước

sản xuất đậu tương lớn khác là Brasil, Argentina, Trung Quốc và Ấn Độ. Phần lớn

sản lượng đậu tương của Mỹ hoặc để nuôi gia súc, hoặc để xuất khẩu, mặc dù tiêu

thụ đậu tương ở người trên đất nước này đang tăng lên. Dầu đậu tương chiếm tới

80% lượng dầu ăn được tiêu thụ ở Mỹ.[2]

Page 2

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Đậu tương là một trong số các cây lương thực đã có nhiều giống được cải biến di

truyền (GMO) nhằm tăng năng suất. Hiện nay, khoảng 80% lượng đậu tương được

trồng phục vụ thương mại đều là GMO. Công ty Monsanto có trụ sở ở nhiều nước

Canada, Australia, Trung Quốc, Nam Mỹ …là công ty hàng đầu thế giới hiện nay

trong sản xuất cây chuyển gen nói chung và đậu tương chuyển gen nói riêng.

1.1.2. Các giống đậu tương được trồng ở Việt Nam.[3]

Giống MTD 176:

- Thời gian sinh trưởng: 80 - 90 ngày.

- Chiều cao cây: 45 - 50 cm, cứng cây, ít đổ ngã.

- Hạt màu vàng, khối lượng 1.000 hạt từ 120 - 140 g. .

- Năng suất trung bình 150 – 200kg/sào.

- Thích hợp với vụ Thu-đông (vụ 2).

Giống HL2:

- Thời gian sinh trưởng 85 - 90 ngày.

- Chiều cao cây 40 - 50 cm, cứng cây, ít đổ ngã.

- Lá nhỏ, tán gọn, thích hợp với trồng xen.

- Quả tập trung trên thân chính, vỏ quả màu xám đen, tỉ lệ quả 3 - 4 hạt cao.

- Hạt màu vàng bóng, rốn hạt màu hồng, khối lượng 1000 hạt 130 - 140 g.

- Năng suất trung bình 120 – 160 kg/sào ở vụ Thu đông (vụ 2).

- Trồng được 3 vụ: Hè thu, thu đông, đông xuân.

Page 3

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

- Mức độ nhiễm sâu bệnh hại: Trung bình.

Giống HL92:

- Thời gian sinh trưởng ngắn 75 - 80 ngày.

- Chiều cao cây 40 - 50 cm.

- Hạt vàng bóng, rốn hạt màu hồng, khối lượng 1000 hạt: 120 - 140 g.

- Năng suất 110 - 200 kg/sào

- Ít nhiễm bệnh xoắn lá, thối trái, nhiễm bệnh gỉ sắt ở mức trung bình.

- Trồng được các vụ trong năm.

Giống DT 84:

- Thời gian sinh trưởng 85 - 95 ngày.

- Cây cao trung bình 45 - 50 cm, ít phân cành.

- Cứng cây, ít đổ ngã

- Hạt to, khối lượng 1000 hạt 150 - 160 g, hạt màu vàng, rốn hạt màu nâu.

- Năng suất trung bình 150 - 200 kg/sào.

- Ít nhiễm bệnh đốm nâu, chống chịu khá với bệnh gỉ sắt, sương mai, lở cổ

rễ.

1.1.3. Đặc điểm sinh thái của cây đậu tương.

- Nhiệt độ:

+ Giai đoạn nẫy mầm: thích hợp 24 – 30◦C

+ Giai đoạn cây con: 24 – 30◦C

Page 4

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

+ Giai đoạn ra hoa kết trái: 24 – 34◦C

+ Giai đoạn chín: 20 – 25◦C

- Lượng mưa: Lượng mưa tối thiểu phải đạt từ 400 mm, tốt nhất là 700 mm.

- Về ẩm độ đất:

+ Giai đoạn nẫy mầm: thích hợp 75 – 80%

+ Giai đoạn cây con: 50 – 60%

+ Giai đoạn ra hoa kết trái: 70 – 80%

+ Giai đoạn chín: 35 – 50 %

- Ánh sáng: Đa số các giống đậu nành trồng hiện nay đều có phản ứng quang kỳ

ngày ngắn.

- Đất đai: đậu nành có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau: đất đỏ, đất xám, đất

phù sa, đất giồng cát. Nhưng để trồng đậu nành có hiệu quả phải trồng trên đất có

thành phần cơ giới nhẹ, pH từ 5 – 8.

1.1.4. Kỹ thuật canh tác với cây đậu tương. Luân canh là biện pháp canh tác tiến bộ, thể hiện sự bổ sung cho nhau giữa 2 cây trồng ở 2 vụ kế tiếp

Các công thức luân canh phổ biến ở phía Bắc:

Vùng núi phía Bắc:

+ Đậu tương xuân - lúa mùa - cây vụ đông (ngô đông).

+ Ngô xuân - đậu tương hè (hoặc hè thu) - cây vụ đông (hoặc cày giữ ẩm).

+ Lúa xuân - lúa mùa sớm - đậu tương đông, nếu chủ động nước .

Trung du Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ:

+ Đậu tương xuân - lúa mùa sớm - cây vụ đông.

Page 5

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

+ Ngô xuân - đậu tương hè thu - cây vụ đông.

+ Lúa xuân - lúa mùa sớm - đậu tương đông.

1.1.5. Tình hình sản xuất đậu tương.[4] Sản lượng đậu tương ở Brazil và Achentina giảm do thời tiết nóng và khô. Tại Brazil, sản lượng đậu tương dự báo đạt 68,5 triệu tấn, giảm 3,5 triệu tấn và ở Achentina, sản lượng đậu tương giảm 1,5 triệu tấn còn 46,5 triệu tấn.

2008/09

2009/10 2010/11

2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13

Thousand Metric Tons

Production

United States Department of Agriculture: Soybean

Brazil

57800

69000

75500

66500

81000

United States

80749

91417

90605

83172

73265

71694

Argentina

32000

54500

49000

41000

55000

15540

14980

15100

13500

12600

China

9100

9700

9800

11000

11400

India

Paraguay

3647

7377

8373

4000

8100

3336

3507

4345

4246

4500

4400

Canada

9464

10605

12016

13673

14594

13939

Other

211636 261086

264739 237091

260459

Total

258133

Bảng 1.1. Thống kê sản lượng đậu tương của một số nước trên thế giới.

Năm 2010 -2011 theo báo cáo FAO toàn thế giới thu hoạch 265,3 triệu tấn (9 -

2011). Tổ chức Nông Lương FAO của Liên hiệp quốc cho biết, sản lượng đậu

tương toàn cầu dự kiến sẽ giảm 10% còn 240 triệu tấn, mức thấp kỷ lục trong năm

2011-2012 do bất lợi thời tiết và sản lượng thấp ở các quốc gia sản xuất chính như

Brazil, Trung Quốc và Mỹ.

Page 6

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Bảng 1.2.Thống kê sản lượng đậu tương Việt Nam.

2007 190,1 2008 192,1 2009 146,2 2010 197,8 2011 173,6 2012 200 2013 230

1,45 1,39 1,46 2,00 1,46 1,5 1,52

275,5 267,6 213,6 296,9 254,2 300 350

Year Diện tích, ha Năng suất, tấn.103/ha Tổng sản lượng

Năm 2011 sản lượng đậu tương Việt Nam đạt 254,2 nghìn tấn giảm 14% so với

2011.[6]

Theo FAO Việt Nam là nước nhập siêu đậu tương cho dù diện tích diện tích trồng

lớn.

Năm 2011, Việt Nam nhập khẩu hơn 1 triệu tấn đậu tương béo nguyên chất, tăng

350% so với năm 2010 do áp lực tiêu thụ mạnh về thực phẩm và thức ăn chăn nuôi

trong nước. Kim ngạch nhập khẩu đậu tương năm 2011 đạt mức kỷ lục là 550 triệu

USD, tăng 416% so với cùng kỳ năm trước, trong đó khoảng 49% nhập khẩu từ

Brazil, 22% nhập khẩu từ Hoa Kỳ, 16% từ Argentina, số còn lại là nhập khẩu từ

Canada, Uruguay, Trung Quốc và một số quốc gia khác (tham khảo bảng 2 bên

dưới). Nhập khẩu tăng mạnh nhằm đáp ứng công suất vận hành của hai nhà máy ép

dầu mới khánh thành cũng như nhu cầu tiêu thụ của ngành thực phẩm và thức ăn

chăn nuôi.

Theo các thương nhân trong nước, năm 2012 nhập khẩu đậu tương từ Hoa Kỳ sẽ

có xu hướng tăng lên. Theo tổ chức USDA, tổng lượng đậu tương Việt Nam nhập

khẩu từ Hoa Kỳ năm 2012 sẽ có thể tăng gấp đôi đạt mức 500 nghìn tấn.[5]

Page 7

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Imports

USDA: Thousand Metric Tons

Year

2008/09

2009/10

2010/11

2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13

China

41098

50338

52339

58000

59500

EU-27

13213

12674

12482

11000

10700

Mexico

3327

3523

3498

3400

3200

Japan

3396

3401

2917

2700

2600

Taiwan

2216

2469

2454

2250

2200

Indonesia

1393

1620

1898

1990

2000

Thailand

1510

1660

2139

1930

1950

Egypt

1575

1638

1644

1600

1550

Vietnam

184

231

924

1150

1230

Korea South

1167

1197

1239

1060

1100

Other

8312

8087

7280

5748

5849

5754

77391

86838

88814

90828

91879

91784

Total

Bảng 1.3.Thống kê nhập khẩu đậu tương một số nước trên thế giới.

1.1.6.Quá trình tạo dầu ở hạt đậu tương.

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

Page 8

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

nhanh nhất ở khu nhân tế bào. Ở giai đoạn cuối của quá trình, tinh bột trong các

tếbào 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

cacbondưới tác dung hai hệ enzim với nguồn cacbon là các chất gluxít thiên nhiên.

Từ các sản phẩm phân tử thấp tạo ra axít béo có 16 nguyên tử cacbon. Sau

đó mạch axit béo sẽ thêm nguyên tử cacbon, quá trình tạo thànhtriglixerit xảy ra

theo ba giai đoạn.

1.1.7. Thành phần hóa học của hạt đậu tương. Đậu nành thực sự là thực phẩm giàu dinh dưỡng

Bảng 1.4.Thành phần hóa học hạt đậu tương

Thành phần Dầu, % Tro, % lệ,

Hạt đậu nành nguyên 21,0 4,9 Tỷ % 100 Protein, % 40,0 Hydratcacbon, % 34,0

Page 9

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Tử diệp Vỏ hạt Phôi 90,3 8 2,4 43,0 8,8 41,1 23,0 1,0 11,0 5,0 4,3 4,4 29,0 86,0 43,0

a) Lipit là cấu tửhóa học quan trọng, là thành phần chính của hạt lạc hàm lượng

lipit chiếm 12 - 25% chất khô trong thành phần lipit của hạt đậu tương gồm có

triglixerit, photphatit và sáp.

25 25

Bảng 1.5.Chỉ số hóa lý cơ bản của của dầu đậu tương

0.917 – 0,921 1,470 – 1,476 123,0 – 139,0 189,0 – 195,0 1,5% (Max) -23 ÷ -20◦C d25 n25 Chỉ số iod Chỉ số xà phòng Chất không xà phòng Điểm nóng chảy

Bảng 1.6.Thành phần các axit béo của đậu tương

công thức

Axit béo Chất béo bão hòa

Chất béo chưa bão hòa đơn

Chất béo chưa bão hòa đa % 14,4 -- 0,1 10,3 3,8 23,3 0,2 22,8 0,2 -- 57,9 51,0

C12:0 C14:0 C16:0 C18:0 C16:1 C18:1 C20:1 C22:1 C18:2 C18:3 6,8

Theo: SOYBEAN OIL MODERN PROCESSING AND UTILIZATION, D.R. Erickson and L.H. Wiedermann

Page 10

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Trong protein đậu tương, globuline chiếm 85 – 95% ngoài ra còn có một lượng

như albumin, một lượng không đáng kểprolamin và glutenlin.

Bảng 1.7.Thành phần các axit amin trong hạt đậu tương.

Tên axit amin Isoleucine Leucine Lyzine Methionine Cysteine Thành phần, % 1,1 7,7 5,9 1,6 1,3 Tên axit amin Phenylalanine Treonine Tritophan Valine Histidine Thành phần, % 5,0 4,3 1,3 5,4 2,6

b) Gluxit hydratecarbon chiếm khoảng 34% hạt đậu nành. Phần hydratecarbon có

thể chia làm hai loại: loại tan và không tan trong nước. Loại tan trong nước chỉ

chiếm khoảng 10% tổng lượng hydratecarbon.

Bảng 1.8. Thành phần hydrate carbon trong đậu tương.

Hàm lượng, % 4,0 15,4 3,8 1,1 5,0 5,1

Hydrate carbon Cellulose Hemicellulose Stachyose Rafinose Saccharose Các loại đường khác

c) Các nguyên tố khoáng, thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trọng lượng chất

khô của hạt đậu nành. Trong đó đáng chú ý nhất là Ca, P, Mn, Zn và Fe.

Bảng 1.8. Thành phần nguyên tố khoáng trong đậu tương.

Thành phần hóa học Ca P Mn Zn Hàm lượng 0,16 – 0,47,% 0,41 – 0,82,% 0,22 – 0,24,% 37 mg/kg

Page 11

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

90 – 150 mg/kg

d) Vitamin

Bảng 1.9.Thành phần vitamin trong hạt đậu tương.

Hàm lượng, mg/kg 11,0 – 17,5 3,4 – 3,6 21,4 – 23,0 7,1 – 12,0 0,8 13,0 – 21,5 1,9 2300 0,18 – 2,43 1,4 1,9

Các vitamin Thiamin Riboflavin Niacine Pirydoxin Biotin Acid tantothenic Acid folic Inoxiton Vitamin A Vitamin E Vitamin K

e) Enzyme

1). Lipoxydase

Enzyme này xúc tác cho phản ứng oxy hoá acid béo không bão hoà bởi O2, gây

mùi cho đậu tương. Khử mùi đậu tương dựa trên nguyên tắc vô hoạt enzyme

lipoxygenase bằng cách sử dụng riêng rẽhay kết hợp các phương pháp nhiệt (sấy,

chấn), phương pháp hóa học (NaHCO3).

2). Urease

Enzyme urease được tìm thấy với hàm lượng lớn ở đậu tương sống. Nó sẽ phân

hủy ure thành ammoniac, là một hợp chất độc đối với cơ thể người. Enzyme này sẽ

chống lại sự hấp thụcác chất đạm qua màng ruột, do đó không nên ăn đậu tương

sống. Enzyme urease dễ dàng bị vô hoạt bởi nhiệt.

Page 12

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

1.2. Tình tình sản xuất và tiêu thụ dầu đậu tương trên thế giới và ở Việt

Nam[4]

Đậu tương được trồng chủ yếu để lấy hạt đã và vẫn còn được sử dụng làm thực phẩm ở dạng tươi, lên men và dạng khô. Một số lượng lớn đậu nành được đem ép để chiết dầu dùng làm thực phẩm và sử dụng cho sản xuất công nghiệp. Hiện nay Trung quốc là quốc gia sản xuất dầu đậu tượng lớn nhất thế giới.

Aug 2012/13 Sep 2012/13

Tổ chức nông nghiệp Hoa Kỳ đơn vị, nghìn tấn 2009/10 2010/11

2011/12

Soybean oil: Sản lượng dầu đậu tương trên thế giới Production 2008/09 China United States Argentina Brazil EU-27 India Mexico Other

10722 8979 6870 7040 2114 1790 632 4046

7325 8503 5914 6120 2350 1287 620 3777

8726 8897 6476 6470 2280 1325 640 4009

9840 8567 7181 6970 2236 1720 640 4189

11349 7854 7295 7070 2019 1770 612 4388

11438 7776 7295 7060 2019 1790 612 4326

Total

35896

38823

41343

42193

42357

42316

Bảng 1.10. Sản lượng dầu đậu tương một số nước trên thế giới

2009/10 2010/11 2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13

2008/09

Các nước nhập khẩu dầu đậu tương Đơn vị, nghìn tấn China India EU-27 Algeria Morocco Bangladesh Venezuela Iran Peru Korea South Other

1514 1598 550 402 379 349 302 275 352 318 2589

1319 945 907 516 397 376 366 704 315 300 3100

1230 1050 500 490 385 420 335 318 315 350 2410

2494 1060 794 365 350 254 388 376 272 266 2453

1300 970 500 460 390 377 350 325 325 320 2533

1300 1070 500 460 390 377 350 325 325 320 2533

Total

9072

8628

9245

7803

7850

7950

Bảng 1.11. Nhập khẩu dầu đậu tương ở một số nước

Page 13

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Các nước xuất khẩu dầu đậu tương đơn vị, nghìn tấn 2008/09 2009/10

Argentina Brazil United States Paraguay EU-27 Bolivia Russia Other

4704 1909 995 229 399 218 127 570

2010/11 2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13 4065 1700 544 445 350 335 180 772

4561 1668 1466 242 456 300 136 739

3830 1850 658 180 560 320 160 806

4035 1675 544 445 350 335 180 797

4453 1449 1524 243 387 230 170 681

Total

9151

9137

9568

8364

8361

8391

Bảng 1.12. Xuất khẩu dầu đậu tương ở một số nước

Sản lượng dầu đậu tương tiêu thụ ở một số nước trên thế giới đơn vị, nghìn tấn

2008/09

2009/10 2010/11 2011/12 Aug 2012/13 Sep 2012/13

China United States Brazil Argentina India EU-27 Mexico Egypt Algeria Korea South Iran Bangladesh Morocco Venezuela Japan Other

9486 7378 4275 1420 2300 2739 800 563 374 447 655 353 426 388 557 4011

10435 7173 4980 1915 2760 2407 815 490 395 445 575 371 420 389 506 4077

11109 7618 5185 2520 2640 2737 825 669 495 443 646 388 403 389 433 4222

11774 8255 5260 3015 2865 2140 815 340 495 465 560 410 388 389 390 4240

12567 7984 5420 3270 2850 2260 800 547 475 450 440 415 390 383 368 4353

12656 7983 5370 3270 2970 2235 800 547 475 450 440 420 390 389 368 4306

Total

36172

38153

40722

41801

42972

43069

Bảng 1.13. Tiêu thụ dầu đậu tương ở một số nước

Page 14

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

1.2.1. Tình hình sản xuất dầu đậu tương ở Việt Nam

Các công ty sản suất dầu đậu tương ở Việt Nam

Công ty trách nhiệm hữu hạn Bunge Việt Nam - thành viên của Tập đoàn •

Bunge của Mỹ với sản phẩm

+ Đậu nành Mỹ No.2

+ Khô dầu đậu nành Ấn Độ

+ Khô dầu đậu nành Mỹ

+ Khô dầu đậu nành Brazil

+ Khô dầu đậu nành Argentina

Công ty dầu thực vật Cái Lân, sản phẩm: dầu đậu nành Simply •

Công ty dầu ăn MARVELA , sản phẩm: dầu đậu nành Delio. •

Bảng 1.14. Sản lượng dầu đậu tương trong nước theo USDA, đơn vị tấn

Năm 2011 2012 2013

Tổng sản lượng dầu đậu tương 124.000 230.000 270.000

Bảng 1.15. Tiêu thụ dầu thực vật ở Việt Nam, nguồn Tổng cục thống kê, Bộ công

thương

Tổng tiêu thụ Đơn vị 2007 2008 2009 2010 2011 2015

Trong nước Nghìn tấn 557 607 660 690 725 1200

Page 15

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Theo đầu người Kg/người/năm 6,54 7,04 7,6 7,8 7,9 14,5

1.3.Công nghệ sản xuất dầu thô

Nguyên liệu

Làm sạch

Nghiền

Chưng sấy

Nước,Hơi nước

Chưng sấy I

Dầu thô I

Ép sơ bộ

Khô dầu

Chưng sấy II

Dầu thô II

Ép lần II

Dầu thô

• Công nghệ sản xuất dầu thực vật bằng phương pháp ép.

Page 16

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

• Thuyết minh vắn tắt công nghệ sản xuất dầu bằng phương pháp ép

Thu nhận nguyên liệu hạt, hạt cần làm sạch đưa vào sản xuất, quá trình làm

sạch là cần thiết để tách tạp chất hạt làm tổn hao dầu, tiếp đó hạt cần được nghiền

để phá vỡ cấu trúc tế bào hạt chứa dầu. Thu bột nghiền đem đi gia công nhiệt ẩm

bằng nước nóng và hơi nước có áp suất cao đến độ ẩm chưng kỹ thuật của từng

loại hạt, bột chưng nhờ cánh gạt xuống phòng sấy tại đây xẩy ra biến đổi tính chất

vật lý kỹ thuật của bột, bề mặt giữ dầu giảm, độ nhớt của dầu giảm xuống nhanh,

lúc này dung tay bóp nhẹ bột dầu cũng có thể dễ dàng thoát ra. Bột sau chưng sấy

đem đi đi ép sơ bộ thu dầu thô I và được bơm vào tank chứa dầu, phần khô dầu I

ép ra còn chứa nhiều dầu, cần được nghiền để hồi phục dạng bột đem chưng sấy

lần II hồi phục tính dẻo đàn hồi của bột nghiên khô dầu I, ở thiết bị chưng sấy xẩy

ra độ tăng diện tích bề mặt tự do của dầu trong vách tế bào, độ nhớt dầu giảm đi rõ

rệt đem đi ép lần II, đây là giai đoạn ép kiệt thu lượng dầu thô II , dầu thô II thu

được bơm lên tank chứa dầu kết hợp với dầu thô I đem đi lọc ép loại cặn làm sạch

thu thô dầu thô phục vụ cho quá trình tinh luyện dầu sau này.

Page 17

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Nguyên liệu

Làm sạch

Nghiền

Chưng sấy

Nước, hơi nước

Trích ly

Bã trích ly

Mitxen

Lọc

Cặn dầu

Chưng cất

Dung môi

Ngưng tụ, Làm nguội

Dầu thô

• Công nghệ sản xuất dầu thực vật bằng phương pháp trích ly.

Page 18

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

• Thuyết minh vắn tắt sản xuất dầu thực vật bằng phương pháp trích ly

Nguyên liệu hạt được làm sạch loại bỏ tạp chất tăng hiệt suất thu dầu, giảm

khối lượng lọc dầu sau này. Hạt làm sạch đem kiểm tra độ ẩm kỹ thuật phù hợp với

chuẩn nguyên liệu sản xuất. Khi hạt đã đạttiêu chuẩn sản xuất, đem hạt đi nghiền

công đoạn này làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúcpha của nguyên liệu với dung môi

trích ly do đáo làm tăng hiệu suất thu dầu sau này. Bột nghiền thu được sau đó cần

đem đi chưng sấy tăng diện tích bề mặt vách tế bào dầu dễ dàng thoát ra. Độ ẩm

của bột sau chưng sấy đạt chuẩn cho trích ly là cần thiết vì ẩm trong bột là dung

môi có cực diều này ảnh hưởng rất lớn đến điều kiện tiếp xúc pha sau này của dung

môi trích ly. Bột sau chueng sấy được vít tai vận chuyển dến thiết bi trích ly,

nguyên tắc trích ly ở đây là ngược chiều, bột chưng sấy đưa vào từ của trên của

thiết bị, dung môi từ của dưới thiết bị đị lên, thu bã trích ly ở phần dấy của thiết bị

sau mỗi mẻ, phần Mitxen dầu và dung môi ở cửa trên thiết bị, phần Mitxen cần

được lọc tách cặn dầu thu dung dịch gồm dầu và dung môi trích ly, bơm dung dịch

lọc đem chưng cất thu dầu thô ở thiết bị lắng phân lớp, dầu thô trong thiết bị bơm

vào tank chứa dầu thô phục vụ cho tinh luyện sau này.

Page 19

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Chương II: Tính cân bằng sản phẩm

2.1. Chọn quy trình công nghệ

Quy trình công nghệ là yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm,

hiệu quả kinh tế, chi phí đầu tư, giá thành sản phẩm. Trong quá trình sản xuất dầu

từ hạt đậu tương phải đảm bảo các yêu cầu:

Tách được nhiều dầu nhất -

Dầu và khô dầu có chất lượng tốt -

Hiệu quả kinh tế cao. -

Trong việc khai thác dầu từ hạt đậu tương, phương pháp cổ điển nhất vẫn dung là

ép hạt đậu tương lấy dầu. Phương pháp có ưu điểm:

Tách được sản phẩm dầu có chất lượng cao -

Có khả năng cơ khí hóa triệt để -

An toàn lao động, khó xẩy ra các rủi ro hỏa hoạn như trong trích ly. -

Dễ dàng cơ khí hóa, tự động hóa. -

Điều kiện trong nước có thể sản xuất được thiết bị. -

Sản phẩm bã sau ép làm thức ăn cho chăn nuôi. Do nhưng ưu điểm của phương

pháp ép mà đem lại nên việc sử dụng phương pháp ép là hợp lý.

Dầu trong hạt đậu tương nằm trong vách tế bào, do đó phương pháp ép dùng ngoại

lực tác động lên khối nguyên liệu tách dầu ra khỏi khối nguyên liệu.

Chọn phương pháp ép trong sản xuất, ưu điểm của phương pháp

Thu được nhiều dầu hơn -

Tách được nhiều sản phẩm phụ hơn -

Lượng khô dầu có thời gian xử lý thuận lợi cho ép -

Page 20

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Dầu sau khi ép bị biến đổi, khó bảo quản do đó cần phải được tinh luyện. Qua phân

tích trên trong sản xuất dầu đậu tương, dây chuyền ép đậu tương phải qua những

công đoạn sau:

Page 21

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Nguyên liệu

Nghiền

Chưng sấy I

Dầu thô I

Ép lần I

Khô dầu I

Làm sạch

Chưng sấy II

Dầu thô II

Nghiền

Khô

Ép lần II

Dầu thô

Lọc

2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ

Page 22

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

2.2.1. Nguyên liệu.

Nguyên liệu được thu mua từ các địa phương thuộc các tỉnh trung du miền núi phía Bắc. Các vùng ở xa có thể thu qua các cơ quan địa phương thu mua hạt của của địa phương từ các hộ sản xuất, vận chuyển bằng các xe tải hoặc bằng tàu lửa. Vùng nguyên liệu gần có thể thu mua trực tiếp từ các hộ sản xuất đậu tương đạt tiêu chuẩn cho sản xuất.

2.2.2. Thu nhận.

Nguyên liệu sau khi đưa về nhà máy được tiến hành cân và phân loại từng lô

hàng. Do nguyên liệu thu từ nhiều nơi khác nhau nên chất lượng, tính chất,

trạng thái của khối hạt khác nhau, nên cần phải phân loại nguyên liệu và từ kết

quả trạng thái của khối hạt khác nhau, cần phân loại nguyên liệu và từ kết quả

phân loại để có một phương pháp bảo quản. Nguyên liệu thu mua cần phải khô

sạch không bị mọt mốc, hư hỏng. Tại nơi thu mua phải bố trí cân tự động để

cân lượng nguyên liệu nhập vào nhà máy.

Quá trình sơ chế đã được thực hiện trước thu nhận, hạt được phơi khô trời nắng

hoặc sử dụng hệ thống sấy bằng hệ thống làm khô với độ ẩm không khí tự

nhiên nhiệt độ sấy 35- 40◦C. Quá trình sấy được kiểm tra độ ẩm và nhiệt độ

hàng giờ tới khi độ ẩm hạt đậu 10% thì dừng lại và đưa hạt vào làm sạch cơ

bản.

2.2.3. Làm sạch.

Mục đích tách các tạp chất có hại ra khỏi hạt đậu tương trước khi đưa vào sản

xuất. Những tạp chất thuộc nhóm vô cơ, đất đá. Không chỉ làm bẩn sản phẩm

mà còn gây hư hỏng bào mòn máy trong quá trình chế biến. Tạp chất hữu cơ,

rác… làm tăng độ ẩm, tăng vi sinh vật hoạt động. Vì vậy làm sạch hạt là một

yêu cầu rất quan trọng trong bảo quản hạt.

Phân loại hạt, những hạt to đầu, đẹp ở trên sang, những hạt nhỏ lọt qua được loại

bỏ. Tỷ lệ tạp chất phải dưới 1%. Hệ thống làm sạch bao gồm các quá trình

Page 23

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

- Sàng những hạt tốt lọt qua sang, những vật to ở trên sàng được loại bỏ.

- Sau khi làm sạch cơ bản, hạt giống sẽ được đưa vào kho bảo quản.

Thiết làm sạch là máy làm sạch bằng sang lien hợp, cuối sang đặt nam châm điện

để tách các tạp chất kim loại.

2.2.4. Bảo quản

Đậu tương sau khi đã khô một phần đem đi sản xuất ngay phần còn lại đem bảo

quản. Nhiệm vụ quan trọng trong bảo quản là giữ gìn chất lượng vốn có của

hạt, hạn chế các quá trình hư hỏng xảy ra.

Kho bảo quản phải có sức chứa để đảm bảo cho nhà máy hoạt động trong thời gian

5 ngày. Kho xây dựng nơi cao ráo, dễ thoát nước chống ẩm.

2.2.5. Nghiền.

Mục đích

- Phá vỡ cấu trúc tế bào nguyên liệu chứa dầu dễ dàng thoát ra. Bột càng nhỏ các

tế bào chứa dầu càng được giải phóng.

- Tạo điều kiện thuận lợi cho việc chế biến sau này, bột càng nhỏ thì sự khuếch

tán của hơi nước và sự truyền nhiệt càng có hiệu quả, rút ngắn được thời gian

chưng sấy.

- Tạo cho bột có kích thước đồng đều, từ đó bột sau khi chưng sấy có chất lương

đồng đều, khi ép dầu thu được triệt để.

Kích thước bột nghiền quá nhỏ khi chưng sấy bột không đủ độ xốp, nước tiếp xúc

không triệt để sẽ làm vón cục, dẫn đến hiệu quả lấy dầu thấp. Vì thế, kích

thước bột nghiền thích hợp nhất là 1 mm.

2.2.6. Chưng sấy.

Mục đích:

Page 24

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

- Tạo điều kiện cho bột nghiền có sự biến đổi về tính chất lý học, tức là làm thay

đổi các tính chất vật lý của thành phần háo nước, phần béo của bột có tính chất

đàn hồi hoặc đứt mối liên kết giữa dầu và thành phần háo nước, khi ép dầu dễ

dàng thoát ra.

- Làm cho độ nhớt của dầu trong nguyên liệu giảm.

- Tạo cho một số thành phần không có lợi biến đổi tính chất ban đầu để chuyển

thành các chất có lợi cho chất lượng thành các chất có lợi cho chất lượng thành

phẩm đặc biệt là khô dầu.

- Làm bốc hơi một phần chất gây mùi, chất độc dưới ảnh hưởng của hơi nước

nhiệt độ cao.

Bột chưng sấy về mặt tính chất phải phù hợp với điều kiện làm việc của máy ép

đảm bảo hiệu suất lấy dầu cao nhất. Muốn vậy bột chưng sấy phải có tin hs

chất dẻo, có tính đàn hồi và xốp.

Để chưng sấy bột nghiền có hai chế độ, chưng sấy ướt và chưng sấy khô. Chế

độ chưng sấy ướt có nhiều ưu điểm hơn, vì trong quá trình quá trình chưng sấy

ướt có quá trình làm ẩm bột nghiền đến độ ẩm thích hợp sau đó sấy bột ướt tới

độ ẩm thích hợp cho sự thuận sự làm việc của máy ép. Phương pháp này đã tạo

điều kiện thuận lợi cho các thành phần của bột nghiền biến đổi đến mức tối đa

thích hợp. Vì thế ta chọn chế độ chưng sấy ướt , chưng sấy theo chế độ này có

hai giai đoạn.

 Giai đoạn làm ẩm.

Dùng nước và hơi nước trực tiếp để nâng độ ẩm của bột lên đến độ ẩm phù hợp với

sự trương nở phần háo nước của bột nghiền.

 Giai đoạn sấy khô.

Page 25

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Giai đoạn tạo cho bột nghiền có tính đàn hồi cao, dầu linh động bằng cách sấy bột

bằng hơi gián tiếp để nâng nhiệt độ của bột lên làm biến đổi các thành phần

đến mức tối đa thích hợp.

Chỉ tiêu đặc trưng cho chế độ sấy là mức độ làm ẩm bột ở giai đoạn đầu, nhiệt độ

chưng sấy, thời gian chưng sấy.

2.2.7. Ép sơ bộ.

Mục đích:

Tách một lượng lớn 87 ÷ 90% dầu ra khỏi nguyên liệu tạo điều kiện thuận lợi

để ép kiệt dầu, khô dầu I sau khi ra khỏi máy ép sơ bột ở dạng mảnh không

phù hợp cho việc ép kiệt dầu. Trong quá trình ép do phát sinh ma sát nên nhiệt

độ sẽ tăng và dầu sẽ bị oxi hóa, để hạn chế sự biến đổi hóa học này và đảm bảo

cho hiệu suất lấy dầu cần phải ép dầu hai lần. Sau khi ép sơ bộ xong ta có hai

loại sản phẩm.

 Khô dầu I: Chứa một lượng dầu đáng kể, khô dầu có thành phần dinh dưỡng

cao, dễ bị vi sinh vật xâm nhập, hút ẩm và hấp phụ mùi mạnh. Cần nghiền và

đem vào ép kiệt ngay.

 Dầu ép I: Có độ ẩm thấp, có mùi thuần khiết của đậu tương.

2.2.8. Nghiền búa.

Mục đích:

Tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ép kiệt dầu, khô dầu I sau khi ra khỏi

máy ép sơ bộ ở dạng mảnh không phù hợp cho việc ép kiệt dầu nếu không

được xử lý. Các mảnh khô dầu I có hình dạng và kích thước không đồng đều

do đó không thể đem cán nhỏ bằng máy cán trục cho dù có đường kính cỡ lớn

cũng không cuộn vào khe giữa các trục cho dù có đường kính cỡ lớn cũng

Page 26

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

không cuộn vào khe giữa các trục được, do đó việc nghiền nhỏ khô dầu I chỉ

có thể thực hiện tốt trên máy nghiền búa.

2.2.9. Ép kiệt.

Mục đích:

Tách hết lượng dầu còn lại trong khô dầu

1. Khô dầu II: sau khi ép xong đem ra làm nguội, nghiền và đóng bao.

2. Dầu ép II: được nhập chung với dầu ép sơ bộ đưa đi lắng.

2.2.10. Xử lý khô dầu.

Khô dầu sau khi ép rất dễ bị hư hỏng nên cần phải xử lý và bảo quản để đảm bảo

chất lượng khô dầu. Việc xử lý khô dầu sau khi ép gồm các bước

- Làm nguội để khô dầu nhanh chóng giảm xuống nhiệt độ bình thường.

- Xay nghiền thành bột để dễ dàng sử dụng và tách tạp chất sắt.

- Đóng bao và đưa và bảo quản.

2.3. Tính cân bằng vật liệu

Số nguyên liệu ban đầu

Hàm lượng dầu trong nguyên liệu hạt ban đầu : D0 = 20%

Độ ẩm khối hạt W0 = 11%

Lượng tạp chất trước khi làm sạch T0 = 2%

Lượng tạp chất sau khi làm sạch Ts = 0,5%

Độ ẩm tạp chất Wt = 11 %

Độ ẩm dầu Wd = 0,2%

Page 27

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Hàm lượng dầu trong khô Dk = 2%

Độ ẩm khô dầu Wk = 5%

Hàm lượng cặn trong dầu Cd = 0,2%

Độ ẩm sau chưng Wc = 25%

Nhiệt độ chưng tc = 80ºC

Độ ẩm sau sấy Ws = 4%

Nhiệt độ sấy ts = 105ºC

2.3.1.Tính toán

)

T s

1,51%

1. Lượng tạp chất được tách ra

T 100.( 0 − 100

− 100.(2 0,5) − 100 0,5

− T s

−

)

85,64%

2. Hiệu suất thu khô dầu I theo lý thuyết

.W 100.100 100.(20 11 1,51) 1,51.11 −

+ +

+ 100 (16 5)

D 0 D 100 ( k

+ W 0 − W ) k

K= 100.100 100.( −

13,7%

3. Tổn thất của dầu theo khô dầu I

kK D . 100

85,64.16 100

Dk’=

6,32%

4. Lượng dầu thô I nhận được theo lý thuyết Dlt = D0 – Dk’ = 20 – 13,7 = 6,3%

100. − C

100 (

W ) d

Dtt = 5. Lượng dầu thô I thực tế nhận được D 100.6,3 lt + − + 100 (0,2 0,2)

Page 28

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

−

K −

85,64

85,63%

6. Lượng khô dầu I thực tế

dD C . tt 100

6,32.0,2 100 7. Tổn thất nước trong nguyên liệu.

+ D R

.W t

−

6,54%

Ktt=

W 0

+ .W W . d 100

85,63.5 0,2.18,61 1,51.11 100

−

100.100 100.(

D N R

)

8. Hiệu suất thu khô dầu II theo lý thuyết

D k − 100 (

+ D k

+ W k − W ) k

−

71,97%

+ + 100.100 100.(13,7 5 6,32 6,54 1,51) + − 100 (2 5)

K2=

1,44%

9. Tổn thất của dầu theo khô dầu II

. kK D 100

71,97.2 100

Dk’= 2

12,31%

10. Lượng dầu thô II nhận được theo lý thuyết Dlt = D0 – Dk’ = 13,7 – 1,44 = 12,26%

100.12,26 − 100 (0,2 0,2)

100. − C

100 (

W ) d

Dtt = 11. Lượng dầu thô II thực tế nhận được D lt +

−

71,97

71,94%

12. Lượng khô dầu II thực tế

K − 2

dD C . tt 100

12,31.0,2 100

Ktt=

13. Tổn thất nước trong quá trình ép lần II

Page 29

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

D tt

−

= − 5

1,38%

W k

+ .W W . d k 100

+ 71,94.5 0,2.12,31 100

2 1,51 6,32 6,54 12,31 71,94 1,38 100,00%

+ R D N D tt

+ Cân bằng dầu

+ 6,32 12,31 1,44 20,07%

+ D D tt

D k

Cân bằng nguyên liệu

2.3.2. Tính nguyên liệu sản suất và sản phẩm trong 1 ngày, 1 năm, 1h

Số ngày sản xuất trong năm 365 ngày

Số ngày nghỉ chủ nhật, lễ tết 60 ngày

Số ngày bảo dưỡng sửa chữa thiết bị 60 ngày

22,65

1. Lượng tạp chất của nguyên liệu tách ra trong 1 năm

1,51.1500 100

tấn/năm

2. Lượng nguyên liêu đưa vào sản xuất

1 năm 1500 tấn/năm 1 ngày 1500 : 245 =6,12 tấn/ngày 1 giờ 6,12 : 24 = 0,25 tấn/h

= .6,12 1,108

3. Lượng dầu thô ép được

+ 6,32 11,79 100

1 ngày 6,12. tấn/ngày

1 giờ 1,108 : 24 = 0,05 tấn/h

6,12.

5,241

4. Lượng khô dầu ép sơ bộ

85,63 100

1 ngày tấn/ngày

0,218

5,241 24

tấn/h 1 giờ

Page 30

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

5,241.

3,77

5. Lượng khô dầu ép ra lần 2

71,94 100

1 ngày tấn/ngày

0,157

3,77 24

tấn/h 1 giờ

.100 20,31%

20 − 100 1,51

6. Hàm lượng dầu trong hạt đã làm sạch.

2.4. Tính cân bằng nhiệt 2.4.1 Chưng sấy lần I 1. Số liệu ban đầu

 Lượng bột nghiền đưa vào sản xuất trong 1h: 250kg  Độ ẩm bột nghiền trước khi chưng Wc1 =11%  Độ ẩm bột nghiền sau khi chưng bằng nước nóng Wc2 = 22%  Nhiệt độ nước nóng tn = 70ºC  Nhiệt độ bột nghiền trước khi chưng t1 = 25ºC  Độ ẩm bột nghiền sau sấy Ws = 4%  Nhiệt độ chưng t2 = 80ºC  Nhiệt độ sấy ts = 105ºC  Áp suất hơi nước P =4 atm  Độ ẩm sau khi chưng Wc3 =25 %

Nguyên liệu ra, Kg/h Lượng bột chưng ra

=

2. Tính cho phần chưng lần I Nguyên liệu vào,Kg/h Lượng bột nghiền đưa vào G =250 1. Lượng dầu trong bột nghiền Gd = 250.20,31% 50,78 2. Lượng nước trong bột nghiền

−

Gn = 250.11% 27,5 1. Lượng dầu Gd’= 50,78 2. Lượng chất khô Gck’= 171,72 3. Lượng ẩm Gn’ = 27,5 + 30,89 + 11,23 = 69,62

Gck=

= 3. Lượng chất khô G G G d n

Page 31

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

−

=

Gck − 250 50,78 27,5 171,7

. G

250.

Lượng hơi thừa ra khỏi phần chưng ∆ W 0,5.W 0,5.11,23 5,615 = = = W1 Lượng nước nóng làm ẩm đến 22% − − W W 22 11 c c 1 − − 100 W 100 11 c

30,89 Lượng hơi nước làm ẩm đến 25%

+ (30,89 250).

W2=(W1 + G).

− W W c 3 − 100 W c − 25 22 − 100 25

= =11,23

1,6.

Lượng hơi nước thực tế đã dùng 1,5.W2 =1,5.11,23 =16,845 Lượng không khí đi vào tầng chưng

= − 1

P ∆ . Wk 1 P n P n

1,6.

= .5,615 11,53

P k Áp suất hơi nước ở 80ºC ∆ 1W 0,5.11,23 5,615 − 1 0,438 0,438

L= Lượng không khí đi ra khỏi phần chưng L’= 11,53 Lượng nước ngưng tụ D1

Lượng hơi đốt là D1

309,265 + D1 309,265 + D1

3. Cân bằng nhiệt lượng phần chưng

Nhiệt dung riêng của hỗn hộp chất khô, Chhck=0,4134 kcal/kg.ºC

Nhiệt dung riêng của dầu Cd= 0,44 kcal/kg.ºC

Nhiệt dung riêng của nước Cn = 1 kcal/kg.ºC

Hàm nhiệt của hơi nước bão hòa ở 4 atm In = 655 kcal/kg.ºC

' 1

Nhiệt mang vào, kcal/h Nhiệt do bột chưng mang vào 1. Nhiệt độ chất khô mang vào =171,72.0,4134.80 = Nhiệt mang ra, kcal/h 1. Nhiệt do chất khô mang ra Q G c t . ck

Page 32

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

=171,72.0,4134.25 =

=50,78.0,47.80 =

= 50,78.0,44.25 = 558,58

= Q G c t . . 1 ck 1774,73 2. Nhiệt do dầu mang vào Q G c t . 1 3. Nhiệt do ẩm mang vào Q G c t . 1

69,62.1.80 5569,6

= 5,615.629 3531,835

= 27,5.1.25 = 687,5

c t .n n

1W .

11,53.0,24.80 221,376

= 30,89.1.70 = 2162,3 Nhiệt do nước làm ẩm mang vào 4. Nhiệt do nước nóng mang vào Q 4

kkL c t = . . 2 0,24 kcal/kg.ºC

5679,12 2. Nhiệt do dầu mang ra = Q G c t . . d 1909,328 3. Nhiệt do độ ẩm mang ra = = Q G c t . 4. Nhiệt do hơi nước thừa bay ra ' = ∆ Q 4 W. i n ' ni =629 kcal/kg ,80ºC 5. Nhiệt độ không khí mang ra ' 5Q = kkc =

135,33.

D c t . . n n 1

D 1

6 11,53.0,24.25 69,18

6. Nhiệt do hơi đốt ngưng tụ = Q 6

7. Nhiệt tổn thất ra môi trường xung

Q Q 19,65. 7 7 16911,259 + 154,98.

D 1 1D

= Q D i . 1 n 16285,765 + 655.

Nhiệt do hơi nước làm ẩm mang vào 5. Nhiệt do hơi nước làm ẩm = Q 1,5.11,23.655 1,5.W . 5 2 11033,475 Nhiệt do không khí mang vào 6. Nhiệt do không khí mang vào = Q L c t .kk . 1 kkc = 0,24 kcal/kg.ºC, nhiệt dung riêng của không khí, 25ºC = Q = Nhiệt do hơi gián tiếp mang vào 7. Nhiệt do hơi đốt mang vào 655. quanh = 0,03.

vao

Q=∑

Phương trình cân bằng

∑

1D = 16911,259 + 154,98.

16285,765 + 655.

D =

1 1,25

kg/h

−

− Q Q Q Q

' 7 ) 1,25.(655 135,33 19,65) 625,025

Nhiệt lượng truyền qua bề mặt đốt

kcal/ h

Do đó bề mặt truyền nhiệt phần chưng F1

Page 33

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

F 1

Q ∆ . K t

t∆

∆ = − = t h

− 1 143 25 118 t

t 1

− 2 143 80 63

∆ = − = t h

Xác định hiệu số

th= 143°C nhiệt độ hơi nước ở 4atm

t1= 25°C nhiệt độ bột nghiền

〈

1,873 2

t2= 80°C nhiệt độ chưng

∆ t 1 ∆ t

118 63

t 1

−

143

90,5

∆ = − t

° C

+ 2

+ 25 80 2

tỷ số

Xác định hệ số truyền nhiệt K

1 δ 1 1 α λ α 2

α =

kcal m h C

. .

1 10

1α

kcal/m2.h.°C

α =

kcal m h C

° . .

2α

2 180

hệ số cấp nhiệt từ hơi nước đến thành thiết bị ,

hệ số cấp nhiệt từ thành thiết bị đến bột,

δ =

0,005m

λ=

kcal m h C /

. .

bề dày thiết bị

172,99

kcal m h C

. .

1 0,005 40

1 180

1 10

hệ số dẫn điện của vật liệu làm thiết bị

Page 34

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

0,04

F 1

Q ∆ . k t

625,025 172,99.90,5

Bề mặt truyền nhiệt cho quá trình chưng

2.4.2. Tính cho phần sấy I

1. Cân bằng nguyên liệu

Lượng nguyên liệu vào, kg/h Lượng nguyên liệu ra, kg/h

1. Lượng dầu trong bột Gd= 50,78 1. Lượng dầu trong bột ra Gd’ =50,78

292,12.

∆ = w

G .

63,9

− 25 4 − 100 4

2. Lượng ẩm trong bột Gn =69,62

2. Lượng ẩm bay ra khi sấy − 3W W s − 100 W s 3. Lượng chất khô trong bột vào

3. Lượng ẩm còn lại trong bột sấy

=

G =

− ∆ =

− w 69,62 63,9 5,72

G G= s n

Gck =171,72 + + 50,78 69,62 171,72 292,12

4. Lượng không khí vào buồng sấy =0 4. Lượng chất khô trong bột ra 5. Lượng hơi gián tiếp mang vào D2 Gck’ = 171,72

5. Lượng hồi nước ngưng tụ D2

292,12 + D2 292,12 + D2

2. Cân bằng nhiệt

Lượng nhiệt vào, kcal/h Lượng nhiệt ra, kcal/h

+ 5679,12 1909,32

171,72.0,4134.105 7453,85

G c t . .

Q Q Q 2 3

' 1

sQ 1

5,72.1.105 1033,62

G c t . . n s s

1. Nhiệt do bột chưng mang vào sấy

= 13580,448 2. Lượng nhiệt do gián tiếp

i D= . 2 n

50,78.0,49.105 2612,631

1. Nhiệt do chất khô mang ra = Q 1 2. Nhiệt do độ ẩm mang ra = = Q 2

655.

Q 2 Hàm nhiệt hơi nước ở 143°C Lượng hơi đốt cần thiết quá trình sấy sQ 2

D 2

3. Nhiệt do dầu mang ra G c t Q . . d 3 4.Nhiệt do nước bay hơi mang theo

Page 35

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

' i= ∆ =

Q . w 641,3.63,9 40979,07 4 ’ =641,3 hàm nhiệt của hơi nước ,105°C in

135,33.

q D . s 2

D 2

19,65.

0,03.

D 2

Q 2

5. Nhiệt do hơi nước ngưng tụ Q 5

6. Nhiệt do tổn thất môi trường xung quanh Q 6

vao

Q=∑

13580,448 + 655.D2 52079,171 + 154,98.D2

∑

3. Phương trình cân bằng nhiệt

13580,448 + 655.D2 = 52079,171 + 154,98.D2

D2 = 76,99 kg/h

−

(655 135,33 19,65).76,99 38496,539

kcal h

= Q Q 2

Q 5

Q 6

Lượng nhiệt truyền qua bề mặt sấy

F 2

Q ∆ . K t

t∆

Bề mặt truyền nhiệt phần sấy

∆ = − = t h

° − 2 143 80 63 C

t 1

° C

∆ = − = t h

− 3 143 105 38 t

〈

∆ t 1 ∆ t

63 38

t 3

−

143

50,5

∆ = − t

+ 2

+ 80 105 2

Xác định

Xác định k, tương tự phần chưng k= 172,99 kcal/m.h.°C

Page 36

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Bề mặt truyền nhiệt trong quá trình sấy

F2 = 38496,539 :(172,99.50,5)= 4,406 m2

Tổng diện tích bề mặt truyền nhiệt,F

F =F1 + F2 =0,04 + 4,406 =4,446 m2

4,446.

7,41

ttF

100 60

Thục tế thời gian chưng sấy bột đậu tương kéo dài 100 phút, do vậy diện tích bề mặt truyền nhiệt cần để sấy bột trong 100 phút.

2.4.3.Tính cho phần chưng II.

1. Số liệu ban đầu

• Lượng bột nghiền đưa vào sản xuất trong 1h: 157 kg/h

• Độ ẩm bột nghiền trước khi chưng Wc1 =Wk = 5%

• Độ ẩm bột nghiền sau khi chưng bằng nước nóng Wc2= 22%

• Nhiệt độ nước nóng tn= 70ºC

• Nhiệt độ bột nghiền trước khi chưng t1= 25ºC

• Độ ẩm bột nghiền sau khi sấy Ws = 4%

• Nhiệt độ chưng t2= 80ºC

• Nhiệt độ chưng sấy ts= 105ºC

• Áp suất hơi nước chưng Wc3= 25%

2. Cân bằng nguyên liệu.

dG =

Nguyên liệu vào, kg/h Nguyên liệu ra, kg/h

nG =

= 157.5 7,85 3.Lượng chất khô

Lượng bột nghiền đưa vào G= 157 1.Lượng dầu trong bột nghiền. = 157.13,7 21,51 2.Lượng nước trong bột nghiền. Lượng bột chưng ra 1.Lượng dầu Gd’= 21,51 2.Lượng chất khô Gck’= 127,64 3.Lượng ẩm Gn’= 7,85 + 28,09 + 7,4 = 43,34

Page 37

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

−

G ck

= =

=

G G G d n − − 157 21,51 7,85 127,64 Lượng nước nóng làm ẩm đến 22%

= W 0,5.W 0,5.7,4 3,7

= G W .

157.

28,09

− W W c c 1 − 100 W c − 22 5 − 100 5

Lượng hơi thừa ra khỏi phần chưng. ∆

= W (W 1

+ (28,09 157).

7,4

− W W c 3 − 100 W 2 c − 25 22 − 100 25 Lượng hơi nước thực tế dùng. 1,5.W 1,5.7,4 11,1

Lượng hơi nước làm ẩm đến 25%.

7,6

1,6.

= − 1

P ∆ . Wk 1 P n P n

P k Pn= 0,438, áp suất hơi nước ở 80ºC ∆

1,6.

= .3,7 7,6

= 1W 0,5.7,4 3,7 − 1 0,438 0,438

Lượng không khí đi vào tầng chưng.

Lượng hơi đốt là D1

203,79 + D1 Lượng không khí ra khỏi phần chưng. ' L = Lượng nước ngưng tụ D1 203,79 + D1

3. Cân bằng nhiệt lượng phần chưng II.

Nhiệt dung của hỗn hợp chất khô, Chhck= 0,4143 kcal/kg.ºC

Nhiệt dung riêng của dầu Cd= 0,44 kcal/kg.ºC

Nhiệt dung riêng của nước Cn= 1kcal/kg.ºC

Nhiệt độ mang vào, kcal/h

Nhiệt độ mang ra, kcal/h 1. Nhiệt độ do bột chưng mang vào

Page 38

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Chương III. Tính và chọn thiết bị chính.

1. Tính và chọn máy ép.

Chọn loại máy ép EP, máy có ưu điểm là hiệu suất thu dầu thô cao, năng suất lớn chất lượng dầu thô đảm bảo.

Các đặc tính kỹ thuật của máy

Kích thước

Khối lượng thiết bị

Năng suất

Công suất động cơ

Động cơ mắc tam giác

Số vòng quay động cơ

Điện áp

Cường độ dòng điện

Tần số

Số vòng quay của trục vít

Page 39

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Số vòng quay của trục khuấy nồi chưng

Chiều dài trục khuấy

Đường kính trục vít

Máy có 3 tầng chưng sấy đặt trên máy ép

Đường kính trong của tầng

Chiều cao mỗi tầng

Diện tích truyền nhiệt tầng đáy phụ trên cùng

Bề mặt truyền nhiệt tầng đáy phụ trên cùng

Bề mặt truyền nhiệt của máy ép

Kích thước của thông tự động từ tầng nọ sang tầng kia

Số máy cần thiết cho ép

Lượng nguyên liệu vào ép trong 1h: 250kg

Số máy ép cần dung là 250/250 = 1

Số lượng máy ép EP cần chọn: 1

7,41 Tổng bề mặt truyền nhiệt của máy ép 4,44

2. Tính và chọn nồi chưng sấy riêng. < 𝑚𝑚 𝑚𝑚

Chọn nồi chưng sấy riêng của Việt Nam chế tạo

Các đặc tính kỹ thuật

Đường kính trong

Dung tích

Bề mặt truyền nhiệt

Chiều cao tầng 1

Chiều cao tầng 2

Page 40

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Áp suất hơi chưng 4 – 6 atm

Vận tốc trục khuấy

Năng suất

Kiểm tra lại bề mặt truyền nhiệt

Thỏa mãn yêu cầu

Nồi chưng sấy riêng có động cơ

Công suất động cơ

Số vòng quay

Hệ số cos = 0,88

Tính số nồi chưng sấy riêng 𝜑𝜑

Lượng nguyên liệu đưa vào nồi 250 24 = 6000 kg/ngày

Năng suất nồi : 30.000 kg/ngày ×

Cần 1 nồi chưng sấy riêng

3. Máy nghiền

Trong dây chuyền sản xuất chọn hai loại nghiền là máy nghiền răng và máy nghiền trục

3.1. Máy nghiền răng

Kích thước máy

Năng suất

Công suất động cơ

Lượng nguyên liệu đưa vào sản xuất trong 1h

Số máy cần dùng

Số máy chọn

Page 41

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

3.2. Máy nghiền trục.

Chọn máy

Đặc tính kỹ thuật

Kích thước

Máy có 2 đôi trục xếp chồng

Công suất động cơ

Số vòng quay

Hệ số công suất

Năng suất

Lượng nguyên liệu đưa vào trong sản xuất trong 1h

Số máy nghiền trục

4. Máy lọc khung bản.

𝐾𝐾.𝐹𝐹

𝑃𝑃.𝑇𝑇

𝑇𝑇

𝜇𝜇

Năng suất máy lọc khung bản V= .

� K: hệ số lọc, K= 0,00015 – 0,0002

P: áp suất lọc, lấy P = 3atm =30.000kg/h

−2 𝑘𝑘𝑘𝑘 .𝑠𝑠 2 𝑚𝑚

: độ nhớt của dầu ở 25 , =0,505

× 10 ℃ 𝜇𝜇 𝜇𝜇 T: thời gian lọc, lấy T = 6h

F: diện tích bề mặt lọc, F= 2,8

V= 𝑚𝑚

′

𝐴𝐴.(𝑇𝑇+𝑇𝑇

24.𝑉𝑉.𝑇𝑇

Số máy lọc cần dùng tính theo công thức, n = )

A: năng suất dầu cần lọc trong 1 ngày, A=

Page 42

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

′

: thời gian tháo bã rửa , =2h

T: thời gian lọc, V= 𝑇𝑇 𝑇𝑇

Số máy lọc n =

Chọn máy lọc khung bản kiểu

Các đặc tính kỹ thuật của máy

Diện tích bề mặt lọc

Kích thước khung lọc

Bề dày khung lọc

Số khung

Kích thước toàn bộ máy

Trọng lượng thiết bị

Page 43

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Tài liệu tham khảo

1. http://vi.wikipedia.org/wiki/soybeani

Page 44

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

Mục lục ĐỒ ÁN MÔN HỌC ..................................................................................................................................... 1

Chương I: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm ................................................................................. 2

1.1. Giới thiệu cây đậu tương. ........................................................................................................... 2

1.1.1. Đặc điểm của cây đậu tương .................................................................................................. 2

1.1.2. Các giống đậu tương được trồng ở Việt Nam. ...................................................................... 3

1.1.3. Đặc điểm sinh thái của cây đậu tương. ........................................................................................... 4

1.1.4. Kỹ thuật canh tác với cây đậu tương. .............................................................................................. 5

1.1.5. Tình hình sản xuất đậu tương. ......................................................................................................... 6

1.1.6. Quá trình tạo dầu ở hạt đậu tương. ................................................................................................. 8

1.1.7. Thành phần hóa học của hạt đậu tương. ......................................................................................... 9

1.2. Tình tình sản xuất và tiêu thụ dầu đậu tương trên thế giới và ở Việt Nam ......................... 13

1.2.1. Tình hình sản xuất dầu đậu tương ở Việt Nam ............................................................................ 15

1.3. Công nghệ sản xuất dầu thô ........................................................................................................ 16

Chương II: Tính cân bằng sản phẩm. ................................................................................................. 20

2.1. Chọn quy trình công nghệ. ............................................................................................................... 20

2.2.

Thuyết minh quy trình công nghệ ............................................................................................... 22

2.2.1. Nguyên liệu. .................................................................................................................................. 23

2.2.2.

Thu nhận. ................................................................................................................................ 23

2.2.3.

Làm sạch. ................................................................................................................................ 23

2.2.4.

Bảo quản. ................................................................................................................................ 24

2.2.5. Nghiền. ................................................................................................................................... 24

2.2.6. Chưng sấy. ............................................................................................................................. 24

2.2.7. Ép sơ bộ. ................................................................................................................................. 26

2.2.8. Nghiền búa. ............................................................................................................................ 26

2.2.9. Ép kiệt. ................................................................................................................................... 27

2.2.10. Xử lý khô dầu. ....................................................................................................................... 27

2.3. Tính cân bằng vật liệu .............................................................................................................. 27

2.3.1.Tính toán ........................................................................................................................................ 28

2.3.2. Tính nguyên liệu sản suất và sản phẩm trong 1 ngày, 1 năm, 1h .................................................. 30

2.4. Tính cân bằng nhiệt .................................................................................................................. 31

2.4.1 Chưng sấy lần I ..................................................................................................................... 31

Page 45

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

1. Số liệu ban đầu ............................................................................................................................ 31

2. Tính cho phần chưng lần I .......................................................................................................... 31

3. Cân bằng nhiệt lượng phần chưng .............................................................................................. 32

............................................................................................................... 35

2.4.2. Tính cho phần sấy I

.................................................................................................................. 35

Cân bằng nguyên liệu

............................................................................................................................ 35

Cân bằng nhiệt

vao

Q=∑

∑ ...................................................................... 36

Phương trình cân bằng nhiệt

....................................................................................................... 37

2.4.3. Tính cho phần chưng II.

............................................................................................................................ 37

Số liệu ban đầu

................................................................................................................. 37

Cân bằng nguyên liệu.

............................................................................................. 38

Cân bằng nhiệt lượng phần chưng.

Chương III. Tính và chọn thiết bị chính. ................................................................................................ 39

1. Tính và chọn máy ép. ............................................................................................................................ 39

2. Tính và chọn nồi chưng sấy riêng. ....................................................................................................... 40

3. Máy nghiền ............................................................................................................................................ 41

3.1. Máy nghiền răng ................................................................................................................................ 41

3.2. Máy nghiền trục. ................................................................................................................................ 42

4. Máy lọc khung bản. ............................................................................................................................... 42

Page 46

Thiết kế phân xưởng ép dầu đậu tương năng suất 1500 tấn hạt/nămGVHD: Ts Vũ Hồng Sơn

1.http://en.wikipedia.org/wiki/Soybean

Tài liệu tham khảo

2.http://vi.wikipedia.org/wiki/soybean.

3.http://skhcn.dongthap.gov.vn/wps/portal/skhcn/

4.http://www.registrarcorp.com/?s_kwcid=TC|9240|fda'||S|b|7384756452&gclid=C

Mv4_c_bgrQCFU6n4godQB4A2A

5.http://www.vietrade.gov.vn/nong-sn-khac/2774-nhap-khau-hat-dau-tuong-cua-

viet-nam.html

6. http://www.vietrade.gov.vn