Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất Axit Glutamic với năng suất 4570 tấn sản phẩm/năm

h axit glutamic sau khi đạt pH đẳng điện thì cho nước lạnh khoảng 50C vào vỏ thùng và làm lạnh. Trong quá trình này cánh khuấy hoạt động liên tục làm cho axit glutamic kết tinh xốp và tơi, sau ít nhất 48 giờ thì quá trình kết tinh kết thúc. Hình 3.10. Thiết bị kết tinh[29] 3.3.15. Ly tâm [2] Mục đích tách pha rắn và lỏng : - Pha rắn: gồm axit glutamic đã kết tinh và lắng xuống, thu được axit glutamic ẩm. - Pha lỏng: gồm nước và một ít axit glutamic không kết tinh hòa tan vào ta gọi đó là nước cái. Phần nước cái đưa đi kết tinh lại. Hình 3.11.Thiết bị ly tâm SDC[30];[31] 3.3.16. Lọc Tinh thể sau khi ly tâm còn ẩm và có bám màu nâu nên cần được làm sạch bằng quá trình ép lọc. Hình 3.12. Thiết bị lọc [32] 3.3.17. Sấy Mục đích : Axit glutamic hút ẩm rất nhanh nên sau ly tâm phải sấy ngay. Tiến hành : Axit glutamic ẩm đưa vào thiết bị sấy nhờ cơ cấu rung và chạy trên băng chuyền liên tục, không khí nóng được thổi liên tục vào làm bay hơi ẩm và làm khô acid. Hình 3.13. Thiết bị sấy rung tầng sôi [33] 3.3.18. Làm nguội Tinh thể axit glutamic được làm nguội trên băng tải làm nguội trước khi bao gói. 3.3.19. Phân loại Axit glutamic sau khi sấy được cho qua sàng rung phân loại để phân loại hạt trước khi đưa vào đóng gói. Hình 3.14 Máy phân loại XZS [33] 3.3.20. Bao gói [2] Mục đích: Tạo sản phẩm hoàn chỉnh, đảm bảo sản phẩm có thể được bảo quản trong một thời gian nhất định mà không ảnh hưởng đến chỉ tiêu về chất lượng, vệ sinh an toàn thực phẩm. Tiến hành: Axit glutamic sau khi làm nguội được đưa vào máy đóng gói trong các túi 0,5 kg. Ở giữa túi có ghi nhãn hiệu, khối tịnh lượng, ngày sản xuất, hạn sử dụng và cách sử dụng. Các túi axit glutamic nhỏ 0,5kg được bọc trong 1 túi lớn khoảng 10 kg được bọc bằng giấy chống ẩm và đóng hộp carton đưa qua nhập kho Hình 3.15. Thiết bị bao gói đứng TTM-1300KB [33] [16]. CHƯƠNG IV CÂN BẰNG VẬT CHẤT 4.1 Chọn các số liệu ban đầu Năng suất của nhà máy: 4570 tấn sản phẩm/năm Nguyên liệu dùng: tinh bột. Ta giả sử tổn hao của từng công đoạn so với công đoạn trước đó như sau: Pha loãng,lọc 0,5% Dịch hoá 2% Đường hoá 2% Pha chế dịch lên men 1% Thanh trùng và làm nguội 1% Lên men 2% Lọc 2% Cô đặc 1% Tẩy màu 1% Axít hoá và kết tinh 1,5% Ly tâm 2% Lọc 1,5% Sấy 1% Phân loại 0,5% Làm nguội và bao gói 1% 4.2. Biểu đồ sản xuất Nhà máy làm việc một năm 12 tháng, một ngày làm 3 ca. Mỗi ca 8 giờ. Trong đó có tháng 11 là nghỉ 10 ngày để vệ sinh và bảo dưỡng thiết bị sản xuất, 10 ngày nghỉ do sự cố kỹ thuật và 4 ngày nghỉ tết âm lịch. Ta có tổng kết thời gian sản xuất của nhà máy trong một năm như sau: Số ngày làm việc trong năm: 365 – 24 = 341 ngày. Số ca làm việc trong năm: 341 3 = 1023 ca. 4.3 Cân bằng vật liệu Nhà máy sản xuất axit glutamic tinh thể với năng suất 4570 tấn/năm. Như vậy năng suất mỗi ngày của nhà máy là: maxit glutamic = 4570 : 341 = 13,4 tấn/ngày = 13400 kg/ngày 4.3.1.Làm nguội và bao gói Tỉ lệ hao hụt là 1% Lượng axit glutamic trước khi bao gói là: (kg/ngày) 4.3.2. Phân loại Tỉ lệ hao hụt của công đoạn này là 0,5% Lượng axit glutamic thu được trước khi phân loại là: (kg/ngày) 4.3.3. Sấy Tỉ lệ hao hụt là 1% Giả sử tinh thể axit glutamic có độ ẩm trước và sau khi sấy lần lượt là: Độ ẩm trước khi sấy là 3% Độ ẩm sau khi sấy là 0,4% Lượng tinh thể axit glutamic ẩm đem sấy là: (kg/ngày) 4.3.4. Lọc rửa Tỉ lệ hao hụt là 1,5% Giả sử độ ẩm của axit glutamic trước khi lọc là 8%. Độ ẩm sau khi lọc là 3% Lượng axit glutamic trước khi tiến hành lọc là: 14109 (kg/ngày) 4.3.5. Ly tâm Tỉ lệ hao hụt của công đoạn này 2% Khối lượng axit glutamic trước khi ly tâm đã tính hao hụt là: (kg/ngày) Giả sử độ ẩm của axit glutamic trước khi ly tâm là 11%. Độ ẩm sau khi ly tâm là 8% Lượng axit glutamic trước khi ly tâm là: (kg/ngày) 4.3.6. Axit hóa, kết tinh Tỉ lệ hao hụt là 1,5%. Độ ẩm trước li tâm 11%, tức độ ẩm sau kết tinh là 11%. Nồng độ axit glutamic trước kết tinh 30% . [ 2] Lượng axit glutamic ẩm sau kết tinh đã có tính tổn thất: 15930 × = 47978,95 (kg/ngày). 4.3.7.Lọc ép Tỉ lệ hao hụt của quá trình này là 0,5% Lượng axit glutamic trước khi hao hụt là (kg/ngày) 4.3.8. Tẩy màu Tỉ lệ hao hụt của công đoạn này là 1% Khối lượng dịch axit glutamic trước khi tẩy màu là: (kg/ngày) 4.3.9. Cô đặc chân không Tỉ lệ hao hụt 1% Sau khi cô đặc nồng độ axit glutamic là 30% nên lượng axit glutamic tạo thành là: (kg/ngày) Nồng độ axit glutamic trong dung dịch đưa đi cô đặc là l7% nên lượng dịch đưa đi cô đặc là: (kg/ngày) 4.3.10. Lọc tách sơ bộ Tỉ lệ hao hụt của công đoạn này là 2% Khối lượng dịch axit sau khi hao hụt là: (kg/ngày) 4.3.11. Lên men Tỉ lệ hao hụt là 2% Lượng dịch trước lên men: (kg/ngày) Tỉ trọng của dịch là d=1035,049 kg/m3, [12] suy ra thể tích dịch lên men là: (m3/ngày) Lượng giống cho vào lên men là 5% thể tích dịch môi trường. Vậy lượng giống cho vào là Vgiống = (m3/ngày). Giống có khối lượng riêng là 1070 (kg/m3). Khi đó khối lượng giống cho vào là: mgiống = 4,37×1070=4675,9 (kg/ngày) Lượng giống cấp II bằng 10% lượng giống lên men Vgiống cấp II = 10% × 4,37 =0,437 (m3/ngày). mgiống cấp II = 1070 × 0,437 = 467,59 (kg/ngày). Lượng giống cấp I bằng 10% lượng giống cấp II Vgiống cấp I = 10% ×0,437 = 0,0437 (m3/ngày). mgiống cấpI = 1070 × 0,0437= 46,759 (kg/ngày). Khối lượng môi trường đem đi lên men là: 90457,54 – 4675,9 = 85781,64 (kg/ngày) 4.3.12. Thanh trùng và làm nguội Giả sử tỉ lệ hao hụt của công đoạn này là 1% Lượng môi trường trước khi tiến hành quá trình là: (kg/ngày). 4.3.13. Pha chế dịch lên men Giả sử tỉ lệ hao hụt của công đoạn này là 1% Lượng môi trường trước khi xảy ra hao hụt là: (kg/ngày). 4.3.14. Đường hóa Lượng axit glutamic có trong dịch sau khi lên men là: (kg/ngày). Theo phương trình lên men, ta có: C6H12O6 + O2 + NH3 C5H9NO4 + CO2 +3H2O 180 147 Hàm lượng đường để tạo thành axit glutamic là: (kg/ngày) Chọn lượng đường hao hụt trong quá trình lên men 2%, phối chế 1% thì lượng đường cần có: (kg/ngày) Tỉ lệ hao hụt là 2% Chọn nồng độ của tinh bột là 40%. Phản ứng thủy phân: (C6H10O5)n + n H2O n C6H12O6 162n 180n Hàm lượng tinh bột sắn ban đầu là: (kg/ngày). Lượng tinh bột trước khi đường hóa là: mtinh bột= (kg/ngày) 4.3.15. Dịch hóa Tỉ lệ hao hụt là 2% mtinh bột= (kg/ngày) 4.3.16. Pha loãng,lọc Tỉ lệ hao hụt là 0,5%. Lượng dịch tinh bột trước khi vào lọc là: mtinh bột= (kg/ngày) 4.4. Tổng kết Bảng 4.1. Bảng tổng kết khối lượng qua các công đoạn STT Công đoạn Khối lượng (kg/ngày) (kg/ca) (kg/h) 1 Tinh bột ban đầu 17118,081 5706,027 713,25 2 Pha loãng,lọc 86875,43 28958,48 3619,81 3 Dịch hóa 88648,39 29549,46 3693,683 4 Đường hóa 90457,54 30152,51 3769,064 5 Pha chế dịch lên men 86648,12 28882,71 3610,338 6 Thanh trùng và làm nguội 87523,35 29174,45 3646,806 7 Lên men 43668,57 14556,19 1819,524 8 Lọc tách sơ bộ 44559,76 14853,25 1856,657 9 Cô đặc chân không 44783,67 14927,89 1865,986 10 Tẩy màu 48707,12 16235,707 2029,46 11 Lọc ép 48220,05 16073,35 2009,16 12 Axit hóa, kết tinh 47978,95 15992,983 1999,12 13 Ly tâm 15930 5310 663,75 14 Lọc rửa 15102,42 5034,14 629,26 15 Sấy 14109 4703 587,875 16 Phân loại 13603,37 4534,45 566,8 17 Bao gói 13535,35 4511,78 563,97 CHƯƠNG V TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 5.1. Xylo chứa tinh bột: Xylo có thể tích đủ để chứa nguyên liệu sản xuất một giờ, có dạng hình trụ, đáy hình nón có góc nghiêng =600, được chế tạo bằng thép. Chọn hệ số chứa đầy =0,8. Thể tích xylo: V = VT + VN = Trong đó, V: thể tích xylo, m3 h2 D VT: thể tích phần hình trụ, m3 V: thể tích phần hình nón, m3 m: khối lượng nguyên liệu cần xử lý, kg 600 : khối lượng riêng của nguyên liệu, kg/m3 h1 (1) h d Mà . Chọn h2 = 1,3D và d = 0,2 m, h = 0,2 m Từ (1) ta được kết quả: (2) Tinh bột cần trong 1ca : 57026,027 (kg). Gỉa sử tinh bột có độ ẩm là 10% thì khối lượng tinh bột là: (kg). Khối lượng riêng của tinh bột sắn: d = 1570 (kg/m3). [35] Thể tích của nguyên liệu tinh bột: Vtinh bột = = = 36,35 (m3). Chọn hệ số chứa đầy: = 0,8 Thể tích xylo chứa: Vthiết bị = = 45,45 (m3). Từ (2) = 3,3 Đường kính xylo chứa: D = 3,3 m. Đường kính ống tháo liệu: d = 0,2 m. Chiều cao ống tháo liệu: h = 0,2 m. Chiều cao thân xylo: h2 = 1,3D = 4,29 m. Chiều cao chóp: = 2,68 m. Chiều cao xylo: H = h2 + h1 + h = 4,29+ 2,68 + 0,2 = 7,17 ( m). Số xylo chứa: 1 xylo chứa. 5.2. Thiết bị hòa tan Thiết bị hòa tan được chế tạo bằng thép không gỉ, thân hình trụ, đáy và nắp hình chỏm cầu. Gọi h1 là chiều cao hình trụ, h là chiều cao nắp và đáy Chọn h1 = 1,6D; h = 0,1D. Thể tích hình học thiết bị: Vtb = Vtr + 2Vcc Thể tích hình trụ: hH h1 h D Thể tích chỏm cầu: Thể tích thiết bị: Vtb = Vtr + 2Vchỏm cầu Giả sử một mẻ hòa tan trong 25 phút. Khối lượng riêng tinh bột sắn: d = 1570 (kg/m3) = 1,57 (kg/l). [20] Khối lượng riêng dịch tinh bột sắn 40 % :1,228 (kg/l). Theo bảng (4.2), thùng hoà tan phải chứa đủ lượng dịch tinh bột sắn hòa tan trong 1 giờ:1865,98 (kg/h). Thể tích dịch hòa tan trong 1 giờ: = 1519,53(l/h). Chọn hệ số chứa đầy thiết bị: j = 0,8. Thể tích của thiết bị: (l)0,79 (m3) = 0,84 (m). h1 = 1,6D = 1,60,84= 1,344 (m). h = 0,1D = 0,10,84 = 0,084 (m). Chiều cao toàn bộ thiết bị: H = h1 + 2h = 1,344 + 2 0,084 = 1,512 (m). Số thiết bị hòa tan:1 thiết bị. 5.3. Thiết bị dịch hóa Thiết bị dịch hóa là thiết bị 2 vỏ có thể chịu được axit và nhiệt độ [5, tr 87]. Khối lượng riêng dịch tinh bột sắn 40 %:1,228 (kg/l). Thể tích tinh bột cần được dịch hóa là: Vtinh bột = (l/h). Chọn thiết bị dịch hóa PZG-2000 Đặc tính kỹ thuật của thiết bị: [23] + Thể tích chứa ,l: 2000 + Áp suất trong nồi: <0,1 + Áp suất ngoài vỏ: <0,1 +Diện tích trao đổi nhiệt (m2) 5 +Kích thước thiết bị: Ø 1,2×1,5 Thời gian dịch hóa là 45 phút nên số thiết bị là Vậy số thiết bị dịch hóa là 1 thiết bị. 5.4. Thiết bị đường hóa Thể tích tinh bột đường hóa là: Vtinh bột = (l/ca). Chọn thiết bị dịch hóa PZG-12000 [23] Đặc tính kỹ thuật của thiết bị: + Thể tích chứa ,l: 12000 + Áp suất trong nồi: <0,1 + Áp suất ngoài vỏ: <0,1 +Diện tích trao đổi nhiệt (m2) 18 +Kích thước thiết bị: Ø 1,8×3,5 Thời gian đường hóa là 70h nên số thiết bị là Vậy số thiết bị đường hóa là 9 thiết bị. 5.5. Thùng pha chế dịch lên men: Chọn thùng có dạng hình trụ đứng, vỏ thùng được làm bằng thép không gỉ. Bên trong có cánh khuấy, nắp và đáy hình chỏm cầu. Tinh bột sau khi đường hóa và pha chế dịch lên men có năng suất 3646,8 (kg/h). Khối lượng riêng dịch đường (14%) lúc này là: = 1039,98 (kg/m3). [12,trang 58] Thể tích của dịch lúc này là: Vdịch == = 3,5 (m3). Chọn hệ số chứa đầy là = 0,8 Ta có thể tích của thùng chứa là: Vtbi == = 4,38(m3). Vthiết bị = Vtr + 2Vcc Vtr : là phần thể tích hình trụ Vcc : là phần thể tích hình chỏm cầu hH h h1 h D Gọi h1 là chiều cao hình trụ, h2 là chiều cao nắp và đáy Chọn h1 = 1,6D; h2 = 0,1D. Thể tích hình học thiết bị: Vtb = Vtr + 2Vcc Thể tích hình trụ: Thể tích chỏm cầu: Thể tích thiết bị: Vtb = Vtr + 2Vchỏm cầu = = 1,45(m) Suy ra: h1 = 1,6D = 1,61,45 = 2,32(m). h2 = 0,1D = 0,11,45 = 0,145 (m). Chiều cao toàn bộ thiết bị: H = h1 + 2h2 = 2,32 + 2 0,145 = 2,61 (m) Vậy chọn thiết bị pha chế có kích thước sau: D = 1,45 (m); H = 2,61(m). 5.6. Thiết bị thanh trùng và làm nguội: Thể tích dịch đem thanh trùng V = = 3,47(m3/h) Chọn 1 thiết bị thanh trùng dạng tấm: Đặc tính kỹ thuật của thiết bị tấm dạng truyền nhiệt BR4: [14] + Lưu lượng cực đại, m3/h: 5 + Số lượng tấm truyền nhiệt: 143 + Bề dày tấm truyền nhiệt,mm: 0.3mm +Diện tích trao đổi nhiệt (m2) 60 + Kích thước thiết bị, mm: 1870×700×1400 +Khối lượng: (kg) 900 Số lượng thiết bị n==0,77. Ta chọn 1 thiết bị. 5.7.Thiết bị nhân giống cấp I: Lượng giống cấp I bằng 10% lượng giống cấp II [4,trang 119] Vgiống cấp I = 0,0437 (m3/ngày)=1,82 (l/h) Hệ số chứa đầy = 0,75 Thể tích của thiết bị nhân giống là: Vthiết bị = = 2,42(l) Chọn bình tam giác thủy tinh nhỏ có thể tích 1000ml làm thiết bị nhân giống cấp I. Thời gian nhân giống cấp 1 là từ 18h Số bình tam giác cần cho một ngày việc là: n = =1,82 bình. Ta chọn 2 bình tam giác. 5.8. Thiết bị nhân giống cấp II: Thể tích giống cấp hai cần nhân trong một ngày là 0,437 (m3/ngày). Vcấp II = 0,437 (m3/ngày) Chọn hệ số chứa đầy = 0,6 Thể tích của thiết bị nhân giống là: Vthiết bị = = 0,72 (m3) Nhân giống cấp hai được thực hiên trong các nồi lên men có dạng hình trụ, nắp và đáy hình chỏm cầu. Tính toán như mục 5.5, ta được: = = 0,79(m) Suy ra: h1 = 1,6D = 1,60,79 = 1,264(m). h2 = 0,1D = 0,10,79 = 0,079 (m). Chiều cao toàn bộ thiết bị: H = h1 + 2h2 = 1,264 + 2 0,079 = 1,422 (m) Vậy chọn thiết bị lên men có kích thước sau: D = 0,79 (m); H = 1,422(m). Thời gian nhân giống cấp II là 9h Vậy số thiết bị là:1 thiết bị 5.9.Thiết bị nhân giống cấp III Thể tích giống cấp ba cần nhân trong một ngày là 4,37 (m3/ngày). Vcấp III = 4,37 (m3/ngày) Chọn hệ số chứa đầy = 0,6 Thể tích của thiết bị nhân giống là: Vthiết bị = = 7,28 (m3) Thiết kế nồi lên men để nhân giống cấp III tương tự như nồi nhân giống cấp II. Tính toán tương tự như mục 5.5 ta có: D = 1,72 (m); H = 3,302(m) Thời gian nhân giống sản xuất là 9h [5 - tr 173]. Số thiết bị nhân giống cấp III là: 1 thiết bị . 5.10. Thiết bị lên men Quá trình lên men được thực hiện gián đoạn trong các thiết bị lên men theo từng ca sản xuất. Tổng thời gian tiến hành lên men là 30h. Tổng thể tích dịch lên men trong một ca là . Vdịch == = 29,1(m3). Chọn hệ số chứa đầy của thiết bị lên men là = 0,8 Thể tích của thiết bị lên men: Vthiết bị = (m3). Chọn thiết bị lên men model FXG 60.0 Thông số kĩ thuật thiết bị [28] Năng suất thiết bị (m3) :50 Đường kính (mm) :3100 Chiều cao (mm) :8550 Áp suất thiết kế trong tank (Mpa) :0,2 Áp suất thiết kế trong áo lạnh (MPa) :0,3 Số lượng cánh khuấy :2 Tốc độ đảo trộn (vòng/phút) :<110 Công suất động cơ (KW) :55 Kiểu truyền nhiệt : áo lạnh / ống trao đổi nhiệt Thời gian lên men một mẻ là 30h. Thiết bị ta tính cho một ca 8h. Số thiết bị cần chọn để quay vòng cho mẻ lên men là: = 3,75 Vậy ta chọn 4 thiết bị lên men 5.11. Thiết bị lọc rửa Năng suất của dịch lọc 3693,68 (kg/h) Khối lượng riêng của dịch lên men xong (axit glutamic 17%) là 1063,4 (kg/m3) Thể tích của dịch lọc là Vdịch lọc = = 3,47( m3/h) Chọn thiết bị lọc: với các thông số kĩ thuật sau: - Năng suất : 9 m3/h [14] - Diện tích bề mặt lọc : 19,5 m2 - Số lượng bản lọc : 60 cái - Kích thước bản : 565575 mm - Áp suất làm việc : 2,5 kg/cm2 - Công suất động cơ điện : 4,5 kW - Kích thước thiết bị : (2.5001.0801.470) mm - Khối lượng : 1.470 kg. Số thiết bị: . Vậy ta chọn 1 thiết bị 5.12.Thiết bị cô đặc Theo bảng 4.2, lượng axit glutamic đưa đi cô đặc: 3619,8 (kg/h). Lượng axit glutamic sau cô đặc:2029,46 (kg/h). Lượng hơi nước bay hơi: 3619,8 – 2029,46 = 1590,34 (kg/h). Ta chọn thiết bị cô đặc chân không WZ-2000 . [12] Thông số chính của thiết bị: Năng suất bay hơi (kg/h) 2000 Áp lực hơi (MPa) <0,1. Độ chân không (MPa) -0,06 -0,08 Công suất điện (Kw) 9,3 Diện tích trao đổi nhiệt (m2) 15 Kích thước( m) 3,20,93,8 Số thiết bị cho quá trình cô đặc là =0,53 Vậy chọn 1 thiết bị cô đặc 5.13. Thiết bị tẩy màu: Lượng dung dịch axit glutamic đưa đi tẩy màu: 2029,46 (kg/h). Giả sử thời gian lưu 30 phút, lượng than hoạt tính chiếm 1/3 thể tích thiết bị. Khối lượng riêng axit glutamic 30% :1,186 (kg/l) D hH h h1 h Thể tích dung dịch axit glutamic = 1711,18(l). Hệ số chứa đầy của thiết bị là 0,8. Thể tích thiết bị cần thiết kế: = 1604,23(l).= 1,6 (m3) Tính toán như mục 5.5, ta được: D= 1,06 (m). H = 1,908(m). Số thiết bị tẩy màu : 1 thiết bị 5.14. Thiết bị kết tinh: Thiết bị kết tinh có cánh khuấy. Có thân hình trụ tròn, nắp và đáy hình chóp cầu. Thiết bị làm việc gián đoạn. Lượng dịch đem kết tinh cho 1 ca là 15992,983(kg/ca) Khối lượng riêng của axit glutamic là 1162 (kg/m3) Thể tích của dịch là: =13,76(m3/ca) Chọn hệ số chứa đầy là 0,8 Thể tích của thiết bị là: =17,2(m3) Chọn thiết bị nhiệt hai vỏ dung tích 30000L. Thông số kĩ thuật: [29] Thể tích (L) :30000 Thể tích thực tế (L) :32710 Diện tích truyền nhiệt (m2) :34,2 Đường kính thiết bị (mm) : 2900 Chiều cao thiết bị (mm) :4385 Tổng chiều cao thiết bị (mm) :7250 Khối lượng thiết bị (kg) :19800 Thời gian kết tinh là 48h. Nên số thiết bị cho quá trình kết tinh là = 6 thiết bị. 5.15.Thiết bị ly tâm Khối lượng dung dịch axit glutamic trước khi vào máy ly tâm là 663,75kg/h Chọn thời gian ly tâm là 20 phút. Lượng dung dịch axit glutamic ly tâm được trong 1 mẻ. m==221,25kg. Thể tích axit glutamic ly tâm trong 1 mẻ. V==0,19(m3) Hệ số chứa đầy của thiết bị là 0,8 Thể tích của thiết bị: V==0,238m3 Chọn máy li tâm DSD 250SL Thông số kĩ thuật: [30] + Năng suất của thiết bị, m3/h 2 + Số vòng quay lớn nhất của roto, v/p 5000 + Công suất động cơ, kW: 15 + Kích thước cơ bản, mm: 2000×1200×700 + Khối lượng, kg: 900 Số thiết bị ly tâm: n=. Vậy ta chọn số thiết bị ly tâm là 1. 5.16. Thiết bị lọc Lượng dịch axit glutamic đem lọc là 629,26 (kg/h). Thể tích dịch lọc: = 0,541 (m3/h) Chọn thiết bị lọc belt filter model: DY1000-Q Thông số kỹ thuật: [32] Chiều rộng lưới lọc, mm : 1000 Vật liệu làm lưới lọc :Polyester Tốc độ lưới lọc :0,8-5,5 m/phút Công suất (KW) :1,5 Năng lực lọc rửa :4m3/h Kích thước (mm)  :5140×1650×2230 Khối lượng (kg) :4800 Số thiết bị lọc n== 0,07, ta chọn 1 thiết bị lọc. 5.17. Sấy rung tầng sôi Chọn thiết bị sấy rung tầng sôi để sấy tinh thể axit glutamic và thiết bị có khả năng làm việc liên tục. Khối lượng axit glutamic cần được sấy là: maxit glutamic =587,875kg/h Độ ẩm trước khi sấy là 3% và sau khi sấy là 0,4%. Model máy: ZLG 0,33×4,5 [33] Trọng lượng:1560 (kg). Bảng 5.1 Bề mặt sấy (m2) Nhiệt độ khí vào (0C) Nhiệt độ khí ra (0C) Năng suất bay hơi (kg/h) Kíchthước (mm) (L×W×H) 1,35 80 40 5÷35 4850×1350×1650 5.18.Thiết bị phân loại Khối lượng axit glutamic cần phân loại là:566,8 (kg/h) Chọn máy sàng rung ZS800 Thông số kĩ thuật: [33] Năng suất (kg/h) : 1000 Kích thước sàng : 5-200mesh Công suất : 0.75kw Tần số rung : 1500 lần/phút Trọng lượng : 480kg Kích thước : 1.2×1×1.4m Số thiết bị phân loại: n=. Ta chọn 1 thiết bị 5.19.Thiết bị đóng gói Trọng lượng đóng gói là: 500 g. Năng suất đóng gói trong 1 giờ là: 563,97 (kg/h) 1127,94 ( gói/h) Máy đóng túi DXD-1300KB Thông số kỹ thuật chính: [33] Năng suất: 10-30 túi/phút Phạm vi đóng gói: 100-1000g Độ chính xác đóng gói Sai số± 2% Tiêu hao khí nén : 0,6Mpa 300L/ phút Công suất điện : 3KW Điện áp : 220V Kích thước máy 800 x 700 x 2100 mm Kiểu hàn túi Hàn kiểu gối Số thiết bị đóng gói n==0,62. Ta chọn số thiết bị là 1 thiết bị. 5.20. Chọn gàu tải Lượng tinh bột cần tải lên cyclon chứa bằng lượng tinh bột băng tải chuyển đi hoà tan là 1865,98(kg/h). Mật độ xếp của vật liệu là 500 (kg/m3). Ta chọn các thông số sau: Dung tích của gàu : V = 0,9 lít. Bước gàu : L = 250 mm. Chiều rộng tấm băng : B = 150 mm. Chiều rộng của gàu : b = 110 mm. Chiều cao của gàu : h = 132 mm. Chiều cao miêng gàu : h1 = 66 mm. Góc nghiêng của thành gàu là : = 40. Góc lượn của đáy gàu là : r = 35 mm. Kích thước gàu tải 500×700×5500 mm. Năng suất của gàu tải tinh theo công thức: Công suất truyền động của tang dẫn: Trong đó g: Gia tốc rơi tự do, chọn g = 9,81 m/s2. h: Hệ số hữu dụng, chọn h = 0,8. Chọn vận tốc v = 0,2 m/s. Q = 3,6 = 1,2 (tấn/h). N = = 0,067 (kW) 5.21. Chọn bơm Trong nhà máy sử dụng chủ yếu là bơm ly tâm Chọn bơm cho công đoạn xử lý nguyên liệu là: Thể tích của dịch tinh bột cần bơm là: V = = 0,18 m3/h Chọn bơm có hiệu là BЦH-5 để bơm nguyên liệu tinh bột trong nhà máy Thông số kỹ thuật như sau: [14 trang 372] + Năng suất, m3/h: 5 + Áp suất, MPa: 0,08 + Tốc độ quay, vòng/phút: 1420 + Công suất động cơ, kW: 1,7 + Đường kính ống hút/đẩy, mm: 36/36 + Kích thước, mm: 432×290×285 + Khối lượng, kg: 29,3 Chọn bơm cho công đoạn xử lý axit glutamic là: Thể tích của dịch lên men sau khi pha chế cần được bơm là: V = m3/h Chọn bơm có hiệu là BЦH-5 để bơm dịch lên men sau khi pha chế. Bảng 5.2 Bảng tổng kết tính và chọn thiết bị STT Tên thiết bị Kích thước(m) Số tbị 1 Cyclo chứa tinh bột D =3,3 ; H =7,17 1 1 Thiết bị hòa tan và lọc D =0,84; H =1,512 1 2 Thiết bị dịch hóa Ø1,2×1,5 1 3 Thiết bị đường hóa Ø1,8×3,5 9 4 Thiết bị pha chế dịch lên men D = 1,45; H = 2,61 1 5 Thiết bị thanh trùng và làm nguội 1870700 1400 1 6 Thiết bị lên men D = 3100; H =8550 4 7 Lọc tách tế bào vi khuẩn 2,51,081,47 1 8 Cô đặc chân không 3,20,93,8 1 9 Tẩy màu D = 1,06; h = 1,908 1 10 Axit hóa, kết tinh D = 2,9; h = 4,385 6 11 Ly tâm 2×1,2×0,7 1 12 Lọc băng tải 5,1×1,6×2,2 1 13 Sấy băng tải 2155×1550×3110 1 14 Phân loại 1.2×1×1.4 1 15 Máy bao gói 0,8 x 0,7 x 2,1 1 16 Gàu tải vận chuyển tinh bột 0,500×0,7×5,5 2 17 Bơm xử lý nguyên liệu 0,432 x 0,29 x 0,285 18 Bơm xử lý axit glutamic 1,307 x 0,38 x 0,74 19 Thiết bị nhân giống cấp 3 D = 1,72; H = 3,302 1 20 Thiết bị nhân giống cấp 2 D = 0,79; H =1,42 1 5.22.Thùng chứa Các thùng chứa là các thùng hình trụ tròn, nắp và đáy bằng. h D Các thùng chứa được tính theo công thức: Vtbi = Bảng 5.3 Bảng tổng kết các thùng chứa STT Công đoạn Kích thước 1 Thùng chứa sau thanh trùng và làm nguội D=2; H=1,35 2 Thùng chứa sau lọc D=1,6; H=2,1 3 Thùng chứa sau lọc(chứa bã) D=0,5; H=1,2 4 Thùng chứa sau cô đặc D=1,5; H=1,2 5 Thùng chứa sau tẩy màu D=1,5;H=1,2 6 Thùng chứa sau ép lọc D=1,5; H=1,2 7 Thùng chứa sau kết tinh D=1; H=0,9 8 Thùng sau khi ly tâm(chứa mật) D=0,5; H=1,5 CHƯƠNG VI TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG -- –˜&˜— -- 6.1.Tính tổ chức: 6.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy. GIÁM ĐỐC PGĐ KINH DOANH PGĐ KỸ THUẬT Phòng KCS Phòng kĩ thuật Phòng kế hoạch Phòng kế toán, tài vụ Phòng hành chính Tổ y tế, bảo vệ Phòng maketing Phân xưởng sản xuất Phân xưởng phụ trợ Kho Phân xưởng cơ điện 6.1.2.Tổ chức lao động của nhà máy: 6.1.2.1.Chế độ làm việc: Nhà máy sản xuất axit glutamic, năng suất 4570tấn sp/năm hoạt động liên tục, không kể ngày lễ, thứ 7 và chủ nhật. Trong đó tháng 11 là nghỉ 20 ngày để vệ sinh và bảo dưỡng thiết bị sản xuất và 4 ngày nghỉ tết âm lịch (Theo 4.1). Theo 4.1, số ngày nhà máy sản xuất là 341 ngày/năm. Mỗi ngày phân xưởng sản xuất làm việc 3 ca. - Ca 1 từ 6h-14h. - Ca 2 từ 14h-22h. - Ca 3 từ 22h-6h sáng hôm sau. Khối hành chính làm việc 8h/ngày. - Sáng từ 7h30-11h30. - Chiều từ 1h30-5h30. 6.1.2.2. Tính nhân lực lao động: Thời gian làm việc của một công nhân Tlv=Thđ –(Tnghỉ lễ + Tchủ nhật+Tphép) Tlv=365 – 52 – 9 – 10 = 294 (ngày). Trong đó: 365 : là số ngày trong một năm. 52 : là số ngày chủ nhật trong một năm. 9 : là số ngày công nhân nghỉ lể. 10 : là số ngày công nhân nghỉ phép. Hệ số điều tiết công nhân K= 6.1.2.3. Nhân lực nhà máy: Lao động theo thời gian hành chính: Bảng 6.1 STT Chức vụ Số lượng 1 Giám đốc 1 2 Phó giám đốc 2 3 Thư kí giám đốc 1 4 Phòng kỹ thuật 4 5 Phòng kế hoạch 3 6 Phòng maketing 2 7 Phòng kế toán tài vụ 2 8 Phòng tổ chức hành chính 2 9 Phòng y tế 1 10 Nhà ăn 4 11 Công nhân vệ sinh 1 12 Lái xe 1 Tổng cộng 24 Lao động trực tiếp sản xuất: Bảng 6.2 STT Chức năng Số người/ca Số ca Số người 1 Xử lý tinh bột 2 3 6 2 Chuẩn bị môi trường lên men 1 3 3 3 Phân xưởng lên men 2 3 6 4 Phòng nhân giống 2 3 6 5 Phòng hóa lý, vi sinh 5 3 15 6 Lọc trong 1 3 3 7 Cô đặc chân không 1 3 3 8 Tẩy màu 1 3 3 9 Kết tinh 1 3 3 10 Ly tâm,ép lọc 1 3 3 11 Sấy 1 3 3 12 Đóng gói 1 3 3 13 Lái xe vận chuyển nguyên liệu, sản phẩm 4 3 12 14 Kho nguyên liệu 1 3 3 15 Kho thành phẩm 1 3 3 16 Phân xưởng cơ điện 3 3 9 17 Xử lý phụ trợ 3 3 9 18 Xử lí nước thải 1 3 3 19 Bảo vệ 1 3 3 20 Tổng cộng 33 99 Vậy số công nhân trực tiếp sản xuất của nhà máy là: Csx = 99 (người). Từ đó ta có công nhân trực tiếp sản xuất mà nhà máy cần có là: Ncn = K.Csx = 1,24×99 = 122,76 Chọn 123 người. Số người lao động trong 1ca đông nhất bằng tổng số người lao động gián tiếp và số người lao động trực tiếp của một ca 24 + 33 = 57 (người). Tổng số lao động trong nhà máy : 123 + 24 =147 (người) 6.2. Tính xây dựng nhà máy: 6.2.1. Phân xưởng sản xuất chính. Trên cơ sở thiết bị của nhà máy và việc thiết kế mặt bằng ta có phân xưởng sản xuất chính vớ