đề tài thiết kế nhà máy dầu thực vật bao hàm tình hình sản xuất và tiêu thụ dầu thực vật, quy trình sản xuất dầu thực vật từ nguyên liệu thô, phương pháp sản xuất, phương pháp tinh luyện dầu, lập luận kinh tế kỹ thuật, tính cân bằng vật chất.
Giới thiệu, lịch sử hình thành
Dầu mỡ từ động vật và thực vật đã được sử dụng từ lâu trong sản xuất và đời sống, cung cấp một nguồn năng lượng lớn Chúng đóng vai trò quan trọng trong nấu nướng hàng ngày, có nguồn gốc từ các nền văn hóa cổ đại như Trung Quốc, Ai Cập, và Hy Lạp-La Mã, cho đến ngày nay.
Dầu mỡ đã được sử dụng từ thời kỳ Ai Cập cổ đại (khoảng năm 1400 trước công nguyên) không chỉ cho mục đích ăn uống mà còn để sản xuất xà phòng Người cổ đại đã tạo ra ánh sáng ban đêm bằng mỡ động vật trong lọ, sử dụng ống sứa làm bấc đèn Người La Mã cũng biết chế tạo nến từ mỡ động vật và sáp ong Ngoài ra, nhiều loại thực vật như dầu olive từ vùng Địa Trung Hải, hạt cải dầu ở Châu Âu, và dầu mè ở Ấn Độ đã được sử dụng, trong đó Trung Quốc là quốc gia đầu tiên biết đến và sử dụng dầu, với dầu đậu nành vẫn được ưa chuộng cho đến ngày nay Hiện nay, nhiều loại động thực vật đã được khai thác để sản xuất dầu mỡ.
Hiện nay, công nghệ chế biến dầu mỡ đang phát triển mạnh mẽ, bao gồm cả quá trình chiết tách và kỹ thuật tinh luyện, nhằm nâng cao chất lượng của dầu mỡ.
Định nghĩa
Dầu ăn là sản phẩm tinh chế từ nguồn gốc thực vật hoặc động vật, ở trạng thái lỏng trong điều kiện bình thường, bao gồm các acid béo và hợp chất hữu cơ Các loại dầu ăn phổ biến bao gồm dầu ô liu, dầu cọ, dầu nành, dầu canola, dầu hạt bí ngô, dầu bắp, dầu hạt hướng dương, dầu cây rum, dầu lạc, dầu hạt nho, dầu vừng, dầu argan, dầu cám gạo, mỡ lợn và bơ sữa bò trâu Nhiều loại dầu này không chỉ được sử dụng trong nấu ăn mà còn có công dụng trong việc bôi trơn.
Dầu thực vật là thuật ngữ được ghi trên nhãn sản phẩm dầu ăn, chỉ một hỗn hợp gồm dầu cọ, dầu bắp, dầu nành và dầu hoa hướng dương.
Dầu thường được khử mùi bằng cách ngâm vào hỗn hợp hương liệu thực phẩm như thảo mộc tươi, tiêu và gừng trong một khoảng thời gian nhất định Ngành công nghiệp dầu thực vật hiện nay sử dụng cả dầu thô sản xuất trong nước, chủ yếu từ vừng, lạc và cám gạo, cũng như các loại dầu thô và tinh luyện nhập khẩu, chủ yếu là dầu cọ và dầu nành, trong quy trình sản xuất.
Ngành công nghiệp dầu thực vật tại Việt Nam đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và xuất khẩu, với bốn loại sản phẩm chính.
Dầu ăn: là loại dầu phổ biến nhất với thành phần chính là dầu cọ olein tinh luyện và một ít olein pha trộn với dầu đậu tương;
Dầu salad là loại dầu chất lượng cao với giá trị dinh dưỡng tốt, bao gồm các loại dầu tinh khiết như dầu mè, dầu đậu phộng, dầu đậu tương, dầu cám gạo, dầu ô liu nhập khẩu, dầu canola và dầu ngô.
Dầu dinh dưỡng: loại dầu được bổ sung các chất dinh dưỡng như vitamin A, D, E,
Dầu rắn (chất béo thực vật): loại dầu này bao gồm mỡ rán, bơ làm bánh, bơ thực vật, v.v
Theo các nhà sản xuất trong nước, dầu cọ là loại dầu thực vật chủ yếu, chiếm tới 70% thị phần Dầu nành đứng thứ hai với 23%, trong khi các loại dầu thực vật khác chỉ chiếm 7%.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ
Thế giới
Bảng 1 Sản lượng và xuất nhập khẩu các loại dầu thực vật chủ yếu trên thế giới Đơn vị; triệu tấn
Nguồn: Foreign Agricultural service/USDA, 2013
Indonesia, Trung Quốc và Malaysia là ba quốc gia dẫn đầu về sản lượng dầu thực vật Trong khi đó, Indonesia, Malaysia và Argentina đứng đầu trong xuất khẩu dầu thực vật Về tiêu thụ, Trung Quốc, Ấn Độ và Mỹ là ba nước có mức tiêu thụ cao nhất.
Việt Nam
Theo Bộ Công Thương, Việt Nam đã sản xuất 718.000 tấn dầu tinh luyện vào năm 2013, tăng 1,35% so với năm trước Dự báo sản lượng dầu tinh luyện sẽ tiếp tục tăng trong năm 2014 và 2015, đạt 774.000 và 850.000 tấn, nhờ vào sự phát triển của ngành dầu đậu tương thô trong nước và mức thuế bảo hộ nhập khẩu đối với dầu tinh luyện từ các nước cạnh tranh đã tăng thêm 5%.
Theo Quy hoạch Phát triển ngành dầu thực vật Việt Nam đến năm 2020 với tầm nhìn đến năm 2025, mục tiêu đến năm 2020 là tăng sản lượng dầu thực vật tinh luyện và dầu thực vật thô nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và nâng cao giá trị xuất khẩu.
(các loại) của Việt Nam lần lượt là 1,58 triệu tấn và 370 nghìn tấn.
Bảng 2 Sản lượng dầu thực vật tinh luyện
Tổng sản lượng dầu thực vật tinh luyện (nghìn tấn)
Nguồn: Tổng cục Thống kê Việt Nam, Bộ Công Thương, Doanh nghiệp sản xuất trong nước
Hình 1 Sản lượng dầu thực vật tinh luyện của Việt Nam, giai đoạn 2010-2025 b Tình hình tiêu thụ
Các loại dầu thực vật phổ biến tại Việt Nam bao gồm dầu cọ, dầu nành, dầu oliu, dầu mè, dầu đậu phộng, dầu hướng dương và dầu hạt cải Theo ước tính, tổng lượng tiêu thụ dầu thực vật trong nước năm 2013 đạt 780.000 tấn, tăng 4% so với năm 2012 Mức tiêu thụ dầu thực vật bình quân đầu người ở Việt Nam năm 2013 dao động từ 8,6 đến 8,7kg, vẫn thấp hơn mức trung bình toàn cầu là 13,5kg/người/năm.
Bảng 3 Lượng tiêu thụ dầu thực vật trong nước của Việt Nam Đơn vị 2012 2013 2014
Tổng lượng tiêu thụ dầu thực vật trong nước
Tiêu thụ dầu thực vật theo bình quân đầu người
Dữ liệu được tổng hợp từ Tổng cục Thống kê, Bộ Công Thương, Viện nghiên cứu Chiến lược, chính sách công nghiệp Việt Nam, cùng với các dự đoán từ doanh nghiệp trong nước và USDA.
Hình 2 Lượng tiêu thụ dầu thực vật bình quân đầu người tại Việt Nam
Dữ liệu trong bài viết được tổng hợp từ Tổng cục Thống Kê, Bộ Công Thương và Viện Nghiên cứu Chiến lược, chính sách công nghiệp Việt Nam, cùng với các dự đoán từ doanh nghiệp trong nước và USDA.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT DẦU THỰC VẬT
Quy trình sản xuất dầu thô
2.3.1 Sơ đồ khối quy trình công nghệ:
Khô dầu Nghiền Chưng sấy Trích ly Làm sạch
Chưng sấy Ép sơ bộ
Thu nhận và vận chuyển hạt
Làm sạch Sấy hạt Bảo quản
Hình 3 Sơ đồ khối quy trình sản xuất dầu thô
2.3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ: a Thu nhận và vận chuyển hạt:
Nguyên liệu sau khi đạt đến độ thu hoạch (già, chín, ) thì ta thu hoạch, phơi khô,… và vận chuyển đến nơi sản xuất. b Làm sạch:
Sau khi thu hoạch, hạt thường chứa nhiều tạp chất vô cơ và hữu cơ Do đó, việc làm sạch hạt là cần thiết để loại bỏ các tạp chất này trước khi tiến hành bảo quản hoặc chế biến.
Mục đích: nâng cao hiệu suất ép dầu và chất lượng sản phẩm.
- Phân loại bằng sàn rung: tách đá, sỏi,…
- Phân loại bằng nam châm: tách tạp chất kim loại.
Phân loại bằng sức gió là quá trình quan trọng trong chế biến đậu nành, bao gồm việc tách bụi và tạp chất nhẹ Đầu tiên, đậu nành được xử lý qua thiết bị sàng rung để loại bỏ các tạp chất cơ học lớn như đá và sỏi Tiếp theo, hạt đậu được đưa qua thiết bị nam châm để tách kim loại Cuối cùng, đậu nành được làm sạch trên rây với hệ thống thổi khí, giúp loại bỏ bụi, tạp chất nhẹ và một phần vi sinh vật.
- Giảm khối lượng sản phẩm do chuyên chở.
- Nâng cao chỉ tiêu phẩm chất hạt.
- Kéo dài thời gian bảo quản.
- Quá trình thủy phân chất béo chậm.
Yêu cầu sau khi sấy: độ ẩm của hạt giảm còn 8-14%.
Thiết bị: sấy thùng quay.
Sau khi nguyên liệu được đưa vào máy từ đầu thùng quay, máy bắt đầu quay tròn, các cánh bên trong đảo đều nguyên liệu Quá trình này giúp nguyên liệu tiếp xúc với khí nóng, tách hơi ẩm hiệu quả Nguyên liệu di chuyển từ đầu thùng đến cuối thùng, đạt độ khô cần thiết, và cuối cùng được tháo ra ngoài qua bộ van cánh sau.
Hạt sau khi được sấy thường có nhiệt độ cao và không thể bảo quản ngay lập tức Điều này là do độ ẩm của hạt có thể tăng lên khi hơi nước trong không khí ngưng tụ trên bề mặt hạt.
Do đó, hạt được làm nguội đến nhiệt độ thích hợp để bảo quản.
Nguyên tắc: dùng không khí mát thổi qua các hộp chóp và hạt rơi xuống ở phía ngoài chóp
Yêu cầu: sau khi làm nguội, nhiệt độ của hạt không quá cao so với nhiệt độ môi trường không khí xung quanh 5 o C. d Bảo quản:
Sau khi hạt được phơi sấy đạt độ ẩm an toàn, việc bảo quản chúng trong kho với các điều kiện thích hợp như nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng là rất quan trọng.
Mục đích: bảo quản hạt không bị hư hỏng, sâu mọt, mốc,… e Nghiền:
Để giải phóng dầu ở dạng tự do, cần phải phá hủy triệt để các tế bào nguyên liệu Kích thước hạt bột nghiền càng nhỏ, thì lượng dầu chứa trong các tế bào sẽ được giải phóng hiệu quả hơn.
- Tăng hiệu suất của quá trình chưng sấy.
Thiết bị: sử dụng thiết bị nghiền 2 trục.
Nguyên liệu nghiền được đưa vào khe giữa hai trục từ phía trên, nơi hạt nguyên liệu bị kẹp chặt và kéo qua khe hẹp Dưới tác dụng của lực nén, hạt sẽ bị vỡ ra.
Yêu cầu của nguyên liệu sau khi nghiền: f Chưng sấy bột nghiền:
Việc nghiền bột giúp thay đổi tính chất lý học, làm yếu đi các liên kết phân tử giữa phần đầu kỵ nước và phân háo nước, từ đó tạo điều kiện cho dầu dễ dàng thoát ra khi ép.
- Làm cho một số thành phần không có lợi (mùi, độc tố,…) mất tác dụng, từ đó, làm tăng chất lượng của thành phẩm và khô dầu.
- Làm vô hoạt hệ thống emzyme không chịu được nhiệt độ cao tồn tậi trong bột nghiền.
- Làm cho độ ẩm bột nghiền được điều chỉnh từ 3-5% tùy theo từng loại nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn tiếp theo.
Thiết bị: sử dụng thiết bị nồi chưng sấy nhiều tầng.
Quá trình chưng sấy bắt đầu bằng việc liên tục chuyển dòng bột vào tầng một của nồi, nơi bột được khuấy trộn và làm ẩm đến độ ẩm thích hợp bằng cách phun hơi nước trực tiếp và đun nóng ở nhiệt độ 55-60°C Sau đó, bột di chuyển xuống các tầng tiếp theo, và ở tầng cuối, bột được đun nóng và sấy khô bằng hơi nước gián tiếp, đạt nhiệt độ từ 95-115°C và độ ẩm chỉ còn 2-3% Việc điều chỉnh lượng hơi nước thoát ra các tầng được thực hiện thông qua cửa xả hơi ra ống thông hơi.
Mục đích: lấy dầu ra khỏi nguyên liệu có dầu bằng lực ép tạo thành do cơ cấu máy và cấu trúc “sạn” của bột cưng sấy.
Thiết bị: sử dụng thiết bị ép trục vis
Nguyên liệu được đưa vào thiết bị, nơi trục vis quay giúp chuyển động nguyên liệu trong buồng ép Thiết kế của buồng ép và trục vis giảm dần đường kính, làm cho không gian trong buồng ép ngày càng nhỏ khi gần đầu ra, từ đó tăng áp lực lên nguyên liệu Các lỗ nhỏ trên buồng ép cho phép dịch ép thoát ra ngoài, trong khi bã ép được xả ra ở cuối thiết bị qua lỗ tháo liệu, có thể điều chỉnh áp lực bằng cách thay đổi kích thước lỗ này.
Thiết bị: sử dụng máy nghiền búa.
Nguyên liệu được đưa vào khe hẹp giữa đầu búa và vỏ, nơi diễn ra quá trình đập Dưới tác động của lực va đập và ma sát, nguyên liệu sẽ bị vỡ ra Tiếp theo, quá trình chưng sấy sẽ được thực hiện để xử lý nguyên liệu.
- Tạo cho nguyên liệu một cấu trúc mới, thuận lợi cho việc trích ly dầu.
Quá trình bốc hơi một phần chất gây mùi giúp biến đổi tính chất của một số độc tố, làm chúng trở thành chất không độc, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm.
Thiết bị: nồi chưng sấy 6 tầng.
Quá trình diễn ra khi bột tiếp xúc với bề mặt nóng, làm nước trong bột bốc hơi Hơi nước này xông vào lớp bột và sau đó thoát ra ngoài Khi hơi nước đi qua lớp bột, nó truyền nhiệt và bị nguội, ngưng tụ thành những giọt nước Độ ẩm ở lớp tiếp xúc với bề mặt giảm, trong khi bột ở lớp giữa và trên được tăng cường độ ẩm Ẩm ngưng tụ có thể thấm xuống lớp tiếp xúc, tạo thành hơi nước tiếp tục bốc lên, khiến lớp bột khô dần dần di chuyển lên trên Nhờ đó, độ ẩm dưới dạng hơi được phân bố đều trong các hạt bột, đảm bảo sự đồng nhất trong toàn bộ lớp bột trong nồi.
Yêu cầu: bột đậu nành sau khi chưng sấy đạt độ ẩm 8-9,5%. j Trích ly:
Là quá trình ngâm chiết – làm chuyển dầu từ nguyên liệu vào dung môi thực hiện bằng khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu.
Thiết bị: trích ly liên tục.
- Ngâm nguyên liệu trong dòng chuyển động ngược chiều chuyển động của dung môi.
Dội nước liên tục nhiều đợt dung môi hoặc mixen loãng lên lớp nguyên liệu đang chuyển động, giúp tăng cường hiệu quả trích ly Trong quá trình di chuyển, nguyên liệu sẽ gặp dung môi nạp vào theo chiều ngược lại, góp phần làm sạch mixen và tối ưu hóa quá trình chiết xuất.
- Giúp bảo quản dầu lâu hơn.
- Tách các chất màu, photpholipid, các hạt của bã trích ly cùng một số tạp chất cơ học khác.
Quá trình xử lý mixen bắt đầu bằng việc lắng trong các hình trụ đáy côn có bộ phận nạo cặn cơ khí hoạt động liên tục Giai đoạn lắng giúp tách sơ bộ các hạt không tan trong mixen Tiếp theo, mixen được lọc qua các máy lọc ép hoặc chân không, và cuối cùng, sử dụng máy ly tâm để tách các tạp chất có kích thước nhỏ hơn.
Yêu cầu của mixen sau khi làm sạch:
- Cặn lắng: ≤ 0,007%. l Chưng cất mixen:
Mục đích: tách dung môi ra khỏi dầu.
Phương pháp sản xuất dầu tinh luyện
Từ dầu thô, được tách nguyên liệu giàu lipid, có hai phương pháp tinh luyện: tinh luyện vật lý và tinh luyện hóa học.
Tinh luyện vật lý là quá trình bao gồm thủy hóa, tẩy màu và tẩy mùi bằng hơi quá nhiệt, mang lại ưu điểm là đơn giản và giảm thiểu tổn thất dầu Phương pháp này đặc biệt hiệu quả cho các loại dầu có hàm lượng phospholipid cao như dầu calona, dầu hạt hướng dương và dầu bắp Tuy nhiên, đối với dầu có hàm lượng gossypol cao như dầu bông, cần áp dụng phương pháp tinh luyện hóa học để đạt hiệu quả tối ưu.
Tinh luyện hóa học bao gồm các quá trình như thủy hóa, trung hòa, tẩy màu và tẩy mùi Trong đó, phương pháp trung hòa bằng kiềm là một bước quan trọng, giúp loại bỏ hầu hết các tạp chất, bao gồm cả gossypol mà các phương pháp vật lý không thể xử lý Tuy nhiên, phương pháp này có nhược điểm là quy trình phức tạp và tạo ra nhiều xà phòng, dẫn đến tổn thất dầu đáng kể.
Quy trình sản xuất dầu tinh luyện
2.5.1 Sơ đồ khối quy trình công nghệ:
Bã hấp phụ (thu hồi dầu)
Tách tạp chất cơ học Thủy hóa
Sấy khử nước Tẩy màu Lọc
1,5 % đất hoạt tính (trong đó than hoạt tính 15%)
Cặn dầu thu hồi dầu Cặn hydrat hóa (thu hồi photphatid) Cặn xà phòng (thu hồi dầu, acid béo)
Nước rửa (có thể ly tâm tách nước) (thu hồi dầu, acid béo)
2.5.2 Giải thích quy trình công nghệ: a Tách các tạp chất cơ học:
Mục đích: tách các tạp chất dạng hạt phân tán, các hạt rắn có trong dầu thô ban đầu.
Các biến đổi của nguyên liệu: sau khi loại trừ tạp chất không tan, dầu trở nên trong hơn độ nhớt giảm.
Thực hiện: quá trình được thực hiện bằng các phương pháp tác cơ học như lắng, lọc, ly tâm.
Lắng là quá trình diễn ra trong thiết bị lắng nhiều khoang, sử dụng nhiệt độ để giảm độ nhớt và tăng khả năng lắng cho các hạt tạp chất Phương pháp này hiệu quả trong việc tách các hạt phân tán có kích thước lớn Mặc dù thời gian lắng kéo dài, nhưng quy trình này dễ thực hiện và mang lại hiệu quả cao.
Lọc dầu nóng ở nhiệt độ 50 - 55 độ C giúp tách các tạp chất không tan nhỏ và phân tán trong dầu, sau đó hạ nhiệt độ xuống 20 - 25 độ C để thực hiện lọc nguội và tách các phức phospholipid Mặc dù phương pháp này yêu cầu nhiều nhân công để lắp vải lọc vào khung, nhưng nó cho phép gia tăng hiệu suất lọc theo yêu cầu một cách dễ dàng.
Phương pháp ly tâm được áp dụng dựa trên lượng tạp chất trong dầu: nếu tạp chất trên 0,5% thì sử dụng phương pháp lắng, dưới 0,5% thì dùng ly tâm, và nhỏ hơn 0,1% thì áp dụng ly tâm siêu tốc Sau khi ly tâm, hầu hết cặn tạp chất không tan sẽ được loại bỏ, tuy nhiên, phương pháp này không loại bỏ được các loại sáp lơ lửng trong dầu ở nhiệt độ thường Mặc dù quy trình nhanh chóng, nhưng thiết bị phức tạp và chi phí đầu tư cao.
Quá trình thủy hóa nhằm loại bỏ các tạp chất có khả năng hydrat hóa, biến chúng thành dạng không tan trong dầu, bao gồm phospholipid, sáp, protein và một số phức chất khác.
Quá trình thủy hóa là cần thiết để giảm thiểu lượng dầu thất thoát do các gum, vốn hoạt động như chất tạo độ nhớt trong quá trình trung hòa, dẫn đến tăng lượng dầu sót trong cặn xà phòng Đây là bước bắt buộc trong tinh luyện dầu bằng phương pháp vật lý, nhằm đảm bảo hàm lượng phosphorus trong dầu trước khi tẩy mùi bằng hơi quá nhiệt không vượt quá 5 ppm Sản phẩm phụ từ quá trình thủy hóa, cùng với các gum đã được hydrat hóa, sẽ trở thành nguyên liệu cho sản xuất lecithin.
Quá trình hydrat hóa được áp dụng để tăng cường độ phân cực của các tạp chất keo hòa tan trong dầu mỡ, từ đó giảm độ hòa tan của chúng trong môi trường dầu mỡ.
Có nhiều phương pháp thủy hóa khác nhau, bao gồm thủy hóa bằng nước, dung dịch nước muối loãng, dung dịch điện ly (Na2CO3), acid (photphoric, citric) và enzyme Việc lựa chọn phương pháp thủy hóa phù hợp phụ thuộc vào tính chất và hàm lượng tạp chất của từng loại dầu thô.
Thủy hóa bằng nước là phương pháp đơn giản và tiết kiệm hơn so với các phương pháp thủy hóa khác, nhưng chỉ loại bỏ được các photpholipid hydrat hóa, không loại bỏ được photpholipid không hydrat hóa như các muối Ca và Mg của acid photphatidic và photphatidyl ethanol amin Kết quả là, dầu sau thủy hóa thường chứa từ 80 đến 200 ppm photpholipid Phương pháp này không phù hợp cho các loại dầu có hàm lượng photpholipid không hydrat hóa cao, chẳng hạn như dầu đậu nành.
Thủy hóa bằng acid là quá trình kết hợp giữa acid và nước, thường sử dụng acid phosphoric và citric Acid citric được ưa chuộng hơn vì không làm tăng hàm lượng phosphorus trong dầu do tính không tan trong dầu của nó.
Thủy hóa bằng acid citric được thực hiện ở nhiệt độ khoảng 96 độ C với dung dịch acid citric từ 1 – 5% Tỷ lệ acid và dầu dao động từ 3:97 đến 20:80, tùy thuộc vào hàm lượng photpholipid trong dầu Quá trình thủy hóa kéo dài khoảng 3 giờ và cần bổ sung một lượng nước nhỏ trong suốt quá trình này.
Thủy hóa bằng acid phosphoric là phương pháp hiệu quả để xử lý dầu canola, vốn chứa hàm lượng chlorophyll cao từ 10 đến 30 ppm Phương pháp này có khả năng loại bỏ từ 60 đến 90% chlorophyll, giúp giảm hơn 50% lượng đất tẩy màu cần thiết trong quá trình tẩy màu dầu Trong quá trình này, dầu được gia nhiệt ở nhiệt độ từ 70 đến 160 độ C và bổ sung từ 1 đến 5% acid phosphoric.
H3PO4 được so sánh với lượng dầu thô và được khuấy trộn trong 15 phút, sau đó tiến hành quá trình trung hòa Acid sẽ được tách ra khỏi dầu cùng với xà phòng thông qua phương pháp ly tâm.
Thủy hóa bằng acid có khả năng chuyển đổi các photpholipid không hydrat hóa thành dạng hydrat hóa, tạo phức với Ca và Mg, giúp chúng hòa tan trong pha nước và loại bỏ khỏi dầu Tuy nhiên, gum thu được từ quá trình này không phù hợp cho sản xuất lecithin.
Bảng 12 So sánh kết quả của quá trình thủy hóa bằng nước và bằng acid
Hàm lượng kim loại trong dầu Thủy hóa bằng acid Thủy hóa bằng nước
Thủy hóa khô là phương pháp phù hợp cho các loại dầu thô có hàm lượng phospholipid thấp như dầu cọ và dầu dừa, hoặc cho các dầu đã được thủy hóa bằng nước hoặc acid để giảm hàm lượng P xuống dưới 5 ppm Phương pháp này sử dụng rất ít nước, tiết kiệm năng lượng và loại bỏ được các tạp chất màu nhờ đất hoạt tính Tuy nhiên, nhược điểm của nó là không áp dụng được cho dầu thô có hàm lượng phospholipid cao và có thể làm tăng hàm lượng acid béo tự do do phản ứng thủy phân xảy ra trong môi trường acid ở nhiệt độ cao.
Thủy hóa bằng enzyme sử dụng enzyme phospholipase từ vi sinh vật trong điều kiện ôn hòa, giúp phản ứng enzyme diễn ra một cách đặc hiệu và tiết kiệm lượng enzyme Phương pháp này có khả năng loại bỏ cả nhóm phospholipid không hydrat hóa, dẫn đến hàm lượng dầu sau thủy hóa có hàm lượng P dưới 10mg/kg và ion kim loại dưới 0,5 mg/kg Tuy nhiên, phương pháp này không áp dụng cho dầu bông do hàm lượng gossypol cao.
Thủy hóa bằng màng membrane siêu lọc: màng membrane sử dụng trong quá trình này có cấu tạo là polymer hoặc copolymer của vinylidene diflouride.
Thiết bị membrane là dạng thiết bị làm việc kín dưới áp suất cao Hệ thống hoạt động ở
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
Đặc điểm mặt bằng xây dựng quyết định đến kết cấu công trình, trong đó nước ngầm ảnh hưởng đến độ sâu móng cột, loại đất tác động đến cấu trúc nền, và vị trí quyết định hướng nhà.
Điều kiện thiên nhiên có ảnh hưởng lớn đến vị trí và số lượng các công trình xây dựng Khi thiết kế mặt bằng, cần chú ý đến hướng gió; các bộ phận sinh ra bụi và khói nên được đặt ở phía sau khu nhà máy, trong khi nhà ở nên được bố trí theo chiều gió thổi.
Các số liệu khí hậu thiên nhiên trong vùng, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, chiều gió, tốc độ gió, mức triều, sóng biển, và mức nước sông, nước hồ, cần được xác định dựa trên kết quả trung bình của nhiều năm thu thập dữ liệu.
Nhà máy được chọn xây dựng tại Khu công nghiệp Nhơn Trạch III, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai.
Vị trí xây dựng phù hợp với xây dựng nhà máy dầu thực vật (dầu đậu nành) vì có các yếu tố sau:
Nhóm đã chọn nguồn nguyên liệu nhập khẩu từ các quốc gia như Mỹ, Canada, Campuchia, Trung Quốc và Argentina Nhà máy hợp tác với các công ty thương mại và công ty liên doanh, đặc biệt là Công ty CP Nhà Thủ Đức xuất nhập khẩu (Thủ Đức House), để đảm bảo nguyên liệu đáp ứng yêu cầu sản xuất Nguyên liệu được vận chuyển đến nhà máy bằng cả đường bộ và đường thủy Vị trí của nhà máy gần các cảng lớn như Cảng Gò Dầu, Cảng Phước An, Cảng Cát Lái, Cảng Phú Mỹ và Cảng Gò Dầu giúp thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu.
- Hạt bể do hơi ủ nóng: ≤ 9%.
- Hạt tròn, bóng mẩy và đều hạt: ≥ 90%/wt.
- Đậu có mùi thơm đặt trưng; không có mùi mốc, mùi chua, mùi bị ủng.
- Hàm lượng đạm đạt hoặc tương đương: 38%.
- Hàm lượng dầu đạt hoặc tương đương: 18%.
- Tạp chất cho phép trong khoảng hoặc tương đương 1%.
1 Khả năng hợp tác hóa: [7]
Nhà máy hợp tác với các nhà máy trong khu công nghiệp về kinh tế và kỹ thuật, nhằm tối ưu hóa việc sử dụng chung các công trình điện, nước, hơi, và giao thông vận tải Sự hợp tác này không chỉ giúp giảm vốn đầu tư mà còn hạ giá thành sản phẩm, rút ngắn thời gian hoàn vốn.
Bã đậu nành, phế phẩm từ quá trình chiết xuất dầu tại nhà máy, được cung cấp cho các cơ sở sản xuất thức ăn chăn nuôi Trong khu công nghiệp, công ty TNHH Harvest nổi bật với việc sản xuất thức ăn cho gia súc, gia cầm và thủy hải sản.
Nguồn cung cấp điện cho nhà máy được lấy từ hệ thống điện lưới quốc gia và nhà máy nhiệt điện Formosa Để đảm bảo sản xuất liên tục trong trường hợp mất điện, nhà máy cần lắp đặt thêm một máy phát điện dự phòng.
Bảng 14 Bảng khảo sát giá điện được sử dụng trong nhà máy:
Thời điểm VND/ Kwh USD/ Kwh
- Giờ bình thường: từ thứ Hai đến thứ Bảy: 4g-9g30; 11h30-17h; 20g-22g Chủ nhật: 4g-22g.
- Giờ thấp điểm: tất cả các ngày trong tuần: 22g-4g.
- Giờ cao điểm: từ thứ Hai đến thứ Bảy: 9g30-11g30; 17g-20g.
- Chủ nhật: không có giờ cao điểm.
Hơi được sử dụng trong nhà máy với nhiều mục đích như chưng, sấy bột nghiền, gia nhiệt nước và thủy hóa Nó cũng tham gia vào các quy trình như trung hòa, tẩy màu, tẩy mùi và vệ sinh thiết bị Vì vậy, lò hơi cần được lắp đặt và nước phải được xử lý qua hệ thống xử lý nước của nhà máy.
4 Nguồn cung cấp nhiên liệu:
Ngoài việc sử dụng điện để vận hành máy móc và thiết bị, nhà máy còn sử dụng các nguồn nhiên liệu như dầu diesel, xăng và nhớt để điều khiển máy phát điện và ôtô vận chuyển.
Sử dụng nguồn nước được cấp từ nhà máy Thiện Tân (công suất 200.000 m 3 / ngày đêm) và nhà máy nước ngầm Nhơn Trạch (công suất 20.000 m 3 / ngày đêm).
Hệ thống cung cấp nước sạch đã được lắp đặt hoàn chỉnh và kéo đến hàng rào khu công nghiệp, bao gồm đồng hồ và đường ống Do đó, các đơn vị trong khu công nghiệp có thể tự đấu nối nước vào hệ thống của mình.
- Tiêu chuẩn nước theo QCVN 01:2009/BYT.
- Giá nước: 6.500VNĐ/m 3 hoặc ~0,311 USD/m 3
Việc quản lý hệ thống thoát nước tại nhà máy là rất quan trọng, vì nước thải chứa nhiều chất hữu cơ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân cũng như cư dân xung quanh Nước thải cần được thu gom và xử lý tại khu vực xa xưởng sản xuất trước khi được xả ra sông.
Trong quá trình sản xuất, việc thu hồi chất thải và chất tẩy rửa trong các công đoạn trung hòa tẩy mùi và tẩy màu là rất quan trọng để hạn chế ô nhiễm môi trường Mỗi loại chất thải cần có biện pháp xử lý riêng biệt Hệ thống thoát nước của nhà máy phải hoạt động hiệu quả, đảm bảo không xảy ra tình trạng ứ đọng, từ đó bảo vệ kết cấu xây dựng.
Hiện tại, khu công nghiệp có trạm xử lý nước thải với tổng công suất 14.000 m 3 / ngày đêm Được thực hiện theo tiêu chuẩn nước thải khu công nghiệp: QCVN 24-2009 [7]
Phí xử lý nước thải: 0,32 USD/m 3 Khối lượng nước thải được tính bằng 80% khối lượng nước cấp [7]
Giao thông vận tải đóng vai trò quan trọng trong việc vận chuyển nguyên vật liệu xây dựng và sản phẩm tiêu thụ của nhà máy Để đảm bảo hoạt động liên tục, nhà máy cần sử dụng các tuyến quốc lộ và sở hữu ôtô tải để đáp ứng nhu cầu xuất nhập nguyên liệu.
Nhà máy thực phẩm sản xuất dầu thực vật hàng ngày cần vận chuyển một khối lượng lớn sản phẩm, do đó, vấn đề giao thông vận chuyển trở nên rất quan trọng Để đáp ứng nhu cầu, việc vận chuyển không chỉ cần nhiều phương tiện mà còn phải diễn ra nhanh chóng.
Giao thông thuận tiện đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của nhà máy, không chỉ trong việc vận chuyển nguyên liệu, vật liệu, nhiên liệu và bao bì vào nhà máy mà còn trong việc phân phối sản phẩm thực phẩm tới các địa điểm tiêu thụ Ngoài ra, việc vận chuyển phế liệu và phụ liệu ra ngoài cũng cần được chú trọng Do đó, việc cải thiện hạ tầng giao thông không chỉ giúp xây dựng nhà máy nhanh chóng mà còn hỗ trợ toàn bộ quy trình sản xuất và phân phối.
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.1 Thời gian sản xuất của nhà máy
Nhà máy sản xuất dầu đậu nành tinh chế hoạt động hiệu quả suốt năm, chỉ nghỉ vào các ngày lễ, Tết và chủ nhật Với tổng thời gian sản xuất là 8 giờ mỗi ngày, nhà máy duy trì hoạt động liên tục trong suốt các ngày làm việc.
Thời gian: Từ 7h đến 16h (nghỉ giữa ca 1 giờ).
Số ngày trong năm: 365 ngày.
Số ngày nghỉ lễ, tết, chủ nhật: 55 ngày.
Số ngày sản xuất: 365 –55 = 310 ngày.
Số ca sản xuất: 310 1 = 310 ca.
Số giờ sản xuất: 310.8 = 2544 giờ.
4.2 Tính cân bằng vật liệu cho quy trình sản xuất
Sử dụng nguyên liệu là hạt đậu nành.
Hàm lượng dầu của hạt đậu nành là 18% so với lượng chất khô. Độ ẩm bột nghiền: 5% Độ ẩm bột sau khi sấy: 4%
Hàm lượng dầu trong khô dầu sau trích ly: 2%
Do nguyên liệu chủ yếu được nhập khẩu, chúng ta không áp dụng định mức hao phí trong quá trình làm sạch và sấy, vì nguyên liệu khi mua vào đã có mức tạp chất dưới 1% và đã được sấy khô đến độ ẩm cần thiết.
Bảng 15 Định mức hao phí trong quá trình tính toán
STT Công đoạn Hao phí (%)
11 Tập màu và tẩy mùi 0,3
12 Vận chuyển trong các đường ống và đóng bao bì 1
Chọn năng suất là 30 tấn/ngày
Nhà máy hoạt động 8h/ngày
Lượng sản phẩm tạo thành:
Lượng nguyên liệu đậu nành được tính:
Nhóm quyết định sản xuất dầu đậu nành từ nguyên liệu nhập khẩu do đảm bảo chất lượng và giảm thiểu chi phí kiểm tra, xử lý so với nguyên liệu địa phương, trong khi nguồn cung đậu nành tại Việt Nam không đủ Nhà máy được đặt tại Khu công nghiệp Nhơn Trạch 3, gần cảng biển và giao thông thuận lợi, giúp dễ dàng vận chuyển nguyên liệu Khu công nghiệp này cũng cung cấp các yếu tố cần thiết cho sản xuất như điện, nhân lực và nước, đồng thời chi phí nhân công và dịch vụ thấp hơn so với khu vực thành phố Hồ Chí Minh.