LỜI MỞ ĐẦU
Xã hội ngày nay càng phát triển đời sống con người ngày càng được cải thiện, đi
cùng với xu thế đó nhu cầu cần sử dụng các sản phẩm của con người ngày càng được
nâng cao. Trong đó lương thực giữ vai trò rất quan trọng, đây là nguồn cung cấp năng
lượng chủ yếu trong khẩu phần ăn hằng ngày và không thể thiếu trong ngành sản xuất
công nghiệp. Tong số các loại cây lương thực cùng với ngô và lúa gạo thì lúa mì là cây
thuộc họ hòa thảo thuộc vào loại có sản lượng cao nhất, được trồng trên nhiều nơi trên
thế giới, tập trung chủ yếu ở các vùng có khí hậu ôn đới, ưa khí hậu ấm khô, cần đất đai
màu mỡ và khả năng chịu lạnh tốt nên chúng có mật ở nhiều nước như Trung Quốc, Ấn
Độ, Mỹ, Nga, Pháp, Canada… Trong các sản phẩm chế biến từ lúa mì thì bột mì là sản
phẩm có giá trị sử dụng cao và được dùng rất phổ biến. Với đặc tính nổi bật, bột mì có
hàm lượng gluten cao mà các loại bột khác không có được, vì vậy ột mì là nguyên liệu
chính và không thể thay thế trong công nghệ sản xuất bánh mì, bánh kẹo, các loại mì ăn
liền…
Việt Nam là nước không trồng được lúa mì do vậy việc nhập khẩu bột mì từ nước
ngoài về sẽ có giá thành cao hơn bột mì sản xuất trong nước. Hơn nữa, quá trình vận
chuyển và bảo quản gặp nhiều khó khan. Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu sử dụng bột mì ngày
càng tăng đồng thời chủ động được nguồn nguyên liệu thì việc thiết kế nhà máy sản xuất
bột mì ở trong nước là rất cần thiết.
Vì vậy em xin trình bày đồ án “thiết kế nhà sản xuất bột mì với năng suất 150 tấn
sản phẩm/ ngày”.
1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
1.1.
Nguyên liệu
1.1.1. Giới thiệu về cây lúa mì
Lúa mì có nguồn gốc từ Tây Nam Á. Việc trồng trọt lúa mì đã bắt đầu lan rộng ra
ngoài khu vực. Vào khoảng năm 300 TCN, lúa mì đã xuất hiện tại Ethiopia, Ấn Độ,
Ireland Và Tây Ban Nha. Khoảng một thiên niên kỷ sau nó tới Trung Quốc.Ngày nay lúa
mì được trồng ở nhiều nơi và là nguồn lương thực chính của nhiều quốc gia trên thế giới.
Sản lượng lúa mì hàng năm khoảng trên 550 triệu tấn, chiếm 28% sản lượng lương thực.
Trung Quốc đứng đầu thế giới về sản lượng lúa mì, tiếp theo là Ấn Độ, Hoa Kì, Nga,
Pháp, Ca-na-da, Austraylia…
1.1.2.
Phân loại lúa mì
Lúa mì rất đa dạng và phong phú, khoảng 20 dạng. chung khác nhau về cấu tạo
bông, hoa, hạt và một số đặc tính khác. Phần lớn là lúa mì dại, chỉ một số loại thuộc lúa
mì được nghiên cứu kỹ như: lúa mì mềm, lúa mì cứng, lúa mì Anh, mì Ba Lan, lúa mì
lùn. Loại được trồng pổ biến nhất là lúa mì mềm và lúa mì cứng.
-
Lúa mì mềm (Triticum vulgare)
Là lại được trồng nhiều nhất, có loại có râu có loại không râu, râu của lúa mì mềm
không hoàn toàn xuôi theo bông mà hơi ria ra xung quanh bông. Hạt bầu dục, màu trắng
ngà đôi khi hơi đỏ. Nội nhũ nữa trắng trong nhưng có loại trắng trong hoàn toàn hoặc đục
hoàn toàn.
-
Lúa mì cứng (Triticum durum)
Lúa mì cứng có bông dày hạt hơn, hầu hết chúng đều có râu, râu dài và ngược lên dọc
theo trục của bông. Hạt của lúa mì cứng dài, màu vàng đôi khi hơi đỏ. Nội nũ trắng trong,
độ trắng trong thường khoảng 95- 100%.
-
Lúa mì Anh (Triticum turgidum)
Cấu tạo bông gần giống lúa mì cứng, bông dày hạt. khi cắt ngang bông có hình tròn
hay bốn cạnh, hạt hình hơi elip. Nội nhũ nữa trắng trong hay đục hoàn toàn.
-
Lúa mì Balan (Triticum polonicum)
2
Bông dài và hơi dẹt, có râu. Hạt dài, dẹt, màu hổ phách hay vàng xẫm, nội nhũ nữa
trắng trong.
-
Lúa mì lùn (Triticum compactum)
Bông ngắn, có loại có râu, có loại không. Tính chất gần giống lúa mì mềm, nhưng hạt
nhỏ, chất lượng bột và bánh kém hơn do đó loại này ít trồng.
Ở Việt Nam bột mì thường được sản xuất từ hạt lúa mì thông thường có tên là triticum
aestivum l. thân cây cao khoảng 1,2m mọc thẳng đứng, lá đơn, có râu dài 6-8 cm. hạt có
màu xanh sang, dạng hình trứng.
1.1.3.
Cấu tạo và tính chất hạt lúa mì
Khác với các hạt hòa thảo khác, lúa mì có phần lưng và phần bụng, phía lưng là
phẳng và có phôi còn phía bụng có rãnh lõm vào dọc theo hạt cho nên khi xác định kích
thước người ta đo chiều dài, chiều rộng, chiều dài của hạt.
Các loại lúa mì khác nhau thì có hình dáng, kích thước, cấu tạo bên trong và thành
phần hóa học khác nhau, nhưng chủ yếu gồm 4 phần chính là vỏ, lớp alơrông, nội nhũ,
phôi.
Bảng 1.1 Tỷ lệ khối lượng từng phần của hạt lúa mì (%)
3
Các phần của hạt
Cực tiểu
Cực đại
Trung bình
Nội nhũ
78,33
83,69
81,60
Lớp alơrông
3,25
9,48
6,54
Vỏ quả và vỏ hạt
8.08
10,80
8,72
Phôi
2,22
4,00
3,14
a) Vỏ
Là lớp bảo vệ cho phôi và nội nhũ khỏi tác động bên ngoài. Thành phần chính của nó
là xenluloza (18- 22%), hemixenluloza và pentozan (43- 45%), hợp chất nitơ (4,5- 4,8%),
tro
(3,5- 5%). Vỏ không có giá trị dinh dưỡng và ảnh hưởng xấu đến chất lượng bột mì trong
quá trình chế biến tách ra được càng nhiều càng tốt.
-
Vỏ quả: gồm nhiều lớp tế bào, chiếm 4- 6% khối lượng tòa hạt. Lớp vỏ quả của
hạt lúa mì mỏng, không được chắc như vỏ trấu của thóc nên khi tác động vật lý sẽ
-
dễ tách ra.
Vỏ hạt: nằm ở phía trong vỏ quả, chiếm 2- 2,5% khối lượng toàn hạt, gồm 2 lớp tế
bào, lớp ngoài là những tế bào xếp khít nhau chứa các chất màu, còn trong là
những tế bào không màu ít thấm nước, vỏ hạt bền và dai nếu dùng lực xay xát khô
thì khó bóc được lớp vỏ này do đó trong sản xuất bột mì người ta thường gia ẩm
và ủ ẩm để tách ra. Vỏ hạt không có giá trị dinh dưỡng, ảnh hưởng xấu đến chất
lượng của bột mì và các sản phẩm do có chứa sắc tố.
b) Lớp alơrông
Lớp này nằm phía trong lớp vỏ, cấu tạo từ một hàng tế bào lớn, thành dày chứa
protein, chất béo, đường, xenlulo, tro và các vitamin B1, B2, PP. Các tế bào trong lớp
alơrông càng gần phôi thì kích thước càng nhỏ dần. chiều dày lớp alơrông phụ thuộc vào
giống hạt và điều kiện canh tác.
c) Nội nhũ
4
Nội nhũ lúa mì chiếm 77- 82% khối lượng toàn hạt, là phần chủ yếu để sản xuất ra bột
mì. Nội nhũ được cấu tạo từ các tế bào lonwscos thành rất mỏng, chứa đầy tinh bột và
các thể protein. Tùy thuộc vào mức độ chứa đầy protein của tế bào, mức độ liên kết của
protein với các hạt tinh bột cũng như kích thước và hình dáng của tinh bột mà nội nhũ có
thể trắng trong, trắng đục hoặc trắng trong từng phần.
Độ trắng trong là một trong các chỉ số chất lượng quan trọng của lúa mì. Nếu loại có
độ trắng trong cao thì nội nhũ ít, cứng, khó nghiền nhưng chất lượng bột cao, làm bánh
tốt.
Gần như tất cả tinh bột của hạt đều tập trung ở nội nhũ (78- 82%), ngoài ra còn có
đường sacaroza (2%), đường khử (0,1- 0,3%), protein (13- 15%), tro (0,3- 0,5%), chất
béo (0,5- 0,8), xenluloza (0,07- 0,12%).
Bột mì tách từ nội nhũ thì trắng đẹp. Bột tách từ nội nhũ và một phần từ lớp alơrông
thì có màu trắng ngà, có nhiều chất dinh dưỡng nhưng khó bảo quản.
d) Phôi
Phôi chiếm 3,24% khối lượng toàn hạt, chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein
(35%), các gluxit hòa tan (25%), chất béo (15%). Phần lớn lượng sinh tố và enzim đều
tập trung ở đây.
Phôi cách nội nhũ bởi lớp ngù, lớp ngù được cấu tạo từ những tế bào có khả năng cho
thẩm thấu các chất hòa tan. Lớp ngù rất quan trọng vì các chất dinh dưỡng từ nội nhũ
sang phôi phải qua đây.
1.1.4.
Thành phần hóa học của hạt lúa mì
Thành phần hóa học trung bình của lúa mì theo % như sau:
-
Nước
Protein
Chất béo
Tinh bột
Xenluloza
Pentoza
Tro
: 14 - 15
: 13 -15
: 2,3 – 2,8
: 65 – 68
: 2,5 – 3,0
:8–9
: 1,8 – 2
5
Ngoài ra trong lúa mì còn có một lượng dextrin, muối khoáng, vitamin, chất men và
một số chất khác. Các chất này phân bố không đều trong từng phần của hạt.
Sự phân bố của các chất trong hạt lúa mì được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 1.2 sự phân bố các chất trong hat lúa mì (xem mỗi chất trong hạt là 100%)
Các thành phần Protein
Tinh bột
Chất béo
Đường
xenluloza
Pentoza
Tro
của hạt
Hạt
100
100
100
100
100
100
100
Nội nhũ
65
100
25
65
5
28
20
Vỏ và alơrông
27
-
55
15
90
68
70
Phôi
8
-
20
20
5
4
10
a)
Protein
Hàm lượng protein của lúa mì dao động trong khoảng lớn từ 9,6 – 25.8%. ngoài
protein còn có một lượng nitơ phi protein chiếm khoảng 0,033 – 0,061%.
Protein lúa mì gồm albumin, globulin, gliadin và glutenin, trong đó chủ yếu là
gliadin và glutenin. Hai protein này chiếm khoảng 70 – 85% tổng lượng protein của lúa
mì. Chúng không hòa tan trong nước nhưng có khả năng hút nước, trương nở tạo thành
một khối dẻo đàn hồi gọi là gluten. Đối với lúa mì bình thường thì lượng gluten tươi
chiếm khoảng 20 - 25% khối lượng hạt.
Chất lượng gluten được thể hiện qua các chỉ số như: màu sắc, khả năng hút nước,
độ đàn hồi và độ căng đứt, độ bền ban đầu và sự thay đổi thể tích khi nướng.
+ Màu sắc: Gluten tốt cho màu sang hoặc hơi vàng, gluten xấu thì màu xám.
+ Khả năng hút nước của gluten: gluten tốt có khả năng hút nước cao. Thường gluten
tươi chứa 65-70% nước hay khả năng hút nước của gluten khô là 190-200%.
+ Độ đàn hồi: Nó biểu hiện khả năng giữ khí của bột.
6
+ Độ căng đứt: cũng đặc trưng cho khả năng giữ khí của bột. Được xác định bằng độ dài
kéo đứt của 2,5g gluten tươi trước thước kẻ ly. Độ căng đứt trung bình vào khoảng 15cm
và có thể dài hơn.
+ Sự thay đổi thể tích gluten khi nướng: Là chỉ số quan trọng đặc trưng độ nở của
gluten.
Để đánh giá chất lượng protein của lúa mì không những chú ý tới hàm lượng và
chất lượng gluten mà cần phải chú ý tới thành phần aminoaxit của protein nữa.
Thành phần protein của lúa mì có khoảng 20 aminoaxit. Trong đó nhiều hơn cả là
leusin, phenyl alamin, chúng tập trung chủ yếu ở nội nhũ. Trong phôi nhiều lizin.
b)
Gluxit
Trong thành phần của lúa mì có nhiều gluxit, trong đó tinh bột chiếm 47 - 73%,
ngoài ra còn có lượng đường khử từ 0,11 - 0,37% saccarozo 1,93 - 3,67% và maltoza
0,93 - 2,63%
Gluxit keo: là các pentozan hòa tan, chủ yếu chứa ttrong nội nhũ của hạt. Gluxit
keo có tính háo nước cao, khi trương nở trong các gluxit keo tạo thành dịch keo có ảnh
hưởng lớn đến tính cách lý học của bột nhào.
c)
Chất tro
trong lúa mỳ có một lượng nhỏ chất tro. Nó phân bố không đều trong từng phần
của hạt, chủ yếu là P, Ca,Mg. Phần lớn chất tro tập trung ở vỏ và phôi.
d)
Chất béo
Hạt lúa mì có một lượng nhỏ chất béo, nó phân ố không đều trong từng phần của
hạt. Sự phân bố chất béo trong hạt chủ yếu tập trung ở phôi và cám còn nội nhũ rất ít.
Thành phần chất béo của lúa mì bao gồm axit béo no và không no như axit panmitic,
xtearic, oleic, linolic, linoleic...
e)
Vitamin
Trong lúa mì có một lượng vitamin gồm vitamin A, nhóm B, H, E, K và một vài
loại khác. Vitamin A, B1, B2, B3, E... Chủ yếu tập trung ở phôi hạt vì vậy thường dùng
cám mì để sản xuất các vitamin này, thường sản xuất ra vitamin E. Nội nhũ có ít vitamin.
7
Các enzym
f)
Đây là những protit có tính xúc tác, trong thời kỳ chín của hạt các enzym tham gia
vào quá trình tổng hợp các chất phức tạp, còn trong thời gian bảo quản hạt thì các enzym
lại xúc tác sự phân hủy các chất phức tạp thành các chất đơn giản. Các enzym chủ yếu
trong lúa mì như:
Enzym thủy phân: proteaza, lipaza..., Các enzym oxy hóa khử, lipoxydaza,
phitaza...
1.2.
Giới thiệu một số dây chuyền sản xuất bột mì
Trong thực tế sản xuất mỗi nhà máy có một quy trình chế biến khác nhau, nhưng
các công đoạn cơ bản thì giống nhau như các công đoạn nghiền, phân loại hỗn hợp
nghiền… tùy vào điều kiện của nhà máy, phương pháp sản xuất mà có thêm bớt một số
công đoạn nhưng vẫn đảm bảo giữ nguyên những công đoạn cơ bản. Sau đây là các quy
trình sản xuất bột mì của một số nhà máy.
1.2.1. Quy trình nhà máy bột mì Việt – Ý
Nguyên liệu , hệ thống tiếp nhận nguyên liệu, nam châm 1, cân, sang tạp chất, xilo
chứa, lưu lượng kế, gia ẩm và ủ ẩm lần 1, gia ẩm và ủ ẩm lần 2, máy xát vỏ, nhân hạt,
cân, nam châm 3, máy xay kép, sàng, máy xay đơn, sàng , bột mịn, cân, xilo chứa, xử lý
tạp chất, xilo đóng, bảo quản và tiêu thu sản phẩm.
Ưu điểm: nguyên liệu qua hai lần gia ẩm và ủ ẩm nên lượng vỏ tách ra được hoàn
toàn, chất lượng bột tương đối tốt.
Nhược điểm: quy trình công nghệ dài và phức tạp.
1.2.2. Quy trình sản xuất bột mì tham khảo
Nguyên liệu , hệ thống tiếp nhận,kiểm tra,phân loại và bảo quản nguyên liệu, máy
tách đá,tạp chất lớn và mịn, máy tách tạp chất bụi bằng không khí, máy chọn hạt, máy xát
vỏ, tách kim loại bằng nam châm, bể chứa gia ẩm có cánh khuấy, xilo gia nhiệt, phểu
chứa hỗn hợp nghiền, nghiền thô (trục có rang), sàng và phân loại sau nghiền, bột thô,
nghiền mịn (trục nhẵn), sàng và phân loại hỗn hợp sau nghiền, bột mịn, tẩy màu, làm
giàu bột (bổ sung thiamin, niacin, riboflavin…), đóng bao bảo quản.
Ưu điểm: quy trình công nghệ đơn giản hơn, số lượng máy móc thiết bị ít.
8
Nhược điểm: quy trình còn sơ sài, ở đây quá trình xát vỏ khô nên lượng vỏ lụa có
thể tách ra không được hoàn toàn. Sản xuất ra bột mì nhưng chất lượng không cao. Nhìn
chung, hai quy trình sản xuất bột mì này dều có các công đoạn chính cơ bản giống nhau.
1.3.
Các phương pháp làm sạch hạt
1.3.1. Làm sạch hạt bằng phương pháp khô
Nguyên tắc: dựa vào sự ma sát giữa các hạt với nhau, giữa hạt và thiết bị làm sạch.
Mức độ làm sạch phụ thuộc vào đặc tính bề mặt của thiết bị (đá nhám, kim bàn chải…).
Ưu diểm của phương pháp: đơn giản dễ thực hiện, làm giảm được độ tro của bột,
ít máy móc, dây chuyền sản xuất đơn giản. Tuy nhiên, do không qua công đoạn làm ẩm
nên khi có tác dụng của bề mặt nhám không những làm tuột một phần vỏ, râu, phôi mà
còn bóc đi từng mảng alơrông, lớp ngoài, và một phần nội nhũ, ở chổ đó các phần tử
bụi,vi sinh vật sẽ bám vào, do đó sẽ ảnh hưởng tới chất lượng bột, hiệu suất thu hồi bột.
Mặt khác, khi qua thiết bị cọ vỏ tỷ lệ hạt gãy tăng mạnh, những mảnh hạt gãy dễ bị nhiễm
vi sinh vật, bụi bám vào nên bị loại bỏ làm cho tỷ lệ thu hồi bột bị giảm xuống.
1.3.2. Làm sạch bằng phương pháp ướt
Nguyên tắc: Nhúng hạt vào trong nước rửa trong một thơi gian nhất định. Cường
độ rửa phụ thuộc vào thời gian hạt nằm trong bể, nhiệt độ nước, lượng nước tiêu hao.
Ưu điểm của phương pháp: làm sạch hạt có hiệu quả hơn phương pháp khô, rửa
sạch được các phần tử khoáng, vi sinh vật trên bề mặt ngay cả trong các rãnh lõm của hạt,
điều mà phương pháp khô không làm được.
Tạp chất nhẹ trong quá trình rửa cũng được tách ra, nhoài ra nó còn làm cho hạt có
độ ẩm tăng lên, vỏ hạt dai hơn thuận lợi cho các quá trình tiếp theo.
Tóm lại, chế biến hạt sơ bộ bằng phương pháp ướt không những làm bề mặt ngoài
hạt sạch hơn mà còn làm thay đổi những tính chất vật lý của hạt, có tác dụng nâng cao
hiệu suất nghiền hạt.
9
CHƯƠNG 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
2.1. Chọn dây chuyền sản xuất
Lúa mì khác với lúa gạo là lúa gạo có lớp vỏ trấu dày, lực liên kết giữa lớp vỏ với
nội nhũ bé nên quá trình làm sạch hạt lúa gạo rất dễ dàng. Còn lúa mì có lớp vỏ mỏng lực
liên kết với nội nhũ lớn, đồng thời hạt lúa mì còn có phía lưng và phía bụng, phía bụng
lõm, nên việc làm sạch bề mặt hạt gặp nhiều nhiều khó khan. Nếu không làm sạch tốt sẽ
làm giảm chất lượng của bột mì thành phẩm.
Các tạp chất có trong nguyên liệu ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng bột thành
phẩm, việc làm sạch nguyên liệu ban đầu có ý nghĩa quan trọng trong việc lựa chọn dây
chuyền sản xuất tương ứng, hiện nay đối với sản xuất bột mì có 2 phương pháp làm sạch.
Làm sạch bằng phương pháp khô.
Làm sạch bằng phương pháp ướt.
Kết luận: Như đã được giới thiệu về 2 phương pháp trên ở chương 1 thì mặc dù
phương pháp ướt có nhiều ưu điểm nhưng do quy trình công nghệ phức tạp, lượng nước
sủ dụng nhiều phải tốn thời gian và chi phí để xử lí nước nên hiện nay, các nhà máy bột
mì hiện đại đều hầu hết sử dụng phương pháp khô. Với các thiết bị công nghệ hiện đại
nên vẫn đáp ứng tốt yêu cầu làm sac làm sạch bề mặt hạt. vì vậy, tôi quyết định sử dụng
phương pháp khô trong thiết kế.
10
Nguyên liệu lúa mì
Hệ thống tiếp nhận
Nam châm 1
Cân
Làm sạch lần 1
Tạp chất
Xilo chứa
Lưu lượng kế
Nam châm 2
Cân
Làm sạch lần 2
11
Tạp chất
Lưu lượng kế
Nước
Gia và ủ ẩm lần 1
Nước
Gia và ủ ẩm lần 2
Máy xát vỏ
Vỏ
Nhân hạt
Cân
Cân
Máy nghiền búa
Hệ nghiền thô 1 : 5
Rây phân loại
Hệ nghiền mịn 1 : 5
Rây phân loại
12
Xilo cám
Đóng bao cám
Bột mịn
Diệt trứng sâu
Xilo chứa
Đóng bao, thành phẩm
13
2.2. Thuyết minh dây chuyền sản xuất
2.2.1. Hệ thống tiếp nhận nguyên liệu và làm sạch sơ bộ
Nguyên liệu đi từ kho được hệ thốngg àu tải, vít tải đưa đến hệ thống nam châm.
Tại đây, một phần các mãnh kim loại có lẫn trong nguyên liệu đượcg iữ lại trước khi qua
cân định lượng. Sau đó, nguyên liệu qua máy sàng tạp chất và kênh hút khí để loại bỏ các
tạp chất nhẹ như rơm rạ, các tạp chất nặng như đất, đá, sỏi, tạp chất nhỏ. Sau đó, nhờ hệ
thống gàu tải, vít tải đưa nguyên liệu vào xilo chứa.
2.2.2. Hệ thống làm sạch lần 1
Lúa sau khi đã làm sạch sơ bộ được lấy qua lưu lượng kế ứng với mỗi xilo. Các
lưu lượng kế này có chức năng trộn các loại lúa với nhau theo một tỷ lệ phù hợp. Lúa sau
đó được vận chuyển qua nam châm để tách kim loại lần 2, qua cân dịnh lượng để xác
định tạp chất ra trong quá trình làm sạch lần 1. Sau đó, lúa được đưa qua máy sàng tạp
chất và kênh quạt hút để làm sạch.
Sau khi qua kênh quạt hút lúa mì được phân làm 2 dòng, dòng lúa nặng có lẫn sạn,
đá sẽ đưa đến máy tách đá còn dòng láu nhẹ hơn sẽ đưa đến máy chọn hạt để tách và loại
ra các hạt lúa có kích cỡ khác nhau ( hạt tròn, hạt dài…) và các hạt ngoại lai trước khi
đưa đến gia ẩm lần 1. Những hạt đủ tiêu chuẩn đượcdđưa qua lưu lượng kế để xác định
lượng nguyên liệu qua đó xác định lượng nước cần gia ẩm.
2.2.3. Hệ thống xử lý láu mì lần 1
Lúa qua máy gia ẩm, được trộn đều trong vít tải, và được ủ trong xilo chứa. Tùy
thuộc vào loại lúa mì mà thời gian ủ ẩm là khác nhau, ủ ẩm lần 1 có thời gian khoảng 12
– 16 giờ. Lúc này, độ ẩm lúa mì đạt khoảng 15,5%.
2.2.4. Hệ thống xử lý lúa mì lần 2
Sau khi ủ ẩm lần 1 xong, lúa mì được đưa qua lưu lượng kế và nhờ vít tải, gàu tải
đưa lúa vào máy gia ẩm lần 2. Tùy thuộc vào độ ẩm đo được sau khi ủ ẩm lần 1 mà điều
chỉnh lượng nước để gia ẩm lần 2. Thời gian ủ ẩm lần 2 nhanh hơn lần 1, ủ ẩm lần 2
khoảng 6 – 8 giờ sao cho độ ẩm lúa mì đạt 16,5%. Sau khi ủ ẩm hai lần, vỏ lúa mì sẽ dai
và liên kết giữa vỏ lúa mì và nội nhũ sẽ yếu nên thuận liowj cho quá trình bóc vỏ và
14
nghiền. Mặt khác, bột mì sẽ có chất lượng cao vì quá trình hút ẩm làm cho các vitamin từ
vỏ sẽ kéo vào nội nhũ.
2.2.5. Hệ thống làm sạch lần 2
Sau thời gian ủ ẩm lần 2, lúa mì từ xilo xuống các van xoay. Sau đó, oxi hóa trong
quá trình bảo quản, bụi trên hạt chứa nhiều vi sinh vật nên phải tách ra. Kênh quạt hút hút
vỏ riêng và lúa riêng, vỏ được đưa đến hệ thống sản xuất phụ, còn lúa thì đượcch uyển
đến cân định lượng để cân từng mẻ rồi cho vào máy nghiền chính. Trước khi vào máy
nghiền, lúa được đưa đến nam châm để tách kim loại còn sót trong lúa, tránh làm hư máy
nghiền
2.2.6. Hệ thống nghiền và sàng
Hệ thống này sử dụng khí động để vận chuyển, gồm nhiều máy nghiền và sàng.
Theo đó, kích thước của hạt và các sản phẩm trung gian giảm dần sau mỗi hệ nghiền. Sản
phẩm sau mỗi hệ nghiền được đưa qua rây phân loại cho đến khi đạt đến kích thước yêu
cầu. Phần không lọt sàng thì được đưa vào hệ nghiền khác cho đến khi thu được sản
phẩm có kích thước đúng yêu cầu. Bột được tách ra qua cân định lượng để cân lượng bột
thu được và đượct hổi đến máy diệt trứng sâu để diệt hết trứng sâu tránh cho trứng sâu nở
ra trong xilo bảo quản bột. Sau một thời gian bảo quản, chất lượngc ủa bột tăng, ta có thể
đóng gói đưa đi tiêu thụ. Trước khi đóng gói phải diệt trứng sâu còn sót trong bột một lần
nữa.
Cám được tách ra sẽ chuyển xuống cân định lượng để xác định lượng cám, nếu
lượng bột thu hồi ít và lượng cám thu hồi nhiều thì cần diều chỉnh lại hệ thống trục của
máy xay. Cám theo đường ống vào xilo chứa cám.
2.2.7. Hệ thống thu hồi và xử lý tạp chất
Vì nhà máy là một hệ thống kín nên bột trong quá trình sản xuất hầu như không
thể rơi ra ngoài, nhờ đó tỷ lệ thất thoát bột của nhà máy là rất ít. Hệ thống này gồm các
cyclon và các thiết bị lọc và thu hồi.
2.2.8. Hệ thống sản xuất phụ
Sau các quá trình làm sạch lần 1, gia ẩm lần 1, gia ẩm lần 2, làm sạch lần 2 các
phế phẩm như vỏ lúa, hạt vỡ, rơm rạ nhờ vít tải, gàu tải, vận chuyển qua cân định lượng
15
rồi chuyển xuống máy sàng cám để phân loại, cám sẽ cho vào xilo chứa cám, còn phế
phẩm chưa đủ kích thước đạt yêu cầu thì xuống nam châm hút kim loại trước khi đưa vào
máy nghiền kiểu búa nghiền đến khi ra cám và được quạt hút hút vào xilo chứa cám. Từ
xilo này cám nhờ máy thổi thổi về xilo cám.
2.2.9. Hệ thống phụ trợ
Hoạt động của nhà máy không thể tiến hành được nếu không có hệ thống khí nén,
hệ thống quạt thổi, quạt hút, hệ thống nước…
Hệ thống khí nén: cung cấp khí cho các pittong, vệ sinh thiết bị…
Hệ thống quạt thổi: dùng để vận chuyển nguyên liệu trong đường ống…
Hệ thống quạt thổi cho các thiết bị lọc và thu hồi.
Hệ thống nước cung cấp nước cho khâu gia ẩm.
16
CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT LIỆU VÀ SẢN PHẨM
3.1. kế hoạch sản xuất của nhà máy trong năm 2015
Nhà máy làm việc tất cả các tháng trong năm. Mỗi tháng được nghỉ ngày chủ nhật, các
ngày lễ
Bảng 3.1. bảng kế hoạch sản xuất của nhà máy
tháng 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Số
26
ngày
làm
việc
Số ca 78
làm
việc
16
26
25
25
26
27
26
25
27
25
27
Cả
năm
301
48
78
75
75
78
81
78
75
81
75
81
903
Giả sử nguyên liệu ban đầu đi làm sạch
Nguyên liệu ban đầu đưa đi làm sạch Qngl = 100 tấn nguyên liệu /ngày
Trong đó, tỉ lệ tạp chất là 3,4%
Giả thiết, trong đó có các loại tạp chất sau:
Bảng 3.2. tỷ lệ và lượng tạp chất có trong nguyên liệu
Nguyên liệu
Tạp chất
nhẹ QTCN
0,5
Tạp chất
nhỏ
QTCNhỏ
1,0
Tạp chất
lớn
QTCL
1,4
Tạp chất
đá sỏi
QTCDS
0,25
Tạp chất
kim loại
QTCKL
0,05
Tạp chất
ngoại lai
QTCNL
0,2
Tỷ lệ tạp chất
%
Lượng tạp chất
tấn/ngày
0,5
1,0
1,4
0,25
0,05
0,2
Tổng lượng tạp chất tách ra trong một ngày:
QTC = 0,5 + 1 + 1,4 + 0,25 + 0,05 + 0,2 = 3,4 (tấn/ngày)
17
3.1.1. Nam châm I
Giả sử sau khi đi qua nam châm I thì lượng tạp chất kim loại được tách ra là 60%
so với tổng lượng tạp chất kim loại.
QKLI = QTCKL x
3.1.2.
60
100
= 0,05 x
60
100
= 0,03 (tấn/ngày)
Sàng tạp chất lần I
Lượng nguyên liệu vào sàng mỗi ngày:
QVàoTCI = Qngl – QKLI = 100 – 0,03 = 99,97 (tấn/ngày)
Giả sử rằng lượng tạp chất tách ra tại sàng tạp chất lần I sẽ loại ra một phần các tạp
chất với tỉ lệ như sau:
Bảng 3.3. tỷ lệ và lượng tạp chất ra tại sàng tạp chất lần I
Loại tạp chất
Tỷ lệ tạp chất %
Lượng tạp chất (tấn/ngày)
Tạp chất nhỏ
60
0,6
Tạp chất lớn
60
0,84
Tạp chất đá sỏi
20
0,05
Tổng lượng tạp chất tách ra tại máy sàng tạp chất lần I:
QTCI = 0,6 + 0,84 + 0,05 = 1,94 (tấn/ngày)
Vậy, lượng nguyên liệu đi ra khỏi sàng tạp chất lần I:
QRa TCI = QVào TCI – QTCI = 99,97 – 1,94 = 98,03 (tấn/ngày)
3.1.3.
Nam châm II
Giả sử rằng khi đi qua nam châm II thì lượng tạp chất kim loại được tách ra là 20%
so với tổng lượng tạp chất kim loại có ban đầu.
QKLII = QTCKL x
3.1.4.
20
100
= 0,05 x
20
100
= 0,01 (tấn/ngày)
Sàng tạp chất lần II
18
Giả sử hao hụt khối lượng khi nguyên liệu từ vít tải, gàu tải đến xilo chứa và từ xilo
chứa qua gàu tải, vít tải đến nam châm là 0,2%. Thì lượng nguyên liệu vào sàng tạp chất
lần II là:
QVào TCII = QRa TCI – (0,2 x
= 98,03 – (0,2 x
100
100
100
100
) – QKLII
) – 0,01 = 97,82 (tấn/ngày)
Giả sử khi nguyên liệu qua sàng tạp chất lần II lượng tạp chất nhỏ và tạp chất lớn
còn lại sẽ bị loại hoàn toàn (nghĩa là 40% tạp chất lớn và 40% tạp chất nhỏ bị loại hết) và
loại 20% tạp chất đá sỏi.
Tổng lượng tạp chất tách ra tại sàng tạp chất lần II là:
QTCII = 0,4 +0,6 + 0,05 = 1,05 (tấn/ngày)
Lượng nguyên liệu đi ra khỏi sàng tạp chất lần II là:
QRa TCII = QVào TCII – QTCII = 97,82 – 1,05 = 96,77 (tấn/ngày)
Cho rằng 50% nguyên liệu sau đó sẽ qua máy tách đá và 50% nguyên liệu sẽ qua
máy chọn hạt.
3.1.5.
Máy tách đá
Giả sử lượng tạp chất đá sỏi được tách ra hoàn toàn (60% so với lượng tạp chất đá
sỏi có ban đầu)
Lượng nguyên liệu vào máy tách đá:
QVào MTD = QRa TCII x
50
100
= 96,77 x
50
100
= 48,385 (tấn/ngày)
Lượng tạp chất đá sỏi tách ra tại máy tách đá là:
QTCMTD = QTCDS x
60
100
= 0,25 x
60
100
= 0,15 (tấn/ngày)
19
Lượng nguyên liệu ra khỏi máy tách đá là:
QRa MTD = QVào MTD - QTCMTD = 48,385 – 0,15 = 48,235 (tấn/ngày)
3.1.6.
Máy chọn hạt
Lượng nguyên liệu vào máy chọn hạt = lượng nguyên liệu vào máy tách đá:
QVào MCH = 48,385 (tấn/ngày)
Lượng tạp chất ngoại lai được tách ra hoàn toàn tại đây là: Q TCNL = 0,2 tấn/ngày.
Lượng nguyên liệu ra khỏi máy chọn hạt:
QRa MCH = QVào MCH – QTCNL = 48,385 – 0,2 = 48,185 (tấn/ngày).
3.1.7.
Máy gia ẩm lần 1
Giả sử hao hụt khối lượng khi nguyên liệu từ máy chọn hạt, máy tách đá qua vít tải
đến máy gia ẩm lần 1 là 0,1%.
Lượng nguyên liệu vào máy gia ẩm lần 1 là:
QVào MGA1 = (QRa MTD + QRa MCH) x
100 − 0,1
100
QVào MGA1 = (48,325 + 48,185) x
100 − 0,1
100
= 96,323 (tấn/ngày).
Độ ẩm ban đầu của lúa mì W1 = 12%, sau khi gia ẩm lần 1: W2 = 15,5%
Lượng nguyên liệu ra khỏi máy gia ẩm 1 để vào xilo ủ ẩm là:
QRa MGA1 = QVào MGA x
3.1.8.
1 − W1
1 − W2
= 96,323 x
1 − 0,12
1 − 0,155
= 100,312 (tấn/ngày).
Máy gia ẩm lần 2
Giả sử hao hụt khối lượng nguyên liệu từ xilo ủ ẩm lần 1 qua vít tải, gàu tải đến
máy gia ẩm lần 2 là 0,1%.
Lượng nguyên liệu vào máy gia ẩm lần 2 là:
20
QVào MGA2 = QRa MGA1 x
100 − 0,1
100
= 100,312 x
100 − 0,1
100
= 100,211 (tấn/ngày).
Độ ẩm lúa mì vào máy gia ẩm lần 2 bằng độ ẩm lúa mì khi ra khỏi máy gia ẩm lần
1: W1 = 15,5%.
Độ ẩm lúa mì sau khi gia ẩm lần 2: W2 = 16,5%.
Lượng nguyên liệu ra khỏi máy gia ẩm lần 2:
QRa MGA2 = QVào MGA2 x
3.1.9.
1 − W1
1 − W2
= 100,211 x
1 − 0,155
1 − 0,165
= 101,411 (tấn/ngày)
Máy xát vỏ
Giả sử hao hụt khối lượng khi nguyên liệu từ xilo ủ ẩm lần 2 qua gàu tải, vít tải đến
máy xát vỏ là 0,1%.
Lượng nguyên liệu vào máy xát vỏ là:
QVàoMXV = QRaMGA2 x
100 − 0,1
100
= 101,411 x
100 − 0,1
100
= 101,309 (tấn/ngày)
Giả sử hao hụt tại máy xát vỏ là 0,5%. Lượng tạp chất tách ra tại máy xát vỏ:
QTCMXV = QVào MXV x
0,5
100
= 101,309 x
0,5
100
= 0,506 (tấn/ngày)
Lượng nguyên liệu ra khỏi máy xát vỏ:
QRa MXV = QVào MXV – QTCMXV = 101,309 – 0,506 = 100,803 (tấn/ngày)
3.1.10. Nam châm III
Giả sử lượng kim loại còn lại (20% tổng lượng kim loại) được tách ra toàn bộ.
Lượng tạp chất kim loại tách ra tại đây:
QKLIII = QTCKL x
20
100
= 0,05 x
20
100
= 0,01 (tấn/ngày).
21
Lượng nguyên liệu ra khỏi nam châm III để đi nghiền:
QRa NCIII = QRa MXV – QKLIII = 100.803 – 0,01 = 100,793 (tấn/ngày).
3.2.
Tính cân bằng trong công đoạn nghiền thô
Lượng nguyên liệu sạch vào công đoạn nghiền là QS = 100,793 (tấn/ngày).
3.2.1. Hệ nghiền thô I và rây tương ứng
a) Lượng nguyên liệu vào
Nguyên liệu vào máy nghiền thô I là 100% nguyên liệu sạch (QS).
Do đó:
QVào NTI = QRa NCIII = 100,793 (tấn/ngày).
b) Lượng nguyên liệu ra
Giả thiết:
+ Tỷ lệ % nguyên liệu vào máy nghiền thô II là 66,75%.
+ Tỷ lệ % bột loại II thu được là 2,8%.
+ Tỷ lệ % nguyên liệu đi làm giàu tấm và tấm lõi N1 là 21,2%.
+ Tỷ lệ % nguyên đưa đi làm giàu tấm và tấm lõi N2 là 9,0%.
+ Tỷ lệ % nguyên liệu tổn hao trong quá trình nghiền và rây là 0,05%.
+ Tỷ lệ % bột đi lọc túi là 0,2%.
Tổng sản phẩm nguyên liệu sạch QS ra:
C% = 66,75% + 2,8% + 21,2% + 9,0% + 0,05% + 0,2% + = 100 %
3.2.2. Hệ nghiền thô II và rây tương ứng
a) Lượng nguyên liệu vào
Lượng nguyên liệu vào máy nghiền thô II bằng 66,75% nguyên liệu đi ra từ máy
nghiền thô I. Nên lượng nguyên liệu vào máy nghiền thô II là:
100,793 ×
QVào NTII =
66.75
100
= 67,279 (tấn/ngày).
22
b) Lượng nguyên liệu ra
Giả thiết:
+ Tỷ lệ % nguyên liệu vào máy nghiền thô III là 39,4%.
+ Tỷ lệ % bột loại I thu được là 5,5%.
+ Tỷ lệ % nguyên liệu đi làm giàu tấm và tấm lõi N4 là 14,0%.
+ Tỷ lệ % nguyên đưa đi làm giàu tấm và tấm lõi N2 là 7,5%.
+ Tỷ lệ % nguyên liệu tổn hao trong quá trình nghiền và rây là 0,05%.
+ Tỷ lệ % bột đi lọc túi là 0,3%.
Tổng % sản phẩm nguyên liệu sạch QS ra:
C% = 39,4% + 5,5% +14,0% + 7,5% + 0,05% + 0,3% = 66,75%
3.2.3.
Hệ nghiền thô III và rây tương ứng
a) Lượng nguyên liệu vào
Nguyên liệu vào máy nghiền thô III
+ Từ hệ nghiền thô II:
39,4%
+ Từ sàng gió N1:
8,98%
+ Từ hệ nghiền mịn I:
2,7%
C% vào = 39,4% + 8,98% + 2,7% = 51,08% nguyên liệu sạch Q S
QVào NTIII = QS x
51,08
100
100,793 ×
=
51,08
100
= 51,485 (tấn/ngày).
b) Lượng nguyên liệu ra:
Giả thiết:
+ Tỷ lệ % nguyên liệu vào máy nghiền thô IV là 26,63%.
+ Tỷ lệ % bột loại I thu được là 4,5%.
23
+ Tỷ lệ % nguyên liệu đi làm giàu tấm và tấm lõi N3 là 12,5%.
+ Tỷ lệ % nguyên đưa đi làm giàu tấm và tấm lõi N4 là 7%.
+ Tỷ lệ % nguyên liệu tổn hao trong quá trình nghiền và rây là 0,05%.
+ Tỷ lệ % bột đi lọc túi là 0,4%.
Tổng % sản phẩm nguyên liệu sạch QS ra:
C% = 26,63% + 4,5% + 12,5% + 7,0% + 0,05% + 0,4% = 51,08%.
3.2.4. Hệ nghiền thô IV và rây tương ứng
a) Lượng nguyên liệu vào
Nguyên liệu vào máy nghiền thô IV, Qvào NTIV
+ Từ hệ nghiền thô III:
26,63%
+ Từ sàng gió N4:
4,5%
Vậy:
C% vào = 26,63% + 4,5% = 31,13% nguyên liệu sạch QS.
100,793 ×
QVào NTIV =
31,13
100
= 31,376 (tấn/ngày)
b) Lượng nguyên liệu ra
Giả thiết:
+ Tỷ lệ % nguyên liệu vào máy nghiền mịn IV là 7,0%.
+ Tỷ lệ % bột loại II thu được là 4,0%.
+ Tỷ lệ % nguyên liệu đi vào hệ nghiền mịn V là 9,8%.
+ Tỷ lệ % nguyên liệu đưa đi đập vỏ là 9,9%.
+ Tỷ lệ % nguyên liệu tổn hao trong quá trình nghiền và rây là 0,03%.
+ Tỷ lệ % bột đi lọc túi là 0,4%.
Tổng % sản phẩm nguyên liệu sạch QS ra:
24
C% = 4,0% + 7,0% + 9,8% + 9,9% + 0,03% + 0,4% = 31,13%.
3.2.5. Hệ nghiền thô V và rây tương ứng
a) Lượng nguyên liệu vào
Nguyên liệu vào máy nghiền thô V:
Từ máy đập vỏ: C% vào = 8,88% nguyên liệu sạch QS.
100,793 ×
QVào NTV =
8,88
100
= 8,950 (tấn/ngày)
b) Lượng nguyên liệu ra
Giả thiết:
+ Tỷ lệ % nguyên liệu đi làm cám là 5,56%.
+ Tỷ lệ % bột loại II thu được là 3,0%.
+ Tỷ lệ % nguyên liệu tổn hao trong quá trình nghiền và rây là 0,02%.
+ Tỷ lệ % bột đi lọc túi là 0,3%.
Tổng % sản phẩm nguyên liệu sạch QS ra:
C% = 5,56% + 3,0% + 0,3% + 0,02% = 8,88%.
3.3.
Tính toán cho hệ làm giàu tấm và tấm lõi
3.3.1. Sàng làm giàu tấm N1
a) Lượng nguyên liệu vào: Nguyên liệu vào sàng gió N1, QvàoN1
Nguyên liệu vào sàng gió N1 từ hệ nghiền thô I:
C% vào = 21,2% nguyên liệu sạch QS.
100,793 ×
QVàoN1=
21,2
100
= 21.368 (tấn/ngày).
b) Lượng nguyên liệu ra
Giả thiết:
25