Tải bản đầy đủ
CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN VỀ SẢN XUẤT

Tải bản đầy đủ

GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quy
− Chuẩn bị nguyên liệu: 11 kg gạo tấm, 150g men, 0.002 L dầu DO, 260 L
nước, 0.1 kg lá dứa đã được rửa sạch.
− Nấu cơm: gạo được cho vào nồi, sau đó cho nước vào. Lượng nước cho vào
được tính toán sao cho cơm sau khi nấu không nhão, không bị sống hay bị khô. Tỉ
lệ gạo nước khoảng 1:1 theo thể tích.
− Trộn men: Cơm sau khi nấu chín được trãi đều trên một bề mặt phẳng để
làm nguội xuống nhiệt độ thích hợp cho việc trộn men rượu, do nếu cơm nóng sẽ
làm mất hoạt tính của men. Men rượu được trộn vào bằng cách: rắc đều lên bề mặt
lớp cơm với tỷ lệ thích hợp tùy theo hướng dẫn trên từng loại men, dùng tay đảo
trộn cho men phủ đều vào cơm. Nhiệt độ trộn men thích hợp từ 32-35oC.
− Ủ cơm: Sau khi trộn men, cho tất cả hỗn hợp vào thiết bị ủ lên men của cơ
sở, đậy nắp kín để bắt đầu quá trình lên men rượu. Chú ý, tránh cho không khí tiếp
xúc với hỗn hợp trong quá trình ủ cho. Ủ hỗn hợp trong khoảng 3 ngày. Sau đó cho
nước vào rồi ủ tiếp 2 ngày.
− Chưng cất: Sau khi hỗn hợp ủ được 5 ngày thì ta tiến hành chưng cất để thu

Lấy hèm
ra khỏi
nồi

Lấy rượu
sau khi
được làm
lạnh

Thay
nước làm
lạnh

Đun sôi

Cho hỗn
hợp cơm
vào nồi

được rượu thành phẩm.

Hình 2.2: Quy trình chưng cất rượu
 Mô tả quy trình chưng cất rượu:
Quá trình chưng cất rượu nhằm tách hỗn hợp rượu và nước có nhiệt độ sôi khác
nhau. Ở áp suất thường, rượu sôi và bốc hơi ở 78 oC, còn nước là 100oC. Khi chưng
cất, rượu được tách ra khỏi nước nhờ bay hơi ở nhiệt độ thấp hơn nước. Quá trình
chưng cất được tiến hành bằng cách đun sôi hỗn hợp cơm đã được ủ lên men, hơi
rượu bay lên gặp thau đựng nước làm lạnh, ngưng tụ lại thành giọt, rơi vào thanh
dẫn rượu (được cơ sở thiết kế riêng), rồi chảy ra dụng cụ chứa rượu. Dung dịch
Nhóm 2

GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quy
rượu thu được có màu trắng đục, có mùi thơm đặc trưng và nồng độ rượu sẽ giảm
dần theo thời gian chưng cất. Tùy theo yêu cầu của khách hàng mà ta có thể tiến
hành pha trộn các loại rượu thu được ở các khoảng thời gian chưng cất khác nhau
để tạo ra rượu có nồng độ rượu khác nhau.
2.2.

Tình hình sản xuất thực tế

• Cơ sở sản xuất theo hộ gia đình nên có quy mô nhỏ, quá trình sản xuất diễn
ra liên tục. Trong 1 tháng, cơ sở sản xuất rượu trung bình là 28 ngày.
• Thể tích và chất lượng sản phẩm rượu thu được gần như là như nhau trong
mỗi lần nấu. Trong những ngày quá nóng hay nắng nóng kéo dài rượu có thể giảm
chất lượng và bị chua, tuy nhiên thời gian này trong năm rất ngắn nên cũng không
ảnh hưởng tới quá trình sản xuất.
• Mỗi lần chưng cất thu được khoảng 9 L rượu gốc ( rượu có độ cao 50-55 độ
khi nguội) và khoảng 4 L rượu nhạt( rượu có độ nhạt 20-22 độ, gần giồng nước lã,
nhưng vẫn có mùi rượu, dùng để pha chế với rượu gốc cho vừa uống). Tính trung
bình một lần nấu rượu ta có khoảng 15 L rượu với độ vừa uống, khoảng 40 độ. Giá
rượu ở mức 40 độ là 14000 đồng / L.
• Tuy nhiên, không phải mỗi ngày đều bán hết số rượu nấu ra. Nên đẻ bảo
quản rượu, cơ sở có thể cất ở dạng rượu gốc để tránh hao hụt về mặt chất lượng.
Trung bình mỗi ngày thu nhập của cơ sở khoảng 100.000 đồng từ việc bán rượu.
2.3.

Các nguyên liệu đầu vào chủ yếu
Bảng 2.2: Các nguyên liệu, nhiên liệu sử dụng cho 1 lần nấu rượu

Nguyên

Sử dụng cho

Nguồn gốc

nhiên liệu

công đoạn

nguyên liệu

Gạo tấm

Nấu cơm

Mua ở chợ

Giá thành

Lượng sử
dụng/lần nấu

11.000/kg

11 kg

50.000/kg

0.15 kg

Giá điện trung

20 L

Men Hải Anh
Men

Ủ cơm

Quang, mua ở
chợ

Nước
Nhóm 2

Ủ cơm

Bơm ở giếng

10

GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quy
bình khoảng
Chưng cất rượu
Củi

Dầu

Lá dứa

Chưng cất rượu

Tự khai thác ở

và nấu cơm

rừng

Chưng cất rượu
(nhóm lửa)
Chưng cất

1500đ/kWh

240 L

0

10 kg

22.000đ/L

0.002 L

4000đ/kg

0.1 kg

Dầu DO, mua ở
các tiệm xăng
dầu
Mua ở chợ

Hình 2.3: Tấm dùng cho nấu cơm

Nhóm 2

11

GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quy

Hình 2.4: Men dùng để ủ cơm.

Hình 2.5: Nước dung trong công đoạn ủ cơm

Nhóm 2

12

GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quy

Hình 2.6: Nước và củi dùng cho giai đoạn chưng cất rượu.
2.4.

Định mức

Bảng 2.3: Các định mức tiêu thụ nguyên liệu và phát sinh chất thải của sản xuất
rượu (cho 100L rượu)

Nhóm 2

Định mức nguyên liệu/ chất thải

Số liệu

Nước ( L/100L rượu )

2070

Củi (kg/ 100L rượu )

67

Điện ( kWh/100L rượu)

0.51

Gạo ( kg/100L rượu )

70

Men ( g/100L rượu)

1000

Dầu DO (L/100L rượu)

0.013

Lá dứa (kg/ 100L rượu)

0.067

Tro ( kg/ 100L rượu)

12

Than ( kg/100L rượu)

19

Hèm ( kg/100L rượu)

200
13

GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quy
Nước thải (L/100L rượu)

Nhóm 2

1867

14

GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quy

CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ
3.1. Sơ đồ dòng chi tiết
 Quy trình sản xuất của cơ sở gồm nhiều giai đoạn:
− Giai đoạn chuẩn bị: chuẩn bị các nguyên vật liệu, dụng cụ, thiết bị cho quy
trình sản xuất rượu.
− Giai đoạn chưng cất rượu: Nấu hỗn hợp cơm rượu, cho hơi rượu bốc hơi để
thu được sản phẩm
− Giai đoạn thu sản phẩm: Thu lấy dung dịch rượu từ quá trình chưng cất rượu.
 Trọng tâm đánh giá SXSH mà đội đã chọn là công đoạn chưng cất rượu, vì
đây là giai đoạn phát thải nhiều nhất, sử dụng nhiều nhiên liệu nhất, thất thoát nhiệt
nhiều nhất, gây lãng phí cho quá
Hỗntrình
hợp sản
lên xuất.
men Cụ thể:
− Đốt cháy lượng củi lớn (7/10kg)
Cơm
− Phát ra khí thải, khói bụi.
− Than, củi dư còn lại sau quá trình chưng cất.
Men
− Sinh ra tro, than, mụi than bám vào nồi.
nồi cất.
− Thất thoát nhiệt trong quáCho
trìnhvào
chưng
Nước
− Tiêu tốn nhiệt cho quá trình làm lạnh nước trong thau.
Nồi− Sử dụng nước làm lạnh nhiều (240L).
Củi
Dầu

Nhóm lửa

Đun nóng

Bếp

Than, củi chưa
cháy hết
Nước

Nồi

Nhiệt

Nước làm
lạnh
Hơi rượu
Hệ thống
dẫn hơi
rượu
Nhómcụ
2 đựng rượu
Dụng
sau khi ngưng tụ

Khí sinh ra từ
quá trình đốt
Khí sinh ra từ
quá trình đốt

Củi
Hỗn hợp
cơm
Lá dứa

Hỗn hợp rơi vãi

Tro
Ngưng tụ hơi
rượu

Rượu thành phẩm

Hèm
Than
Nước
nóng
Nước trong
hèm

15

GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quy

Hình 3.1: Sơ đồ dòng chi tiết cho giai đoạn chưng cất rượu
Trong quá trình chưng cất hỗn hợp cơm rượu gồm có:

Nhóm 2

16

GVHD: TS. Nguyễn Vinh Quy


22kg cơm tấm

• 20L nước trong men

• 100g lá dứa
• 240L nước làm lạnh

• 150g men rượu
Chất đốt được sử dụng là củi 7kg sẽ tạo ra 2kg than, một lượng khói thải và nhiệt
lượng làm bay hơi rượu có trong hỗn hợp.
Sử dụng nước làm ngưng tụ hơi rượu với tổng thể tích cần sử dụng là 240L tương
ứng lượng nước nóng loại thải là 240L.
Sau khi chưng cất, lượng còn lại trong hỗn hợp (hèm + nước) sẽ được loại bỏ
khoảng 30kg.
Như vậy sau khi chưng cất sẽ phát sinh ra 3 dòng thải:
• Rắn: hèm, than, bụi, tro.
• Lỏng: nước còn lại trong hèm, nước sau khi dùng làm nguội.
• Khí: khí do đốt cháy củi.

Nhóm 2

17

3.2. Cân bằng vật liệu
Cơm sau khi nấu chín, ủ men
(cơm+men+nước):42 kg
Tro than: 2kg

Lá dứa: 100g

Đun nóng hỗn hợp

Củi khô: 7kg

Khói:?
Hèm: 20kg

Hơi rượu sinh ra

Nước lạnh: 240L

Ngưng tụ hơi rượu

Nước thải: 240L

Rượu thành phẩm:
15L
Hình 3.2: Cân bằng vật liệu ở giai đoạn chưng cất
3.3. Cân bằng năng lượng
3.3.1. Phương trình cân bằng năng lượng
Nhiệt lượng tỏa ra của hệ A = Nhiệt lượng thu vào của hệ B + Nhiệt lượng tổn
thất.

QtỏaA = QthuB + Qtổn thất

Trong đó : Q = m.C.

. (m là khối lượng của vật thu hay tỏa nhiệt, C là nhiệt dung

riêng của vật thu hay tỏa nhiệt,

là độ tăng hay giảm nhiệt độ).

− Nếu

có t2 > t1: thì đó là vật thu nhiệt.

− Nếu

có t2 < t1: thì đó là vật tỏa nhiệt.

3.3.2. Các thông số tỏa nhiệt, thu nhiệt và hao hụt
− Khối lượng nồi nấu rượu (nồi nhôm) là m gam.
Nhóm 2

18

− Nhiệt dung riêng của nồi nhôm = 880 J/KG.K
− Nhiệt độ ban đầu của nước 250C.
− Nhiệt dung riêng của nước 4200J/KG.K.
− Nhiệt lượng của củi khô Qcủi = 10.10^6j/kg.
− Khối lượng của củi khô là 7 kg/lần chưng cất.
3.3.3. Phân tích cân bằng năng lượng.
Bảng 3.1: Phân tích cân bằng năng lượng cho công đoạn chưng cất rượu trong một
lần nấu.
Năng lượng vào

Năng lượng có ích

Năng lượng tổn thất

hệ thống
Nhiệt lượng tỏa ra

- Nhiệt lượng để nấu - Nhiệt lượng để làm nóng nồi nhôm

của 7kg củi khô

40kg hỗn hợp lên

(100%)

men

Qcủi = 10.10^6j/kg

nấu rượu có thể tích 10 L là A3%.

(20 kg cơm - Hao hụt vào môi trường bao gồm
tâm, 0,15 kg mem, 20
nhiệt tỏa ra để làm nóng không khí
L nước ủ) là A1%.
xung quanh, khói lò, ống dẫn qua hệ
- Nhiệt lượng cung cấp

thống làm lạnh, độ ẩm môi trường là

cho 0,1kg lá dứa là
A2%.

A4%.
- Nhiệt lượng tổn thất qua 8 lần thay
nước làm lạnh (240 L nước) là A5%

Nhiệt lượng tỏa ra Nhiệt lượng để đốt giấy Nhiệt lượng hao hụt vào không khí
của 0,002 L dầu nhóm lửa là B1%

xung quanh, độ ẩm môi trường là

DO là 100%.

B2%.

 Kết luận:
Qcủi = (A1% + A2%) + (A3% + A4% + A5%)
Trong đó: A1% + A2% = 30%
A3% + A4% + A5% = 70%
Nhóm 2

QDO = B1% + B2%.
Trong đó:
B1% = 40%, B3% = 60%
19