Luận Văn Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống thiết bị sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo tiêu chuẩn Nhật B

Đồ án tốt nghiệp năm 2011
Đề tài: Thiết kế chế tạo mô hình hệ thống thiết bị sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo tiêu chuẩn Nhật Bản


Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU . 8
Chương 1:Tổng quan về công nghệ sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo ti êu
chuẩn Nhật Bản . 10
1.1. Tổng quan về chitin. 10
1.1.1. Sự tồn tại của chitin trong tự nhi ên. 10
1.1.2. Cấu tạo và tính chất của chitin. . 11
1.1.3. Một số ứng dụng của chitin. 12
1.2. Quy trình công ngh ệ sản xuất chi tin từ phế liệu vỏ tôm theo ti êu chuẩn
Nhật Bản. 14
1.2.1. Tiêu chu ẩn chất lượng chitin d ành cho thị trường Nhật. . 14
1.2.2. Thuyết minh quy tr ình công ngh ệ. 15
1.2.3. Sơ đồ công nghệ. 18
1.2.4. Phân tích quy trình k ỹ thuật. . 20
Chương 2: Thiết kế kỹ thuật hệ thống thiết bị 23
2.1. Yêu cầu kỹ thuật thiết bị. 23
2.2. Chọn phương án thiết kế mô h ình. . 24
2.2.1. Các phương án hi ện hành . . 24
2.2.2. Chọn phương án thiết kế . 25
2.3. Thiết kế mô h ình. 37
2.3.1. Tính toán b ộ khuấy đảo trong th ùng làm việc chính. . 37
2.3.2. Tính toán b ộ gia nhiệt. 41
2.3.3. Tính ch ọn các thiết bị khác. 61
2.4. Xây d ựng bản vẽ kỹ thuật. 64
Chương 3: Thiết kế chế tạo mô h ình h ệ thống thiết bị . 65
3.1. Xác đ ịnh dạng sản xuất. 65
3.2. Quy trình công ngh ệ chế tạo bộ khuấy đảo. . 66
3.3. Quy trình công ngh ệ chế tạo bộ gia nhiệt. 67
3.3.1. Gia công thân v ỏ chính. 70
7
3.3.2. Gia công v ỉ ống ch ùm. 77
3.3.3. Gia công m ặt bích chí nh. 81
3.4. Quy trình công ngh ệ chế tạo bộ xử lý khí. . 84
3.4.1. Phân tích kh ả năng gia công. 84
3.4.2. Phân tích chi ti ết gia công. 84
3.4.3. Ch ọn vật liệu v à phương pháp ch ế tạo phôi. . 85
3.4.4. Các nguyên công công ngh ệ chế tạo bộ xử lý khí. . 88
Chương 4: Quy trình lắp ráp và sử dụng 93
4.1. Thử nghiệm và hoàn chỉnh. 93
4.1.1. Thử nghiệm. . 93
4.1.2. Hoàn ch ỉnh. 94
4.2. Quy trình l ắp ráp. . 95
4.3. Quy trình s ử dụng. 96
4.3.1. Vận hành. . 96
4.3.2. Bảo trì và s ửa chữa. 97
Kết luận và đề xuất ý kiến . 98


LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, ng ành Thuỷ sản của Việt Nam đ ã có những bước
phát triển vượt bậc. Nước ta đã trở thành một quốc gia sản xuất v à xuất khẩu thủy
sản lớn trên thế giới, đặc biệt l à xuất khẩu tôm. Tuy nhi ên, bên cạnh sản phẩm tôm
chế biến được xuất khẩu, một l ượng khá lớn phế liệu của quá tr ình này g ồm vỏ và
đầu đã còn lại hiện ch ưa được chế biến, sử dụng hợp lý và đang là tác nhân chính
gây ô nhiễm môi trường sản xuất. Theo nghi ên cứu của các nh à khoa học trong
thành ph ần cơ bản của vỏ tôm -cua -ghẹ, Chitin chiếm tỷ trọng khá lớn v à có nhiều
tính năng r ất tốt để chế biến th ành các s ản phẩm cao cấp phục vụ sản xuất v à đời
sống xã hội. Vì vậy nhiều qui trình s ản xuất Chitin từ phế liệu chế biến thủy sản đã
được xây dựng để nâng cao hiệu quả quá t rình chế biến và giảm thiểu từ gốc sự ô
nhiễm môi trường của công nghệ chế biến thủy sản
Tuy nhiên cho đ ến nay ở Việt Nam, quá trình s ản xuất Chitin chỉ thực hiện
bằng thủ công năng suất thấ p và gây độc hại khá nghi êm trọng cho người lao động
cũng như làm ô nhiễm môi trường. Thiết kế chế tạo th ành công thi ết bị sản xuất
Chitintừ phế liệu thủy sản , đặc biệt là từ vỏ tômsẽ giúp tăng năng suất lao động,
giảm mức độ độc hại hóa chất cho công nh ân và góp phần công nghiệp hóa -hiện
đại hóa ngành chế biến thủy sản cũng như góp phần nâng cao đời sống x ã hội và
bảo vệ môi tr ường sống.Do nhu cầu cấp thiết của thị tr ường cũng nh ư đời sống xã
hôi, đặc biệt là bảo vệ môi tr ường sốngnên em chọn đồ án tốt nghiệp: “Thiết kế
chế tạo mô h ình h ệ thống thiết bị sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo ti êu
chuẩn Nhật Bản ”.
Đồ ánđược trình bày v ới các nội dung chính sau:
Chương 1: Tổng quan về công nghệ sản xuất chitin từ phế liệu vỏ tôm theo
tiêu chu ẩn Nhật Bản.
Chương 2: Thiết kế kỹ thuật hệ thống thiết bị.
Chương 3: Thiết kế chế tạo mô h ình h ệ thống thiết bị .
9
Chương 4: Quy trình lắp ráp và sử dụng.
Kết luận và đề xuất.


Chương 1:
Tổng quan về công nghệ sản xuất chiti n từ phế liệu
vỏ tôm theo ti êu chuẩn Nhật Bản
1.1. Tổng quan về chitin .
1.1.1. Sự tồn tại của chitin trong tự nhi ên.
Chitin là polymer h ữu cơ phổ biến trong tự nhi ên sau cellulose và chúng đư ợc
tạo ra trung b ình 20g trong m ột năm/m
2
bề mặt trái đất. Trong tự nhiên chitin tồn tại
ở trong cả thực vật v à động vật.
Trong giới động vật, chitin l à một thành phần cấu trúc quan trọng của các vỏ
một số động vật không x ương sống. Ở thực vật chitin có ở th ành tế bào của nấm và
một số tảo chlorophiceoe. Chitosanchính là sản phẩm biến tính của chitin khi xử lý
chitin với kiềm đặc nóng.
Chitin là polysaccharide có đ ạm không độc hại, có khối l ượng phân tử lớn.
Cấu trúc của chitin l à một tập hợp các phân tử li ên kết với nhau bởi các cầu nối
glucozit và hình th ành một mạng các sợi có tổ chức. H ơn nữa chitin rất hiếm tồn tại
ở trạng thái tự do, hầu nh ư luôn luôn liên k ết bởi các cầu nối đẳng trị (coralente) với
protein, CaCO
3
và các hợp chất hữu c ơ khác trong v ỏ tôm, vỏ cua, vỏ ghẹ.
Trong động vật thuỷ sản, đặc biệt trong vỏ tôm hàm lư ợng chitin khá cao từ
14ư35% so v ới trọng lượng khô. V ì vậy, vỏ tôm là ngu ồn nguyên liệu chính để sản
xuất chitin phục vụ cho sản xuất x ã hội.
Việc nghiên cứu sản xuất chitin -chitosan và các ứng dụng của chúng trong sản
xuất phục vụ đời sống l à vấn đề tương đối mới mẻ ở n ước ta. Vào những năm 1978
đến 1980, tr ường Đại Học Thủy Sản (nay là trư ờng Đại Học Nha Trang) đã công bố
quy trình s ản xuất chitin -chitosan nhưng chưa có ứng dụng cụ thể trong sản xuất.
Gần đây, trước yêu cầu xử lý phế liệu thủy sản đông lạnh đang ng ày càng cấp bách,
trước những thông tin kỹ thuật mới về chitin -chitosan cũng như tiềm năng của thị
11
trường của chúng đ ã thúc đẩy các nhà khoa học Việt Nam bắt tay vào nghiên c ứu
hoàn thiện quy trình sản xuất chitin -chitosan đ ồng thời nghiên cứu các ứng dụng
của nó trong lĩnh vực công nghiệp.
1.1.2.Cấu tạo và tính chất của chitin.
1.1.2.1.Cấu tạo của chi tin.
-Từ những nghi ên cứu về sự thuỷ phân chitin bằng enzim hay HCl đậm đặc,
người ta thấy rằng chitin có cấu trúc polymer tuyến tính đư ợc từ các đ ơn vị Nacetyl--D-Glucosamin nối với nhau nhờ cầu nối -1-4glucozit
-Công thức cấu tạo:
-Công thức phân tử:
[C
8H13O5
]
n
n : thay đ ổi tuỳ thuộc v ào từng loại nguy ên liệu
Ví dụ: n= 400 ư500 ở tôm thẻ
n= 700 ư800 ở tôm hùm
n= 500 ư 600 ở cua
-Phân tử lượng M
chitin
= (203,09)
n
phân tử luợng
1.1.2.2.Các tính chất của chitin.
-Chitin có màu tr ắng, không tan trong nư ớc, trong môi tr ường kiềm, axít lo ãng
và các dung môi h ữu cơ ete, rượu Nhưng nó lại hoà tan trong dung d ịch đặc nóng


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Đắc Lộc (2007), Sổ tay công nghệ Chế Tạo Máy tập 1 , Nhà xu ất bản
Khoa Học và Kỹ Thuật, H à Nội.
2. Nguyễn Đắc Lộc (2007), Sổ tay công nghệ Chế Tạo Máy tập 2, Nhà xu ất bản
Khoa Học và Kỹ Thuật, H à Nội.
3. Nguyễn Đắc Lộc (2006), Sổ tay công nghệ Chế Tạo Máy tập 3, Nhà xu ất bản
Khoa Học và Kỹ Thuật, H à Nội.
4. Nguyễn Văn May (2006), Thiết bị truyền nhiệt v à chuyển khối, Nhà xu ất bản
Khoa Học và Kỹ Thuật, H à Nội.
5. Trần Hữu Quế (1998), Vẽ kĩ thuật c ơ khí, Nhà xu ất bản giáo dục.
6. Bùi Đ ức Tài (2008), Thiết kếkỹ thuật thiết bị sản xuất Chitin năng suất 0,5 tấn /
mẻ, Đồ án tốt nghiệp Đại Học, Tr ường Đại Học Nha Trang
7. Hoàng Đ ình Tín (2007), Truyền nhiệt v à tính toán thi ết bị trao đổi nhiệt , Nhà
xuất bảnKhoa Học và Kỹ Thuật, H à Nội.
8. K.P.Misenko (1983), Sổ tay tóm t ắt các đại l ượng hóa lý, Nhà xu ất bản Đại Học
Bách Khoa thành ph ố Hồ Chí Minh.