chitin-bùi Đức tài

8/8/2019 chitin-Bi c Ti

1/82

B GIO DC V O TOTRNG I HC NHA TRANG

KHOA C KH------------------

BI C TI

THIT K K THUT THIT B

SN XUT CHITIN NNG SUT 0,5 TN/M

N TT NGHIP I HC

CHUYN NGNH: CH TO MY

Nha Trang, thng 11 nm 2008
http://www.pdfxviewer.com/http://www.pdfxviewer.com/


2/82


3/82


4/82


5/82


6/82


7/82


8/82


9/82


10/82


11/82


12/82


13/82


14/82

Nguyn li u

Ngm trong Na

R a trung tnh

Ngm trong HCl

R a trung tnh

Ngm trong HCl

R a trung tnh

T y mu b ng NaOCl ho c H2O2

R a trung tnh

Chitin

N u trong NaOH

R a trung tnh

S y kh

NaOH(35-50%)t0= (80-140

0C)

(0,5-10h)

t0

phng

24h


15/82

- Nh n xt:

- y l quy trnh t ng h p t cc quy trnh s n xu t tr c . S n ph m

chitosan s n xu t theo quy trnh ny c mu tr ng p, cc ch t mu c lo i b

s ch trong qu trnh t y mu. Hm l ng protitd v khong ch t cn l i trong

chitin th p, chitosan thu c c tnh a d ng cao, tu theo t ng ng d ng m s

d ng cho ph h p.

- Qu trnh tch protitd c th c hi n b ng ngm trong Na 2CO3 ho c NaOH.

S d ng Na2CO3 cho ta ch x l nh h n nn d n t i chitosan c phn t

l ng l n h n.

- Ch c a qu trnh tch khong khc nhau, ch ra s lin quan gi a n ng

v nhi t c a qu trnh x l, ng th i n nh h ng m nh n chu i

chitin v chitosan thu c.

- Trong quy trnh s n xu t ny c dng ch t t y mu nn mu s c c a chitin

v chitosan thu c tr ng u p, tuy nhin ph i xt t i nh h ng c a qu

trnh t y mu n ch t l ng chitosan nh phn t l ng v nh t.

- Qu trnh kh acetyl c ti n hnh v i cc i u ki n x l khc nhau nn

cho ra cc s n ph m chitosan cu i cng v i tnh ch t r t a d ng, khc nhau v

kh axetyl, phn t l ng v nh t.

.- V tm hm c r a s ch v s y kh 100 C, c kh khong b ng cch

ngm trong HCl 2N v i t l w/v = 1/10 nhi t phng trong th i gian t=5h,

sau em r a trung tnh r i s y kh 1000C, v nghi n thnh b t mn r i ti p

t c ngm trong dung dch HCl 2N v i t l w/v = 1/2,5 c ng nhi t ph ng

trong th i gian 48h sau li tm thu ph n b v em r a trung tnh. Ngm b b t

r a trong dung dch NaOH 1N v i t l w/v 1/2,5 nhi t t=1000C trong

th i gian t=42h r i em ly tm thu ph n b v ti n hnh r a trung tnh. Sau l i

ti p t c ngm trong dung dch NaOH 1N v i t l v nhi t nh trn, trong th i

gian t=12h r i em ly tm thu b. Ti p theo r a trung tnh v em lm s ch b ng

cch ly tm v i cc ch t theo th t : n c, ethanol, ether v lm kh ta thu c

s n ph m chitin d ng b t kem.


16/82

HCl 2M

t0

phng

5h

w/v=1/10

HCl 2M

t0

phng

48hw/v=1/2,5

aOH1M

t0=100

0C

42hw/v=1/2,5

V tm hm

Ngm HCl

R a trung tnh, s y kh

Nghi n mn

Ngm HCl

Ly tm

R a trung tnh

Ngm NaOH

Ly tm

R a trung tnh

Ngm NaOH

Ly tm

R a trung tnh

R a s ch b ng ly tm

Lm kh

Chitin d ng b t mu kem

aOH1M

t0=100

0C

42hw/v=1/2,5


17/82

- Nguyn li u (v tm) s ch c em i h p chn, ph i kh, sau xay nh .

Ti n hnh kh protein b ng dung dch NaOH 3,5% v i t l w/v = 1/10 nhi t

t=65C trong th i gian t=2h r i v t ra r a trung tnh, sau ngm trong HCl

1N v i t l w/v = 1/10 nhi t phng trong th i gian t=2h r i v t ra ri ti n

hnh t y mu cc ch t mu h u c b ng aceton v i t l w/v = 1/5, nhi t

phng trong th i gian 30 pht, v t ra v r a s ch sau t y mu l i b ng NaOCl

0,135% v i t l w/v = 1/10 nhi t phng trong th i gian t= 6 pht r i v t ra

r a trung tnh ta thu c chitin. Sau ti n hnh deacetyl chitin b ng NaOH

40% t l w/v = nhi t t= 85C trong th i gian t=4h r i em r a trung tnh

thu c chitosan.

- u i m :

+ Th i gian s n xu t ng n, s n ph m c mu s c p, s ch do c 2 b c kh

s c t .

- Nh c i m :

+ Do NaOCl l m t ch t oxy ha m nh, nh h ng n m ch polymer, do

nh t c a s n ph m gi m r r t. M t khc aceton r t t ti n, t n th t nhi u,

gi thnh s n ph m cao. Ch a k n cc y u t an ton s n xu t, cng ngh ny

kh p d ng trong i u ki n s n xu t c a n c ta hi n nay.


18/82


19/82

- Nguyn li u s d ng l v tm, v cua v ph li u c a cc nh my ch bi n

thu s n. Qu trnh deacetyl c th c hi n nhi u m c n ng NaOH, th i

gian v nhi t . N u dng n ng NaOH th p th ph i tng th i gian x l th

chitosan thnh ph m m i t dactyl cao, ngoi ra vai tr c a nhi t c ng

c th hi n r trong vi c tch nhm acetyl khi s n xu t chitosan.

- Nh n xt:

+ y l m t quy trnh c nghin c u y v nh h ng c a ch x

l deacetyl (n ng , nhi t , th i gian) n ch t l ng chitosan ( nh t,

deacetyl). Quy trnh ny c ngha cao v n p ng c yu c u th c t s

Nguyn li u

Ngm HCl

R a trung tnh

Ngm NaOH

R a trung tnh

Chitin

Deacetyl trong NaOH c

R a trung tnh

S y kh

HCl 10%t0

phng

12h

NaOH 8%

t0

phng

12h

NaOH (35-40%)

t0

= (80-1000C)

=(5-6,5h)


20/82

19

d ng chitosan r t a d ng, tu v o m c ch ng d ng m c n c nh t v

deacetyl khc nhau.

- Nh n xt:

+ S n ph m c ch t l ng kh t t, Chitin c mu tr ng p. xong th i gian

ch bi n cn kh di, s d ng nhi u ch t oxy ho d l m nh h ng n nh t

c a s n ph m.

V tm kh

Ngm HCl

R a trung tnh

Ngm NaOH

R a trung tnh

T y mu

Ngm NaOH

S y kh

HCl 6N

t0

phng

= 48hw/v = 1/2,5

NaOH 8%

t0 = 1000C

= 2h

KmnO4 1%Na2S2O3 1,5%

H2SO4 10%

NaOH 40%

t0 = 800C

=24hw/v = 1/1


21/82

20

- Nh n xt:

+ Th i gian s n xu t c rt ng n, s l protein v deacetyl nhi t cao

nn ch t l ng chitosan gi m i, hi u xu t thu h i cao.

+ Nh ng quy trnh s n xu t chitin-chitosan hi n nay n c ta u c s n

xu t th cng theo nh ng cng o n ri ng bi t. Do th i gian s n xu t di,

nng su t khng cao. V v y, v n t ra l ph i rt ng n th i gian s n xu t

b ng vi c nng cao nhi t , g p chung cc cng o n vo m t mynh ng

ch t l ng chitin-chitosan ph i t yu c u chung.

V tm

R a s ch, s y kh, xay nh

Ngm HCl

R a s ch, s y kh

Ngm NaOH

R a trung tnh

R a b ng n c c t

S y kh (1000C)

HCl 12%

t0

phng

= 6h

NaOH 15%

t0

= 1500C

1h


22/82

21

- Thi t k thi t b s n xu t chitin - chitosan c n ph i a ra cc quy trnh h p

l. T cc quy trnh trn, em ch n quy trnh s n xu t chung sau lm c s cho

vi c thi t k thi t b.

- Chitin, chitosan v cc d n xu t c a n c ng d ng nhi u trong ph gia

th c ph m, trong tc nhn bao gi v ch bi n n c u ng.

- Chitin v chitosan c th cung c p ch t x trong kh u ph n n r t an ton.

Cc nghin c u g n y cho bi t: Cc loi ng v t s pht tri n bnh th ng khi

tiu th 10% chitin c trong kh u ph n th c n hng ngy.

- Chitosan dng lm ch t ph gia, lm kem bi m t ch ng kh da, thu c lm

m m da, lm tng kh nng ho h p sinh h c gi a kem thu c v da. Do b n ch t

HCl 12%

t0

phng

= 6h

NaOH 15%t0

= 950C

= 1h

Nguyn li u(v tm)

R a s ch, c t v p

Ngm HCl

R a s ch, s y kh

Ngm NaOH

R a trung tnh

R a b ng n c c t

S y kh (800C)

HCl 4%

t0

= (65-800C)

= 3hw/v = 1/3

NaOH 3,5%t0

= 850C

= 2hw/v = 1/10


23/82

22

c a chitosan c nh d dng trn bi u b da b i nhm NH4+

lin k t v i nhm

axt trong c u t o l p t bo s ng ho c a da, sau khi c nh chitosan c n c

nhi u nhm NH4+

th a c g n v i nh ng ch t gi n c ho c nh ng ch t l c

tia c c tm, v v y chitosan l g ch n i gi a ho t ch t c a kem v da.

- Chitin v chitosan c hng lo t ng d ng trong v n chm sc s c kho

cho con ng i, nh thu c m lm lnh v t th ng, thu c ch a b ng da....

- Chitosan c tc d ng lm tng qu trnh ti t o m, tng li n vi t th ng,

khng gy c cho t bo, mng chitin c tc d ng trong vi c chuy n ho c a t

bo i u ki n ngho dinh d ng ko di, i u ny c l i cho vi c i u tr v t

th ng.

- Chitosan dng lm ch t ph da r t t t cho k ngh b o ch d c ph m (keo

k t dnh vin, t d c ch t t o mng, t o nang m m ). Chitosan l ch t mang

polymer sinh h c g n thu c b ng lin k t c h c hay ho h c nh m t o ra

thu c polymer c nhi u tc d ng m i.

- Chitosan c dng m t thnh ph n chnh trong thu c phng tr n m dng

lm thu c kch thch sinh tr ng cho la, cy cng nghi p, cy n qu v cc l ai

cy c nh.- Chitosan c tch d ng kh lu di trn l v cy, lm tng n y m m h t,

tng vi c t o di p l c t trong l, tng kh nng m r , thc y qu tr nh ra hoa

k t qu , lm tng nng su t cy tr ng.

- Chitosan c kh nng t o ph c v i kim lo i vo nhm amin, n c th gi

c nhi u kim lo i chuy n ti p v nh ng kim lo i ng sau kim lo i chuy n

ti p do t o thnh ph c ch t vng... nn c s d ng lm ch t keo t trong x l

n c th i cng nghi p.

- Chitosan l ch t ph gia r t t t trong x l b m t gi y, c bi t gi y cao c p

nh gi y nh. Do cng th c ho h c c a chitosan v cellulose g n gi ng nhau,

ch c n thay th nhm NH2 c a Chitosan b ng nhm OH c a cellulose l c


24/82

23

th t v tm& cua c th tr thnh cy, gip cc nh cng nghi p gi y c thm

m t lo i nguyn li u m i s n xu t b t gi y.

- Chitin - chitosan l ngu n nguyn li u r t qu s n xu t cc s n ph m r t

a d ng ph c v s n xu t v i s ng x h i, v v y nghin c u thi t k thnh

cng c m thi t b k thu t s n xu t chng qui m cng nghi p l m t nhu c u

c p thi t trong qu trnh cng nghi p ha - hi n i ha n n kinh t n c ta ni

chung v cng nghi p ch bi n th y s n ni ring.


25/82


26/82


27/82

26

- Nng su t cao. My c th tch nh g n (k ho ng 1m3) nh ng v i k t c u

my h p l nn kh i l ng nguyn li u u vo c a m i m l t ng i nhi u

(kho ng 50 100 Kg). Th i gian chi t xu t c a m i m th r t ng n kho ng

20 gi s n xu t ra Chitosan - ng n h n r t nhi u so v i ph ng php s n xu t

b ng ph ng php th cng.

- Chi ph s n xu t th p. i v i m i thi t b ch c n m t cng nhn m

nh n cng vi c gim xt qu tr nh chi t xu t Chitin- Chitosan. Th i gian chi t

xu t Chitin - Chitosan c a m i m ng n. Chi ph kh u hao my mc t, gi thnh

nng l ng (i n nng) ph c v cho vi c s n xu t Chitin - Chitosan t ng i r .

- Th i gian s n xu t ra Chitin - Chitosan ng n. Theo th c nghi m cho th y

th i gian s n xu t ra Chitin gi m i r t nhi u t 48h xu ng cn h n 3h. Cn

th i gian s n xu t ra Chitosan gi m i t 48 72 gi xu ng cn h n 16 gi 30

pht.

- Ti t ki m s c lao ng c a cng nhn l m vi c. T o mi tr ng lm vi c

an ton cho cng nhn. Do khng ph i ti p xc tr c ti p v i ha ch t cng

nghi p trong qu trnh chi t xu t Chitin - Chitosan.

Tuy nhin, h th ng ho t ng hi u qu h n ta c n kh c ph c nh ngi m sau:

- Yu c u k thu t c a thi t b l ph i s y kh s n ph m n m d i

10%. Nh ng th c t v i k t c u my hi n t i ch a th s y kh c s n ph m

theo ng yu c u ra.

- Do thi t b chi t xu t Chitin - Chitosan c d ng l ng ngang Rto quay.

Yu c u c a thi t b l cc lo i dung dch ha ch t trong lng Stato c a thi t b

khng c tun ra ngoi gy lng ph ha ch t v nguy hi m cho cng nhn v n

hnh my. Nh ng b ph n lm kn n c khng m nh n t t ch c nng c a m nh

c n ph i c h ng kh c ph c v hon thi n.

- K t c u my ch a v ng ch c gy rung ng khi ho t ng. Nh t l khi

lm vi c v i t c cao.


28/82

27

- Cc cnh o h i ng n khng m nh n t t ch c nng khu y o c a

mnh. Cc cnh o khng vung gc v i ti t di n ngang c a Rto n n s n ph m

b dnh vo trong cc k gi a cnh o v Rto.

- D a trn cc u nh c i m c a cc thi t b tr n, em xin a ra ph ng n

thi t k nh sau :

+ Thi t b c thi t k s c nguyn ly ho t ng gi ng nh nguyn l

c a thi t b s n xu t t i tr ng i h c Nha Trang.

+ K t c u c a thi t b s c hon thi n h n.

+ Nng su t c a thi t b cao h n ph h p v i l ng ph li u c a cc nh

my ch bi n th y s n.

- Qua c s l thuy t v cc quy trnh c th c hi n s n xu t chitin -

chitosan hi n hnh, c th khi qut cc cng o n ph i x l trong qu trnh s n

xu t nh sau:


29/82

28

- y c coi l b c ti n x l lo i b t p ch t, protein, v n c, ng

th i lm gi m kch th c nguyn li u. H n n a, b c p u t s lo i b t p ch t

v n c trong nguyn li u lm cho qu trnh x l ti p theo c hi u qu h n.

- Tuy nhin, vi c c t nguyn li u khng c qu nh v s gy kh khn cho

b c x l ti p theo nh : o, r a, ly tm. Qu trnh ny c th c hi n m t

thi t b ring tr c khi a tr c ti p vo thi t b thng quay th c hi n cc

cng o n r a, o, ly tm, s y.

Nguyn li u

p kh, c t

Ngm o trong HCl(n=25v/p)

Ly tm (25v/p)

R a trung tnh (n=25v/p)

Ngm o trong NaOH(n=25v/p)

Ly tm (n= 25v/p)

Ngm o trong H2O (n=25v/p)

Ly tm (n=25v/p)

S y kh

Sn ph m


30/82

29

- y l giai o n lm s ch nguyn li u (v tm) tr c khi cho vo my, v

lc u nguyn li u (v tm) cn nhi u t p ch t. N u giai o n ny c lm t t

cng v i nguyn li u t i th ch t l ng chitin- chitosan s t t v ti t ki m chi

ph ha ch t cc cng o n sau.

Trong quy trnh s n xu t chitin- chitosan th ta c hai cng

o n r t quan tr ng, l ngm axt v ngm ki m. rt ng n th i gian trao

i ch t c a nguyn li u v i dung dch c n ph i o nguy n li u theo m t t c

no .

y l giai o n trung gian gi a cc cng o n trong quy

trnh s n xu t, cho cc cng o n ti p theo khng cn l n dung dch c a cng

o n tr c. Ly tm l tch hm l ng n c trong nguyn li u (v tm)

chu n b cho qu trnh s y ti p theo.

- y l cng o n cu i cng c a quy trnh s n xu t chitin- chitosan t

kh theo yu c u.

- Hi n nay, Vi t Nam vi c s n xu t chitin - chitosan ch y u th c hi n theo

cc cng o n ring bi t, m i cng o n m t thi t b khc nhau. N u s d ngph ng php ny th th i gian ph m t nhi u, c n m t s cng nhn i u

khi n vi c v n chuy n nguyn li u gi a cc cng o n.

- V v y, v n t ra l rt ng n th i gian ph v s n xu t theo m t quy

trnh khp kn, c n ph i thi t k ra m t thi t b th c hi n t t c cc cng o n c a

quy trnh s n xu t chitin chitosan nu trn.

- Trong qu trnh lm vi c thi t b ph i th c hi n m t s ch c nng khc nhau

trong nh ng i u ki n khc nhau. Do , y u c u k thu t chung c a chng l

ph i thch h p v i m i i u ki n nh t n h cho nng su t cao v an ton khi th c

hi n. Khi thi t k s thi t b c n ph i ch n cc y u c u chung c a thi t b

l:


31/82

30

- Thi t b c n c kh nng th c hi n v i

cc kh nng i u chnh cc thng s k thu t c b n ph h p: Nhi t , th i

gian th c hi n cc cng an cng ngh , n ng cc ha ch t s d ng ( ki m

NaOH hay axit HCl...).

- Nng su t thi t b c n t 500kg nguyn li u /m ph h p v i ngu n ph

li u c a cc nh my ch bi n th y s n hi n nay v 15 nm sau.

- V t li u ch t o thi t b ph i chu c axt HCl 12% v ki m 50 % cc

nhi t < 800C ph h p v i cc qui trnh cng ngh hi n hnh .

- Thi t b ph i c h th ng a dung dch vo v dung dch ph i m b o

ng t l yu c u v an tan cho ng i s d ng.

- Khi th c hi n quy trnh s n xu t chitin- Chitosan c nh ng cng o n lm

vi c nhi t cao do thi t b ph i c h th ng m b o nhi t ng y ucu.

- Vi c cung c p nguyn li u v thu s n ph m, dung dch c n n gi n & ph

h p v i cc tiu chu n an tan lao ng hi n hnh .

- Trong qu trnh ngm o, Thi t b ph i quay m t t c ph h p cc

ph n ng tch & kh s x y ra nhanh nh t v t t nh t.

- Thi t b ph i th c hi n t t ch c nng s y kh t o ra s n ph m h an chnh

t cc yu c u ch t l ng qui nh.- Thi t b c k t c u v cng ngh ch t o ph h p v i kh nng gia cng

trong n c v s d ng t i a cc chi ti t & thi t b ti u chu n c bn trn th

tr ng trong n c.

- Thao tc cng ngh ngm - o - ly tm c a thi t b u ti n hnh theo

nguyn t c quay o, v v y c th thi t k s ng c a thi t b trn c s my

ly tm. Hi n nay c m t s k t c u my ly tm ly tm nh sau:

+ Ly tm treo c ch t o v i nhi u ki u c c u tho khc nhau, trong c

c tho b ng tay. Trong nhi u lo i my ly tm th ph bi n nh t l ly tm treo v


32/82

31

treo trn c t. Nh ng my ly tm ny t nh y v i i v i s phn b khng ng

u c a v t li u trong roto my ly tm treo thu n ti n khi tho pha d i, my

ly tm treo trn c t s d ng khi tho pha trn c ng nh khi tho pha d i.

+ Nguyn l c u t o c a my ly tm treo l treo tr c trong g i t cao h n

i v i tm quay qun tnh c a h . Nh cch treo nh th m h c c tnh n

nh cao v t nh tm c. B tr g i v d n ng bn trn roto c ng lo i

tr khng cho ch t l ng gia cng r i vo cc b ph n v lm nh b ph n tho

s n ph m pha d i. trong nh ng my m i, k t c u c a my ly tm hon

chnh vi c tho b ng c kh, nng cao t c lm vi c c a roto, c i ti n k t c u

g i , phanh hm d n ch ng.+ C u t o: ng c c t trn x , thng qua h th ng tr c d n ng

xu ng roto. T c c a my ly tm c i u khi n b ng b tng t c.


33/82

32

+ c s d ng nhi u nh t trong cng nghi p s n xu t ng l my ly tm

lin t c hnh cn.


34/82

33

-

+ Trong nh ng my ly tm ny c hai thng ng tm quay khc nhau; th


35/82

34


36/82

35


37/82

36

(2.1)


38/82

37

(2.3)


39/82

38


40/82

39


41/82

40


42/82

41


43/82

42


44/82

43


45/82

44

RB


46/82

45

P2

P2

2865000

Mz (N.mm)

2675844,64

Mx (N.mm)

1812153,57

150200 2300 300

0


47/82

46


48/82

47

RA RD


49/82

48


50/82

49

1m

1,5 m

F21 F27F27

B


51/82

50

Dung d


52/82

51


53/82

52


54/82

53


55/82

54


56/82

55


57/82

56


58/82

57


59/82

58


60/82

59


61/82

60


62/82


63/82

62


64/82


65/82

64


66/82

65


67/82

66


68/82

67


69/82

68


70/82


71/82

70


72/82


73/82

72


74/82

73

Stato

Ong xa Ong lap CB Ong cap nhiet Ong cap dd Ong thoat kh

Khung may Tu ien

ong c

Bu long Truc rotoBo kn nc

Gau muc

Roto

Canh ao

Truc1

Tr ong ai

Banh ai Day ai

Thiet b

HT nc nong Bnh dd

O bi2

1

10 12

28

8,9 2

1 1 1 3

1 2

1

1

1

1

5

11 17

410

16 6 18 19

2223

1

7


75/82

74


76/82

75


77/82


78/82

77


79/82

78


80/82

79


81/82

80


82/82

81

chitin-bùi Đức tài

Documents