Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel - ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

Tổng quan dự án thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel năng suất 50.000 sản phẩm/năm, tối ưu công nghệ, quy trình vận hành và chi phí.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thùy Trang
• Người hướng dẫn: Nguyễn Thị Lê Thanh
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ kĩ thuật hóa học
• Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel năng suất 50000 sản phẩm/năm
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ
• 1.1. Tình hình sản xuất rotor hút ẩm
• 1.2. Lập luận kinh tế và lựa chọn năng suất
• 1.3. Lựa chọn địa điểm xây dựng
• 1.3.1. Nguyên tắc lựa chọn địa điểm
• 1.3.2. Giới thiệu sơ lược về khu công nghiệp
• 1.3.3. Phân tích Điểm mạnh – Điểm yếu – Cơ hội – Thách thức
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM VÀ NGUYÊN LIỆU
• 2.1. Giới thiệu về rotor hút ẩm
• 2.1.1. Cấu tạo của rotor hút ẩm
• 2.1.2. Hình dạng hình học
• 2.1.3. Ứng dụng của rotor hút ẩm
• 2.1.4. Nguyên lý hoạt động
• 2.2. Thiết kế chung
• 2.3. Lựa chọn nguyên liệu
• 2.3.1. Bột gỗ
• 2.3.2. Sợi thủy tinh E-Glass
• 2.3.3. Silica gel
• 2.3.4. γ-Al2O3
• 2.3.5. Bột thạch cao
• 2.3.6. Polyvinyl alcohol (PVA)
• 2.4. Lựa chọn nguyên liệu lắp ráp hoàn chỉnh
• 2.4.1. Khung và vỏ rotor
• 2.4.2. Inox 304
• 2.4.3. Trục rotor
• 2.4.4. Màng polyolefin (PO)
• 2.4.5. Keo dán
• 2.4.6. Thủy tinh hữu cơ
• 2.5. Tính toán thông số rotor hút ẩm
• 2.5.1. Tính toán thông số chung
• 2.5.2. Tính toán thông số rotor gia đình
• 2.5.3. Lựa chọn thông số rotor công nghiệp
• 3. CHƯƠNG 3: ĐƠN PHA CHẾ
• 3.1. Đơn pha chế và nguyên tắc xây dựng đơn pha chế
• 3.2. Nguyên tắc xây dựng đơn pha chế
• 3.3. Đơn pha chế sử dụng trong nhà máy
• 4. CHƯƠNG 4: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
• 4.1. Giai đoạn tạo giấy nền
• 4.1.1. Sơ đồ quy trình tạo giấy nền
• 4.1.2. Thuyết minh quy trình
• 4.2. Giai đoạn tẩm vật liệu hút ẩm
• 4.2.1. Sơ đồ quy trình tạo vật liệu hút ẩm
• 4.2.2. Thuyết minh quy trình
• 4.3. Giai đoạn tạo rotor
• 4.3.1. Sơ đồ quy trình tạo rotor hoàn chỉnh
• 4.3.2. Thuyết minh quy trình
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
• 5.1. Kế hoạch sản xuất
• 5.1.1. Thời gian làm việc trong năm
• 5.1.2. Tính toán năng suất nhà máy
• 5.2. Tính toán hao hụt nguyên liệu
• 5.3. Tính toán nguyên liệu
• 5.4. Tính toán các nguyên vật liệu khác
• 6. CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ
• 6.1. Thiết bị chuẩn bị nguyên liệu
• 6.2. Máy nghiền thủy lực
• 6.3. Thiết bị nghiền đĩa
• 6.4. Máy xeo giấy
• 6.5. Bể khuấy liệu
• 6.6. Thiết bị sấy tạo sóng
• 6.7. Máy dập sóng giấy
• 6.8. Máy bồi sóng tự động (máy dán)
• 6.9. Thiết bị thu cuộn và cắt cuộn
• 6.10. Thiết bị quấn rotor
• 6.11. Thiết bị sấy
• 6.12. Thiết bị gắn trục và nan hoa
• 6.13. Thiết bị lắp vỏ rotor
• 6.14. Thiết bị phụ trợ
• 6.15. Súng bắn rivet
• 6.16. Máy bọc màng nilon
• 6.17. Thiết bị đóng gói và kiểm tra
• 6.18. Bảng tổng hợp thiết bị
• 7. CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG VÀ QUY HOẠCH MẶT BẰNG
• 7.1. Nguyên tắc thiết lập mặt bằng nhà máy
• 7.2. Tính toán diện tích các công trình bên trong nhà máy
• 7.2.1. Khu vực sản xuất chính
• 7.2.2. Các công trình phục vụ sinh hoạt
• 7.2.3. Các công trình phụ trợ – vùng năng lượng
• 7.3. Tổng hợp các công trình bên trong nhà máy
• 8. CHƯƠNG 8: TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG
• 8.1. Tính toán điện năng
• 8.2. Chiếu sáng nhân tạo và điện năng tiêu thụ
• 8.2.1. Chiếu sáng nhân tạo
• 8.2.2. Tính toán điện năng tiêu thụ
• 8.2.3. Tính toán lựa chọn máy biến áp
• 8.3. Tính toán lượng nước
• 8.3.1. Tính toán lượng nước sản xuất
• 8.3.2. Tính toán lượng nước sinh hoạt
• 8.3.3. Tính toán lượng nước tưới cây
• 8.3.4. Tính toán nước phòng cháy chữa cháy (PCCC)
• 8.3.5. Tính toán đài nước và bể chứa
• 8.3.6. Hệ thống xử lý nước thải
• 8.4. Tính toán năng lượng chất đốt
• 9. CHƯƠNG 9: TÍNH KINH TẾ
• 9.1. Vốn đầu tư ban đầu
• 9.1.1. Chi phí thuê đất và xây dựng
• 9.1.2. Chi phí máy móc thiết bị
• 9.1.3. Vốn lưu động ban đầu và chi phí dự phòng
• 9.2. Chi phí sản xuất hàng năm
• 9.2.1. Chi phí thuê đất mỗi năm
• 9.2.2. Chi phí sản xuất
• 9.2.3. Chi phí bảo trì sửa chữa
• 9.2.4. Chi phí marketing
• 9.2.5. Chi phí nhân công trực tiếp
• 9.2.6. Vốn lưu động trong thời gian hoạt động
• 9.2.7. Chi phí lãi vay
• 9.2.8. Chi phí khác
• 9.3. Phân tích tài chính
• 9.3.1. Nguồn tài trợ
• 9.3.2. Kế hoạch khấu hao
• 9.3.3. Kế hoạch trả nợ
• 9.3.4. Kế hoạch doanh thu
• 9.3.5. Báo cáo kết quả hoạt động kinh doanh
• 9.3.6. Báo cáo lưu chuyển tiền tệ
• 9.3.7. Bảng cân đối kế toán
• 9.3.8. Lưu chuyển tiền tệ theo quan điểm tổng đầu tư (TIPV)
• 9.3.9. Lưu chuyển tiền tệ theo quan điểm chủ sở hữu (EPV)
• 9.3.10. Hiệu quả tài chính của nhà máy
• 10. CHƯƠNG 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP
• 10.1. Một số yêu cầu trong xây dựng
• 10.1.1. Yêu cầu công năng
• 10.1.2. Yêu cầu kết cấu và độ bền
• 10.1.3. Yêu cầu phòng chống cháy nổ
• 10.1.4. Yêu cầu thông gió
• 10.1.5. Yêu cầu chiếu sáng
• 10.1.6. Vệ sinh công nghiệp trong xây dựng
• 10.2. An toàn lao động
• 10.2.1. An toàn lao động chung
• 10.2.2. An toàn hóa chất
• 10.2.3. Biện pháp phòng ngừa sự cố lao động
• 10.3. Vệ sinh công nghiệp và môi trường
• 10.3.1. Biện pháp xử lý chất thải và vệ sinh
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel

Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học tại Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM tập trung nghiên cứu thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel với công suất định mức 50.000 sản phẩm mỗi năm. Rotor hút ẩm silica gel là trái tim của hệ thống xử lý không khí công nghiệp. Thiết bị này hoạt động dựa trên nguyên lý hấp phụ ẩm liên tục qua cấu trúc ma trận sợi vô cơ hình lượn sóng. Bề mặt vật liệu được phủ lớp silica gel có diện tích bề mặt riêng lớn. Nhờ đó, luồng khí ẩm đi qua kênh dẫn được tách ẩm nhanh chóng trước khi được hoàn nguyên bằng dòng khí nóng. Dự án hướng đến việc làm chủ công nghệ sản xuất trong nước. Điều này giúp giảm thiểu sự phụ thuộc vào các sản phẩm ngoại nhập đắt đỏ từ châu Âu, Mỹ hay Nhật Bản. Nhà máy được quy hoạch bài bản với đầy đủ dây chuyền tạo hình ma trận, tẩm hóa chất, sấy nung và hoàn thiện khung cơ khí bảo vệ. Dự án mang lại giải pháp công nghệ tự chủ, đồng thời tối ưu hóa chi phí đầu tư cho các đơn vị sử dụng thiết bị hút ẩm công nghiệp tại Việt Nam.

1.1. Cấu tạo cơ bản của bánh xe rotor hút ẩm

Bánh xe rotor hút ẩm có cấu tạo gồm khối ma trận hình trụ tròn xoay quanh trục đỡ cố định. Phần lõi tổ ong được tạo thành từ các lớp giấy sợi thủy tinh hoặc gốm chịu nhiệt xếp xen kẽ giữa lớp phẳng và lớp lượn sóng. Cấu trúc tổ ong đặc thù tạo ra diện tích tiếp xúc khí bề mặt vô cùng rộng lớn. Lớp silica gel tổng hợp liên kết trực tiếp trên sợi nền nhằm đảm bảo độ bền cơ học cao. Vành đai ngoài cùng được bọc bằng khung thép không gỉ inox 304 vững chắc. Các nan hoa gia cường chạy dọc thân rotor giúp bánh xe không bị biến dạng ở nhiệt độ sấy tái sinh cao.

1.2. Mục tiêu thiết kế nhà máy tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM

Đề tài tốt nghiệp tại ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM xác định mục tiêu thiết lập một nhà máy hoàn chỉnh với công suất 50.000 sản phẩm mỗi năm. Đồ án giải quyết toàn diện bài toán kỹ thuật từ tính toán cân bằng vật chất đến cân bằng nhiệt năng. Bản thiết kế lựa chọn mặt bằng sản xuất tối ưu theo dây chuyền liên hoàn khép kín. Các công đoạn sản xuất đảm bảo tiêu chuẩn an toàn lao động và bảo vệ môi trường công nghiệp. Kết quả nghiên cứu tạo nền tảng chuyển giao công nghệ cho doanh nghiệp trong nước. Mục tiêu kinh tế của nhà máy là cung ứng sản phẩm thay thế hàng nhập khẩu với giá thành cạnh tranh hơn.

II. Phân tích thị trường thiết bị và rotor hút ẩm silica gel hiện nay

Thị trường xử lý độ ẩm không khí đang phát triển rất mạnh mẽ trong sản xuất công nghiệp. Khí hậu nhiệt đới gió mùa tại Việt Nam có độ ẩm trung bình năm thường vượt mức 80 phần trăm. Điều kiện này gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến quy trình đóng gói dược phẩm, chế biến thực phẩm và bảo quản linh kiện điện tử. Các công nghệ khử ẩm truyền thống bằng dàn ngưng tụ lạnh bộc lộ nhiều điểm hạn chế khi yêu cầu điểm sương sâu dưới 0 độ C. Do đó, việc ứng dụng rotor hút ẩm silica gel trở thành giải pháp kỹ thuật bắt buộc để duy trì môi trường khô ráo tuyệt đối. Tuy nhiên, thị trường trong nước hiện nay gần như phụ thuộc hoàn toàn vào các tập đoàn quốc tế như Munters, Proflute hay Seibu Giken. Chi phí nhập khẩu thiết bị ban đầu và linh kiện thay thế định kỳ rất cao. Thời gian chờ đợi bảo trì và giao phụ tùng kéo dài làm gián đoạn kế hoạch sản xuất của doanh nghiệp. Nhu cầu cấp thiết đặt ra là phải xây dựng nhà máy sản xuất nội địa nhằm chủ động nguồn cung và hạ giá thành bảo dưỡng.

2.1. Hạn chế từ sự phụ thuộc sản phẩm ngoại nhập

Hầu hết các nhà máy sản xuất hiện đại tại Việt Nam đều sử dụng cụm rotor hút ẩm nhập khẩu từ nước ngoài. Các thương hiệu như Munters hay Seibu Giken chiếm lĩnh phần lớn thị phần nhờ công nghệ độc quyền lâu năm. Tuy vậy, việc phụ thuộc vào chuỗi cung ứng quốc tế bộc lộ nhiều rủi ro cố hữu. Giá nhập khẩu phụ tùng thay thế thường rất đắt đỏ do phải chịu thuế và chi phí logistics quốc tế. Thời gian đặt hàng thường kéo dài từ vài tuần đến nhiều tháng. Khi bánh xe rotor gặp sự cố kỹ thuật bất ngờ, dây chuyền sản xuất buộc phải ngưng hoạt động gây thiệt hại kinh tế lớn cho nhà máy.

2.2. Thách thức kỹ thuật khi chế tạo rotor hút ẩm

Quy trình chế tạo rotor hút ẩm đòi hỏi độ chính xác cơ học và hóa học cực kỳ khắt khe. Vật liệu nền giấy sợi thủy tinh phải đạt độ mỏng cần thiết nhưng vẫn giữ nguyên độ dai chịu xé. Công đoạn tạo sóng đòi hỏi biên dạng rãnh tổ ong đều đặn để luồng khí lưu thông ổn định, không bị tắc nghẽn. Thách thức lớn nhất nằm ở kỹ thuật tổng hợp hóa chất và tẩm silica gel bám dính chắc chắn. Lớp hạt silica gel không được bong tróc trong suốt quá trình quay thổi khí liên tục ở nhiệt độ cao. Khung vỏ ngoài bằng inox 304 phải được gia công chính xác để chống biến dạng nhiệt và duy trì độ kín khí.

III. Phương pháp thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel

Phương pháp thiết kế nhà máy của đề tài được triển khai đồng bộ qua nhiều giai đoạn kỹ thuật chuyên sâu. Khâu đầu tiên là xác định đơn pha chế tối ưu và tuyển chọn vật liệu nền chịu nhiệt cao cấp. Dây chuyền tạo hình ma trận tổ ong tích hợp máy uốn sóng và trục quấn bán tự động giúp duy trì hình học rãnh khí đồng nhất. Công đoạn ngâm tẩm hóa chất sử dụng dung dịch natri silicat và axit để kết tủa silica gel trực tiếp trong lòng ma trận sợi. Tiếp theo, khối rotor được đưa vào lò sấy nung có kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt để kích hoạt tối đa các mao quản hút ẩm. Phần khung cơ khí sử dụng vật liệu inox 304L dày 5mm, cắt bằng công nghệ laser và liên kết bằng đinh rivet chịu lực 3.2x9.5mm. Đóng gói sản phẩm sử dụng màng co polyolefin mỏng 19 micromet với độ dai chịu xé tốt và khả năng co nhiệt cao. Toàn bộ dây chuyền sản xuất được bố trí khoa học, tối ưu hóa đường vận chuyển nguyên vật liệu nội bộ nhằm tăng năng suất.

3.1. Lựa chọn vật liệu cơ khí và đóng gói màng co

Thiết kế kỹ thuật lựa chọn mác inox 304L cho hệ thống vỏ bao quanh và khung định hình rotor. Inox 304L chứa 18 phần trăm crom và 8 phần trăm niken, mang lại khả năng chống ăn mòn hóa chất và chịu nhiệt độ vận hành liên tục. Đinh tán rivet kích thước 3.2x9.5mm được dùng để cố định chắc chắn vỏ kim loại vào lõi hút ẩm. Đối với khâu bảo quản thành phẩm, nhà máy ứng dụng màng co polyolefin POF có độ dày 19 micromet và tỷ trọng 916 kg/m3. Màng POF dẻo dai, chống xé rách tốt và thân thiện với môi trường sinh thái. Màng co ngăn ngừa triệt để hơi ẩm xâm nhập vào sản phẩm trước khi đưa vào lắp đặt thực tế.

3.2. Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng phân xưởng

Nhiệm vụ khóa luận bao gồm tính toán chi tiết cân bằng vật chất và năng lượng cho từng thiết bị trên dây chuyền. Tỷ lệ hao hụt nguyên liệu trong các khâu cắt cuộn, tẩm hóa chất và sấy nung được xác định chính xác bằng bảng tính Excel. Hệ thống thu hồi nhiệt thải từ lò sấy được tích hợp nhằm tiết kiệm nhiên liệu đốt cho quá trình tái sinh. Mặt bằng phân xưởng được phân khu chức năng mạch lạc giữa kho nguyên liệu, khu gia công lõi, khu tẩm nung và kho thành phẩm. Các giải pháp kiểm soát dòng vật chất giúp nhà máy đạt hiệu suất chuyển hóa cao và giảm thiểu đáng kể chi phí vận hành chung.

IV. Kết luận và tính ứng dụng của rotor hút ẩm silica gel công nghiệp

Đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel khẳng định tính khả thi cao cả về mặt kỹ thuật lẫn hiệu quả kinh tế. Quy mô năng suất 50.000 sản phẩm mỗi năm đáp ứng tốt nhu cầu lắp đặt mới và thay thế phụ tùng định kỳ trong nước. Bánh xe rotor sản xuất nội địa đạt độ bền cơ nhiệt cao và khả năng khử ẩm ổn định theo thời gian dài. Dự án giúp các doanh nghiệp tiết kiệm từ 30 đến 40 phần trăm chi phí đầu tư thiết bị so với phương án nhập khẩu nguyên chiếc. Việc chủ động chế tạo rotor mở ra tiềm năng ứng dụng sâu rộng trong các ngành công nghiệp mũi nhọn như sản xuất pin lithium, phòng sạch dược phẩm và kho bảo quản nông sản xuất khẩu. Đồng thời, kết quả nghiên cứu là tài liệu học thuật giá trị cho sinh viên ngành Công nghệ Hóa học và Vật liệu Polymer. Đề tài mở ra định hướng hoàn thiện dây chuyền tự động hóa hoàn toàn trong tương lai gần.

4.1. Hiệu quả kinh tế của dự án sản xuất nội địa

Dự án mang lại lợi ích tài chính rõ rệt khi thay thế toàn bộ nguồn linh kiện rotor nhập khẩu đắt tiền. Chi phí sản xuất trong nước được tối ưu nhờ giá nhân công cạnh tranh và chủ động vật tư phụ trợ. Doanh nghiệp có thể tiết kiệm đáng kể chi phí bảo dưỡng định kỳ và thay mới thiết bị xử lý ẩm. Năng lực cung ứng tức thời giúp các nhà máy giảm thời gian dừng chuyền không mong muốn. Tỷ suất sinh lời của dự án được đánh giá khả quan với thời gian hoàn vốn nhanh. Mô hình nhà máy chứng minh hiệu quả đầu tư vững chắc cho các nhà đầu tư công nghệ.

4.2. Khả năng ứng dụng thực tế trong công nghiệp hiện đại

Sản phẩm rotor hút ẩm silica gel đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt của nhiều lĩnh vực sản xuất tiên tiến. Ngành dược phẩm sử dụng rotor để duy trì độ ẩm phòng sạch dưới 30 phần trăm khi ép viên sủi. Các nhà máy đóng gói thực phẩm sấy khô cần môi trường kiểm soát ẩm để ngăn ngừa nấm mốc phát triển. Ngoài ra, ngành chế tạo pin năng lượng và linh kiện bán dẫn bắt buộc phải kiểm soát điểm sương cực thấp. Thiết bị rotor hút ẩm từ nhà máy đảm bảo vận hành ổn định trong các môi trường khắc nghiệt này. Tính ứng dụng đa dạng khẳng định vị thế thiết yếu của sản phẩm trên thị trường công nghiệp hiện đại.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Khí hậu Việt Nam mang đặc trưng nhiệt đới gió mùa ẩm với vĩ tuyến trải dài từ 8°02' đến 23°23' Bắc, ghi nhận hơn 200 ngày nhiệt đới trong năm, số giờ nhiệt đới đạt trên 12 giờ/ngày cùng nền nhiệt trên 20°C và độ ẩm tương đối thường xuyên vượt mức 80%. Tình trạng ngưng tụ ẩm kéo dài quanh năm là nguyên nhân trực tiếp thúc đẩy quá trình ăn mòn, gỉ sét máy móc, gây biến tính và hư hỏng nguyên vật liệu trong công nghiệp sản xuất. Đối với các ngành chế biến nông sản, thực phẩm khô (như khoai tây chiên, ngũ cốc, sản phẩm chứa sodium bicarbonate) và ngành dược phẩm (thuốc bột, viên nén, viên nang), sự gia tăng độ ẩm làm mất hoạt tính trị liệu, gây vón cục hoặc biến dạng vật lý. Trong nông nghiệp, kỹ thuật sấy lạnh hiện đại đòi hỏi duy trì nền nhiệt 8–45°C và độ ẩm không khí 10–30% nhằm tạo chênh lệch áp suất hơi nước; bảo quản hạt giống trong môi trường kiểm soát ẩm giúp nâng tỷ lệ nảy mầm từ 7% lên 90%.

Mặc dù nhu cầu kiểm soát vi khí hậu là thiết yếu, thị trường Việt Nam hoàn toàn chưa có cơ sở nội địa sản xuất rotor hút ẩm hoàn nguyên mà phụ thuộc vào việc nhập khẩu thiết bị đồng bộ hoặc linh kiện thay thế từ các thương hiệu quốc tế (Munters, Seibu Giken, Proflute, NovelAire Technologies, Rotor Source, Airxchange) với chi phí cao.

Nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án được xác định cụ thể theo các mục sau:

1. Tìm hiểu tổng quan về sản phẩm rotor hút ẩm, đơn pha chế và quy trình công nghệ chế tạo sản phẩm.
2. Tính toán thiết kế nhà máy, bao gồm: tính toán cân bằng vật chất, lựa chọn thiết bị, bố trí mặt bằng, tính cân bằng năng lượng và đánh giá hiệu quả kinh tế của nhà máy.
3. Thiết kế các bản vẽ kỹ thuật tổng thể mặt bằng nhà máy và phân xưởng sản xuất chính.

Đối tượng nghiên cứu là thiết bị rotor hút ẩm dạng tổ ong hoàn nguyên sử dụng chất hấp phụ silica gel. Phạm vi thiết kế xác lập cho nhà máy có tổng công suất 50.000 sản phẩm/năm (gồm 20.000 sản phẩm rotor gia đình và 30.000 sản phẩm rotor công nghiệp), đặt tại Khu công nghiệp (KCN) Thạnh Phú, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai, với chu kỳ dự phóng tài chính trong vòng 10 năm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp thiết kế

Thiết kế kỹ thuật của đồ án dựa trên nguyên lý hấp phụ vật lý mao dẫn hơi nước của silica gel. Cấu trúc mao quản với đường kính lỗ xốp 2–3 nm tạo ra diện tích bề mặt biểu kiến lớn (450–600 m²/g), cho phép hấp phụ lượng hơi nước tương đương 40% khối lượng bản thân mà không làm biến dạng hình học hay tạo bụi hóa chất trong dòng khí khô. Quá trình giải hấp (hoàn nguyên) diễn ra nhờ cấp nhiệt ở dải nhiệt độ 110–140°C, tách hoàn toàn lượng ẩm ngậm trong mao quản để tái tạo chu kỳ làm việc liên tục với tốc độ quay 10–20 vòng/giờ.

Phương pháp tính toán và thiết kế kỹ thuật thực hiện trong đồ án bao gồm:

• Phương pháp tính toán cân bằng vật chất (Material Balance): Thiết lập các phương trình cân bằng cho từng công đoạn (chuẩn bị phối liệu, xeo giấy nền, cán tráng vật liệu hấp phụ, dập sóng, quấn cuộn, nung kết khối và lắp ráp cơ khí) dựa trên tỷ lệ hao hụt thực tế.
• Phương pháp tính chọn thiết bị công nghệ: Định cỡ công suất, kích thước và số lượng thiết bị cơ học, thiết bị nhiệt - truyền khối tương thích với kế hoạch sản xuất 50.000 sản phẩm/năm.
• Phương pháp quy hoạch tổng mặt bằng công nghiệp: Xác định diện tích phân xưởng sản xuất, kho nguyên liệu - bao bì, kho thành phẩm dựa trên tải trọng sàn và diện tích chứa pallet; bố trí các khu phụ trợ, hành chính và giao thông nội bộ.
• Phương pháp cân bằng năng lượng: Tính toán phụ tải điện chiếu sáng, điện động lực thiết bị, công suất máy biến áp; tính toán nhu cầu sử dụng nước kỹ thuật, nước sinh hoạt, nước phòng cháy chữa cháy (PCCC) và nhiên liệu chất đốt lò hơi/lò nung.
• Phương pháp phân tích kinh tế dự án: Sử dụng bảng tính Microsoft Excel để mô hình hóa dòng tiền chiết khấu theo quan điểm tổng mức đầu tư (TIPV) và quan điểm vốn chủ sở hữu (EPV), xác định các chỉ tiêu tài chính như NPV, IRR, WACC và thời gian hoàn vốn (Payback Period).

Nguồn dữ liệu tính toán được trích xuất từ catalog kỹ thuật của các nhà cung ứng: bột gỗ keo (Công ty TNHH TM Đại Nam), sợi thủy tinh E-glass, silica gel (Công ty Shandong), bột γ-Al₂O₃ (Công ty TNHH Yinghe Chemical), bột thạch cao CaSO₄ (Công ty TNHH Xây dựng Vietnamarch), keo PVA (Công ty TNHH Akhon), ổ bi SKF 6204-2z, inox 304L và màng co POF (Công ty TNHH Công nghệ & TM Megaline); kết hợp bảng giá thuê hạ tầng, điện lực và cấp thoát nước tại KCN Thạnh Phú.

Thiết kế công nghệ và quy trình sản xuất

Quy trình sản xuất rotor hút ẩm được phân chia thành ba giai đoạn công nghệ chính:

1. Giai đoạn tạo giấy nền: Nguyên liệu phối trộn gồm bột gỗ keo (kích thước hạt 80 mesh, độ ẩm < 6%), chất kết dính polymer tan trong nước Polyvinyl alcohol (PVA), chất độn chịu nhiệt γ-Al₂O₃ và sợi thủy tinh E-glass cắt ngắn (đường kính 3–30 µm, nhiệt độ chảy mềm 850°C). Hỗn hợp được đưa qua máy nghiền thủy lực và máy nghiền đĩa để phân tán huyền phù đồng nhất, sau đó cấp vào hệ thống xeo giấy công nghiệp để tạo tấm giấy nền phẳng có độ bền kéo cao và khả năng tương hợp bề mặt tốt.
2. Giai đoạn tẩm phủ vật liệu hút ẩm: Hỗn hợp bùn hút ẩm gồm silica gel dạng bột mịn (kích thước 0,05–0,08 µm), γ-Al₂O₃ (tăng cường khả năng hút ẩm và độ bền nhiệt) và bột thạch cao (đóng vai trò chất kết dính vô cơ, định hình khung xương) được khuấy trộn đều trong bể khuấy liệu. Tấm giấy nền sau đó đi qua hệ thống máy cán tráng 4 trục để phủ đều lớp bùn hoạt tính lên hai mặt.
3. Giai đoạn gia công cơ học và hoàn thiện rotor: Giấy sau khi phủ vật liệu hấp phụ được đưa vào máy dập sóng giấy để tạo biên dạng sóng hình sin (chiều cao sóng 0,85–5,2 mm, bước rộng 2–8,5 mm). Biên dạng hình sin được lựa chọn nhờ khả năng tạo diện tích tiếp xúc biểu kiến lớn (900–5.400 m²/m³ rotor) và chịu lực nén cơ học tốt hơn so với kênh dẫn hình tam giác. Một lớp giấy phẳng và một lớp giấy dập sóng được ghép nối với nhau bằng máy bồi sóng tự động sử dụng keo PVA, sau đó cuộn tròn đồng tâm thành khối trụ tổ ong. Phôi rotor được chuyển qua tủ sấy để tách ẩm sơ bộ, nung kết khối trong lò nung ở nhiệt độ thích hợp nhằm chuyển hóa thạch cao và cố định liên kết gốm. Khối vật liệu sau nung được cắt phẳng hai đầu, lắp trục xoay, ép ổ bi SKF 6204-2z vào tâm, bọc viền và cố định khung chia khoang bằng inox 304L dày 5 mm nhờ súng bắn đinh rivet (quy cách 3,2 x 9,5 mm), cuối cùng bọc bảo vệ bằng màng co POF qua máy sấy co nhiệt.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Lập luận kinh tế

Chương này phân tích tổng quan thị trường tiêu thụ máy hút ẩm và rotor thay thế tại Việt Nam. Tác giả lựa chọn cơ cấu sản phẩm gồm 20.000 rotor gia đình/năm (phục vụ nhu cầu mùa nồm ẩm tại miền Bắc và các cơ sở nghiên cứu) và 30.000 rotor công nghiệp/năm (phục vụ các nhà máy chế biến, kho bảo quản vận hành liên tục quanh năm). Địa điểm xây dựng nhà máy được xác định tại KCN Thạnh Phú, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai (tổng diện tích KCN 177,20 ha, thành lập năm 2006). Vị trí nằm trên đường DT768, cách thành phố Biên Hòa 4 km, kết nối Quốc lộ 1A (7 km), Quốc lộ 51 (10 km), cảng Đồng Nai (10 km) và sân bay Long Thành (30 km). Phân tích SWOT xác lập các lợi thế giao thông, hạ tầng điện nước hoàn chỉnh (nhà máy nước Thiện Tân 10.000 m³/ngày đêm, trạm xử lý nước thải 5.000 m³/ngày đêm); nhận diện thách thức về đơn giá thuê đất đã có hạ tầng (1,99 triệu đồng/m²/50 năm) và chi phí lao động tương đương khu vực Biên Hòa.

Chỉ tiêu chi phí tại KCN Thạnh Phú	Đơn giá	Đơn vị tính
Thuê đất có hạ tầng kỹ thuật (chu kỳ 50 năm)	1,99	Triệu đồng/m²
Cấp điện: Giờ bình thường (áp 22 kV đến < 110 kV)	1.555	Đồng/kWh
Cấp điện: Giờ thấp điểm	1.007	Đồng/kWh
Cấp điện: Giờ cao điểm	2.871	Đồng/kWh
Cấp nước máy sản xuất	11.500	Đồng/m³
Cấp nước thô	4.500	Đồng/m³
Phí xử lý nước thải công nghiệp	5.000	Đồng/m³

Chương 2: Tổng quan

Nội dung chương trình bày chi tiết về cấu tạo rotor hút ẩm tổ ong phân chia thành hai vùng chức năng: vùng hấp phụ (chiếm 50% diện tích đối với loại gia đình, 75% đối với loại công nghiệp) và vùng hoàn nguyên (50% đối với loại gia đình, 25% đối với loại công nghiệp). Tác giả so sánh các loại kênh dẫn khí, khẳng định kênh hình sin tối ưu hóa giữa hiệu suất truyền khối và độ bền chịu nén cơ học. Các bảng thông số kỹ thuật nguyên vật liệu được thiết lập chi tiết: bột gỗ keo 80 mesh; sợi thủy tinh E-glass (52,4% SiO₂, 14,4% Al₂O₃·Fe₂O₃, 17,2% CaO, 4,3% MgO, độ bền kéo 3,45 GPa); silica gel dạng bột (kích thước hạt 0,05–0,08 µm, khối lượng riêng 700 kg/m³, thể tích lỗ rỗng 0,5–0,7 ml/g, diện tích bề mặt 450–600 m²/g); bột γ-Al₂O₃ (kích thước 2–3 µm, diện tích bề mặt > 200 m²/g, khả năng hấp phụ nước > 45%); bột thạch cao TNI (hàm lượng CaSO₄ 93,3%, độ ẩm 0,3%, cường độ uốn gãy 4,5 MPa); keo PVA hạt trắng/vàng nhạt (độ nhớt 8,0–12,0 mPa·s, độ tinh khiết 91,5%); ổ bi SKF 6204-2z (đường kính trong d = 20 mm, đường kính ngoài d₁ = 28,59 mm, bề rộng B = 14 mm); vỏ và khung inox 304L dày 5 mm (khối lượng riêng 8.000 kg/m³, độ bền kéo 485 MPa); màng co POF dày 19 µm (tỷ trọng 916 kg/m³, tỷ lệ co nhiệt 62–67% ở 130°C). Hai model rotor chuẩn hóa gồm:

• Rotor gia đình (GĐ): Đường kính ngoài 300 mm, chiều dày 100 mm.
• Rotor công nghiệp (CN): Đường kính ngoài 800 mm, chiều dày 100 mm.

Chương 3: Đơn pha chế

Chương này xác lập công thức phối liệu cho hai cấu phần chính của rotor: đơn pha chế tạo giấy nền (tỷ lệ phối trộn cân đối giữa sợi bột gỗ, sợi thủy tinh E-glass gia cường, chất độn nhôm oxit và chất kết dính PVA nhằm đảm bảo độ xốp, độ bền kéo ướt và khả năng chịu nhiệt khi nung) và đơn pha chế bùn phủ vật liệu hút ẩm (hệ huyền phù chứa hạt nano silica gel, hoạt chất γ-Al₂O₃ và thạch cao đóng rắn). Các tỷ lệ pha chế được xây dựng dựa trên nguyên tắc tối đa hóa hàm lượng silica gel trên một đơn vị thể tích mà vẫn đảm bảo độ bám dính cơ học không bị bong tróc trong suốt vòng đời vận hành.

Chương 4: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ

Chương này minh họa và diễn giải chi tiết sơ đồ công nghệ tổng thể qua các lưu đồ: quy trình tạo giấy nền từ huyền phù sợi vô cơ - hữu cơ bằng phương pháp xeo ướt; quy trình điều chế bùn và công nghệ cán tráng hai mặt qua máy cán 4 trục; quy trình gia công tạo hình rotor hoàn chỉnh bao gồm các bước dập sóng sin, bồi dán tạo tấm sóng đôi, cuốn lõi định hình bán kính R, sấy bốc hơi dung môi, nung thiêu kết tạo liên kết gốm bền vững, gia công cơ khí vỏ inox, lắp ổ bi, bắn đinh tán và bọc màng POF co nhiệt.

Chương 5: Tính cân bằng vật chất

Dựa trên kế hoạch sản xuất 50.000 sản phẩm/năm và các hệ số tiêu hao, hao hụt trong từng công đoạn chế biến, tác giả tính toán chi tiết nhu cầu khối lượng nguyên vật liệu rắn đầu vào thực tế cho toàn bộ nhà máy: khối lượng bột gỗ keo, sợi thủy tinh E-glass, hạt nhựa PVA, silica gel, bột γ-Al₂O₃, thạch cao; cùng định mức phụ liệu cơ khí gồm số lượng tấm inox 304L, tổng số ổ bi SKF 6204-2z, khối lượng đinh tán rivet và diện tích màng co POF đóng gói thành phẩm.

Chương 6: Tính và chọn thiết bị

Căn cứ vào khối lượng vật chất cần xử lý trong mỗi ca làm việc, chương này tính toán năng suất và lập bảng lựa chọn thông số kỹ thuật của 17 danh mục thiết bị chính:

• Cân sàn công nghiệp định lượng nguyên liệu đầu vào.
• Máy nghiền thủy lực và máy nghiền đĩa đánh tơi, đồng hóa xơ sợi.
• Dây chuyền hệ thống máy xeo giấy công nghiệp.
• Bể khuấy phối trộn bùn phủ hút ẩm có gắn cánh khuấy cơ học.
• Máy cán tráng 4 trục phủ bùn lên băng giấy nền.
• Máy dập sóng tạo hình sin cho giấy nền tẩm phủ.
• Máy bồi sóng tự động kết hợp dán tấm phẳng và tấm sóng.
• Thiết bị thu cuộn tròn định hình khối rotor và máy cắt cuộn.
• Lò hơi công nghiệp cung cấp nhiệt sấy.
• Tủ sấy đối lưu và lò nung cao nhiệt kết khối vật liệu gốm.
• Máy cắt tôn tấm inox, máy hàn khung vỏ, súng bắn đinh rivet khí nén.
• Máy bọc màng co nilon POF tự động và hệ thống xe nâng hàng phục vụ kho bãi.

Chương 7: Tính xây dựng và quy hoạch mặt bằng

Nhà máy được quy hoạch trên khu đất có diện tích 7.500 m² tại KCN Thạnh Phú. Phân xưởng sản xuất chính được thiết kế dạng nhà công nghiệp một tầng khung thép tiền chế với kích thước mặt bằng 36 x 24 m (diện tích 864 m²). Các hạng mục phụ trợ và hậu cần được định cỡ bao gồm: kho chứa nguyên liệu nhập (tính toán số lượng bao bì và diện tích xếp dỡ trên pallet chuẩn), kho chứa linh kiện cơ khí và vật liệu đóng gói, kho thành phẩm, trạm cấp năng lượng (lò hơi, máy biến áp), trạm xử lý chất thải nội bộ, nhà điều hành hành chính (bố trí phòng ban, khu sinh hoạt công nhân viên), nhà ăn, nhà xe, bể nước PCCC và hệ thống cây xanh, đường giao thông nội bộ đạt chuẩn tải trọng xe tải nặng H30.

Chương 8: Tính cân bằng năng lượng

Nội dung chương tính toán tổng nhu cầu năng lượng phục vụ toàn bộ nhà máy:

• Phụ tải chiếu sáng nhân tạo: Xác định số lượng, chủng loại đèn LED/huỳnh quang và kích thước cửa lấy sáng tự nhiên cho từng công trình.
• Phụ tải điện động lực: Tổng hợp công suất tiêu thụ của toàn bộ động cơ máy móc dây chuyền sản xuất; tính chọn dung lượng máy biến áp hạ thế phù hợp với phụ tải cực đại của trạm điện KCN.
• Nhu cầu cấp nước: Định ngạch lượng nước kỹ thuật pha chế bùn và cấp cho lò hơi; tính toán lượng nước sinh hoạt cho công nhân viên sản xuất và khối văn phòng; tính toán lưu lượng và dung tích bồn trữ nước PCCC dự phòng theo tiêu chuẩn xây dựng.
• Nhu cầu chất đốt: Tính toán lượng nhiên liệu hóa thạch/chất đốt cấp cho hệ thống lò hơi sinh nhiệt và lò nung kết khối rotor.

Chương 9: Tính kinh tế

Tác giả xây dựng mô hình phân tích hiệu quả tài chính của dự án đầu tư với vòng đời hoạt động 10 năm. Cơ cấu vốn và các chỉ số kinh tế chính được tổng hợp:

• Tổng vốn đầu tư dự kiến: Gần 26 tỷ đồng, bao gồm chi phí thuê đất mặt bằng (1,99 triệu đồng/m²/50 năm), chi phí xây dựng nhà xưởng, chi phí mua sắm lắp đặt dây chuyền máy móc thiết bị và vốn lưu động ban đầu.
• Cơ cấu nguồn vốn: 40% vốn tự có của chủ đầu tư (vốn chủ sở hữu, yêu cầu suất sinh lời 20%) và 60% vốn vay thương mại từ ngân hàng với mức lãi suất vay 11%/năm.
• Doanh thu và chi phí: Định giá bán phân phối cho dòng rotor gia đình là 1,2 triệu đồng/sản phẩm; dòng rotor công nghiệp là 3,0 triệu đồng/sản phẩm. Chi phí vận hành hàng năm gồm chi phí nguyên vật liệu, tiền lương cán bộ - công nhân sản xuất, phụ cấp chức danh, bảo hiểm xã hội, chi phí năng lượng điện - nước - chất đốt, chi phí bảo trì sửa chữa máy móc và chi phí marketing.
• Đánh giá dòng tiền: Lập bảng kế hoạch trích khấu hao tài sản cố định, lịch trình trả nợ gốc và lãi vay ngân hàng, báo cáo lưu chuyển tiền tệ theo quan điểm tổng đầu tư (TIPV) và quan điểm vốn chủ sở hữu (EPV), xác định thời gian hoàn vốn đầu tư đạt khoảng 3 năm.

Chương 10: An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

Chương cuối cùng đề xuất các giải pháp kỹ thuật công trình nhằm đáp ứng quy chuẩn an toàn lao động: tính toán hệ thống thông gió công nghiệp hút bụi bột gỗ và hơi ẩm; bảo đảm độ rọi chiếu sáng mặt sàn thao tác; quy chuẩn vận hành an toàn hệ thống điện động lực và tiếp địa chống sét; các biện pháp phòng ngừa rủi ro hóa chất khi tiếp xúc bụi silica gel, PVA; trang bị phương tiện bảo hộ lao động cá nhân; thiết kế hệ thống báo cháy tự động và phương án xử lý nước thải, rác thải công nghiệp đạt quy chuẩn trước khi đấu nối xả thải vào mạng lưới KCN Thạnh Phú.

Kết quả và đóng góp

Đồ án hoàn thành trọn vẹn nhiệm vụ tính toán thiết kế kỹ thuật công nghệ cho một nhà máy chế tạo rotor hút ẩm silica gel hoàn nguyên quy mô công nghiệp với các kết quả cụ thể:

• Xác lập dây chuyền công nghệ khép kín đạt công suất 50.000 sản phẩm/năm, bao gồm tính toán cân bằng vật chất chi tiết và lựa chọn đầy đủ thông số kỹ thuật cho 17 danh mục máy móc thiết bị công nghệ chính.
• Chuẩn hóa thiết kế sản phẩm cho hai phân khúc: rotor gia đình đường kính 300 mm (20.000 sản phẩm/năm) và rotor công nghiệp đường kính 800 mm (30.000 sản phẩm/năm) cùng chiều dày 100 mm, sử dụng cấu trúc kênh dẫn hình sin tối ưu hóa truyền khối.
• Quy hoạch hoàn chỉnh tổng mặt bằng nhà máy trên khuôn viên 7.500 m² tại KCN Thạnh Phú với phân xưởng chính 36 x 24 m cùng hệ thống hạ tầng năng lượng, kho bãi và giao thông phụ trợ đồng bộ.
• Báo cáo tài chính chứng minh tính khả thi kinh tế của dự án với tổng mức đầu tư gần 26 tỷ đồng (40% vốn chủ sở hữu, 60% vốn vay thương mại), mức giá bán cạnh tranh (1,2 triệu đồng/rotor GĐ và 3,0 triệu đồng/rotor CN), cho thời gian hoàn vốn xấp xỉ 3 năm trên chu kỳ khai thác 10 năm.
• Về mặt học thuật và chuyển giao kỹ thuật, đồ án là công trình thiết kế hoàn chỉnh đầu tiên trong nước giải quyết bài toán công nghệ chế tạo lõi rotor hấp phụ tổ ong silica gel, góp phần làm chủ quy trình chế tạo linh kiện xử lý ẩm công nghiệp tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận còn tồn tại một số hạn chế theo nhận xét của hội đồng đánh giá và phạm vi thiết kế:

• Các số liệu công nghệ chủ yếu xây dựng trên cơ sở tính toán lý thuyết, mô phỏng cân bằng dòng vật chất - năng lượng và thông số kỹ thuật do các nhà cung ứng cung cấp, chưa tiến hành chế tạo phôi mẫu thực tế trong phòng thí nghiệm để kiểm định cơ tính nén gãy của sóng sin và đo đạc thực nghiệm đường cong đẳng nhiệt hấp phụ - giải hấp.
• Văn bản còn một số điểm chưa đồng bộ tuyệt đối về thuật ngữ chuyên môn tiếng Việt trong ngành vật liệu composite vô cơ.

Hướng phát triển tiếp theo của đề tài bao gồm việc gia công chế tạo mẫu thử nghiệm (prototype) quy mô pilot, kiểm chứng độ suy giảm hiệu suất hút ẩm của silica gel sau các chu kỳ hoàn nguyên nhiệt lặp lại, và khảo sát tối ưu hóa nhiệt độ dòng khí tái sinh nhằm tiết kiệm năng lượng chất đốt cho lò sấy.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo chuyên môn cao đối với sinh viên và cán bộ kỹ thuật thuộc các chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật Hóa học, Vật liệu Polymer và Composite, Kỹ thuật Nhiệt - Lạnh (HVAC) và Quản lý Môi trường Công nghiệp:

• Cung cấp phương pháp luận và dữ liệu thực tế về tính toán cân bằng vật chất - năng lượng cho dây chuyền sản xuất vật liệu hấp phụ dạng màng mỏng tổ ong.
• Cung cấp mô hình tham khảo chi tiết về quy trình công nghệ kết hợp giữa kỹ thuật xeo giấy vô cơ, công nghệ cán tráng bùn phủ hạt xốp và gia công cơ khí chính xác khung vỏ inox.
• Bản mẫu hoàn chỉnh về hồ sơ thiết kế kỹ thuật công nghiệp tích hợp lập dự toán và phân tích tài chính dự án (TIPV/EPV) trên phần mềm bảng tính.

Câu hỏi thường gặp

1. Nhà máy sản xuất những dòng sản phẩm rotor hút ẩm nào và công suất thiết kế cụ thể là bao nhiêu?
Nhà máy thiết kế sản xuất hai dòng sản phẩm rotor hoàn nguyên có cùng chiều dày 100 mm: dòng rotor gia đình (GĐ) có đường kính 300 mm với công suất 20.000 sản phẩm/năm, và dòng rotor công nghiệp (CN) có đường kính 800 mm với công suất 30.000 sản phẩm/năm. Tổng năng suất toàn nhà máy đạt 50.000 sản phẩm/năm.

2. Thành phần cấu tạo của lớp vật liệu hút ẩm và giấy nền gồm những nguyên liệu gì?
Lớp giấy nền được tạo thành từ bột gỗ keo (80 mesh), keo Polyvinyl alcohol (PVA), chất độn chịu nhiệt γ-Al₂O₃ và sợi thủy tinh E-glass cắt ngắn. Lớp vật liệu hút ẩm phủ bề mặt gồm chất hấp phụ chính là silica gel (kích thước hạt 0,05–0,08 µm), γ-Al₂O₃ bổ trợ và bột thạch cao (CaSO₄) đóng vai trò chất kết dính định hình vô cơ.

3. Vì sao thiết kế chọn biên dạng kênh dẫn khí hình sin thay vì hình tam giác hay hình lục giác?
Nghiên cứu tổng quan chỉ ra rằng mặc dù kênh dẫn hình tam giác cho hiệu suất hút ẩm cao nhất nhưng lại rất khó gia công cơ học và khả năng chịu lực nén kém, dễ gãy vỡ mép sóng. Biên dạng hình sin được lựa chọn vì vừa dễ định hình bằng máy dập sóng tự động, vừa đảm bảo diện tích bề mặt tiếp xúc công tác lớn (900–5.400 m²/m³ rotor) và duy trì khả năng chịu tải cơ học ổn định khi rotor quay.

4. Địa điểm xây dựng nhà máy được bố trí ở đâu và tổng diện tích quy hoạch là bao nhiêu?
Nhà máy được quy hoạch xây dựng trên diện tích đất 7.500 m² tại Khu công nghiệp Thạnh Phú, đường DT768, xã Thạnh Phú, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai. Trong đó, phân xưởng sản xuất chính có kích thước mặt bằng xây dựng là 36 x 24 m (864 m²).

5. Tổng mức đầu tư dự toán của nhà máy là bao nhiêu và thời gian hoàn vốn dự kiến trong bao lâu?
Tổng mức đầu tư dự kiến của dự án là gần 26 tỷ đồng, được tài trợ bởi 40% vốn chủ sở hữu (suất sinh lời kỳ vọng 20%) và 60% vốn vay tín dụng ngân hàng (lãi suất 11%/năm). Với giá bán phân phối 1,2 triệu đồng/rotor gia đình và 3,0 triệu đồng/rotor công nghiệp, dự án có thời gian hoàn vốn đầu tư ước tính khoảng 3 năm trong chu kỳ khai thác 10 năm.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel năng suất 50.000 sản phẩm/năm" của sinh viên Nguyễn Thị Thùy Trang đã giải quyết trọn vẹn bài toán thiết kế kỹ thuật công nghệ hóa chất từ lập luận kinh tế, xây dựng đơn pha chế, thiết lập sơ đồ công nghệ, định cỡ thiết bị, quy hoạch mặt bằng đến dự toán tài chính. Công trình chứng minh tính khả thi cao về mặt kỹ thuật và hiệu quả kinh tế với khả năng hoàn vốn sau khoảng 3 năm, mở ra giải pháp chủ động cung ứng thiết bị hút ẩm hoàn nguyên cho thị trường trong nước. Toàn bộ hồ sơ tính toán là tài liệu tham khảo có giá trị thực tiễn cho công tác nghiên cứu, đào tạo kỹ sư hóa học và triển khai dự án đầu tư nhà máy sản xuất vật liệu composite hấp phụ công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH DO AN TOT NGHIỆP NGANH CONG NGHE KI THUAT HOA HOC THIẾT KÉ NHÀ MÁY SẢN XUÁT ROTOR HUT AM SILICA GEL NANG SUAT 50000 SAN PHAM/NAM GVHD: NGUYÊN THỊ LÊ THANH SVTH: NGUYÊN THỊ THÙY TRANG SKLOO7406 TP. Hồ Chí Minh, thang 08/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HÒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP THIET KE NHA MAY SAN XUAT ROTOR HUT AM SILICA GEL NANG SUAT 50000 SAN PHAM/NAM SVTH: NGUYEN THI THUY TRANG MSSV: 16128089 GVHD: TS. NGUYEN TH] LE THANH [THU ViEN ThƯỜNG DIL PE KL 007406 = Tp.

Hé Chi Minh, thang 08 ndm 2020 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẢM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Thùy Trang MSSV: 16128089 Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Hóa học Chuyên ngành: Hóa học Polymer I. Tên khóa luận: Thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel năng suất 50000 sản pham/nam, 2. Nhiệm vụ của khóa luận: ~— Tìm hiểu tổng quan về sản phẩm “Rotor hút âm”, đơn pha chế, quy trình công nghệ chế tạo sản phẩm. ~ Tính toán thiết kế nhà máy, cụ thể bao gồm: tính toán cân bằng vật chất, lựa chọn thiết bi, bd trí mặt bằng, tính cân bằng năng lượng và hiệu quả kinh tế của nhà máy.

~ Vẽ bản vé tong thể mặt bằng nhà máy và phân xưởng. Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 1/12/2019 4. Ngày hoàn thành khóa luận: 17/8/2020 5. Họ tên người hướng dẫn: TS.

Nguyễn Thị Lê Thanh Nội dung hướng dẫn: Toàn bộ nhiệm vụ khóa luận. Nội dung và yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đã được thông qua bởi Trưởng Bộ môn Công nghệ Hóa học Tp.HCA, ngày {Ề tháng Š năm 2020 TRƯỞNG BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN ee Yh. Huỳnh Nguyễn Anh Tuấn Nguyễn Thị Lê Thanh “ TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CNHH & TP Độc lập — Ty do — Hanh phic BỘ MÔN CN HÓA HỌC — =——————— PHIẾU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC KHÓA 2016 (NGƯỜI HƯỚNG DẪN) I. Thong tin chung Họ và tên người hướng dẫn: NGUYỄN THỊ LÊ THANH Đơn vị công tác: ĐH Bách Khoa - ĐH Quốc Gia TpHCM Hoc ham, hoe vi: Tiến Sĩ.

Chuyên ngành: Công nghệ Hoá Học — Vật Liệu Polymer Họ và tên sinh vien: NGUYEN TH] THUY TRANG MSSV: 16128089 Chuyén nganh: Polymer ‘Tén đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel nang suất 50000 sản phẩm/năm Mã số khóa luận: Ôt{WH, C16. Nhận xét về khóa luận 2. Hình thức: Téng sé trang: 123;Séchuong: 10 ;Sốbảng: 72 ;Séhinh: 25 Số tài liệu tham khảo: 29 ; Phần mềm tính toán: Excel Bố cục: phù hợp Hành văn: tốt Sử dụng thuật ngữ chuyên môn: vẫn còn chưa thống nhất hết vẻ thuật ngữ tiếng Việt 2. Mục tiêu và nội dung: Mục tiêu và nội dung cụ thể như sau: Tìm hiểu thị trường các thiết bị hút ẩm, từ đó đưa ra nhu cầu thiết kế nha may sản xuất rotor hút ẩm dùng trong lặp đặt mới thiết bị và thay thế rotor sau thời gian sử dụng.

Nội dung thực hiện: Sinh viên phải lựa chọn năng suất, thiết kế sản phẩm, chọn nguyên liệu và qui trình sản xuất. Sau đó, Sinh viên thực hiện tính toán các dòng nguyên liệu can thiết cho sản xuất, thiết bị và bố trí mặt bằng (tính diện tích và bố trí trên các bản vẻ), tỉnh nàng lượng và an toàn lao động trong nhà máy. Để khảo sát tính khả thi của dự án thiết kế, nội dung tính kinh tế được thực hiện và kết luận đề tài. Kết quả đạt được: Sinh viên đã thực hiện đầy đủ nội dung nhiệm vụ đề tài đề ra.

Ưu điểm của khóa luận: Đầy đủ nhiệm vụ luận văn, bố cục và nội dung phù hợp với mục tiêu đề tài đưa ra. Những thiếu sót của khóa luận: Vẫn còn một số lỗi chính tả và trình bày.Nhận xét tinh thần và thái độ làm việc của sinh viên Sinh viên rất tích cực tìm hiểu, cố gắng học tập, siêng năng và có tỉnh thần trách nhiệm với việc thực hiện đề tài của mình. Đề nghị và đánh giá của người hướng dẫn + Đề nghị của người phản biện Được bảo vệ ik] Bé sung thém dé duge bao vé F] Không được bảo vệ O Bảo vệ vào đợt khác Oo + Đánh giá của người hướng dẫn: Điểm đánh STT | Nội dung đánh giá Điểm tối đa giá Ị_ | Chất lượng bài viết 30 Coat [ Iình thức trình bày (đẹp, rõ ràng, tài liệu tham khảo 20 Ly day dii/da dang.) „ lá cục của bài viêt (chặt chẽ, cân đôi) 10 Aas - 2 ; Nội dụng khóa luận 60 fo) Phuong phap nghién cttu phii hop, dam bao dé tin cậy, xử 20 48 lý số liệu Nội dung thực hiện, kết quá của đề tài đảm bảo tính 20 ae khoa hoc, céng nghé Kết luận phù hợp với mục tiêu, nội dụng nghiên cứu 10 $ Hiệu quả ứng dụng và chuyển giao công nghệ 10 g 3 | Ky nang, thai độ của sinh viên 10 Q) Kỹ năng thực nghiệm, xử lý tình huong 5 Thái độ làm việc nghiêm túc 5 € TONG 100 24 Tp.HCM, ngay 16 thang 08 nam 2020 Cán bộ hướng dẫn We. Nguyễn Thị Lê Thanh TRƯỞNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CN HÓA HỌC & THỰC PHẢM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC — PHIEU ĐÁNH GIÁ KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT HÓA HỌC KHÓA 2016 (NGUOI PHAN BIEN) 1, THONG TIN CHUNG Ho và tên người phản biện:.

co s0 0011111111011 Đời) YEGöNG NG: ;.o2BW:LT HN cdsaniiioitiiaitaiansksiiitpssaG5ai84062302614661623630c6/13445a163ã1866 Học hảm. TT ): CHỦ Ô Lhyyc2ig00015011204860000863001305816190501154401250000060000 905068 Chuyên ngành:. ĐI NA G a0 0000000000011 0 0118018156 snneenaeeessseeseeres Hy và tên sinh viên: vg. Trewvp __TEEOGEV(GOIEESEEEE-iCA0L44970144380006691040v93ÿei863882X4 MSSV:.

9049 ceases toanensnennestne ane Chuyên ranh: Tên đề tài:,. pf ten Mã số khóa Iudin: «0 CAMA. NCA Qs On OG. NHAN XET VE KHOA LUAN 2.1 Hình thức Tổng số trang: 422 Sốchương /O Số bảng: FZ Số hình: 2Ý” Sô tài liệu tham khảo: TT 1ï eaetrarerraraeertồ or tytiiaitoagteta ae 111 0.ố 01100100 ti DỤ GIIU TY HIẾN E enrenesnterenternuite06tregiipgi01514G0/SSS009E0503300100/G3000500i001.

2 ¿ uve tiêu và nội dung - 2.3, Kết quả đạt được 34/803) Bar. ngà tớ, sáo Tư, ctl mes hopace nie Dg ete 2. Ưu điểm của khóa luận xá Jain. i ag BAB bi tala gn 2s Những thiếu sót của khóa luận si Beary Pell.~) Barry 24 ie aan ie Bie chassis aici sess np iad.ap oo -Aiên -a/.

“ma, bia ap. CÂU HỎI PHẢN BIỆN (ít nhất 02 câu hỏi) ra Th.Â'# s eh, fois ude hind. ong, Lin MEA, GEM de Govvanvcsvnyersevnscaseatscssassassosssvesesevesdssnsssacsssessessiscsceses °53). Cada in hi GB Thee.

apie Ca dibhanopadrpy. tbat be ned. Shp OP hi Gà iemprneonorepeemneueenererepangeagsemernaetnenenmensisetesenestaaantimet 4. ĐÈ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ CUA PHAN BIEN Được bảo vệ M Bỏ sung thêm để dược bảo vệ LÌ Không được bảo vệ L] 5.

ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN STT. Nội dung đánh giá Điểm tối đa - Điểm đánh giá 1.| Chất lượng bài viết 30 | | Hinh thức trình bày (đẹp, rõ ràng, tài liệu tham khảo 20 Zc đây dii/da dang. 2 | Bỏ cục của bài viết (chặt chẽ, cân doi) 10 + } 2_ | Nội dung khóa luận 70 Phương pháp nghiên cứu phù hợp, đảm bảo độ tin cậy, xử 20 | iS” tý số liệu | " Nội dung thực hiện, kết quả của đề tài đảm bảo tỉnh 30 } %4 khoa học, công nghệ. 1 Kết luận phù hợp với nuục tiêu, nội dung nghien pete 10 4 Hiệu quả ứng dụng 10 + TONG 100 83 Ip.

tò Chí Minh, ngày 2Ó tháng 8 năm 2020 Giảng viên phản biện LỜI CẢM ƠN Mỗi một kỹ sư hóa học tương lai đều phải trải qua thời gian trau dồi, rèn dũa để có đủ kiến thức và kỹ năng cần thiết làm hành trang cho những mục tiêu kế tiếp. Luận án tốt nghiệp là bước cuối cùng để tôi đúc kết những điều đã được học và phát triển thêm những kỹ năng khác, cũng là cách tôi khang dinh ban thân có đủ trình độ để bước ra khỏi giảng đường Đại học, phần đấu cho các mục tiêu tiếp theo của cuộc đời. Để hoàn thành luận án này, bên cạnh những cố gắng của bản thân, tôi cũng nhận được sự giúp đỡ tận tình của tất cả mọi người. Trước nhất, tôi xin xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS.

Nguyễn Thị Lê Thanh — Giảng viên hướng dẫn và cũng là người luôn tận tình theo sát quá trình làm luận án của tôi ngay từ những ngày đầu tiên, giúp tôi giải đáp thác mác và sửa chữa các lỗi sai một cách kịp thời. Tôi cũng học được cách để bản thân chỉn chu hơn nhờ phong cách làm việc chuyên nghiệp của cô, có trách nhiệm đối với luận án của mình. Bên cạnh đó, tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn đến ba mẹ dã luôn ở bên cạnh động viên và cung cấp cho tôi điều kiện tốt nhất để hoàn thành luận án nói riêng cũng như khoảng thời gian học tập vừa qua nói chung. Cuối cùng, tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các bạn sinh viên khóa 2016, ngành Công nghệ Kỹ thuật hóa học.

Chúng tôi đã cùng nhau trải qua khoảng thời gian học tập và rèn luyện. Trong suốt thời gian này, chúng tôi ngoài việc trao đổi các kiên thức quý báu, giúp đỡ nhau phát triển hơn trong cả mặt kiến thức chuyên môn và xã hội, còn động viên nhau những lúc khó khăn, thiết kế một thời sinh viên đặc biệt ý nghĩa. Bản thân tôi cảm thấy mình đã nhận được rất nhiều thứ giá trị từ các bạn. Tôi xin chân thành cám ơn.

Thanh phd 114 Chi Minh, ngày 17 thang 08 nam 2020 Sinh viên thực hiện J# Nguyễn Thị Thùy ‘Trang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất rotor hút ẩm silica gel năng suất 50.000 sản phẩm/năm” là công trình luận văn tốt nghiệp được thực hiện công khai dựa trên sự cô gắng, nỗ lực của bản thân tôi với sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Lê Thanh. Ngoài các dữ liệu, thông số được tham khảo dựa trên nguyên tắc và tiêu chuẩn, các thông tin đã trích dẫn theo đúng quy định, các kết quả tính toán trong toàn bài luận là hoàn toàn trung thực, không sao chép kết quả từ các đề tài khác tương tự. Nếu phát hiện có sự cố tình làm sai lệch kết quả tính toán hoặc sao chép nào từ các nghiên cứu khác, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.