Thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường bằng phương pháp so2 năng suất 2600 tấn mía ngày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ THANH NHI Lớp : 17HTP1 Ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LÀM SẠCH NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO2 NĂNG SUẤT 2600 TẤN MÍA/NGÀY II CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU: + Hàm lượng đường sacaroza : 12,48% + Chất không đường : 3,11% + Thành phần xơ: 11,40% + GP bã : 76,12% + Hiệu suất lấy nước mía: 97,2% + Độ ẩm bã : 47,82% + Lượng nước thẩm thấu: chọn trong khoảng từ w = 22-27% III NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN: - Mục lục - Lời mở đầu - Lời cảm ơn - Danh mục bảng biểu và hình ảnh - Chương 1: Tổng quan tài liệu - Chương 2: Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ - Chương 3: Tính cân bằng vật chất - Chương 4: Tính và chọn thiết bị - Kết luận - Tài liệu tham khảo IV CÁC BẢN VẼ VÀ ĐỒ THỊ: - Bảng vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công nghệ (A3) - Bảng vẽ số 2: Bảng vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A3) - Bảng vẽ số 3: Bảng vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A3) V GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS Huỳnh Thị Diễm Uyên VI NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 30/3/2020 VII NGÀY HOÀN THÀNH: 30/7/2020 Thông qua bộ môn Giáo viên hướng dẫn Ngày tháng năm 2020 TRƯỞNG BỘ MÔN TS Huỳnh Thị Diễm Uyên MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1 1.1 Tình hình sản xuất, đặc điểm, tính chất và thành phần của đường mía 1 1.1.1 Tình hình đường mía trên thế giới và Việt Nam 1 1.1.2 Tổng quan về ngành đường 1 1.1.1 Đặc điểm và phân loại mía 2 1.1.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của mía .6 1.2 Đường sacaroza .9 1.2.1 Cấu tạo .9 1.2.2 Tính chất sinh học .9 1.2.3 Tính chất lý học 10 1.2.4 Tính chất hóa học 13 1.3 Quá trình làm sạch nước mía 14 1.3.1 Mục đích quá trình làm sạch nước mía 14 1.4 Phương pháp làm sạch nước mía hỗn hợp (NMHH) 15 CHƯƠNG 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 19 2.1 Quy trình công nghệ làm sạch nước mía trong sản xuất đường [1-49] 19 2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 20 2.2.1 Gia vôi sơ bộ 20 2.2.2 Gia nhiệt 1 22 2.2.3 Thông SO2 lần 1 và gia vôi trung hoà .23 2.2.4 Gia nhiệt 2 25 2.2.5 Lắng trong .26 2.2.6 Lọc chân không thùng quay 28 2.2.7 Gia nhiệt lần 3 31 2.2.8 Cô đặc 32 2.2.9 Thông SO2 lần 2 .34 2.2.10 Lọc kiểm tra 36 CHƯƠNG 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 37 3.1 Năng suất của phân xưởng 37 3.2 Kế hoạch sản xuất của phân xưởng 37 3.4 Công đoạn ép 38 3.4.1 Tính phần mía 38 3.4.2.Bã mía 39 3.4.3 Nước thẩm thấu .39 3.4.4 Nước mía hỗn hợp 39 3.5.Công đoạn làm sạch 41 3.5.1 Tính lượng lưu huỳnh và SO2 41 3.5.2 Tính vôi và sữa vôi .41 3.5.3 Nước mía hỗn hợp gia vôi sơ bộ (NMHH sau GVSB) 42 3.5.4 Thông SO2 lần 1 43 3.5.5 Trung hoà .44 3.5.6 Tính nước bùn 44 3.5.7 Tính bùn lọc 45 3.5.8 Tính bã nhuyễn và nước rửa 45 3.5.9 Nước mía sau lắng - lọc 46 3.5.10 Mật chè sau bốc hơi 47 3.5.11 Thông SO2 lần 2 48 3.5.12 Lọc kiểm tra .48 3.5.13 Hiệu suất làm sạch (HSLS) 49 CHƯƠNG 4 :TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHỦ YẾU 52 4.1 Gia vôi sơ bộ 52 4.2 CÂN BẰNG NHIỆT CHO HỆ GIA NHIỆT 52 4.3 Thiết bị gia nhiệt .54 4.4 Thiết bị thông SO2 lần 1 và thiết bị trung hòa 55 4.5 Thiết bị lắng 57 4.6 Thiết bị lọc chân không .59 4.7 Thiết bị bốc hơi 59 4.8 Thiết bị thông SO2 lần 2 .61 4.9 Thiết bị lọc ống 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 LỜI MỞ ĐẦU Việc nước ta gia nhập WTO và trở thành thành viên thứ 150 ảnh hưởng không nhỏ đến nền kinh tế, khoa học – kĩ thuật Một số mặt hàng được nhập với giá rẻ hơn làm cho ngành đó ít được chú ý đầu tư và phát triển, riêng với ngành mía đường vẫn được duy trì các biện pháp bảo hộ: mức thuế nhập khẩu đường ở mức cao, hạn ngạch bắt buộc phải nhập khẩu theo cam kết chỉ có 55.000 tấn đường, trong khi đó nhu cầu về đường cho sinh hoạt, cho các ngành: bánh kẹo, đồ hộp đồ uống … là rất lớn Đường có ý nghĩa quan trọng đối với dinh dưỡng của cơ thể con người, cung cấp năng lượng cao Ở nước ta, đường được sản xuất nhiều và dưới nhiều hình thức khác nhau, từ sản xuất đường truyền thống ở các lò nấu đường thủ công, các cơ sở nhỏ đến những nhà máy đường hiện đại Việc xây dựng một nhà máy đường, giải quyết được nhu cầu tiêu dùng của con người, đặc biệt là giải quyết được vùng nguyên liệu, tạo công ăn việc làm cho người nông dân trồng mía, đồng thời duy trì được truyền thống sản xuất đường mía từ lâu đời Do đó việc nâng cao, kiểm soát chất lượng đường thành phẩm là vấn đề đáng quan tâm của các nhà máy sản xuất Để sản xuất đường đạt chất lượng tốt, nhà máy cần kiểm soát chặt chẽ tất cả các công đoạn: từ nhập nguyên liệu đến thành phẩm Chính vì vậy mà việc “Thiết kế phân xưởng làm sạch trong nhà máy đường bằng phương pháp SO2 với năng suất 2600 tấn mía/ngày” là vấn đề hết sức sát thực với thực tế Việt Nam hiện nay Với những mục tiêu trên thì đồ án tổng hợp này với các nội dung sau: + Chương 1: Tổng quan lý thuyết + Chương 2: Phương pháp Luận + Chương 3: Tính toán cân bằng vật chất + Chương 4: Lựa chọn thiết bị + Chương 5: An toàn trong lao động sản xuất LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chuyên đề báo cáo thực tập này trước tiên em xin gửi đến các quý thầy, cô giáo trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất Đặc biệt, em xin gởi đến cô Huỳnh Thị Diễm Uyên – người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án tổng hợp này lời cảm ơn sâu sắc nhất Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình thực tập, hoàn thiện chuyên đề này em không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ cô cũng như quý công ty Cuối cùng, em xin kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khỏe, thành công trên con đường giảng dạy và thật nhiều hạnh phúc Em xin chân thành cảm ơn! DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1 Thành phần chủ yếu của nước mía hỗn hợp 8 Bảng 13: sau ép 10 Độ hoàn tan của Sacaroza trong nước 11 12 Bảng 1.4 Độ hoàn tan của Sacaroza trong nước chứa Bảng 1.5 các loại muối 23 25 Bảng 2.1 Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ 39 Bảng 2.2 nhớt của dung dịch đường 40 Bảng 3.1 42-43 Bảng 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ gia nhiệt 1 đến Bảng 3.3 hiệu quả làm sạch 53-54 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của cường độ SO2 đến chất lượng nước mía Kế hoạch thu nhập nguyên liệu Kế hoạch sản xuất của nhà máy Tổng kết cân bằng vật chất của phân xưởng Tổng kết tính và lựa chọn thiết bị Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang Hình 1.1 Hình 1.2 Cây mía 6 Hình 2.1 Công thức cấu tạo của 9 Hình 2.2 Sacaroza Hình 2.3 Hình 2.4 Thiết bị gia vôi sơ bộ 22 Hình 2.5 Thiết bị gia nhiệt dạng ống 24 Hình 2.6 chùm thẳng đứng Hình 2.7 Thiết bị thông SO2 26 Hình 2.8 Thiết bị gia nhiệt 2 dạng 27 Hình 2.9: Hình 2.10 ống chùm Thiết bị lắng trong có cánh 28 khuấy Trống lọc chân không dạng 31 thùng quay Thiết bị gia nhiệt 3 dạng 32 ống chùm Hệ thống bốc hơi 4 hiệu 36 Thiết bị thông SO2 lần 2 37 Thiết bị lọc ống Stellar 38 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình hình sản xuất, đặc điểm, tính chất và thành phần của đường mía 1.1.1 Tình hình đường mía trên thế giới và Việt Nam a Trên thế giới Ngành đường thế giới được phát triển từ rất sớm tại Châu Âu, Châu Á và Châu Mỹ Do tính chất thâm dụng lao động, các quốc gia sản xuất đường đã và đang thực hiện các cơ chế khác nhau để bảo hộ ngành đường, nhằm đảm bảo đời sống, trật tự, an ninh xã hội cho người dân Hiện nay, ngành đường thế giới đang trong giai đoạn bão hòa.Theo dự báo của OECD-FAO, cung đường thếg iới s ẽđạt mốc 205 triệu tấn đường vào năm 2027, với tốc độ tăng trưởng kép giai đoạn 2018 –2027 đạt 1,5% Hoạt động sản xuất tại Thái Lan, Brazil và Ấn Độ được kỳ vọng sẽ là động lực thúc đẩy chính cho sự phát triển của cung đường thế giới, nhu cầu sử dụng đường sẽ đến từ Châu Á và Châu Phi Trong khi đó EU sẽ giảm nhập khẩu so với giai đoạn trước Do ngành đường được dự báo tiếp tục tình trạng thặng dư, giá đường thế giới chỉ tăng nhẹ với tốc độ CAGR 1,4% trong giai đoạn 2018 –2027 và đạ t$392/tấn đường thô vào năm 2027 b Ở Việt Nam Ngành đường Việt Nam hiện đang gặp áp lực cạnh tranh từ Hiệp định thương mại ATIGA cũng như áp lực đến từ đường lậu Thái Lan giá rẻ tràn vào nước ta Niên vụ 2017/18, sản lượng đường lậu được thống kê ước đạt hơn 33% thị phần đường toàn quốc, và đường Thái Lan trở thành đối thủ cạnh tranh chính đối với các doanh nghiệp đường trong nước Để có thể giữ vững vị thế trong bối cảnh này, các doanh nghiệp mía đường Việt Nam buộc phải giải được bài toán hạ giá thành sản xuất, cũng như định hướng phát triển các sản phẩm cạnh và sau đường 1.1.2 Tổng quan về ngành đường Đường là một nguyên liệu quan trọng không thể thiếu trong ngành chế biến thực phẩm và là một loại thực phẩm quan trọng trong đời sống hằng ngày Nhu cầu tiêu thụ 1