quy trình sản xuất mủ ly tâm

Sơ đồ công nghệ, quy trình sản xuất mủ ly tâm HA.LA tại nhà máy chế biến ly tâm. Các chỉ tiêu chất lượng của mủ ly tâm HA,LA. Các chỉ tiêu kỹ thuật của cao su ly tâm theo TCVN 6314: 2007. Mủ ly tâm là một loại mủ cô đặc được sản xuất bằng phương pháp ly tâm nhằm loại một phần nước và một số hợp chất phi cao su dựa vào sự chênh lệch về tỷ trọng của các phần tử cao su và tỷ trọng của serum

MỦ LY TÂM HA, LA

I. TỔNG QUAN VỀ MỦ LY TÂM HA, LA

Hình 1 Cao su Ly Tâm HA, LA

Mủ ly tâm là một loại mủ cô đặc được sản xuất bằng phương pháp ly tâmnhằm loại một phần nước và một số hợp chất phi cao su dựa vào sự chênh lệch về

tỷ trọng của các phần tử cao su và tỷ trọng của serum Quá trình ly tâm nâng hàmlượng cao su khô trong mủ ly tâm đến DRC ≥60

Bảng 1 Các chỉ tiêu kỹ thuật của cao su ly tâm theo TCVN 6314: 2007

STT Tên chỉ tiêu Giới hạn Phương pháp thử

A A

A

ST ST

ST ST

Pr.F Entre tank 1 C C C Entre tank 2 C C C

R-tank R-tank

Entre tank

Bồn trung chuyển 02 Pr.F Bồn lọc áp suất 01

Ống dẫn mủ có van khóa

01

Sơ đồ 1 Dây chuyền thiết bị chế biến mủ ly tâm

để lắng

Lọc thô, bơm

Lấy mẫu kiểm tra chất lượng

Mủ nước

trung chuyển và lấy

mẫu kiểm tra

Tồn trữ

Xuất hàng

Sơ đồ 2 Quy trình kỹ thuật sản xuất mủ ly tâm HA, LA

Lấy mẫu kiểm tra tại hồ nạp liệu

1 1

Pha loãng

Lấy mẫu kiểm tra chỉ tiêu bồn tiếp liệu

LA: VFA >0,04 KOH >0.1.

HA: VFA > 0.06 KOH > 0.1

HA; Nạp ga NH 3 , xử lý Laurat, lấy mẫu kiểm tra

Xuất hàng

Kiểm tra mẫu lưu Lấy mẫu kiểm tra xuất hàng

Hình 2 Quy trình sản xuất ly tâm

III NỘI DUNG, YÊU CẦU CÁC CÔNG ĐOẠN KỸ THUẬT TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT:

1.TIẾP NHẬN MỦ NƯỚC:

Bảng 2 YÊU CẦU KỸ THUẬT CỦA MỦ NƯỚC VƯỜN CÂY

( TCCS 107:2012/TĐCNCSVN)

1 Trạng thái Lỏng tự nhiên, lọc qua lưới 60 mesh

dễ dàng

2 Màu sắc Trắng như sữa hoặc hơi vàng, không có

mùi hôi

3 Tạp chất Không lẫn tạp chất nhìn thấy được

4 Hàm lượng cao su khô

(DRC)

Không nhỏ hơn 23% w/w

5 Hàm lượng NH3 Không nhỏ hơn 0,3% trên khối lượng latex

6 Hàm lượng axít béo bay hơi

(VFA)

Không lớn hơn 0,05

7 Độ pH của latex Không nhỏ hơn 9 (ở môi trường kiềm)

8 Thời gian tiếp nhận latex Không lớn hơn 7 giờ kể từ khi cạo

9 Tình trạng nhiễm nước mưa Không

I.1 Mủ nước.

- Mủ nước chế biến cao su ly tâm LA, HA được lấy từ cây cao su HéveaBrasiliensis Khi vận chuyển về đến Nhà máy chế biến cao su, mủ nước phải phùhợp yêu cầu kỹ thuật theo tiêu chuẩn Công ty TC-KCS-08

1.1.a LA:

- Mủ nước vườn cây bảo quản bằng hệ đơn sử dụng dung dịch Amoniac

NH4OH 10% với liều lượng 0,5% w/w so với khối lượng mủ trên tank xe vậnchuyển (cho đều 75 lít dung dịch Amoniac 10% vào tank chứa 1.500 lít mủ nước)

- Mủ nước vườn cây có thể bảo quản bằng hệ kép nếu chỉ số VFA bảo quảnbằng hệ đơn vượt quá 0,035 (VFA > 0,035): dung dịch Amoniac 10% với liềulượng 0,3% w/w và dung dịch TMTD/ZnO 25% với liều lượng 0,015% so vớikhối lượng mủ (cho đều 45 lít NH4OH 10% và 0,9 lít dung dịch TMTD/ZnO 25%vào tank chứa 1.500 lít mủ nước)

1.1.b HA:

- Mủ nước vườn cây bảo quản bằng dung dịch NH4OH 10%, sử dụng với

liều lượng 0,3% (W/W) so với khối lượng mủ trên tank xe vận chuyển (tank mủ

1.1Cân xe:

Mỗi xe chở mủ khi về đến nhà máy được cân xác định khối lượng mủ nướcbằng cân bàn điện tử, giới hạn cân 60.000 kg

1.2Lấy mẫu kiểm tra chất lượng:

Hình 3 Lấy mẫu kiểm tra chất lượng

− Mỗi bồn chứa mủ lấy 300 - 400ml Phương pháp lấy mẫu theo TCVN5598:1997.

− Kiểm tra ngoại quan để kiểm tra trạng thái, tạp chất, màu sắc … Nếu thấy mủ

có dấu hiệu cợn đông phải nhanh chóng báo lại Nhân viên Kỹ thuật trước khi

xả vào mương tiếp nhận

− Kiểm tra hàm lượng TSC nhanh theo HD-XN-22

− Kiểm tra hàm lượng DRC dựa vào kết quả xác định hàm lượng TSC nhanh vàtheo HD-XN-08

− Kiểm tra hàm lượng Amoniac NH3 theo TCVN 4857:1997

− Kiểm tra độ pH theo tiêu chuẩn TCVN 4860:1997

− Kiểm tra chỉ số Acid béo dễ bay hơi VFA theo tiêu chuẩn TCVN 6321:1997.1.3Lọc thô và bơm:

Hình 4 Lọc thô (lọc qua lưới 60 mesh)

Mủ nguyên liệu sau khi kiểm tra các chỉ tiêu phù hợp TC-KCS-08 được lọcqua rây trước khi xả xuống mương tiếp nhận và khi mủ đạt 25% thể tích mương

sử dụng bơm màng bơm mủ lên hồ tiếp liệu (thể tích chứa tối đa của bồn tiếp liệu

là 32.000 lít)

1.4Khuấy đều, để lắng:

Khi mủ đạt 50% thể tích bồn tiếp liệu, mở máy khuấy Khi mủ đầy bồn, tiếptục khuấy đều 30 - 50 phút, sau đó để lắng 10 phút.

2 KIỂM TRA VÀ XỬ LÝ MỦ NƯỚC TẠI HỒ TIẾP LIỆU – NẠP LIỆU:

2.1 Lấy mẫu kiểm tra các chỉ tiêu bồn tiếp liệu:

- Lấy mẫu từ 300ml - 400ml theo TCVN 5598:1997 Gởi mẫu cho phòngkiểm nghiệm để kiểm tra các chỉ tiêu cần thiết

Hình 5.bồn tiếp liêu

2.2 Phương pháp thử nghiệm và kiểm tra các chỉ tiêu mủ nước tại hồ tiếp liệu:

− Xác định khối lượng mủ nước tại hồ tiếp liệu

− Kiểm tra hàm lượng TSC nhanh theo HD-XN-22

- Kiểm tra hàm lượng DRC dựa vào kết quả xác định hàm lượng TSC nhanhtheo HD-XN-08 (LA) và theo HD-KCS-02 (HA)

− Kiểm tra hàm lượng Amoniac NH3 theo TCVN 4857:1997

− Kiểm tra độ pH theo TCVN 4860:1997

− Kiểm tra chỉ số VFA theo tiêu chuẩn TCVN 6321:1997

− Kiểm tra hàm lượng Mg theo HD-XN-24 (hoặc HD-XN-25 hoặc HD-XN-26).

− Kiểm tra chỉ số KOH theo TCVN 4856:1997

− Mủ nước tại hồ tiếp liệu sau khi kiểm tra tất cả các chỉ tiêu phù hợp yêu cầu kỹthuật tiêu chuẩn công ty TC-KCS-08 (LA) và yêu cầu kỹ thuật tiêu chuẩnCông ty TC-KCS-23 (HA)

2.3 Xử lý mủ tại hồ tiếp liệu:

Căn cứ kết quả kiểm tra của phòng kiểm nghiệm, Nhân viên kỹ thuật tiến hành

xử lý mủ nước như sau:

2.3.1 Nếu mủ nước chỉ số VFA > 0,040, và chỉ số KOH >1(LA) và mủ nước

chỉ số VFA > 0,06, và chỉ số KOH >1(HA), thì tiến hành pha loãng mủ vườn bằngnước đã xử lý để đạt DRC trong khoảng 25% – 32% tùy theo mùa (tùy theo chỉ sốVFA, KOH) đồng thời bổ sung thêm lượng NH3 để đạt nồng độ 0,45% – 0,50%(dựa vào lượng nước cần pha loãng mà ta bổ sung lượng NH3 dưới dạng dungdịch có nồng độ phù hợp)

− Tính lượng nước pha vào mủ theo công thức

VN = VM (DRC1 – DRC2)/DRC2

Trong đó: VM : thể tích mủ nước chưa pha loãng (lít)

VN : thể tích nước thêm vào (lít)DRC1: hàm lượng cao su trước khi pha loãng DRC2: hàm lượng cao su sau khi pha loãng

− Tính lượng NH3 sạc vào nước theo công thức

NH3 (kg) = [m (%NH3 yêu cầu – NH3 đo được) + VN * % NH3 yêu cầu]/100

Trong đó: m là khối lượng mủ nước (kg)

− Bơm đủ lượng nước theo tính toán để pha loãng mủ vào bồn Inox Sạc NH3vào mủ theo HD-XN-27

− Khuấy đều và xả dung dịch NH3 vào hồ nạp liệu với lưu lượng 40lít/phút, vừa mở van xả vừa khuấy Sau khi xả xong tiếp tục khuấy từ 30– 50 phút tùy theo lượng mủ có trong hồ tiếp liệu

2.3.2 Nếu mủ nước có DRC > 32 % w/w thì tiến hành pha loãng mủ bằng

nước đã xử lý để đạt DRC trong khoảng 30% - 32%

2.3.3 Nếu DRC < 32% w/w thì tiến hành sạc Amoniac NH3 trực tiếp vào mủvườn để đạt nồng độ 0,45% – 0,55%.

− Tính toán lượng NH3 sạc vào mủ theo công thức:

NH3 (kg) = m (%NH3 yêu cầu – NH3 đo được)/100

Trong đó: m là khối lượng mủ nước (kg)

− Cách sạc NH3 vào mủ theo HD-XN-27

− Dùng động cơ điện khuấy liên tục trong quá trình sạc ga NH3 Sau khi sạc xong

ga NH3 tiếp tục khuấy từ 30 – 50 phút tùy theo lượng mủ có trong hồ tiếp liệu

* Trường hợp đặc biệt nếu chỉ số VFA > 0,047, chỉ số KOH > 1,2 (LA) và chỉ

số VFA > 0,08, chỉ số KOH > 1,6 (HA) thì tiến hành pha loãng mủ hạ DRCxuống còn trong khoảng 22% – 25% Mục đích là tách các Acid béo dễ bay hơi,các Acid liên kết với NH3 trong quá trình ly tâm Các bước pha loãng như 2.3.1

2.3.4 Xử lý Mg tại hồ tiếp liệu: Nếu hàm lượng Magiê trong mủ nước vườn

cây Mg > 50 ppm thì tiến hành tính toán lượng DAP cần pha ( dạng dung dịch 5%) để trung hòa lượng Mg2+

− Tính lượng DAP cần thêm vào để xử lý lượng Mg và lượng nước cần phadung dịch theo HD-XN-28

− Sau khi DAP đã tan hoàn toàn trong nước đổ từ từ dung dịch DAP 5% vàobồn tiếp liệu với lưu lượng 5 lít /phút

− Sau khi pha loãng mủ và nạp đủ hóa chất cần thiết, phải khuấy đều mủ từ

30 - 50 phút tùy theo lượng mủ trong hồ tiếp liệu

Các dụng cụ khi tiếp xúc với mủ nước phải vệ sinh sạch sẽ: mương tiếp nhận,rây lọc tiếp nhận mủ, hệ thống ống chuyển mủ, bơm màng, khu vực làm việc.Toàn bộ dụng cụ sau khi vệ sinh sạch sẽ phải xịt dung dịch Amoni Hydroxid(NH4OH) 5%

2.4 Thời gian để lắng:

Sau khi xử lý xong, thời gian để lắng tối thiểu là 12 giờ trước khi ly tâm Đây

là thời gian cần thiết tối thiểu để DAP phản ứng với Mg có trong mủ vườn cây tạokết tủa lắng xuống đáy bồn

Phương trình phản ứng :

Mg2+ + ( NH4 )2 HPO4 → MgNH4PO4 ↓ + NH4+ + H+

2.5 Lấy mẫu và kiểm tra chỉ tiêu tại hồ nạp liệu:

Lưu ý : Hồ tiếp liệu sau khi để lắng > 12 giờ gọi là hồ nạp liệu Lấy mẫu tại 3

vị trí theo TCVN 5598:1997 Mỗi vị trí lấy từ 100ml – 200ml cho vào bình nhựa

có nắp đậy, dung tích 1 lít; lắc đều mẫu Gởi cho phòng kiểm nghiệm kiểm tra cácchỉ tiêu cần thiết

Kiểm tra các chỉ tiêu tại hồ nạp liệu: tương tự như phương pháp kiểm nghiệm, kiểm tra các chỉ tiêu tại hồ tiếp liệu (phần 2.2 của quy trình).

- Các mẫu lấy tại hồ tiếp nhận, bồn tiếp liệu, bồn trung chuyển, bồn lưu trữđều được đưa về phòng hóa nghiệm của nhà máy để kiểm tra các thông số kỹthuật

Hình 6 Phòng hóa nghiệm

3 LY TÂM :

Kh ôn

g đ ạt.

- Cho 0- 0,05% A.lauric.

- Cho 0,1% dung dịch TMTD 25%.

- % NH3 ≤ 0,29%.

(Tính trên lít mủ kem tươi.)

Mủ sau khi để lắng 12 giờ

Máy ly tâm

Lấy mẫu kiểm tra: TSC, DRC, NH3, KOH, VFA, pH.

Latex LA Bồn trung chuyển

Sơ đồ 3: Quy trình ly tâm Không đạt.

TRƯỜNG CĐCN CAO SU KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

3.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật mủ nước trước khi ly tâm (hồ nạp liệu):

Hàm lượng cao su khô (DRC) Từ 20% đến 32%

Bảng 3 Tiêu chuẩn kỹ thuật mủ nước trước khi ly tâm (hồ nạp liệu)

* Trường hợp: Hàm lượng (Mg) > 50ppm, Chỉ số (VFA) > 0,047 và Chỉ số(KOH) > 1,65 thì tiến hành điều chỉnh vít skim xuống 19,5mm hoặc 19mm

3.2 Ly tâm:

Sự ly tâm mủ nước được thực hiện nhờ vào: sự chênh lệch về tỉ trọng của cao

su, thành phần phi cao su và tốc độ quay của đĩa Ly tâm được gọi là liên tục khiviệc nạp mủ cho các máy ly tâm phải được liên tục cùng lúc với việc tách mủ lytâm và mủ skim Tuy nhiên, việc ly tâm mủ nước cũng bị gián đoạn một phần vìcác đĩa bị bít nghẹt dần bên trong của bộ phận phân phối Do đó cách vài giờphải ngừng lại để làm vệ sinh

Tần suất ngừng để vệ sinh tùy thuộc vào một số yếu tố trong đó có thể kể đến:

− Chất lượng mủ nước vườn cây (giống cây, tuổi cây, ổn định cơ học)

− DRC mủ nước vườn cây

− Lưu lượng nạp mủ vào các máy ly tâm

− Thời gian để cho mủ nước vườn cây lắng cặn trước khi ly tâm

Các đợt ngưng này có khuyết điểm là: hạn chế sản xuất, tốn nhiều lao động

và làm hư hại thiết bị do tháo ra liên tục Do đó cần phải giới hạn các lượt tháo ranếu có thể

Chu kỳ hoạt động của các máy không thể được ấn định một cách cứng ngắc

mà phải có thể sửa đổi mỗi ngày khi vận hành Để làm được điều này, điều cầnthiết là phải xem xét các chất tồn đọng (khoáng và cao su đông đặc) trong các đĩakhi tháo ra và điều chỉnh quy trình sau đó cho các máy tiếp theo sau (thôngthường chu kỳ hoạt động của máy là 2 giờ hoặc là 2,5 giờ hoặc là 3 giờ được ghi

rõ trong phiếu triển khai sản xuất)

Quy trình vận hành máy ly tâm: xem HD-XN-34

3.3 Lấy mẫu tại bồn trung chuyển:

Lấy mẫu theo TCVN 5598:1997

Mỗi vị trí lấy 10 ml – 50 ml cho vào bình có nắp đậy dung tích 1 lít lắc đều.Gởi mẫu cho phòng kiểm nghiệm kiểm tra nhanh hàm lượng NH3 và chỉ tiêuTSC nhanh nếu cần

4 XỬ LÝ MỦ LY TÂM TẠI BỒN TRUNG CHUYỂN VÀ LẤY MẪU KIỂM TRA:

Hinh 7 Bồn trung chuyển

Mủ Latex ly tâm sau khi ra khỏi máy ly tâm đã thoát một phần lớn hàm lượngAmoniac và có một độ ổn định cơ học kém Tùy theo loại mủ Latex mong muốn,cần phải có phần bảo quản bổ sung bằng cách thêm Amoniac, Amoni laurat,TMTD/ZnO(LA) …

4.1 Xử lý Amoni laurat tại bồn trung chuyển:

− Pha chế dung dịch Amoni laurat 10%: cách pha chế dung dịch Amoni laurat10% theo HD-XN-30 (kiểm tra và ghi lại nồng độ thực tế)

− Tùy theo loại mủ và yêu cầu khách hàng về độ ổn định cơ học cũng nhưngày xuất hàng mà liều lượng sử dụng Amoni laurat với tỉ lệ khác nhau.Đối với loại mủ ly tâm LA liều lượng sử dụng từ 0% - 0,05% w/w tính theotrọng lượng mủ(LA) và Đối với loại mủ ly tâm HA liều lượng sử dụng từ0% - 0,02% w/w tính theo trọng lượng mủ (HA) Cách tính lượng Amonilaurat 10% sử dụng cho vào mủ theo HD-XN-31

4.2 Xử lý TMTD / ZnO tại bồn trung chuyển của LA:

− Pha chế dung dịch TMTD / ZnO 25% : cách pha chế dung dịch TMTD /ZnO 25% theo HD-XN-32 (kiểm tra và ghi lại nồng độ thực tế )

− Nếu mủ nước bảo quản theo 1.1.1 thì lượng TMTD/ZnO 25% cho vào mủ

là 0.025% trên khối lượng mủ thành phẩm

− Nếu mủ nước bảo quản theo 1.1.2 thì lượng TMTD/ZnO 25% cho vào mủ

là 0.020% trên khối lượng mủ thành phẩm

− Cách tính lượng TMTD/ZnO 25% sử dụng cho vào mủ theo HD-XN-36

4.3 Xử lý Amoniac NH 3 tại bồn trung chuyển:

− Nạp ga NH3 vào mủ Latex ly tâm LA, HA

− Đưa nồng độ NH3 lên đến khoảng 0,25% – 0,29% w/w(LA), và nồng độ

NH3 lên đến khoảng 0,65% – 0,70% w/w (HA) (tính theo trọng lượng mủ)

− Tính lượng Amoniac NH3 theo công thức:

NH3 (kg) = m (%NH3 yêu cầu – NH3 đo được)/100Trong đó: m là khối lượng mủ nước (kg)

− Cách sạc Amoniac NH3 trực tiếp vào mủ theo HD-XN-27 Trong thời gian sạcphải khuấy bằng động cơ điện và tiếp tục khuấy thêm 30 phút để đảm bảo sựđồng đều Amoniac trong mủ

Lưu ý: Đối với mủ ly tâm LA thì hàm lượng Amoniac NH3 bảo quản khôngđược vượt quá 0,29% so với khối lượng mủ.

4.4 Lấy mẫu kiểm tra các chỉ tiêu tại bồn trung chuyển:

− Lấy mẫu: Sau khi đã hoàn tất các công đoạn thêm hóa chất và sau khi khuấy

đều mẫu tại bồn trung chuyển tiến hành lấy mẫu từ 60ml – 100ml cho từng bồntrung chuyển (tỉ lệ lấy mẫu tùy thuộc vào lượng mủ ly tâm trong ngày) Tất cảcác mẫu lấy được chứa trong bình nhựa 2 lít với điều kiện đương nhiên là phảicùng chủng loại sản xuất (HA hoặc LA)

− Kiểm tra TSC theo TCVN 6315:1997

− Kiểm tra DRC theo TCVN 4858:1997

− Kiểm tra hàm lượng Amoniac NH3 theo TCVN 4857:1997

− Kiểm tra độ pH theo TCVN 4860:1997

− Kiểm tra chỉ số VFA theo TCVN 6321:1997

− Kiểm tra hàm lượng Mg theo HD-XN-24 hoặc HD-XN-25

− Kiểm tra chỉ số KOH theo TCVN 4856:1997

− Kết quả kiểm tra các thông số này rất quan trọng vì sẽ giúp cho kỹ thuật nhàmáy biết các thông tin cần thiết để tiến hành điều chỉnh các máy ly tâm (điềuchỉnh DRC bình quân, hàm lượng Amoniac, hàm lượng phi cao su …)

4.5 Tiêu chuẩn kỹ thuật của mủ ly tâm trước khi bơm lên bồn tồn trữ:

Hàm lượng cao su khô (DRC) Từ 60,5% đến 61,5%

Bảng 4 Tiêu chuẩn kỹ thuật LA trước khi bơm lên bồn tồn trữ:

* Trường hợp: Hàm lượng (Mg) > 25ppm, Chỉ số (VFA) > 0,025 và Chỉ số(KOH) > 0,6 tiến hành phối trộn mủ ly tâm các ngày sau có hàm lượng thấp hơn,

sao cho toàn bộ sản phẩm của bồn tồn trữ khi xuất kho đạt TCVN 6314:1997 vàtheo yêu cầu của khách hàng.

Bảng 5 Tiêu chuẩn kỹ thuật HA trước khi bơm lên bồn tồn trữ:

* Trường hợp: Hàm lượng (Mg) > 25ppm, Chỉ số (VFA) > 0,045 và Chỉ số(KOH) > 0,7 tiến hành phối trộn mủ ly tâm trước khi bơm lên bồn tồn trữ cácngày sau có hàm lượng thấp hơn, sao cho toàn bộ sản phẩm của bồn tồn trữ khixuất kho đạt TCVN 6314:1997 và theo yêu cầu của khách hàng

5 TỒN TRỮ:

5.1 Bơm chuyển:

Sau khi lấy mẫu, mủ latex ly tâm được bơm lên bồn tồn trữ bằng hệ thống khínén trong ống thông qua bộ phận lọc Áp lực của khí nén cần thiết từ 1,5 bar đến 2bar

Bộ phận rây lọc có nguy cơ bị nghẹt nhanh chóng nếu mủ ly tâm có khuynhhướng tạo nhiều bọt, do đó phải làm vệ sinh mỗi ngày (hoặc thường xuyên hơnnếu cần thiết)

Để bơm chuyển mủ cần thực hiện theo các bước sau đây:

− Đóng thật kín nắp bồn trung chuyển

− Mở van nạp mủ lên bồn tồn trữ

− Mở van khí vào bồn trung chuyển (áp suất khoảng 1,5 bar)

− Mở van chân đáy bồn trung chuyển

− Mủ được đẩy lên bồn tồn trữ đến hết mủ trong bồn trung chuyển

− Khóa van khí vào bồn trung chuyển, khóa van chân bồn trung chuyển

− Đặt lại bộ phận lọc đã làm vệ sinh

− Bồn trung chuyển đã sẵn sàng cho đợt nhận đầy mới

Bồn trung chuyển và bộ phận rây lọc phải được làm vệ sinh mỗi ngày 1 lần