XÂY DỰNG LUẬN CHỨNG KĨ THUẬT CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG TINH LUYỆN

xây dựng luận chứng kĩ thuật là điều quan trọng trong thiết kế nhà máy, là bước đầu tiên trong việc quyết định xây dựng nhà máy hay không, chọn địa điểm và những cách thích hợp trong xây dựng

Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện MỤC LỤC |1 Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện |2 LỜI MỞ ĐẦU Nước ta nước nông nghiệp trình công nghiệp hóa- đại hóa đất nước Tuy vậy, nước ta có nhiều yếu tố thuận lợi điều kiện tự nhiên để phát triển nông nghiệp Ngành mía đường ngành thuận lợi để phát triển ưu tiên hàng đầu Đầu tư vào ngành mía đường để đáp ứng trước mắt nhu cầu tiêu thụ đường nước, đồng thời phục vụ cho việc xuất đường giới thu nhiều lợi nhuận Tuy nhiên, thực tế ngành mía đường số thực trạng cần quan tâm ảnh hưởng đến ngành phát triển mía đường nói riêng nông nghiệp nói chung Những tồn công tác phát triển quản lý kỹ thuật trồng mía sản xuất đường Với nhu cầu tiêu thụ trước mắt xuất lâu dài sau này, Nhà nước phủ đạo thực chương trình “1 triệu đường” Sau chương trình hoàn thành, nước ta nói chung đáp ứng nhu cầu tiêu thụ nước, nhiều nhà máy đường mọc lên Tuy nhiên sau có nhiều nhà máy đường làm ăn thua lỗ Vì vậy, việc nghiên cứu để đưa giải pháp nhằm hoàn thiện việc đầu tư phát triển ngành mía đường có ý nghĩa to lớn lý luận thực tiễn, đáp ứng cho việc nâng cao phát triển tồn đóng góp ngành mía đường cho kinh tế quốc dân Xuất phát từ nhận thức với nghiên cứu đặc điểm thiên nhiên, nhóm đưa lập luận kinh tế kĩ thuật cho nhà máy đường tinh luyện Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện |3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan sản xuất đường Việt Nam Đường có vai trò quan trọng dinh dưỡng thể người Đường gia vị thiếu trình chế biến ăn Đường có vai trò quan trọng nhiều ngành công nghiệp như: dược phẩm, y học, thực phẩm, hóa học,… Chính mà ngành công nghiệp sản xuất đường phát triển Việc khí hóa toàn dây chuyền sản xuất, thiết bị tự động, áp dụng phương pháp như: phương pháp trao đổi ion, phương pháp khếch tán liên tục sử dụng rộng rãi nhà máy đường Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió nên thích hợp cho việc trồng chăm sóc mía Tạo thuận lợi cho việc sản xuất đường ngày phát triển Tuy vậy, năm gần ngành đường mía nước ta gặp khó khăn tình trạng ổn định việc quy hoạch vùng nguyên liệu, đầu tư chưa mức việc phát triển nhà máy sản xuất đường, thị trường tiêu thụ đường Vì vậy, đường sản xuất bị tồn đọng, sản xuất cầm chừng làm cho giá thu mua mía bấp bênh làm cho người nông dân trồng mía không tin tưởng Dẫn đến diện tích trồng mía ngày bị thu hẹp lại Tuy nhiên ngành công nghiệp mía đường giữ vai trò quan trọng Bởi đường thiếu sống người Nhu cầu sử dụng đường ngày cao Vì vậy, với mục tiêu tầm quan trọng việc thiết kế xây dựng nhà máy đường đại, đạt tiêu chuẩn điều cần thiết Giúp giải vấn đề thu mua ngyên liệu, tạo công ăn việc làm cho người nông dân quanh nhà máy, góp phần phát triển kinh tế nước ta 1.2 Giới thiệu chung mía 1.2.1 Nguồn gốc phân loại mía 1.2.1.1 Nguồn gốc Mía tên gọi chung số loài chi mía (saccharose) Bên cạnh loài lau, lách, chúng loại cỏ sống lâu năm, thuộc tổng Andropogoneae họ hòa thảo (Poaceae), địa khu vực nhiệt đới ôn đới Chúng có thân nhỏ, có phân chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2- m Tất dạng mía trồng ngày dạng lại ghép nội chi phức tạp Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện |4 Mía có nguồn gốc từ Ấn Độ Nhiều nước trồng mía với sản lượng lớn như: Cuba, Braxin, Ấ Độ, Mehico, Trung Quốc, Astraylia, Philippin, Nam Phi, Indonesia,… Ở nước ta mía trồng trải dài từ nam tới bắc Nhưng mía trồng nhiều miền bắc bao gồm tỉnh: Hà Nam Ninh, Hải Dương, Vĩnh Phú, phần tỉnh Hà Bắc Mía trồng tập trung ven sông hạ lưu sông Hồng, sông Châu Giang, sông Đáy, sông Thái Bình,… Miền trung mía trồng nhiều ở: Nghĩa Bình, Phú Khánh,… Ở miền nam, mía trồng tập trung chủ yếu Tây Ninh, sông Bé, Đồng Nai, Bến Tre, Long An, Hậu Giang, An Giang, Cửu Long,… 1.2.1.2 Phân loại Cây mía họ hòa thảo (Graminse) giống saccharum Theo Denhin giống saccharum chia làm nhóm chính: - Nhóm saccharum offcinarum: giống thường gặp chiếm phần lớn chủng trồng phổ biến giới - Nhóm saccharum simeme: nhỏ, cứng, thân màu vàng pha nâu nhạt, trồng từ lâu đời Trung Quốc - Nhóm saccharum violaccum: màu tím, ngắn cứng, không trổ cờ Những giống mía có nguồn gốc từ nước trồng phổ biến nước ta chủ yếu bao gồm giống sau: • POJ: 3016, 2878, 2883 • CO: 290, 132, 715,775 • NCO: 3479 Ngoài lai loại mía cho suất chất lượng tốt như: • Việt đường 54/143: cho suất hàm lượng đường cao 13,514,5% thuộc loại chín sớm • Việt đường 59/264: suất cao, hàm lượng đường đạt 14- 15% không trổ cờ • VN 65- 71: suất đạt 70- 90 tấn/ • VN65- 48: cho suất 50- 95 tấn/ • VN65- 53: suất đạt 45- 80 tấn/ Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện |5 Hoặc thông qua giai đoạn phát triển mía chia làm giống mía như: • • • Mía chín sớm: Việt đường 53/143, 59/264, NCO 310, CP 3479 Mía trung bình: POJ 3016, 2878, F146, CO290 Mía chín muộn: F134, CO419 1.2.2 Tính chất Trên mía, thông thường phần nhạt phần gốc (trong dịch chiết nước mía) Đó đặc diểm chung thực vật: chất dinh dưỡng (ở hàm lượng đường) có vai trò vừa chất nuôi dưỡng cây, vừa chất dự trữ Do bốc nước mía, nước cung cấp nhiều cho phận nên phần mía có xu hướng nhạt 1.2.2.1 Đặc điểm sinh trưởng a Nhiệt độ Mía thuộc nhiệt đới đòi hỏi độ ẩm lớn Nhiệt độ bình quân thích hợp cho sinh trưởng phát triển mía 15- 260C, ngừng sinh trưởng nhiệt độ 130C chết nhiệt độ 50C Thời kì nảy mầm mía khoảng nhiệt độ 15 0C tốt 26- 330C Mía nảy mần nhiệt độ 0C 400C Từ 28- 350C khoảng nhiệt độ cho mía vươn cao b Ánh sáng Mía loại nhảy cảm với ánh sáng Thiếu ánh sáng mía phát triển không tốt, hàm lượng đường thấp Mía cần thời gian tối thiểu 1200 tốt 2000 để quang hợp Thiếu ánh sáng hấp thụ chất dinh dưỡng Do bón phân đạm, kali, lân hiệu ánh sáng cung cấp đầy đủ Chính vậy, ánh sáng nhân tố định suất sản lượng mía c Độ ẩm Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện |6 Mía loại cần độ ẩm cao dễ bị úng nước Mía phát triển nơi có lượng mưa đạt 1500mm/năm Giai đoạn phát triển mía yêu cầu lượng mưa khoảng 110- 170 mm/tháng Khi mía “ chín” cần thời tiết khô ráo, mía thu hoạch sau thời gian khô khoảng tháng cho hàm lượng đường cao d Độ cao Độ cao có liên quan đến cường độ chiếu sáng mức chênh lệch nhiệt độ ngày đêm, ảnh hưởng đến khả tích tụ đường mía, tác động đến hiệu suất sản xuất đường nhà máy Giới hạn độ cao cho mía sinh trưởng phát triển vùng xích đạo 1600m, nhiệt đới 700- 800m e Đất trồng Mía loại công nghiệp khỏe dễ tính, không kén đất, nên ta trồng nhiều loại mía nhiều loại đất khác nhau, từ 70% sét đến 70% cát Đất thích hợp cho mía loại đất xốp, tầng canh tác sâu, có độ phì cao, giữ ẩm tốt dễ thoát nước Có thể trồng mía vùng có tỉ lệ đất sét nặng, đất than bùn, đất hoàn toàn cát, đất chua mặn, đất đồi khô hạn màu mỡ Yêu cầu tối thiểu với đất trống độ sâu, độ thoáng định, độ pH không vượt 4- 9, độ pH thích hợp 5,5- 7,5 Độ dốc địa hình C, đất không ngập úng thường xuyên f Giá trị kinh tế Về mặt kinh tế nhận thấy thân mía chứa khoảng 80- 90% nước dịch, dịch có chứa khoảng 16- 18% đường Vào thời kì mía chín già người ta thu hoạch mía đem ép lấy nước Từ dịch mía chế lọc cô đặc thành đường Có hai phương pháp chế biến thủ công cho loại đường tương ứng như: đường đen, mật, hoa mai Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện |7 Ngoài bã mía làm chất đốt, làm giấy Rỉ đường dùng để sản xuất rượu, làm cồn Một mật rỉ cho men khô, loại acid axetic sản xuất 300 lít tinh dầu 3800 lít rượu 1.2.2.2 Thành phần hóa học mía Thành phần hóa học mía thay đổi theo giống mía, đất đai, chế độ canh tác, điều kiện khí hậu địa phương Người ta thường chia chất có mía làm hai phần: đường saccharose chất không đường Saccharose cấu tạo từ hai loại đường đơn α-glucoza β-fructose a Đường sacchrose  Tính chất vật lý đường saccharose: Tinh thể đường saccharose có màu suốt, có tỉ trọng 1,5879g/cm2 - Nhiệt độ nóng chảy: 186- 1880C - Độ hòa tan: đường dễ hòa tan nước Độ hòa tan tăng theo nhiệt độ Bảng 1.1: Độ hòa tan saccharose nước Nhiệt độ (0C) 10 20 30 40 Độ hòa tan (g saccharose/100g nước) 179,20 190,50 203,90 219,50 238,10 Nhiệt độ (0C) Độ hòa tan( g saccharose/ 100g nước) 60 70 80 90 100 287,30 320,50 262,20 415,20 487,20 Độ nhớt: độ nhớt dung dịch đường tăng theo chiều tăng nồng độ, giảm theo chiều tăng nhiệt độ Bảng 1.2: Ảnh hưởng nồng độ, nhiệt độ tới dung dịch đường Nồng độ (%) Độ nhớt 102 N.s/m2 Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện 20 40 60 70 200C 1,96 6,21 58,93 485 400C 1,19 3,29 21,19 114,80 600C 0,81 0,91 9,69 39 |8 700C 0,59 1,32 5,22 16,90 Nhiệt dung riêng trung bình sacchrose từ 22- 510C 0,3019 Độ quay cực: dung dịch đường có tính quay phải Độ quay cực riêng saccharozo phụ thuộc vào nồng độ nhiệt độ Trị số quay cực trung bình saccharozo 66,50  Tính chất hóa học đường saccharoze: • Tác dụng acid: Dưới tác dụng acid, đường saccharozo bị thủy phân thành glucose fuctozo C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 saccharozo glucozo fuctozo Hỗn hợp glucose fuctozo có góc quay trái ngược với góc quay phải sacchrose, phản ứng gọi phản ứng nghịch đảo hỗn hợp đường gọi đường nghịch đảo • Tác dụng kềm: Trong môi trường kềm đường caccharozo bị thủy phân thành lactose, glucose, fuctozo, đường khác,… pH từ 8- đun nóng thời gian dài, sacccharose bị thủy phân thành hợp chất có màu vàng nâu Tác dụng ezyme: tác dụng enzymelaza, saccharoza chuyển thành glucose fuctozo Sau nhờ phức hệ enzyme zymaza, glucose fructose chuyển thành ancol CO2: C6H12O6 C2H5OH + CO2 b Các chất không đường mía Thông thường ngành đường mía người ta gọi tất chất có nước mía saccharose, chất không đường chia thành:  Chất không đường không chứa nitơ: glucose, fructose, acid hữu (acid acetic, citric, oxalic, glycolic, mesaconie, suxinic, fumaric), chất béo  Chất không đường chứa nito: Albumin, acid amin, amit, NH3, nitrat  Chất màu: diệp lục tố, xantophin, caroten, anoxian  Chất không đường vô cơ: K2O, Na2O, SiO2, P2O5, Ca, Mg Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện Bảng 1.3 Thành phần hóa học nước mía mía Thành phần (%) Đường Saccharose Glucose Fructose 12 0,90 0,50 Xơ Xenlulose Pentosare (Xylan) Araban Linhin 5,50 2,0 0,5 2,0 Chất chứa nitơ Amit Protein Acid amin Acid nitric NH3 Xanthin 0,07 0,12 0,21 0,01 Vết Vết Chất béo sáp Pectin Axit tự (suxinic, malic) Axit kết hợp 0,20 0,08 0,12 Chất vô SiO2 K2 O Na2O CaO MgO Fe2O3 P2O5 0,12 0,01 0,02 0,01 Vết 0,07 0,02 |9 Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện SO3 Cl Vết 74,5 | 10 Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 44  Kiểm soát độ chân không áp suất Nhiệt độ áp suất hiệu cô đặc có liên quan đến nhiệt độ sôi dung dịch đường hiệu Độ chân không cao, điểm sôi thấp, áp suất lớn, dung dịch sôi mạnh Thông thường độ chân không hiệu cô đặc cuối hệ cô đặc có 4- hiệu khoảng 580- 600 mmHg Nếu độ chân không cao nữa, độ nhớt lớn ảnh hưởng đến đối lưu truyền nhiệt Trong trường hợp áp suất hiệu thấp độ chân không hiệu tăng cao ảnh hưởng đến suất bốc Để giải vấn đề cần mở to van nạp hiệu đến trở lại trạng thái bình thường Nếu xảy trường hợp ngược lại, thu nhỏ van hiệu (giảm nguồn nhiệt), mở to van chân không, ống thoát ngưng tụ, van nạp liệu  Kiểm soát chiều cao dung dịch Để tránh tượng “chạy” đường cần khống chế tốt độ bay chiều cao dung dịch Lúc hiệu số nhiệt độ có ích lớn, cần mở to van to để dung dịch chảy phần Trường hợp độ chân không hai hiệu gần chênh lệch không nhiều, dung dịch từ hiệu trước chạy hiệu sau, cần mở to van dung dịch ra, kết điều chỉnh độ chân không hiệu nhỏ lại tăng độ chân không hiệu sau:  Kiểm soát lượng hút thứ Trong điều kiên kĩ thuật định, lượng thứ hút cần ổn định Nếu lượng hút vào thay đổi dấn đến thay đổi hiệu số nhiệt độ có ích hiệu ảnh hưởng tới mật mía Nếu dùng thứ cho nấu đường lượng cần lấy từ hai nguồn: thái thứ, nấu đường dùng không liên tục Dựa vào kinh nghiệm, lượng thứ dùng cho nấu đường khoảng 60- 70% tổng lượng nấu đường thích hợp  Thoát khí không ngưng Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 45 Khí không ngưng phòng cần thoát theo tốc độ ổn định Sự tồn không khí ngưng phòng đốt giảm hệ số cấp nhiệt giảm suất bốc Nếu việc thoát không khí không ngưng không tốt hiệu áp suất hiệu trước tăng cao hiệu có tượng giảm áp suất Lúc cần mở van to van xả khí không ngưng đến trở lại trạng thái ổn định 3.3.2.9 Nấu đường- trợ tinh a Mục đích Tách nước khỏi mật mía, đưa dung dịch tới điểm bão hòa để thực trình kết tinh đường Sản phẩm sau nấu đường đường non b Động học trình kết tinh đường Saccharose chất khó xuất tinh thể dung dịch qúa bão hòa Theo thực nghiệm, tinh thể xuất α >1,3- 1,4 Để tăng tốc độ xuất tinh thể, người ta áp dụng biện pháp kích thích tạo mầm hay phương pháp tinh chủng, lúc tinh thể xuất giá trị α-1,2- 1,25 Theo quan điểm động học, trình xuất nhãn tinh thể môi trường lỏng tượng liên hợp phân tử chất hòa tan di động Điều kiện cần thiết để tạo nhân tinh thể có tập trung cục phân tử chất hòa tan phân bố phân tử vào vị trí chúng lưới thể Vậy tinh thể nằm danh giới hai trình kết tinh hòa tan Theo silin: bề mặt tinh thể dung dịch xảy hai trình: - Lắng chất hòa tan bề măt tinh thể vào dung dịch, phân tử hay nhóm phân tử tách khỏi bề mặt tinh thể, điều kiện qáu bão hòa đủ lớn nhóm phân tử nhân tinh thể Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 46 - Nếu điều kiện bão hòa chưa đủ lớn mầm hòa tan vào dung dịch( độ hòa tan lớn đường bình thường nhiều) Lúc tinh thể sẵn có lớn lên mà thôi, không xuất tinh thể  Các yếu tố ảnh hưởng đến tôc độ kết tinh - Độ bão hòa - Nhiệt độ - Độ tinh khiết dịch đường - Độ nhớt - Sự khuấy trộn - Kích thước tinh thể - Số lượng tinh thể đường non c Quá trình nấu đường Trong nấu đường gián đoạn, trải qua giai đoạn: cô đặc đầu, nảy mầm, nuôi tinh thể cô đặc cuối • Cô đặc đầu: Giai đoạn nhằm cô dung dịch đến nồng độ cần thiết để chuẩn bị cho tạo tinh thể Trong giai đoạn này, ta tiến hành cô đặc dung dịch đường độ chân không thấp (600- 620 mmHg) để giảm nhiệt độ dung dịch, thường nhiệt độ 60- 65 0C Lượng nguyên liệu gốc mật mía cần phủ kín bề mặt truyền nhiệt nồi nấu để tránh tượng chảy đường • Sự tạo mầm tinh thể: Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 47 Đây thời điểm quan trọng trình nấu đường Dùng kinh nghiệm hay dụng cụ để kiểm tra xác định thời điểm tạo mầm tinh thể, nhìn chung ta quan sát tượng xảy nồi nấu sau: Đầu tiên dung dịch sôi mạnh, bọt chuyển động nhanh kình quan sát Ta tiến hành tạo mầm tinh thể phương pháp tinh chủng: thêm bột đường trị số bão hòa thấp (α- 1,10) Lượng bột đường cho vào lượng nhân tinh thể khống chế không để xuất hình thành tinh thể Cách tốt bột đường sau nghiền cho vào lượng acid với tỉ lệ 1: 0,8 Yêu cầu đường phải nghiền nhỏ trước trộn với acid • Nuôi tinh thể Giai đoạn nhằm nuôi tinh thể lớn lên nhanh chóng đều, cứng đảm bảo chất lượng đường cách nấu với nguyên liệu phối liệu Nguyên tắc chung nguyên liệu cho vào phải có nhiệt độ lớn nhiệt độ nồi từ 3- 0C để nhiệt độ sôi nồi, tăng khả truyền nhiệt trộn với đường non nồi Theo Golovin lớn lên tinh thể đường gồm hai trình xảy song song: kết tinh đường làm giảm hệ số bão hòa bay nước làm tăng hệ số bão hòa tạo thành tinh thể “dại” Khi cho nguyên liệu vào nuôi, tinh thể dại bị hòa tan, giai đoạn ta áp dụng phương pháp nấu liên tục Nấu liên tục cho hiệu cao độ bão hòa cố định, nhờ truyền nhiệt, bay kết tinh không bị đứt đoạn Từ tốc độ kết tinh tăng, giảm tạo thành tinh thể “dại” Tuy nhiên, điều kiện yêu cầu nấu liên tục thao tác phải nghiêm ngặt, chất lượng nguyên liệu, lượng hơi, độ chân không ổn định Khi tinh thể nồng độ dung dịch tăng nên độ nhớt tăng theo Để giảm độ nhơt giai đoạn nên phân đoạn nấu nước, thường nấu 2- lần nước Nhiệt độ nước Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 48 cho vào lớn nhiệt độ nồi la 10 0C, không nên sử dụng lượng nước nhiều kéo dài thời gian nấu tốn nhiên liệu • Cô đặc cuối Khi tinh thể đạt kích thước định ngừng trình cho nguyên liệu, cô đến nồng độ tạo thành đường, tránh cô đặc nhanh tạo tinh thể “dại” Lúc lượng nước bốc lên nên đóng van lại, trành nhiệt độ cao trước xả đường non, thường cho nước nóng để giảm tạo tinh thể “ dại” giảm nhiệt độ đột ngột Ngoài giúp cho việc giảm độ nhớt mật tạo điều kiện ly tâm thuận lợi Lượng nước chiếm khoảng 0,5% so với khối lượng đường non d Các chế độ nấu đường  Mục đích đặt chế độ nấu đường: - Bảo đảm chất lượng đường thành phẩm - Tăng hiệu suất thu hồi đường - Cân nguyên liệu bán thành phẩm  Cơ sở đặt chế độ nấu: Dựa vào độ tinh khiết mật mía nhỏ 80% nấu hai hệ lớn 80%, nấu ba hệ, lớn 86% nấu bốn hệ Dựa vào yêu cầu chất lượng sản phẩm, chất lượng sản phẩm cao đường non có chất lượng cao Dựa vào trình độ thao tác công nhân thiệt bị nhà máy Trình độ công nhân cao, thiết bị tốt nấu nhiều hệ Chế độ đường thông dụng: có nhiều chế độ nấu khác nhau, nấu hệ A-B-C chế độ phổ biến để thu đường cá trắng với đọ tinh khiết cao Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 49 Mật chè Đường non Dường Mật Đường non B Mật nâu Đường Đườn non C Mật B Đường mật cuối Dường Hòa tan Theo sơ đồ trên, sản phẩm đường A, đường B, C sản phẩm Thông thường đường B, C hòa tan lại để nấu đường non A e Cấu tạo thiết bị nấu đường  Yêu cầu thiết bị : Nồi kết tinh phải có đủ diện tích để gia nhiệt để đảm bảo thời gian quy định xử lý nguyên liệu đưa đén cần hòa tan thành trình nấu đường Kết cấu mặt gia nhiệt phải đảm bảo cho đường non tuần hoàn bình thường, hiệu suất truyền nhiệt cao làm cho đường non làm xong dễ hòa tan Kết cấu mặt gia nhiệt phải đảm bảo cho đường non tuần hoàn bình thường, hiệu suất truyền nhiệt cao, làm cho đường non sau hình thành dễ thoát Ở phía phận gia nhiệt không để góc chết ảnh hưởng đến thao tác vận hành tuần hoàn Lỗ thoát đường non phải có kích thước đầy đủ (bằng khoảng 1/6- 1/8 đường kính nồi) để dỡ đường nhanh, van lỗ phải đảm bảo kín dễ mở Trên nồi phải có ống nước, ống đường, ống nạp liệu, ống nước nóng lạnh, ống thoát nước ngưng tụ ống amoniac có kích thước cần thiết, van khóa ống phải lắp đặt nơi dễ thao tác Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 50  Quy định chung vế thiết kế: - Tỷ suất tuần hoàn: 2- - Tỷ số dung tích hữu hiệu diện tích gia nhiệt nồi kết tinh - Đường kính ống nước trung tâm: 1/2- 1/4 đường kính nồi - Tỷ lệ chiều cao đường kính nồi: 0,8- - Bộ phận nạp liệu phải từ nhiều phía để sau nạp hòa nhanh f Cấu tạo thiết bị kết tinh làm lạnh  Yêu cầu công nghệ: Thùng trợ tinh phải có dung tích đầy đủ để thời gian quy định hoàn thành trình trợ tinh Thiết bị làm lạnh: diện tích làm lạnh phải đảm bảo thời gian định làm lạnh đường ống đến nhiệt độ cần thiết, phải đẳm bảo đường non phải làm lạnh đồng Bộ phận khuấy phải có độc cứng vững đẩy đủ khấy trộn đồng đều, tốc độ quay khoảng 0,36- 0,5 vòng/ phút  Quá trình kết tinh: Nước làm lạnh cho vào ngược chiều Thùng làm lạnh tự nhiên 12h Thùng 2, 3, khoảng 20- 22h, nhiệt độ giảm xuống 45 0C, thùng cuối nâng nhiệt độ lên 50- 550C trước ly tâm 4h • Ưu điểm kết tinh liên tục là: - Hiệu suất sử dụng thiệt bị cao, thùng trợ tinh thời giam trống - Thao tác ổn định, tạo thuận lợi cho tự động hóa, giảm sức lao động Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 51 - Phối hợp vói ly tâm liên tục - Quản lý tiến hành kết tinh đường non cuối thiết bị làm lạnh Để hình thành kết tinh đạt suất cần khống chế theo điều kiện sau: - Hệ số qua bảo hòa α= 1,10 - Giảm nhiệt độ theo chế độ thích hợp Tốc độ giảm nhiệt độ nằm khoảng 1- 1,50C, nhiệt độ máy ly tâm 45- 550C - Khống chế độ khấy trộn, thường khuấy với tốc độ 0,36- 10 vòng/phút - Hàm lượng tinh thể, kích thước tinh thể phải đồng tốc độ kết tinh nhanh f Thiết bị trợ tinh Để ly tâm đạt hiệu nhiệt độ đường non là: 550C Ly tâm A, B l tâm gián đoạn, vận tốc quay V= 960 vòng/ phút Đối với ly tâm đường non C dùng li tâm siêu tốc V= 1450- 1870 vòng/ phút Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 52 3.3.2.10 Ly tâm a Mục đích: Đây giai đoạn tách tinh thể khỏi mặt lực ly tâm thùng quay với tốc độ cao Sau ly tâm ta nhận đường mật nâu đường mật trắng Tách mật đường A: đường non A sau tách mật đường cát thường không dùng làm sản phẩm xuất xưởng Mật nguyên A tách dùng để nấu đường non cấp thấp Mật loãng A dùng để nấu lại đường A Tách mật đường B: đường non B sau tách mật đường cát thường không dùng sản phẩm mà dùng làm giống (mầm) để nâu đường non A, mật đường tách dùng làm nguyên liệu chủ yếu để nấu đường non C Tách mật đường C: đường non C sau tách mật đường cát, thường dùng làm đường cát vàng thành phẩm, mật đường tách có độ tinh khiết thấp chứa tạp chất nhiều không để nấu lại, làm mật rỉ để sản xuất sản phẩm phụ b Quá trình phân hạt Được thực qua giai đoạn • Cho đường non vào máy ly tâm Đầu tiên cho máy ly tâm quay từ từ đến tôc độ quay đạt 200- 300 vòng/ phút, sau mở van nạp liệu cho đường non vào Thông thường ta cho đường vào đáy thùng quay để phát huy tối đa suất thiết bị, nhiên thực tiễn lượng nạp liệu thay đổi tùy thuộc vào chất lượng đưuòng non Nếu hạt đường cát không lớn, độ dính nhỏ, dễ tách mặt nên lớp đường dầy, nhiên không tràn mâm quay Ngược lại đường cát không đồng đều, độ dính lớn nên khồng chế chiều dày lớp đường mỏng để dễ tách mặt đường, giảm thời gian tách mật Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện • | 53 Phân mật Sau nạp liệu tăng dần tộc độ mâm quay đến cực đại, lúc phần lớn đường dịch non tách gọi mật nâu Thời gian phân mật phụ thuộc vào chiều dày lớp đường non, độ nhớt, kích thước thùng quay… • Rửa đường Sau phân mật xong, bề mặt đường phủ lớp mật nâu Do ta cần tách lớp mật để đảm bảo yêu cầu chất lượng đường Quá trình rửa đường bao gồm hai trình: - Rửa đường nước nóng (nhiệt độ từ 75- 80 0C), lượng nước rửa dùng khoảng 2% so với lượng đường non Sản phẩm rửa đường mật trắng (có độ tinh khiết cao mật nâu) - Sau phun bão hòa có áp suất 3- 4at vào đường non, lượng dùng khoảng 2-3% so với khối lượng đường non Hơi bão hòa làm tăng nhiệt độ mật, độ nhớt giảm, dễ phân ly Ngoài phần nước ngưng tụ từ có tác dụng rửa đường lần nữa, bão hòa làm cho đường nhanh khô hơn, rút ngắn thời gian sấy, giảm khả đông cục đường • Hâm máy xả đường Sau trình rửa đường ta ngắt điện mô tơ để hâm máy, dùng phanh hãm để làm giảm tốc độ thùng quay, nâng chúp đáy lên lấy đường khỏi máy ly tâm c Thiết bị ly tâm Sử dụng máy ly tâm gián đoạn Weston đáy Đối với sản phẩm A B ta ly tâm với tốc độ 960 vòng/ phút Đối với sản phẩm C ta ly tâm với tốc độ 1450-1800 vòng/phút Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 54 Máy bao gồm thùng quay gắn với trục quay, trục quay với thùng Nhờ gối trục treo tự so với thùng Đáy máy đậy chóp nón nằm gờ Khi xả đường chóp nón nâng lên bẳng tay Thùng quay vỏ cố định Máy ly tâm quay nhờ vào moto qua khớp nối, dùng máy hãm phanh Ngoài ra, máy có hệ thồng ống dẫn ống dẫn nước để rửa đường Thông thường máy ly tâm lót hai lưới đồng, có kích thước 5*5mm, có kích thước lỗ 0,5*5mm Trên ổ chắn để tựa trục có đệm lớp cao su cho phép trục di chuyển nhẹ nhàng quanh vị trí thẳng đứng Đây ưu điểm máy ly tâm, trục lắp với ổ đỡ mói cho nguyên liệu vào trường hợp vào nguyên liệu không đều, máy đảo, làm rung sàn nhà, trục chịu lực uốn lớn Khi nạp nguyên liệu xong máy quay êm Dưới tác dụng lực ly tâm mật tách khỏi đường non qua lưới chảy vào khoảng lưới vỏ thùng chảy vào thùng chứa Sau tinh thể đường lấy để đem sấy d Vận chuyển đường đến máy sấy: Đường sau ly tâm để xuống sàng lắc qua gầu tải vào máy sấy  Sàng lắc: Sàng lắc đặt đáy ly tâm Nhiệm vụ chủ yếu sàng lắc vận chuyển đường đến chân gầu tải, đồng thời đường nguội sấy khô phần, vận chuyển đường không bị nát Sàng lắc máng rung kim loại rộng khoảng 400- 700 mm ghép lên rung nghiêng có đệm hai đầu cao su Sàng chuyển động lắc nhờ maniven cần nối bánh xe lệch tâm Tốc độ quay bánh xe lệch tâm 250- 400 vòng/phút, đường kính bánh xe khoảng 15- 30 mm Chiều nghiêng rung ngược chiều với chiều chuyển động đường sàng Góc tạo thành rung chiều thẳng đứng 16- 20 o Đường chuyển động sàng với tốc độ 0,15- 0,21m/s, chiều dày lớp đường sàng 0,05mm Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 55  Gầu tải: Từ sàng lắc đường vào gầu thứ ba thứ tư kể từ lên gầu tải để đổ vào máy sấy Nguyên liệu làm gầu múc sắt trắng sắt mạ kẽm Tốc độ chuyển động gầu tải khoảng 1,5- 2,0m/s 3.3.2.11 Sấy a Mục đích: Đưa đường đến độ ẩm thích hợp làm cho đường thành phẩm có màu sáng bóng, không bị hư hỏng, biến chất trình bảo quản b Nguyên lý làm khô: Sử dụng nhiệt lượng tỏa từ thân đường sau trình ly tâm hay sử dụng không khí nóng làm bốc nước bề mặt đường c Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ làm khô • Kích thích hạt tinh thể đường cát chiều dày lớp đường: Thời gian làm khô rút ngắn diện tích bề mặt bốc đường tăng lên Nếu Hạt tinh thể bé, lớp đường dày, lượng ẩm bên khó khuếch tán, tốc độ làm khô nhỏ • Lượng nước chứa đường làm khô: Nếu đường cát sau trình ly tâm có độ ẩm lớn thời gian làm khô kéo dài • Nhiệt độ độ ẩm không khí: Nhiệt độ không khí cao, độ ẩm tương đối thấp, khả hút ẩm mạnh, tốc độ làm khô nhanh Tuy nhiên nhiệt độ không khí nóng không nên cao ảnh hưởng đến chất lượng đường sau sấy • Thiết bị làm khô: Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 56 Cấu tạo thiết bị khác tốc độ làm khô khác d Các phương pháp làm khô • Làm khô tự nhiên: Thông thường nhiệt độ đường cát sau khỏi máy ly tâm lớn 80 oC, ta làm nguội tự nhiên đến nhiệt độ thích hợp Lợi dụng nhiệt lượng thân tỏa làm cho đường thô Tuy nhiên, thời gian làm khô dài khí khống chế ẩm độ thành phẩm độ ẩm đường sau ly tâm không ổn định ảnh hưởng đến hiệu làm khô • Làm khô không khí nóng: Trước tiên sấy nóng không khí, làm giảm độ ẩm tương đối nó, sau đưa vào máy làm khô cho tiếp xúc với đường cát nhằm hấp thu ẩm chúng Đối với phương pháp này, thời gian làm khô tương đối ngắn khống chế hàm lượng ẩm đường thành phẩm e Thiết bị sấy Dùng thiết bị sấy thùng quay: cấu tạo gồm phần phần sấy phần làm nguội 3.3.2.12 Bảo quản đường  Mục đích: tạo điều kiện tốt cho trình bảo quản, vận chuyển, phân phối, buôn bán Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 57 Mỗi bao chứa 50 kg Bảo quản đường kho khô ráo, xếp thành dãy, xếp cao 4- 5m, độ ẩm phòng φ= 60% 3.4 Tiêu chuẩn chất lượng đường thành phẩm Bảng 3.1 Bảng tiêu cảm quan Yêu cầu Chỉ tiêu Ngoại hình Mùi, vị Màu sắc Hạng A Hạng B Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đều, tơi, khô, không vón cục Tinh thể đường dung dịch đường nước có vị ngọt, mùi lạ Tinh thể màu trắng, pha vào nước cất cho dung dịch Tinh thể màu trắng ngà đến trắng, pha vào dung dịch nước cất cho dung dịch tương đối Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện Bảng 3.2 Bảng tiêu hóa lý Tên tiêu Mức Hạng A Hạng B Độ pol(0Z) > 99,7 > 99,5 Hàm lượng đường khử, % kl(m/m) < 0,1 < 0,15 Tro dẩn điện, %kl(m/m) < 0,07 < 0,1 Sự giảm khối lượng sấy 1050C 3h, %kl(m/m) < 0,06 < 0,07 | 58 [...]...Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 11 CHƯƠNG 2: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT Qua tham khảo các nguồn tài liệu, nhóm chúng tôi đã quyết định chọn khu công nghiệp Bời Lời thuộc huyện Trảng Bàng, tỉnh Tây Ninh là địa điểm để xây dựng nhà máy đường Bời Lời với công suất 1000 tấn mía/ngày 2.1 Đặc điểm thiên nhiên vị trí xây dựng nhà máy Phía Tây và Tây Bắc giáp... dào đủ để đáp ứng cho một nhà máy đường công suất nhỏ 1000 tấn mía/ngày như nhà máy đường Bời Lời Tuy nhiên cần đảm bảo nguồn nguyên liệu mía lâu dài vì tại Tây Ninh nói riêng và toàn Việt Nam nói chung thì tình trạng thiếu mía nguyên liệu diễn ra khá phổ biến, gây khó khăn Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 13 cho quá trình hoạt động sản xuất của nhà máy mía đường trong tỉnh Tây... sơ bộ Cân- băng chuyền Xử lý mía trước khi ép Ép dập Ép kiệt nhiều lần Nước mía hỗn hợp Làm sạch Cô đặc Nấu đường và kết tinh Ly tâm Sấy Đường Nước Bã Mật rỉ Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện 3.3.1 Quy trình công nghệ | 27 Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 28 3.3.2 Thuyết minh quy trình 3.3.2.1 Vận chuyển Mía thu hoạch ở vùng nguyên liệu, vận chuyển bằng... răng trục kia • Giá máy có độ nghiêng 60- 75o, sao cho mía vào máy làm với đường nối giữa hai tâm trục một góc khoảng 75o để mía vào máy và nước thoát ra được dễ dàng - Hiện nay, một số nhà máy lắp hai bộ ép dập hai trục nhằm nâng cao năng suất và hiệu suất ép Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 30 - Tốc độ máy ép dập: tốc độ máy ép dập bao giờ cũng nhanh hơn các máy ép sau khoảng... thế nhà máy sử dụng 220V/380V Nguồn điện lấy từ mạng lưới điện quốc gia, từ trạm biến thế của khu công nghiệp Bời Lời và để đảm bảo cho nhà máy hoạt động sản xuất liên tục thì cần phải có máy phát điện dự phòng khi có sự cố chập điện, đứt đường dây gây ra mất điện 2.5 Nguồn cung cấp hơi Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 14 Nguồn hơi cung cấp được lấy từ lò hơi cao áp của nhà máy. .. Nước bùn Nước lọc trong Lọc chân không Gia nhiệt 3 (t0= 110- 1150C) Cô đặc (Bx= 55- 60) Thông SO2 lần 2 (pH= 6.4- 6,6) Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện Lọc kiểm tra Mật chè trong Bã bùn SO2 Ca(OH)2 SO2 Ca(OH)2 | 24 Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 25 Sơ đồ công nghệ của phương pháp sunfit hóa axit (có thể kết hợp xử lý bằng vôi)  Ưu nhược của phương pháp SO2:... vận chuyển một khối lượng lớn hàng hóa, thu mua các nguyên vật liệu để sản xuất đảm bảo cho sự hoạt động liên tục của nhà máy và phân phối sản phẩm của nhà máy một cách nhanh chóng, rông khắp, đảm bảo sự phát triển của nhà máy trong tương lai Hệ thống cơ sở hạ tầng và Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 16 đặc biệt là giao thông vận tải phải đáp ứng đủ các yêu cầu, nhanh, thuận tiện,... liên hợp hóa Nhà máy đường Bời Lời được đặt tại khu công nghiệp Bời Lời sản xuất ra đường tinh Nhà máy rất thuận lợi cho việc liên kết hợp tác với các nhà máy khác và sử dụng chung về công trình điện, giao thông, tiêu thụ sản phẩm, phụ phẩm Xây dựng cơ sở hạ tầng đầu tư sẽ ít tốn kém hơn, làm giảm giá thành sản phẩm, rút ngắn thời gian hoàn vốn Đặc biệt có thể liên kết với các nhà máy đường lớn trong... Sau khi ra khỏi máy ép, các tế bào nở ra và có khả năng hút nước mạnh Chính vì vậy, mà người ta đã phun nước vào lớp bã để hòa tan một lượng đường còn lại trong tế bào Qua lần ép sau, nước đường pha loãng được lấy ra và tiếp tục như vậy cho đến khi đường được lấy ra với mức cao nhất  Thiết bị: • Máy ép: cấu tạo gồm: Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện | 31 - Giá máy - Các trục ép:... năng suất ép Lập luận kinh tế kỹ thuật cho nhà máy đường tinh luyện • | 29 Nâng cao hiệu suất ép - Đánh tơi: sau khi qua máy băm, lượng mía chưa được băm nhỏ còn nhiều nên chúng cần phải qua máy đánh tơi để phá vỡ các tổ chức tế bào của cây mía và làm tăng mật độ mía đưa vào máy ép Nếu dùng máy đánh tơi, hiệu suất ép có thể tăng khoảng 1% • • Máy băm 1: đặt cuối băng chuyền nằm ngang Máy băm 2: được