10.1 Thiết lập tổng mặt bằng cho nhà máy đường mía (địa điểm giả định)

THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG NHÀ MÁY ĐƯỜNG MÍA (địa điểm giả định) MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu tổng quan sản xuất đường 1.2 Giới thiệu chung mía 1.2.1 Nguồn gốc phân bố vùng trồng mía 1.2.2.Đặc điểm sinh trưởng 1.2.3 Nguồn dinh dưỡng thành phần hóa học 1.2.3.1 Nguồn dinh dưỡng 1.2.3.2 Thành phần hóa học 3 1.2.4.Tiềm kinh tế CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG 2.1.Quy trình cơng nghệ: 2.2.Thuyết minh quy trình: 2.2.1.Vận chuyển: 2.2.2.Xử lý sơ bộ: 2.2.3.Cân – băng chuyền: 2.2.4.Xử lý học 2.2.5 Ép dập: 10 2.2.6.Ép kiệt: 10 2.2.7 Làm nước mía 11 2.2.7.1 Cho vôi sơ 12 2.2.7.2.Gia nhiệt 12 2.2.7.3.Thơng SO2 lần gia vơi trung hồ 13 1 2.2.7.4.Gia nhiệt 13 2.2.7.5.Lắng 14 2.2.7.6 Lọc chân không 14 2.2.7.7 Gia nhiệt 15 2.2.7.8 Sục SO2 lần 16 2.2.7.9 Lọc ống 16 2.2.8 Cô đặc 16 2.2.9 Nấu đường-kết tinh 19 2.2.9.1 Nấu đường 19 2.2.9.2 Trợ tinh – Kết tinh 20 2.2.10 Ly tâm 20 2.2.11 Sấy 20 2.2.12 Bảo quản đường 21 CHƯƠNG III CƠ SỞ THIẾT LẬP TỔNG MẶT BẰNG CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG MÍA 23 3.1 Tình hình sản xuất đường mía Việt Nam Thế giới 23 3.1.1 Ở Việt Nam 23 3.1.2 Trên giới 23 3.2 Chọn địa điểm xây dựng nhà máy 23 3.2.1 Cấp điện 24 3.2.2 Cấp nước 24 3.2.3 Thông tin liên lạc 24 3.2.4 Giao thông 24 3.3 Cơ sở thiết kế 24 3.3.1 Đặc điểm khu đất 24 3.3.1.1 Địa hình 24 3.3.1.2 Địa chất 24 3.3.1.3 Vệ sinh cơng nghiệp 24 3.4 Tính tốn nhân lực lao động thời gian làm việc 25 3.4.1 Chế độ làm việc nhà máy 25 3.4.2 Thời gian làm việc nhà máy 25 3.4.3 Số công nhân phân bố cho khu vực sản xuất phân xưởng 25 CHƯƠNG IV TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG NHÀ MÁY 29 4.1 Tính tốn hạng mục cơng trình 29 4.1.1 Nhà sản xuất 29 4.1.2 Các phân xưởng phụ trợ sản xuất 29 4.1.3 Kho bãi 30 4.1.4 Cơng trình xử lí chứa nước 30 4.1.5 Các cơng trình khác 31 4.2 Tính khu đất xây dựng nhà máy 32 4.2.1 Diện tích khu đất 32 CHUONG V CÂN BẰNG VẬT CHẤT 36 5.1 Tính cân vật chất 36 5.1.1 Cơng đoạn ép 36 2 5.1.2 Công đoạn làm 5.1.3 Công đoạn nấu đường 39 44 Chương 1: Tổng Quan 1.1 Giới thiệu chung sản xuất đường 3 - Đường có ý nghĩa quan trọng dinh dưỡng thể người Là hợp phần khơng thể thiếu thức ăn người Ngày nay, đường hợp phần quan trọng nhiều ngành công nghiệp như: bánh kẹo, nước giải khát, đồ hộp, dược… Chính ngành cơng nghiệp đường nước ta ngày phát triển - Với nhiệm vụ tầm quan trọng người ngành cơng nghiệp khác việc thiết kế nhà máy đường với suất đạt từ 1700 – 2000tấn/ngày điều cần thiết Nó đáp ứng nhu cầu tiêu dùng hàng ngày người, giải vùng nguyên liệu, tạo công ăn việc làm cho người nông dân, góp phần phát triển kinh tế nước nhà 1.2 Giới thiệu chung mía 1.2.1 Nguồn gốc phân bố vùng trồng mía - Mía tên gọi chung số lồi chi mía (Saccharum), bên cạnh loài lau, lách Chúng loại cỏ sống lâu năm Chúng có thân to mập, chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6m Chúng trồng để thu hoạch nhằm sản xuất đường - Cây mía thuộc họ hòa thảo (Graminée) giống saccharum Theo Denhin giống saccharum chia làm ba nhóm chính: • Nhóm Saccharum officinarum giống thường gặp bao gồm phần lớn chủng trồng phổ biến giới • Nhóm Saccharum violaceum: màu tím, ngắn cứng khơng trổ cờ • Nhóm Saccharum simense: nhỏ, cứng, thân màu vàng pha nâu nhạt, trồng từ lâu Trung Quốc - Vùng trồng mía nước ta chủ yếu sau: • Miền Bắc như: tỉnh Hà Sơn Bình, Hà Nam Ninh, Hải Hưng, Vĩnh Phú • Miền Trung: tỉnh Nghĩa Bình, Phú Khánh, Tây Nguyên • Miền Nam: trồng nhiều Tây Ninh, Sông Bé, Đồng Nai, Bến Tre, Long An, Hậu Giang, Cửu Long, An Giang 1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng  Nhiệt độ: Mía loại nhiệt đới nên đòi hỏi điều kiện độ ẩm cao Nhiệt độ bình qn thích hợp cho sinh trưởng mía 15-260C ngừng sinh trưởng nhiệt độ 130C 50C chết Thời kì nảy mầm mía cần nhiệt độ 15oC tốt từ 26-33oC Mía nảy mầm nhiệt độ 15oC 40oC Từ 28-35oC nhiệt độ thích hợp cho mía vươn cao  Ánh sáng: Mía nhạy cảm với ánh sáng địi hỏi cao ánh sáng Thiếu ánh sáng, mía phát triển khơng tốt, hàm lượng đường thấp Mía cần thời gian tối thiểu 1200 tốt 2000 để quang hợp 4 Thiếu ánh sáng hút phân phân đạm, lân, kali hiệu ánh sáng đầy đủ Chính vậy, ánh sáng nhân tố quan trọng định suất sản lượng mía  Độ ẩm: Mía cần nhiều nước lại sợ úng nước Mía phát triển tốt vùng có lượng mưa từ 1500mm/năm Giai đoạn sinh trưởng mía yêu cầu lượng mưa từ 100-170mm/tháng Khi chín cần khơ ráo, mía thu hoạch sau thời gian khơ khoảng tháng cho tỉ lệ đường cao  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, điều ảnh hưởng đến hoạt động khâu qui trình chế biến Giới hạn độ cao cho mía sinh trưởng phát triển vùng xích đạo 1600m, vùng nhiệt đới 700-800 m  Đất trồng: Mía loại cơng nghiệp khoẻ, dễ tính, khơng kén đất, trồng 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 nước Có thể trồng mía có kết nơi đất sét nặng đất than bùn, đất hoàn toàn cát, đất chua mặn, đất đồi, khơ hạn màu mỡ u cầu tối thiểu với đất trồng có độ sâu, độ thống định, độ PH khơng vượt q giới hạn từ 4-9, độ PH thích hợp 5,5-7,5 Độ dốc địa hình C, đất khơng ngập úng thường xun 1.2.3 Nguồn dinh dưỡng thành phần hóa học 1.2.3.1 Nguồn dinh dưỡng: - Chất dinh dưỡng (hàm lượng đường) tập trung nhiều phần gốc Đồng thời, bốc nước mía, nên phần lúc phải cung cấp nước đầy đủ để xanh tốt, gây hàm lượng nước tỉ lệ đường/nước phần nhiều phần gốc, làm cho mía nhạt 1.2.3.2 Thành phần hóa học: 5 - 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 mía làm hai phần: đường saccharose chất khơng đường Đường saccharose: Tính chất vật lí • Saccharose thành phần quan trọng mía, sản phẩm công nghiệp sản xuất đường Saccharose disaccharit có cơng thức C12H22O11 • Phân tử saccharose cấu tạo góc α – glucose góc β – fructose Hai gốc liên kết với nguyên tử C1 cuả gốc glucose nguyên tử C2 gốc fructose qua nguyên tử oxi • Tinh thể đường saccharose suốt, không màu, nhiệt độ nóng chảy 186-1880C • Dễ tan nước độ hòa tan tăng theo nhiệt độ Bảng 1.1: Độ hịa tan saccharose nước • Nhiệt độ (oC) Độ hòa tan (g saccharose/ 100g H2O) Nhiệt độ (oC) Độ hòa tan (g saccharose/ 100g H2O) 10 20 30 40 50 179.20 190.50 203.90 219.50 238.10 260.10 60 70 80 90 100 287.30 320.50 262.20 415.70 487.20 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 đến độ nhớtcủa dung dịch đường Nồng độ (%) 200C 20 40 60 70 1.96 6.21 58.93 485.00 Độ nhớt (10-3 N.s/m2) 400C 600C 1.19 3.29 21.19 114.80 0.81 0.91 9.69 39.10 700C 0.59 1.32 5.22 16.90 • • Nhiệt dung riêng trung bình saccharose từ 220C – 510C 0.3019 Độ quay cực: Dung dịch đường có tính quay phải Độ quay cực riêng saccharose phụ thuộc vào nồng độ nhiệt độ Trị số quay cực trung bình saccharose [α]20 = +66.50 Tính chất hóa học • Tác dụng axit: Dưới tác dụng axit, saccharose bị thủy phân thành glucose fructose theo phản ứng: C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6 Saccharose Glucose Fructose Hỗn hợp glucose fructose có góc quay trái ngược với góc quay phải saccharose, phản ứng gọi phản ứng nghịch đảo hỗn hợp đường gọi đường nghịch đảo • Tác dụng kiềm: Trong môi trường kiềm saccharose bị phân hủy thành lactose, glucose, fructose đường khác Ở pH từ – đun nóng thời gian dài, saccharose bị phân hủy thành hợp chất có màu vàng màu nâu • Tác dụng enzym: Dưới tác dụng enzyme invertaza, saccharose chuyển thành glucose fructose Sau đó, tác dụng phức hệ enzyme zimaza, glucose fructose chuyển thành ancol CO2: C6H12O6zimaza→ C2H5OH + CO2 Chất không đường: - Thông thường ngành đường người ta gọi tất chất có mía chất khơng đường, bao gồm đường glucose, fructose rafinose (trừ saccharose) • Chất khơng đường không chứa nitơ: glucose, fructose, axit hữu (acid citric, malic, oxalic, aconitic, glycolic, suxinic, fumaric, mesaconic), chất béo • Chất không đường chứa nitơ: albumin, axit amin, amit, NH3, nitrat • Chất màu: diệp lục tố, xantophin, caroten, antoxian • Chất không đường vô cơ: K2O, Na2O, SiO2, P2O5, Ca, Mg Bảng 1.3: Thành phần hóa học nước mía mía Thành phần % Saccharose Glucose Fructose 12 0.90 0.50 Xenluloza 5.50 Đường Xơ 7 Pentosan(Xylan) Araban Linhin Chất chứa nitơ Protein Amit Axit amin Axit nitric NH3 Xantin Chất béo sáp Pectin Axit tự (suxinic, malic) Axit kết hợp Chất vô SiO2 K2 O Na2O CaO MgO Fe2O3 P2O5 SO3 Cl 2.0 0.5 2.0 0.12 0.07 0.21 0.01 vết vết 0.20 0.20 0.08 0.12 0.25 0.12 0.01 0.02 0.01 vết 0.07 0.02 vết 74.5 1.2.4 Tiềm kinh tế - Về mặt kinh tế, nhận thấy thân mía chứa khồng 80-90% nước dịch, dịch chứa khoảng 16-18% đường - Sau lấy nước dịch để lọc đặc thành đường ta cịn lại bã mía mật gỉ Bã mía dùng làm chất đốt, làm giấy; mật gỉ dùng để chế biến rượu rum, làm cồn Chương 2:Quy Trình Cơng Nghệ Thuyết Minh 2.1 Quy trình cơng nghệ Ngun liệu Vận chuyển 8 Xử lý sơ Cân – Băng chuyền Xử lý học Ép dập Nước Ép kiệt nhiều lần Bã mía Nước mía hỗn hợp Làm Cơ đặc Nấu đường-kết tinh Ly tâm Mật rỉ Sấy Đường Bảo quản đường 2.2 Thuyết minh quy trình 2.1.1 Vận chuyển - Mía thu hoạch vùng nguyên liệu sau vận chuyển nhà máy chủ yếu xe tải Qua cân để xác định khối lượng lấy mẫu để phân tích trữ đường Sau đó, cẩu lên bàn lùa dùng máy khỏa để phân phối mía xuống băng chuyền chuyển vào phận xử lý mía 2.2.2 Xử lý sơ - Mục đích: làm mía, loại bỏ tạp chất, cặn bã thân mía - Thiết bị: vịi phụn nước 2.2.3 Cân – Băng chuyền - Mía xử lý hợp lý, tạo điều kiện tốt cho trình ép mía dễ dàng Nâng cao suất hiệu suất ép - Mía từ bàn lùa đổ xuống băng chuyền đưa vào hệ thống xử lý Tại máy cắt số chuyển động chiều với băng chuyền đưa đến máy cắt xé (máy băm) số với hệ thống dao nhiều lưỡi tiếp tục băm mía thành mảnh nhỏ trước Mục đích băm mía thành mảnh nhỏ, phá tế bào mía, tạo lớp mía ổn định trước đến máy đánh tơi - Sau đánh tơi đưa lên cao cho rơi xuống băng tải khác Tại sử dụng nam châm điện loại vụn sắt tránh hư hỏng trục ép 10 10 ... kiện cho trình kết tinh  Sục SO2 lần 2: - Mục đích: • Giảm độ kiềm độ nhớt, tạo điều kiện cho q trình nấu • Tẩy màu dung dịch đường • Ngăn ngừa tạo màu - Thiết bị: thiết bị sục SO2 lần không cho. .. Tinh thể màu trắng ngà đến pha vào nước cất cho trắng, pha vào dung dịch dung dịch nước cất cho dung dịch tương đối Chương 3:Cơ Sở Thiết Lập Tổng Mặt Bằng Cho Nhà Máy Đường Mía 3.1 Tình hình sản... dài trục cách 15cm • Khi lắp trục phải đặt rãnh hai trục ăn lệch cho đỉnh ăn với chân trục • Giá máy có độ nghiêng từ 60-75 0, cho mía vào máy làm với đường nối tâm hai trục góc khoảng 75 để mía