Đồ án nhà máy đường long mỹ phát

MỤC LỤC GIỚI THIỆU NHÀ MÁY - 1.1 Giới thiệu nhà máy - 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển - 1.1.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy - 1.1.3 Thiết kế nhà máy 1.1.4 Tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy an toàn lao động nhà máy 1.1.5 Sản phẩm - 1.2 Vùng nguyên liệu - 1.2.1 Nguyên liệu - 1.2.2 Nguyên liệu phụ - CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ 2.1 Cơng nghệ mía đƣờng 2.1.1 Sơ lƣợc quy trình cơng nghệ nhà máy 2.1.2 Thuyết minh công đoạn quy trình cơng nghệ sản xuất đƣờng - 2.2 Hệ thống thiết bị - 12 2.2.1 Máy ép - 12 2.2.2 Thiết bị truyền nhiệt - 13 2.2.3 Thiết bị lắng 14 2.2.4 Thiết bị bốc chân không 16 2.2.5 Tháp ngƣng tụ 19 2.2.6 Thiết bị trợ tinh - 19 2.2.7 Máy ly tâm 20 2.3 Nồi nấu đƣờng chân không gián đoạn 22 2.3.1 Vai trò 22 2.3.2 Cấu tạo - 22 2.3.3 Nguyên lý hoạt động - 23 2.3.4 Nguyên tắc hoạt động để nấu đƣợc nồi non A 23 2.3.5 Ƣu nhƣợc điểm - 24 2.3.6 Thông số kỹ thuật 24 2.3.7 Các cố thƣờng gặp, nguyên nhân cách khắc phục 25 2.4 Công nghệ xử lý nƣớc thải 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 PHỤ LỤC - 32 i DANH MỤC BẢNG 1.1 Tiêu chuẩn đánh giá đƣờng kính trắng ii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy Hình 1.2 Sơ đồ mặt nhà máy Hình 1.3 Đƣờng kính trắng - Hình 2.1 Quy trình cơng nghệ sản xuất đƣờng Hình 2.2 Sơ đồ quy trình nấu đƣờng ba hệ 11 Hình 2.3 Máy ép - 12 Hình 2.4 Thiết bị gia nhiệt - 13 Hình 2.5 Thiết bị lắng - 14 Hình 2.6 Thiết bị bốc chân không 15 Hình 2.7 Tháp ngƣng tụ 16 Hình 2.8 Thiết bị trợ tinh đƣờng 17 Hình 2.9 Máy ly tâm 18 Hình 2.10 Nồi nấu đƣờng chân không gián đoạn - 19 Hình 2.11 Quy trình xử lý nƣớc thải 28 iii LỜI CẢM ƠN Lời chúng em xin chân thành cảm ơn đến quý thầy, cô trƣờng Đại học Kỹ Thuật - Công Nghệ Cần Thơ, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn, giảng dạy truyền đạt kiến thức bổ ích cho chúng em, tảng bản, hành trang vô quý giá cho chúng em bƣớc vào nghiệp Đặc biệt chúng em xin cảm ơn cô Trần Thị Thanh Vân cô Trần Ngọc Liên tận tình hƣớng dẫn, quan tâm, hỗ trợ chúng em suốt thời gian thực tập vừa qua Nhờ chúng em hồn thành báo cáo thực tập Em xin gửi lời cám ơn chân thành đến Cơng ty TNHH Mía đƣờng cồn LONG MỸ PHÁT nói chung tồn thể chú, anh chị phịng kỹ thuật nói riêng tận tình giúp đỡ hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em suốt trình thực tập vừa qua Trong trình thực tập làm báo cáo, chƣa có nhiều kinh nghiệm thực tế, dựa vào lý thuyết quan sát trình thực tập nên báo cáo có thiếu sót, mong thầy, thơng cảm bỏ qua Kính mong nhận đƣợc góp ý, nhận xét từ quý Thầy, Cô nhƣ cô chú, anh chị Công ty để kiến thức chúng em ngày đƣợc hoàn thiện Giúp em rút đƣợc kinh nghiệm bổ ích áp dụng vào thực tiễn cách hiệu tƣơng lai Xin chân thành cám ơn ban giám đốc nhà máy Mía đƣờng cồn Long Mỹ Phát, lãnh đạo, phận cán - công nhân viên nhà máy tạo cho chúng em điều kiện thuận lợi để hồn thành khóa thực tập Cần Thơ, ngày 18 tháng năm 2018 Nhóm Thực Hiện iv LỜI MỞ ĐẦU Mía nguồn nguyên liệu liệu ngành cơng nghiệp chế biến đƣờng Đƣờng mía chiếm 60% tổng sản lƣợng đƣờng thơ tồn giới Mía loại có nhiều chất dinh dƣỡng nhƣ đạm, canxi, khoáng, sắt, nhiều đƣờng Từ xƣa đến nay, đƣờng trở thành gia vị thiếu sống Bất loại thực phẩm có diện đƣờng Đƣờng có cơng dụng giúp cho ngƣời nhiệt, giải khát, xóa tan mệt mỏi, trợ giúp tiêu hóa cung cấp lƣợng cho bắp hoạt động Đƣờng giữ vai trò quan trọng khầu phần ăn hàng ngày ngƣời, vị đƣờng góp phần tạo nên hài hịa cho hƣơng vị thực phẩm, nhu cầu thiếu đời sống xã hội Trên giới nhu cầu tiêu thụ đƣờng hàng năm lớn Theo sơ số nƣớc phát triển lƣợng đƣờng đƣợc tiêu thụ 32-33 kg/ngƣời/năm, mức bình quân tiêu thụ tồn giới khoảng 20kg/ngƣời/năm, mức tiêu thụ khoảng 108 triệu tấn/năm -109 triệu tấn/năm Hiện nay, sản xuất địa phƣơng chủ yếu lò đƣờng thủ cơng tƣ nhân quản lý, lị sản xuất đƣờng thô, công nghệ thô sơ nên lãng phí nhiều tổn thất Mặt khác, làm tiến độ cơng nghệ cịn thấp nên khơng tránh khỏi đƣờng thành phẩm cịn nhiều tạp chất chí có hại cho sức khỏe ngƣời sử dụng hóa chất khơng kỹ thuật quy định nên cần có chế độ phù hợp sử dụng đƣờng, tránh tác hại không mong muốn Đƣờng nguyên liệu cho môt số ngành sản xuất chế biến thực phẩm nhƣ: bánh kẹo, nƣớc uống, hoa quả, sữa, Trong trình sản xuất đƣờng, cịn có phế phẩm khác nhƣ: mật rỉ đƣờng, bã mía bã bùn Các phế phẩm đƣợc dùng để sản xuất cồn, sợi dệt, dƣợc phẩm, thức ăn chăn ni làm phân bón vi sinh Ngành công nghệ chế biến đƣờng Việt Nam đà phát triển mạnh Trong năm gần dần chứng minh đƣợc khả tiếp cận đến trình độ giới Trong ngành chế biến đƣờng mía hàng năm sản lƣợng tăng đáng kể miền đất nƣớc Trong báo cáo đồ án trình bày sơ lƣợc quy trình cơng nghệ sản xuất đƣờng nhà máy mía đƣờng cồn Long Mỹ Phát tìm hiểu thiết bị nấu đƣờng chân không gián đoạn iiv GIỚI THIỆU NHÀ MÁY 1.1 Giới thiệu nhà máy 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển Nhà máy mía đƣờng Bình Dƣơng đƣợc thành lập vào năm 1965 nhật bồi thƣờng chiến tranh giới II Năm 2005, Cơng ty TNHH mía đƣờng cồn LONG MỸ PHÁT đƣợc hình thành nối tiếp từ nhà máy mía đƣờng BÌNH DƢƠNG Các thiết bị quy trình đƣợc kế thừa từ nhà máy mía đƣờng Bình Dƣơng Diện tích đất sử dụng cơng ty khoảng 71650,1 m2 Hiện nhà máy đổi sang loại hình hoạt động doanh nghiệp tƣ nhân theo chế trách nhiệm hữu hạn Lĩnh vực hoạt động sản xuất đƣờng từ mía địa điểm hoạt động Cơng ty đặt khu vực 5, phƣờng Thuận An, thị xã Long Mỹ, Tỉnh Hậu Giang Công ty với tổng số cán công nhân viên 500 công nhân Công suất vào hoạt động nhà máy đƣờng khoảng 100 đƣờng/ngày (đóng gói loại 50kg/bao) thƣờng hoạt động khoảng - tháng cuối năm Hiện nay, sản phẩm nhà máy đƣờng cát trắng 1.1.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy 1.1.3 Thiết kế nhà máy Hình 1.2 Sơ đồ mặt nhà máy Cổng ra/vào Nhà xe Kho cồn Nhà kho Văn phịng cơng ty Lo Turbine Khâu ép mía Sân mía 10 Khâu hóa chế 11 Khâu nấu đƣờng 12 Khâu ly tâm 13 Kho đƣờng 14 Cảng mía 15 Căn tin 16 Phòng nguyên liệu 17 Cấp nƣớc 18 Phòng bảo vệ 1.1.4 Tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy an toàn lao động nhà máy Hàng năm tổ chức huấn luyện nhân viên phòng cháy chữa cháy (PCCC), an toàn vệ sinh thực thẩm (VSATTP) an toàn lao động (ATLĐ) - ATLĐ nhà máy dựa theo nội quy ATLĐ nội quy phát triển nhà máy - PCCN đƣợc trang bị đầy đủ thiết bị phịng cháy chữa cháy (bình SO2, máy bơm áp lực cao, vòi ròng,…) tiêu lệnh PCCC đƣợc lắp ráp đầy đủ - Công nhân tham gia sản xuất trực tiếp nhà máy huấn luyện chun mơn chƣa có nhƣng đƣợc huấn lun chỗ dành cho cơng nhân mới, địi hỏi cơng nhân phải hiểu nhiệm vụ công việc đƣợc phân công, hiểu rõ ý nghĩa kết trình sản xuất phận đảm nhiệm 1.1.5 Sản phẩm a) Sản phẩm Hình 1.3 Đường kính trắng Bảng 1.1 Tiêu chuẩn đánh giá đường kính trắng Tên tiêu Đơn vị Mức tiêu chuẩn Độ ẩm % ≤ 0.06 Hàm lƣợng tro % ≤ 0.07 Đƣờng Saccaroza % ≥ 99.7 Đƣờng khử % ≤ 0.1 b) Sản phẩm phụ Nguồn phế phẩm công nghệ sản xuất đƣờng nhà máy mía đƣờng cồn Long Mỹ Phát nhiều loại, nhiên số phế phẩm đƣợc nhà máy tận dụng hiệu - Mật rỉ đƣờng: Bán cho công ty men để làm cồn, hay làm thức ăn chăn nuôi sản xuất bột - Bã mía: Đƣợc sử dụng để cung cấp cho lò tạo nhiệt làm quay tuabin tạo điện Lƣợng nhiệt điện sinh đƣợc cung cấp cho trình sản xuất nhà máy - Bã bùn: Đƣợc bán để làm phân vi sinh 1.2 Vùng nguyên liệu 1.2.1 Nguyên liệu Cây mía có tên khoa học Saccharum Thuộc họ Graminaea (họ Hồ Thảo) Là ngun liệu để sản xuất đƣờng Hiện nhà máy sử dụng nguồn nguyên liệu mía với giống mía nhƣ sau: MI, ROC, KOMUS Đặc điểm mía có chu kỳ sinh trƣởng năm, thời kỳ mía đến độ chín khoảng từ đầu tháng 11 năm trƣớc cuối tháng năm sau Thân cao 2,43 - 3,65 m, số giống cao - m Khi mía đến độ chín trữ lƣợng có mía bị giảm nhiều, đem chế biến khơng mang lại hiểu kinh tế Mặt khác, sau thu hoạch mà khơng chế biến dƣới tác dụng vi sinh vật môi trƣờng làm ảnh hƣởng đến lƣợng đƣờng có mía Vì vậy, khơng có lợi cho sản xuất, nhằm khắc phục vấn đề nên nhà máy thu mua mía thƣơng lái cách xác định trữ lƣợng đƣờng có mía Thân mía đối tƣợng thu hoạch nơi trữ đƣờng đƣợc dùng làm nguyên liệu chế biến đƣờng Dựa vào đặc điểm mía nên việc sản xuất phải tiến hành theo vụ Thời gian sản xuất tốt từ tháng 11 năm trƣớc đến tháng năm sau Khi mía chín lúc lƣợng đƣờng thân mía đạt tối đa lƣợng đƣờng khử cịn lại qua biểu là: Hàm lƣợng đƣờng gốc xấp xỉ nhau, chuyển sang màu vàng, độ dài ngắn, sít vào nhau, dóng mía ngắn dần, màu da mía trở nên bóng sậm lại, phấn Thành phần hóa học mía phụ thuộc vào giống mía, khí hậu, mức độ chín, sâu bệnh điều kiện canh tác 1.2.2 Nguyên liệu phụ a) Lƣu huỳnh sử dụng công nghệ đƣờng dạng SO2 hay cịn gọi khí sulphurơ Tác dụng khí SO2 nƣớc mía syrơ: - Trung hịa lƣợng vơi dƣ nƣớc mía Khi cho SO2 vào nƣớc mía có vơi dƣ xảy phản ứng: Ca(OH)2 + H2SO3 → CaSO3↓ + H2O CaSO3 chất kết tủa có khả hấp phụ chất khơng đƣờng, chất màu chất keo có dung dịch - Hòa tan muối canxisulphit kết tủa Canxisulphit không tan nƣớc nhƣng tan acid sulphuarơ - Giảm độ nhớt syrơ: Nƣớc mía sau trung hòa, phần chất keo bị loại làm giảm độ nhớt syrơ có lợi cho q trình kết tinh, hạn chế phát triển vi sinh vật - Biến muối carbonat thành muối sulphit: Muối carbonat có khả tạo mật lớn ảnh hƣởng đến màu sắc dung dịch đƣờng Muối sulphit có khả tạo mật nhƣng lại có khả làm giảm độ nhớt mật - Tẩy màu dung dịch đƣờng: Khí SO2 chất khử có khả biến chất màu thành chất không màu làm nhạt b) Vôi sữa Ca(OH)2 (hay dƣới dạng Ca(OH)2 huyền phù): Là chất vơ định hình có độ phân tán cao, hịa tan nƣớc có tính chất keo, dƣới dạng Ca(OH)2 huyền phù Tác dụng vôi cho vào nƣớc mía: - Làm trơ phản ứng acid nƣớc mía hỗn hợp, ngăn ngừa chuyển hóa đƣờng Saccharoza, kết tủa đông tụ chất không đƣờng, phân hủy số chất khơng đƣờng - Có tác dụng học: Những chất kết tủa tạo thành cho vơi vào nƣớc mía có tác dụng kéo theo chất lơ lững chất không đƣờng khác - Sát trùng nƣớc mía: Với độ kiềm 0,3% CaO, phần lớn vi sinh vật không phát triển sinh trƣởng đƣợc c) H3PO4 Hàm lƣợng P2O5 nƣớc mía yếu tố quan trọng hiệu làm Để cao hàm lƣợng P2O5 nƣớc mía cách cho trực tiếp hóa chất có gốc P2O5, nhƣng thƣờng đƣợc bổ sung P2O5 dƣới dạng acid photphoric Ƣu điểm P2O5 thu đƣợc nƣớc mía hơn, loại đƣợc nhiều keo hơn, muối canxi ít, lắng lọc nhanh hơn, đƣờng thành phẩm có chất lƣợng tốt Nhƣợc điểm tăng lƣợng bùn, tốn nhiều vôi H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2↓ + H2O Thúc đẩy tác dụng kết tủa đông tụ: Ca3(PO4)2 nƣớc mía hỗn hợp có tỷ trọng lớn tăng nhanh tốc độ lắng hạt kết tủa lớn cịn cải thiện đƣợc tính lọc Nhƣng hàm lƣợng P2O5 lớn (ví dụ > 600 ppm) gốc PO43quá nhiều tạo thành hạt kết tủa nhỏ, xốp làm tốc độ lắng chậm lọc khó khăn Hấp phụ chất màu giảm trị số độ màu: Trong nƣớc mía hỗn hợp có chất màu hữu cơ, polyphenol, sản phẩm phân hủy đƣờng khử q trình gia vơi, Các khắc phục: Kiểm tra ống truyền nhiệt mối lắp ghép, cho nƣớc vào buồng đốt thử áp lực để phát điểm xì hở tìm cách khắc phục, khống chế mức dung dịch nồi cho phù hợp + Chân không hệ thống không ổn định: Do áp lực nƣớc cột Zet yếu, nồi bốc đƣờng ống bị rị rỉ van lập nồi khơng kín, áp suất bốc hiệu trƣớc lớn tốc độ bốc nhanh Cách khắc phục: Mở thêm van nƣớc vào cột Zet, định kỳ vệ sinh lƣới lƣợc béc phun tạo chân không, kiểm tra hàn vá lại chỗ bị xì hở, bít lại van khơng kín, điều chỉnh áp lực vào buồng bốc vừa đủ + Mật chè nồi trƣớc không qua đƣợc nồi sau, mật chè nồi cuối khơng kịp: Do độ chân không nồi ngang khơng có chênh lệch áp suất, khí khơng ngƣng nƣớc ngƣng tụ tích lại nồi sau, van đƣờng ống từ nồi trƣớc qua nồi sau nồi cuối xuống cột syrô bị nghẹt, ống thông áp cột syrô bị nghẹt Cách khắc phục: Điều chỉnh van rút khí khơng ngƣng để có chênh lệch áp suất nồi, thoát nƣớc ngƣng tụ triệt để, điểm tra vệ sinh đƣờng ống van hàn vá lại chỗ bị xì hở, vệ sinh ống thơng áp cột syrơ + Hiện tƣợng thuỷ kích: Do nƣớc ngƣng tụ khơng kịp, mở van lớn đột ngột Cách khắc phục: Thoát nƣớc ngƣng tụ triệt để, đóng bớt van mở từ từ + Áp suất nồi không ổn định: Do đốt cung cấp không ổn định, lƣợng thứ rút nồi khơng bình thƣờng, khí khơng ngƣng nƣớc ngƣng tụ tồn đọng nhiều Cách khắc phục: Điều chỉnh lƣợng cung cấp, lƣợng thứ rút khống chế mức dung dịch nồi ổn định, thƣờng xuyên tháo nƣớc ngƣng tụ khí khơng ngƣng 18 2.2.5 Tháp ngưng tụ Hình 2.7 Tháp ngưng tụ - Vai trị: Tạo mơi trƣờng chân khơng cho nồi nấu - Cấu tạo: Tháp ngƣng tụ phía dƣới có đƣờng ống dẫn nƣớc lạnh vào, phía đƣờng dẫn bốc từ nồi nấu đƣờng ra, dƣới đáy thiết bị ống thoát nƣớc đƣợc đặt bể nƣớc để khơng khí khơng lọt vào đƣợc, bên có 13 béc - Nguyên lý hoạt động: Nƣớc đƣợc bơm từ hệ thống cấp nƣớc vào cột Zet với áp lực 1,5 - Kg/cm3, qua 13 béc dạng ống chảy xuống ống trụ thẳng đứng Hơi nƣớc khí từ bề mặt lớp dung dịch qua chóp thu hồi nồi đƣờng, đƣợc bơm chân khơng hút ngồi thơng qua tháp ngƣng tụ Hơi từ dƣới lên, nƣớc lạnh phun từ xuống ngƣng tụ thành nƣớc rơi xuống, cịn khí khơng ngƣng tụ đƣợc bơm chân khơng rút 2.2.6 Thiết bị trợ tinh Hình 2.8 Thiết bị trợ tinh đường - Vai trò: Tiếp tục thực trình kết tinh sau đƣờng non khỏi nồi, nhằm nâng cao hiệu suất kết tinh 19 - Cấu tạo: Bên thiết bị trợ tinh có cánh khuấy nằm ngang đảo trộn đƣờng tránh cho đƣờng đóng vón dƣới đáy thiết bị - Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý trợ tinh đƣờng non giảm nhiệt độ đƣờng non thiết bị trợ tinh phƣơng pháp làm lạnh Khi nhiệt độ giảm độ hòa tan đƣờng Saccharoza giảm, dung dịch đạt độ bão hịa khống chế độ q bão hịa thích hợp để tinh thể lớn lên, giảm đƣợc tinh độ mẫu dịch 2.2.7 Máy ly tâm Hình 2.9 Máy ly tâm - Vai trò: tách mật khỏi đƣờng non để thu tinh thể đƣờng a Ly tâm gián đoạn (ly tâm A) - Cấu tạo: Bao gồm thùng ly tâm gắn liền với trục quay thân thùng lƣới Lƣới có lớp, lớp lƣới bên ly lớp lƣới bên 0,9 ly Cơ cấu nâng cửa đáy, hãm, đƣờng ống nƣớc nóng Cơng suất hoạt động 1200 vịng/phút - Ngun lý hoạt động: Cho nguyên liệu tốc độ quay thấp, tăng tốc đến tốc độ cực đại, rửa nƣớc (rửa hơi), vận hành tốc độ cao nhất, giảm tốc độ, xả đƣờng đƣợc tự động hoàn toàn - Các cố thƣờng gặp, nguyên nhân cách khắc phục + Đƣờng khơng tách mật: Do đƣờng non dính chùm, có ngụy tinh, béc nƣớc rửa bị nghẹt Cách khắc phục: Nạp đƣờng vào thùng quay mỏng lại, tăng lƣợng nƣớc rửa, kiểm tra thông lại béc nƣớc + Máy bị đảo trục: Do đƣờng non lỏng, độ nhớt cao, bạc đạn máy bị rơ, có ngụy tinh, cỡ hạt không đồng 20 ... Hiện nay, sản phẩm nhà máy đƣờng cát trắng 1.1.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy 1.1.3 Thiết kế nhà máy Hình 1.2 Sơ đồ mặt nhà máy Cổng ra/vào Nhà xe Kho cồn Nhà kho Văn phịng... xuất đƣờng nhà máy mía đƣờng cồn Long Mỹ Phát tìm hiểu thiết bị nấu đƣờng chân không gián đoạn iiv GIỚI THIỆU NHÀ MÁY 1.1 Giới thiệu nhà máy 1.1.1 Lịch sử hình thành phát triển Nhà máy mía đƣờng... ban giám đốc nhà máy Mía đƣờng cồn Long Mỹ Phát, lãnh đạo, phận cán - công nhân viên nhà máy tạo cho chúng em điều kiện thuận lợi để hoàn thành khóa thực tập Cần Thơ, ngày 18 tháng năm 2018 Nhóm