Thiết kế nhà máy sản xuất đường theo phương pháp SO2 năng suất 6160 tấn mía ngày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG THEO PHƯƠNG PHÁP SO2 NĂNG SUẤT 6160 TẤN MÍA/NGÀY Sinh viên thực hiện: Lê Thị Thu Hằng Số thẻ sinh viên: 107150142 Lớp: 15H2B Đà Nẵng – Năm 2019 i TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất đường theo phương pháp SO2 suất 6160 mía/ngày” Đồ án thiết kế bao gồm thuyết minh vẽ Bản thuyết minh gồm nội dung sau: Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật giới thiệu khu công nghiệp đặc điểm thiên nhiên, khả hợp tác hóa, điện, nước giao thơng vận tải, nhân lực, … Chương 2: Tổng quan giới thiệu nguyên liệu, sản phẩm sở lý thuyết,… Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ đường theo phương pháp SO2 Chương 4: Tính cân vật chất tính ngun liệu vào cơng đoạn nguyên liệu dùng sản xuất dựa suất Chương 5: Tính cân nhiệt lượng cho hệ đặc, hệ đun nóng, hệ nấu đường, Chương 6: Tính chọn thiết bị dựa vào suất cơng đoạn tính chọn thiết bị Mỗi thiết bị kèm theo hình ảnh, thơng số kĩ thuật Chương 7: Tính xây dựng tính nhân lực nhà máy ca sau tính xây dựng phân xưởng sản xuất kho thành phẩm, kho bao bì, kho ngun vật liệu,… từ tính đất xây dựng hệ số sử dụng Chương 8: Tính – nước tính cho lị đốt, nhu cầu nước gồm nước lắng trong, nước lọc trong, nước ngưng tụ, nước thải,… Chương 9: Kiểm tra sản xuất xác định tiêu cảm quan, phịng thí nghiệm Chương 10: An toàn lao động, vệ sinh nhà máy Bản vẽ bao gồm: Bản vẽ mặt phân xưởng sản xuất chính: gồm vẽ phân xưởng sản xuất tầng tầng 2, vẽ mặt cắt phân xưởng chính, vẽ đường ống – nước vẽ tổng mặt nhà máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA: HÓA Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Thị Thu Hằng Lớp: 15H2B Khoa: Hóa Số thẻ sinh viên: 107150142 Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đề tài đồ án: Thiết kế nhà máy sản xuất đường theo phương pháp SO2 suất 6160 mía/ngày Các số liệu liệu ban đầu: Thành phần mía (tính % theo chất khơ mía) Hàm lượng đường sacaroza: 12,15% Chất khơng đường: Xơ: GP bã: 3,17% 11,49% 76,41% Độ ẩm bã: Lượng nước thẩm thấu: 49,74% tự chọn từ 22 đến 25% Nước: tự tính Nội dung phần thuyết minh tính tốn - Mở đầu - Lập luận kinh tế kỹ thuật - Tổng quan - Chọn thuyết minh dây chuyền cơng nghệ - Tính cân vật chất - Tính cân nhiệt - Tính chọn thiết bị thiết bị chủ yếu - Tính xây dựng - Tính – nước - Kiểm tra sản xuất - An tồn lao động, vệ sinh xí nghiệp, phịng cháy chữa cháy - Kết luận - Tài liệu tham khảo Các vẽ đồ thị - Bản vẽ mặt phân xưởng sản xuất - Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất - Bản vẽ đường ống – nước iii (A0) (A0) (A0) - Bản vẽ tổng mặt nhà máy (A0) Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 26-08-2019 Ngày hoàn thành đồ án: 02-12-2019 Đà Nẵng, ngày Trưởng Bộ môn Công nghệ thực phẩm tháng năm 2019 Người hướng dẫn PGS.TS Đặng Minh Nhật PGS.TS.Trương Thị Minh Hạnh iv LỜI CẢM ƠN Trải qua gần năm học tập rèn luyện giảng đường đại học, em nhận tận tình dạy bảo thầy Với lịng biết ơn sâu sắc chân thành nhất, em xin gửi đến thầy khoa Hóa nói riêng thầy Trường Đại Học Bách Khoa - Đà Nẵng nói chung, với tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu suốt thời gian em học tập trường Và đến nay, để củng cố vận dụng kiến thức học, em giao thực đề tài đồ án tốt nghiệp với nhiệm vụ “Thiết kế nhà máy sản xuất đường theo phương pháp SO2 suất 6160 mía/ngày” Sau tháng làm đồ án giúp em phần nắm kĩ kiến thức ngành đường, lựa chọn phương pháp, cách tính tốn, cách chọn thiết bị, cách bố trí thiết bị, cách bố trí mặt bằng, thiết kế nhà máy hợp lý Tuy nhiên, đồ án không tránh khỏi thiếu sót nguồn kiến thức thân thực tế hạn chế Em mong nhận góp ý từ thầy Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn cô PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh, người tận tình hướng dẫn suốt trình thực đề tài truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu tạo điện thuận lợi cho em hồn thành đồ án tốt nghiệp Một lần em chân thành cảm ơn tất cả! Sinh viên thực Lê Thị Thu Hằng v CAM ĐOAN Em xin cam đoan nội dung đồ án không chép nội dụng từ đồ án khác Nội dung số liệu đồ án hướng dẫn cô hướng dẫn, tính tốn trung thực, tài liệu tham khảo trích dẫn rõ ràng xác Em xin hồn toàn chịu trách nhiệm lời cam đoan Sinh viên thực Lê Thị Thu Hằng vi MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp Lời cảm ơn v Cam đoan vi Mục lục vii Danh sách bảng, hình vẽ xii Danh sách kí hiệu, chữ viết tắt xiv Trang Mở đầu Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Đặc điểm thiên nhiên 1.2 Vùng nguyên liệu 1.3 Hợp tác hóa 1.4 Nguồn cung cấp điện 1.5 Nguồn cung cấp 1.6 Nguồn cung cấp nhiên liệu 1.7 Nguồn cung cấp nước vấn đề xử lý nước 1.8 Thoát nước 1.9 Giao thông vận tải 1.10 Năng suất nhà máy 1.11 Nguồn cung cấp nhân lực 1.12 Thị trường tiêu thụ Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 2.1 Tổng quan nguyên liệu 2.1.1 Vài nét mía 2.1.2 Thành phần hóa học mía 2.2 Tổng quan sản phẩm 2.2.1 Đường thô 2.2.2 Đường RS 2.2.3 Đường RE 2.3 Cơ sở lý thuyết trình làm nước mía 2.3.1 Tác dụng pH vii 2.3.2 Tác dụng nhiệt độ 10 2.3.3 Tác dụng chất điện ly 10 2.4 Cơ sở lý thuyết trình kết tinh đường 11 Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 12 3.1 Chọn quy trình sản xuất 12 3.1.1 Chọn phương pháp lấy nước mía 12 3.1.2 Phương pháp làm 13 3.1.3 Chọn phương pháp nấu chế độ nấu 14 3.2 Quy trình cơng nghệ sản xuất đường RS theo phương pháp sunfit hóa axit 14 3.2.1 Quy trình cơng nghệ 14 3.2.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 17 Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 24 4.1 Ép mía 24 4.1.1 Thành phần mía 24 4.1.2 Bã mía 24 4.1.3 Nước thẩm thấu 25 4.1.4 Nước mía hỗn hợp (NMHH) 25 4.2 Công đoạn làm 26 4.2.1 Tính lượng lưu huỳnh SO2 26 4.2.2 Tính vơi sữa vơi 26 4.2.3 Gia vôi sơ (GVSB) 27 4.2.4 Thông SO2 lần 27 4.2.5 Nước mía trung hịa 28 4.2.6 Nước bùn 29 4.2.7 Nước lắng 29 4.2.8 Bùn lọc 29 4.2.9 Nước rửa bùn 29 4.2.10 Nước lọc 30 4.2.11 Nước mía 30 4.3 Bốc mật chè 31 4.3.1 Lượng nước bốc 31 4.3.2 Mật chè thô 31 4.3.3 Thông SO2 lần 32 4.3.4 Lọc kiểm tra 32 4.3.5 Mật chè tinh 33 4.3.6 Hiệu suất làm mật chè 33 viii 4.4 Nấu đường 33 4.4.1 Khối lượng đường thành phẩm mật rỉ 34 4.4.2 Tính cho nấu non C 34 4.4.3 Tính đường non B 36 4.4.4 Tính cho nấu non A 37 Chương 5: CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG 42 5.1 Cân nhiệt cho hệ cô đặc nhiều nồi 42 5.1.1 Khối lượng nước bốc trình đặc 42 5.1.2 Nồng độ chất khô hiệu 43 5.1.3 Xác định áp suất nhiệt độ hiệu 43 5.1.4 Xác định tổn thất nhiệt độ trình bốc 44 5.1.5 Nhiệt độ sôi dung dịch hiệu bốc 45 5.1.6 Hiệu số nhiệt độ hữu ích hiệu (ti) 45 5.2 Cân nhiệt cho hệ đun nóng 46 5.3 Cân nhiệt cho hệ nấu đường 47 5.3.1 Nấu non A 48 5.3.2 Nấu non B 50 5.3.3 Nấu non C 52 5.3.4 Nấu giống B, C 54 5.4 Cân nhiệt cho hệ cô đặc 55 5.4.1 Tính lượng nước bốc 55 5.4.2 Lượng dùng cho hệ cô đặc 56 5.5 Nhiệt dùng cho yêu cầu khác 58 5.5.1 Nhiệt dùng cho hồi dung, đường hồ 58 5.5.2 Nhiệt dùng cho gia nhiệt loại mật, giống 59 5.5.3 Nhiệt dùng cho li tâm 59 5.5.4 Nhiệt dùng cho đun nóng nước thẩm thấu 60 5.5.5 Nhiệt đun nóng nước rửa máy lọc chân không 60 5.5.6 Nhiệt dùng cho sấy đường thành phẩm 60 Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 63 6.1 Chọn máy ép 63 6.2 Băng tải mía 64 6.3 Máy băm 64 6.3.1 Máy băm 64 6.3.2 Máy băm 65 6.4 Máy đánh tơi 65 ix 6.5 Cân định lượng 66 6.6 Thiết bị gia vôi sơ 67 6.7 Thiết bị gia nhiệt 67 6.8 Thiết bị thông SO2 lần gia vơi trung hồ 68 6.8.1 Bộ phận sunfit hoá 69 6.8.2 Đoạn thiết bị 70 6.8.3 Thùng trung hòa 70 6.9 Thiết bị lắng 71 6.10 Thiết bị lọc chân không 72 6.11 Thiết bị cô đặc (bốc hơi) 73 6.11.1 Nhiệt lượng cung cấp cho buồng đốt hiệu 73 6.11.2 Bề mặt truyền nhiệt hiệu 73 6.11.3 Các thông số kĩ thuật 74 6.12 Thiết bị thông SO2 lần 75 6.13 Thiết bị lọc kiểm tra 75 6.14 Thiết bị nấu đường 76 6.14.1 Hệ số truyền nhiệt 76 6.14.2 Nhiệt lượng cung cấp cho nồi nấu đường 76 6.14.3 Bề mặt truyền nhiệt 77 6.14.4 Tính số nồi nấu đường 79 6.15 Trợ tinh 80 6.15.1 Tính số lượng thiết bị trợ tinh 80 6.15.2 Kích thước thiết bị 80 6.16 Máy li tâm đường 81 6.16.1 Máy li tâm đường A, B 81 6.16.2 Máy li tâm đường C 82 6.17 Máy sấy đường 82 Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG 85 7.1 Tính nhân lực lao động 85 7.1.1 Chế độ làm việc nhà máy 85 7.1.2 Thời gian làm việc nhà máy 85 7.1.3 Số công nhân phân bố cho khu vực sản xuất phân xưởng 85 7.2 Các công trình xây dựng nhà máy 88 7.2.1 Phân xưởng 88 7.2.2 Các phân xưởng sản xuất phụ 88 7.2.3 Các cơng trình hành chính, văn hóa, phục vụ công nhân 89 x Thiết kế nhà máy sản xuất đường theo phương pháp SO2 suất 6160 mía/ngày KẾT LUẬN Để hồn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài : “Thiết kế nhà máy sản xuất đường theo phương pháp SO2 suất 6160 mía/ngày” nhờ hướng dẫn tận tình PGS TS Trương Thị Minh Hạnh với kiến thức em học góp ý từ bạn bè Qua đồ án tốt nghiệp này, giúp em hiểu phần thiết kế nhà máy đường, cách bố trí, chọn thiết bị, chọn phương pháp, chọn quy trình cơng nghệ, cách tính toán, kiểm tra sản xuất, đánh giá chất lượng, giúp em có nhìn tổng quan thiết kế Đây khoảng thời gian ôn tập lại kiến thức học, củng cố bổ sung thêm kiến thức Tuy nhiên kiến thức thân, thời gian kinh nghiệm hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót Em mong góp ý từ thầy bạn bè để giúp em vững vàng công tác sau Đà nẵng, ngày tháng năm 2019 Sinh viên thực Lê Thị Thu Hằng SVTH: Lê Thị Thu Hằng GVHD: Trương Thị Minh Hạnh 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO ‘‘ https://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%ADa’’ (Ngày truy cập 20/9/2019) ‘‘http://cafef.vn/nganh-mia-duong-tim-duong-thoat-20190705090606125.chn’’ (Ngày truy cập 20/9/2019) ‘‘http://www.quangnam.gov.vn/cmspages/chuyenmuc/chuyenmuc_view.aspx?IDCh uyenMuc=158’’ (Ngày truy cập 1/9/2019) ‘‘https://vi.wikipedia.org/wiki/Qu%E1%BA%A3ng_Nam’’ (Ngày truy cập 2/9/2019) Trần Thế Truyền, Cơ sở thiết kế nhà máy thực phẩm, Nhà xuất Đà Nẵng, 2006 ‘‘http://camnangcaytrong.com/cay-mia-cd23.html’’ (Ngày truy cập 10/10/2019) PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh, Giáo án môn học công nghệ sản xuất đường bánh kẹo, Trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2017 Nguyễn Ngộ, Cơ sở thiết kế nhà máy đường mía, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội, 1998 ‘‘https://bit.ly/2YCosv6’’ (Ngày truy cập 8/12/2019) 10 ‘‘http://www.miaduongcaobang.vn/duong-vang-loai-i-tui-1-kg.html’’ (Ngày truy cập 8/12/2019) 11 ‘‘https://bit.ly/2LHUDnK’’ (Ngày truy cập 8/12/2019) 12 PGS Nguyễn Ngộ, Cơng nghệ đường mía, Trường đại học bách khoa Hà Nội, 2011 13 Trần Xoa, Nguyễn Trọng Khng, Hồ Lê Viên, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất tập 1, Nhà xuất khoa học kỹ thuật - Hà Nội, 1992 14 Nguyễn Ngộ, Cơng nghệ đường mía, Trường đại học bách khoa Hà Nội, 2008 15 Nguyễn Ngộ, Công nghệ sản xuất đường mía, NBX Khoa học Kĩ thuật Hà Nội, 1984 16 Trần Xoa - Nguyễn Trọng Khuông, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2005 17 Trần Xoa - Nguyễn Trọng Khuông, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2005 18 ‘‘http://www.isgec.com/sugar-plant/ba-spm-product.php’’ (Ngày truy cập 29/9/2019) 19 ‘‘https://bit.ly/2YXTEFC’’ (Ngày truy cập 2/9/2019) 20 Lê Văn Lai, Làm nước mía phương pháp sunfit hóa, Đại học Nơng nghiệp Hà Nội, 1996 21 Phạm Xuân Toản, Các trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm – Tập – Các trình thiết bị truyền nhiệt, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2003 22 ‘‘http://dfc.com.vn/thiet-bi-san-xuat/may-tach-nuoc-chan-khong-nivoba’’ (Ngày truy cập 2/9/2019) 23 ‘‘https://www.sugarprocesstech.com/vacuum-filter/’’ (Ngày truy cập 3/12/2019) 24 ‘‘https://bit.ly/2EjPnCJ’’ (Ngày truy cập 31/10/2019) 25 ‘‘http://www.txsy.com/products_detail/&productId=15.html’’ (Ngày truy cập 15/10/2019) 26 ‘‘https://www.filtration.group/product/cricketfilter-filtration-of-cane-sugar-aftercarbonation/’’ (Ngày truy cập 11/12/2019) 27 ‘‘https://texashistory.unt.edu/ark:/67531/metapth13675/’’.( Ngày truy cập 24/11/2019) 28 Nguyễn Văn Toản, Cơng nghệ sản xuất đường mía, NXB Đại học Huế 29 ‘‘https://bit.ly/36nr6Ym’’ (Ngày truy cập 1/10/2019) 30 ‘‘https://tapvn.com.vn/shops/ly-tam-r/May-ly-tam-duong-tu-dong-TBS-32632/’’ (Ngày truy cập 31/10/2019) 31 ‘‘https://tapvn.com.vn/shops/ly-tam-r/May-ly-tam-lien-tuc-SPV-32631/’’ (Ngày truy cập 31/10/2019) 32 Trần Văn Phú, Tính tốn thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục 33 ‘‘https://tapvn.com.vn/shops/may-say-duong/’’ (Ngày truy cập 29/9/2019) 34 ‘‘https://bit.ly/2LDzYBi’’ (Ngày truy cập 25/10/2019) 35 PGS.TS Đặng Minh Nhật, Bài giảng Hóa phân tích thực phẩm, Trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng, 2018 36 ‘‘https://vanbanphapluat.co/tcvn-5447-1991-duong-phuong-phap-xac-dinh-do mau’’ (Ngày truy cập 8/12/2019) 37 ‘‘https://bit.ly/38wEhbp’’ (Ngày truy cập 8/12/2019) 38 ‘‘http://tailieu.vn/doc/giao-trinh-an-toan-lao-dong-part-1-735835.html’’ ( Ngày truy cập: 29/11/2019) ... ? ?Thiết kế nhà máy sản xuất đường theo phương pháp SO2 suất 6160 mía/ ngày? ?? SVTH: Lê Thị Thu Hằng GVHD: Trương Thị Minh Hạnh Thiết kế nhà máy sản xuất đường theo phương pháp SO2 suất 6160 mía/ ngày. .. trì sản xuất cho nhà máy SVTH: Lê Thị Thu Hằng GVHD: Trương Thị Minh Hạnh Thiết kế nhà máy sản xuất đường theo phương pháp SO2 suất 6160 mía/ ngày 1.3 Hợp tác hóa Nhà máy liên kết với nhà máy. .. án: Thiết kế nhà máy sản xuất đường theo phương pháp SO2 suất 6160 mía/ ngày Các số liệu liệu ban đầu: Thành phần mía (tính % theo chất khơ mía) Hàm lượng đường sacaroza: 12,15% Chất khơng đường: