Thiết kế nhà máy đường có năng xuất 1800 tấn1 ngày

Thiết kế nhà máy đường có năng xuất 1800 tấn1 ngày

Âäư ạn täút nghiãûp trang 1 Thiãút kãú nh mạy âỉåìng hiãûn âảiPHẦN IMỞ ĐẦUĐường có ý nghĩa rất quan trọng đối với dinh dưỡng của cơ thể người. Đường là hợp phần chính khơng thể thiếu được trong thức ăn của người. Đường còn là hợp phần quan trọng của nhiều ngành cơng nghiệp khác như:đồ hộp, bánh kẹo, dược, hố học . Chính vì vậy mà cơng nghiệp đường trên thế giới và nước ta khơng ngừng phát triển. Việc cơ khí hố tồn bộ dây chuyền sản xuất, những thiết bị tự động, áp dụng những phương pháp mới như: phương pháp trao đổi ion, phương pháp khuếch tán liên tục đang được sử dụng trong các nhà máy đường.Ở nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thích nghi cho việc trồng và phát triển cây mía. Đây là tiềm năng về mía, thuận lợi cho việc sản xuất được. Nhưng trong những năm gần đây, ngành mía đường đang gặp tình trạng mất ổn định về việc quy hoạch vùng ngun liệu , về đầu tư chưa đúng mức và về thị trường của đường.Vì thế sản phấm đường bị tồn đọng, sản xuất thì cầm chừng làm cho nơng dân trồng mía khơng bán được phái chuyến giống cây trồng khác làm thu hẹp dần nguồn ngun liệu mía.Nhưng ngành cơng nghiệp mía đường vẫn là một ngành quan trọng. Bởi đường khơng thể thiếu được trong cuộc sống con người. Mặc khác, nhu cầu về đường cũng ngày càng tăng bởi một số ngành cơng nghiệp thực phẩm khác như : bánh kẹo, đồ hộp, nước giải khát, sữa .y học ngày càng mở rộng hơn nên nhu cầu lại tăng.Với mục tiêu và tầm quan trọng như thế thì việc thiết kế một nhà máy đường hiện đại với năng suất 1800tấn/ngày là cần thiết . Nó giải quyết được nhu cầu tiêu dùng của con người, giải quyết được vùng ngun liệu, tạo cơng ăn việc làm cho người nơng dân trồng mía, góp phần phát triển nền kinh tế nước nhà ọử aùn tọỳt nghióỷp trang 2 Thióỳt kóỳ nhaỡ maùy õổồỡng hióỷn õaỷi PHN IILP LUN KINH T K THUT tnh Qung Ngói, v cụng nghip thỡ cha phỏt trin mnh. phỏt trin nn cụng nghip thỡ phi quan tõm n th mnh ca vựng. Qua kho sỏt thc t thỡ thy rng huyn c Ph cú iu kin t nhiờn thun li cho vic xõy dng nh mỏy ng vỡ din tớch trng mớa õy rt rng ln. c Ph cú dũng sụng Ba Liờn, trung tõm c Ph cỏch th xó Qung Ngói 35 km, phớa nam giỏp Bỡnh nh, phớa ụng l bin, phớa tõy giỏp Ba T, giao thụng thun li tri dc theo quc l IA.II.1. c im thiờn nhiờn v trớ xõy dng nh mỏy:Nh mỏy c c ti xó Ph Nhn cỏch thi trn c Ph 5km v hng tõy. õy cú sụng Ba Liờn v phớa tõy nh mỏy l vựng i nỳi. Nh mỏy cỏch ga c Ph 1km v hng bc. Vựng t õy rt mu m, cho nng sut mớa cao v vựng t trng rng.c Thi tit khớ hu: - Nhit bỡnh quõn 25,8oC chờnh lch nhit gia ngy v ờm l 5-6oC. - Lng ma bỡnh quõn 2000-2500mm phõn b cỏc thỏng trong nm, phự hp cho cõy mớa phỏt trin tt v iu kin ch bin ng.-Hng giú ụng nam.II.2. Vựng nguyờn liu:Nguyờn liu cung cp chớnh cho nh mỏy l nhng vựng lõn cn nh: M c, Ba T, c Ph, Tam Quan v c bit l ngay vựng t nh mỏy cú din tớch mớa rt ln, ú l xó Ph Nhn thuc huyn c Ph. Âäư ạn täút nghiãûp trang 3 Thiãút kãú nh mạy âỉåìng hiãûn âảiNgồi ra khi xây dựng nhà máy ta cần mở rộng thêm vùng ngun liệu bằng cách đầu tư vốn cho nơng dân, khuyến khích dùng giống mới đạt năng suất cao.II.3. Hợp tác hố- liên hiệp hố:Nhà máy được đặt trên xã Phổ Nhơn huyện Đức Phổ là nhà máy sản xuất ra đường tinh sẽ thuận lợi cho việc liên kết hợp tác với các nhà máy khác và sử dụng chung về cơng trình điện, giao thơng, tiêu thụ sản phẩm phụ phẩm. Xây dựng, đầu tư ít sẽ làm giảm giá thành sản phẩm, rút ngắn thời gian hồn vốn.II.4. Nguồn cung cấp điện: Điện dùng trong nhà máy với nhiều mục đích:cho các thiết bị hoạt động, chiếu sáng trong sản xuất, sinh hoạt. Hiệu điện thế nhà máy sử dụng 220v/380v. Nguồn điện chủ yếu lấy từ trạm điện tubin hơi của nhà máy khi nhà máy sản xuất. Ngồi ra nhà máy còn sử dụng nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia 500kv được hạ thế xuống 220v/380v để sử dụng khi khởi động máy và khi máy khơng hoạt động thì sử dụng để sinh hoạt ,chiếu sáng. Để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục thì lăp thêm một máy phát điện dự phòng khi có sự cố mất điện.II.5. Nguồn cung cấp hơi: Nguồn hơi cung cấp được lấy từ lò hơi của nhà máy để cung cấp nhiệt cho các q trình: đun nóng, bốc hơi ,cơ đặc sấy .Trong q trình sản xuất ta tận dụng hơi thứ của thiết bị bốc hơi để đưa vào sử dụng trong q trình gia nhiệt, nấu, nhằm tiết kiệm hơi của nhà máy.II.6. Nguồn cung cấp nhiên liệu: Nhiên liệu được lấy chủ yếu là từ bã mía để đốt lò .Ta dùng củi để đốt lò khi khởi động máy và dùng dầu FO để khởi động lò khi cần thiết. Xăng và nhớt dùng cho máy phát điện, ơtơ . Trong đó: +Bã mía lấy từ dây chuyền sau cơng đoạn ép. +Củi mua ở địa phương thơng qua các chủ bn gỗ. Âäư ạn täút nghiãûp trang 4 Thiãút kãú nh mạy âỉåìng hiãûn âải +Xăng dầu lấy từ cơng ty xăng dầu Quảng Ngãi được cung cấp theo hợp đồng.II.7.Nguồn cung cấp và xử lý nước :Nước là một trong những ngun liệu khơng thể thiếu được đối với nhà máy. Nước sử dụng với nhiều mục đích khác nhau :Cung cấp cho lò hơi, làm nguội máy móc thiết bị, sinh hoạt .Tuỳ vào mục đích sử dụng nước mà ta phải sử lý theo cac chỉ tiêu khác nhau về hố học ,lý học ,sinh học nhất định .Do nhà máy lấy nước chủ yếu từ sơng Ba Liên nên trước khi sử dụng phải qua hệ thống sử lý nước của nhà máy.II.8. Nước thải:Việc thốt nước của nhà máy phải được quan tâm, vì nước thải của nhà máy chứa nhiều chất hửu cơ, là điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển gây ơ nhiễm mơi trường. nh hưởng đến sức khoẻ của cơng nhân, khu dân cư xung quanh nhà máy. Do đó nước thải của nhà máy phải tập trung lại ở sau xưởng sản xuất và được xử lý trước khi đổ ra sơng theo đường cống riêng của nhà máy.Qua tham khảo tài liệu “tham xử lý nước thải “ của Hồng Huệ Sơ đồ xử lý nước thải Âäư ạn täút nghiãûp trang 5 Thiãút kãú nh mạy âỉåìng hiãûn âảiII.9. Giao thơng vận tải: Giao thơng vận tải là vấn đề quan trọng, là phương tiện dùng để vận chuyển một khối lượng lớn ngun vật liệu xây dựng nhà máy ,cũng như vận chuyển ngun liệu và sản phẩm của nhà máy để đảm bảo cho sự hoạt động liên tục của nhà máy. Nhà máy sử dụng tuyến quốc lộ 1A. và đường giao thơng nơng thơn đã đước phát triển và nâng cấp. Đồng thời mở rộng thêm những tuyến đường mới. Ngồi ra nhà máy phải có số lượng ơtơ tải cần thiết đáp ứng kịp thời nhu cầu xuất sản phẩm và thu ngun liệu cho nhà máy.II.10. Nguồn nhân cơng: Âäư ạn täút nghiãûp trang 6 Thiãút kãú nh mạy âỉåìng hiãûn âảiĐội ngũ cơng nhân: Cơng nhân được thu nhận từ địa bàn huyện để tận dụng nguồn nhân lực địa phương .Do đó đở đầu tư xây dựng nhiều nhà ở sinh hoạt. Vả lại dân ở đây có trình độ văn hóa từ lớp 9-12 lại sống chủ yếu bằng nghề nơng. Nếu qua đào tạo họ thì sẻ nắm bắt được dây chuyền cơng nghệ và làm việc tốt.Đội ngũ cán bộ: Sử dụng cán bộ có trình độ khoa học kỹ thuật, cộng với cán bộ kỹ thuật, kinh tế các trường :Đại hoc Đà Nẵng, Huế, thành phố Hồ Chí Minh để lãnh đạo điều hành tốt hoạt động nhà máy.II.11.Tiêu thụ sản phẩm: Nhà máy sản xuất đường tinh đặt tại huyện Đức Phổ là nhà máy cần thiết. Sản phẩm đường được tiêu thụ rộng lớn trên thị trường: Quảng Ngãi ,Phú n, Bình Định .Đồng thời sản phẩm của nhà máy là ngun liệu cho các nhà máy thực phẩm lân cận khác :bánh kẹo nước giải khát, đồ hộp, rỉ đường dùng để sản xuất cồn.Tóm lại: Việc thiết kế xây dựng nhà máy đường với năng suất 1800tấn/ngày đặt tại xã Phổ Nhơn huyện Đức Phổ là cần thiết và hợp lí với tình hình phát triển kinh tế khu vực. PHẦN IIICHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆIII.1. Chọn phương pháp sản xuất:Với sự phát triển về kinh tế nhu cầu của con người ngày càng tăng về số lượng và chất lượng .Sản phẩm đường cũng phát triển ngày càng phong phú và đa dạng hơn.Trong đó đường kính trắng vẩn là mặt hàng ưa chuộng và sử dụng rộng rãi.Hiện nay, sản xuất đường thơng thường có 3 phương pháp: phương pháp cacbonat hố, phương pháp vơi, phương pháp sunfit hố.Phương pháp cacbonat hố cho hiệu quả làm sạch tốt ,chênh lệch độ tinh khiết trước và sau làm sạch là 4-5, loại được nhiều chất khơng đường ,chất vơ Âäư ạn täút nghiãûp trang 7 Thiãút kãú nh mạy âỉåìng hiãûn âảicơ. Hàm lượng muối canxi trong nước mía trong ít, giảm hiện tượng đóng cặn đối với thiết bị truyền nhiệt nên giảm được lượng tiêu hao hố chất .Phương pháp này cho sản phẩm tốt ,bảo quản lâu ,hiệu suất thu hồi cao. Nhưng phương pháp này u cầu trình độ kỹ thuật cao,cơng nghệ và thiết bị phức tạp, tiêu hao hố chất tương đối nhiều và vốn đầu tư nhiều .Phương pháp này sản phẩm thu được là đường kính trắng.Phương pháp vơi là phương pháp làm sạch đơn giản nhất. Làm sạch nước mía chỉ dưới tác dụng của nhiệt và vơi,sản phẩm thu được là đường thơ. Phương pháp vơi có 3 phương pháp :phương pháp cho vơi vào nước mía lạnh ,phương pháp cho vơi vào nước mía nóng và phương pháp cho vơi phân đoạn.Ở phương pháp vơi có ưu điểm là vơi có ở khắp mọi nơi, giá rẻ. Nhưng phương pháp vơi chỉ sản xuất đường thơPhương pháp sunfit hố là phương pháp dùng vơi và khí SO2 để làm sạch nước mía.Trong đó phương pháp vơi chỉ sản xuất đường thơ còn phương pháp so2 và phương pháp co2 sản xuất đường trắng. Mặc dù hiệu suất thu hồi và chất lượng đường của phương pháp so2 kém hơn phương pháp co2 nhưng phương pháp so2 có lưu trình cơng nghệ tương đối ngắn ,thiết bị tương đối ít, hố chất dùng ít ,quản lý thao tác thuận lợi .Do đó phần lớn các nhà máy sản xuất đường thường dùng phương pháp so2 và các nước đang phát triển cũng dùng rộng rải phương pháp này.Với sự phát triển về cơng nghệ ,kinh tế thì nhu cầu của nhân dân về chất lượng sản phẩm nói chung ,đường nói riêng ngày càng tăng, thị trường khơng ngừng tăng lên. Trong những năm 80 các nước phát triển đều định ra chính sách ưu đãi có lợi cho sản xuất đường trắng chất lượng cao. Ở nước ta cũng vậy, để đáp ứng nhu cầu nhân dân ,giảm nhập khẩu đường cho nên tăng cường sản xuất đường trắng. Âäư ạn täút nghiãûp trang 8 Thiãút kãú nh mạy âỉåìng hiãûn âảiSản xuất đường trắng có hai phương pháp: Phương pháp SO2 ¬và phương pháp CO2. Phương pháp CO2 cho hiệu suất thu hồi đường cao, sản phẩm đường tốt. Nhưng phương pháp CO2 có lưu trình cơng nghệ tương đối dài, nhiều thiết bị, đòi hỏi trình độ thao tác cao, tiêu hao hố chất nhiều, vốn đầu tư cao .Do đó, để sản xuất đường trắng thì tơi chọn phương pháp SO2.III.2. CHỌN PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH:Làm sạch là một cơng đoạn rất quan trọng , nó góp phần quyết định chất lượng đường thành phẩm và tổng hiệu suất thu hồi.Làm sạch nước mía có nhiều phương pháp, mỗi phương pháp có u cầu về thiết bị ,cơng nghệ, kỹ thuật khác nhau.Mục đích làm sạch:+Trung hồ nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa chuyển hố đương sacaroza.+Loại tối đa chất khơng đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, đặc biệt chất có hoạt tính bề mặt và chất keo.+Loại những chất rắn dạng lơ lững trong nước mía.Phương pháp làm sạch nước mía trong cơng nghiệp hiện nay:III.2.1. Phương pháp cacbonat (CO2) gồm:+Phương pháp thơng CO2 một lần.+Phương pháp thơng CO2 chè trung gian.+Phương pháp thơng CO2 thơng thường (thơng CO2 hai lần, thơng SO2 hai lần).Ưu điểm: +Hiệu quả làm sạch tốt. Chênh lệch nhiệt độ trước và sau khi làm sạch là 4-5. +Loại được nhiều chất khơng đường, chất màu chất vơ cơ. +Hàm lượng muối canxi trong nước mía trong ít, làm giảm hiện tượng đóng cặn đối với thiết bị truyền nhiệt nên giảm được tiêu hao hố chất. +Chất lượng sản phẩm tốt, bảo quản lâu, hiệu suất thu hồi cao.Nhược điểm: Âäư ạn täút nghiãûp trang 9 Thiãút kãú nh mạy âỉåìng hiãûn âải+Sơ đồ cơng nghệ ,thiết bị phức tạp.+Kỹ thuật thao tác u cầu cao. Nếu khống chế khơng tốt dể gây ra hiện tượng phân huỷ đường khử.+Tiêu hao hố chất tương đói nhiều.+Vốn đầu tư tương đối lớn.III.2.2. Phương pháp sunfit hố (SO2): Phương pháp này được sử dụng rộng rãi ở nước ta. Thường dùng SO2 ở dạng khí để làm sạch nước mía. Có ba phương pháp.III.2.2.1. Phương pháp sunfit hố kiềm mạnh: Phương pháp này có đặc điểm trong q trìng làm sạch nước mía có giai đoạn tiến hành ở PH cao. Phương pháp này cho phương pháp làm sạch tốt nhất là đối với loại mía sấu ,mía sâu bệnh. Nhưng do sự phân hũy đường tương đối lớn ,màu sắc nước mía đậm, tổn thất đường nhiều cho nên hiện nay khơng sử dụng.III.2.2.2. Phương pháp sunfit hố kiềm nhẹ: Phương pháp này là phương pháp sản xuất đường thơ và nước mía được gia vơi đến PH=8-9 sau đó thơng SO2 pH đạt 6,8-7,2 (thơng SO2 vào nước mía, khơng thơng vào mật chè ). So với phương pháp vơi thì hiệu quả loại chất khơng đường tốt hơn nhưng thiết bị và thao tác phức tạp hơn, hố chất tiêu hao nhiều cho nên hiện nay cũng ít dùng.III.2.2.3 Phương pháp sunfit hố axit tính:Đặc điểm:Thơng SO2 vào nước mía đến pH axit cao (pH=3,4-3,8). Sản phẩm là đường kính trắng.Phương pháp này có nhiều ưu điểm nên được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy.*Sơ đồ cơng nghệ của phương pháp SO2 axit tính. ọử aùn tọỳt nghióỷp trang 10 Thióỳt kóỳ nhaỡ maùy õổồỡng hióỷn õaỷi [...]... x100= x100 =1,586% 8 Khi lng nc trong bó =Kl bó %nc trong bó =381,356 x =183,051(tn) IV.1.3 Nc thm thu: Khi lng nc thm thu = kl mớa ộp /ngy %nc thm thu =1800 x =540(tn) IV.1.4 Nc mớa hn hp: 1 Khi lng nc mớa hn hp =Kl mớa ộp /ngy + kl nc thm thu + kl bó = 1800 + 540 - 381,356 2 = 1958,644(tn) Khi lng ng =Kl ng mớa- kl ng bó =201,6 - 6,048 = 195,552(tn) ọử aùn tọỳt nghióỷp trang Thióỳt kóỳ nhaỡ maùy õổồỡng... 81,177 12,299 1870,72(m3) 9,984 39,565 1717,749 IV.2 CễNG ON LM SCH (Tớnh cho 1800 tn mớa) IV.2.1 Tớnh lng lu hunh v SO2: Vi phng phỏp SO2 axit tớnh lng lu hunh cn dựng l 0,005-0,09% so vi nc mớa Theo thc t sn xut ngi ta thng chn giỏ tr 0,06% Hiu sut thụng SO2 t 75% 1.Lu hunh: Khi lng lu hunh = khi lng mớa ộp/ngy %lu hunh s dng = 1800 x = 1,08(tn) 2 SO2: ọử aùn tọỳt nghióỷp trang Thióỳt kóỳ nhaỡ maùy õổồỡng... lng bựn so vi mớa l 4,2% 1 Khi lng bựn lc = 1800 x 4,2% = 75,6 (tn) 2 Khi lng nc trong bựn = 75,6 x 70% = 52,92 (tn) 3 Khi lng cht khụ trong bựn lc = Kl bựn - khi lng nc trong bựn = 75,6 - 52,92 = 22,68 (tn) Tớnh bó nhuyn: Trong quỏ trỡnh lc ngi ta cho bó nhuyn vo lm cht tr lc Lng bó nhuyn bng 1% so vi khi lng mớa m bó 48% 4 Khi lng bó nhuyn cho vo bựn = 1800 x 1% = 18 (tn) 5 Khi lng nc trong bó nhuyn... SO2 thụng ln 1 = = 1,44 (tn) SO2 thụng ln 2 = 2,16 - 1,44 = 0,72 (tn) IV.2.2 Tớnh vụi v sa vụi : Lng vụi cú hiu so vi mớa : 0,14 -0,18% Theo thc t sn xut chn : 0,15% 1 Khi lng vụi cn = Kl mớa ộp/ngy x = 1800 x = 2,7 (tn) Lng vụi hiu qu (CaO) ch bng 75% lng vụi sn xut Vy khi lng vụi cn dựng = 2,7 x = 2,025 (tn) 2 Khi lng sa vụi 3 = = x 100 = 21,82 (tn) Khi lng nc trong sa vụi = khi lng sa vụi - khi lng... nc mớa hn hp - kl cht tan trong nc mớa hn hp = 1958,644 - 240,895 =1717,749 (tn) 11 Tn tht ng trong quỏ trỡnh ộp =100 - 97 =3% Bng 3: Bng tng kt cõn bng vt cht cụng on ộp TT Hng mc % Khi lng tớnh cho 1800( tn) 1 Khi lng ng ca mớa 201,6 2 Khi lng cht rn ho tan 250,2 3 Khi lng cht khụng ng 4 Khi lng nc trong mớa 1360,8 5 Khi lng ng ộp c 195,552 6 Khi lng ng trong bó 6,048 7 Khi lng cht khụ ca bó 9,305... ho tan sau thụng ln II = 230,68 + 0.72 x 75% = 231,22 (tn) 3 = Nng cht khụ mt chố sau thụng SO2 ln II x 100 = x 100 = 60,049 (%) IV.2.10 Lc kim tra: Lng bựn lc chim 0,2% , m 60% 1 Lng bựn lc kim tra = 1800 x 0,2% = 3,6 (tn) 2 Khi lng bựn khụ = 3,6 x = 3,6 (tn) 3 Khi lng mt chố sau lc kim tra: = Khi lng mt chố sau thụng SO2 ln II - khi lng bựn lc ọử aùn tọỳt nghióỷp trang Thióỳt kóỳ nhaỡ maùy õổồỡng... sch: = tinh khit mt chố - tinh khit nc mớa hn hp = 84,22 - 81,177 = 3,043 (%) 10 Hiu sut lm sch: = = = 19,195(%) Bng 4: bng tng kt cõn bng vt cht cụng on lm sch: TT Hng mc % Khi lng tớnh cho nng sut 1800tn/ngy 1 Khi lng lu hunh cn dựng 2 Khi lng SO2 cn dựng 2,16 3 Khi lng vụi cn dựng 2,7 4 Khi lng sa vụi cn dựng 21,82 5 Khi lng nc trong sa vụi 1,08 19,12 ọử aùn tọỳt nghióỷp trang Thióỳt kóỳ nhaỡ maùy . hành tốt hoạt động nhà máy. II.11.Tiêu thụ sản phẩm: Nhà máy sản xuất đường tinh đặt tại huyện Đức Phổ là nhà máy cần thiết. Sản phẩm đường được tiêu thụ. liên hiệp hố :Nhà máy được đặt trên xã Phổ Nhơn huyện Đức Phổ là nhà máy sản xuất ra đường tinh sẽ thuận lợi cho việc liên kết hợp tác với các nhà máy khác