Thiết kế nhà máy sản xuất đường rs hiện đại năng suất 5680 tấn mía ngày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA * THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG RS HIỆN ĐẠI NĂNG SUẤT 5680 TẤN MÍA/NGÀY SVTH: ĐẶNG THỊ GIANG Đà Nẵng – Năm 2017 TÓM TẮT Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày Sinh viên thực hiện: Đặng Thị Giang Số thẻ sinh viên: 107120119 Lớp: 12H2 Để đáp ứng nhu cầu sử dụng đường ngày nhiều người dân, cung cấp cho nhà máy sản xuất đồ uống, bánh kẹo nhà máy thực phẩm khác, bên cạnh giúp giải vấn đề lao động, em chọn địa điểm xây dựng xã Điện Tiến, huyện Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam Với suất nhà máy 5680 mía/ngày sản xuất 643,50 đường thành phẩm/ngày (26812,07 kg/h) Nhà máy xây dựng khu đất có diện tích 40000 m2, kích thước (250 × 160) (m) gồm có phân xưởng sản xuất tầng nhiều cơng trình phụ khác như: bãi chứa mía, khu xử lí mía, kho thành phẩm, khu hành chính… Nội dung đồ án gồm phần chính: - Mở đầu - Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật - Chương 2: Tổng quan - Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ - Chương 4: Tính cân vật chất - Chương 5: Tính nhiệt - Chương 6: Tính chọn thiết bị - Chương 7: Tính hơi, nước - Chương 8: Tính xây dựng - Chương 9: Kiểm tra sản xuất - Chương 10: An tồn lao động , vệ sinh xí nghiệp - Kết luận ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: ĐẶNG THỊ GIANG Lớp: 12H2 Số thẻ sinh viên: 107120119 Khoa: HÓA Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài đồ án: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Thành phần mía ( tính % theo chất khơ mía ) Sacarozo : 12,8 Xơ : 11,3 Chất không đường : GP bã : 76,1 Độ ẩm bã : 48 Nước thẩm thấu tự chọn từ : 22- 25% Hiệu suất ép : 97,5 Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Mở đầu - Lập luận kinh tế - Tổng quan - Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ - Tính cân vật chất - Tính cân nhiệt - Tính chọn thiết bị chủ yếu - Tính xây dựng - Tính – nước - Kiểm tra sản xuất - An toàn lao động , vệ sinh công nghiệp - Kết luận - Tài liệu tham khảo Các vẽ, đồ thị: - Bản vẽ mặt phân xưởng sản xuất (Ao) - Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất (Ao) - Bản vẽ tổng mặt nhà máy (Ao) - Bản vẽ đường ống – nước (Ao) Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS TRƯƠNG THỊ MINH HẠNH Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 04 / 02 /2017 Ngày hoàn thành đồ án: 24 / 05 /2017 Đà Nẵng, ngày 15 tháng 05 năm 2017 Trưởng Bộ môn PGS.TS.ĐẶNG MINH NHẬT Người hướng dẫn PGS.TS TRƯƠNG THỊ MINH HẠNH LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em nhận hướng dẫn, giúp đỡ đóng góp ý kiến nhiệt tình thầy cơ, bạn bè Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh, giảng viên Khoa Hóa - trường ĐHBK Đà Nẵng, người trực tiếp giao đề tài tốt nghiệp cho em tận tình hướng dẫn, bảo cho em suốt trình làm đồ án Và em chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Hóa nói chung thầy mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm nói riêng dạy dỗ, truyền đạt giúp đỡ em suốt năm học tập để em có kiến thức cho thân Cuối em xin cảm ơn Ban lãnh đạo nhà trường thầy cô giáo trường tạo điều kiện để chúng em học tập tốt Xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè quân tâm, động viên, giúp đỡ em suốt q trình học tập hồn thành đồ án tốt nghiệp Một lần em xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, ngày15 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực i CAM ĐOAN Em xin cam đoan số liệu kết tính tốn đồ án hoàn toàn trung thực Mọi giúp đỡ cho việc thực đồ án cảm ơn thơng tin trích dẫn ghi mục tài liệu tham khảo Đà nẵng, ngày 15 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực ii MỤC LỤC TÓM TẮT i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP iii LỜI CẢM ƠN i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii MỞ ĐẦU v Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ Chương 2: TỔNG QUAN .6 2.1 Tìm hiểu số loại đường thị trường 2.2 Giới thiệu mía 2.3 Cơ sở lý thuyết trình sản xuất đường Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 14 3.1 Chọn quy trình sản xuất 14 3.2 Dây chuyền công nghệ thuyết minh dây chuyền công nghệ 16 Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT .26 4.1 Các số liệu ban đầu 28 4.2 Tính cân vật chất cho cơng đoạn ép mía .28 4.3 Tính cân vật chất cho công đoạn làm nước phương pháp .30 sunfit hóa acid tính .30 4.4 Tính cân vật chất cho cơng đoạn cô đặc, xông SO2 lần lọc kiểm tra 34 4.5 Tính cân vật chất cho cơng đoạn nấu đường 36 Chương 5: CÂN BẰNG NHIỆT 43 5.1 Cân nhiệt cho cô đặc nhiều nồi .43 5.2 Cân cho hệ đun nóng (gia nhiệt) 46 5.3 Cân nhiệt cho hệ nấu đường 48 5.4 Cân nhiệt cho hệ cô đặc 55 5.5 Nhiệt dùng cho yêu cầu khác 58 Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ .62 iii Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG .80 7.1 Tính nhân lực lao động 80 7.2 Các công trình xây dựng nhà máy 83 Chương 8: TÍNH HƠI - NƯỚC 90 8.1 Tính 91 8.2 Tính nước 92 Chương 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT .95 9.1 Xác định số tiêu 95 9.2 Một số tiêu đường thành phẩm 99 Chương 10: AN TOÀN LAO đỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 100 10.1 An tồn lao động .100 10.2 Vệ sinh xí nghiệp 101 KẾT LUẬN 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 iv DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ Bảng 4.1 Các thơng số chọn để sử dụng q trình tính tốn 30 Bảng 4.2 Bảng chế độ nấu đường 36 Bảng 4.3 Tổng kết phần tính tốn giai đoạn nấu đường 40 Bảng 4.4 Tổng kết cân vật chất phân xưởng sản xuất .41 Bảng 5.1 Áp suất nhiệt độ tương ứng hiệu 45 Bảng 5.2 Chế độ nhiệt hệ thống bốc 46 Bảng 5.3 Kết cân nhiệt cho hệ đun nóng 47 Bảng 5.4 Nguyên liệu nấu non A .49 Bảng 5.5 Kết tính tốn thông số nấu non A 50 Bảng 5.6 Nguyên liệu nấu non B .51 Bảng 5.7 Kết tính tốn thơng số nấu non B 52 Bảng 5.8 Nguyên liệu nấu non C .52 Bảng 5.9 Kết tính tốn thơng số nấu non C 53 Bảng 5.10 Nguyên liệu nấu giống B, C .54 Bảng 5.11 Kết tính tốn thơng số nấu giống B, C 54 Bảng 5.12 Tổng kết nhiệt trình nấu .55 Bảng 5.13 Tính tốn tra bảng thơng số q trình bốc 56 Bảng 5.14 Nhiệt dùng cho gia nhiệt 59 Bảng 5.15 Tổng hợp lượng sống dùng cho nhà máy 61 Bảng 6.1 Kết tính tốn diện tích truyền nhiệt nồi bốc 70 Bảng 6.2 Kết tính nhiệt nồi nấu 73 Bảng 6.3 Diện tích bề mặt truyền nhiệt nồi nấu .73 Bảng 6.4 Kết tính toán thiết bị nấu .75 Bảng 6.5 Kết tính tốn thiết bị trợ tinh 76 Bảng 6.6 Bảng tổng kết kích thước số lượng thiết bị .79 Bảng 7.1 Thời gian sản xuất nhà máy theo lịch 80 Bảng 7.2 Phân bố lao động gián tiếp 81 Bảng 7.3 Phân bố lao động trực tiếp 82 Bảng 7.4 Số công nhân khác .83 Bảng 7.5 Tổng kết xây dựng nhà máy 89 Bảng 8.1 Sự phân bố nước ngưng tụ 92 Bảng 8.2 Sự phân bố nước lắng 93 Bảng 8.3 Sự phân bố nước lọc 93 Bảng 8.4 Lượng nước thải công đoạn nhà máy đường 94 v Bảng 9.1 Các tiêu cảm quan 99 Bảng 9.2Các tiêu lý hóa 99 Hình 2.1 Đường thô Hình 2.2 Đường kính trắng RS Hình 2.3 Đường tinh luyện Hình 2.4 Cây mía Hình 2.5 Đồ thị bão hòa sacaroza 13 Hình 3.1 Băng tải cấp mía 19 Hình 3.2a Cách lắp đặt dao băm 19 Hình 3.2b Dao băm mía 19 Hình 3.3 Máy đánh tơi kiểu búa 20 Hình 3.4 Máy ép ba trục 20 Hình 3.5 Sơ đồ hệ thống ép mía chế độ thẩm thấu kép 20 Hình 3.6 Thiết bị gia vơi sơ 21 Hình 3.7 Thiết bị gia nhiệt mỏng hiệu Alphalaval 21 Hình 3.8 Thiết bị trung hịa kiểu ơng đứng 22 Hình 3.9 Thiết bị lắng 22 Hình 3.10 Trống lọc chân không 23 Hình 3.11 Sơ đồ hệ thống đặc nồi 23 Hình 3.12 Thiết bị sunfit loại tháp .24 Hình 3.13 Nồi nấu đường 25 Hình 3.14 Thiết bị trợ tinh nằm ngang 26 Hình 3.15 Thiết bị ly tâm gián đoạn 26 Hình 3.16 Thiết bị ly tâm liên tục .26 Hình 3.17 Máy sấy thùng quay 27 Hình 3.18 Máy sàng rung 27 Hình 6.1 Máy ép mía 62 Hình6.2: Dao băm mía .64 Hình 6.3 Thùng cân định lượng 65 Hình 6.4 thiết bị gia vơi sơ .65 Hình 6.5 Thiết bị gia nhiệt mỏng hiệu Alphalaval .66 Hình 6.6 Thiết bị sunfit -trung hòa kiểu ống đứng .66 Hình 6.7 Bộ phận sunfit hóa .67 Hình 6.8 Thiết bị lắng 68 Hình 6.8 Thiết bị lọc chân khơng .69 vi Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày Chương 8: TÍNH HƠI - NƯỚC 8.1 Tính Theo phần cân nhiệt, lượng đốt dùng là: D = 130044,48 (kg/h) = 130,04 (tấn/h) (mục 5.5.6, trang 61) Mía sau ép tiến hành thu nhận nước, cịn bã mía dùng để đốt lò làm chạy tuabin, sau tuabin sử dụng cao áp thải có áp lực nhiệt độ thấp Tuy nhiên nhiệt độ đủ để sử dụng cho thiết bị nhiệt nhà máy Sản lượng hữu ích bằng: Dhi = (0,8  0,9) x Dđm Trong đó: Dđm: Sản lượng định mức lị Do lượng tiêu hao: Dth = (0,1  0,2)Dđm Vậy lượng cần thiết phải cung cấp: Dcc =1,1 x D = 1,2 x 130,04 = 143,04 (tấn/h) Ta chọn lò hiệu đốt bã mía nhà sản xuất SAODOMECO [29], lị đốt ngun liệu phụ trợ dầu FO thiếu bã lúc khởi động lị Thơng số kỹ thuật lị sau: +Năng suất sinh (tấn /h): 20 +Áp suất thiết kế (kg/cm2): 16 – 28 +Áp suất làm việc (kg/cm2): 13 – 25 +Nhiệt độ bão hòa (oC): 194 – 225 + Số lượng: Hình 8.1 Lị đốt bã mía 8.1.1 Cân chất đốt cho lò Giả thiết hiệu suất dự kiến lò điều kiện bình thường, nhiệt hàm bã 2340 (Kcal/kg) 90 % - Lượng bã ngày: mb = 1280,24 (tấn/ngày) = 53,34 tấn/h (mục 4.2.2, trang 28) - Độ ẩm bã: 48 % (trang 27) - Nhiệt lượng riêng P = 24,5 at là: 668,97 (kcal/kg) [20, tr313] - Nhiệt lượng riêng nước cấp vào lò là: 105,1 (Kcal/kg) to = 105oC [3, tr312] Vậy lượng nhiệt bã cần cung cấp cho lò là: 668,9 – 105,1 = 563,87 (Kcal/kg) 2340 - Tỷ lệ hơi- bã :  = x 90% = 3,73 (kg hơi/kg bã) 563,87 - Lượng sản xuất giờ: D' = 1,1 x Dss = 1,1 x 143,04 = 157,344 (tấn/h) 157,34 - Lượng bã tiêu thụ: = 42,18 (tấn/h) 3, 73 - Lượng bã thừa: 53,34 – 42,18 = 11,16 (tấn/h) SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 91 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày 8.1.2 Tính nhiên liệu phụ trợ lúc không đủ bã hay khởi động lò Dùng dầu FO, theo quy chuẩn dùng 1,5 kg dầu FO cho đường thành phẩm Năng suất theo đường thành phẩm 646,40 (tấn/ngày) (bảng 4.4) Lượng dầu dùng: GD = 1,5  646,40 = 969,6 (kg/ngày) = 40,4 (kg/h) 8.2 Tính nước Tùy theo yêu cầu công nghệ phận, thiết bị khác nhau, lượng nước, chất lượng khác Nhà máy đường sử dụng lượng nước lớn 8.2.1 Nước ngưng tụ Nước ngưng tụ nhà máy đường mía bao gồm tất nước ngưng tất thiết bị trao đổi nhiệt: Đun nóng, đặc, nấu đường, sấy… Lượng nước ngưng tổng cộng nhà máy đường mía chiếm 145% so với mía Trong 75% nước ngưng tụ từ sống (hơi thải Tuabine, giảm áp), 70% từ hiệu cô đặc nấu đường [6, tr295] Theo suất nhà máy, lượng nước ngưng tụ tổng cộng là: G = (5680 x 145)/100 = 8236 (tấn/ngày) Lượng nước lọc để pha thêm vào nước ngưng tụ, 20% so với mía [6, tr295] G1 = 20% x 5680 = 1136 (tấn/ngày) Lượng nước nóng tổng cộng: GT = G + G1 = 8236+1136 = 9372 (tấn/ngày) Bảng 8.1 Sự phân bố nước ngưng tụ STT 10 11 Hạng mục Cung cấp cho lò Nước thẩm thấu ép Nước rửa cặn lọc Nước hịa vơi Nước rửa đường li tâm Nước hịa mật lỗng Nước rửa nồi nấu đường Nước hịa tan đường cát B,C Nước chỉnh lí nấu đường Nước vệ sinh cá nhân Nước cho nhu cầu khác thừa Tổng SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 % so với mía 30 28 20 4,5 10 20 38,5 165 Khối lượng (tấn/ngày) 1704 1590,4 1136 227,2 56,8 255,6 568 227,2 284 1136 2186,8 9372 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 92 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày 8.2.2 Nước lắng Sự phân bố nước lắng nhà máy đường mía sau [6, tr294]: Bảng 8.2 Sự phân bố nước lắng TT Hạng mục Tháp ngưng tụ cô đặc nấu % So với mía Khối lượng ( tấn/ngày) 1000 56800 đường Tháp ngưng tụ lọc chân không 50 2840 Làm nguội lò đốt lưu huỳnh 15 852 Dập xỉ khử bụi lò 227,2 Làm làm nguội khí lị vơi 18 1022,4 Nước cho vệ sinh công nghiệp 50 2840 Nước cứu hỏa 284 Nước vệ sinh cá nhân 25 1420 Nước lọc 177 10053,6 Nước cho nhu cầu khác 10 568 1354 76907,2 Tổng 8.2.3 Nước lọc Những phận dùng nước lọc liệt kê sau [6, tr295]: Bảng 8.3 Sự phân bố nước lọc STT Hạng mục % so với mía Khối lượng (tấn/ngày) Nước làm nguội trục ép 22 1249,6 Nước làm nguội Tuabine 17 965,6 Nước làm nguội bơm 48 2726,4 Nước làm nguội trợ tinh 454,4 Nước cho phòng thí nghiệm 113,6 Nước khử độ cứng cấp cho lò 45 2556 Nước pha vào nước ngưng 20 1136 Những nhu cầu khác 15 852 Tổng 177 10053,6 8.2.4 Nước tháp ngưng tụ Ðây hỗn hợp nước làm lạnh nước ngưng tụ thứ công đoạn nấu đường cô đặc, lọc chân không SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 93 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày Theo tính tốn nước lắng (ở mục 8.2.2) dùng làm lạnh tháp ngưng hệ cô đặc, nấu đường lọc chân không: 56800 + 2840= 59640 (tấn/ngày) Ở tháp ngưng tụ, lượng thứ ngưng tụ thành nước chiếm 28% so mía [6, tr296] Vậy nước ngưng tụ thứ là: 28% x 5680 = 1590,4 (tấn/ngày) => Lượng nước khỏi thiết bị ngưng tụ là: 59640 + 1590,4 = 61230,4 (tấn/ngày) Lượng nước sử dụng lại, khoảng 600% so với mía [6, tr296] GL = 600% x 5680 = 34080 (tấn/ngày) => Lượng nước nguồn nhà máy cần cung cấp là: GLtrong - GL = 61230,4 – 34080 = 27150,4 (tấn/ngày) 8.2.5 Nước thải nhà máy Nước thải nhà máy đường bao gồm dạng phân bố theo bảng sau: Bảng 8.4 Lượng nước thải công đoạn nhà máy đường STT Hạng mục % so với mía Khối lượng (tấn/ngày) Nước làm nguội máy ép, bơm, tuabine 87 4941,6 Nước vệ sinh công nghiệp 50 2840 Nước vệ sinh cá nhân 45 2556 Nước phịng hóa nghiệm 113,6 Nước tháp ngưng tụ 478 27150,4 Nước làm nguội lò đốt lưu huỳnh 15 852 Nước dập xỉ 227,2 Nước làm nguội trợ tinh 454,4 Nước cứu hỏa 284 10 Nước cho nhu cầu khác 63,5 3606,8 Tổng 757,5 43026 SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 94 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày Chương 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT 9.1 Xác định số tiêu Quy trình sản nhà máy đường phức tạp liên quan chặt chẽ Do đó, việc kiểm tra sản xuất công đoạn, phận làm việc quan trọng, có tác dụng đảm bảo trình sản xuất ổn định, đảm bảo chất lượng đường thành phẩm theo yêu cầu quy định Đồng thời giúp phát hiện, điều chỉnh, khắc phục cố kịp thời đảm bảo tiến độ sản xuất Sau số tiêu cần kiểm tra trình sản xuất: 9.1.1 Kiểm tra mía cảm quan Dựa vào quan sát mắt kinh nghiệm mía chín [2, tr10]: + Độ lớn chậm lại, dóng mía nhặt lại, thân có tượng “co nhắn” + Lá chuyển qua khơ vàng, xanh cịn lại khoảng 6–7 (bình thường 8-10 lá), tương đối cứng thẳng + Dóng mía bột phấn rơi, bề mặt nhẵn, độ gốc gần 9.1.2 Đo Bx nước mía Đo Bx kế, giá trị đo Bx kế thay đổi theo nhiệt độ Độ Bx đo nhiệt độ khác với nhiệt độ tiêu chuẩn Bx kế gọi Bx quan sát Độ Bx đo nhiệt độ tiêu chuẩn (200C) Bx hiệu chỉnh nhiệt độ tiêu chuẩn gọi Bx cải Tiến hành: Dùng ống đong 250 cc rửa qua lần dung dịch mẫu Đổ dung dịch vào đầy tràn, để yên vài phút cho bọt tan dung dịch mẫu ống ổn định Dùng Bx kế lau khô hay hay rửa dung dịch mẫu, từ từ bỏ vào ống đo (nếu mặt nước có bọt đồng thời với việc bỏ Bx kế vào thổi cho bọt tràn ngoài) Sau bỏ Bx kế vào ống đo vài phút, Bx kế ổn định xem khắc độ Bx kế để đọc số nồng độ Bx dung dịch theo mặt phẳng nằm ngang dung dịch mẫu Ghi lại kết Bx, nhiệt độ quan sát [31] Nếu nhiệt độ quan sát thấp 200C => Bx hiệu chỉnh = Bx quan sát – số hiệu chỉnh nhiệt độ Nếu nhiệt độ quan sát cao 200C => Bx hiệu chỉnh = Bx quan sát + số hiệu chỉnh nhiệt độ 9.1.3 Xác định hàm lượng bã, xơ mía Tiến hành theo QCVN 01-98: 2012/BNNPTNT Tiến hành: SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 95 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày + Xác định tỉ lệ bã mía: Cho hết 1000 g mẫu vào máy ép thủy lực máy ép trục, ép kiệt với số lần ép tối thiểu 03 lần Trong trình ép, phải áp dụng biện pháp thích hợp, khơng để rơi vãi bã ngồi gây sai số Cân lại khối lượng bã có mẫu sau ép = P’, Tỉ lệ bã mía % = P’ x 1000/100 + Xác định tỉ lệ xơ mía bã: Trộn số bã sau ép chọn ngẫu nhiên mẫu P1 = 100 g cho vào túi vải cột chặt miệng túi Đặt túi vải có chứa mẫu vịi nước rửa, xả lượng đường cịn sót bã Nấu túi bã khoảng nhiệt độ sôi (1000C) để đường bã khuếch tán Trong thời gian nấu sau 10 phút dùng tay vặn vít để xiết xả lần cho nước đường bã tan Sau nấu xong, vớt túi bã đem xả vòi nước cho thật kỹ, vắt khơ tự nhiên Trút tồn bã nấu vắt khô vào khay biết trước khối lượng Pk (g), sấy nhiệt độ 1250C – 1300C, sau lấy cân khối lượng sấy tiếp đến khối lượng không đổi Pkx (g) Khối lượng bã sau sấy: P2 = Pkx – Pk (g) + Tỉ lệ xơ bã (%) = P2 x 100/100 + Tỉ lệ % xơ mía mẫu xác định sau: F= P2 x P' 1000 9.1.4 Đo độ đường theo pol (Polarimeter) Lấy khoảng 100ml mẫu cho vào bình định mức 100 cộng với 1-2ml acetat chì nước cất, lắc đều, lọc Sau cho mẫu nước lọc vào ống phân cực 200mm đo máy Polarimeter, đọc kết hiển thịlà Polqs Căn vào Bx hiệu chỉnh tiến hành tra bảng ta có %Pol đưa tiêu chuẩn dung dịch dùng công thức : Pol(200C)= R  26  100 (%) 99,718  d  100 Trong đó: R: Pol đo t0C d: tỉ trọng dung dịch tra theo Bx 9.1.5 Xác định chữ đường Đưa số liệu vào máy tính với cơng thức tính : CCS = Phc (1 - (5 + F)/100 ) - Bx (1 − (3 + F) / 100) [2, tr5] 2 Phc: độ Pol hiệu chỉnh F: độ xơ SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 96 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày Do đó, độ tinh khiết dung dịch: AP = Pol x 100 (%) Bx 9.1.6 Độ đường theo sac Sau phân tích AP, mẫu dung dịch dùng để phân tích phần trăm sacarose Lắc đều, đổ dung dịch vào bình tam giác tráng Cho khoảng 150ml dung dịch Acetat chì vào để làm Lọc lấy 50 ml dung dịch lọc cho vào bình định mức 100ml, dùng ống đong lấy 10 ml HCl 24,86% đổ vào bình định mức 100ml có sẵn 50ml dung dịch lọc Dùng nước rửa thành bình cho axit xuống hết Cắm nhiệt kế vào đun cách thuỷ Khi nhiệt độ trung bình đạt t0 = 600C, lắc phút (giữ 600C), sau giữ phút Làm lạnh mẫu đến nhiệt độ phòng, cho nước cất vào điều chỉnh đến vạch 100 ml, lắc Dùng ống quan sát để đo Pol chuyển hố P' Mẫu lọc cịn lại lấy 50ml cho vào bình định mức 100ml, thêm 10ml dung dịch NaCl 232,5 (g/l) nước cất đến vạch 100ml, lắc đều, cho vào bình quan sát 200ml để đo trực tiếp P Kết đọc P P' nhân tính: P - (-P') x100 S= 132,56 - 0,0794(13 - g) - 0,53 (t  20) Trong đó: g: Số gam chất rắn hồ tan 100 ml dung dịch, g = Bx quan sát t: Nhiệt độ dung dịch đo,[ C ] Ðộ tinh khiết dung dịch tính GP = % S hc x 100 (%) Bx hc Trong đó: % Shc : Phần trăm sac hiệu chỉnh Bx hc : Bx hiệu chỉnh Bx: độ Bx nước mía đầu 9.1.7 Đo PH Lấy mẫu nước mía đem làm nguội đến nhiệt độ môi trường tiến hành đo trực tiếp máy đo pH 9.1.8 Phân tích độ ẩm đường Tiến hành theo TCVN 6332:1997 (CAC/RM 3:1969) Tiến hành: cân xác P (g) đường (lớn 10 g) cho vào chén nhơm loại nơng có khối lượng Pc (g), có nắp đậy kín sấy 1050C trong dịng khơng khí khơ Lấy ra, làm nguội bình hút ẩm có đồng cân lại khối lượng P’ (g) Độ ẩm mẫu tính theo cơng thức: W (%) = P – (P’–Pc ) x 100 P 9.2.9 Xác định độ màu ICS SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 97 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày Cân 50g đường cho vào cốc thuỷ tinh 100ml, hồ tan với nước cất cho vào bình định lượng 100ml Rửa cốc chuyển vào bình Điều chỉnh nước cất vạch, lắc đều, lọc hút chân không, dung dịch ban đầu dùng để tráng cốc Dung dịch lọc cho vào Cuvet để đo độ màu Chỉnh bước sóng 420ml đọc số máy Ta dùng Refactometer cho vào giọt dung dịch lọc đo Bx nhiệt độ Tính kết quả: ICS = D x 1000 L xc Trong đó: D: Ðộ chiết quang đo máy L: Ðường kính Cuvet 9.1.9 Xác định đường khử Phân tích theo phương pháp Bertrand [33] Nguyên tắc: Trong mộ trường kiềm mạnh đường khử có khả khử oxi Cu(OH)2 thành Cu2O kết tủa màu đỏ gạch Hòa tan kết tủa Fe3+ tạo Fe2+ Chuẩn độ lượng Fe2+ sinh KMnO4, từ tính lượng đường khử Tiến hành: Cho vào bình nón 1000 ml: 10ml dung dịch cần thí nghiệm (chứa khoảng 0,8-40 mg đường), thêm 10 ml dung dịch fehling gồm fehling CuSO4, fehling hỗn dịch NaOH với muối tartrate Na K có cơng thức hóa học NaOOCCHOH-CHOH-COOK Đun sơi hỗn hợp phút kể từ bọt nước xuất hiện, dung dochj sau đun sơi phải có màu xanh biếc đặc trưng, lấy bình để nghiêng cho cặn Cu2O lắng xuống, tiến hành gạn lọc lấy kết tủa phễu có giấy lọc Hịa tan kết tủa 5ml Fe2(SO4)3 mơi trường có H2SO4 Tính lượng KMnO4 chuẩn độ, sau dựa vào bảng suy lượng đường có mẫu Tính tốn kết V1× a ×100 V× W×1000 Trong đó: X: hàm lượng đường khử mẫu (%) a : khối lượng glucoza tìm tra bảng ứng với số ml KMnO4 1/30 N chuẩn độ V1: Thể tích mẫu glucoza 1% tiêu tốn (ml) V: dung tích bình định mức (ml) W: lượng mẫu thí nghiệm (mg) 100: hệ số tính chuyển thành % 100: hệ số chuyển đổi từ mg sang g Hàm lượng đường khử mẫu: X= SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 98 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày 9.2 Một số tiêu đường thành phẩm Các tiêu chất lượng theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6959:2001 Chỉ tiêu cảm quan đường RS Bảng 9.1 Các tiêu cảm quan Chỉ tiêu Yêu cầu Hạng A Hạng B Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khơ, khơng vón cục Mùi vị Tinh thể đường dung dịch đường nước có vị ngọt, khơng có mùi vị lạ Màu sắc Tinh thể màu trắng, pha vào Tinh thể màu trắng ngà đến trắng, nước cất cho dung dịch pha vào nước cất cho dung dịch tương đối Các tiêu lý hóa đường RS Bảng 9.2 Các tiêu lý hóa Mức Tên tiêu Hạng A Hạng B Độ Pol, (0Z), không nhỏ 99,7 99,5 Hàm lượng đương khử, % khối lượng(m/m), không nhỏ 0,1 0,15 Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m) không lớn 0,07 0,1 Sự giảm khối lượng sấy 1050C 3h, % khối lượng (m/m), ≤ 0,06 0,07 SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 99 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày Chương 10: AN TỒN LAO đỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP 10.1 An tồn lao động Mục đích [34]: + Đảm bảo sức khỏe an tồn cho cán bộ, công nhân viên nhà máy + Đảm bảo an toàn cho tài sản, trang thiết bị nhà xưởng nhà máy 10.1.1 Một số nguyên nhân gây tai nạn lao động + Nguyên nhân kỹ thuật : - Dụng cụ, máy móc khơng hồn chỉnh -Thao tác làm việc không đúng, vi phạm quy tắc an tồn + Ngun nhân tổ chức: -Bố trí mặt không hợp lý, - Sử dụng lao động không yêu cầu, thực không nghiêm chỉnh chế độ bảo hộ lao động +Nguyên nhân thân: -Tuổi tác, sức khỏe, trình độ khơng phù hợp, - Vi phạm kỷ luật lao động [35] 10.1.2 Những quy định an toàn lao động nhà máy Chiếu sáng Phải đảm bảo độ sáng tối thiểu nhà sản xuất Nếu chiếu sáng không tốt ảnh hưởng đến sức khoẻ công nhân, không đảm bảo vận hành máy móc - Cần tận dụng nguồn ánh sáng tự nhiên - Nếu ánh sáng tự nhiên không đủ cần sử dụng nguồn ánh sáng nhân tạo để đảm bảo độ sáng Thơng gió Do nhà máy có nhiều thiết bị nhiệt, nên cần: - Tận dụng tối đa lưu thơng khơng khí nhà máy cách bố trí nhà nhiều cửa sổ, cửa chớp, lỗ thơng gió - Tận dụng thiết kế nhà lộ thiên, bán lộ thiên [36] - Bố trí thêm nhiều quạt máy, đường ống dẫn nhiệt thiết kế nhà xưởng, sát trần nhà - Các thiết bị nhiệt cần có vỏ cách nhiệt, bố trí cuối hướng gió An tồn điện: Lượng điện thiết bị dùng điện nhà máy lớn nên cần phải bảo đảm an toàn Các đường dây dẫn điện cách điện an tồn bố trí dọc tường hay ngầm mặt đất Trang bị an toàn điện đầy đủ, môtơ điện, hộp điện SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 100 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày che chắn cẩn thận, ghi rõ ràng, có dây trung tính nối đất Phải có phương tiện bảo vệ cá nhân biện pháp cấp cứu người bị nạn Phòng chống phát sinh tĩnh điện vận hành Không nên sử dụng điện phi sản xuất làm ảnh hưởng đến sản xuất An toàn hơi, thiết bị trao đổi nhiệt: Các thiết bị sản xuất hơi, nhiệt như: lị, tuabin, thiết bị đun nóng, cần phải có vỏ bảo vệ chắn chắc, cần có khoảng cách an toàn làm việc, cần kiểm tra kỹ thuật an toàn trước sử dụng định kỳ kiểm tra mức độ an toàn thiết bị, đường ống dẫn phải đặt cao  4,5 (m), sát tường dọc theo cột, có lớp bảo ơn đồng để dễ phân biệt dùng quy định nhà máy Phòng chống cháy nổ Nguyên nhân xảy cháy nổ tiếp xúc với lửa, tác động tia lửa điện, ống bị co giãn, cong lại gây nổ, phản ứng xảy trình sản xuất Biện pháp đề phòng: - Các phận gây cháy nổ như: lò vơi, lị lưu huỳnh đặt cuối hướng gió - Tuyệt đối tuân theo thao tác thiết bị hướng dẫn - Không hút thuốc kho nguyên liệu, xăng dầu, gara ô tô… - Thiết bị điện phải có vỏ bọc, có đầy thiết bị chữa cháy - Thường xun kiểm tra định kỳ cơng tác phịng cháy nhà máy - Cầu thang hiểm, phịng hỏa Giao thông nhà máy: - Các lối nhà máy có bề rộng 6-8 (m) đảm bảo ô tô lại - Ðể thuận tiện rút ngắn đoạn đường phân xưởng, cần thiết kế lối cầu thang, cửa vào hợp lý để có cố dễ dàng hiểm An tồn với hóa chất: - Các hố chất phải đặt nơi quy định Khi sử dụng phải tuân theo quy định đề để tránh gây độc hại, ăn mòn hư hỏng thiết bị - Để an tồn, khu hịa vơi khu chứa lưu huỳnh, đặt ngồi phân xưởng 10.2 Vệ sinh xí nghiệp Vệ sinh cá nhân công nhân - Công nhân phải ăn mặc quần áo Khi vào sản xuất phải mặc đồng phục nhà máy, đội mũ, đeo trang, ủng mang găng tay - Không ăn uống khu vực sản xuất - Thực tốt chế độ khám sức khoẻ cho công nhân theo định kỳ tháng lần Không để người đau ốm vào khu vực sản xuất SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 101 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày Vệ sinh máy móc, thiết bị - Máy móc thiết bị định kỳ phải vệ sinh Vệ sinh phân xưởng - Thường xuyên kiểm tra vệ sinh phân xưởng - Khu ép thường ẩm ướt nên đặt khu riêng Các khu li tâm, sấy đường, hồi đường thường rơi vãi bụi bặm gây ảnh hưởng đến công việc sức khỏe công nhân Do sau ca sản xuất phải vệ sinh khu làm việc - Khu ép thường ẩm ướt nên đặt khu riêng Các khu li tâm, sấy đường, hồi đường thường rơi vãi bụi bặm gây ảnh hưởng đến công việc sức khỏe công nhân Do sau ca sản xuất phải vệ sinh khu làm việc - Ðường thành phẩm dễ hút ẩm, nên bảo quản phải ý đến chế độ bảo quản Nhà kho phải khơ sẽ, khơng có vật liệu khác - Các phận sinh chất độc lò đốt lưu huỳnh, lò cần đặt cuối hướng gió - Khu đất xây dựng cần đặt cuối hướng gió cách xa khu dân cư, để bảo đảm vấn đề mơi trường - Nhà máy cần có khu vệ sinh riêng biệt nơi quy định, để đảm bảo vệ sinh giảm lại không cần thiết - Đường dẫn nước bùn, nước thải có nắp đậy, khơng ảnh hưởng đến nơi làm việc SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 102 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày KẾT LUẬN Trên tinh thần hoàn thành nhiệm vụ giao muốn tìm hiểu chuyên sâu lĩnh vực ngành sản xuất thực phẩm Với đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày)” suốt tháng qua hướng dẫn tận tình PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh, kiến thức thầy cô truyền đạt năm học, tìm hiểu thân, góp ý bạn bè, em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Qua trình làm đồ án, giúp em nắm rõ yêu cầu việc thiết kế nhà máy chế biến thực phẩm như: Lựa chọn quy trình cơng nghệ xếp, lắp đặt thiết bị cho hợp lí, đồng thời hồn thiện kĩ năng: Word, Excel, Auto Cad… Làm đồ án thiết kế hội giúp hiểu rõ kiến thức học tìm hiểu thêm nhiều kiến thức thấy liên quan lý thuyết thực tế Tuy nhiên, thời gian kiến thức cịn hạn hẹp nên em khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong q thầy bạn đóng góp ý kiến để em hồn thiện đồ án SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 103 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Bin (2001), Tính tốn q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm tập 1, NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội [2] Trương Thị Minh Hạnh (2013), Bài giảng môn học sản xuất đường bánh kẹo, trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng [3 Nguyễn Trọng Khng, Trần Xoa, Phạm Xn Tồn (2004), Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập 1, NXB Khoa học kỹ thuật [4] PGS.TS Nguyễn Trọng Khuông, TS Trần Xoa, TS Phạm Xuân Tồn , Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật [5] Nguyễn Ngộ (2011), Cơng nghệ đường mía, NBX Bách Khoa-Hà Nội [6] Nguyễn Ngộ (1984),Cơng nghệ đường mía, NBX Bách Khoa-Hà Nội [7] Trần Văn Phú (2002), Tính toán thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo DụcViệt Nam [8] Phạm Xuân Toản (2003), Các trình thiết bị cơng nghệ hóa chất thực phẩm, tập 3-Các trình thiết bị truyền nhiệt, NXB KHKT Hà Nội [9] Lê Thị Thảo Tiên (2011), Bài giảng công nghê sản xuất đường, Lê Thị Thảo Tiên,Trường cao đẳng lương thực- thực phẩm [10] Trần Thế Truyền (2006), Cơ sở thiết kế nhà máy, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng [11] http://tailieu.vn/doc/bai-giang-may-va-thiet-bi-san-xuat-vlxd-chuong-2-cac-loaimay-dap-nghien-may-dap-bua-tiep-theo-1916637.html [10/3/2017] [12] https://vi.wikipedia.org/wiki/Qu%E1%BA%A3ng_Nam [14/2/2017] [13]http://www.quangnam.gov.vn/cmspages/chuyenmuc/chuyenmuc_view.aspx?IDCh uyenMuc=158 [14/2/2017] [14] http://congthongtinhvnclc.vn/pages/Doanhnghiepct.aspx?pg=Doanhnghiep&cat= 10&id=121&name=CONG-TY-CO-PHAN-DUONG-BIEN-HOA [20/2/2017] [15] http://www.miaduongsonla.vn/San-pham/san-pham/duong-kinh-rs.7.html / [20/2/2017] [16] http://thucphamplaza.com/do-pha-che/duong-an-kieng/duong-tho-huu-co-hieunature-first-goi-450g [20/2/2017] [17] http://tapvn.com.vn/shops/Thiet-bi-loc/May-loc-bun-chan-khong-5218/ [11/3/2017] [18] http://alphacorp.com.vn/product/226-thiet-bi-trao-doi-nhiet-tam-ban-schmidt.html [11/3/2017] [19] http://bimeco.vn/noi-duong-cong-ty-duong-soc-trang/ [15/3/2017] [20] https://kavitsu.wordpress.com/sectors/sugar/ [12/3/2017] SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 104 Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ngày [21] https://voer.edu.vn/c/may-ly-tam-phan-ly/d91995fe/614faf6b [12/3/2017] [22] http://namchamvinhcuuhn.com/may-sang-rung/ [15/2/2017] [23 http://tapvn.com.vn/shops/may-ep/May-ep-mia-5199/ [28/3/2017] [24] https://www.slideshare.net/cassiopeianguyen/seminar-ng-ma [27-4-2017] [25] http://thegioiloc.com.vn/san-pham-225/B%C3%ACnh-l%E1%BB%8Dc-size-2nhi%E1%BB%81u-t%C3%BAi.html [20/3/2017] [26] http://mt-co.vn/ProductDetail.aspx?lang=0&k=4&cate=179&tuto=11 [1/4/2017] [27] http://dryer.vn/maysay/May-say-thung-quay/May-say-thung-quay-say-lientuc.html [3/4/2017] [28] http://oto.enbac.com/Ha-Noi/p2265412/XE-TAI-AUMAN-tai-trong-lon-10-den21-tan.html [27/4/2017] [29] http://noihoisaodo.com/noi-hoi-dot-ba-mia/ [29-4-2017] [30] http://khoahocmoi.vn/he-thong-xu-ly-nuoc-thai/he-thong-xu-ly-nuoc-thai-nhamay-mia-duong-222.html [15/2/2017] [31] http://tailieu.vn/doc/thi-nghiem-cong-nghe-thuc-pham-chuong-4-duong-banhkeo-bai-1-902782.htm [5/5/2017] [32] http://tapvn.com.vn/shops/ly-tam-r/May-ly-tam-duong-tu-dong-TBS-32632/ [27/4/2017] [33] http://thuvienluanvan.net/luan-van/bao-cao-dinh-luong-gluxit-theo-phuong-phapbertrand-41736/ [5/5/2017] [34] http://tailieu.vn/doc/qui-dinh-ve-an-toan-ve-sinh-lao-dong-151436.html [5/5/2017] [35]https://www.wattpad.com/9776968-c%C3%A2u-8-c%C3%A1c-nguy%C3%AAnnh%C3%A2n-tai-n%E1%BA%A1n-lao-%C4%91%E1%BB%99ng [5/5/2017] [36] http://tailieu.tv/tai-lieu/bai-so-6-thong-gio-va-chieu-sang-cong-nghiep-24776/ [5/5/2017] SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 105 ... Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ ngày Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 Tìm hiểu số loại đường thị trường Trên thị trường có loại sản phẩm đường: đường thô, đường RS, đường RE... nhà máy đường [30]: SVTH: Đặng Thị Giang- Lớp: 12H2 GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ ngày 1.4 Nguồn cung cấp điện Điện dùng nhà máy. .. Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS đại suất 5680 mía/ ngày 2.3.4 Q trình nấu đường kết tinh Nấu đường tách nước từ mật chè, đưa dung dịch đến bão hoà, sản phẩm nhận sau nấu gọi đường non