Thiết kế nhà máy sản xuất đường rs năng suất 5370 tấn mía ngày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG RS NĂNG SUẤT 5370 TẤN MÍA/NGÀY Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Hải Yến Số thẻ sinh viên: 107150195 Lớp: 15H2B Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 mía/ngày” Sinh viên thực hiện: Hồ Thị Hải Yến Số thẻ sinh viên: 107150195 Lớp: 15H2B Nội dung đồ án có 10 chương chính, bao gồm: Chương 1: Lập luận kinh tế – kỹ thuật - Các yếu tố nơi đặt nhà máy Chương 2: Tổng quan - Tổng quan nguyên liệu mía đường, sản phẩm đường RS Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ - Quy trình cơng nghệ thuyết minh quy trình cơng nghệ (trình bày mục đích, thơng số kĩ thuật (nếu có) thiết bị cơng đoạn) Chương 4: Tính cân vật chất - Dựa vào số liệu ban đầu để tính suất cơng đoạn quy trình sản xuất, coi hao hụt cơng đoạn quy trình sản xuất Chương 5: Tính cân nhiệt lượng - Dựa vào số liệu tính cân vật chất để tính nhiệt lượng cần sử dụng q trình: gia nhiệt, bốc hơi, đặc, sấy, Chương 6: Tính chọn thiết bị - Dựa số liệu chương chọn thiết bị, máy móc, thùng chứa cho cơng đoạn sản xuất Chương 7: Tính xây dựng - Tính thời gian làm việc, số nhân cơng - Tính cơng trình xây dựng dựa số cơng nhân, nhân viên suất nhà máy để tính diện tích cơng trình, chọn diện tích khu đất Chương 8: Tính - nước - Tính lượng hơi, nước sử dụng nhà máy Chương 9: Kiểm tra sản xuất, đánh giá chất lượng sản phẩm - Cách đánh giá chất lượng sản phẩm trình kiểm tra trình sản xuất Chương 10: An tồn lao động – Vệ sinh xí nghiệp - Các yêu cầu nhà máy để đảm bảo an toàn lao động, đảm bảo an toàn vệ sinh nhà máy ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc KHOA: HOÁ ooooo NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hồ Thị Hải Yến Số thẻ sinh viên: 107150195 Lớp: 15H2B Khoa: Hóa Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đề tài đồ án: “Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 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 cấy mía (tính % theo CK mía) Sacaroza : 12,56% Chất khơng đường : 23,14% Thành phần xơ : 11,89% Nước mía : Sinh viên tự tính GP bã : 75,93% Độ ẩm bã : 49,26% Lượng nước thẩm thấu : 22,5% Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Lời mở đầu - Chương 1: Lập luận kinh tế, kỹ thuật - Chương 2: Tổng quan - Chương 3: Chọn thuyết minh dây chuyền công nghệ - Chương 4: Tính cân vật chất - Chương 5: Tính cân nhiệt - Chương 6: Tính chọn thiết bị chủ yếu - Chương 7: Tính xây dựng - Chương 8: Tính - nước - Chương 9: Kiểm tra sản xuất sản phẩm - Chương 10: An tồn lao động vệ sinh xí nghiệp - Kết luận - Tài liệu tham khảo Các vẽ, đồ thị (ghi rõ loại kích thước vẽ): - Bản vẽ mặt tầng phân xưởng sản xuất (Ao), (A3) - Bản vẽ mặt tầng hai phân xưởng sản xuất (Ao), (A3) - Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất (Ao), (A3 ) - Bản vẽ sơ đồ nước (Ao ), (A3) - Bản vẽ mặt tổng thể nhà máy (Ao), (A3 ) 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 Trưởng Bộ môn PGS.TS Đặng Minh Nhật Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Người hướng dẫn PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN Từ lúc bước chân vào trường Bách khoa đến 4,5 năm Đó quãng đường dài giúp em học tập, tiếp thu kiến thức rèn luyện thân trường Những kiến thức mà thân em tích lũy giúp em hồn thành đồ án tốt nghiệp kì Trong suốt thời gian học tập vừa qua, em xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Bách khoa nói chung, thầy khoa Hóa nói riêng đặc biệt thầy cô môn Công Nghệ Thực Phẩm tận tình giảng dạy giúp đỡ em suốt trình học tập trường Em xin chân thành cảm ơn cô Trương Thị Minh Hạnh, cô người trực tiếp hướng dẫn tận tình cho em kiến thức kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện thuận lợi cho em hồn thành đồ án tốt nghiệp Cuối em xin cảm ơn nhà trường tạo điều kiện trình học tập trình thực đồ án Em xin chân thành cảm ơn i CAM ĐOAN Tôi Hồ Thị Hải Yến, xin cam đoan nội dung đồ án không chép nội dung từ đồ án khác Các số liệu đồ án hướng dẫn giáo viên hướng dẫn tính tốn thân cách trung thực, nguồn trích dẫn có thích rõ ràng, minh bạch, có tính kế thừa, phát triển từ tài liệu, tạp chí, cơng trình nghiên cứu cơng bố, website Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm lời cam đoan Sinh viên thực Hồ Thị Hải Yến ii MỤC LỤC Tóm tắt Nhiệm vụ đồ án Lời nói đầu cảm ơn i Cam đoan ii Mục lục iii Danh mục bảng ixx Danh mục hình xi Mở đầu Chương 1: Lập luận kinh tế kĩ thuật 1.1 Đặc điểm tự nhiên, vị trí địa lý nơi xây dựng nhà máy 1.2 Vùng nguyên liệu 1.3 Nguồn cung cấp 1.4 Nguồn cung cấp điện .2 1.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu .3 1.6 Nguồn cung cấp nước vấn đề xử lý nước .3 1.7 Nguồn nhân công lao động .3 1.8 Giao thông vận tải 1.9 Vấn đề nước thải, rác thải, khí thải nhà máy .3 1.10 Hợp tác hóa 1.11 Tiêu thụ sản phẩm Chương 2: Tổng quan 2.1 Giới thiệu mía 2.2 Thành phần hóa học mía 2.2.1 Đường sacaroza( C6H12O6 ) .5 2.2.2 Chất không đường 2.3 Cơ sở lý thuyết .7 2.3.1 Làm nước mía 2.3.2 Cô đặc nước mía .8 2.3.3 Nấu đường kết tinh .9 2.4 Đường RS Chương 3: Chọn thuyết minh quy trình cơng nghệ 11 3.1 Chọn quy trình cơng nghệ 11 iii 3.1.1 Chọn phương án lấy nước mía 11 3.1.2 Chọn phương án làm nước mía 12 3.1.3 Chọn chế độ nấu đường 12 3.2 Quy trình cơng nghệ 13 3.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 15 3.3.1 Vận chuyển, cấp mía 15 3.3.2 Xử lý sơ 15 3.3.3 Máy ép 16 3.3.4 Gia vôi sơ 17 3.3.5 Gia nhiệt lần 17 3.3.6 Sunfit hóa lần 18 3.3.7.Gia vơi trung hịa 18 3.3.8 Gia nhiệt lần 18 3.3.9 Lắng 18 3.3.10 Lọc chân không 19 33.11 Gia nhiệt lần 19 3.3.12 Cô đặc 19 3.3.13 Thông SO2 lần 20 3.3.14 Lọc kiểm tra 20 3.3.15 Nấu đường 21 3.3.16 Trợ tinh 21 3.3.17 Ly tâm 22 3.3.18 Sấy 23 3.3.19 Làm nguội, phân loại 23 3.3.20 Đóng bao bảo quản đường 23 Chương 4: Cân vật chất 24 4.1 Ép mía 24 4.1.1 Thành phần mía 24 4.1.2 Nước mía nguyên 24 4.1.3 Tính bã mía 25 4.1.4.Tính nước thẩm thấu 25 4.1.5.Tính 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 vôi: 27 4.2.3 Nước mía hỗn hợp gia vôi sơ (NMHHGVSB) 27 iv 4.2.4 Thông SO2 lần 28 4.2.5 Trung hoà 28 4.2.6 Tính nước bùn 29 4.2.7 Bùn lọc 29 4.2.8 Nước mía sau lắng 30 4.2.9 Mật chè sau bốc 30 4.2.10 Thông SO2 lần 31 4.2.11 Lọc kiểm tra 31 4.3 Nấu đường 33 4.3.1 Hiệu suất thu hồi đường thành phẩm mật rỉ 34 4.3.2 Tính nấu non C 34 4.3.3 Tính nấu non B 36 4.3.4 Tính nấu non A 37 4.3.5 Khối lượng thành phần nhà máy 39 Chương 5: Cân nhiệt 41 5.1 Hệ cô đặc nhiều nồi 41 5.1.1 Khối lượng nươc bốc q trình đặc 41 5.1.2 Nồng độ chất khô hiệu 42 5.1.3 Xác định áp suất nhiệt độ hiệu 42 5.1.4 Tổn thất nhiệt độ trình bốc 43 5.1.5 Nhiệt độ sôi dung dịch hiệu bốc 44 5.1.6 Hiệu số nhiệt độ hữu ích hiệu (ti) 44 5.2 Cân cho hệ đun nóng 45 5.3 Cân nhiệt cho hệ nấu đường 46 5.3.1 Nấu non A 47 5.3.2 Nấu non B 49 5.3.3 Nấu non C 51 5.3.4 Nấu giống B,C 52 5.4 Cân nhiệt cho hệ cô đặc 53 5.4.1 Tính lượng nước bốc 53 5.4.2 Lượng dùng cho cô đặc 54 5.5 Nhiệt dùng cho yêu cầu khác 56 5.5.1 Nhiệt dùng cho hồi dung đường hồ 56 5.5.2 Nhiệt dùng cho gia nhiệt loại mật, giống 57 5.5.3 Nhiệt dùng cho li tâm 58 5.5.4 Nhiệt đun nóng nước rửa máy lọc chân không 58 v 5.5.5 Nhiệt dùng sấy đường thành phẩm 58 Chương 6: Chọn tính thiết bị 61 6.1 Chọn máy ép 61 6.1.1 Tính tốc độ trục ép 61 6.1.2 Kiểm tra lại hệ trục ép 61 6.2 Băng tải mía 61 6.3 Máy băm 62 6.3.1 Máy băm 62 6.3.2 Máy băm 63 6.4 Máy đánh tơi 63 6.5 Cân định lượng 63 6.6 Thiết bị gia vôi sơ 64 6.7 Thiết bị gia nhiệt 64 6.8 Thiết bị thông SO2 lần gia vơi trung hịa 66 6.8.1 Bộ phận sunfit hóa 66 6.8.2 Thùng trung hòa 67 6.9 Thiết bị lắng 67 6.10 Thiết bị lọc chân không 69 6.11 Thiết bị cô đặc 69 6.11.1 Nhiệt lượng cung cấp cho buống đốt hiệu 69 6.11.2 Bề mặt truyền nhiệt hiệu 70 6.11.3 Các thông số kĩ thuật 70 6.12 Thiết bị thông SO2 lần 71 6.13 Thiết bị lọc kiểm tra (ống PG) 72 6.14 Thiết bị nấu đường 72 6.14.1 Hệ số truyền nhiệt 73 6.14.2 Nhiệt lượng cung cấp cho nấu đường 73 6.14.3 Bề mặt truyền nhiệt 73 6.15 Thiết bị trợ tinh 76 6.15.1 Tính số thiết bị trợ tinh 76 6.15.2 Tính kích thước thiết bị 77 6.16 Thiết bị li tâm 78 6.16.1 Máy li tâm đường A,B 78 6.16.2 Máy li tâm đường C 78 6.17 Máy sấy đường 79 Chương 7: Tính xây dựng 81 vi Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/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 589,82(tấn / ngày) [bảng 4.6] Lượng dầu dùng là:GD = 1,5  589,82 = 884,73 (kg /ngày) = 36,86 (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, cô đặc, nấu đường, sấy… Lượng nước ngưng tổng cộng nhà máy đường mía chiếm 145% so với mía Trong đó: 75% nước ngưng tụ từ sống (hơi thải Tuabine, giảm áp), 70% từ hiệu cô đặc nấu đường[13,Tr 295] Theo suất nhà máy, lượng nước ngưng tụ tổng cộng : G = (5370 x 145)/100 = 7786,5 (tấn/ngày) Lượng nước lọc để pha thêm vào nước ngưng tụ, 20% so với mía [17, tr295] G1 = 20% x 5370 = 1074 (tấn/ngày) Lượng nước nóng tổng cộng: GT = G + G1 = 7786,5 +1074 = 8860,5(tấn/ngày) Bảng 8.1 Sự phân bố nước ngưng STT Hạng mục % so với mía 10 11 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 hòa tan đường cát B,C Nước chỉnh lí nấu đường Nước vệ sinh cá nhân Nước cho nhu cầu khác thừa Tổng 30 28 20 4,5 10 20 38,5 165 Khối lượng (tấn/ngày) 1611 1503,6 1074 214,8 53,7 241,65 537 214,8 268,5 1074 2067,45 8860,5 8.2.2 Nước lắng Sự phân bố nước lắng nhà máy đường mía cụ thể sau [17, tr 294]: SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 93 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày Bảng 8.2 Sự phân bố nước lắng STT % so với mía Bộ phận Tháp ngưng tụ cô đặc nấu đường Tháp ngưng tụ lọc chân khơng Dập xỉ khử bụi lị Nước cho vệ sinh công nghiệp Nước cứu hỏa Nước vệ sinh cá nhân Nước lọc Nước cho nhu cầu khác Làm nguội lò đốt lưu huỳnh Làm làm nguội khí lị vơi Tổng 8.2.3 Nước lọc 10 1000 50 50 25 177 10 15 18 1354 Khối lượng (tấn/ ngày) 53700 2685 214,8 2685 268,5 1342,5 9504,9 537 805,5 966,6 72709,8 Những phận dùng nước lọc liệt kê sau [17, tr 295]: Bảng 8.3 Sự phân bố nước lọc STT % so với mía Hạng mục Nước làm nguội trục ép Nước làm nguội tubine Nước làm nguội bơm Nước làm nguội trợ tinh Nước cho phòng thí nghiệm Nước khử độ cứng cấp cho lị Nước pha vào nước ngưng Những nhu cầu khác Tổng 8.2.4 Nước tháp ngưng tụ 22 17 48 45 20 15 177 Khối lượng (tấn/ngày) 1181,4 912,9 2577,6 429,6 107,4 2416,5 1074 805,5 9504,9 Là hỗn hợp nước làm lạnh nước ngưng tụ thứ công đoạn nấu đường đặc Nước có thành phần nước lắng (nước làm nguội) nước thứ mang ra, có lượng nhỏ đường, NH3, Nước có nhiệt độ 40  450C, đưa vào bể làm nguội tự nhiên, trung hòa độ axit (nếu cần) sử dụng lại Theo tính tốn nước lắng dùng làm lạnh tháp ngưng hệ cô đặc, nấu đường, lọc chân không : 53700 + 2685 = 56385 (tấn/ngày) Ở tháp ngưng tụ, lượng thứ ngưng tụ thành nước chiếm 28% so mía [17, tr 296] Vậy nước ngưng tụ thứ là: 28% x 5370 = 1503,6 (tấn/ngày)  lượng nước khỏi thiết bị ngưng tụ là: 56385 + 1503,6 = 57888,6 (tấn/ngày) SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 94 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày Lượng nước sử dụng lại, khoảng 600% so với mía [17, tr 296] GL = 600% x 5370 = 32220 (tấn/ngày)  Lượng nước nguồn nhà máy cần cung cấp là: GLtrong - GL = 57888,6 – 32220 = 25668,6 (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 Nước thải nhà máy STT Hạng mục % so với mía Nước làm nguội máy ép, bơm, tubine Nước vệ sinh công nghiệp Nứơc vệ sinh cá nhân Nước phịng hóa nghiệm Nước tháp ngưng tụ Nước làm nguội lò đốt lưu huỳnh Nước dập xỉ Nước làm nguội trợ tinh Nước cứu hỏa Nước cho nhu cầu khác Tổng 87 Khối lượng (tấn/ngày) 4671,9 50 45 478 15 63,5 757,5 2685 2416,5 107,4 25668,6 805,5 214,8 429,6 268,5 3409,95 37992,75 10 SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 95 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày CHƯƠNG 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT Trong trình sản xuất để đảm bảo hoạt động sản xuất bình thường đạt chất lượng theo tiêu chuẩn quy định cơng đoạn kiểm tra sản xuất quan trọng Quá trình thực tất công đoạn q trình sản xuất, cơng đoạn phụ trợ khác Nhân viên phịng hóa nghiệm thực kiểm tra Bảng 9.1 Trình tự thực kiểm tra sản xuất STT Danh mục mẫu Hạng mục phân tích Thời gian/lần phân tích Mía Pol, CCS, Bx tạp chất theo 24 giờ/1 lần % xơ mía Bã mía Pol, độ ẩm 24 giờ/1 lần Nước mía đầu Pol, Bx giờ/1 lần Nước mía cuối Pol, Bx giờ/1 lần Nước mía hỗn hợp Pol, Bx, % Sacc, pH, đường giờ/1 lần khử, % P2 O5 giờ/1 lần Nước mía gia nhiệt I Nhiệt độ giờ/1 lần Nước mía vơi hóa pH giờ/1 lần Nước mía sunfit hóa pH ( cường độ SO2) giờ/1 lần Nước mía gia nhiệt II Nhiệt độ giờ/1 lần 10 Nước chè Pol, Bx, pH, độ màu, % Sacc giờ/1 lần giờ/1 lần 11 Nước mía lọc Pol, Bx, pH, độ màu giờ/1 lần 12 Bùn lọc Pol, độ ẩm giờ/1 lần 13 Chè đặc Pol, Bx, pH, độ màu, giờ/1 lần Pol, Bx, % Sacc, đường khử giờ/1 lần 14 Chè hồi dung Pol, Bx, pH, độ màu giờ/1 lần 15 Đường hồ Pol, Bx Phân tích theo yêu cầu 16 Đường non sau nấu Pol, Bx Một lần xã/1 lần 17 Mật nguyên, mật Pol, Bx Cho nồi đường loãng SVTH: Hồ Thị Hải Yến phân ly/1 lần GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 96 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày STT Danh mục mẫu Hạng mục phân tích 18 Đường thành phẩm Độ ẩm, độ màu, % Sacc, Pol Thời gian/ lần phân tích Lấy mẫu liên tục đến kết thúc nồi nấu phân tích lần 24 giờ/1 lần 19 Mật cuối Đường khử, độ tro, tạp chất không tan, độ ẩm, độ màu, Lấy mẫu liên tục kết thúc nồi lần % Sacc, Pol Mỗi lô nhập/1 lần pH giờ/1 lần độ cứng tổng cộng, muối giờ/1 lần Nước cất lò 20 NaCl chất rắn tổng cộng CO2 21 Nước ngưng tụ đưa Độ đường, pH 15/30 phút/1 lần vào lò 22 Sữa vôi Độ Be giờ/1 lần 23 Vôi % Cao hữu hiệu Mỗi lần nhập/1 lần 24 Lưu huỳnh % S, độ tro Mỗi lần nhập/1 lần 25 Chất tro lọc than hoạt Độ ẩm, hiệu suất lọc, độ tẩy Mỗi lần nhập/1 lần tính màu Acid phosphoric % P2O5 26 Mỗi lần nhập/1 lần 9.1 Xác định số tiêu 9.1.1 Kiểm tra nguyên liệu mía đầu vào Qua quan sát mắt kinh nghiệm mía chín : + Độ lớn chậm lại, dóng mía nhặt lại, thân có tượng “co nhắn” [17, tr 10] + Lá chuyển qua khơ vàng, xanh cịn lại khoảng – (bình thường - 10 lá), tương đối cứng thẳng [17, tr 10] + Dóng mía bột phấn rơi, bề mặt nhẵn, độ gốc gần [17, tr 10] 9.1.2 Phân tích tiêu mía 9.1.2.1 Độ Bx Xác định Brix máy đo khúc xạ kế tự động (TCVN - 98) Sử dụng máy đo khúc xạ kế tự động máy đo khúc xạ ATAGO model RX 5000 alpha [27, tr 243] SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 97 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày 9.1.2.2 Xác định chữ đường mía Để tính chữ đường trước tiên phải đo độ Pol (Pol1), độ Bx (Bx 1) nước mía đầu nước mía nguyên ép máy ép phân tích phần trăm xơ (F) mía mẫu mía phân tích [27, tr 244] Cơng thức tính chữ đường [27, tr 244]: 5+ F 3+ F CCS = Pol (1 − 100 ) − Bx (1 − 100 ) Trong đó: Pol: Pol nước mía ép đầu (hoặc nước mía nguyên) Bx: Brix nước mía ép đầu (hoặc nước mía nguyên) F: % khối lượng chất xơ mía 9.1.3 Phân tích loại nước mía, chè 9.1.3.1 pH Tiến hành đo trực tiếp máy đo pH 9.1.3.2 Độ Bx Đo khúc xạ kế % Brix = trị số Brix đọc ± trị số hiệu chỉnh nhiệt độ 9.1.3.3 Đo độ đường theo Pol ( Polarimeter) Nguyên tắc đo: Pol hàm lượng sacaroza gần dung dịch vào kết đo phương pháp phân tích nhanh Phương pháp sử dụng phổ biến nhà máy đường Dựa vào tính chất chiết quang (làm quay mặt ánh sáng phân cực) dung dịch đường, để đo thành phần đường tổng số mẫu: Đường sachacarose glucose chuyển sang phải, đường fructose chuyển sang bên trái Cách tiến hành: Lấy 100 ml nước mía cho vào bình định mức 110 ml sau cho - ml dung dịch chì acetat nước cất cho đén vạch định mức, lắc bình đem lọc qua giấy lọc Phần dung dịch lọc đầu dùng để tráng ống quan sát, phần dung dịch lọc lại cho vào ống quan sát 200 mm Đem đo máy phân cự kế [27, tr 243] Trước cho ống quan sát vào máy, ta điều chỉnh ống nhòm đến vạch số 0, thấy hai bên ảnh đồng màu Sau quan sát đọc số Pol vạch thước Số đọc pol quan sát, cần cải theo nhiệt độ đo tính pol theo công thức: Pol (20 oC) = R  26 110 , % [27, tr 244] 99,718  d 100 Trong đó: R: Pol đọc toC SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 98 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày d: Tỷ trọng dung dịch suy từ Brix (tra bảng) Do đó, độ tinh khiết dung dịch: AP = Pol  100 (%) Bx 9.1.4 Phân tích loại mật chè, đường non, đường hồ, mật 9.1.4.1 Độ Brix Cách tiến hành: Khuấy trộn mẫu đều, cân 100 g mật đường non sau trừ khối lượng cốc thủy tinh có dung tích lít, cho thêm vào 400 g nước, khấy đêu, để n Sau thả phù kế vào ống đong, phù kế dứng yên, đọc số đo ngang mặt thống đo nhiệt độ Cơng thức tính: Brix % = Bx đọc ± hệ số nhiệt độ hiệu chỉnh) x (do pha lỗng lần) 9.1.4.2 Phân tích độ Pol Lấy mẫu đo Brix nhiệt độ cho vào bình định mức 110 ml - Cho thêm vào bình từ - ml dung dịch chì axetat ( vừa cho vừa quan sát tượng đến kết tủa dừng lại) - Nhỏ thêm nước cất vào đến vạch 110 ml - Lắc dung dịch, lọc giấy lọc, bỏ 25 ml nước lọc đầu để tráng cốc hứng nước lọc - Đổ vào ống quan sát 200 mm, đưa vào Polarimeter đọc kết Cơng thức tính: Pol (20 o C) = R  26 100  , % [7, tr 244] 99, 718  d 100 Trong đó: R: Pol đọc toC d: Tỷ trọng dung dịch suy từ Brix (tra bảng) 9.1.5 Phân tích đường thành phẩm 9.1.5.1 Xác định độ Pol Cách tiến hành: Lấy kg mẫu trộn đều, lấy lại 1/2, 1/3 đem phân tích Lượng mẫu cịn lại cho vào bình lâu mẫu, để phân tích định kỳ - Cân 26 g đường đựng cốc 100 ml - Dùng nước cất để hòa tan cho vào bình định lượng tiếp tục dùng nước cất để tráng cốc thêm vạch 100 ml - Lắc đều, đổ phễu lọc, lấy cốc khô hứng 25 ml dầu tráng cốc đổ đi, sau hứn nước đường lọc SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 99 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày - Đổ dung dịch lọc vào ống quan sát 200 mm, đo nhiệt độ, đưa vào máy Saccharimetre để quan sat, Pol đọc - Dùng cơng thức sau để tính Pol nhiệt độ tiêu chuẩn 20 0C Cơng thức tính: Pol (20 C) = P + [1 + 0,0003 x (1 - 20)] Với: t: nhiệt độ dung dịch đo Pol Pt: Pol đọc nhiệt độ to C 9.1.5.2 Phân tích độ ẩm Cách tiến hành: Sử dụng cân phân tích có độ xác 0,01% - Cân khối lượng cốc Go (g) - Cân khối lượng cốc + đường (5 g) G1 (g) - Cho cốc vào tủ sấy, khống chế nhiệt độ 100 - 105 oC đem cân lại đến có khối lượng khơng đổi - Lấy cho vào bình hút ẩm để nguội nhiệt độ phòng - Đưa vào cân khối lượng sau sấy G2 Cơng thức tính: Độ ẩm = ( G1 − G2)/(G1 − G0 )100, (%) 9.1.5.3 Xác định độ màu ICS theo TCVN – 5447 – 91 [28] Xác định độ màu dựa vào đo mật độ quang lớp dung dịch đường khử xác định trị số hấp thu ánh sáng Cách tiến hành: Cân 100 g đường cho vào bình định lượng 200ml, hồ tan với nước cất 60 oC, đặt bình vào nồi đun cách thủy có nhiệt độ 50 o C hòa tan lượng đường mẫu thời gian khơng q 30 phút Sau đó, dung dịch đường làm nguội cho thêm nước cất đến vạch định mức, lắc lọc qua thi ết bị màng lọc, lọc qua giấy lọc phải cho thêm chất trợ lọc theo tỷ lệ 1% 100g đường khô Trước đo phải tráng cuvet lần dung dịch mẫu, sau đó, đổ đầy dung dịch mẫu để phân tích Mật độ quang đo bước sóng 420µm đườn g tinh luyện đường kính trắng, 520µm đường thơ Hàm lượng chất khô dung dịch lọc xác định khúc xạ kế nhiệt độ 20 oC Cơng thức tính: a 420 = A 104 L W  Trong đó: a 420 : Chỉ số hấp thụ ánh sáng bước sóng 420µm (cm3/kg) A: mật độ quang đo quang phổ kế SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 100 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày L: độ dày dung dịch chứa cuvet (m) Wts : hàm lượng chất khô theo khúc xạ kế (%) ρ: khối lượng riêng dung dịch (kg/m3) đơn vị ICUMSA = 10 -4 m2.kg-1 SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 101 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày CHƯƠNG 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CƠNG NGHIỆP 10.1 An tồn lao động An toàn lao động vấn đề quan tâm hàng đầu sản xuất Đối với ngành sản xuất đường quan tâm có sử dụng nhiều q trình nhiệt áp lực nguy hiểm, ảnh hưởng trực tiếp sức khỏe tính mạng tài sản người Vì công nhân nhà máy phải nắm vững quy định an toàn lao động - An toàn người - An tồn máy móc, thiết bị - An tồn ngun vật liệu sản phẩm, cơng trình phục vụ sản xuất 10.1.1 Những nguyên nhân gây tai nạn lao động - Tổ chức lao động liên hệ phận không chặt chẽ - Các thiết bị bảo hộ lao động thiếu khơng đảm bảo an tồn - Ý thức chấp hành kỷ luật công nhân viên nhà máychưa cao - Vận hành thiết bị, máy móc khơng quy định kỹ thuật - Trình độ lành nghề nắm vững mặt kỹ thuật công nhân cịn yếu - Các thiết bị, máy móc trang bị không tốt chưa hợp lý 10.1.2 Những an tồn cụ thể nhà máy ( điều kiện khí hậu nhà sản xuất chính) Mọi q trình sản xuất thu gọn nhà, thiết bị hệ thống phức tạp Do vấn đề thông gió chiếu sáng cần trọng + Thơng gió: Tận dụng tối đa lưu thơng khơng khí nhà máy, cách xây dựng cửa sổ cửa chớp, cửa trời mái Bảo đảm chênh lệch nhiệt độ phân xưởng môi trường không  50 C Tại phận sinh nhiệt như: gia nhiệt, bốc hơi, nấu đường, li tâm, lị có bố trí quạt gió để tăng cường phân tán nhiệt Các phận sinh nhiệt có lớp cách nhiệt phải đặt cuối hướng gió + Chiếu sáng: Tận dụng ánh sáng tự nhiên qua cửa sổ, cửa mái để tiết kiệm lượng điện chiếu sáng, tạo cảm giác dễ chịu cho công nhân sản xuất Để đảm bảo đầy đủ ánh sáng cho vận hành làm việc cần có đèn chiếu sáng Các hành lang l ối phải chiếu sáng mức + An toàn 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 toàn bố trí dọc tường hay ngầm mặt đất Trang bị an toàn điện đầy đủ, môtơ điện, hộp điện che chắn cẩn thận, ghi rõ ràng, có dây trung tính nối đất Phải có SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 102 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày 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 tồn 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 ôn đồng để dễ phân biệt dùng quy định nhà máy + Phòng chống cháy nổ: Cháy nổ tượng dễ xảy nhà máy cố sau: chập mạch điện, nhiên liệu dễ bắt lửa, thiết bị đóng cặn, bị ăn mịn lâu ngày bị nổ, phản ứng hố học xảy q trình sản xuất Các biện pháp phịng cháy nổ: - Bố trí sản xuất có khoảng cách thích hợp để tránh lây lan - Các phận gây cháy nổ như: Lò vơi, lị lưu huỳnh đặt cuối hướng gió - Những thiết bị dùng điện phải có vỏ an tồn - Bố trí cầu thang phịng hỏa, bình cứu hỏa, khu cứu hỏa cạnh đường giao thông để dễ vận động cứu hỏa + Giao thông nhà máy: Ðể thuận tiện rút ngắn đoạn đường phân xưởng, nhà máy cần thiết kế lối lại có chiều rộng hợp lý, cầu thang rộng chịu lực, dễ dàng lại Ngoài bố trí cửa vào hợp lý để có cố dễ dàng hiểm + An tồn lao động phịng thí nghiệm: Cán cơng nhân viên phịng hóa nghiệm phải tn thủ đầy đủ nội quy phịng hóa nghiệm Khi thao tác cẩn thận, tránh độc hại cho người Các hóa chất để nơi quy định, gọn gàng không làm đổ vỡ dụng cụ thí nghiệm, khơng làm rơi hố chất, lọ đựng hóa chất phải đậy nút ghi nhãn 10.2 Vệ sinh xí nghiệp Các biện pháp đảm bảo vệ sinh nhà máy sau: + 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 SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 103 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày + Các phận sinh chất độc lò đốt lưu huỳnh, lị , cần đặt cuối hướng gió + Khu đất xây dựng cần đặt cuối hướng gió cách xa khu dân cư, để bảo đảm vấn đề môi 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, không ảnh hưởng đến nơi làm việc + Công nhân vào làm việc phải vệ sinh sẽ, phải có áo quần bảo hộ đầy đủ + Phải có chế độ bồi dưỡng thích đáng cho cán cơng nhân viên SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 104 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày KẾT LUẬN Sau tháng tìm tịi, học hỏi với hướng dẫn PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh bạn bè Em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài “ Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS với suất 5370 tấn/ ngày” Trong suốt q trình thực hiện, em có thêm hiểu biết vấn đề: lựa chọn qui trình cơng nghệ, cách chọn lắp đặt thiết bị cho phù hợp Ngồi ra, cịn giúp em hồn thiện kĩ về: Exel, word, auto cad… Do thời gian có hạn điều kiện cịn hạn chế nên khơng trán khỏi sai sót Nhưng thời gian làm đồ án dịp em có hội ôn lại kiến thức học vận dụng lý thuyết, thực tế làm việc, hình thành cách tổng quan thiết kế nhà máy thực phẩm nói chung nhà máy đường nói riêng SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 105 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh, Công nghệ sản xuất đường bánh kẹo [2] https://bitly.com.vn/yZBlE( ngày truy cập 31/8/2019) [3] https://bitly.com.vn/sbJeB( ngày truy cập 31/8/2019) [4] http://ngheanpeace.org.vn/m/?x=34/nghe-an-dat-nuoc-con-nguoi/gioi-thieu-khaiquat-ve-nghe-an(truy cập 31/8/2019) [5] https://baonghean.vn/nong-dan-nghe-an-trong-mia-dat-60-trieu-dong-ha-tren-datcao-cuong-188065.html( truy cập ngày 31/8/2019) [6] https://bitly.com.vn/pWI6Z (truy cập ngày01/09/2019) [7] http://tandatco.com/cong-nghiep-chuyen-mon/nganh-mia-duong-5.html( truy cập ngày 01/09/2019) [8] Nguyễn Ngộ(2011), Cơng nghệ mía đường, NXB Bách Khoa Hà Nội [9] https://bitly.com.vn/CdhVP ( truy cập ngày 01/09/2019) [10] https://bitly.com.vn/xZYN9( truy cập ngày 01/09/2019) [11] https://bitly.com.vn/xTT3i ( truy cập ngày 01/09/2019) [12] https://tapvn.com.vn/shops/Thiet-bi-loc/May-loc-bun-chan-khong-5218/( truy cập ngày 02/09/2019) [13] https://bitly.com.vn/ja7SS( truy cập ngày 02/09/2019) [14] https://bitly.com.vn/GGagd( truy cập ngày 02/09/2019) [15] https://tapvn.com.vn/shops/may-say-duong/May-say-duong-32633/( truy cập ngày 02/09/2019) [16] Trần Xoa - Nguyễn Trọng Khuông (2005), Sổ tay q trình thiết bị cơng ngh ệ hố chất, Tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [17] Nguyễn Ngộ(1984), Cơng nghệ đường mía, NXB Bách Khoa Hà Nội [18] Nguyễn Ngộ(2008), Cơng nghệ đường mía, NXB Bách Khoa Hà Nội [19] Trần Xoa - Nguyễn Trọng Khng (2005), Sổ tay q trình thiết bị cơng ngh ệ hoá chất, Tập 2, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [20] Nguyễn Ngộ (1998) Cơ sở thiết kế nhà máy đường mía, Trường đại học Bách Khoa Hà Nội [21] Đỗ Văn Đài, Nguyễn Trọng Khuông (1982), Cơ sở q trình thiết bị cơng nghệ hóa học tập 1, Nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp Hà Nội [22] https://bitly.com.vn/hu2Ta( truy cập ngày 18/09/2019) [23] https://tapvn.com.vn/shops/ly-tam-r/May-ly-tam-duong-tu-dong-TBS-32632/( truy cập ngày 18/09/2019) [24] https://tapvn.com.vn/shops/ly-tam-r/May-ly-tam-lien-tuc-SPV-32631/( truy cập ngày 19/09/2019) SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 106 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ngày [25] Trần Thế Truyền (2006), Cơ sở thiết kế nhà máy Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [26] https://noihoiviet.vn/noi-hoi-da-nhien-lieu/ [27] Nguyễn Văn Toản, Công nghệ sản xuất đường mía, NXB Đại học Huế [28] https://vanbanphapluat.co/tcvn-5447-1991-duong-phuong-phap-xac-dinh-do-mau SVTH: Hồ Thị Hải Yến GVHD: PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh 107 ... thêm nhà máy sản xuất đường với công nghệ, thiết bị góp phần giải vấn đề sản lượng hay chất lượng đường Để đáp ứng yêu cầu việc “ Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ ngày? ?? cần thiết. .. 6.6 Nồi nấu đường 74 Hình 6.7 Thiết bị trợ tinh 77 Hình 6.8 Máy li tâm đường A, B 78 xi Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ ngày MỞ ĐẦU Đường có ý nghĩa... PGS.TS Trươn g Th ị M inh Hạnh Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS suất 5370 tấn/ ngày - Chất màu: Chất màu có thân mía q trình sản xuất đường sinh - Chất không đường vô cơ: K2 O, Na 2O, P2O5,