Thiết bị nấu đường bằng hỏi nước

GVHD: NGUYỄN VĂN MINH NHĨM 1: 1, Cao Hồng Bảo Trâm 3, Bùi Thị Mai Hương 5, Ngô Phạm Thị Mỹ Nhung Thắng Duy 2, Phạm Thị Kim Vệ 4, Đoàn Tất Thành 6, Nguyễn NỘI DUNG I Giới thiệu chung Về ngành đường mía Về q trình nấu đường II Các yêu cầu công nghệ q trình nấu đường 1.Các u cầu cơng nghệ đường sau nấu 2.Các yêu cầu công nghệ thiết bị nấu đường III Thiết bị nấu đường nước 1.Thiết bị nấu nồi có ống tuần hồn trung tâm 2.Thiết bị nấu dạng ống chùm thẳng đứng 3.Thiết bị nấu tuần hoàn đơn IV Các phương pháp bốc hệ nấu 1.Phân loại 2.Các phương pháp bốc chủ yếu IV Một số kiểu kết cấu nồi nấu đường Về ngành đường mía I Giới thiệu chung Mía nguồn nguyên liệu liệu ngành cơng nghiệp chế biến đường Đường mía chiếm 60% tổng sản lượng đường thơ tồn giới Mía loại có nhiều chất dưỡng chất đạm, canxi, khoáng, sắt, nhiều đường, giúp người nhiệt, giải khát,xóa tan mệt mỏi, trợ giúp tiêu hóa cung cấp lượng cho bắp hoạt động Đường giữ vai trò quan trọng khầu phần ăn hàng ngày người, nhu cầu thiếu đời sống xã hội 1.Về ngành đường mía  Trên giới: Bảng sản lượng tiêu thụ đường giới (ĐVT, triệu tấn) Niên vụ 2013/2014 Dự báo niên vụ 2014/2015 Sản lượng 175,010 172, 458 Nhập 51,837 51,763 Xuất 57,437 53,697 Tiêu thụ 167,277 170,996 Tồn kho 43, 620 42, 215 (nguồn từ Viện mía đường) 1.Về ngành đường mía - Châu Á Nam Mỹ hai khu vực sản xuất mía đường lớn giới, nhờ điều kiện thời tiết phù hợp, diện tích đất nơng nghiệp lớn, dân số đơng gắn bó với nghề mía - Những nước sản xuất đường chủ yếu:  Brazil (niên vụ 2001/2002) sản lượng mía đạt 281 triệu Sản lượng đường đạt 20,2 triệu  Ấn Độ năm sản xuất từ 17,5 – 18,5 triệu đường, song tiêu thụ khoảng 16 triệu tấn, tồn kho khoảng 18 triệu Thái Lan (niên vụ 2001/2002) đạt 56,49 triệu 1.Về ngành đường mía  Tại Việt Nam: - Trung quốc thị trường xuất - Việt Nam cịn nhập đường số nước Thái Lan, Lào,.v.v Bảng thống kê dự báo cung- cầu đường (ĐVT: tấn) Niên vụ Sản xuất Tiêu thụ 2011- 2012 1.300.000 1.400.000 2012- 2013 1.500.000 1.300.000 2013- 2014 1.587.000 1.450.000 Dự báo 2014- 2015 1.550.000 1.400.000 (nguồn từ Viện mía đường) Về trình nấu đường Nhiệm vụ nấu đường: Mật chè từ hệ bốc có nồng độ khoảng 60 Bx, dùng phương pháp gia nhiệt tiếp tục đặc đến độ q bão hịa định (Bx= 78 – 82), tạo mầm tinh thể ni thành thể lớn lên đến hạt đường có kích thước đạt yêu cầu (0.8 – 1.2 mm) Nấu đường công đoạn trọng yếu sản xuất đường Kết cấu nồi nấu đường tốt hay xấu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm II CÁC YÊU CẦU VỀ CÔNG NGHỆ CỦA Q TRÌNH NẤU ĐƯỜNG Các u cầu cơng nghệ đường sau  nấu Kích thước tinh thể đồng  Tinh thể đường có độ lấp lánh tốt, góc cạnh rõ ràng  Số lượng tinh thể tạo không thưa hay dày  Giảm tránh tổn thất đường II CÁC YÊU CẦU VỀ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH NẤU ĐƯỜNG Các yêu cầu công nghệ thiết bị nấu đường Làm việc điều kiện chân không để tránh nhiệt độ cao tạo caramen ảnh hưởng màu sắc thành phần Sử dụng thứ gia nhiệt cho nấu đường nhằm tiết kiệm dùng Nồi kết tinh phải có đủ diện tích gia nhiệt để dùng nước có áp suất thấp thứ từ hệ thống bốc làm đốt việc dùng nhiệt lượng hiệu Đảm bảo thời gian định nấu xong nồi Kết cấu buồng đốt phải tốt đảm bảo việc tuần hoàn tốt, hiệu suất truyền nhiệt cao Khơng gian phía phận gia nhiệt nồi đường khơng để có góc chết ảnh hưởng đến đối lưu nồi II CÁC U CẦU VỀ CƠNG NGHỆ CỦA Q TRÌNH NẤU ĐƯỜNG Các yêu cầu công nghệ thiết bị nấu đường Cửa thoát đường non phải đủ lớn để để nhả đường nhanh ( 1/6 – 1/8 đường kính nồi), van xả đường phải kín dễ mở Đỉnh nồi phải có phận thu hồi đường để tránh đường theo nước ngưng tháp tạo chân khơng Trên nồi nấu phải có đường đốt, đường thứ, ống nạp liệu, ống nước nóng lạnh, đường nước ngưng tụ, đường khí khơng ngưng có kích thước cần thiết Các van lắp vị trí dễ thao tác Ngồi ra, cần phải có: kính quan sát, cửa lấy mẫu, nhiệt kế, chân không kế, đồng hồ áp lực Bộ phận nạp liêu phải đảm bảo cho nguyên liệu vào phải hòa nhanh III THIẾT BỊ NẤU ĐƯỜNG BẰNG HƠI NƯỚC Thiết bị nấu nồi có ống tuần hồn trung tâm Nguyên lý vận hành nồi nấu Tại bề mặt thoáng dung dịch phòng bốc hơi, thứ tách khỏi dung dịch bay lên qua phận tách giọt Bộ phận tách giọt có tác dụng giữ lại giọt chất lỏng thứ theo chảy trở đáy phòng bốc hơi, dung dịch có nồng độ tăng dần Khi suất thiết bị lớn, thay ống tuần hồn trung tâm vài ống có đường kính nhỏ Muốn cho dung dịch tuần hồn tốt nên cho dung dịch vào phòng đốt chiếm từ 0,4 – 0,7 chiều cao ống Tốc độ ống tuần hoàn chọn khoảng 0,4 – 0,5 m/s Diện tích thiết diện ống tuần hoàn lấy khoảng 15 – 20% thiết diện tất ống truyền nhiệt   III THIẾT BỊ NẤU ĐƯỜNG BẰNG HƠI NƯỚC Thiết bị nấu nồi có ống tuần hồn trung tâm Thiết bị đặc loại có ưu điểm là: cấu tạo đơn giản, dễ cọ rửa sửa chữa Thiết bị loại dùng để đặc dung dịch có độ nhớt lớn, dung dịch có nhiều váng cặn Nhược điểm: Tốc độ tuần hoàn giảm nên hệ số truyền nhiệt thấp, thời gian làm việc lâu ống tuần hồn bị đốt nóng III THIẾT BỊ NẤU ĐƯỜNG BẰNG HƠI NƯỚC Thiết bị nấu ống chùm thẳng đứng Ghi chú: Ống nước; 2.Ống khí hỗn hợp, Khí hỗn hợp; Ống thu khí hỗn hợp; Tấm chắn; Ống rửa nồi; Ống nước nóng; Ống nước; Bình hơi; 10 Ống nước; 11 Ống amoniac; 12 Ống gia nhiệt; 13 Tấm ngăn nước; 14.Ống rút nước; 15 Ống kèn; 16 Van dỡ đường; 17,18 Dầu; 19 Xilanh dầu; 20 Pittong; 21 Cửa dỡ đường; 22 Chậu rửa tay; 23 Que lấy mẫu; 24 Kim chân không; 25 Ống nước; 26 Cửa quan sát; 27 Ống nạp liệu; 28 Ống chảy về; 29 Ống amoniac III THIẾT BỊ NẤU ĐƯỜNG BẰNG HƠI NƯỚC Thiết bị nấu ống chùm thẳng đứng Mục đích: Nhằm bốc nước, đưa nồng độ Bx nước mía hỗn hợp từ – 7% lên 55 – 65% để tạo điều kiện cho trình kết tinh Hình – Thiết bị đặc III THIẾT BỊ NẤU ĐƯỜNG BẰNG HƠI NƯỚC Thiết bị tắc nấucủa ốnghệchùm thẳng đứng Nguyên thống: đốt cung cấp cho nồi đầu tiên, cịn nồi sau dùng thứ nồi trước làm đốt, đồng thời phần thứ dùng để gia nhiệt nước mía nấu đường, nồi cuối đưa vào thiết bị ngưng tụ baromet Dung dịch tự chảy từ nồi sang nồi khác nhờ chênh lệch áp suất nồi Dung dịch đị ống, ngồi ống, buồng đốt có ống tuần hồn Hệ thống bốc tận dụng nguồn thứ triệt để, thời gian bốc nhanh, giảm chi phí lượng III THIẾT BỊ NẤU ĐƯỜNG BẰNG HƠI NƯỚC Thiết bị nấu ống chùm thẳng đứng Ưu điểm thiết bị:Thiết bị có tốc độ truyền nhiệt lớn, cấu tạo đơn giản nên dễ dàng vệ sinh lắp đặt III THIẾT BỊ NẤU ĐƯỜNG BẰNG HƠI NƯỚC Thiết bị nấu tuần hồn đơn Có cấu tạo tương tự thiết bị cô đặc ống chùm thẳng đứng, nhiên ống truyền nhiệt dài phía ống tuần hồn có lắp phễu hình thang để tạo điều kiện cho phần lớn dung dịch qua ống truyền nhiệt lần Khi có phần dung dịch đường khơng kịp vào hiệu sau ống tuần hồn ống tháo dung dịch có khoảng trống để dung dịch đường trở lại theo ống tuần hoàn Ưu điểm thiết bị dung dịch tuần hồn có nồng độ thấp, nên tăng hệ số truyền nhiệt IV CÁC PHƯƠNG PHÁP BỐC HƠI TRONG HỆ NẤU Phân loại Phương pháp bốc chân không: làm việc điều kiện chân không + Ưu điểm: Nhiệt độ sôi dung dịch đường thấp nên tránh tượng phân hủy chuyển hóa đường, chất lượng mật chè tốt, thao tác dễ dàng + Khuyết điểm: Nhiệt độ thứ thấp, không thỏa mãn yêu cầu công nghệ, giảm khả sử dụng thứ, tăng tổn thất Bố trí thiết bị phức tạp, cần có thiết bị ngưng tụ để thực điều kiện chân không IV CÁC PHƯƠNG PHÁP BỐC HƠI TRONG HỆ NẤU Phân loại Phương pháp bốc áp lực: Các hiệu làm việc điều kiện áp lực + Ưu điểm: Việc sử dụng triệt để hơn, nhiệt độ thứ hiệu cô đặc cao nên giảm diện tích truyền nhiệt thiết bị + Khuyết điểm: Màu sắc dịch nước mía sậm, pH hạ thấp, đường khử bị phân hủy, tạo caramen IV CÁC PHƯƠNG PHÁP BỐC HƠI TRONG HỆ NẤU Các phương pháp bốc chủ yếu Phương pháp bốc áp lực chân không: Đối với phương pháp ta kết hợp bốc chân không bốc áp lực xen kẽ hiệu, nhiệt độ sôi dung dịch đường hiệu cuối tương đối cao, dùng thứ hiệu cuối để đun nóng nước mía + Ưu khuyết điểm phương pháp bốc áp lực chân không tổng hợp phương pháp IV CÁC PHƯƠNG PHÁP BỐC HƠI TRONG HỆ NẤU Các phương pháp bốc chủ yếu Phương án bốc chân không hiệu: + Thích hợp cho nhà máy vừa nhỏ + Việc sử dụng phương pháp bốc chân không hiệu tận dụng tốt lượng thừa + Đây phương pháp điển hình cho hệ thống bốc chân không, sử dụng thừa từ nồi nước có bổ sung giảm áp để gia nhiệt cho hiệu Do áp suất hiệu thấp, độ chân không cao nên dịch đường bốc nhiệt độ thấp lượng đường chuyển hóa thấp, đường hồn ngun bị phân hủy IV CÁC PHƯƠNG PHÁP BỐC HƠI TRONG HỆ NẤU Các phương pháp bốc chủ yếu Phương án bốc chân khơng hiệu có hiệu “0” + Tương tự phương án bốc chân không hiệu, người ta có lắp thêm hiệu bốc “0” trước hiệu Hiệu “0” vừa có tác dụng làm bốc dịch đường vừa làm nồi phát sinh nước áp suất thấp + Tuy nhiên nồi “0” làm việc nhiệt độ cao nên dễ xảy tượng phân hủy đường caramen hóa, cần rút ngắn thời gian dừng nước mía thiết bị cần phải thiết kế phận thu hồi đường V MỘT SỐ KiỂU KẾT CẤU NỒI NẤU ĐƯỜNG Nồi nấu đường chân không tập hợp ống V MỘT SỐ KiỂU KẾT NẤU NỒI NẤU ĐƯỜNG Nồi nấu đường chân không tập hợp ống Tài liệu tham khảo     Giáo trình Cơng nghệ sản xuất đường mía / Trần Mạnh Hùng người khác Cơng nghệ đường mía / Nguyễn Ngộ Bài giảng cơng nghệ đường mía/ Thái Văn Đức http://www.vienmiaduong.vn/vi/chitiettin.php?idTin=588 http://doan.edu.vn/do-an/do-an-thiet-ke-mot-nha-may-duong-hien-dai-san-xuatduong-rs-voi-nang-suat-1900-tan-miangay-36875/ http://doc.edu.vn/tai-lieu/do-an-thiet-ke-he-thong-co-dac-mot-noi-co-ong-tuanhoan-trung-tam-8804 / http://luanvan.net.vn/luan-van/cong-nghe-san-xuat-duong-mia-22116/