Thiết kế nhà máy đường hiện đại sản xuất đường RS với năng suất 1900 tẩn mía ngày

Thiết kế nhà máy đường hiện đại sản xuất đường RS với năng suất 1900 tẩn mía ngày

MỞ ĐẦU

Việc nước ta gia nhập WTO và trở thành thành viên thứ 150 ảnh hưởng khôngnhỏ đến nền kinh tế, khoa học – kĩ thuật Một số mặt hàng được nhập với giá rẻ hơnlàm cho ngành đó ít được chú ý đầu tư và phát triển, riêng với ngành mía đường vẫnđược duy trì các biện pháp bảo hộ: mức thuế nhập khẩu đường ở mức cao, hạn ngạchbắt buộc phải nhập khẩu theo cam kết chỉ có 55.000 tấn đường, trong khi đó nhu cầu vềđường cho sinh hoạt, cho các ngành: bánh kẹo, đồ hộp đồ uống … là rất lớn.

Đường có ý nghĩa quan trọng đối với dinh dưỡng của cơ thể con người, cungcấp năng lượng cao Ở nước ta, đường được sản xuất nhiều và dưới nhiều hình thứckhác nhau, từ sản xuất đường truyền thống ở các lò nấu đường thủ công, các cơ sở nhỏđến những nhà máy đường hiện đại Việc xây dựng một nhà máy đường, giải quyếtđược nhu cầu tiêu dùng của con người, đặc biệt là giải quyết được vùng nguyên liệu,tạo công ăn việc làm cho người nông dân trồng mía, đồng thời duy trì được truyềnthống sản xuất đường mía từ lâu đời.

Chính vì vậy mà việc thiết kế một nhà máy đường hiện đại sản xuất đường RSvới năng suất 1900 tẩn mía/ngày là vấn đề hết sức sát thực với thực tế Việt Nam hiệnnay.

PHẦN I: LẬP LUẬN KINH TẾ - KĨ THUẬT

Nhiều năm trở lại đây ngành công nghiệp ở tỉnh Thừa Thiên Huế phát triển mạnhthu hút vốn đầu tư trong nước lẫn nước ngoài, chú trọng ở các khu công nghiệp như:Phú Bài, Nam Vĩ Dạ, Phía Bắc An Hoà Trong đó xây dựng mới 2 nhà máy chế biếnthực phẩm, rượu tiêu thụ lớn sản lượng đường Trước đây, ở tỉnh Thừa Thiên Huế có 2nhà máy đường: 1 ở xã Bình Điền huyện Hương Trà đã phá sản mà nguyên nhân chínhlà thiếu trang thiết bị kĩ thuật, nguồn tiêu thụ sản phẩm…, nhà máy đường KCP ởhuyện Phong Điền chưa đi vào hoạt động thì lại đình công vì yếu tố khách quan với đốitác nước ngoài (Ấn Độ ) Như vậy hiện nay ở tỉnh Thừa Thiên Huế không có nhà máyđường nào, nên nguồn nguyên liệu chưa được sử dụng thích đáng Vì vậy việc đầu tưxây dựng nhà máy đường ở đây là rất cần thiết và cấp bách.

1.1 Đặc điểm thiên nhiên, vị trí xây dựng nhà máy:

Nhà máy được đặt ở xã Bình Điền, huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế, diệntích 520 km2 Phía Đông là sông Bình Điền, phía Nam giáp huyện Hương Thuỷ, phíaBắc giáp huyện Phong Điền, phía Tây là vùng đồi núi Vùng đất màu mở cho năng suấtmía cao và vùng đất trồng rộng.

Thời tiết khí hậu:

Nhiệt độ bình quân 250C, độ ẩm bình quân mùa hè là 76%, mùa đông là 90%.Lượng mưa bình quân 2740 mm/năm phân bố ở các tháng trong năm, phù hợpcho cây mía phát triển tốt.

Hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam.

1.2 Vùng nguyên liệu:

Nguyên liệu cung cấp chính cho nhà máy là những vùng lân cận mhư: xã BìnhThành, Hương Thọ, Hương Bình, Hồng Tiến… (huyện Hương Trà), xã Phong An,Phong Mỹ, Phong Chương, Phong Sơn, Phong Thu…(huyện Phong Điền).

Ngoài ra, khi xây dựng nhà máy để có nguyên liệu cho việc sản xuất thuận lợi tacần mở rộng thêm vùng nguyên liệu bằng cách đầu tư vốn cho nông dân, khuyến khíchdùng giống mới đạt năng suất cao

1.3 Hợp tác hoá và liên hiệp hoá:

Nhà máy đặt ở xã Bình Điền huyện Hương Trà là nhà máy sản xuất ra đườngthuận lợi cho việc hợp tác với các nhà máy: nhà máy chế biến thực phẩm 118B Lý TháiTổ (khu công nghiệp Bắc An Hoà), nhà máy chế biến rượu Xikê ở xã Thuỷ Xuânhuyện Hương Thuỷ, nhà máy nước khoáng Thanh Tânở xã Phong An huyện PhongĐiền, bã bùn làm phân bón vi sinh Ngoài ra việc liên kết với các nhà máy lân cận sẽtăng cường khả năng sử dụng những công trình về điện, nước, giao thông…giúp choquá trình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm được thuận lợi, góp phần nâng cao hiệu quảhoạt động, giảm chi phí vận chuyển…

1.4 Nguồn cung cấp điện – hơi - nước:

Nhà máy đường mía trong quá trình sản xuất yêu cầu công suất điện khá lớn, côngsuất điện chủ yếu cung cấp điện cho các động cơ chiếm đến 95% còn lại là điện ánhsáng, sinh hoạt Nguồn cung cấp điện chủ yếu lấy từ trạm điện tuabin hơi của nhà máykhi nhà máy sản xuất với hiệu điện thế 220V/380V Ngoài ra còn sử dụng nguồn điệntừ lưới điện quốc gia 500 KV được hạ thế xuống 220V/380V để sử dụng khi khởi độngmáy và khi máy không hoạt động thì dùng cho chiếu sáng, sinh hoạt.

Nguồn hơi cung cấp được lấy từ lò hơi của nhà máy để cung cấp nhiệt cho cácquá trình: đun nóng, bốc hơi, cô đặc, sấy…Do đó nhà máy cần thiết kế lò hơi với áplực caovà công suất lớn để đảm bảo cung cấp hơiliên tục cho nhà máy.

Trong quá trình sản xuất nhà máy đường mía sử dụng rất nhiều nước cung cấp rửabã, lò hơi, làm nguội máy móc, thiết bị, sinh hoạt…lượng nước nhà máy sử dụng có thểgấp 10 – 12 lần so với nguyên liệu Nước chủ yếu lấy từ sông Bình Điền cần phải xử lýtrước khi đưa vào sản xuất do nguồn nước còn chứa nhiều tạp chất.

Nước dùng trong nhà máy có 2 dạng chính:

Nước lắng trong: nước lấy từ sông bơm lên qua bể lắng để loại tạp chất cơ học.Loại này dùng để làm nguội thiết bị máy móc, vệ sinh công nghiệp, cứu hỏa,nướclắng đem lọc.

Nước lọc trong: nước sau khi lắng tiếp tục đem đi lọc để loại triệt để các tạp chấtcòn lại trong quá trình lắng Được dùng trong các quá trình chế luyện, tinh luyện, thẩmthấu, lọc.

Nước sau khi lọc phải đạt các chỉ tiêu: Độ cứng: 20

Hàm lượng SO42-, Cl- dưới 50 mg/lít.Hàm lượng N2O3, N2O5 dưới 200 mg/lítNH3 không có.

Độ pH = 5,5  6.

Ngoài ra còn cho nước qua cột trao đổi ion để dùng cho lò hơi và sinh hoạt.

1.5 Nguồn cung cấp nhiên liệu:

Nhiên liệu dùng chủ yếu trong nhà máy là bã mía lấy sau công đoạn ép để đốt lòcung cấp nhiệt cho nhà máy Ngoài ra nhà máy dung củi để xông lò được mua ở cácvùng lân cận, dung dầu FO để khởi động lò khi cần thiết Xăng, nhớt dùng cho máyphát điện, ôtô.

1.6 Giao thông vận tải:

Giao thông vận tải là vấn đề quan trọng, là phương tiện dùng để vận chuyển mộtkhối lượng lớn nguyên vật liệu xây dựng nhà máy, cũng như vận chuyển nguyên liệuvà sản phẩm của nhà máy đảm bảo cho nhà máy hoạt động thuận lợi, liên tục.Nhà máysử dụng tuyến quốc lộ 1A và đường giao thông nông thôn đã được phát triển và nângcấp.Ngoài ra, nhà máy có các phương tiện vận chuyển (ôtô tải…) để đáp ứng kịp thờinhu cầu xuất sản phẩm và thu mua nguyên liệu cho nhà máy.

1.7 Nguồn nhân lực:

Vấn đề nhân công lao động không phải là vấn đề khó khăn: địa phương với nguồnlao động dồi dào sẽ đảm bảo cung cấp cho nhà máy như vậy sẽ tiết kiệm được các chiphí xây dựng khu nhà ở, đi lại…Còn về đội ngũ cán bộ lãnh đạo nhà máy, cán bộ kĩthuật, kế toán…thì có thể tiếp nhận sự giúp đỡ của tổng công ty mía đường Việt Namhoặc tuyển chọn từ các trường đại học trên cả nước Đó là những kỹ sư, cư nhân, có đủkiến thức và nghiệp vụ lãnh đạo đưa nhà máy không ngừng phát triển

1.8 Xử lý nước thải:

Trong nhà máy đường có 1 lượng lớn nước thải vệ sinh công nghiệp, nước rửa cácthiết bị, nước thải sinh hoạt…có độ nhiễm bẩn lớn bao gồm rất nhiều chất tồn tại dướicác dạng khác nhau, là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, nếu thải ra môitrường mà không qua xử lý sẽ ảnh hưởng đến sức khoẻ công nhân, môi trường khu dâncư xung quanh nhà máy Do đó nước thải của nhà máy phải tập trung lại sau xưởng sảnxuất và xử lý trước khi đổ ra sông theo đường cống riêng của nhà máy.

1.9 Nguồn tiêu thụ sản phẩm:

Sản phẩm đường ở nước ta tiêu thụ hàng năm với một lượng lớn, lượng đường

sản xuất ra vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu của xã hội, đặc biệt là nông thôn và vùngnúi.Sản phẩm của nhà máy đường đặt ở xã Bình Điền huyện Hương Trà một mặt cungcấp cho các nhà máy chế biến thực phẩm 118B Lý Thái Tổ, nhà máy chế biến rượuXike ở xã Thuỷ Xuân huyện Hương Thuỷ, nhà máy nước khoáng Thanh Tânở xãPhong An huyện Phong Điền…một mặt cung cấp đầy đủ cho người tiêu thụ các khuvực lân cận Bắc miền Trung (Quảng Trị, Đông Hà, Quãng Bình…).Việc thiết kế nhàmáy đường hiện đại sản xuất đường RS với năng suất 1900 tấn mía/ngày ở xã BìnhĐiền huyện Hương Trà tỉnh Thừa Thiên Huế là cần thiết và hợp lý với việc giải quyếtvùng nguyên liệu và tình hình phát triển kinh tế khu vực.

PHẦN II: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNGNGHỆ

2.1 Chọn phương pháp làm sạch:

Làm sạch: là 1 công đoạn rất quan trọng, nhằm trung hoà nước mía hỗn hợp,

ngăn ngừa chuyển hoá đường saccarose, loại tối đa chất không đường ra khỏi nước míahỗn hợp, đặc biệt là chất có hoạt tính bề mặt và chất keo, loại những chất rắn dạng lơlửng ra khỏi nước mía, quyết định chất lượng thành phẩm và tổng hiệu suất thu hồi

Hiện nay, có 3 phương pháp làm sạch nước mía trong công nghiệp: phương phápcacbonat hoá, phương pháp vôi, phương pháp sunfit hoá Nhưng phương pháp vôi chỉsản xuất đường thô, sản xuất đường trắng là phương pháp cacbonat hoá và sunfit hoá.Phương pháp CO2 cho hiệu suất thu hồi đường cao, sản phẩm đường tốt nhưng phươngpháp CO2 có lưu trình công nghệ tương đối dài, nhiều thiết bị, đòi hỏi trình độ thao táccao, tiêu hao hoá chất nhiều, vốn đầu tư cao Do đó để sản xuất đường trắng thì tôichọn phương pháp SO2: lưu trình công nghệ tương đối ngắn, thiết bị tương đối ít, hoáchất dùng ít, quản lý và thao tác thuận lợi

2.1.1 Phương pháp sunfit hoá kiềm mạnh:

Trong quá trình làm sạch nước mía có giai đoạn tiến hành ở pH cao Phươngpháp này tốt nhất đối với loại mía xấu, mía sâu bệnh nhưng sự phân huỷ đường tươngđối lớn, màu sắc nước mía đậm, tổn thất đường nhiều.

2.1.2 Phương pháp sunfit hoá kiềm nhẹ:

Sản xuất đường thô và nước mía được gia vôi đến pH = 8  9 sau đó thôngSO2 đến pH = 6,8  7,2 (thông SO2 vào nước mía không thông vào mật chè).

2.1.3 Phương pháp sunfit hoá axit tính:

Thông SO2 vào nước mía đến pH axit cao (pH = 3,4  3,8), lợi dụng điểm dẳngđiện ngưng kết keo và thông SO2 vào mật chè tẩy màu, sản phẩm là đường kính trắng

Tôi chọn phương pháp sunfit hoá axit tính để sản xuất: Mục đích của tôi là sản xuấtđường RS (sản phẩm đường kính trắng) nên với phương pháp sunfit hoá axit tính sẽvẫn cho sản phẩm đạt yêu cầu và có nhiều ưu điểm phù hợp với nền kinh tế Việt Nam.

Lượng tiêu hao hoá chất tương đối ít.

Sơ đồ công nghệ, thiết bị tương đối đơn giản, thao tác dễ dàng, vốn đầu tư ít Mặc dù vẫn có những nhược điểm:

Hiệu quả loại chất không đường ít, chênh lệch độ tinh khiết trước và sau khi làmsạch thấp, đôi khi có trị số âm.

Hàm lượng muối canxi trong nước mía tương đối nhiều, ảnh hưởng đến sự đóngcặn thiết bị nhiệt, thiết bị bốc hơi cho nên ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi đường.

Đường sacaroza chuyển hoá tương đối nhiều, đường khử bị phân huỷ, tổn thấtđường trong bùn lọc cao.

Trong quá trình bảo quản đường dễ bị biến màu dưới tác dụng của oxi không khí.Chất lượng đường thành phẩm không bằng phương pháp CO2.

2.2 Chọn phương pháp nấu và chế độ nấu:2.2.1 Chọn phương pháp nấu:

Hiện nay thì có 2 phương pháp nấu đường: liên tuc và gián đoạn

Nấu liên tục có ưu điểm: an toàn về hơi, tổn thất đường thấp, dễ tự động hoá nồinấu, không cần công nhân có tay nghề cao Tuy nhiên, thiết bị phức tạp, thao tác khó,đòi hỏi các thiết bị, dụng cụ kiểm tra và thao tác đồng bộ, chất lượng đường chưa tốt

Tôi chọn phương pháp gián đoạn vì phù hợp với điều kiện của nước ta: thiết bịđơn giản, thao tác tương đối dễ dàng

2.2.2 Chọn chế độ nấu:

Hiện nay có các chế độ nấu: 2 hệ, 3 hệ, 4 hệ Nấu 2 hệ: dùng sản xuất đường thô,mật chè có độ tinh khiết thấp, lượng đường sót trong mật cuối lớn Nấu 4 hệ: sơ đồdây chuyền tương đối phức tạp, tốn nhiều thiết bị Tôi chọn chế độ nấu 3 hệ vì cónhững ưu điểm: Ap mật chè > 80% phù hợp với chất lượng mía được trồng ở nước ta,

nhận được đường với độ tinh khiết cao, hiệu suất lấy đường trong mật cuối triệt để Tuy vẫn có những nhược điểm: chi phí cho việc mua thêm thiết bị, tốn diện tích lắpráp

Mật chè

Non A Non B Non C

Cát A Mật trắng Mật nâu Cát B Mật B Cát C Mật C Đường hồ

Hòa tan lại

Mía nguyên liệu

Nước thẩm thấu Ép mía Bã

Nước mía hỗn hợp (pH = 5  5,5) Sàng Bã thô Cân định lượng Bã mịn Lò hơi Ca(OH)2 Gia vôi sơ bộ Lọc chân không

(pH = 6,2  6,6)

Gia nhiệt 1 (t0 = 55  600C)

SO2 Thông SO2 lần 1 (pH = 3,4  3,8 ) Ca(OH)2 Trung hoà ( pH = 6,8  7,2 )

Gia nhiệt 2 ( t0 = 100  1050C)

Tản hơi Bã mía Chất trợ lắng Lắng Nước bùn Khuấy trộn Nước lắng trong Lọc chân không Gia nhiệt 3 ( t0= 110  1150C Nước lọc trong Bã bùn Bốc hơi ( 4 hiệu )

Thông SO2 lần 2 (pH = 6,2  6,6 )Lọc kiểm tra

Mật chè

Nấu non A Nấu non B Nấu non C Trợ tinh A Trợ tinh B Trợ tinh C Máng phân phối Máng phân phối Máng phân phối

Li tâm Li tâm Li tâm Loãng A Cát A Nguyên A Cát B Mật B Cát C Mật rỉ Hồ B

2.4.1 Vận chuyển, tiếp nhận, xử lý sơ bộ, ép mía:

- Vận chuyển, tiếp nhận: Mía thu hoạch ở vùng nguyên liệu, vận chuyển chủ yếu

bằng xe tải qua cân để xác định khối lượng và lấy mẫu để phân tích chữ đường, sau đó được cẩu lên băng xả mía để đảm bảo lượng mía được xả xuống băng chuyền mía đều

- Xử lý sơ bộ: Phá vỡ cấu trúc vỏ, thân cây mía và tế bào mía, tạo điều kiện tốtcho quá trình ép được dễ dàng hơn, năng cao năng suất ép và hiệu suất ép.

Mía từ bàn lùa đổ xuống băng chuyền và được đưa vào hệ thống xử lý Tại máybăm số 1 (đặt cuối băng chuyền nằm ngang) chuyển động cùng chiều với băng chuyền,đưa đến máy băm số 2 (đặt ở đầu băng chuyền nằm nghiêng) cũng chuyển động cùngchiều với băng chuyền Máy đánh tơi kiểu búa làm cho mía được xé nhỏ thành dạngsợi nhỏ sau đó mía được băng chuyền đưa đến máy tách kim loại.

- Ép mía: Tách lượng nước trong cây mía đến mức tối đa cho phép, đạt hiệu suấtvà năng suất cao Sử dụng băng tải đưa mía đến máy ép Bã mía từ máy ép này đếnmáy ép khác nhờ băng tải cào đặt nghiêng 450 Lượng bã sau khi ra khỏi bộ ép cuốicùng có độ ẩm 49,5% đưa qua lò hơi sau khi thu hồi bã mịn Ta thu hồi được nước míahỗn hợp có Bx = 13  15 %, pH = 5  5,5, sau khi cân được bơm qua khu làm sạch.

4 2 3 1

Sơ đồ 3.2: Công đoạn ép mía, Hình II - 1, 34, 4

1 Băng chuyền 2 Máy san bằng 3 Máy băm 4 Máy đánh tơi 5 Máy ép dập 6 Máy ép kiệt.

2.4.2 Làm sạch và cô đặc nước mía:2.4.2.1 Gia vôi sơ bộ:

Công đoạn này nhằm trung hoà nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa sự chuyển hoá

đường, kết tủa và đông tụ một số keo, ức chế sự phát triển của vi sinh vật do tác dụngcủa ion Ca2+ đối với chất nguyên sinh tế bào vi sinh vật Gia vôi sơ bộ có nồng độ sữa

vôi 8÷10 Be, lượng P2O5 cần bổ sung vào nước mía: 300÷400 ppm, độ pH của nướcmía sau khi gia vôi sơ bộ: 6,2÷6,6.

Thiết bị: Thân hìmh trụ có lắp mô tơ cánh khuấy

Hình 3.1: Thiết bị gia vôi sơ bộ

1 Vôi vào 2 Nước mía vào 3 Nước mía ra

2.4.2.2 Gia nhiệt 1:

Đưa nhiệt độ nước mía hỗn hợp lên 55  600C nhằm

tách một phần không khí trong nước mía để giảm sự tạo bọt, làm mất nước một số keo ưanước tăng nhanh quá trình ngưng tụ keo, tăng cường vận tốc phản ứng vì hiệu suất hấp thụSO2 vào nước mía tốt nhất là ở 75oC Để kết tủa CaSO3 và CaSO4 được hoàn toàn hơn vì ởnhiệt độ cao sự hòa tan của các muối này giảm, đồng thời giảm sự tạo thành Ca(HSO3)2 hòatan nên giảm được sự đóng cặn trong thiết bị bốc hơi và truyền nhiệt, hạn chế quá trình pháttriển của vi sinh vật.

Thiết bị gia nhiệt: Sử dụng thiết bị gia nhiệt ống chùm thẳng đứng, hơi gia nhiệt là hơithứ Nước mía đi trong ống truyền nhiệt Hơi đốt đi ngoài ống truyền nhiệt, nướcngưng được tháo ở đáy thiết bị.

2.4.2.3 Thông SO2 lần 1 và gia vôi trung hoà:

- Thông SO2 lần 1: Tạo kết tủa CaSO3 mà CaSO3 có khả năng hấp thụ các chất không đường, chất màu, làm cho chúng kết tủa theo.

- Trung hoà: Trung hòa nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa sự chuyển hóa đường vì ởmôi trường axit đường dễ bị chuyển hóa, pH của nước mía sau khi trung hòa: 6,8÷7,2

3

Hình 3.2: Thiết bị thông SO2 lần 1 và trunghòa Hình 4.3 - 98, 10

1 Ống cửa nước mía vào; 2 Tạo xoáy; 3 Ốngxoáy; 4 Đoạn trên buồng phản ứng; 5 Đoạn dướibuồng phản; 6, 7 Ống hứng dung dịch; 8 Nắpthùng chứa; 9.Thùng chứa dung dịch; 10Vòngống; 11 Đệm cao su

2.4.2.4 Gia nhiệt 2:

Mục đích của gia nhiệt lần 2 là tăng cường quá trình lắng vì độ nhớt giảm, tiêu diệt vi sinh vật Nhiệt độ gia nhiệt lần 2: 102÷105oC

Thiết bị: sử dụng thiết bị gia nhiệt kiểu ống

Hình 3.3 Thiết bị lắng có cánh khuấy

1 Ống trung tâm; 2,3 Bộ phận tách bọt; 4 Vantháo bọt; 5 Van tháo bùn; 6,8 Các đường ốngdẫn bùn; 7 Thùng chứa bùn; 9,14 Đường ống

10 Thùng chứa nước mía trong; 11 Van; 12.Thùng chứa nước mía bị đục; 13 Bơm

Thiết bị: [Hình III.26, 170, 4] có dạng hình trụ đáy nón, trong thiết bị có chia các ngăn

và nghiêng so với mặt phẳng ngang 15o Bên trong có bộ phận răng cào có tác dụngđưa bã vào tâm thiết bị Bộ phận răng cào quay rất chậm khoảng 0,025÷0,5 vòng/phút 2.4.2.6 Lọc chân không thùng quay:

Mục đích: Nhằm thu hồi lượng đường còn sót lại trong bùn lắng

Thiết bị: chọn thiết bị lọc chân không thùng quay:

Hình 8.13, 161, 3

Thiết bị là một thùng rỗng 2 đầu có khung thép đỡ nằmngang Nhờ có chân không nước bùn được hút bámvào vải lọc thành lớp bùn Nước lọc theo các ống góptừ các ngăn về đầu phân phối thu được nước lọc trong,được bơm đi gia nhiệt 3 Bã bùn được băng tải đưa rangoài Tốc độ thùng quay: 1÷2,5 vòng/phút, chiều dàylớp bùn khoảng: 8÷20 mm,

nhiệt độ nước bùn lọc: 85÷90oC, lượng nước rửakhoảng: 100÷150%, nhiệt độ nước dùng để rửa: 80oC

Hình 3.4: Máy lọc chân không dạng thùng quay

1 Thùng quay; 2 Ổ bi; 3 Thùng chứa huyền phù; 4 Máy khuấy lắc; 5 Xi lanh đặcbên trong; 6 Xi lanh ngoài đột lỗ; 7 Vải lọc; 8 Màng chắn lọc; 9 Khoang lọc; 10 Đĩaphần mặt mút của ngõng trục; 11.Các ống; 12 Phần bất động của đầu được phân bổdạng vòng cung các cửa; 13 Vòi phun; 14 Dao nạo cặn; I Lọc qua vải; II Sấy cặn;III R ửa cặn; IV Thổi và làm tơi cặn

2.4.2.7 Gia nhiệt lần 3:

Mục đích: Nhằm tăng khả năng truyền nhiệt trước khi vào nồi cô đặc, không

mất thời gian đun sôi ở thiết bị cô đặc Nhiệt độ gia nhiệt lần 3: 110÷115oC

Thiết bị: thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm thẳng đứng như thiết bị gia nhiệt 1

Mục đích: Nhằm bốc hơi nước, đưa nồng độ Bx của nước mía hỗn hợp từ

13÷15% lên Bx = 55÷65% để tạo điều kiện cho quá trình kết tinh Thường độ chânkhông của hiệu cuối hệ cô đặc 4÷5 hiệu khoảng 550 ÷ 600 mmHg Lượng hơi thứ dùngcho nấu đường khoảng 60÷70% tổng lượng hơi của nấu đường.

- Thiết bị: sử dụng thiết bị cô đặc dạng ống chùm, với phương pháp bốc hơi áp

lực_ chân không, độ chân không hiệu cuối khoảng 550 mmHg.

Nguyên tắc: cho hơi đốt vào nồi 1, hơi thứ nồi 1 dùng làm hơi đốt nồi 2, hơithứ nồi 2 làm hơi đốt nồi 3, hơi thứ nồi 3 dùng làm hơi đốt nồi 4, hơi thứ nồi cuối đivào thiết bị ngưng tụ baromet Đồng thời một phần hơi thứ của 3 hiệu đầu được đưa điđun nóng và nấu đường Dung dịch trong nồi đi từ nồi này sang nồi khác nhờ sự chênhlệch áp suất (nhiệt độ) giữa các nồi Nước mía đi trong ống, hơi đi ngoài ống, ở giữabuồng đốt có ống tuần hoàn Do sự chênh lệch nhiệt độ trong ống tuần hoàn và ốngtruyền nhiệt tạo nên đối lưu trong thiết bị cô đặc ống chùm, thiết bị làm việc liên tục.Nước ngưng ở hiệu đầu tiên không bị nhiễm đường nên được đưa đến lò hơi, còn nướcngưng ở các hiệu còn lại bị

nhiễm đường nên được đưa vàocác bình chứa, sau đó đưa đicung cấp cho thiết bị gia nhiệt 1.

Tẩy màu dung dịch đường (khử chất màu thành chất không màu):

SO2 + H2O = H+ + HSO3

HSO3- + H2O = HSO4- + 2[H+]

C = C + 2[H+] = H -C – C- H

Chất màu Chất không màu

Ngăn ngừa sự tạo màu

Thiết bị: [Hình III.21, 164, 5] có thân hình trụ, bên trong có lắp các tấm ngăn Nướcmía đi vào ở đỉnh thiết bị theo ống (1), nhờ có bộ phận phun bằng vòi hoa sen (2) vàcác tấm ngăn có đục lỗ (3) nên nước mía được phân bố đều trong thiết bị Khí SO2 theoống (4) từ đáy tháp đi ngược chiều với nước mía có tác dụng tăng hiệu quả hấp thụ khíSO2 Nước mía thông SO2 được tháo ra ngoài theo ống (5) hình chữ U ở đáy Đỉnh thápcó lắp bộ phận giảm áp (6) để thực hiện chân không do đó khí SO2 được hút vào tháp.

2.4.2.10 Lọc kiểm tra:

Mục đích: tách cặn mới sinh ra và cặn còn sót, làm tăng độ tinh khiết của mật chè,

tạo điều kiện tốt cho công đoạn sau (nấu, kết tinh, ly tâm).

Thiết bị: Hình III.37, 186, 4: Chọn máy lọc ống stellar có dạng hình trụ, đáy côn và

nắp hình cầu Thiết bị này có ưu điểm là ít bị tắc ống nên chỉ cần làm sạch định kỳ, đỡ

tốn công lao động Nước vào từ (2) nhờ áp lực bơm đi qua lớp ống lọc (từ ngoài vàotrong) Bên ngoài ống lọc có phủ lớp trợ lọc (kizengua), nước mía chảy lên phần trênvà ra ngoài theo (4) Áp lực lọc phụ thuộc bề bề dày lớp bùn, có thể tăng 4÷5 at, tốc độlọc của mật chè: 10l/m2.ph

1 Ống tháo dung dịch; 2 Ống nước mía vào;3 Thân máy; 4 Ống lọc; 5 Mặt bích; 6 Ốngtháo nước trong; 7 Nắp máy; 8 Kính nhìn

Hình 3.7: Máy lọc ống Stellar

2.4.3 Nấu đường, trợ tinh, ly tâm:2.4.3.1 Nấu đường:

Mục đích: Nhằm tách nước từmật chè, đưa dung dịch đến quá bão hoà, đảmbảo chất lượng đường thành phẩm, tăng hiệusuất thu hồi đường.

Nấu non A: Thường nấu ở áp suất chân

không 600-620mmHg, nhiệt độ nấu 60-650C, thời gian nấu 3h Để ổn định trong quá trình nấu đường yêu cầu nhiệt độ của nguyên

liệu đưa vào phối liệu phải cao hơn nhiệt độ trong nồi 3-50C Quá trình nấu đường có thể chia làm 4 giai đoạn: cô đặc đầu, tạo mầm tinh thể, nuôi tinh thể, cô đặc cuối.

Nấu non B: Nguyên liệu nấu B là loãng A ,giống B và nguyên A Nấu ở điều kiện áp

suất chân không, nhiệt độ nấu khoảng 70-800C.Lượng giống cho vào khoảng 6-8% so với khối lượng đường non B Nhiệt độ phối liệu trước khi đưa vào phải lớn hơn nhiệt độ trong nồi 3-50C Cô đặc cuối không nên quá nhanh Quá trinh nấu phải luôn theo dỏiđể kiểm tra xử lý, chỉnh lý nếu có sự cố Nấu đến Bx=96% thì xả đường đem li tâm.

Nấu non C: (Tương tự nấu non B) Nguyên liệu nấu non C: Giống C ,mật B, nguyên

A Tỷ lệ giống C là 22-23% so với non C ,lượng nước chỉnh lý khoảng 10% Nấu đến nồng độ đường Bx=98-99%

Thiết bị: Quá trình nấu đường đựơc thực hiện trongnồi chân không để giảm nhiệt độ sôi của dung dịch,tránh hiện tượng caramen hoá và thuỷ phân đường.Thường dùng thiết bị truyền nhiệt dạng ống chùmthẳng đứng, bởi vì: thiết bị gia nhiệt ống chùm có

tốc độ truyền nhiệt lớn, cấu tạo đơn giản nên dể

dàng vệ sinh và lắp đặt

Hình 3.8: Nồi nấu đường

1 Buồng bốc hơi; 2 Ống dẫn hơi đốt; 3 Buồngđốt; 4 Đáy nồi; 5 Ống dẫn nguyên liệu

2.4.3.2 Trợ tinh:

Mục đích: Để tinh thể đường ổn định, nếu tiếp tục nấu đường ở chế độ chân khôngthì tốc độ kết tinh chậm, thời gian nấu sẽ kéo dài sẽ ảnh hưởng đến màu sắc, chất lượngsản phẩm, không hiệu quả kinh tế Vì vậy đến nồng độ chất khô nhất định của mỗi loạiđường non thì cho đường non vào thiết bị trợ tinh thêm, đồng thời tạo điều kiện thíchứng li tâm

Nguyên tắc của quá trình là giảm nhiệt độ làm cho đường non tiếp tục quá bão hoà vàkết tinh Với đường A và B sử dụng thiết bị trợ tinh có cánh khuấy ruột gà, vì độ nhớtthấp và mật A, B còn dùng nấu lại nên không cần nghiêm ngặt lắm, thời gian trợ tinhnon A là 2 ÷ 4 h, non B là 4 ÷ 6 h Còn đường non C ta phải sử dụng thiết bị trợ tinhcó cánh khuấy mà có cấu tạo bằng đĩa Trợ tinh C cần phải nghiêm ngặt vì mật C làmật cuối nhiều tạp chất, độ nhớt lớn, không dùng nấu lại nên cần làm cho tinh thểđường hấp thụ phần đường trong hỗn hợp dịch cao nhất, thời gian trợ tinh 18 ÷ 24h

Hình 3.9: Thiết bị kết

tinh ống ruột gà1 Thân thiết bị

321

1 Thân thiết bị 2 Trục

3 Bộ phận truyền động

Hình 3.10: Thiết bị kết tinh loại đĩa khuyết 4 Đĩa khuyết

2.4.3.3 Ly tâm:

Mục đích: Do trên bề mặt tinh thể sau khi kết tinh vẫn còn một lượng mật chưa

kết tinh hết nên ta cần tách ra khỏi tinh thể bằng lực li tâm trong các thùng quay với tốc

độ cao Sau li tâm ta nhận được đường và mật cái Nhiệt độ đường non là: 55oC 1 Ống nối dưới của vỏ; 2 Các trục dỡ

3 Cơ cấu dể hấp; 4 Cơ cấu rửa; 5 Cơ cấu khoá chuyền của nắp; 6 Nắp vỏ

7 Khu các ổ trục; 8 Khu dẫn động; 9 Động cơ điện; 10 Khớp nối bằng cao su11 Phanh đai; 12 Bộ giảm xóc bằng cao su 13 Khu dẫn động; 14 Trục; 15 Khoá điều khiển

16 Vỏ; 17 Rôto; 18 Côn khoá; 19 Đáy vỏ 20 Khớp tháo; 21 Bộ phân tụ

Hình 3.11: Máy li tâm gián đoạn

Chu kì li tâm Bảng VI-1, 186, 4: Đường non A: 9-10 phút; đường non B: khoảng 10 phút;

đường non C: 16-20 phút Tốc độ li tâm: 282, 4; li tâm gián đoạn: v = 975 v/ph; li tâm liên

cao hơn do đó cần thời gianly tâm dài hơn và tốc độ lytâm cao hơn, đều đặn nêndùng thiết bị ly tâm liên tục,mục đích là để phân mậtmột cách triệt để

Hình 3.12: Máy li tâm

liên tục

2.4.3.4 Sàng lắc: Làm

khô một phần và làm cho đường rời ra dễ sấy, vận chuyển dến thiết bị sấy.

Dùng sàng lắc có cấu tạo là một máng rung bằng kim loại ghép lên những thanhrung nghiêng có đệm 2 đầu bằng cao su Hình VI – 5, 268, 4

1 Mặt sàng 2 Maniven

3 Bánh xe lệch tâm

H ình 3.13: Sàng lắc2.4.3.6 Sấy đường:

Sấy đường nhằm làm cho đường thành phẩm bóng sáng và khô không bị biến chất khibảo quản Dùng thiết bị máy sấy thùng quay dạng nằm ngang, thùng quay với tốc độ 3,8vòng / phút, Máy sấy đặt nghiêng so với mặt đất 2-3o

2.4.3.7 Sàng làm nguội và phân loại:

Nhằm đảm bảo cho hạt đường khô và không bị vón cục khi đóng bao Nhờ hệthống sàng này mà những hạt đã đạt kích thước sẽ được đóng bao, còn những hạt chưađủ kích thước thì được đưa đi nấu lại

2.4.3.9 Cân -đóng gói -bảo quản: Nhằm phân phối lượng đường vào bao theo

đúng khối lượng, thông thường bao khoảng 50 kg, sau đó tiến hành chất thành đống

2.5 Tiêu chuẩn đường thành phẩm RS:

2.5.1 Các chỉ tiêu cảm quan của đường RS

Tinh thể màu trắng ngà đến trắng Khi pha vào nước cất chodung dịch tương đối trong

2.5.2 Các chỉ tiêu hoá lý của đường thành phẩm:

Hạng 1 Hạng 2

2 Hàm lượng đường khử, % khối lượng không lớn hơn 0.1 0.153 Tro dẫn điện ,% khối lượng, không lớn hơn 0.07 0.14 Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105 oC trong 3 giờ, %

khối lượng không lớn hơn

PHẦN III: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

Các thông số ban đầu (Theo nhiệm vụ thiết kế được giao):Hàm lượng các chất có trong cây mía: Đường sacaroza: 12,5%

Chất không đường:3% Xơ: 11,2%

Một số thông số khâc: Năng suất nhă mây: 1900 tấn mía/ngăy Hiệu suất ĩp: 97,2%

GP bê: 76%

Nước thẩm thấu: 25% Độ ẩm bê: 49,5%

= 100 x 3% = 3 (T) - Kl chất tan trong mía = Kl đường trong mía + Kl chất không đường

= 12,5 + 3 = 15,5 (T)

- Kl đường ĩp được = Kl đường trong mía x hiệu suất ĩp =12,5 x 97,2% = 12,15 (T)

3.1.2 Bê mía:

- Kl đường trong bê = Kl đường của mía - Kl đường ĩp được = 12,5 – 12,15 = 0,35 (T)

- Kl chất khô của bê =độkhốitinhlượngkhiếtđườngnướcépcủacuốibãx100 =0,3576 x100 = 0,46 (T)- Kl bê: =

xoKLbêcuakhôchđt Kl

= 0,46 100-49,511,2 x100=23,089 (T)- Phần trăm bê so với mía =klklmíabãép x100 =23,089100 x100 = 23,089 %

3.1.3 Nước thẩm thấu:

- Kl nước thẩm thấu = Kl mía ĩp x % nước thẩm thấu = 100 x 25% = 25 (T)

3.1.4 Nước mía hỗn hợp:

- Kl nước mía hỗn hợp = Kl mía ĩp + Kl nước thẩm thấu - Kl bê = 100 + 25 – 23,089 = 101,911 (T)- Kl đường trong NMHH = Kl đường trong mía - Kl đường trong bê = 12,5 – 0,35 = 12,15 (T)

- Kl chất khô trong NMHH = Kl chất khô mía - kl chất khô bê = 15,5 – 0,46 = 15,04 (T)

- Độ tinh khiết của NMHH = KlKlchấtđườngkhônướcnướcmíamíahỗnhỗnhợphợpx100 = 15,0412,15x100 = 80,785 %

- Nồng độ chất khô NMHH:(Bx) = Kl chấtKl nướckhônướcmíahỗnmíahợphỗnhợpx100 = 101,91115,04 x100 = 14,758%

3.2.1 Tính lượng lưu huỳnh và SO2:

Với phương pháp SO2 axit tính lượng lưu huỳnh cần dùng là 0,05-0,09% so vớinước mía Theo thực tế sản xuất người ta thường chọn giá trị 0,08%.139, 4.

Giả sử hiệu suất thông SO2 đạt 100 % - Lưu huỳnh:

Kl lưu huỳnh = kl mía ép %lưu huỳnh sử dụng = 100 x 0,08 % = 0,08 (T)- SO2: Ta có: S + O2 = SO2

32 64

=> Khối lượng SO2 = 0,08 x 2 = 0,16 (T)

Lượng SO2 thông lần1dùng 3/4 tổng lượng SO2

Lượng SO2 thông lần1= 0,16 x 3/4 = 0,12 (T)=> Lượng SO2 thông lần 2 = 0,16 - 0,12 = 0,04 (T)

3.2.2 Tính vôi và sữa vôi:

Lượng vôi có hiệu so với mía: 0,14 - 0,18%, 21, 5.Theo thực tế sản xuất chọn: 0,148%

- Kl vôi cần = Kl mía ép x

100hiêucóCaOKL

- Khối lượng sữa vôi = %KLCaO voi = 0,1859,28 x 100 = 1,99 (T)

- Kl nước trong sữa vôi = kl sữa vôi - kl vôi = 1,99 – 0,185 = 1,805 (T)- Thể tích sữa vôi =

d vôisuaKL

= 1,0741,99 = 1,853 (m3)- Trong sản xuất người ta chia 2 giai đoạn :

+ Gia vôi sơ bộ: dùng 1/5 tổng lượng vôi

Kl vôi dùng gia vôi sơ bộ = 0,185 x 1/5 = 0,037 (T) Kl sữa vôi dùng gia vôi sơ bộ = 1,99 x 1/5 = 0,398 (T) + Gia vôi trung hoă: dùng 4/5 tổng lượng vôi

Kl vôi dùng trung hoă = 0,185 x 4/5 = 0,148 (T) Kl sữa vôi dùng trung hoă = 1,99 x 4/5 = 1,592 (T)

3.2.3 Nước mía hỗn hợp gia vôi sơ bộ (NMHH sau GVSB)

- Khối lượng nước mía hỗn hợp = 101,911 (T).

- Khối lượng NMHH sau GVSB = Kl nước mía hỗn hợp + Kl sữa vôi dùng GVSB = 101,911 + 0,398 = 102,309 (T)

- Kl chất tan trong NMHH sau GVSB = Kl chất tan trong NMHH + Kl vôi = 15,04 + 0,037 = 15,077(T) - % chất tan NMHH sau GVSB:

=khốilượngchất tan khốilượngnước nướcmíamía hỗn hợp hỗn hợpkhốisaulượnggia vôichất tan sơ bộtrongCaO x100

=15,04102,309 0,037x 100 = 14,737 %

- % đường sacaroza trong nước mía hỗn hợp sau gia vôi sơ bộ:

=khốikhốilượnglượng nướcđườngmía trong hỗn hợp nướcsaumíagia hỗn hợp vôisơ bôx 100 = 102,30912,15 x 100 =11,876%

x 100 = 14,837%Bx = 14,837% =>  = 1058(kg/m3), [57, 8].

- Thể tích NMHH sau thông SO2 lần 1 =

1lần SO

thôngsau

hỗn hợpmía

- Thể tích NMHH sau trung hoà =KlNMHHsau trung hòa

Trong quá trình lọc người ta cho bã nhuyễn vào làm chất trợ lọc Lượng bãnhuyễn bằng 1% so với khối lượng mía Độ ẩm bã 49,5 %.

- Kl bã nhuyễn cho vào bùn = 100 x 1% = 1 (T).- Kl nước trong bã nhuyễn = 1 x 49,5% = 0,495 (T).- Kl chất khô trong bã nhuyễn = 1 – 0,495 = 0,505 (T) - Khối lượng nước rửa:

Nước rửa bùn lọc so với bùn lọc 100 - 200%, 24, 5 Chọn 150%Kl nước rửa = kl bùn lọc x 150% = 2,5 x 150 % = 3,75 (T)

- Kl đường tổn thất trong bùn khô:

Hăm lượng đường tổn thất trong bùn khô chiếm khoảng 1 ÷ 1,5% chất khô trong bùn Chọn 1,6%

Kl đường tổn thất theo bùn = 0,75 x 1% = 0,0075 (T)

Tổn thất đường không xâc định so với đường trong mía: 0,4 - 0,6 % Chọn 0,4 % Kl đường tổn thất không xâc định = 12,5 x 0,4 % = 0,05 (T)

3.2.9 Nước mía sau lắng -lọc:

- Kl nước mía lắng trong = Kl NMHH sau trung hoă – Kl nước bùn = 104,021 – 20,804 = 83,217 (T).

- Kl nước lọc trong = Kl nước bùn + kl bê nhuyễn + kl nước rửa - kl bùn lọc = 20,804 + 1 + 3,75 – 2,5 = 23,054 ( t).

- Kl nước mía sau lắng lọc (chỉ trong) = Kl nước lắng trong + Kl nước lọc trong = 83,217 + 23,054 = 106,271 (T)

- KL chất tan trong chỉ trong = Kl chất khô trong NMHH sau trung hoă - Kl chất khô tâch ra do lắng lọc = 15,345 - 0,75 = 14,595 (T)

- Kl đường trong chỉ trong = Kl đường trong NMHH - Kl đường tổn thất trong bùn - Kl đường tổn thất không xâc định = 12,15 – 0,0075 - 0,05 = 12,093 (T)- % chất tan trong chỉ trong (Bx) = Kl chấtKl khônướctrongchètrongchètrong x 100

= 106,27114,595 x 100 = 13,733(%)Bx = 13,733 % =>  = 1053 (kg/m3) , [57, 8].

- Thể tích chỉ trong = KLchỉ trong = 106,2711,053 = 100,922 (m3)

- % đường trong chỉ trong = Kl đươngKl nướctrongchèchètrongtrongx 100 = 106,27112,093 = 11,379 (%).

- Độ tinh khiết của chỉ trong =

trongchỉ trongduong%

- Tổn thất đường do bốc hơi hay rò rỉ 0,008%: 12,093 – 0,008 = 12,085 (tấn).

- % đường sacaroza trong mật chỉ = Khốilượngkhốiđườnglượngsacmật trongchèmật chè x 100 = 12,08524,324 x 100 = 49,683 (%).

- Độ tinh khiết của mật chỉ = Thành phâön đườngBx mật sacchè trongmật chè x 100 = 49,68360 x 100 = 82,805 (%).

Với Bx = 60% =>  = 1,28873 tấn/m3, [57, 8].- Thể tích mật chỉ = KLche dac = 24,3241,289 = 18,874 (m3)

- Bx mật chỉ sau thông SO2 lần 2 = Kl chất tan klchèđặt mật sauchè thôngsau thôngSO lần IIlần II2

x 100 = 14,63524,364 x 100 = 60,068(%).

kiểm tralọc

sau chèmật

kiểm tralọc

sau chèmật chất tan lượng

= x10024,16414,555

=60,234(%)

Bx = 60,234  = 1290,1106(kg/m3), [64, 8].- Độ tinh khiết mật chỉ sau lọc kiểm tra

= x100kiểm tralọc

sau chèmật chất tan lượng

kiểm tralọc

sau chèmật đườnglượng

= 14,55512,077x100 =82,975 (%)

- Chính lệch độ tinh khiết trước vă sau lăm sạch = Độ tinh khiết mật chỉ - độ tinh khiếtnước mía hỗn hợp = 82,975 - 80,785 = 2,19 (%)

- Hiệu suất lăm sạch:

khiếttinhđộ-(100trongmianước của

tinhđộ-trongmíanước của

= 82,975(100 - 80,785)x10080,785)

100(82,975

10 Thể tích nước mía sau trung hoă 98,319m3 1868,061

21 Thể tích mật chỉ sau thông SO2 lần 2 18,901m3 359,119

23 KL mật chỉ sau lọc kiểm tra 24,164 459,116

25 Độ tinh khiết mật chỉ sau lọc kiểm tra 82,975

3.3 Nấu đường:

Dựa văo độ tinh khiết, nồng độ chất khô của sản phẩm vă nguyín liệu, 263, 4.

Chọn câc giâ trị AP, Bx của nguyín liệu vă bân thănh phẩm, thănh phẩm như sau:

Chọn phương phâp nhđn chĩo để tính cđn bằng vật chất công đoạn nấu Khi nấu

người ta thường dùng mật nguyín liệu có độ tinh khiết cao vă mật nguyín liệu có độ tinh khiết thấp để nấu đường non.

- Lượng đường A cần nấu:

G1 = ApApmat cát Ache- Ap- Apmat rimật rỉx100 = 82,97599,75--2828x100 = 76,62 (T).- Khối lượng mật rỉ: G2= 100 - G1 = 100 – 76,62 = 23,38 (T).

3.3.2 Tính đường non C:

- Lượng non C cần nấu: G3 =G2 x ApApcát cát CC-- Ap Ap non mật rỉC = 23,38 x 8383--5728= 49,457(T).

- Lượng cât C sản xuất được: G4 = G3 - G2 = 49,457 - 23,38 = 26,077 (T).- Lượng giống C nấu non C: chiếm 22 % so với non C, [249, 4].

- Lượng giống C nấu non C: G5 = G3

- Lượng mật chỉ nấu giống C:

G6 = ApApgiongmat cheC-- Ap Ap nguyen A nguyen Ax G5 = 82,97574-62-62x 10,881 = 6,225 (T)- Lượng nguyín A nấu giống C: G7 = G5 – G6 = 10,881 – 6,225 = 4,656 (T).- Lượng mật B nấu non C:

G8 = G5 x ApApgiống non CC- Ap- Apmật non BC= 10,881 x

= 10,881(T).

- Lượng non C cần nấu thím:

G9 = G3 - (G5 + G8) = 49,457 - (10,881 + 10,881) = 27,696 (T).- Lượng nguyín A cần nấu thím non C:

G10= G9  ApAp nguyên A non C- Ap- Apmật mật BB= 27,696

= 21,402 (T).- Lượng mật B cần nấu thím non C: G11 = G9 – G10= 27,696 - 21,402 = 6,295 (T).

Bảng 3.4: Tổng kết nguyín liệu nấu non C

Nguyín liệu Kl chất khô (T) Ap (%) Kl đường (T)

- Lượng non B cần nấu:

G12 = ( G8+G11)ApApcát cát BB-- Ap Ap non mật BB= 17,175  9292--6840 = 37,213 (T).- Lượng cât B: G13 = G12 - (G8 + G11)= 37,213 – (10,881 + 6,295) = 20,038 (T).- Lượng giống B cần nấu non B

Lượng giống B đối với non B khoảng 25% so với khối lượng non B G14 = G12

= 37,213  

9,303 (T).Dùng nguyín A vă mật chỉ để nấu giống B

- Lượng mật chỉ nấu giống B:

G15 = G14 ApApgiốngmat cheB-- Ap Aploangloang A A= 9,303 82,97574-72-72 = 1,695 (T).- Lượng nguyín A nấu giống B: G16 = G14 – G15 = 9,303 - 1,695 = 7,608 (T).

- Lượng nguyín A nấu non B:

G17 = G14Ap non B- Ap nguyên AB non Ap-BgiốngAp

= 9,3037468-6268 = 9,303 (T).- Lượng non B cần nấu thím:

G18 = G12 - (G14 + G17) = 37,213 - (9,303 + 9,303) = 18,606 (T).Để nấu thím non B ta dùng nguyín A vă loêng A.

- Lượng loêng A nấu thím:

G19 = G18 x ApAploang non B A- Ap- Ap nguyen A nguyen A= 18,606 x

= 11,164 (T)- Lượng nguyín A nấu non B: G20 = G18- G19 = 18,606- 11,164 = 7,442 (T)

Bảng 3.5 Bảng tổng kết nguyín liệu nấu non B

Nguyín liệu KL chất khô (tấn) Ap (%) KL đường (tấn)

= 76,62 x 52100

= 147,347 (T).

- Lượng mật nguyín A vă loêng A: G22 = G21 - G1 = 147,347 - 76,62 = 70,726 (T).- Lượng mật nguyín A nấu non B non C: G23 = 26,057 + 16,746 = 42,803 (T).- Lượng mật A2 dùng để nấu B = 18,772 (T).

- Lượng loêng A nấu non A:

G24 = G22 – (G23 + 18,772) = 70,726 – (42,803 + 18,772) = 9,152 (T).- Lượng đường hồ B:

G25 = G13 x ApAp hoicat BB-- Ap Apmật mật chèchè= 20,038 x 8492--82,97582,975= 22,535 (T).- Lượng mật chỉ để lăm đường hồ B: G26 = G25 – G13 = 22,535 - 20,038 = 2,497 (T)- Lượng mật chỉ nấu non A: G27 = 100 – (G6 + G15 + G26 )

= 100 – (6,225 + 1,695 + 2,497) = 89,593 (T).- Lượng đường hồi dung C nấu non A = 26,077 (T).

- Độ tinh khiết loêng A: Ap =

 x ( Aphhợp - Ap nguyín A) + AP nguyín A Với Aphhợp = (ApnonA – k x Apcât A)/(1 – k)

Bảng 3.6 Bảng tổng kết nguyín liệu nấu non A

Nguyín liệu KL chất khô (tấn) Ap (%) Kl đường (tấn)

= 83,7(%), (phù hợp giả thiết)

KHỐI LƯỢNG CÂC THĂNH PHẦN TÍNH THEO NĂNG SUẤT NHĂ MÂY:

Theo công thức: G =

AX

 60,234

(tấn), [264, 4].

Xi: Lượng chất khô sản phẩm tính theo 100 tấn chất khô mật chỉ, (tấn).x: Lượng mật chỉ so với 100 tấn nguyín liệu, (tấn) X = 24,164 (tấn).Ci: Nồng độ chất khô của câc sản phẩm, (%).

A: năng suất nhă mây, (tấn/ngăy) A= 1900 tấn/ngăy.G:Khối lượng sản phẩm vă bân sản phẩm, (tấn).

Bảng 3.7 Bảng tổng kết công đoạn nấu đường

TT Hạng mục

Tính cho 100 T chất khô (T)

Tính theo năng suất 1900 T/ngày

6 Lượng chè nấu giống C 82,975 60,234 6,225 28,580

PHẦN IV: CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG

Hình 4.1: Sơ đồbốc hơi áp lực - chân không 4 hiệu

E1:Lượng hơi thứ bốc ra từ hiệu 1 dùng gia nhiệt lần 3 (Kg/h).E2: Lượng hơi thứ bốc ra từ hiệu 2 dùng gia nhiệt lần 2 (Kg/h).E3: Lượng hơi thứ bốc ra từ hiệu 3 dùng gia nhiệt lần 1 (Kg/h).

R1: Lượng hơi thứ bốc ra từ hiệu 1 dùng cho nấu đường A, B, C (Kg/h).R2: Lượng hơi thứ bốc ra từ hiệu 2 dùng cho nấu giống B, C (Kg/h).D0: Hơi sống vào hiệu 1 (Kg/h).

Wi: Lượng hơi thứ bốc ra từ các hiệu i=1(4), (Kg/h).W: Tổng lượng hơi thứ bốc ra ở hiệu 4 hiệu (Kg/h).Gđ, Gc: Lượng dung dịch đầu, cuối (Kg/h).

Xđ, Xc: Nồng độ dung dịch đầu và cuối (Kg/h).

4.1.1 Lượng nước bốc hơi của quá trình cô đặc:

W= (1)

G  , 191, 4

Gđ = 2019,149 (tấn /ngày) = 84131,208(kg/h), Xđ = 13,733%, (CBVC), Xc = 60%Thay số vào ta có: W = 64874,977(kg/h).

Giả sử lượng nước bốc lên ở các hiệu theo tỉ lệ:Hiệu I

Hiệu II

Hiệu III

Hiệu IV Hơi sống Do

=> W1 = 5406,248 x 5,44 = 29409,989(kg/h) W2 = 5406,248 x 3,45 = 18651,556(kg/h) W3 = 5406,248 x 1,95 = 10542,184(kg/h) W4 = 5406,248 x 1,16 = 6271,248(kg/h)

Nồng độ Bx ở các hiệu được tính theo: Bxi = ( 4 Wi)1

, (57, 4)Bxi = nồng độ chất khô ở hiệu thứ i (%)

Bảng 4.1: Lượng nước bốc hơi và nồng độ Bx các hiệu trong quá trình cô đặc

Lượng nước bốc hơi, Wi (Kg/h) 29409,989 18651,556 10542,284 6271,248Nồng độ ở các hiệu, Bxi (%) 21,114 32,032 45,260 60

4.1.2 Xác định áp suất và nhiệt độ mỗi nồi :

Gọi Po: là áp suất hơi đốt vào hiệu I (P0 = 2 ÷ 3 at) Chọn Po = 2,8 at.P1, P2, P3: áp suất hơi đốt vào các hiệu 2, 3, 4.

P4: áp suất hơi thứ hiệu 4 đi vào tháp ngưng tụ (P4 = 0,2  0,3at) Chọn P4 = 0,3 at.Hiệu số áp suất của cả hệ thống là: P = Po – P4 = 2,8 - 0,3 = 2,5 at

Chọn phân phối hiệu số áp suất:

 P1 :  P2 :  P3 :  P4 = 1140 = 1040,3= 940,7= 409=>  P1 = 2,5 x 1140 = 0,69 = Po - P1  P1 = Po - P1 = 2,11

 P2 = 2,5 x 40

= 0,64 = P1 - P2  P2 = P1 - P2 = 1,47 P3= 2,5 x 940,7 = 0,61 = P2 - P3  P3 = P2 - P3 = 0,86 P4 = 2,5 x 409 = 0,56 = P3 - P4  P4 = P3 - P4 = 0,3 at

Căn cứ vào tỉ số phân phối áp suất Ta xác định được áp suất, nhiệt độ của hơithứ và hơi đốt Cho tổn thất nhiệt độ của hơi trên đường ống là 10C.

Bảng 4.2: Bảng áp suất hơi và nhiệt độ tương ứng của các hiệu bốc hơi:

P (at) t(0C) P (at) t(0C) P (at) t (0C) P (at) t(0C) P (at) t(0C)Hơi

đốt 2,8 130,2 2,11 121,1 1,47 110,1 0,86 94,9

0,3 68,7Hơi

thứ 2,19 122,1 1,52 111,1 0,89 95,9 0,313 69,7

4.1.3 Xác định tổn thất nhiệt độ trong quá trình bốc hơi:

4.1.3.1 Tổn thất do tăng nhiệt độ sôi:( ∆’i)

Dựa vào nhiệt độ hơi thứ và nồng độ dung dịch đường ở các hiệu bốc hơi.(Tra bảng 2.8, 198, 4), ta có:

Bx1 = 21,114 % =>  ‘

1 = 0,440C Bx2 = 32,032% =>  ‘

2 = 0,820C

Bx3 = 45,260 % =>  ‘

3 = 1,60C Bx4 = 60 % =>  ‘

4 = 2,70C ’ =  ‘

1 +  ‘2 +  ‘

t(P+∆P): Nhiệt độ sôi dung dịch ứng với áp suất P + ∆P.

tP: Nhiệt độ sôi dung dịch ứng với áp suất P trên bề mặt dung dịch ∆P = ρ.h 10-4/2 (at), ρ: Khối lượng riêng dung dịch (kg/m3)

h: chiều cao cột chất lỏng từ giữa ống (m) Chọn h = 1mBảng 4.3: Hiệu số áp suất.

Hiệu Nồng độ Bx (%) Khối lượng riêng ρ (kg/m3) ∆P (at)

Hiệu III: 0,89 + 0,0603 = 0,950 (at)Hiệu IV: 0,313 + 0,064 = 0,377 (at)