Dây chuyền công nghệ sản xuất đường thô bằng phương pháp cho vôi phân đoạn

MỤC LỤC

Động học của quá trình kết tinh đường

• Sự lớn lên của tinh thể: Các phân tử đường khuếch tán đến bề mặt mầm tinh thể và kết tinh làm tăng kích thước của tinh thể đường. Quá trình kết tinh có ý nghĩa rất quan trọng, do đó chúng ta cần kiểm soát tốt quá trình này để nấu đường đạt hiệu suất cao.

CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

Chọn phương pháp sản xuất : 1. Chọn phương pháp lấy nước mía

    So sánh hai phương pháp trên, phương pháp khuếch tán có nhiều ưu điểm hơn như tiêu hao năng lượng thấp, chi phí đầu tư giảm, khả năng thu hồi đường cao hơn so với phương pháp ép, tuy nhiên việc sử dụng nước khuếch tán làm tăng khối lượng nước mía gây khó khăn cho quá trình cô đặc, thời gian cô đặc kéo dài dể gây nên sự chuyển hoá đường và các phản ứng caramen làm đậm màu nước mía. Trong điều kiện nước ta hiện nay việc áp dụng phương pháp khuếch tán là chưa thật sự thích hợp, trình độ sản xuất của công nhân còn thấp, chưa có chuyên gia vận hành hệ thống khuếch tán, trong quá trình vận hành sẽ không tránh khỏi sự hư hỏng sẽ rất khó để điều chỉnh và sữa chữa.

    Dây chuyền công nghệ sản xuất đường bằng phương pháp cho vôi phân đoạn

    Trong sản xuất người ta thường áp dụng hai chế độ nấu đường, chế độ nấu gián.

    Thuyết minh dây chuyền công nghệ

      Nước thẩm thấu được dùng để thẩm thấu ở máy ép 3, nhiệt độ nước rửa 45÷ 47oC, nước thẩm thấu cho máy 1 và 2 là nước mía thu từ hệ ép 3 và 4.Nước mía hỗn hợp là nước thu được từ 2 máy đầu tiên sẽ được đưa đi xử lý sơ bộ qua các bộ phận lọc sàng cong nhằm tách bã vụn rồi qua cân định lượng để tiếp tục đi vào công đoạn làm sạch tiếp theo. Sau khi lắng một phần đường tổn thất theo nước bùn cần tiến hành lọc để thu hồi hết đường.Thiết bị lọc chân không có nhiều ưu điểm và được sử dụng khá phổ biến hiện nay, toàn bộ quá trình lọc, rửa, xả bùn được thực hiện liên tục, tỉ lệ bùn lọc thấp, hiệu quả thu hồi đường cao tới 90 ÷95%, quản lý và thao tác dễ dàng, giảm nhân công lao động.

      Sơ đồ ép 4 hệ được mô tả theo hình 2.1.
      Sơ đồ ép 4 hệ được mô tả theo hình 2.1.

      CÂN BẰNG VẬT CHẤT

      Tính toán công đoạn ép. (Tính toán cơ sở cho 100 tấn mía)

        - Khối lượng đường trong NMHH = KL đường mía - KL đường bã KL đường trong bã.

        Bảng 4.1: Tổng kết cân bằng vật chất công đoạn ép
        Bảng 4.1: Tổng kết cân bằng vật chất công đoạn ép

        Tính toán công đoạn làm sạch

          Trong quá trình lọc người ta bổ sung bã nhuyễn vào làm chất trợ lọc, lượng bã nhuyễn sử dụng là 1% so với mía, độ ẩm bã nhuyễn là 48,5 %. KL đường trong mật chè sau LKT KL chất tan của mật chè sau LKT.

          Bảng 4.2: Tổng kết cân bằng vật chất làm sạch và bốc hơi.
          Bảng 4.2: Tổng kết cân bằng vật chất làm sạch và bốc hơi.

            CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG

            • Cân bằng nhiệt cho hệ cô đặc nhiều nồi
              • Cân bằng nhiệt cho nấu đường
                • Cân bằng nhiệt cho hệ bốc hơi : 1. Tính lượng nước bốc hơi
                  • Nhiệt dùng cho các yêu cầu khác

                    Hơi của hiệu trước làm hơi đốt cho hiệu sau, và tổn thất nhiệt độ theo đường ống dẫn vào các hiệu là 1oC. Trong quá trình hơi thứ đi từ hiệu này sang hiệu tiếp theo sẽ có sự tổn thất nhiệt độ trên đường ống dẫn. Trong thực tế nấu đường nhiệt độ nguyên liệu nấu và nước chỉnh lý bao giờ cũng lớn hơn nhiệt độ sôi của dung dịch đường là 3 ÷ 5oC.

                    Theo phương pháp đơn giản: Phương pháp này dựa trên giả thuyết rằng 1kg hơi đốt làm bốc hơi 1 kg hơi nước. Trong sản xuất đường các công đoạn gia nhiệt khác ít được chú ý nhiều do tiêu tốn không lớn lượng hơi dùng cho mục đích gia nhiệt.

                    Bảng 5.1: Hơi thứ và nồng độ chất khô của nước mía ở các hiệu
                    Bảng 5.1: Hơi thứ và nồng độ chất khô của nước mía ở các hiệu

                    TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ

                    • Chọn bộ máy ép
                      • Máy băm
                        • Thiết bị cô đặc
                          • Thiết bị lọc kiểm tra
                            • Thiết bị trợ tinh

                              - Phần nghiêng: Phần nghiêng được đặt sau băng chuyền ngang, nằm nghiêng so với mặt đất một góc là 17 – 21o nhằm chuyển mía lên hệ máy ép. Hiện nay máy băm là thiết bị không thể thiếu trong các nhà máy đường, được sử dụng để băm mía thành những mảnh nhỏ, phá vỡ các tế bào mía và san mía thành lớp. Cân được sử dụng trong nhà máy phục vụ cho việc định lượng chính xác khối lượng nước mía, khối lượng đường…chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo.

                              Với: K là hệ số truyền nhiệt được tính theo công thức thực nghiệm của Thuỵ Điển như sau: K = tc. - Nồi nấu C có bề mặt truyền nhiệt lớn nhất, nên chọn để tính kích thước chung cho các nồi nấu còn lại.

                              Bảng 6.3: Kết quả tính bề mặt truyền nhiệt ở các hiệu
                              Bảng 6.3: Kết quả tính bề mặt truyền nhiệt ở các hiệu

                              TÍNH XÂY DỰNG

                              Số công nhân viên trong nhà máy

                                Để giảm chi phí trong việc thuê công nhân, nhà máy tuyển một bộ phận lao động hợp đồng ngoài số lao động chính. Số công nhân hợp đồng lấy 30% so với lượng công nhân trực tiếp sản xuất. Chọn loại xe vận chuyển mía là loại KAMAX, có rơ-mooc, trung bình mỗi xe chở được 22 tấn, mỗi ngày vận chuyển được 6 chuyến.

                                Các công trình xây dựng của nhà máy : 1. Phân xưởng chính

                                • Khu vực xây dựng ngoài phân xưởng : 1 Kho chứa đường thành phẩm

                                  Ngoài ra các sàn lững được chống đỡ bằng các dầm chính và các dầm phụ bằng thép được đặt dọc và ngang theo các cột. Nước sau khi được lấy từ sông sẽ được đưa qua bộ phận xử lý rồi mới cho vào sản xuất. Khu lò hơi thường đặt cuối hướng gió chủ đạo nên được xây dựng sau khu sản xuất chính.

                                  Tính nhà ăn cho 75% số cán bộ và công nhân của nhà máy trong ca đông nhất. Tính cho số cán bộ và công nhân trong ca đông nhất có xe gửi trong nhà máy: 126 người.

                                  Bảng 6.2: Tổng kết các công trình xây dựng của nhà máy
                                  Bảng 6.2: Tổng kết các công trình xây dựng của nhà máy

                                    TÍNH HƠI - NƯỚC

                                    Tính hơi

                                      Dùng dầu FO, theo quy chuẩn cứ 1,5 kg dầu tạo ra 1 tấn đường thành phẩm.

                                      Tính nước

                                        Ðây là nước do hơi đốt của thiết bị trao đổi nhiệt ngưng tụ lại, thường là nước nóng rất sạch, nhất là nước ngưng của nồi cô đặc đầu tiên cũng như nước ngưng của các thiết bị dùng hơi trực tiếp từ lò hơi. Nước ngưng của các thiết bị trao đổi nhiệt dùng hơi thứ hiệu cô đặc, có chứa một lượng nhỏ NH3, đường,. Ðây là hỗn hợp nước làm lạnh và nước ngưng tụ của hơi thứ ở công đoạn nấu.

                                        Nước này có thành phần của nước lắng trong (nước làm nguội ) và nước do hơi thứ mang ra, có một lượng nhỏ đường, NH3,. Nước thải của nhà máy đường bao gồm : Bảng 8.6: Khối lượng nước thải của nhà máy.

                                        Bảng 8.5: Tổng kết lượng nước ngưng tụ sử dụng của nhà máy
                                        Bảng 8.5: Tổng kết lượng nước ngưng tụ sử dụng của nhà máy

                                        KIỂM TRA SẢN XUẤT 9.1. Kiểm tra sản xuất

                                        Xác định một số chỉ tiêu

                                        • Phân tích trong phòng thí nghiệm

                                          Lấy mẫu phân tích, sau khi lọc hết chất lơ lửng, trộn đều, cho một ít tráng rửa dụng cụ, ống đong, chiết quang kế rồi cho dung dịch cần đo vào ống đong. Dựa vào tính chất chiết quang (Làm quay mặt ánh sáng phân cực) của dung dịch đường, để đo thành phần đường tổng số trong mẫu: đường Sachacarose và Glucose chuyển sang phải, đường Fructose chuyển sang bên trái. Mẫu vừa đo Bx ở trên, ta lấy 25ml cho vào bình định mức 100ml, điều chỉnh nước cất đến vạch định mức, lắc đều và cho vào buret 50ml để chuẩn độ.

                                          - Khi nhỏ Xanh Mêtylen vào bình tam giác có màu đỏ hoặc hơi đỏ lập tức biến màu xanh, nhỏ thêm dung dịch đường vào thì màu xanh biến thành màu tím, tức. Cân 50g đường trên cân phân tích vào cốc thuỷ tinh 100ml, hoà tan với nước cất rồi cho vào bình định lượng 100ml, tráng rửa sạch cốc và chuyển vào bình, điều chỉnh nước cất đúng vạch, lắc đều, lọc hút chân không, dung dịch ban đầu dùng để tráng cốc, dung dịch lọc tiếp theo cho vào Cuvet1/2 để đo độ màu, chỉnh bước sóng 420ml rồi đọc số hiện trên máy, dùng Refactometer cho vào 3 giọt dung dịch lọc ở trên.

                                          AN TOÀN LAO ÐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP

                                          • An toàn lao động

                                            , cần phải có vỏ bảo vệ chắn chắc, cần có khoảng cách an toàn khi làm việc, cần kiểm tra kỹ thuật an toàn trước khi sử dụng và định kỳ kiểm tra mức độ an toàn của thiết bị, đường ống dẫn hơi phải đặt cao 3t4,5(m), sát tường hoặc dọc theo cột, phải có lớp bảo ôn đồng nhất để dễ phân biệt và dùng đúng quy định của nhà máy. Trương Thị Minh Hạnh cùng với sự tìm tòi, học hỏi và góp ý từ bạn bè, em đã cơ bản hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình.Đây là nhà máy có năng suất khá cao rất phù hợp với tình hình kinh tế và qui mô sản xuất ở nước ta hiện nay, hạn chế một lượng lớn đường thô nhập khẩu ngày càng nhiều vào nước ta. Trong quá trình thiết kế, tính toán thực hiện đồ án đã giúp em hiểu biết thêm về các vấn đề: lựa chọn phương án xây dựng qui trình và bố trí lắp đặt máy móc thiết bị tương đối hợp lý, phần lớn đầu tư thiết bị đồng bộ tự động và ứng dụng các phương pháp làm sạch, đặc biệt là phương pháp vôi phân đoạn được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy đường của nước ta vì quá trình công nghệ và thiết bị tương đối đơn giản, dễ thao tác.

                                            Song đối với bản thân, đây là một dịp tốt để ôn lại những kiến thức đã học, vận dụng giữa lý thuyết và thực tế làm việc, để hình thành tổng quan về thiết kế nhà máy thực phẩm nói chung và nhà máy đường nói riêng. Đỗ Văn Đài, Nguyễn trọng Khuụng, Trần Quang Thảo, Vừ Thị Ngọc Tươi, Trần Xoa, Cơ sở các quá trình và thiết bị công nghệ hóa học tập II - Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội-1982.