Thiết kế nhà máy chế biến đường mía hiện đại sản xuất đường RS với năng suất 1900 tấn mía/ngày

MỤC LỤC

Làm sạch và cô đặc nước mía

    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 dụng của ion Ca2+ đối với chất nguyên sinh tế bào vi sinh vật. Để kết tủa CaSO3 và CaSO4 được hoàn toàn hơn vì ở nhiệt độ cao sự hòa tan của các muối này giảm, đồng thời giảm sự tạo thành Ca(HSO3)2 hòa tan nên giảm được sự đóng cặn trong thiết bị bốc hơi và truyền nhiệt, hạn chế quá trình phát triển của vi sinh vật.

    Hình 3.3 Thiết bị lắng có cánh khuấy
    Hình 3.3 Thiết bị lắng có cánh khuấy

    TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

    Công đoạn làm sạch

      Khi nấu người ta thường dùng mật nguyên liệu có độ tinh khiết cao và mật nguyên liệu có độ tinh khiết thấp để nấu đường non.

      CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG

      • Hệ bốc hơi
        • CÂN BẰNG NHIỆT CHO NẤU ĐƯỜNG
          • CÂN BẰNG NHIỆT CHO HỆ CÔ ĐẶC
            • Lượng hơi bốc ra từ nồi 4

              Hơi thứ từ hiệu trước qua hiệu sau, qua đường ống giữa hai hiệu, chịu ảnh hưởng trở lực của đường ống làm giảm nhiệt độ. Nhiệt lượng cung cấp để đun nóng nước mía từ nhiệt độ td đến tc được tính theo công thức: Qc = β.G.C. Theo phương pháp đơn giản: Phương pháp này dựa trên giả thuyết rằng 1kg hơi đốt làm bốc hơi 1 kg hơi nước.

              Ngoài ra phương pháp này không kể đến quá trình tự bay hơi và nhiệt tổn thất ra môi trường xung quanh. Thiết lập phương trình cân bằng nhiệt cho hệ thống cô đặc 4 hiệu, không tính đến nhiệt khử nước và nhiệt tổn thất. Để đơn giản trong quá trình tính toán ta giả thuyết các loại nguyên liệu đều đươc nâng nâng lên 760C.

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

              TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHỦ YẾU

              THIẾT BỊ Ở CÔNG ĐOẠN ÉP

              • Chọn bộ máy ép
                • Bàn lùa

                  Thực tế, để đảm bảo tính lắp ráp và dự phòng ta chọn công suất động cơ các máy ép như nhau. Chọn băng chuyền mía dạng tấm, gồm những lá thép ghép kề nhau, gắn trên hệ xích đở con lăn. Chọn thiết bị lắng liên tục Door - oliver, 4 ngăn chính, 1 ngăn phân bố bên trong có cánh khuấy gạt bùn lắng.

                  - Lượng nhiệt cung cấp cho buồng đốt các hiệu: (sử dụng các số liệu được tính toán ở phần cân bằng nhiệt và cân bằng vật chất). Dựa vào thực tế và kinh nghiệm của một số tác giả đã đề ra trị số hệ số truyền nhiệt K của hệ cô đặc 4 hiệu. Để đơn giản, phù hợp điều kiện thực tế và dự phòng thiết bị khi vận hành, khi thiết kế chỉ nên chọn 1mức thiết bị, trên cơ sở đó đảm bảo nguyên tắc tổng diện tích bề mặt truyền nhiệt chọn ≥ tổng diện tích truyền nhiệt tính toán => chọn F = 1000 (m2).

                  Bảng 5.1: Chọn áp lực nén trục đỉnh theo kiểu tăng dần:
                  Bảng 5.1: Chọn áp lực nén trục đỉnh theo kiểu tăng dần:

                  THIẾT BỊ CÔNG ĐOẠN NẤU ĐƯỜNG - THÀNH PHẨM

                    Rht: Lượng hơi thứ cung cấp cho quá trình nấu đường, (Kcal/kg) iht: Hàm nhiệt hơi thứ, (Kcal/kg). Căn cứ vào kết quả tính toán, chọn nồi nấu đường mẽ kiểu tuần hoàn tự nhiên bằng ống trung tâm. Thiết bị trợ tinh cho đường non A, B, giống làm nguội tự nhiên có cánh khuấy (nằm ngang ).

                    Hệ thống làm nhuội và gia nhiệt cưỡng bức gồm những dàn ống chia thành nhiều tầng. Chọn máy sấy thùng quay, đệm ngăn bên trong, của máy sấy loại chèo nâng: Đặt nghiêng so với mặt phẳng ngang góc α = 30. Để an toàn trong quá trình sản xuất ta chọn công suất của máy sấy là: Ns = 3 (KW).

                    Bảng 5.9: kết quả tính thiết bị nấu:
                    Bảng 5.9: kết quả tính thiết bị nấu:

                    TÍNH XÂY DỰNG

                    CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CỦA NHÀ MÁY

                    • Phân xưởng chính

                      Mặt bằng phải bằng phẳng, độ dốc không quá 1%, khu đất không trũng để tránh sự ngập và đọng nước trong mùa mưa, lũ. Có kích thước và hình dáng thích hợp để dựng nhà máy và có khả năng mở rộng trong tương lai. Yêu cầu đất có độ chịu lực nền 2,5 KG/cm2 trở lên, nên xây dựng nhà máy ở vùng đất đồi có mực nước ngầm thấp, tránh khu vực có khoáng sản ở phía dưới.

                      Khu xây dựng nhà máy phải ở cuối hướng gió chủ đạo để không ảnh hưởng đến khu dân cư, khoảng cách từ nhà máy đến khu dân cư thích hợp để sự hoạt động của nhà máy ít ảnh hưởng đến sinh hoạt của người dân, cần trồng cây xanh để tạo bóng mát, giảm bụi, điều hoà không khí, đảm bảo sức khoẻ cho công nhân viên trong nhà máy. Nền nhà: có tác dụng đỡ các thiết bị chống bào mòn, chịu tác dụng lực cơ học, chịu sự ăn mòn hoá học, dể dàng vệ sinh công nghiệp. Ngoài ra còn lắp sàn lững ở khu li tâm,.Mặt sàn lợp thép tấm, một mặt nhám để chống trượt.

                        TÍNH ÐIỆN - HƠI - NƯỚC

                        TÍNH HƠI

                        • Tính điện năng tiêu thụ hàng năm

                          Điện năng dùng trong nhà máy gồm điện năng dùng cho động cơ và điện năng chiếu sáng. Trong đó: PTC : Công suất chiếu sáng tiêu chuẩn/đơn vị diện tích (W/ m2) ΣPd: Tổng công suất của các đèn (W). Chọn kiểu bố trí đèn theo mạng lưới hình vuông để tạo sự chiếu sáng đồng đều nơi làm việc.

                          HLV: Chiều cao từ sàn đến mặt bàn làm việc (m) HTr: Chiều cao từ đèn đến trần nhà (m). Chỉ tính toán với công suất động lực, với công suất chiếu sáng coi như cosφ = 1 Tính công suất phản kháng: Qpt2 = Ppt2. Theo kết quả tính toán, ta chọn máy phát điện đồng bộ Tuabine hơi với các đặc tính như sau: [76, 6].

                          Bảng 7.1 : Kết quả tính toán ( Tra bảng [20, 6], và bảng [37, 6])
                          Bảng 7.1 : Kết quả tính toán ( Tra bảng [20, 6], và bảng [37, 6])

                          TÍNH NƯỚC

                            Lượng nước ngưng trong nhà máy đường mía bao gồm nước ngưng tất cả các thiết bị trao đổi nhiệt: cô đặc, nấu đường, đun nóng, sấy..Lượng nước ngưng tổng cộng là 145% so với mía. Ðây là hỗn hợp nước làm lạnh và nước ngưng tụ của hơi thứ của công đoạn nấu đường và cô đặc. 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.

                            TÍNH KINH TẾ

                            Ý NGHĨA VÀ MỤC ÐÍCH TÍNH KINH TẾ

                            Cho biết các chỉ tiêu quan trọng của hiệu quả phương án thiết kế, chi phí đầu tư, giá thành sản phẩm, lợi nhuận nhà máy. Từ đó có kế hoạch xây dựng và dự tính dự trữ nguồn nguyên vật liệu, nhân lực.

                            NỘI DUNG TÍNH TOÁN KINH TÊ

                            • Tính lương cán bộ - công nhân viên

                              Khảo sát thăm dò thiết kế, đền bù nhà cửa, hoa màu, ruộng đất thuộc khu xây dựng, đào tạo công nhân, vận hành máy móc.

                              Bảng 8.1 Thống kê nguyên vật liệu trong 1 năm
                              Bảng 8.1 Thống kê nguyên vật liệu trong 1 năm

                              KIỂM TRA SẢN XUẤT

                              CÁCH XÁC ÐỊNH MỘT SỐ CHỈ TIÊU

                                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. Pol =Pol ,với d20: Tỷ trọng dung dịch (Dựa vào sự quan sát Bx tra bảng) Biết được Bx, Pol hiệu chỉnh ta tính được độ tinh khiết dung dịch. 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.

                                Thời gian nhỏ giọt không quá 1 phút và thời gian toàn bộ tính từ lúc dung dịch bắt đầu sôi đến khi nhỏ xong không quá 3 phút. - 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 là gần đến trung điểm. 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

                                  Phòng chống cháy nổ: Cháy nổ là hiện tượng rất dễ xảy ra trong nhà máy do các sự cố: chập mạch điện, nhiên liệu dễ bắt lửa, các thiết bị đóng cặn, bị ăn mòn lâu ngày bị nổ, các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình sản xuất. Với nhiệm vụ thiết kế nhà máy đường hiện đại sản xuất đường RS năng suất 1900 tấn mía/ngày, đây là nhà máy có năng suất trung bình rất phù hợp với tình hình kinh tế và qui mô sản xuất ở nước ta hiện nay. 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 SO2 được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy đường của.

                                  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 I - Nhà xuất bản đại học và trung học chuyên nghiệp, Hà Nội-1982. 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.