Đồ án tốt nghiệp thiết kế nhà máy sản xuất đường RS

Saccaroza là chất dinh dưỡng vĩ mô dễ dàng tiêu hóa, là nguồn cung cấp năng lượng nhanh chóng cho cơ thể, tạo ra sự gia tăng của glucoza huyết trong quá trình tiêu hóa,cung cấp năng lượng 3,94 kilocalo trên một gam 13. Do đó có ý nghĩa quan trọng đối với dinh dưỡng cơ thể con người là hợp phần chính và không thể thiếu trong thức ăn cho con người. Đường còn là nguyện liệu quan trọng của nhiều ngành công nghiệp hiện nay như công nghiệp: bánh kẹo, đồ hộp, đồ uống, công nghiệp lên men, sữa, dượt phẩm, hóa học…Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thích hợp với việc trồng và phát triển cây mía. Theo hiệp hội mía đường Việt Nam (VSSA), Tính đến quí I2013 đã có 40 nhà máy đường đi vào sản xuất. Các nhà máy đã ép 8.969.000 tấn mía, thu được 784.530 tấn đường, tăng 1.387.000 tấn mía và 148.330 tấn đường so với cùng kỳ năm trước 14. Thời gian vừa qua giá đường liên tục tăng và giữ ở mức cao, trong khi giá phân bón giảm, bên cạnh đó là các nguồn vốn kích cầu của chính phủ khiến nông dân thêm phấn khởi và động viên các nhà máy đường.Tuy nhiên ngành mía đường Việt Nam cũng đang gánh chịu một áp lực rất lớn là cạnh tranh về giá cả khi đường do chúng ta sản xuất ra có giá cao hơn so với các nước bạn (Thái Lan, Philippines, Trung Quốc…)mà nguyên nhân một phần do kỹ thuật canh tác, các chính sách chưa hợp lý, thì lý do chính là dây chuyền công nghệ, thiết bị của nhà máy đã cũ, lỗi thời không còn phù hợp khiến chi phí tăng dẫn đến tăng giá thành của sản phẩm. Từ những phân tích trên cho thấy việc xây dựng một nhà máy đường mới, áp dụng công nghệ hiện đại, dự tính hợp lý về vùng mía nguyên liệu thì giá trị sử dụng của nhà máy sẽ hiệu quả hơn, góp phần giải quyết được vấn đề về số lượng và chất lượng đường, đồng thời giải quyết được vấn đề việc làm cho người dân, tăng khả năng cạnh tranh. Như vậy, vấn đề thiết kế một nhà máy đường hiện đại là yêu cầu có tính khả thi cao.Để đáp ứng yêu cầu đó thiết kế “nhà máy đường sản xuất đường RS theo phương pháp hiện đại năng suất 4000 tấn míangày” là rất cần thiết.

LỜI MỞ ĐẦU

Saccaroza là chất dinh dưỡng vĩ mô dễ dàng tiêu hóa, là nguồn cung cấp nănglượng nhanh chóng cho cơ thể, tạo ra sự gia tăng của glucoza huyết trong quá trình

tiêu hóa,cung cấp năng lượng 3,94 kilocalo trên một gam [13] Do đó có ý nghĩa

quan trọng đối với dinh dưỡng cơ thể con người là hợp phần chính và không thểthiếu trong thức ăn cho con người Đường còn là nguyện liệu quan trọng của nhiềungành công nghiệp hiện nay như công nghiệp: bánh kẹo, đồ hộp, đồ uống, côngnghiệp lên men, sữa, dượt phẩm, hóa học…Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới giómùa nên thích hợp với việc trồng và phát triển cây mía Theo hiệp hội mía đườngViệt Nam (VSSA), Tính đến quí I/2013 đã có 40 nhà máy đường đi vào sản xuất.Các nhà máy đã ép 8.969.000 tấn mía, thu được 784.530 tấn đường, tăng 1.387.000

tấn mía và 148.330 tấn đường so với cùng kỳ năm trước [14] Thời gian vừa qua giá

đường liên tục tăng và giữ ở mức cao, trong khi giá phân bón giảm, bên cạnh đó làcác nguồn vốn kích cầu của chính phủ khiến nông dân thêm phấn khởi và động viêncác nhà máy đường

Tuy nhiên ngành mía đường Việt Nam cũng đang gánh chịu một áp lực rất lớn

là cạnh tranh về giá cả khi đường do chúng ta sản xuất ra có giá cao hơn so với cácnước bạn (Thái Lan, Philippines, Trung Quốc…)mà nguyên nhân một phần do kỹthuật canh tác, các chính sách chưa hợp lý, thì lý do chính là dây chuyền công nghệ,thiết bị của nhà máy đã cũ, lỗi thời không còn phù hợp khiến chi phí tăng dẫn đếntăng giá thành của sản phẩm Từ những phân tích trên cho thấy việc xây dựng mộtnhà máy đường mới, áp dụng công nghệ hiện đại, dự tính hợp lý về vùng míanguyên liệu thì giá trị sử dụng của nhà máy sẽ hiệu quả hơn, góp phần giải quyếtđược vấn đề về số lượng và chất lượng đường, đồng thời giải quyết được vấn đềviệc làm cho người dân, tăng khả năng cạnh tranh Như vậy, vấn đề thiết kế một nhàmáy đường hiện đại là yêu cầu có tính khả thi cao

Để đáp ứng yêu cầu đó thiết kế “nhà máy đường sản xuất đường RS theo

phương pháp hiện đại năng suất 4000 tấn mía/ngày” là rất cần thiết.

CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ - KĨ THUẬT

Tỉnh Thừa Thiên Huế nằm giữa khu vực miền trung, là một tỉnh còn nghèo,diện tích khá rộng, dân đông nhưng lại sống chủ yếu về nông nghiệp, đồng thời tỉnh

có các huyện miền núi, trung du với diện tích khá rộng, đất đai màu mỡ, phì nhiêu,rất phù hợp để phát triển các cây công nghiệp như cà phê, cao su, hố tiêu và cây míangày nay ngành công nghiệp mía đường được xem là ngành mang lại nhiều lợi íchcho nền kinh tế quốc dân Nhiều năm trở lại đây ngành công nghiệp ở tỉnh ThừaThiên Huế phát triển khá mạnh thu hút vốn đầu tư trong nước lẫn nước ngoài, chútrọng ở các khu công nghiệp như: Phú Bài, Hương Sơ, Tứ Hạ, Nam Vĩ Dạ, PhúThứ Trong đó có các nhà máy chế biến thực phẩm, rượu tiêu thụ lớn sản lượngđường Trước đây, ở tỉnh Thừa Thiên Huế có 2 nhà máy đường: 1 ở xã Bình Điềnhuyện Hương Trà đã phá sản mà nguyên nhân chính là thiếu trang thiết bị kĩ thuật,nguồn tiêu thụ sản phẩm…, nhà máy đường KCP ở huyện Phong Điền chưa đi vàohoạt động thì lại đình công vì yếu tố khách quan với đối tác nước ngoài (Ấn Độ ).Như vậy hiện nay ở tỉnh Thừa Thiên Huế không có nhà máy đường nào, nên nguồnnguyên liệu chưa được sử dụng thích đáng Vì vậy việc đầu tư xây dựng nhà máyđường ở đây là rất cần thiết và cấp bách

1.1 Đặc điểm thiên nhiên, vị trí xây dựng nhà máy [15]

Nhà máy được đặt ở xã Bình Điền, huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế.Phía Đông là sông Bình Điền, phía Nam giáp huyện Hương Thuỷ, phía Bắc giáphuyện Phong Điền, phía Tây là vùng đồi núi Vùng đất màu mở cho năng suất míacao và vùng đất trồng rộng

Thời tiết khí hậu:

Lượng mưa bình quân 25000 mm/năm phân bố ở các tháng trong năm, phù hợpcho cây mía phát triển tốt

Hướng gió chủ đạo là hướng Đông Nam Tây Bắc[15]

1.2 Vùng nguyên liệu

Nguyên liệu cung cấp chính cho nhà máy là những vùng lân cận như: 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

ta cần mở rộng thêm vùng nguyên liệu bằng cách đầu tư vốn cho nông dân, khuyếnkhích dùng 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 bánh kẹo Huế, công ty cổ phầnthực phẩm Huế, nhà máy chế biến thực phẩm 118B Lý Thái Tổ (khu công nghiệpBắc An Hoà), nhà máy chế biến rượu ở xã Thuỷ Dương thị xã Hương Thuỷ, nhàmáy nước khoáng Thanh Tân ở xã Phong An huyện Phong Điền, bã bùn làm phânbón vi sinh Ngoài ra việc liên kết với các nhà máy lân cận sẽ tăng cường khả năng

sử dụng những công trình về điện, nước, giao thông…giúp cho quá trình sản xuất vàtiêu thụ sản phẩm được thuận lợi, góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động, giảm chiphí vận chuyển…

1.4 Nguồn cung cấp điện

Nguồn cung cấp điện được lấy chủ yếu từ tuabin hơi của nhà máy khi hoạt

động ngoài ra nhà máy còn sử dụng nguồn điện do sở điện lực Thừa Thiên Huế

cung cấp từ mạng lưới điện quốc gia 500 KV được hạ thế xuống 220V/380 nhằm hổtrợ cho sản xuất lúc khởi động máy, chạy thiết bị

1.5 Nguồn cung cấp hơi

Lượng hơi có thể đạt 60-80kg cho 100kg mía Nguồn hơi chủ yếu lấy từ lò hơicủa nhà máy Trong quá trình sản xuất để tiết kiệm hơi ta lấy hơi thứ từ các thiết bịbốc hơi cung cấp cho các thiết bị kế tiếp, gia nhiệt, nấu đường, cô đặc, sấy.v

1.6 Nguồn cung cấp nhiên liệu

Trong nhà máy lò hơi là nơi cần nhiên liệu nhiều nhất Nhằm giảm bớt vốn đầu

tư, tăng hiệu suất tổng thu hồi nhà máy dùng bã mía làm nhiên liệu đốt lò hơi Thời

kì không có bã mía dùng nhiên liệu khác như dầu FO, củi đốt Còn để bôi trơn chocác thiết bị khác ta dùng dầu bôi trơn Dầu FO, dầu bôi trơn, xăng dầu cho cácphương tiện vận chuyển được đặt mua tại các công ty xăng dầu địa phương gần nhàmáy.

1.7 Nguồn cung cấp nước và xử lý nước

Tuỳ theo mục đích sử dụng mà từng loại nước phải đảm bảo chỉ tiêu hoá lý,sinh học nhất định

Nhà máy sử dụng nước chủ yếu lấy từ sông Bình Điền, hệ thống nước ngầm Tacần phải xử lý trước khi đưa vào sản xuất tuỳ theo mục đích sử dụng Nước trongsản xuất có các dạng sau:

Nước lọc trong: nước qua lắng được đưa đi lọc để loại triệt để các tạp chất màquá trình lắng không loại được

Nước sau lọc trong đem làm mềm qua cột trao đổi ion để khử độ cứng rồi cung

cấp cho lò hơi

1.8 Xử lý nước thải

Ô nhiễm môi trường đang là mối lo lắng của toàn xã hội vì là nhà máy có nướcthải chứa nhiều chất hữu cơ nên phải đặt công tác xử lý nước thải là một trongnhững mối quan tâm hàng đầu, để góp phần làm cho môi trường trong xanh, sạchđẹp Nước thải của nhà máy phải tập trung lại và xử lý trước khi xả ra sông theođường cống riêng Trong quá trình xử lý, rác rưởi đem đi xử lý định kỳ Còn bùnlắng được đem ủ yếm khí phơi để làm phân bón vi sinh

1.9 Giao thông vận tải

Giao thông vận tải đóng vai trò quan trọng đối với các nhà máy đường Nhàmáy phải vận chuyển hàng ngày một khối lượng lớn nguyên liệu, nhiên liệu…vềnhà máy cũng như vận chuyển sản phẩm và phụ phẩm đến nơi tiêu thụ

Nhà máy có vị trí gần quốc lộ và xung quanh khu vực có một hệ thống đườngliên thôn liên xã nâng cấp khá tốt sẽ là lợi thế để giảm chi phí vận chuyển, lưu thônghoạt động dễ dàng

1.10 Cung cấp nhân công

Tỉnh Thừa Thiên Huế là một tỉnh còn nghèo Dân số đông, cuộc sống nhân dâncòn nhiều cơ cực, và tỉnh có các huyện miền núi đông dân cư Nên việc xây dựngnhà máy sẽ giải quyết được một phần lao động trong khu vực, tạo điều kiện cho tỉnhnhà phát triển

Đội ngũ cán bộ kĩ thuật, quản lý được đào tạo ở đại học Huế, Đà Nẵng Đội ngũcông nhân cũng được đào tạo vững tại các trường Trung cấp và đào tạo nghề trong

và ngoài tỉnh Như vậy đội ngũ cán bộ, công nhân phục vụ nhà máy là những người

đã qua đào tạo và đủ nghiệp vụ lãnh đạo

1.11 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 vàvùng núi.Sản phẩm của nhà máy đường đặt ở xã Bình Điền huyện Hương Trà mộtmặt cung cấp cho các nhà máy chế biến thực phẩm 118B Lý Thái Tổ, nhà máy chếbiến rượu Xike ở xã Thuỷ Xuân huyện Hương Thuỷ, nhà máy nước khoáng ThanhTân ở xã Phong An huyện Phong Điền…một mặt cung cấp đầy đủ cho người tiêuthụ các khu vực lân cận Bắc miền Trung (Quảng Trị, Đông Hà, QuãngBình…).Việc thiết kế nhà máy đường hiện đại sản xuất đường RS với năng suất

4000 tấn mía/ngày ở xã Bình Điền huyện Hương Trà tỉnh Thừa Thiên Huế là cầnthiết và hợp lý với việc giải quyết vùng nguyên liệu và tình hình phát triển kinh tếkhu vực

Tóm lại

Qua phân tích ở trên thì việc xây dựng nhà máy đường hiện đại sản xuất đường

RS năng suất 4000tấn mía/ngày ở xã Bình Điền, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa ThiênHuế là phù hợp

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN2.1 Những đặc trưng trong ngành sản xuất đường mía

Trong công nghệ sản xuất đường, nguyên liệu để sản xuất đó là mía Việcchế biến đường phải nhanh, ngay trong mùa thu hoạch để tránh thất thoát sản lượng

và chất lượng đường Công nghiệp chế biến đường hoạt động theo mùa vụ

* Công nghệ sản xuất đường thông thường trải qua 3 công đoạn chính: ép, làmsạch nước mía và kết tinh

Ép mía là phương pháp tách nước mía được sử dụng phổ biến ở nước ta chủyếu do chi phí đầu tư thiết bị thấp, vận hành đơn giản và linh hoạt khi phải chạydưới tải Ép khô thì dùng áp lực ép lớn, tiến hành nhiều lần cũng không thể éphết phần đường trong mía ra được Để nâng cao hiệu suất ép thì thay ép khôbằng ép ướt Hiệu suất ép khô đạt 80%, còn hiệu suất ép ướt đạt 95-97% Kỹthuật ép ướt dựa theo nguyên tắc thẩm thấu Nhưng đi kèm với những ưu điểmcủa phương pháp ép thì vẫn tồn tại các khó khăn, nên ngày nay đã co một sốnhà máy dùng phương pháp khuếch tán thay cho phương pháp ép

Quá trình làm sạch nước mía là 1 khâu quan trọng nhất trong quy trình sảnxuất mía đường, quyết định chất lượng thành phẩm Có nhiều phương pháp làmsạch nhưng phương pháp sunfit hóa được sử dụng mang lại hiệu suất thu hồi vàchất lượng sản phẩm cao hơn, giảm tổn thất đường

Kết tinh: nhiệm vụ của nấu đường là tách nước từ siro tinh lọc và đưa dungdịch đến trạng thái bão hòa Sản phẩm nhận được sau khi nấu đường là đườngnon gồm tinh thể đường và mật cái

Trong chương trình mía đường, một số công nghệ mới được áp dụng đã gópphần làm cho ngành đường phát triển mạnh và ngày càng hoàn thiện hơn [5]

 Trên 50% nhà máy đường dùng phương pháp sunfit để tinh chế đường.Ngoài ra còn có phương pháp vôi hóa và cacbonat hóa

 Công nghệ sunfit hóa trung tính được sử dụng mang lại hiệu suất thu hồi

và chất lượng sản phẩm cao hơn, giảm tổn thất đường

 Công nghệ lắng nổi có hiệu suất làm sạch và tẩy màu cao, đặc biệt trongsản xuất đường trắng bằng phương pháp sunfit.

 Cải tiến công nghệ sản xuất đường tinh luyện bằng cách kết hợp với sảnxuất đường thô trong cùng một nhà máy đã giảm được 30-40% vốn đầu tư và giảm30% giá thành sản phẩm

Hơn nữa sản xuất đường là một qui trình tự đáp ứng những yêu cầu về nănglượng cho quá trình sản xuất Sau khi nước mía được tách ra khỏi cây mía bằngcác qui trình nghiền và rửa, miá cây trở thành bã, một loại vật liệu có chứacellulose cho phép sử dụng làm chất đốt sinh nhiệt nhiệt này được sử dụng đểsinh hơi với áp suất cao trong nồi hơi Hơi nước sinh ra được sử dụng cho cácnồi hơi nén đặc biệt và sử dụng trong các quá trình nén, gia nhiệt, bay hơi vàsấy cũng như để sinh điện [5]

2.2 Tính chất và thành phần của mía

Thành phần hóa hoá học của mía bao gồm nhiều loại mà trong đó hàm lượngđường sacaroza chiếm cao nhất Ngoài ra thành phần của mía phụ thuộc vào giốngmía, đất đai, khí hậu, mức độ chin, sâu bệnh…

Hình 2.1 Công thức cấu tạo của đường Sacaroza

Tính chất lý hóa của đường sacaroza:

Dung dịch đường có tính quay phải Độ quay cực riêng của sacaroza rất ítphụ thuộc nhiệt độ và nồng độ Do đó rất thuận tiện trong việc xác định đường bằngphương pháp phân cực

sacaroza glucoza fructoza

dụng gì

hợp chất có màu vàng và màu nâu

chất màu

2.3 Làm sạch nước mía

Làm sạch nước mía là khâu quan trọng của ngành sản xuất đường Vì thế,việc làm sạch nước mía đã được chú ý thích đáng từ khi bắt đầu phát sinh côngnghệ chế biến đường

Trong công nghệ sản xuất đường, chúng ta phải tiến hành làm sạch nước míađể:

- Loại tối đa các chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp đặc biệt lànhững chất có hoạt tính bề mặt, chất keo

- Trung hòa nước mía hỗn hợp

- Loại tất cả những chất rắn lơ lửng ra khỏi nước mía

2.3.1 Cơ sở lý thuyết của quá trình làm sạch [ 3-trang 66 ]

2.3.1.1 Tác dụng của pH

Nước mía hỗn hợp có pH = 5 ÷ 5.5, trong quá trình làm sạch, do sự biến đổi của

pH dẫn đến các quá trình biến đổi hóa lý và hóa học các chất không đường trongnước mía và có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả làm sạch Việc thay đổi pH có tácdụng:

 Làm ngưng kết chất keo tại pH = 7 và pH trên dưới 11

 Làm chuyển hóa đường sacaroza: Khi nước mía ở môi trường axit(pH< 7)

sẽ làm chuyển hóa đường sacaroza tạo thành hỗn hợp đường glucoza và fructoza:

 Làm phân hủy đường sacaroza trong môi trường kiềm dưới tác dụng củanhiệt độ

 Làm phân hủy đường khử nếu pH của nước mía vượt quá 7, làm sinh ranhững sản phẩm phụ không có lợi trong quá trình sản xuất

 Tách loại các chất không đường khác nhau ở từng pH khác nhau

 Tăng nhanh các phản ứng hóa học

 Có tác dụng diệt trùng, đề phòng sự lên men axit, giảm sự xâm nhập củaVSV

- Nếu khống chế nhiệt độ không tốt thường gặp các trường hợp không tốt sau + Gây chuyển hóa đường làm tổn thất đường

+ Caramen hóa tạo màu

+ Đường khử bị phân hủy tạo chất màu

+ Thủy phân vụn mía tạo chất keo

2.3.1.3 Tác dụng của các chất điện ly

Vôi:

 Trung hòa nước mía hỗn hợp ngăn chặn chuyển hóa đường

 Làm trơ các phản ứng axit của nước mía hỗn hợp và ngăn ngừa sựchuyển hóa đường sacaroza

 Phân hủy một số chất không đường, đặc biệt là đường chuyển hóa, amit

 Tạo điểm đắng điện để ngưng kết các chất keo

 Kết tủa, đông tụ các chất không đường

 Tạo kết tủa CaSO3 có tính hấp phụ

 Làm giảm độ kiềm, độ nhớt của dung dịch

 Tẩy màu và ngăn ngừa sự tạo màu

của oxi không khí

 Làm cho CaSO3 kết tủa tạo thành chất tan

 Tạo kết tủa với vôi, kết tủa tạo thành có khả năng hấp phụ các chất khôngđường cùng kết tủa

 Phân ly muối sacarat canxi

P2O5 : Hàm lượng phosphat trongmía là yếu tố rất quan trọng

P2O5 dạng muối hoặc axit sẽ kếthợp với vôi tạo thành muối photphatcanxi kết tủa

Ca3(PO4)2 + H3PO4 + H2OKết tủa tạo thành có tỷ trọng lớn

có khả năng hấp phụ các chất keo chấtmàu cùng kết tủa

2.4 Động học của quá trình kết tinh đường

Quá trình kết tinh đường gồm hai giai đoạn: [1 – trang 67]

Sự xuất hiện nhân tinh thể được biểu diễn theo đồ thị:

Trạng thái của dung dịch sacaroza chia làm 3 vùng quá bão hòa:

+ Vùng ổn định: Hệ số bão hòa  = 1,1 - 1,15 Trong vùng này tinh thể chỉlớn lên mà không xuất hiện các tinh thể mới

+ Vùng trung gian:  = 1,2 - 1 ,25 Trong vùng này, tinh thể lớn lên và xuấthiện một lượng nhỏ tinh thể mới

Hình 2.1: Đồ thị quá bão hòa của

sacaroza [1 – Tr 67 ]

+ Vùng biến động:  >1,3 Ở đây, tinh thể sacaroza tự xuất hiện mà khôngcần tạo mầm hoặc kích thích.

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

CHƯƠNG 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH

DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ3.1 Chọn quy trình sản xuất

Ngành công nghệ mía đường phát triển khá sớm vầ theo thời gian ngày cànghoàn thiện về kỹ thuật công nghệ và thiết bị nhầm tạo ra sản phẩm có chất cao màgiá thành lại thấp Tuy nhiên vấn đề đặt ra là phải chọn được phương pháp sản xuấtphù hợp với sản phẩm đầu ra cũng như điều kiện thực tế của quá trình sản xuất

3.1.1 Chọn phương pháp lấy nước mía

Hiện nay có 2 phương pháp lấy nước mía: phương pháp ép và phương phápkhuếch tán Trong điều kiện của nước ta hiện nay thì phương pháp ép phù hợp hơn

do dễ vận hành, dễ thao tác phù hợp với trình độ kỹ thuật của công nhân Hơn nữaphương pháp khuếch tán đòi hỏi đội ngũ công nhân phải có trình độ kĩ thuật cao,thao tác giỏi, tốn thời gian và gây áp lực lớn cho công đoạn làm sạch và bốc hơi vìlượng nước nhiều Nên ở nước ta phương pháp này ít được sử dụng Vì vậy, ở đây

ta chọn phương pháp ép để lấy nước mía

3.1.2 Chọn phương pháp làm sạch nước mía

Có 3 phương pháp chính để làm sạch nước mía đó là phương pháp vôi, phươngpháp sunfit hóa và phương pháp cacbonat hóa

Tuy nhiên phương pháp sunfit có nhiều ưu điểm hơn cả, phù hợp để sản xuấtđường RS Vì phương pháp sunfit hóa có sơ đồ công nghệ và thiết bị cũng đơn giản,

ít tốn hoá chất, thao tác dễ dàng, vốn đầu tư ít nên phù hợp với điều kiện thực tế vàtay nghề của công nhân Trong khi phương pháp cacbonat đắt tiền, sơ đồ công nghệ

và thiết bị tương đối phức tạp, kỹ thuật thao tác yêu cầu cao, nếu khống chế khôngtốt dễ sinh hiện tượng phần hủy đường khử Còn phương pháp vôi thì hiệu quả làmsạch thấp, dễ gay chuyển hóa đường, lượng vôi dùng khá nhiều Do đó ta chọnphương pháp sunfit

Phương pháp sunfit hoá hay phương pháp SO2: Sử dụng khí SO2 để làm sạchnước mía

Ưu điểm

+ Tiêu hao hóa chất (vôi, lưu huỳnh) tương đối ít

+ Sơ đồ công nghệ và thiết bị tương đối đơn giản, vốn đầu tư ít + Sản xuất đường trắng

+ Khi bảo quản dễ biến màu do oxy không khí

+ Khi thao tác, đường bị chuyển hóa nhiều, đường khử bị phân hủy, tổn thất

đường trong bùn lọc cao

nấu 3 hệ vì độ tinh khiết cao và thiết bị không quá phức tạp [3 – tr77]

 Kết luận: Chọn phương pháp nấu gián đoạn và chế độ nấu 3 hệ

3.2 Dây chuyền công nghệ và thuyết minh dây chuyền công nghệ

3.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Mật B

Vân chuyển

Nấu non A Trợ tinh A

Máng phân phối A A

Ly tâm A

Nấu non B Trợ tinh BMáng phân phối B

Ly tâm B

Nấu non C Trợ tinh C

Máng phân phối CCcC

Nấu giống B, C Đường hồ B Hồi dung nấu non A

Mía nguyên liệu

Máy băm 1Máy băm 2Máy đánh tơi

Máy ép

Lọc sàng congNước mía hỗn hợp ( pH = 5 – 5,5 )

Cân định lượng Gia vôi sơ bộ (pH = 6,2 – 6,6)

3.2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ

3.2.2.2 Máy băm 1 và máy băm 2

Mía được băm nhỏ nhờ máy băm và xé tơi nhờ máy đập búa nhằm phá vỡ tếbào mía nâng cao năng suất và hiệu suất ép Máy băm 1 quay cùng chiều với băngtải bố trí ở cuối băng chuyền ngang, trong lúc đó máy băm 2 bố trí ở đầu băngchuyền nghiêng, quay ngược chiều với chiều băng chuyền Sau đó mía băm đượcqua máy đập búa rồi được băng tải đưa qua máy tách kim loại

Máy băm 1 và 2 gồm một trục lớn lồng cố định vào các tấm đĩa có khe đểlắp lưỡi dao, được đỡ trên hai đầu bằng ổ bi

Mục đích

San mía thành lớp dày đồng đều, mía dễ dàng được kéo vào máy ép, không

bị trượt, nghẹn

Nâng cao hiệu suất ép do vỏ cứng bị

xé nhỏ, tế bào mía bị phá vỡ, lực ép phân

bố đều trên mọi điểm nên máy ép làm việc

ổn định và luôn đầy tải

3.2.2.3 Máy đánh tơi

Sau khi qua máy băm thành lớp, còn

nhiều cây mía chưa bị băm nhỏ, cần được

xé ra và làm tơi để đưa vào máy ép dễ dàng

hơn, hiệu suất ép tăng lên Hình 3.1 Máy đập tơi kiểu búa [3-tr26]

Do đó, người ta sử dụng máy đánh tơi để giải quyết vấn đề này Có hai kiểumáy đánh tơi là máy đánh tơi kiểu búa và máy đánh tơi kiểu đĩa

3.2.2.4 Ép mía

Mục đích: lấy kiệt nước mía có trong mía đến mức tối đa cho phép

Khâu ép mía là khâu quan trọng trong nhà máy mía đường Đây là công đoạn épkiệt lượng nước trong mía cung cấp cho phân xưởng chế luyện và cho bã ép tươngđối khô làm nguyên liệu đốt

Sau khi tách kim loại, mía được băng chuyền đưa vào máy ép 1 Bã ra khỏi máy

ép 1 được đưa vào máy ép 2 nhờ chênh lệch độ cao, bã ra tiếp tục đưa vào máy ép 3rồi đến máy ép 4,5 Lúc này nước ép thoát ra từ máy ép 1 và 2 được thu làm nướcmía hổn hợp sau khi tách vụn cám mía Còn nước mía của máy ép 3, 4 và 5 đượcdùng làm nước thẩm thấu cho máy ép liền phía trước nó Và cuối cùng người tadùng nước nóng để thẩm thấu cho máy ép số 5 Còn bã được đưa vào lò hơi

Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống ép mía và chế độ thẩm thấu:

3.2.2.5 Gia vôi sơ bộ

Mục đích của việc gia vôi sơ bộ là: Làm trung hoà các axít hữu cơ và vô cơ, tạonhũng điểm đẳng điện để ngưng kết các chất keo, khi các chất keo lắng xuốngchúng sẽ kéo theo những chất lơ lững và nhưng chất không đường khác cùng lắngxuống, làm trơ phản ứng axit của nước mía hỗn hợp và ngăn ngừa sự chuyển hoáđường saccaroza, kết tủa hoặc đông tụ các chất không đường, phân hủy một số chấtkhông đường, đặc biệt là đường chuyển hoá, amit có tác dụng diệt trùng ngăn ngừa

sự phát triển của vi sinh vật

Mía vào

Nước mía hỗn hợp

Bã Nước nóng

3.2.2.6 Gia nhiệt lần 1

Mục đích của việc đun nóng lần một: Nâng nhiệt độ nước mía hỗn hợp lên

50 600C Việc nâng nhiệt độ này có tác dụng tách một phần không khí giảm sự tạobọt, ngưng kết keo, tăng cường vận tốc các phản ứng hoá học và hạn chế sự pháttriển của các vi sinh vật Dùng thiết bị gia nhiệt ống chùm, với thiết bị này nước mía

đi vào và ra ở đỉnh thiết bị Thông qua thành ống tiến hành quá trình trao đổi nhiệt

để nước mía hỗn hợp đạt được nhiệt độ quy định Ở nắp trên và nắp dưới các thiết

bị có lắp các tấm ngăn, phân chia các ống gia nhiệt 14 đến 18 lần lên xuống sự phânchia đó có tác dụng tăng tốc độ chảy của nước mía trong ống có tác dụng giảm sựtạo cặn

Hình 3.3 Thiết bị gia nhiệt ống chùm [2-tr113]

1 Ống gia nhiệt; 2 Mặt bích; 3 Phòng phân phối

4 Tấm ngăn; 5 Nắp; 6 Thanh thiết bị

3.2.2.7 Sunfit hóa lần 1 và gia vôi trung hoà

Một số phản ứng đặc trưng của quá trình trên.

SO2 + H2O = H2SO3

Ca(OH)2 + H2SO3 = CaSO3 + H2O

chuyển hoá đường Vì vậy phải tiến hành trung hoà ngay bằng sữa vôi để nâng pHnước mía lên 6,8 – 7,2 Thiết bị của công đoạn này là thiết bị trung hoà kiểu ốngđứng Với thiết bị này thì quá trình thông SO2 và quá trình trung hoà được tiến hànhtrong cùng một thiết bi, có tác dụng giảm sự chuyển hoá đường

Thiết bị gồm hai phần: phần trên có tác dụng là nơi thực hiện quá trình xông

thiết bị này thì khí SO2 tự vào, hệ thống lưu huỳnh làm việc áp suất âm, không cầnthiết bị nén không khí, SO2 không ra ngoài không khí Hiệu suất hấp thụ tương đốicao trên 90 – 95% đạt cường độ SO2 cao có thể tới 15 - 18ml

3.2.2.8 Gia nhiệt 2

Mục đích của quá trình này là làm giảm độ nhớt của dung dịch, tăng cường quátrình lắng và ngưng kết keo, tiêu diệt vi sinh vật Quá trình này được tiến hành bởithiết bị gia nhiệt dạng ống chùm, nước mía sau khi gia nhiệt hai có nhiệt độ 100 –

105 0C

3.2.2.9 Lắng trong

Mục đích của quá trình lắng là tách các chất cặn, bùn ra khỏi nước mía Thiết bịlắng làm việc liên tục, dạng hình trụ, đáy chóp Bùn lắng được đưa về thùng khuấytrộn với bã mía để qua thiết bị lọc chân không; nước lắng trong theo ống góp

của mỗi ngăn qua lọc sàng cong rồi về bể chứa Trong thiết bị có chia các ngăn và

trung tâm và hai bộ phận này chuyển động được nhờ động cơ điện Bộ phận răngcào và trục trung tâm quay với tốc độ 0,1 v/ph

1 Đỉnh thiết bị

2 Thân thiết bị

3 phần nghiêng

4 Cánh khuấy

5 Ống nước mía trong

6 Ống nước mía trong chảy ra

12 Bộ phận truyền động Hình 3.4 Thiết bị lắng liên tục [10-Tr99]

3.2.2.10 Lọc chân không thùng quay

Mục đích: Nước bùn thu được ở thiết bị lắng thường chứa khoảng 95% nướcđường Vì vậy cần phải tiến hành lọc bùn để thu hồi phần đường Thiết bị cấu tạogồm một cái thùng rỗng quay quanh một trục

nằm ngang Trên bề mặt thùng có đục các lỗ

nhỏ có lớp vải lọc (hoặc lưới lọc) Mặt bên

trong thùng có 24 ngăn độc lập nhau, mỗi

ngăn chiếm 150 theo chu vi, mỗi ngăn có

đường ống nối với trục rỗng Trục rỗng được

nối với đầu phân phối Đầu phân phối nối

liền thùng quay với ống hút chân không và

không khí nén được chia làm ba vùng:

Hình 3.6 Máy lọc chân không[18]

- Vùng 1 không nối với chân không, thông với khí trời.

- Vùng 2 nối với khoảng không gian có độ chân không nhỏ trong khoảng từ 180 - 300mmHg

- Vùng 3 nối với khoảng không gian có độ chân không trong khoảng từ 400 - 500mmHg.

Tốc độ thùng quay 0,1 – 0,3 v/ph, chiều dày lớp bùn từ 10 – 19 mm, nhiệt độnước bùn đi lọc lớn hơn 850C và pH = 7,5 – 8 [5-Tr100].

13-Thiết bị: sử dụng thiết bị cô đặc dạng ống chùm, có ống tuần hoàn trung tâm.

Chọn hệ bốc hơi áp lực chân không 4 hiệu, độ chân không hiệu cuối khoảng

550 mmHg Nước mía trong sau khi gia nhiệt có nhiệt độ cao sẽ được đưa vào hệ

cô đặc để tiến hành cô nước mía đến nồng độ theo

yêu cầu Bx = 55 ÷ 60% tạo điều kiện thuận lợi cho

quá trình nấu đường và kết tinh Hệ thống bốc hơi

này có thể tận dụng được nguồn hơi thứ triệt để,

thời gian bốc hơi nhanh giảm được chi phí về

năng lượng

1 Buồng bốc hơi

2 Ống thoát khí không ngưng

3 Buồng gia nhiệt

4 Ống nước ngưng tụ

Hình 3.6 Thiết bị bốc hơi

ống chùm thẳng đứng

2 4 1 3

3.2.2.13 Sunfit hóa lần 2

màu thành chất không màu, làm giảm độ kiềm, độ nhớt, tạo điều kiện cho quá trìnhnấu, kết tinh đường được thuận lợi hơn

Cơ sở của việc tẩy màu và ngăn ngừa sự tạo màu

Chất màu Chất không màu [3 tr48]

 Ngăn ngừa sự tạo màu:

tạo thành các phức chất sắt và phản ứng ngưng tụ với những chất không đường hữu

cơ khác Theo sơ đồ sau:

đoạn cho sữa vôi Sau khi thông SO2 lần 2 pH = 6,26.6

3.2.2.14 Lọc kiểm tra

Nhằm tách triệt để cặn còn lại và mới sinh ra trong khi cô đặc và sulfit hoá lần 2tạo độ tinh khiết cho mạch chè ta tiến hành lọc kiểm tra

3.2.2.15 Nấu đường

Mục đích là làm xuất hiện tinh thể và nuôi cho tinh thể đường lớn lên đếnkích thước theo yêu cầu, bảo đảm chất lượng đường thành phẩm Sản phẩm của quátrình nấu đường gọi là đường non, nó gồm tinh thể đường và mật cái

Chọn chế độ nấu 3 hệ, tiến hành ở áp suất chân không, tùy từng loại đường

và từng giai đoạn

a Nấu non A

Nguyên liệu nấu non A là mật chè, mật loãng A, cát B và cát C

Để ổn định trong quá trình nấu đường, yêu cầu nhiệt độ của nguyên liệu vào nấuphải cao hơn nhiệt độ trong nồi từ 3- 5oC

Quá trình nấu đường có thể chia làm 4 giai đoạn:

+ Cô đặc đầu: mật chè từ thùng chứa được đưa vào nồi nấu Khi mật chè

ngập kín bề mặt truyền nhiệt, mở van hơi, cấp nhiệt cô đặc mật chè đến nồng độ cầnthiết để tạo mầm tinh thể, thời gian 20- 30 phút

+ Tạo mầm tinh thể: dùng phương pháp đường hồ B để hòa với mật chè

(hoặc bột đường hoà với cồn) tạo thành hỗn hợp giống để nấu

+ Nuôi tinh thể: làm tinh thể lớn lên, nhanh chóng, đều, cứng, bảo đảm chất

lượng của đường bằng cách nấu với nguyên liệu đã được phối trộn

+ Cô đặc cuối; khi tinh thể đạt kích thước nhất định thì ngừng cho nguyên

liệu, cô đến nồng độ ra đường, tránh cô đặc nhanh làm xuất hiện tinh thể dại Côđến nồng độ đường Bx 92- 93Bx thì bắt đầu chuyển đường xuống trợ tinh

b Nấu non B

Nguyên liệu nấu B gồm mật chè, giống B, cát C và mật nguyên A Đây làsản phẩm trung gian trong chế độ nấu đường 3 hệ Kích thước số lượng và độ tinhkhiết của đường B ảnh hưởng trực tiếp đến số lượng, chất lượng, hiệu suất thu hồiđường A

Chế độ cơ bản giống đường A, yêu cầu kích thước hợp lý, tinh thể đều đặn,làm giống cho A thuận lợi đồng thời duy trì AP mật B thích ứng với non C để giảmtổn thất trong mật cuối.

c Đường non C

Nguyên liệu là mật chè, mật B, giống C

Là sản phẩm cuối cùng trong chế độ nấu đường 3 hệ, một mặt cần đảm bảochất lượng đường C nhưng đồng thời lại lấy tối đa lượng đường trong mật C Vì mật

C là mật cuối không thể lấy được đường ra, do đó Ap phải thấp

Yêu cầu: cần có diện tích kết tinh đầy đủ, cần có độ chân không cao hơn sovới non A Thiết bị cần có cánh khuấy, cần pha loãng dung dịch vào nấu

d Nấu giống B, C

Nguyên liệu để nấu giống B, C là mật chè, mật nguyên A Chế độ nấu giốngtương tự như nấu non A Tuy nhiên, với đường giống thì khống chế số lượng hạttinh thể nhiều hơn, kích thước bé hơn so với đường non

3.2.2.16 Kết tinh

Ở giai đoạn cuối của quá trình nấu đường, tinh thể tuy đã đạt kích thước nhấtđịnh, nhưng đường non rất nhớt, nếu để lâu trong nồi nấu thì tốc độ kết tinh sẽ rấtchậm, thời gian kéo dài, ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm, nên cần cho vàothiết bị trợ tinh để kết tinh thêm, đồng thời cho đường non thích ứng với điều kiện litâm

Đường non B: sau khi li tâm được đường B và mật B Đường B dùng làmđường hồ B, làm giống nấu non A, mật B dùng làm nguyên liệu nấu non C Chọnchế độ li tâm gián đoạn.

Đường non C: sau khi li tâm được đường C và mật C (gọi là mật cuối) Sử dụng

ly tâm tốc độ cao, liên tục

3.2.2.18 Sấy đường

Ðường cát sau khi li tâm nếu rửa nước thì độ ẩm là 1,75%, nếu rửa hơi thì độ

ẩm là 0,5% Do đó sấy đường để đưa độ ẩm xuống còn 0,05%, đạt yêu cầu củađường thành phẩm, làm cho hạt đường bóng sáng, không biến màu khi bảo quản

[14 tr287]

Đường cát A sau khi thoát ra từ thùng ly tâm được sàng rung gom vào mángnhận của gàu tải và đều đặn được gàu tải cấp vào máy sấy thùng quay

Cấu tạo chính của thiết bị máy sấy thùng quay là một thùng tròn đặt nằm ngang

cánh Lúc thùng quay các cánh này có tác

dụng đưa đường lên cao và rơi xuống tiếp

xúc đều với không khí sấy và di động về

phía trước Trong thiết bị sấy thùng quay

đường và tác nhân sấy đi ngược chiều nhau,

3.2.2.20 Cân - Đóng bao - Bảo quản

Mục đích phân phối lượng đường cho từng bao, tạo điều kiên thuận lợi choquá trình vận chuyển, bảo quản, buôn bán Quá trình được thực hiện trên cân tựđộng 50 kg/bao Bảo quản đường trong kho khô ráo

3.3 Chỉ tiêu chất lượng đường RS thành phẩm

Bảng 3.1: Các chỉ tiêu cảm quan [6 tr8]

Ngoại

Mùi, vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt không

có vị lạ

Màu sắc

Tinh thể màu trắng Khipha vào nước cất dungdịch trong

Tinh thể màu trắng ngà đến trắng Khipha vào nước cất cho dung dịch tươngđối trong

Bảng 3.2: Các chỉ tiêu hóa lý [6 tr8]

2 Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m),

CHƯƠNG 4 CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Số liệu ban đầu (Theo nhiệm vị thiết kế)

4.2.1 Tính thành phần mía nguyên liệu

1 Khối lượng đường sacaroza trong mía

100

25 , 12

= 2,91 (tấn)3.Khối lượng chất tan

= khối lượng đường + khối lượng chất không đường

= 12,25 + 2,91 = 15,16 (tấn)

4 Nước trong mía: 100-12,25-2,91-10,83=74,01%

4.2.2 Tính bã mía

1.Khối lượng đường trong bã

= khối lượng đường trong mía[(100- Hiệu suất ép)/100]

= 12 , 25 100100 96,8= 0,39 (tấn)

2.Khối lượng chất tan trong bã

= khối lượng đường trong bã/GP bã = 0,07585,39 = 0,52 (tấn)

3.Khối lượng bã

= [( khối lượng xơ + khối lượng chất tan trong bã )/(100 - độ ẩm bã)] 100

= 100

8 , 48 100

52 , 0 83

= 22,17 %

4.2.3 Tính nước thẩm thấu (lượng nước thẩm thấu: chọn 22%)

4.2.4 Tính nước mía hỗn hợp

1 Khối lượng nước mía hỗn hợp = G + khối lượng nước thẩm thấu – khốilượng bê

= 100 + 22 – 22,17 = 99,83 (tấn)

2 Khối lượng đường trong nước mía hỗn hợp

= khối lượng đường sacaroza trong mía – khối lượng đường trong bê

= 12,25 - 0,39 = 11,86 (tấn)

3 Khối lượng chất tan trong nước mía hỗn hợp

= khối lượng chất tan trong mía - khối lượng chất tan trong bê

= 15,16 - 0,52 =14,64 (tấn)

4.AP nước mía hỗn hợp

= khối lượng đường / khối lượng chất tan = 1411,,8664 = 81,01 %

5 Bx nước mía hỗn hợp = Kl chấtKl nướckhônướcmíahỗnmíahợphỗnhợp= 1499,,6483=14,66 %

Bx = 14,66 %, khối lượng riíng   1058 , 78kg/m3= 1,058 tấn/m3 [10 - Tr 64]

6 Thể tích của nước mía hỗn hợp =Kl nướctỷmíatrọnghỗnhợp= 199,058,83=94,36 m3

7 Phần trăm nước mía hỗn hợp so với mía

= Khối lượng nước mía hỗn hợp/G =

100

83 , 99

= 99,83 %

4.3 Công đoạn lăm sạch tính cho 100 tấn mía

4.3.1 Tính lượng lưu huỳnh vă SO 2

Với phương phâp SO2 axit tính lượng lưu huỳnh cần dùng lă 0,05-0,09 % sovới nước mía [12 – Tr 21 ] Chọn giâ trị 0,09%

x100 = 0,225(tấn)Trong quâ trình sản xuất , người ta pha vôi thănh sữa có nồng độ Be =10 trong

đó %CaO = 9,28%, có d=1,074 tấn /m3, to=200C

2 KL sữa vôi =%CaOKl vôix100 = 09,,22528 x100 = 2,42(tấn)

3 KL nước trong sữa vôi = KL sữa vôi- KL vôi = 2,42 - 0,2 = 2,22 (tấn)

4 Thể tích sữa vôi =

d

vôi sữa lượng khối

=12,074,22 = 2,07 (m3)

5 Trong sản xuất người ta chia 2 giai đoạn:

+ Gia vôi sơ bộ: dùng 1/5 lượng vôi

KL vôi dùng gia vôi sơ bộ = 1/5 x 0,225 = 0,045 (tấn)

KL sữa vôi dùng để gia vôi sơ bộ =1/5 x 2,42 = 0,484 (tấn)

+ Gia vôi trung hoă : dùng 4/5 tổng lượng vôi.

KL vôi dùng trong trung hoă = 4/5 x 0,225 = 0,18 (tấn)

KL sữa vôi dùng trong trung hoă = 4/5 x 2,42 =1,936 (tấn)

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

1 K.lượng NMHH sau GVSB = K.lượng NMHH + K.luợng sữa vôi GVSB = 99,83 + 0,484 = 100,31 (tấn)

2 K.lượng chất tan trong NMHH sau GVSB

= K.lượng chất tan trong NMHH + K.lượng vôi sau GVSB

= 14,64 + 0,045= 14,69 (tấn)

3 % chất tan trong NMHH = 10014,69,31 = 14,65 %

4 % đường trong NMHH sau GVSB

=khốikhốilượnglượng nướcđườngmía trong hỗn hợp nướcsaumíagia hỗn hợp vôisơ bô = 10011,86,31 = 11,82 %

Bx =11,82 % , =1046,95kg/m3 ở 20oC [10 – Tr 64 ].

5 Thể tích NMHH sau GVSB =1100,04695,31 = 95,81 (m3)

4.3.4 Thông SO 2 lần 1

= Khối lượng NMHH sau thông SO2 lần 1+ Khối lượng sữa vôi trung hoă = 100,45 +1,936 = 102,38(tấn)

2 Khối lượng chất tan trong NMHH sau trung hoă

sau khi thông SO2 lần 1 = 14,69 + 0,18 = 14,71 (tấn)

3 Bx NMHH sau trung hoă

=khốikhốilượnglượngchất tan nướcmíanướcsaumíatrungsau trunghoà hoà x 100 = 10214,,7138 = 14,37

%

Bx =14,37%,  = 1058,30 kg/m3 [10 – Tr 64 ]

4 Thể tích NMHH =1102,05830,38 = 96,74 (m3)

4.3.6 Tính nước bùn

Lượng nước bùn lấy ra trong quâ trình lắng lă 20% so với khối lượng nước

mía sau trung hoă [10 – Tr 168 ].

1 Lượng nước bùn lấy ra trong quâ trình lắng = 20% x 102,38= 20,48(tấn)

2 Theo thực tế sản xuất theo phương phâp SO2 axit tính bùn có  =1,18 tấn/

b Khối lượng nước trong bùn lọc = 2,6 x 60% = 1,56 (tấn)

c Khối lượng chất khô trong bùn lọc = KL bùn – KL nước trong bùn

= 2,6 – 1,56 = 1,04 (tấn)

Trong quâ trình lọc người ta cho bê nhuyễn văo lăm chất trợ lọc Lượng bênhuyễn bằng 1% so với khối lượng mía Độ ẩm bê 50,36%

5 Khối lượng bê nhuyễn cho văo bùn = 100 x 1% = 1 (tấn)

6 Khối lượng nước trong bê nhuyễn = 1 x 50,36% = 0,5036 (tấn)

7 Khối lượng chất khô = KL bã nhuyễn – KL nước trong bã nhuyễn

= 1 – 0,5036 = 0,496 (tấn)

8 Nước rửa bùn lọc so với bùn lọc 150-200%.Chọn 150% [10 – Tr 166 ]

Khối lượng nước rửa = KL bùn lọc x 150% = 2,6 x 150 % = 3,9 (tấn)

9 Khối lượng đường tổn thất trong bùn khô:

- Hàm lượng đường tổn thất trong bùn khô 10-15% Chọn 10%

- Khối lượng đường tổn thất theo bùn = 10% x 1,04 = 0,104 (tấn)

- Tổn thất đường không xác định so với đường mía: 0,5-1% Chọn 0,8%

- Khối lượng đường tổn thất không xác định = 0,8% x 12,25= 0,098(tấn)

4.3.7 Nước mía sau lắng-lọc

1 KL nước mía lắng trong = KL NMHH sau trung hoà – KL nước bùn

4 KL chất khô tách khỏi nước mía trong quá trình lắng và lọc

= KL chất khô trong bùn – KL chất khô trong bã nhuyễn

= 1,04 – 0,496 = 0,54 (tấn)

5 KL chất khô trong chè trong

= KL chất khô trong NMHH sau trung hoà – KL chất khô tách ra do lắng lọc

= 14,71 - 0,54 = 14,17 (tấn)

6 KL đường trong chè trong

= KL đường trong NMHH– KL đường tổn thất trong bùn – KL đường tổn thấtKXĐ

= 11,86 – 0,104 – 0,098 = 11,66 (tấn)

7 % chất tan trong chè trong (Bx)

= kl"nuocklchât chèkhô trong" x 100 = 10414,17,68 x 100 = 13,54 (%)

8 % đường trong chỉ trong:

= Kl đươngKl nướctrongchèchètrongtrong x 100 = 10411,66,68 = 11,14 (%)

9 Ðộ tinh khiết của chỉ trong:

= ThànhphầnđườngBx1trongchètrong = 1311,,1454 = 82,28 (%)

10 Thể tích chỉ trong: = Khốilượng chè trong = 1104,05465,68 = 99,25 (m3)

4.3.8 Mật chỉ sau bốc hơi:

1 KL nước bốc hơi = KL nước mía trong x (1- Bx1/Bx2)

5 Ðộ tinh khiết của mật chỉ:

= Thành phâön đườngBx mật sacchè trongmật chè =

60

34 , 49

= 82.23 (%)

Bx = 60 %   = 1288,73 kg/m3 [5 - Trang 64]

Thể tích chỉ đặc = 1,2328873,63 = 18,33 (m3)

4.3.9 Thông SO 2 lần 2

Khối lượng SO2 dùng cho thông lần 2 lă 0,045 tấn hiệu quả 85%

1 KL mật chỉ sau thông SO2 lần 2 = KL chỉ đặc + KL SO2 hoă tan

= 23,63 + 0,045 x 85% = 23,66 (tấn)

2 KL chất tan mật chỉ sau thông SO2 lần 2

(tấn)

3 Bx mật chỉ sau thông SO2 lần 2

=

II lần SO

thông sau

đặt chè kl

II lần thông

sau chè mật chất tan Kl

2 2

1 Lượng bùn lọc kiểm tra = 100 x 0,1% = 0,1 (tấn)

2 Khối lượng bùn khô = 0,1 x 100 10060 = 0,04 (tấn)

3 KL mật chỉ sau lọc = KL mật chỉ sau thông SO2 lần II - KL bùn lọc

= 23,66 – 0,1 = 23,65 (tấn)

Theo thực tế sản xuất, lượng đường tổn thất theo bùn khô lă 10%

4 KL đường tổn thất = KL bùn khô x 10% = 0,04 x 10% = 0,004 (tấn)

5 KL chất tan mật chỉ sau lọc kiểm tra

= KL chất tan mật chỉ sau thông SO2 lần II - KL bùn khô

= 14,2 – 0,04 = 14,16 (tấn)

6 KL đường của mật chỉ sau lọc kiểm tra

= KL đường trong chỉ đặc -KL đường tổn thất = 11,66 - 0,004 =11,67(tấn)

7 Nồng độ chất tan mật chỉ sau lọc kiểm tra:

= KhốiKhốilượnglượngchất tan mật mật chè chèsau lọcsaukiểm tralọckiểm tra = 1423,,1665 =60,01 %

% đường sau lọc = 1123,,6765 = 49,36 %

8 Độ tinh khiết mật chỉ sau lọc kiểm tra = 6049,,0236x 100 = 82,24 (%)

9 Chính lệch độ tinh khiết trước vă sau lăm sạch:

= ĐTK mật chỉ - ĐTK NMHH = 82,24 – 81,01= 1,23(%)

10 Hiệu suất lăm sạch =100(ĐTK nước mía trong - ĐTK nươcï mía hônù hơpü)

ĐTK nước mía trong(100 - ĐTK nươcï mía hônù hơpü)x 100 = 10082,2482100,24 8181,,0101  = 7,8 (%)

4.4 Nấu đường

Dựa văo độ tinh khiết, nồng độ chất khô của sản phẩm vă nguyín liệu

[10-Trang 263 ] ta chọn câc giâ trị Ap, Bx của nguyín liệu vă bân thănh phẩm, thănh

phẩm theo bảng sau: (Cơ sở tính cho 100 tấn chất khô mật chỉ)

M J

J S

4.4.1 Tính đường non C

1 Lượng non C cần nấu:

G3 = ApApcát cát CC-- Ap Ap non mật rỉC x G2 =8484 5629

Lượng giống C nấu non C: G5 = G3×10023 = 48,63 ×10023 = 11,18 (tấn)

Dùng nguyín A vă mật chỉ để nấu giống C

4 Lượng mật chỉ nấu giống C:

G6 = [(AP giống C - AP nguyín A)/(AP mật chỉ – AP nguyín A)]G5

64 23 , 82

64 72







= 4,9 (tấn)

5 Lượng nguyín A nấu giống C: G7 = G5- G6 = 11,18 – 4,9 = 6,9 (tấn)

6 Lượng mật B nấu non C:

G8 = ApApgiống non CC- Ap- Apmật non BC  G5 =5672 3956





x11,18=10,52 (tấn)Ngoăi ra còn dùng mật nguyín A phối với mật B để nấu non C

7 Lượng nguyín liệu cần nấu thím để đủ 48,63 tấn non C:

9 Lượng mật B cần nấu thím: G11 = G9 - G10= 26,93 – 18,31 = 8,62 (tấn)

Bảng 4.2: Bảng tổng kết nguyín liệu nấu non C

Tổng cộng 49,25 27,62

Thử lại: Ap non C = 4927,,2562 = 56,08% ≈ 56 % Phù hợp với giả thuyết

4.4.2 Đường non B

1 Lượng đường non B cần nấu:

G12 = ApApcát cát BB-- Ap Ap non mật BB x (G8+G11) =

68 93

39 93





x 19,14 = 41,34 (tấn)

2 Lượng cât B: G13 = G12 - (G8 + G11) = 41,34 – 19,14 = 22,2 (tấn)

3 Lượng giống B cần nấu non B:

Lượng giống B chiếm khoảng 6-8% so với khối lượng non B[410-Trang 249]

4 Lượng mật chỉ nấu giống B:

G15 =ApApgiốngloãngB- Ap- Ap nguyên A nguyên A x G14 = 3 , 30

64 23 , 82

64 72







= 1,49 (tấn)

5 Lượng nguyín A nấu giống B: G16 = G14 - G15 = 3,30- 1,49= 1,81 (tấn)

6 Lượng nguyín A nấu non B

G17 =ApAp non giốngB- ApB- Ap nguyên A non B x G14 = 3 , 30

64 68

68 72

Để nấu thím non B ta dùng nguyín A vă đường hồi dung

8 Lượng nguyín A nấu thím:

G19 = [(AP non B - AP hồi dung)/(AP nguyín A- AP hồi dung)] G18

85 64

85 68







= 28,12 (tấn)

9 Lượng hồi dung C nấu thím: G20 = G18 - G19 = 34,74– 28,12 = 6,62 (tấn)

Bảng 4.3: Bảng tổng kết nguyín liệu nấu non B

(tấn)

1 Lượng đường C hồi dung để nấu non A và non B

G21 = [(AP cát C - AP mật chè)/(AP hồi dung - AP mật chè)] G4

23 , 82 85

23 , 82 84

3.Lượng đường C hồi dung để nấu non A:G23 = G21-G20 = 15,25–6,62=8,63(tấn)

Hiệu suất kết tinh được tính [10-Tr173]

5 Lượng nguyên A và lỗng A G25 = G24 - G1 = 135,45 – 75,24 = 60,21 (tấn)

6 KL nguyên A nấu non B và non C: G26 =G7 +G10 + G16 + G17 + G19 = 58,44(tấn)

7 Lượng lỗng A nấu non A: G27 = G25 - G26 = 60,21– 58,44 = 1,77 (tấn)

8 Ðộ tinh khiết của hỗn hợp mật lỗng A và mật nguyên A:

cạt A) Ap

K

(APnon A

=8410,550,55.99,75 = 64,75 (%)

Ðộ tinh khiết lỗng A: Ap29 = G27G25 ( Ap28 - Ap nguyên A) + AP nguyên A = ( 66 , 75 64 )

77 , 1

21 , 69

10 Lượng đường hồ B nấu non A

G30 = [(AP mật chè - AP cát B)/(AP mật chè - AP đường hồ)] G13

90 23 , 82

93 23 , 82

11 KL mật chè để hồ đường B G31 = G30 - G13 = 30,77 – 22,2 = 8,57tấn

12 KL mật chè trực tiếp cho vào nấu A:G32 = G22 –G31 = 93,61-8,57 =85,04 tấn

Bảng 4.4 Bảng tổng kết nguyên liệu nấu non A

Ap non A = 126106,,0421 = 84,01 %  84% Phù hợp với giả thiết.

4.4.4 Khối lượng các thành phần tính theo năng suất nhà máy:

Khối lượng thành phẩm và bán thành phẩm được tính theo công thức:

C100100100

AX

Xi: Lượng chất khô sản phẩm tính theo 100 tấn chất khô mật chè (tấn)

x : Lượng mật chè so với 100 tấn nguyên liệu (tấn),

được tính ở trên x = 23,63(tấn)

Ci: Nồng độ chất khô của các sản phẩm (%)

A : Năng suất nhà máy, (tấn/ngày) A= 4000 tấn/ngày

G : Khối lượng sản phẩm và bán sản phẩm, (tấn)