Quy trình sản xuất đường mía

Quy trình công nghệ sản xuất đường của nhà máy trải qua các công đoạn như sau: - Chuẩn bị múa và trích nước mía - Làm sạch nước mía - Cô đặc nước mía - Kết tinh đường - Tách mật đường kế

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA

(NHÀ MÁY ĐƯỜNG KON TUM) Nhà máy đường Kon Tum thuộc Công ty cổ phần đường Kon Tum, tại Km 2-

xã Vinh Quang, TP Kon Tum, tỉnh Kon Tum

Nhà máy hoạt động từ tháng 11 năm trước đến tháng 5 năm sau

Tổng lượng mía ép trong năm: 2000 tấn mía/ngày (công suất thiết kế)

Sản phẩm đường chính: Đường trắng loại I: 18.000 tấn/năm (170 tấn/ngày) Sản phẩm phụ: Mật gỉ

Quy trình công nghệ sản xuất đường của nhà máy trải qua các công đoạn như sau:

- Chuẩn bị múa và trích nước mía

- Làm sạch nước mía

- Cô đặc nước mía

- Kết tinh đường

- Tách mật đường kết tinh

- Sấy, làm nguội và đóng bao

1. Quy trình công nghệ sản xuất đường

Quy trình công nghệ sản xuất đường của nhà máy được thể hiện qua sơ đồ tại trang sau

Công đoạn chuẩn bị mía và ép nước mía

Mía tiếp nhận được cân để xác định trọng lượng, sau khi cân, mía được để lên bàn để cung cấp xuống băng tải mía và đưa vào máy ép mía Hệ thống máy ép mía bao gồm các thiết bị như dao băm mía, xé thành sợi và đánh tơi, tiếp đến mía được đưa vào giàn ép mía (gồm 5 tổ ép) Mía sau khi ép thành bã được chuyển qua lò hơi làm nhiên liệu để đốt lò hơi, còn nước mía được thu từ máy ép được gọi là nước mía hỗn hợp được bơm đến chế luyện để làm sạch

Công đoạn làm sạch nước mía

Nước mía hỗn hợp có đặc tính như sau:

- 84 % nước

- 13% đường sacc

- 3% chất không đường – tạp chất Trong đó, có khoảng 1,5% là đường khử

và 0,5% là tro khoáng

- Phương pháp làm sạch nước mía: sử dụng công nghệ Sulphít hóa 2 lần

Cân mía

Xử lý mía Trích ly (Ép mía)

Nước mía hỗn hợp Gia nhiệt I Sulphít hóa I Gia nhiệt II Lắng Bốc hơi

Sulphít hóa II Nấu non A

Trợ tinh

Ly tâm non A Đường A

Bã mía

P2O5

Ca(OH)2

Lọc chân không

Nước Lọc trong

SO2

Ca(OH)2

Nước bùn

Bã bùn

SO2

Mật A Nấu non B Trợ tinh

Ly tâm non B Mật B Nấu non C Trợ Tinh C

Ly tâm C Đường C Hòa tan

Đường B

Cân, đóng bao

Đường B Đến bồn chứa

Nước mía hỗn hợp từ công đoạn ép được đưa đi chế luyện gọi là nước mía thô

có pH =từ 4,7 – 5,8 Nước míathô được đưa đi chế luyện càng nhanh càng tốt để tránh

việc tổn thất trong sự kết tinh và tránh oxy hóa làm tăng độ màu

Nước mía hỗn hợp được gia nhiệt I lên 65-70OC sau khi thêm P2O5 ( để nước

mía có hàm lượng P2O5 khoảng 250 ppm – 300 ppm) và một lượng sữa vôi đủ để pH

đạt 6,4

Sau đó được đi sulphít hóa lần I; phương pháp trung hòa bằng cách đưa

Ca(OH)2 vào và đồng thời đưa khí SO2 để đưa nước mía về khoảng 7 Trong quá trình

này các muối photphate và muối calcium được hình thành kéo theo các chất bẩn, rồi

đưa lên thiết bị Gia nhiệt II, nước mía được gia nhiệt lên khoảng 100OC – 102OC để

đưa vào bồn lắng liên tục (Continuous Clarifier) tạo nước mía trong (clear juice)

Bùn ở đáy các ngăn bồn lắng được đưa đi lọc bằng máy lọc chân không (trống

quay liên tục) để thu hồi lượng nước mía có trong bùn, còn lượng bã bùn thải ra tập

kết về sân bùn để làm phân bón

Nước mía trong hay còn gọi là chè trong được đưa qua công đoạn bốc hơi

Công đoạn gia nhiệt bốc hơi

Cô đặc nước mía bằng hệ thống bốc hơi áp lực chân không, nhiệm vụ của hệ

thống bốc hơi là bốc hơi nước mía có nồng độ 13-15 Bx đến mật độ chè có nồng độ

60-65Bx

Nước mía trong sau khi bốc hơi đạt 55-60Bx được gọi là siro thô, siro thô được

bơm đến thiết bị Sulphít hóa lần II tẩy màu tạo thành si rô tinh và đưa đến các thùng

chứa để cung cấp cho nước đường Quá trình như sau:

Nước mía trong (tiếp nhận từ công đoạn làm sạch) được bơm đi qua gia nhiệt

để đưa nhiệt độ nước mía đến điểm sôi (vào bình bốc hơi số 1) Gia nhiệt đủ nhiệt độ

trước khi vào bốc hơi giữ vai trò quan trọng để làm tăng khả năng bốc hơi đa hiệu

Hơi nước bão hòa (thường là hơi thoát ra của máy turbine hơi nước) được đưa vào

buồng hơi ống chùm (calandria) của bình số 1 Hơi nước sẽ truyền nhiệt qua ống trao

đổi nhiệt để làm bốc hơi nước mía, hơi sẽ ngưng tụ thành nước ngưng tụ sau khi trao

đổi nhiệt và được đấy ra liên tục Hơi bốc của nước mía ở bình số 1 bốc lên dẫn qua

buồng hơi ống chùm của bình gia nhiệt số 2 để gia nhiệt làm bốc hơi nước mía ở bình

số 2 và cứ thế lập lại cho đến hiệu cuối cùng Buồng bốc hơi hiệu cuối cùng được nối

với tháp tạo chân không

Công đoạn kết tinh đường (nấu đường)

Quá trình nấy đường được thực hiện trong nồi nấu chân không, chế độ nấu

đường thực hiẹn 3 hệ A, B, C Sản phẩm nhận được sau nấu gọi là đường non gồm

tinh thể đường và mật Đường non được đưa vào thiết bị trợ tinh thành đường non A,

B, C ( trợ tinh A, B dùng không khí làm lạnh; trợ tinh C dùng nước làm lạnh)

Đường non sau khi trợ tinh được đưa vào máy li tâm để tách tinh thể đường ra khỏi hỗn hợp mật dưới tác dụng của lực ly tâm Đường non A, B dùng máy phân mật bán tự động; đường non C dùng máy phân mật liên tục để tách mật

Đường non sau khi ly tâm còn nóng, ẩm được đưa xuống băng tải chuyển vào sấy khô đường kính trắng; mật tách khỏi máy ly tâm đi nấu cấp thấp hơn Mật cuối gọi

là mật rỉ được đưa vào bể mật rỉ; mật rỉ là nguyên liệu chính để sản xuất cồn – rượu, bột ngọt,…

Đường khi được chuyển lên sàng phân loại, kiểm tra đủ tiêu chuẩn đi đóng bao thành phẩm

Công đoạn sấy làm nguội và đóng bao

Nếu đường còn ẩm đưa vào tồn trữ sẽ bị tác động của vi sinh trên lớp mật quanh hạt đường tinh thể, sẽ tạo nên đường khử và làm biến màu Do đó đường thành phẩm phải được sấy để đạt độ ẩm 0,02 – 0,06% và được làm nguội trước khi đóng bao

Do nhu cầu của thị trường về cơ hạt đường thành phẩm, đường sau khi sấy và làm nguội được sàng phân loại cơ hạt, sau đó đưa đi đóng bao Trọng lượng bao phải theo tiêu chuẩn quy định của từng quốc gia (thường 50 kg trong bao PP có lồng bao PE)

Đường bao được tồn trữ trong khi đúng tiêu chuẩn của sản phẩm đường, nghĩa

là đạt tiêu chuẩn ẩm độ không khí 60-65% hoặc ít nhất cũng phải là kho kín chống ẩm

và chống đối lưu không khí từ môi trường

2. Danh mục các máy móc thiết bị:

Bảng 2 Danh mục máy móc thiết bị

T

1 Hệ thống cần trục và bàn cấp mía

Hệ thống cần

trục Kích thước: H16.000xL135.000xW19.5000- Số dàn cẩu:02

- Sức nâng: 10 tấn

- Tốc độ nâng hạn: 9,8m/ph

- Tốc độ xe lớn: 43 m/ph

- Tốc độ xe con: 50 m/ph

01

cấp mía Tốc độ: 0-4 m/ph

2 Hệ thống xử lý mía

Thiết bị xẻ tới

mía số 1 Kích thước: L1.400xD1.200- Số lượng dao: 168

- Tốc độ: 730 v/ph

- Công suất: 320 kW Thiết bị xé tơi

mía

Kích thước: L1.400xD1.000

- Số lượng dao: 180

- Tốc độ: 760 v/ph

- Công suất: 220 kW

01

Băng tải mía số

1 Loại tấm băngKích thước: W1.400 x I26.500

Công suất động cơ: 22kW

01

Băng tải mía số

2 Loại tấm băngKích thước: W1.400 x I26.010

Công suất động cơ: 22kW

01

Băng tải mía

sau xé tơi Loại băng tải cao suKích thước: W1.400 x I4.500

Công suất động cơ: 5,5kW

01

3 Hệ thống máy

ép mía 04 máy ép:- Máy ép loại 03 trục có 01 trục nạp liệu cưỡng

bức

- Kích thước lô ép D740 x L1400

- Tốc độ máy ép: 7,6/6,7/6,7/7,6 vòng/phút

- Công suất động cơ:

220kW/190kW/190kW/220kW Máy ép số 5:

- Kích thước lô ép D740 x L1400

- Tốc độ máy ép 5,0-7,6 vòng/phút

- Công suất/tốc độ động cơ: 220kW, 730 vòng/phút (sử dụng động cơ máy xé tơi số 1)

- Kích thước lô nạp liệu: D560xL1.400

- Trang bị hệ thống biến tần để điều khiển tốc độ máy ép

05

4 Hệ thống phụ trợ của dàn ép mía

Băng tải trung

gian - Kích thước: L5.500 x W1.400- Tốc độ: 0-20 m/ph

- Động cơ 7,5 kW

04

Thiết bị lọc cán

mía - Kiểu lọc: DSM- Diện tích lọc: F = 9m2

- Kích thước lỗ lưới: 0,7 mm

02

Thùng chứa

nước mía thẩm

thấu và nước

mía hỗn hợp

5 Hệ thống làm

sạch

Hệ thống thiết

bị xông SO2 và

trung hòa nước

mía

Kiểu thiết bị: Injector Năng suất: 90 m3/h Vật liệu: SUS304/thép cacbon

02

Lò đốt lưu

huỳnh

Kiểu thiết bị: kiểu lò đốt tĩnh, loại tự gia nhiệt Năng suất: 25-28 kgS/h

Diện tích đốt: 2m2

Vật liệu thân lò: thép cácbon Vật liệu khay đốt: SUS304

03

Hệ thốn thiết bị

lắng trong

Số ngăn lắng: 06 Thể tích ngăn lắng: 178 m3

Diện tích lắng: 220 m2

Đường kính: 6000 mm Chièu cao thân trụ: 6.560 mm Công suất: 2,2 kW

Vật liệu: Thép cácbon

06

Thiết bị lọc

chân không Diện tích lọc: F = 55-58 m

2

Năng suất lọc: 22-26 m3/h Kích thước trống lọc: D3.000xL6.000 Lưới lọc: SUS316, d 0,5mm, 624 lỗ/cm2

Vật liệu trống lọc: SUS304/PE Tạo chân không: Bơm Nash

01

Hệ thống thiết bị lọc bùn mới này được lắp đặt tại sàn cos 4,5m

6 Hệ thống bốc hơi – gia nhiệt

Hệ thống thiết

bị bốc hơi

-06 thiết bị bốc hơi có diện tích trao đổi nhiệt lần lượt là 550m2/550m2/55 m2/350 m2/350 m2

- 01 thiết bị bốc hơi:

Kiểu Robert Diện tích trao đổi nhiệt: F =1000 m2

Chiều cao thiết bị: 11.280 mm Đường kính buồng bốc: 4000 mm Đường kính buồng đốt: 3.400 mm Kích thước ống truyền nhiệt: D42xd1,4xL3.000 Vật liệu ống truyền nhiệt: SUS304

Vật liệu thân: Thép cacbon Thiết bị được lắp tại cos 7m

07

Hệ thống thiết

bị gia nhiệt

- 07 thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùn có diện tích trao đổi nhiệt là F=90 m2/cái

- 02 thiết bị gia nhiệt:

+ Diện tích trao đổi nhiệt là F=150 m2/cái + Chiều cao thiết bị: 3.500 mm

+ Đường kính thiết bị: D1.500 mm + Kích thước ống truyền nhiệt: D42xd1,4 + vật liệu ống truyền nhiệt: SUS304

09

Hệ thống nấu

đường

- 05 nồi nấu:

+ Loại nồi nấu đường gián đoạn, kiểu mẻ, không

có cánh khuấy + Thể tích nấu: V = 20 m3/nồi + Diện tích truyền nhiệt: F =146 m2

+ Vật liệu: thép cacbon/SUS304

- 01 nồi nấu mới:

+ Thiết bị nấu đường kiểu gián đoạn + Thể tích nấu V = 30 m3

+ Diện tích truyền nhiệt: F = 215 m2

+ Kích thước thiết bị: D 4.400 x H8.800

06

+ Kích thước ống: D101,2 x d1,2 x L900 + Vật liệu thân/ống: Thép các bon/SUS304

8 Hệ thống thiết bị trợ tinh, ly tấm

Hệ thống thiết

bị trợ tinh

- 08 thiết bị trợ tinh có V = 20 m3

- 01 thiết bị trợ tinh có V = 30 m3

- 01 thiết bị trọ tinh mới cho đường non C với đặc điểm:

+ Thể tích làm việc: 100 m3

+ Kích thước: D 4.00 x L12.000 + tốc độ cánh khuấy: 0,1-0,3 vòng/phút + Công suất : 11 kW

+ Vật liệu: Thép cácbon

10

Thiết bị ly tâm

đường non A - 04 thiết bị có đặc điểm:+ Kiểu ly tâm gián đoạn

+ Năng suất: 500 kg đường non/mẻ x 12 mẻ/giờ + Công suất 56 kW

- 01 thiết bị mới có đặc điểm:

+ Kiểu ly tâm gián đoạn, tự động + Năng suất: 1250 kg đường non/mẻ x 18-20 mẻ/giờ

+ Công suất 140 kW

05

Thiết bị ly tâm

đường non B + Kiểu ly tâm liên tục+ Năng suất: 2-4 tấn/giờ

+ Công suất 22 kW

02

Thiết bị ly tâm

đường non C - 03 thiết bị có đặc điểm:+ Kiểu ly tâm liên tục

+ Năng suất: 1-3 tấn/giờ + Công suất động cơ 22 kW

- 01 thiết bị mới có đặc điểm:

+ Kiểu ly tâm liên tục + Năng suất: 5-10 m3/giờ + Đường kính giỏ: 1.200 mm + Công suất động cơ 22 kW

04

9 Hệ thống sấy,

làm nguội,

đóng bao

_ Kiểu sàng rung

- Kích thước: W1.200 x L18.000

- Công suất động cơ: 7,5 kW

- Vật liệu: Phần tiếp xúc đường thành phẩm bằng thép không gỉ SUS 304

02

10 Hệ thống lò hơi - Kiểu: Lò hơi ống nước tuần hoàn tự nhiên

- Năng suất: 25 tấn/h

- Áp suất hơi quá nhiệt: 2,45 Mpa

- Nhiệt độ hơi quá nhiệt: 400 OC

- Hiệu suất; 80%/85% (đốt bã mía/đốt dầu) Nhiên liệu: Bã mía có độ ẩm 50 ± 1% với nhiệt trị 1.850 kcal/kg (hoặc củi)

02

11 Hệ thống bơm nước công nghệ

Bơm nước mía hỗn hợp đi lọc

sàng cong

- Bơm kiểu ly tâm, kiểu chống tắc

- Năng suất: 100 m3/giờ x 15 mH

- Công suất động cơ: 11 kW, 1.450 v/ph

02

Bơm nước mía tới gia nhiệt 1 - Bơm kiểu ly tâm,

- Năng suất: 100 m3/giờ x 60 mH

- Công suất động cơ: 37 kW, 2.900 v/ph

03

Bơm nước mía tới gia nhiệt 2 - Bơm kiểu ly tâm,

- Năng suất: 100 m3/giờ x 60 mH

- Công suất động cơ: 37 kW, 2.900 v/ph

03

Bơm nước mía tới gia nhiệt 3 - Bơm kiểu ly tâm,

- Năng suất: 100 m3/giờ x 60 mH

- Công suất động cơ: 37 kW, 2.900 v/ph

03

Bơm nước ngưng tụ sạch - Bơm kiểu ly tâm,

- Năng suất: 70 m3/giờ x 40 mH

- Công suất động cơ: 15 kW, 1450 v/ph

03

Bơm nước ngưng tụ bẩn - Bơm kiểu ly tâm,

- Năng suất: 70 m3/giờ x 40 mH

03

- Công suất động cơ: 15 kW, 1450 v/ph

Bơm nước đường non C - Bơm kiểu Rota,

- Năng suất: 15m3/giờ x 50 mH

- Công suất động cơ: 15 kW, 1450 v/ph

02

12 Hệ thống điện, nước

Hệ thống tuabin – máy phát

Hệ thống trạm bơm cấp 1 - 04 bơm ly tâm công suất 485 m3/h

x 57mH

- 02 bơm ly tâm công suất 200 m3/h

x 32mH

06

Hệ thống trạm bơm cấp 2 công suất 200 m3/h x 32mH 01

Hệ thống cung cấp nước cho

type tạo chân không hệ thống

bốc hơi, máy lọc chân không

và nồi nấu đường V = 30 m3

- 03 bơm ly tâm công suất 324 m3/h

x 37,5mH, 55kW

- 02 bơm ly tâm công suất 350 m3/h

x 40mH, kiểu cánh kín, động cơ 75 kW/2900 v/ph

05

Hệ thống cung cấp khí nén Công suất: 3 m3/phút x 0,7 Mpa x

22 kW

02

3. Nguyên vật liệu dùng cho sản xuất:

Nguyên liệu chính: mía cây với công suất sản xuất: 2.000 tấn mía/ngày

Bảng 2 Định mức nguyên liệu chính và các nguyên phụ liệu khác.

TT Nguyên, nhiên, vật liệu ĐVT Định mức Tổng lượng/năm

I Nguyên liệu chính

II Nguyên, vật liệu phụ

III Nhiên liệu, động lực

Ghi chú: Ste ký hiệu đơn vị m 3 rộng; ttp: Tấn thành phẩm

4. Nhu cầu sử dụng nước của nhà máy:

Bảng 3 Nhu cầu sử dụng nước của nhà máy

TT Mục đích sử dụng Lượng nước cấp lớn nhất max

Q (m 3 /ngày) Q (m 3 /giờ)

Nước xử lý khói lò (tái xử dụng) 640 26,7

Nước công nghệ và nước làm

mát tuabin

Nước cấp cho lò hơi để phát điện 960 40

Tổng lượng nước cấp 13410 600.42

Sơ đồ cấp nước cho nhà máy như sau:

Trạm bơm cấp 1

11.960 m3/ngày

Hệ thống Promet tạo chân không nấu đường

Bể lắng

5. Sản phẩm của nhà máy:

Đường: 18.000 tấn đường/năm

Mật rỉ thu hồi: 85 tấn/ngày ≈ 16830 tấn/năm

Mương thải

Bể lọc

Hệ thống bơm

Bể chứa nước sạch

Hệ thống Promet tạo chân không bốc hơi khu chế hóa Trạm bơm cấp 2

Xử lý nước lần 2

Mương thải

288 m3/ngày

Cấp lò hơi 40 T/h

Làm mát

PX ly tâm

PX nấu

PX hóa chế

PX ép

Thải ra sông HTXLNT