Thiet ke tong mat bang nha may duong tinh luyen

MỞ ĐẦU Đường, không những là thành phần dinh dưỡng không thể thiếu đối với cơ thể, mà nó còn là một trong những thành phần quan trọng đối với ngành công nghiệp thực phẩm: tạo cấu trúc, t

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM

TP.HCM, tháng 11, năm 2017

GVHD: Nguyễn Hữu Quyền Lớp: Thứ 6, tiết 3-4

Nhóm 12

DANH SÁCH THÀNH VIÊN

1 Dương Thị Anh Thư 2005140566 Thiết lập tổng mặt bằng

2 Nguyễn Thị Hoa 2005140173 Thiết lập quy trình sản xuất, tính

cân bằng vật chất

3 Nguyễn Thị Quý 2008140238 Thuyết minh quy trình

4 Trần Thị Thùy Thanh 2005140511

Tìm hiểu lịch sử ngành đường, nguồn gốc và phân loại cây mía, tổng hợp word

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 LỊCH SỬ NGÀNH ĐƯỜNG: 2

1.1.1 Thế giới: 2

1.1.2 Việt Nam: 3

1.2 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI CÂY MÍA: 4

1.2.1 Nguồn gốc: 4

1.2.2 Phân loại: 4

1.3 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY 5

CHƯƠNG 2: DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ĐƯỜNG TINH LUYỆN: 6

2.1 DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ: 6

2.2 THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ: 8

2.2.1 Vận chuyển, tiếp nhận, xử lý sơ bộ và ép mía: 8

2.2.2 Làm sạch bằng phương pháp sulphite: 11

2.2.3 Bốc hơi 16

2.2.4 Công đoạn nấu đường 17

2.2.5 Sấy, bao gói, bảo quản thành phẩm 20

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ DỮ LIỆU THIẾT LẬP TỔNG MẶT BẰNG 22

3.1 CÔNG ĐOẠN ÉP MÍA 22

3.2 CÔNG ĐOẠN LÀM SẠCH 23

3.3 CÔNG ĐOẠN NẤU ĐƯỜNG 25

3.4 TÍNH NHÂN LỰC LAO ĐỘNG 26

3.4.1 Chế độ làm việc của nhà máy 26

3.4.2 Thời gian hoạt động sản xuất của nhà máy 26

3.4.3 Số công nhân trực tiếp sản xuất trong phân xưởng 27

CHƯƠNG 4: THIẾT LẬP TỔNG MẶT BẰNG 30

4.1 PHÂN XƯỞNG CHÍNH: 30

4.2 CÁC PHÂN XƯỞNG BỔ TRỢ: 30

4.2.1 Khu lò hơi: 30

4.2.2 Phân xưởng cơ khí: 31

4.2.3 Kho trữ mía nguyên liệu: 31

4.2.4 Khu xử ký mía: 31

4.2.5 Trạm điện: 31

4.3 NHÀ HÀNH CHÍNH TÍNH TRÊN CƠ SỞ SỐ NGƯỜI LÀM VIỆC HÀNH CHÍNH: 32

4.4 HỘI TRƯỜNG: 32

4.5 NHÀ ĂN: 32

4.6 NHÀ VỆ SINH: 33

4.7 KHO CHỨA ĐƯỜNG THÀNH PHẨM: 33

4.8 BỂ MẶT RỈ: 33

4.9 NHÀ BẢO VỆ: 34

4.10 NHÀ ĐỂ XE: 34

4.10.1 Nhà để xe cho nhân viên khu hành chính và khách: 34

4.10.2 Nhà xe cho công nhân: 34

4.10.3 Nhà để xe vận chuyển nguyên liệu: 35

4.11 BÃI CHỨA BÃ MÍA: 35

4.12 TRẠM BƠM NƯỚC: 35

4.13 KHU XỬ LÝ NƯỚC THẢI: 35

4.14 TÍNH KHU ĐẤT XÂY DỰNG NHÀ MÁY: 35

TÀI LIỆU THAM KHẢO 38

MỞ ĐẦU

Đường, không những là thành phần dinh dưỡng không thể thiếu đối với cơ thể, mà nó còn là một trong những thành phần quan trọng đối với ngành công nghiệp thực phẩm: tạo cấu trúc, tạo màu, tạo hương, tạo vị, … Với nhu cầu ngày càng cao về về thị trường tiêu thụ cũng như đỏi hỏi của người tiêu dùng Ngày càng nhiều nhà máy ra đời, nhưng làm sao có thể đưa nhà máy đạt được năng suất cao cả về chất lượng lẫn số lượng đã và đang là câu hỏi và thách thức đối với nhà sản xuất Nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, mà quan trọng hơn hết là việc thiết lập được tổng mặt bằng nhà máy đạt tiêu chuẩn, phù hợp với đường hướng hoạt động của nhà sản xuất

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử ngành đường:

1.1.1 Thế giới:

Ấn Độ là nước đầu tiên trên thế giới biết sản xuất đường từ mía Giữa thế kỷ 16, người Ấn

Độ khám phá ra cách tạo tinh thể đường và từ đây, một cuộc cách mạng mới bắt đầu nổ ra Các nhà khai phá nước Anh gọi đường là "vàng trắng" không chỉ bởi tính chất đặc biệt của

nó mà còn vì lợi nhuận do đường mang lại Lợi nhuận từ việc buôn bán đường lớn đến mức nạn buôn nô lệ ngày càng lan rộng Hàng triệu nô lệ châu Phi đã bị bán vào Mỹ để làm việc trong các đồn điền mía, phục vụ cho các xưởng sản xuất đường

Vào những năm 1540, sản lượng mía thu được tăng gấp đôi, đẩy ngành sản xuất đường trở thành ngành công nghiệp chính tại các nước châu Mỹ

Trong suốt thế kỷ 18, đường trở nên cực kỳ phổ biến và thị trường đường đã trải qua nhiều cuộc bùng nổ kinh tế Do châu Âu đã thiết lập các xưởng sản xuất đường trên các đảo lớn hơn ở vùng biển Caribbean, giá đường cũng giảm xuống, đặc biệt ở Anh Cuối thế kỷ 18, tất

cả mọi thành phần trong xã hội đều trở thành khách hàng bình thường của một mặt hàng từng

là quý giá Đầu tiên, đường ở Anh dùng trong trà, nhưng sau đó kẹo và sôcôla trở nên cực kỳ phổ biến

Bắt đầu từ cuối thế kỷ 18, việc sản xuất đường đã được cơ giới hóa nhiều hơn Để sản xuất đường, động cơ hơi nước ra đời và lần đầu tiên được sử dụng trong các nhà máy đường ở Jamaica vào năm 1768, không lâu sau, hơi nước đã thay thế việc đốt lửa trực tiếp trong chế tạo đường

Trong những năm gần đây, ngành đường đã phát triển một cách nhanh chóng, vấn đề cơ khí hóa, liên tục hóa và tự động hóa trên toàn bộ dây chuyền sản xuất được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy đường Có thể nói, đường chính là nhân tố thúc đẩy sự phát triển ngành công nghiệp thực phẩm mà còn tác động cả vào các ngành công nghiệp khác

1.1.2 Việt Nam:

Việt nam là một nước có truyền thống sản xuất đường mía từ lâu đời Cùng với sự phát triển của ngành đường trên thế giới, nghề làm đường thủ công ở nước ta cũng phát triển mạnh Trong thời kỳ Pháp thuộc, ngành đường của nước ta phát triển một cách chậm chạp, sản xuất thủ công là chủ yếu Lúc này ta chỉ có 2 nhà máy đường hiện đại: Hiệp Hòa (miền nam) và Tuy Hòa (miền trung) Theo thống kê năm 1939, toàn bộ lượng đường tiêu thụ là 100.000 tấn

Sau hòa bình lập lại, ngành đường mía bắt đầu phát triển Trong những năm 1958-1960, chúng ta xây dựng 2 nhà máy đường hiện đại Việt Trì và Sông Lam (350 tấn mía/ngày), và nhà máy đường Vạn Điểm (1000 tấn mía/ngày)

Khi đất nước thống nhất, chúng ta tiếp tục xây dựng thêm một số nhà máy đường hiện đại ở miền Nam như: nhà máy đường Quãng Ngãi, Hiệp Hòa (1500 tấn mía/ngày), nhà máy đường Phan Rang (350 tấn mía/ngày), 2 nhà máy đường tinh luyện Khánh Hội (150 tấn mía/ ngày)

và Biên Hòa (200 tấn mía/ngày) 2 nhà máy đường được xây dựng gần đây là: La Ngà (2000 tấn mía/ ngày), Lam Sơn (1500 tấn mía/ ngày)

Sau 5 năm (1995-2000) đã có bước tiến đột phá Đầu tư mở rộng công suất 9 nhà máy cũ, xây dựng mới 33 nhà máy, tổng số nhà máy đường của cả nước là 44, tổng công suất là 81,500 tấn (so với năm 1994 tăng thêm 33 nhà máy và trên 760.000 tấn công suất), năm 2000

đã đạt mục tiêu 1 triệu tấn đường Miền Nam: 14 nhà máy, Miền Trung và Tây Nguyên: 15 nhà máy, và Miền Bắc : 13 nhà máy

Tóm lại, hơn một thập kỷ qua (1995-2006) tuy thời gian chưa nhiều, được sự hỗ trợ và bằng

sự tác động có hiệu quả bởi các chính sách của Chính phủ, ngành mía đường non trẻ của Việt Nam đã góp một phần vào tăng trưởng nền kinh tế quốc dân, và phần quan trọng hơn là góp phần lớn về mặt xã hội, giải quyết việc làm ổn định hàng triệu nông dân trồng mía và hơn 2 vạn công nhân ổn định làm việc trong các nhà máy, có đời sống vật chất tinh thần ổn định

ngày một cải thiện, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế tạo nên các vùng sản xuất hàng hóa lớn, bộ mặt nông thôn các vùng mía được đổi mới…

Theo Quy hoạch phát triển mía đường năm 2010, định hướng năm 2020, chỉ tiêu về diện tích mía là 300.000 ha, năng suất đạt 65 tấn/năm

1.2 Nguồn gốc và phân loại cây mía:

1.2.1 Nguồn gốc:

Mía là tên gọi chung của một số loài trong chi Mía (Saccharum), bên cạnh các Hoa thảo

(Poaceae), bản địa khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm Chúng có thân to mập, chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6 m Tất cả các dạng mía đường được trồng ngày nay đều là các dạng lai ghép nội chi phức tạp

Bé, Đồng Nai, Bến Tre, Long An, Hậu Giang, Cửu Long, An Giang, v.v…

Cây mía thuộc họ hòa thảo (Graminée) giống saccharum Theo Denhin giống saccharum có

thể chia làm ba nhóm chính:

 Nhóm Saccharum officinarum là giống thường gặp và bao gồm phần lớn các chủng đang trồng phổ biến trên thế giới

 Nhóm Saccharum violaceum: lá màu tím, cây ngắn cứng và không trổ cờ

 Nhóm Saccharum simense: cây nhỏ, cứng, thân màu vàng pha nâu nhạt, trồng từ lâu ở Trung Quốc

1.3 Địa điểm xây dựng nhà máy

Ở tỉnh Quảng Ngãi, về công nghiệp thì chưa phát triển mạnh Để phát triển nền công nghiệp thì phải quan tâm đến thế mạnh của vùng

Qua khảo sát thực tế thì thấy rằng huyện Đức Phổ có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy đường vì diện tích trồng mía ở đây rất rộng lớn

Ở Đức Phổ có dòng sông Ba Liên, trung tâm Đức Phổ cách thị xã Quảng Ngãi 35 km, phía nam giáp Bình Định, phía đông là biển, phía tây giáp Ba Tơ, giao thông thuận lợi trải dọc theo quốc lộ IA

Nhà máy được đặt tại xã Phổ Nhơn cách thi trấn Đức Phổ 5km về hướng Tây Ở đây có sông

Ba Liên và phía tây nhà máy là vùng đồi núi Nhà máy cách ga Đức Phổ 1km về hướng Bắc Vùng đất ở đây rất màu mỡ, cho năng suất mía cao và vùng đất trồng rộng

Giới thiệu nhà máy

CHƯƠNG 2: DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT ĐƯỜNG TINH LUYỆN:

2.1 Dây chuyền công nghệ:

Xử lý sơ bộ

Ép mía

Nước mía hỗn hợp (pH=5-5.5) Gia vôi sơ bộ (pH=6,2-6,6)

Gia nhiệt 1(to=55-60oC)

Mía nguyên liệu

Nước thẩm thấu

Ca(OH)2

Bã

Trung hoà (pH=6,8-7,2)

Rửa, băm, đánh tơi

Thông SO2 lần 1(pH=3,4-3,8)

Gia nhiệt 2(to=102-105oC)

SO2

Ca(OH)2

Mật A2

2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

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

Hình 1: Quy trình công nghệ sản xuất đường tinh luyện

 Rửa mía

 Băm nhỏ, đánh tơi mía

Tác dụng:

 Mía nguyên liệu  sợi nhỏ, tơi xốp  dễ dàng vào máy ép, giảm nhẹ tải cho thiết bị

 Tế bào mía bị phá vỡ  đường dễ dàng di chuyển ra ngoài

Thiết bị

a Máy san bằng:

 Dùng để san đều lớp mía vừa đổ xuống băng tải

 Tốc độ quay 40-50 vòng/phút

 Tác dụng: không lớn lắm, công suất tiêu hao nhiều  nhà máy đường hiện đại ít dùng

b Máy chặt mía: Tác dụng chặt mía thành từng đoạn ngắn

c Máy băm mía: có tác dụng băm mía thành sợi nhỏ

d Máy đánh tơi:

 Xé và đánh tơi mía sau khi băm

 Tác dụng làm tơi mía, không trích ly nước mía

2.2.1.3 Ép mía

Là phương pháp thông dụng và phổ biến trong công nghệ đường mía Gồm 2 phương pháp:

ép khô và ép thẩm thấu

Hình 4: máy băm Hình 3: máy chặt mía

Bã sau khi ép có độ ẩm 48%, đổ xuống băng chuyền được vận chuyển qua lò hơi Trên băng

tải nghiêng, chuyển bã xuống lò hơi Cấu tạo hệ thống lưới sàng với đường kính lỗ 4-6mm để

thu hồi phần bã mịn Nhờ quạt thổi sang cyclon để làm chất trợ lọc cho máy lọc chân không

Nước mía hỗn hợp thu được có Bx = 13-15%, pH=5-5,5 Sau khi cân được bơm qua khu làm

Hình 5: sơ đồ hệ thống ép mía và chế độ thẩm thấu

 Trung hoà nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa sự chuyển hoá đường

 Kết tủa và đông tụ một số keo

 Diệt trùng, ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật

Nước mía hỗn hợp được qua cân định lượng, chảy xuống thùng chứa rồi qua bơm, bơm qua thùng gia vôi sơ bộ Vôi sữa được cho vào thùng trộn đều rồi được lấy ra ở đáy thiết bị Nồng

độ sữa vôi từ 8-10 Be Liều lượng sữa vôi sơ bộ khoảng 20% tổng lượng sữa vôi Tại đáy có thể bổ sung P2O5 bằng dung dịch H3PO4 ( nếu cần) Sau đó nước mía được đêm gia nhiệt I Thiết bị gia vôi sơ bộ:

Chọn thiết bị cho vôi sơ bộ: Thân trụ, có lắp mô tơ cánh khuấy

2.2.2.2 Gia nhiệt I

Mục đích: Đưa nhiệt độ nước mía hỗn hợp lên 55-600oC nhằm:

 Tách một phần không khí trong nước mía để giảm sự tạo bọt

 Mất nước một số keo ưa nước làm tăng nhanh qua trình ngưng tụ keo

 Hạn chế quâ trình phât triển của vi sinh vật

Nư ớc mía vào

Nư ớc ngư ng ra

Nư ớc mía ra

Hơi vào

Hình 7: quâ trình gia nhiệt I Nguyín tắc lăm việc:

Nước mía được đưa văo phần phía đây thiết bị, chảy xen kẽ giữa hai bản mỏng, trao đổi nhiệt rồi chảy ra ngoăi ở phần trín thiết bị Phần hơi đi văo ở phần trín thiết bị, đi xen kẽ với nước mía, ngược chiều, trao đổi nhiệt qua bản mỏng vă nước ngưng được thâo ở đây thiết bị

2.2.2.3 Thông SO 2 lần I vă gia vôi trung hoă

Mục đích thông SO2 lần I:

 Tạo kết tủa CaSO3, mă CaSO3 có khả năng hấp phụ câc chất không đường cũng có khả năng kết tủa theo

Ca(OH)2 + H2SO3 CaSO3 + H2O

 Tạo được điểm đẳng điện ở pH=3,4-3,8 lăm kết tủa câc chất không đường nhiều hơn Mục đích trung hoă:

Trung hoă nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa sự chuyển hoâ đường vì ở môi trường axit đường dể

Sơ đồ thiết bị thông SO2 lần I và trung hoà:

Hình 8: thiết bị trung hòa

2.2.2.4 Gia nhiệt II

Mục đích:

 Nhằm tăng cường quá trình lắng, vì giảm độ nhớt

 Tiêu diệt vi sinh vật

Thực hiện trong thiết bị gia nhiệt bản mỏng của hãng Alfalaval như thiết bị gia nhiệt I

Nước mía sau gia nhiệt II có nhiệt độ 100-1050

Sơ đồ thiết bị:

2.2.2.6 Lọc chân không thùng quay

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

Thiết bị:

Là một thùng rỗng nhúng vào bể chứa huyền phù co đặt cánh khuấy để giữ cho huyền phù khỏi bị lắng Trên bề mặt thùng có đục lỗ nhỏ, bên ngoài có phủ một lớp vải lọc Thùng được chia làm 4 khu vực:

4 Van tháo bọt

5 Cánh gạt bùn 6.Van lấy nước mía trong

7 Van tháo bùn

Hình 9 : Thiết bị lắng

2.2.2.7 Gia nhiệt lần III

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

Thiết bị: Tương tự như thiết bị gia nhiệt I va gia nhiệt II

Nhiệt độ nước mía hỗn hợp sau gia nhiệt lần III là 110-1150C

Nước vào từ (2) nhờ áp lực bơm đi qua lớp ống lọc (từ ngoài vào trong) Bên ngoài ống lọc

có phủ lớp trợ lọc kizengua nước mía trong chảy lên phần trên và ra ngoài theo(4) Áp lực lọc phụ thuộc bề dày lớp bùn, có thể tăng 4-5at

Hình 11: sơ đồ thiết bị lọc ống

2.2.3 Nấu đường, trợ tinh, ly tâm:

2.2.4 Công đoạn nấu đường

2.2.4.1 Nấu đường:

Nước chè sau khi cô đặc có nồng độ 55- 60 Bx gọi là mật chè Lượng nước còn khoảng 35- 40% cần tiếp tục cô đặc trong điều kiện chân không để đưa mật chè đến độ quá bão hòa nhất định và tinh thể xuất hiện

Nguyên lý: để đưa dung dịch từ trạng thái hòa tan sang trạng thái quá bão hòa có thể thực hiện bằng cách:

 Giữ nhiệt độ không đổi và tăng dần nồng độ Thực chất là quá trình cô đặc dung dịch hay quá trình nấu đường

 Nồng độ dung dịch không đổi nhưng giảm dần nhiệt độ Thực chất là quá trình kết tinh lạnh hay còn gọi là bồi tinh

Quá trình kết tinh đường gồm hai giai đoạn chủ yếu:

1 - ống tháo dung dịch 5 - nắp máy

2 - ống tháo nước vào 6 - kênh quan sát

3 - thân máy 7 - ống lọc

4 - ống tháo nước ra

 Giai đoạn hình thành nhân tinh thể: các phân tử đường trong dung dịch quá bão hòa tập trung lại rồi phân bố lên mạng hình thành nhân tinh thể

 Giai đoạn phát triển nhân tinh thể: các phân tử đường khuếch tán lên bề mặt tinh thể sẵn

Hiệu suất kết tinh thường là 52,55%, hiệu suất thu hồi là 700- 800kg/m3 đường non

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

 Cô đặc đầu: Quá trình này rất cần thiết để chuẩn bị cho sự tạo mầm tinh thể Tuỳ phương pháp gây mầm mà khống chế nồng độ khác nhau Quá trình này cô ở chân không thấp (600-620 mmHg), nhiệt độ bằng 60-65oC để giảm sự phân huỷ đường Lượng nguyên liệu trong nồi phải phủ kín bề mặt truyền nhiệt của nồi nấu tránh hiện tượng cháy đường Thời gian nấu khoảng 35-40 phút

 Tạo mầm tinh thể: Dùng phương pháp đường hồ B để hoà với mật chè tạo thành hỗn hợp giống để nấu khi lượng giống không đủ rút chè vào cô đến Bx= 78- 82 Thường dùng làm nguyên liệu gốc để nấu đường thành phẩm

 Nuôi tinh thể: Sau khi các tinh thể đã tạo đủ, nhanh chóng dùng nguyên liệu hoặc nước nấu 2-3 lần để giảm độ quá bão hoà xuống còn 1,05-1,1 không cho tinh thể mới xuất hiện Tiếp theo là nuôi tinh thể lớn lên nhanh chóng, đều, cứng, bảo đảm chất lượng của đường bằng cách nấu với các nguyên liệu đã được phối liệu Nguyên tắc là nhiệt độ nguyên liệu lớn hơn nhiệt độ sôi trong dung dịch 3-5oC để ổn định và đủ khả năng trộn đều Ngoài ra