Đồ án nhà máy đường long mỹ phát

Trong bài báo cáo đồ án này sẽ trình bày sơ lược về quy trình công nghệ sản xuất đường ở nhà máy mía đường cồn Long Mỹ Phát và tìm hiểu về thiết bị nấu đường chân không gián đoạn... Tác

MỤC LỤC

1 GIỚI THIỆU NHÀ MÁY - 1

1.1 Giới thiệu nhà máy - 1

1.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển - 1

1.1.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy - 1

1.1.3 Thiết kế nhà máy - 2

1.1.4 Tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy và an toàn lao động ở nhà máy - 2

1.1.5 Sản phẩm - 3

1.2 Vùng nguyên liệu - 4

1.2.1 Nguyên liệu chính - 4

1.2.2 Nguyên liệu phụ - 4

2 CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ - 7

2.1 Công nghệ mía đường - 7

2.1.1 Sơ lược về quy trình công nghệ tại nhà máy - 7

2.1.2 Thuyết minh từng công đoạn trong quy trình công nghệ sản xuất đường - 8

2.2 Hệ thống các thiết bị - 12

2.2.1 Máy ép - 12

2.2.2 Thiết bị truyền nhiệt - 13

2.2.3 Thiết bị lắng - 14

2.2.4 Thiết bị bốc hơi chân không - 16

2.2.5 Tháp ngưng tụ - 19

2.2.6 Thiết bị trợ tinh - 19

2.2.7 Máy ly tâm - 20

2.3 Nồi nấu đường chân không gián đoạn - 22

2.3.1 Vai trò - 22

2.3.2 Cấu tạo - 22

2.3.3 Nguyên lý hoạt động - 23

2.3.4 Nguyên tắc hoạt động để nấu được một nồi non A - 23

2.3.5 Ưu nhược điểm - 24

2.3.6 Thông số kỹ thuật - 24

2.3.7 Các sự cố thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục - 25

2.4 Công nghệ xử lý nước thải - 27

TÀI LIỆU THAM KHẢO - 31

PHỤ LỤC - 32

DANH MỤC BẢNG

1.1 Tiêu chuẩn đánh giá đường kính trắng 3

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy - 1

Hình 1.2 Sơ đồ mặt bằng nhà máy - 2

Hình 1.3 Đường kính trắng - 3

Hình 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất đường - 7

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình nấu đường ba hệ - 11

Hình 2.3 Máy ép - 12

Hình 2.4 Thiết bị gia nhiệt - 13

Hình 2.5 Thiết bị lắng - 14

Hình 2.6 Thiết bị bốc hơi chân không - 15

Hình 2.7 Tháp ngưng tụ - 16

Hình 2.8 Thiết bị trợ tinh đường - 17

Hình 2.9 Máy ly tâm - 18

Hình 2.10 Nồi nấu đường chân không gián đoạn - 19

Hình 2.11 Quy trình xử lý nước thải - 28

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên chúng em xin chân thành cảm ơn đến quý thầy, cô trường Đại học

Kỹ Thuật - Công Nghệ Cần Thơ, những người đã trực tiếp hướng dẫn, giảng dạy và truyền đạt những kiến thức bổ ích cho chúng em, đó là những nền tảng cơ bản, là những hành trang vô cùng quý giá cho chúng em bước vào sự nghiệp Đặc biệt chúng em xin cảm ơn cô Trần Thị Thanh Vân và cô Trần Ngọc Liên đã tận tình hướng dẫn, quan tâm, hỗ trợ chúng em trong suốt thời gian thực tập vừa qua Nhờ

đó chúng em mới có thể hoàn thành bài báo cáo thực tập này

Em cũng xin gửi lời cám ơn chân thành đến Công ty TNHH Mía đường cồn LONG MỸ PHÁT nói chung và toàn thể cô chú, anh chị trong phòng kỹ thuật nói riêng đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em trong suốt quá trình thực tập vừa qua Trong quá trình thực tập và làm báo cáo, vì chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế, chỉ dựa vào lý thuyết và quan sát trong quá trình thực tập nên bài báo cáo sẽ có những thiếu sót, rất mong các thầy, cô thông cảm bỏ qua Kính mong nhận được sự góp ý, nhận xét từ quý Thầy, Cô cũng như các cô chú, anh chị trong Công ty để kiến thức của chúng em ngày càng được hoàn thiện hơn Giúp em rút ra được những kinh nghiệm bổ ích có thể áp dụng vào thực tiễn một cách hiệu quả trong tương lai

Xin chân thành cám ơn ban giám đốc nhà máy Mía đường cồn Long Mỹ Phát, các lãnh đạo, các bộ phận và cán bộ - công nhân viên nhà máy đã tạo cho chúng em điều kiện thuận lợi để hoàn thành khóa thực tập

Cần Thơ, ngày 18 tháng 1 năm 2018

Nhóm Thực Hiện

LỜI MỞ ĐẦU

Mía là nguồn nguyên liệu liệu chính của ngành công nghiệp chế biến đường Đường mía hiện chiếm trên 60% tổng sản lượng đường thô của toàn thế giới Mía là loại cây có nhiều chất dinh dưỡng như đạm, canxi, khoáng, sắt, nhiều nhất là đường

Từ xưa đến nay, đường đã trở thành một gia vị không thể thiếu trong cuộc sống Bất cứ loại thực phẩm nào cũng đều có sự hiện diện của đường Đường có công dụng giúp cho con người thanh nhiệt, giải khát, xóa tan mệt mỏi, trợ giúp tiêu hóa và cung cấp năng lượng cho cơ bắp hoạt động Đường giữ một vai trò rất quan trọng trong khầu phần ăn hàng ngày của con người, vị ngọt của đường góp phần tạo nên sự hài hòa cho hương vị của thực phẩm, là nhu cầu không thể thiếu trong đời sống xã hội

Trên thế giới nhu cầu tiêu thụ đường hàng năm rất lớn Theo sơ bộ tại một số nước đang phát triển thì lượng đường được tiêu thụ là 32-33 kg/người/năm, mức bình quân tiêu thụ trên toàn thế giới khoảng 20kg/người/năm, do đó mức tiêu thụ khoảng 108 triệu tấn/năm -109 triệu tấn/năm Hiện nay, sản xuất ở địa phương chủ yếu là các lò đường thủ công do tư nhân quản lý, các lò này chỉ sản xuất đường thô, công nghệ thô sơ nên lãng phí rất nhiều trong tổn thất Mặt khác, trong làm sạch do tiến độ và công nghệ còn thấp nên không tránh khỏi đường thành phẩm còn nhiều tạp chất và thậm chí có hại cho sức khỏe con người do sử dụng hóa chất không đúng

kỹ thuật và quy định nên cần có chế độ phù hợp khi sử dụng đường, tránh những tác hại không mong muốn

Đường là nguyên liệu cho môt số ngành sản xuất chế biến thực phẩm như: bánh kẹo, nước uống, hoa quả, sữa, Trong quá trình sản xuất đường, còn có các phế phẩm khác như: mật rỉ đường, bã mía và bã bùn Các phế phẩm này được dùng để sản xuất cồn, sợi dệt, dược phẩm, thức ăn chăn nuôi và làm phân bón vi sinh

Ngành công nghệ chế biến đường ở Việt Nam đang trên đà phát triển mạnh Trong những năm gần đây đã dần chứng minh được khả năng tiếp cận đến trình độ thế giới Trong đó ngành chế biến đường mía hàng năm sản lượng tăng đáng kể ở mọi miền đất nước

Trong bài báo cáo đồ án này sẽ trình bày sơ lược về quy trình công nghệ sản xuất đường ở nhà máy mía đường cồn Long Mỹ Phát và tìm hiểu về thiết bị nấu đường chân không gián đoạn

1 GIỚI THIỆU NHÀ MÁY

1.1 Giới thiệu nhà máy

địa điểm hoạt động Công ty đặt tại khu vực 5, phường Thuận An, thị xã Long Mỹ, Tỉnh Hậu Giang Công ty với tổng số cán bộ công nhân viên là 500 công nhân

Công suất đi vào hoạt động của nhà máy đường khoảng 100 tấn đường/ngày (đóng gói loại 50kg/bao) và thường chỉ hoạt động trong khoảng 3 - 6 tháng cuối năm Hiện nay, sản phẩm chính của nhà máy là đường cát trắng

1.1.2 Sơ đồ tổ chức nhà máy

Hình 1.1 Sơ đồ tổ chức nhà máy

1.1.4 Tiêu chuẩn phòng cháy chữa cháy và an toàn lao động ở nhà máy

Hàng năm tổ chức huấn luyện nhân viên về phòng cháy chữa cháy (PCCC), an

toàn vệ sinh thực thẩm (VSATTP) và an toàn lao động (ATLĐ)

- ATLĐ của nhà máy dựa theo nội quy ATLĐ và nội quy phát triển của nhà máy

- PCCN đƣợc trang bị đầy đủ các thiết bị phòng cháy chữa cháy (bình SO2, máy bơm áp lực cao, vòi ròng,…) các tiêu lệnh về PCCC đƣợc lắp ráp đầy đủ

- Công nhân tham gia sản xuất trực tiếp ở nhà máy về huấn luyện chuyên môn thì chƣa có nhƣng đƣợc huấn luyên tại chỗ dành cho công nhân mới, đòi hỏi công nhân phải hiểu nhiệm vụ và công việc đƣợc phân công, hiểu rõ ý nghĩa và kết quả của quá trình sản xuất ở tại bộ phận đảm nhiệm

1.1.5 Sản phẩm

a) Sản phẩm chính

Hình 1.3 Đường kính trắng

Bảng 1.1 Tiêu chuẩn đánh giá đường kính trắng

Tên chỉ tiêu Đơn vị Mức tiêu chuẩn

- Mật rỉ đường: Bán cho các công ty men để làm cồn, hay làm thức ăn chăn nuôi và sản xuất bột ngọt

- Bã mía: Được sử dụng để cung cấp cho lò hơi tạo nhiệt và làm quay tuabin tạo điện Lượng nhiệt và điện sinh ra được cung cấp cho quá trình sản xuất của nhà máy

- Bã bùn: Được bán ra ngoài để làm phân vi sinh

1.2 Vùng nguyên liệu

1.2.1 Nguyên liệu chính

Cây mía có tên khoa học là Saccharum Thuộc họ Graminaea (họ Hoà Thảo)

Là nguyên liệu chính để sản xuất ra đường Hiện nay nhà máy đang sử dụng nguồn nguyên liệu mía với các giống mía như sau: MI, ROC, KOMUS

Đặc điểm của cây mía có chu kỳ sinh trưởng là 1 năm, thời kỳ mía đến độ chín khoảng từ đầu tháng 11 năm trước cho đến cuối tháng 3 năm sau Thân cao 2,43 - 3,65 m, một số giống có thể cao 4 - 5 m Khi mía đến độ chín thì trữ lượng

có trong cây mía sẽ bị giảm đi nhiều, khi đó nếu đem chế biến thì sẽ không mang lại hiểu quả kinh tế Mặt khác, sau khi thu hoạch mà không chế biến ngay thì dưới tác dụng của vi sinh vật và môi trường sẽ làm ảnh hưởng đến lượng đường có trong mía Vì vậy, cũng không có lợi cho sản xuất, nhằm khắc phục vấn đề này nên nhà máy đã thu mua mía của các thương lái bằng cách xác định trữ lượng đường có trong cây mía

Thân mía là đối tượng thu hoạch cũng là nơi trữ đường được dùng làm nguyên liệu chế biến đường Dựa vào đặc điểm của cây mía nên việc sản xuất phải tiến hành theo vụ Thời gian sản xuất tốt nhất là từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau Khi mía chín là lúc lượng đường trong thân mía đạt tối đa và lượng đường khử còn lại ít nhất qua biểu hiện là: Hàm lượng đường giữa gốc và ngọn là xấp xỉ nhau, lá chuyển sang màu vàng, độ dài của lá ngắn, các lá sít vào nhau, dóng mía ngắn dần, màu da mía trở nên bóng sậm lại, phấn ít Thành phần hóa học của mía phụ thuộc vào từng giống mía, khí hậu, mức độ chín, sâu bệnh và điều kiện canh tác

1.2.2 Nguyên liệu phụ

a) Lưu huỳnh sử dụng trong công nghệ đường ở dạng SO2 hay còn gọi là khí sulphurơ

Tác dụng của khí SO2 đối với nước mía và syrô:

- Trung hòa lượng vôi dư trong nước mía Khi cho SO2 vào nước mía có vôi

dư xảy ra phản ứng:

Ca(OH)2 + H2SO3 → CaSO3↓ + H2O CaSO3 là chất kết tủa có khả năng hấp phụ các chất không đường, chất màu

và chất keo có trong dung dịch

- Hòa tan muối canxisulphit kết tủa Canxisulphit không tan trong nước nhưng tan trong acid sulphuarơ

- Giảm độ nhớt của syrô: Nước mía sau khi trung hòa, một phần chất keo bị loại làm giảm độ nhớt syrô có lợi cho quá trình kết tinh, hạn chế sự phát triển của

vi sinh vật

- Biến muối carbonat thành muối sulphit: Muối carbonat có khả năng tạo mật lớn và ảnh hưởng đến màu sắc của dung dịch đường Muối sulphit có khả năng tạo mật kém hơn nhưng lại có khả năng làm giảm độ nhớt của mật

- Tẩy màu dung dịch đường: Khí SO2 là chất khử có khả năng biến chất màu thành chất không màu hoặc làm nhạt hơn

b) Vôi sữa Ca(OH)2 (hay dưới dạng Ca(OH)2 huyền phù):

Là chất vô định hình có độ phân tán cao, khi hòa tan trong nước có tính chất keo, dưới dạng Ca(OH)2 huyền phù

Tác dụng của vôi khi cho vào nước mía:

- Làm trơ phản ứng acid của nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa sự chuyển hóa đường Saccharoza, kết tủa hoặc đông tụ những chất không đường, phân hủy một

số chất không đường

- Có tác dụng cơ học: Những chất kết tủa tạo thành khi cho vôi vào nước mía

có tác dụng kéo theo những chất lơ lững và những chất không đường khác

- Sát trùng nước mía: Với độ kiềm 0,3% CaO, phần lớn vi sinh vật không phát triển và sinh trưởng được

c) H3PO4

Hàm lượng P2O5 trong nước mía là yếu tố quan trọng đối với hiệu quả làm sạch Để năng cao hàm lượng P2O5 trong nước mía bằng cách cho trực tiếp hóa chất

có gốc P2O5, nhưng hiện nay thường được bổ sung P2O5 dưới dạng acid photphoric

Ưu điểm của P2O5 là thu được nước mía trong hơn, loại được nhiều keo hơn, muối canxi còn ít, lắng lọc nhanh hơn, đường thành phẩm có chất lượng tốt Nhược điểm

là tăng lượng bùn, tốn nhiều vôi hơn

H3PO4 + Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2↓ + H2O

Thúc đẩy tác dụng kết tủa và đông tụ: Ca3(PO4)2 trong nước mía hỗn hợp có tỷ trọng lớn có thể tăng nhanh tốc độ lắng và do đó hạt kết tủa lớn còn cải thiện được tính năng lọc Nhưng khi hàm lượng P2O5 quá lớn (ví dụ > 600 ppm) thì gốc PO43-quá nhiều sẽ tạo thành hạt kết tủa nhỏ, xốp làm tốc độ lắng chậm và lọc khó khăn Hấp phụ chất màu và giảm trị số độ màu: Trong nước mía hỗn hợp có chất màu hữu cơ, polyphenol, là sản phẩm phân hủy đường khử trong quá trình gia vôi,

gia nhiệt, đều có thể bị Ca3(PO4)2 hấp phụ và loại đi, hiệu suất loại phụ thuộc hàm lượng P2O5 trong nước mía hỗn hợp

d) Chất trợ lắng chìm

Nhà máy mía đường cồn Long mỹ Phát sử dụng polime tổng hợp làm chất trợ lắng chìm Trong quá trình lắng được bổ sung vào thiết bị nhằm hổ trợ liên kết và kéo chất kết tủa vô cơ, chất keo hữu cơ lơ lửng chìm nhanh xuống từ đó tăng tốc độ lắng của nước mía, tăng hiệu suất lắng của thiết bị và rút ngắn thời gian lắng

Cơ chế: Chất trợ lắng có các mạch polime mang điện tích âm sẽ liên kết với chất kết tủa trong nước mía mang điện tích dương tạo thành khối lớn có khả năng lắng nhanh Để quá trình lắng tốt thì cần có hiệu số trọng lượng riêng (tỷ trọng) giữa chất kết tủa và nước mía, hiệu số trọng lượng riêng càng lớn, lắng càng nhanh

2 CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ

2.1 Công nghệ mía đường

2.1.1 Sơ lược về quy trình công nghệ tại nhà máy

Hình 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất đường

Thuyết minh sơ lượt về quy trình công nghệ

Cây mía được vận chuyển về nhà máy sẽ đưa vào hệ thống xử lý bao gồm hai dao băm và một búa đập để băm nhỏ và đánh tơi mía để tạo thành một khối chặt chẽ nhằm dễ dàng cung cấp cho máy ép, tại nhà máy đường sử dụng 5 máy ép nhằm trích ly tuyệt đối nước mía Mía sau khi qua 5 máy ép sản phẩm thu được là nước mía và bã mía, bã mía được đem đi đốt làm nhiên liệu cho lò hơi, phần nước mía được đem đi gia nhiệt lần 1, tại thiết bị gia nhiệt nước mía được nâng đến nhiệt độ khoảng 65 ÷ 70 oC thích hợp để tạo ra phản ứng kết tủa Ca3(PO4)2 và có giá trị pH khoảng 7,8 ÷ 8,0 Sau đó nước mía được khử màu bằng cách xông lưu huỳnh lần 1, tiếp đến khử tạp chất và trung hòa bằng vôi sữa và sau đó dẫn qua thiết bị gia nhiệt lần 2, tại thiết bị nhiệt độ của nước mía được nâng lên khoảng 100 ÷ 105 oC nhằm

ổn định hạt kết tủa trước khi đưa vào thiết bị lắng phân ly thể rắn và thể lỏng để loại tạp chất trong nước mía, tăng tốc độ lắng Nước mía trong được tạo kết tủa chìm bằng H3PO4 và chất trợ lắng chìm, sản phẩm của quá trình lắng là bùn và nước chè trong, bùn được trích ly, phần nước thu được gọi là chè lọc bùn, bã bùn sau lọc làm nguyên liệu sản xuất phân hữu cơ vi sinh, còn phần nước chè trong được đem đi gia nhiệt lần 3 với nhiệt độ 110 ÷ 115 oC nhằm tăng nhiệt độ thuận lợi cho quá trình bốc hơi được dễ dàng, tiếp tục đưa vào thiết bị bốc hơi cô đặc 5 hiệu nhằm nâng độ Brix mật chè lên 58 ÷ 65% Nước mía sau khi bốc hơi gọi là syrô và được xong lưu huỳnh lần 2, sau đó syrô được chuyển qua công đoạn nấu đường 3 hệ A, B, C Tiếp đến dẫn qua thiết bị ly tâm nhằm tách tinh thể và tạo thành đường, sản phẩm được kiểm tra chất lượng trước khi đóng gói và lưu kho

2.1.2 Thuyết minh từng công đoạn trong quy trình công nghệ sản xuất đường

a Tiếp nhận nguyên liệu và ép mía

Mía cây từ các ruộng rẫy được vận chuyển về nhà máy bằng phương tiện ghe tàu do vị trí địa lý của nhà máy gần sông nên thuận tiện cho ghe tàu qua lại Mía được máy cẩu bốc đưa lên sân chứa

- Các thiết bị kiểm soát mía như cân mía để biết được số lượng đầu vào

- Bàn lùa: Mía được cẩu bỏ xuống bàn lùa và cho xuống dần dần bảo đảm việc cung cấp cho đến hết mía Bàn lùa được thiết kế có độ nghiêng về phía trước, ở cuối bàn lùa có thiết bị khóa bằng giúp mía đi vào hệ thống xử lý đều đặn và liên tục Trên toàn bộ chiều dài của trục có gắn các “cánh tay” theo hình xoay của chân vịt, các cánh tay này gạt mía xuống băng tải từng bó nhỏ và tránh không cho các bó lớn rơi xuống làm nghẽn dao chặt mía

- Dao băm và búa đánh tới : Nhiệm vụ công đoạn này là làm nhỏ, xé nát tế bào mía và làm tăng mật độ lớp mía Đầu tiên, mía được xử lý ở 2 dao băm Dao băm 1

có nhiệm vụ băm mía thành từng khúc ngắn, nhỏ có kích thước khoảng 50 mm Dao băm 2 sẽ băm mía nhỏ hơn nữa và băm những cây mía còn sót ở dao băm 1 Kích thước mía sau lần băm 2 là 20 - 25 mm Sau khi đi qua 2 dao băm, mía sẽ trở thành một khối chặt chẽ tiếp tục được chuyển đến búa đánh tơi Búa đánh tới được sử dụng với mục đích làm hoàn hảo việc chuẩn bị mía Khi qua búa đánh tơi, mía sẽ được đánh tơi, xé thành từng sợi nhỏ

- Băng tải: Vận chuyển mía để đảm bảo việc cung cấp mía cho các che ép Băng tải có 3 phần: phần nằm ngang, phần nghiêng dốc lên, đầu đến trên che ép dập hoặc che ép

- Máy ép 1,2,3,4,5: Dưới tác dụng của máy ép dùng phương pháp trích ly cơ học, thu được nhiều nước mía hơn, đồng thời có tác dụng thẳm thấu tốt, do đó nâng cao hiệu quả ép Trong quá trình ép, máy ép 2 và 3 được sử dụng hệ thống chảy tràn bằng nước mía của máy ép 4 Máy ép 4 và 5 được sử dụng hệ thống tưới phun tia bằng nước nóng ở nhiệt độ 70 - 80 oC Nhiệt độ nước nóng thẩm thấu phải duy trì 70

- 80 oC để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và nhiệt độ cũng không được quá cao tránh hiện tượng chuyển hóa đường

b) Gia nhiệt lần 1 và xông lưu huỳnh lần 1

Tại thiết bị gia nhiệt nước mía được nâng lên 65 - 70 oC, thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm Mục đích của gia nhiệt 1 là để loại các bọt khí trong nước mía, diệt trùng, kiềm chế và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật làm mất nước của các loại keo

ưu nước, làm đông tụ các chất keo Tạo điều kiện cho phản ứng tạo kết tủa xảy ra nhanh chóng và hoàn toàn

Nước mía sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt 1 tiếp tục đi vào tháp xông SO2 lần

1, tháp xong lưu huỳnh kiểu dạng phun Sau khi xông lưu huỳnh cường độ xông trong nước mía khoảng từ 10 - 14 ml Mục đích của việc xông lưu huỳnh lần 1 nhằm trung hòa lượng vôi dư đưa pH của nước mía hỗn hợp về các điểm ngưng tụ các chất keo, tạo kết tủa CaSO3 có khả năng hấp thụ, nâng cao hiểu quả làm sạch

c) Trung hòa và gia nhiệt lần 2

Nước mía sau khi qua tháp xông lưu huỳnh lần 1 theo ống dẫn chảy xuống thùng trung hòa liên tục Trên đường ống dẫn cho vôi sữa nồng độ khoảng 5 - 10o

Be vào để trung hòa nước mía sau khi xông lưu huỳnh lần 1 Thường trung hòa pH khoảng từ 7,0 - 7,2 Mục đích của việc trung hòa nhằm trung hòa lượng SO2 dư,

tránh hiện tượng phân hủy đường khử làm tăng màu sắc của nước mía, tạo kết tủa CaSO3 hoàn toàn ngưng tụ một số chất keo còn tồn tại

Nước mía sau khi trung hòa được bơm đi gia nhiệt 2 ở thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm, tại thuyết bị gia nhiệt nước mía được nâng lên 100 - 105 oC Mục đích của gia nhiệt 2 là giảm độ nhớt của nước mía, tăng nhanh tốc độ lắng

d) Lắng trong và gia nhiệt 3

Nước mía sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt lần 2 được cho vào thiết bị lắng Lắng nhằm tách kết tủa và nước lắng trong ra, tạp chất kết tủa khoảng 20% cần được lọc lại Nước mía trong được lấy ra ở phần trên của của mỗi ngăn, phần nước bùn ở đáy các ngăn được cánh cào chuyển đến ngăn chứa bùn

Sau quá trình lắng thu được chè trong, tiếp tục đưa sang thiết bị gia nhiệt lần 3, tại đây chè trong ở thiết bị gia nhiệt sử dụng nhiệt từ hơi thứ hiệu 1 để nâng nhiệt độ lên 110 - 115 oC Thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm Mục đích của gia nhiệt 3 là đưa nhiệt độ của nước chè trong đến nhiệt độ sôi để bốc hơi nhanh chóng và dễ dàng hơn

e) Bốc hơi 6 hiệu và xông lưu huỳnh lần 2

Nước mía trong sau khi ra khỏi thiết bị gia nhiệt 3 được đưa qua hệ thống bốc hơi chân không 6 hiệu liên tục để nâng độ Bx lên 58 - 65% nhằm tạo thuận lợi cho quá trình nấu đường Nếu Bx đạt thấp < 55 Bx sẽ làm mất cân bằng dây chuyền sản xuất, do nấu đường không kịp Vì nấu đường kết tinh thành hạt tốt nhất khi Bx > 78 nhưng khi cô đặc đến nồng độ Bx > 70 đường bắt đầu kết tinh và như vậy đường kết tinh sẽ đọng lại trong đường ống và trong bơm gây khó khăn cho quá trình lưu chuyển Để tránh hiện tượng chuyển hóa đường, trong quá trình bốc hơi yêu cầu phải có tốc độ bốc hơi cao, liên tục và ổn định

Ở nhà máy mía đường cồn Long Mỹ Phát sử dụng thiết bị bốc hơi chân không

6 hiệu, 5 hiệu hoạt động và 1 hiệu dự phòng, từ hiệu 1 đến hiệu 4 không sử dụng chế

độ chân không mà chỉ hiệu cuối mới sử dụng thiết bị chân không nhằm tạo đối lưu,

và do hiệu cuối nhiệt độ giảm ảnh hưởng đến hiệu quả bốc hơi, syrô khó di chuyển cần sử dụng thiết bị chân không để giảm nhiệt độ sôi, tạo điều kiện thuận lợi cho syrô đối lưu

Đầu tiên, lò hơi cung cấp nhiệt lượng cho hiệu 1 từ 110 - 115 o

C và áp suất hơi đốt không vượt quá 1,1 kg/cm2

, chân không buồng đốt của hiệu cuối là 64 - 66 cmHg tương ứng với nhiệt độ hơi 55 - 60 o

C

Nước mía sau khi bốc hơi gọi là syrô và được bơm qua thiết bị xong SO2 lần

2, thiết bị xong SO2 kiểu phun, ở thiết bị này pH của syrô sau khi xông SO2 có giá trị khoảng 5,6 - 6 sau đó theo ống di chuyển xuống thùng chứa, và được bơm đi nấu đường Mục đích của xông SO2 lần 2 nhằm khử các chất màu, ngăn chặn sự tạo màu, làm giảm độ nhớt của syrô giúp quá trình nấu đường thuận lợi và dễ dàng f) Nấu đường và trợ tinh

Thuyết minh quy trình nấu đường 3 hệ

Mật chè thu được từ quá trình bốc hơi cô đặc là nguyên liệu để nấu đường non

A Đường non A sau khi qua trợ tinh và hệ thống ly tâm ta thu được đường A thành phẩm, mật A rửa hay loãng A, mật A nguyên Mật A rửa kết hợp với mật chè để nấu giống B, sau đó dùng mật A rửa và nguyên A làm nguyên liệu để nấu đường non B Đường non B qua trợ tinh và ly tâm ta thu được đường B và mật B Tiếp theo, đường B được thêm nước nóng tạo hồ B để nấu non A, còn mật B thì kết hợp với mật A nguyên để nấu đường non C Đường non C cũng qua trợ tinh và hệ thống ly tâm thu được đường C và mật C (mật rỉ), sau đó đường C đem hòa tan và nấu lại được hồi dung C Hồi dung C tiếp tục quay lại nấu đường non A còn mật C được nhà máy bán ra ngoài dùng làm nguyên liệu sản xuất cồn, bột ngọt, thức ăn chăn nuôi

Đường non sau khi qua công đoạn nấu đường sẽ được đưa xuống thiết bị trợ tinh nhằm tiếp tục thực hiện quá trình kết tinh sau khi đường non ra khỏi nồi và để

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình nấu đường ba hệ

nâng cao hiệu suất kết tinh Thời gian trợ tinh đường non A khoảng từ 2 ÷ 3 giờ, đường non B khoảng từ 5 ÷ 7 giờ, đường non C khoảng từ 22 ÷ 32 giờ Đường non

C từ nồi xả xuống trợ tinh có nhiệt độ khoảng 72 ÷ 78 oC được bơm lên trợ tinh đứng, tại đây đường non C sẽ được khuấy trộn và làm nguội cưỡng bức bằng nước

để hạ nhiệt độ xuống khoảng 40 ÷ 45 oC, sau đó được nâng lên khoảng 50 ÷ 55 oC tạo điều kiện cho quá trình ly tâm phân mật

Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trợ tinh: Chất khô tổng cộng và độ nhớt, tinh thể, tinh độ và mức trích tinh độ, tốc độ khuấy trộn và nhiệt độ

g) Ly tâm đường non A

Đường non từ thiết bị trợ tinh A được xả xuống máng phân phối có tay khuấy

để trộn đều trước khi cấp vào máy ly tâm A thực hiện giai đoạn tách mật Đường non A được phân mật bằng 4 máy ly tâm gián đoạn

Bắt đầu mở máy và nạp đường vào máy, tinh thể đường A sau khi tách mật trên bề mặt còn phủ một lớp mật nguyên cần rửa bằng nước nóng và hơi, nhiệt độ của nước rửa khoảng 75 ÷ 80 oC Sau khi rửa bằng nước, có thể dùng hơi bão hòa để làm khô đường, lượng hơi dùng khoảng 2 ÷ 3% so với khối lượng đường non Hiệu quả rửa hơi làm cho đường non sau sấy có độ ẩm thấp, bảo quản tốt, giảm độ keo dễ phân mật, giúp tăng nhiệt độ của mật A thuận tiện cho việc nấu đường non B Đường non A sau khi phân mật được lưỡi cày tự động tách phần đường ra khỏi lưới

xả xuống sàng lắc Khi lưới cày đã đi lên, chu kỳ phân mật hoàn tất có thể vận hành chu kỳ kế tiếp Thời gian cần thiết để khởi động và xuống đường 60s, phân mật 120s, rửa nước 30s, rửa hơi 30s, hảm máy 30s và xã đường 30s Đường A sau ly tâm

được sấy đóng bao tiêu thụ theo nhu cầu thị trường hay phân phối vào kho lưu trữ

2.2 Hệ thống các thiết bị

2.2.1 Máy ép

Hình 2.3 Máy ép

- Vai trò: Trích ly nước mía sau khi đã qua dao băm và búa đập

- Cấu tạo: Máy ép sơ bộ có cấu tạo 4 trục, trong đó 3 trục làm việc chính, một trục dùng để tiếp mía cưỡng bức và chống ngẹt mía Lõi trục làm bằng thép đặc biệt,

vỏ trục làm bằng gang xám, có nắp đỉnh nghiêng về phía trước khoảng 15o làm cho đường tâm của nắp đỉnh gần về phương hợp lực, giảm nhẹ áp lực giá đỡ của trục đỉnh đối với giá máy, điều đó có thể làm cho trục đỉnh lên xuống càng linh hoạt Nhược điểm: giá máy là giá không thể lắp lẫn trái phải được

- Nguyên lý hoạt động: Sử dụng áp lực trục đỉnh mỗi bên để ép mía Máy ép có

hệ thống lược đáy, lược đỉnh, lược tách rời các vành chắn nước mía, chắn bã được lặp ở 2 đầu trục Hệ thống gối đỡ dùng bằng Coussine và được bôi trơn bằng mỡ chịu nhiệt Nhiệt độ cho phép của nước làm mát Coussine 55 oC Hệ thống nén đỉnh được kết hợp giữa dầu thủy lực và hỗn hợp khí Nitrogene để tạo nên quá trình đẳng

áp trong khi làm việc có tải cũng như lúc không tải

2.2.2 Thiết bị truyền nhiệt

Hình 2.4 Thiết bị gia nhiệt

- Vai trò: Gia nhiệt cho nước mía để phản ứng xảy ra hoàn toàn, làm cho nước mía lắng trong tốt sau khi gia vôi

- Cấu tạo: Loại ống chùm có thân hình trụ, bên trong có lắp các ống truyền nhiệt Phía trên và phía dưới thiết bị có lắp 2 măm nằm song song với nhau, trên mỗi măm có các lỗ, 2 đầu của các ống được gắn trên 2 lỗ tương ứng ở 2 măm này Nước mía vào và ra ở đỉnh thiết bị, hơi đi vào ở phần giữa thân thiết bị Ở nắp trên và dưới

có lắp các tấm ngăn, phân chia các ống truyền nhiệt thành 8, 12, 14 lần lên xuống

Sự phân chia này có tác dụng tăng thời gian tiếp xúc của nước mía và ống truyền nhiệt, giảm được sự tạo cặn Ở nắp trên có ống thoát khí