Thiết kế nhà máy đường Bời Lời tại huyện Trảng Bàng - tỉnh Tây Ninh

Thiết kế nhà máy đường Bời Lời tại huyện Trảng Bàng - tỉnh Tây Ninh

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

-o0o -ĐỒ ÁN MÔN THIẾT KẾ NHÀ MÁY:

THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐƯỜNG BỜI LỜI

HUYỆN TRẢNG BÀNG- TỈNH TÂY NINH

TP.HỒ CHÍ MINH– tháng 3 năm 2010

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN

1 Giới thiệu tổng quan về sản xuất đường 2

2 Giới thiệu chung về cây mía 2

2.1 Nguồn gốc và phân loại cây mía 2

2.1.1.Nguồn gốc 2

2.1.2.Phân loại 3

2.2 Tính chất 4

2.2.1.Đặc điểm sinh trưởng 4

2.2.2.Thành phần hóa học của mía 6

CHƯƠNG 2: LẬP LUẬN KINH TẾ CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG 1 Đặc điểm thiên nhiên vị trí xây dựng nhà máy 10

2.Vùng nguyên liệu 11

3 Hợp tác hoá- liên hiệp hoá 11

4 Nguồn cung cấp điện 12

5 Nguồn cung cấp hơi 12

6 Nguồn cung cấp nhiên liệu 12

7 Nguồn cung cấp và xử lý nước ….13

8 Nước thải ….13

9 Giao thông vận tải ….13

10 Giá khu đất ….14

11 Thị trường tiêu thụ sản phẩm ….15

12 Lực lượng lao động ….15

13 Chính quyền ….15

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1 Chọn quy trình công nghệ 16

2 Chọn phương pháp làm sạch 17

2.1 Phương pháp cacbonat (CO2) 17

2.2 Phương pháp sunfit hoá (SO2) 18

3 Quy trình công nghệ và thuyết minh quy trình công nghệ 21

3.1 Sơ đồ quy trình 21

3.2 Thuyết minh quy trình 22

3.2.1 Vận chuyển 22

3.2.2 Xử lý sơ bộ 22

3.2.3 Cân – băng chuyền 22

3.2.4 Xử lý trước khi ép 22

3.2.5 Ép dập 23

3.2.6 Ép kiệt 24

3.2.7 Làm sạch 24

3.2.8 Cô đặc 31

3.2.9 Nấu đường – Trợ tinh 36

3.2.10 Ly tâm 42

3.2.11 Sấy 44

3.2.12 Bảo quản đường 46

CHƯƠNG 4: CHỌN THIẾT BỊ 48

CHƯƠNG 5: CHỌN ĐỊA ĐIỂM VÀ THIẾT KẾ MẶT BẰNG NHÀ MÁY 1.Thiết kế mặt bằng nhà máy 49

1.1.Đặc điểm khu đất 49

1.1.1 Địa hình 49

1.1.2 Địa chất 50

1.1.3 Vệ sinh công nghiệp 50

1.2.Thiết kế mặt bằng nhà máy 50

CHƯƠNG 6: TÍNH KINH TẾ 51

KẾT LUẬN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN

1.Giới thiệu tổng quan về sản xuất đường:

Đường có ý nghĩa rất quan trọng đối với dinh dưỡng của cơ thể người Đường

là hợp phần chính không thể thiếu được trong thức ăn của người Đường còn là hợpphần quan trọng của nhiều ngành công nghiệp khác như:đồ hộp, bánh kẹo, dược, hoáhọc Chính vì vậy mà công nghiệp đường trên thế giới và nước ta không ngừng pháttriển Việc cơ khí hoá toàn bộ dây chuyền sản xuất, những thiết bị tự động, áp dụngnhững phương pháp mới như: phương pháp trao đổi ion, phương pháp khuếch tán liêntục đang được sử dụng trong các nhà máy đường

Ở nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thích nghi cho việc trồng vàphát triển cây mía Đây là tiềm năng về mía, thuận lợi cho việc sản xuất được Nhưngtrong những năm gần đây, ngành mía đường đang gặp tình trạng mất ổn định về việcquy hoạch vùng nguyên liệu , về đầu tư chưa đúng mức và về thị trường của đường.Vìthế sản phấm đường bị tồn đọng, sản xuất thì cầm chừng làm cho nông dân trồng míakhông bán được phái chuyến giống cây trồng khác làm thu hẹp dần nguồn nguyên liệumía

Nhưng ngành công nghiệp mía đường vẫn là một ngành quan trọng Bởi đườngkhông thể thiếu được trong cuộc sống con người Mặc khác, nhu cầu về đường cũngngày càng tăng bởi một số ngành công nghiệp thực phẩm khác như : bánh kẹo, đồhộp, nước giải khát, sữa y học ngày càng mở rộng hơn nên nhu cầu lại tăng

Với mục tiêu và tầm quan trọng như thế thì việc thiết kế một nhà máy đườnghiện đại với năng suất 1800tấn/ngày là cần thiết Nó giải quyết được nhu cầu tiêudùng của con người, giải quyết được vùng nguyên liệu, tạo công ăn việc làm chongười nông dân trồng mía, góp phần phát triển nền kinh tế nước nhà

2.Giới thiệu chung về cây mía:

2.1.Nguồn gốc và phân loại cây mía:

2.1.1.Nguồn gốc:

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

loài lau, lách Chúng là các loại cỏ sống lâu năm, thuộc tông Andropogoneae của họ

Hòa thảo (Poaceae), bản địa khu vực nhiệt đới và ôn đới ấm của Cựu thế giới Chúng

có thân to mập, chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6 m Tất cả các dạng mía đườngđược trồng ngày nay đều là các dạng lai ghép nội chi phức tạp Chúng được trồng đểthu hoạch nhằm sản xuất đường

2.1.2.Phân loại:

Cây mía có nguồn gốc từ ấn Độ.Các nước trồng nhiều mía như: Cuba, Braxin,

Ấn độ, Mehico, Trung Quốc, Australia, Hawaii, Philippin, Nam Phi, IndonesiavàDominica

Ở nước ta mía được trồng nhiều ở Miền Nam đến miền Bắc.Vùng trồng míachủ yếu hiện nay là Miền Bắc bao gồm các tỉnh Hà Sơn Bình, Hà Nam Ninh, HảiHưng, một phần Hà Bắc và Vĩnh Phú Mía được trồng tập trung ven các con sôngchính như hạ lưu sông Hồng, sông Châu Giang, sông Đáy, sông Thái Bình v.v…ởmiền trung mía được trồng nhiều ở tỉnh Nghĩa Bình, Phú Khánh, Tây Nguyên.ở miềnNam, mía tập trung chủ yếu ở Tây Ninh, Sông Bé, Đồng Nai, Bến Tre, Long An, HậuGiang, Cửu Long, An Giang, v.v…

Cây mía thuộc họ hòa thảo (Graminée) giống saccharum Theo Denhin giốngsaccharum có thể chia làm ba nhóm chính:

 Nhóm Saccharum officinarum là giống thường gặp và bao gồm phần lớn cácchủng 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

Những giống mía phổ biến trên thế giới là:POJ(trạm thí nghiệm mía miền đôngJavat); H(Haoai); C(Cuba); E(Ai cập); F(Đoài Loan); CO(Aựn Độ); CP(trạm CanalPoint bang Florida)

Những giống mía từ nước ngoài đã được trồng phổ biến ở nước ta chủ yếu baogồm các giống:

 POJ:3016, 2878 ,2725, 2883

 CO:290, 132, 419, 715, 775

 CP:3479

 NCO:310

 Chúng ta cũng đã lai tạo một số giống mía như:

 Việt đường 54/143: năng suất khá cao, hàm lượng đường cao là 13,5-14,5%thuộc loại chín sớm

 Việt đường 59/264: năng suất khá cao, hàm lượng đường là 14-15%, khôngtrổ cờ

 VN 65-71: năng suất mía đạt 70-90 tấn /ha

 VN 65-48: năng suất đạt 50-95 tấn /ha

 VN 65-53: năng suất đạt 45-80 tấn /ha

 Qua thực tế trồng trọt có thể chia làm các giống:

 Mía chín sớm: Việt đường 53/143 và 59/264, NCO 310, CP 3479

 Mía chín trung bình :POJ 3016, 2878, F146, CO290.

 Mía chín muộn:F134, CO419

2.2.Tính chất:

Trên cây mía, thông thường phần ngọn sẽ nhạt hơn phần gốc (trong chiết nướcmía) Đó là đặc điểm chung của thực vật: chất dinh dưỡng (ở đây là hàm lượngđường) được tập trung nhiều ở phần gốc (vừa để nuôi dưỡng cây vừa để dự trữ) Đồngthời, do sự bốc hơi nước của lá mía, nên phần ngọn cây lúc nào cũng phải được cungcấp nước đầy đủ để cung cấp cho lá, gây ra hàm lượng nước trong tỉ lệ đường/nướcphần ngọn sẽ nhiều hơn phần gốc, làm cho ngọn cây mía nhạt hơn

2.2.1.Đặc điểm sinh trưởng:

Nhiệt độ:

Mía là loại cây nhiệt đới nên đòi hỏi điều kiện độ ẩm rất cao Nhiệt độ bìnhquân thích hợp cho sự sinh trưởng của cây mía là 15-26⁰C và ngừng sinh trưởng khinhiệt độ 13⁰C và dưới 5⁰C thì cây sẽ chết

Thời kì nảy mầm mía cần nhiệt độ trên 15 0 C tốt nhất là từ 26-33 0 C Mía nảymầm kém ở nhiệt độ dưới 150C và trên 400C Từ 28-350C là nhiệt độ thích hợp chomía vươn cao

Chính vì vậy, ánh sáng là nhân tố quan trọng quyết định năng suất và sản lượngmía

Độ ẩm:

Mía là cây cần nhiều nước nhưng lại sợ úng nước

Mía có thể phát triển tốt ở những vùng có lượng mưa từ 1500mm/năm

Giai đoạn sinh trưởng mía yêu cầu lượng mưa từ 100-170mm/tháng

Khi chín cần khô ráo, mía thu hoạch sau một thời gian khô ráo khoảng 2 tháng

sẽ cho tỉ lệ đường cao

Độ cao có liên quan đến cường độ chiếu sáng cũng như mức chênh lệch nhiệt

độ giữa ngày và đêm, do đó ảnh hưởng đến khả năng tích tụ đường trong mía, điều đóảnh hưởng đến hoạt động của các khâu trong qui trình chế biến

Giới hạn về độ cao cho cây mía sinh trưởng và phát triển ở vùng xích đạo là1600m, ở vùng nhiệt đới là 700-800 m

ít màu mỡ

Yêu cầu tối thiểu với đất trồng là có độ sâu, độ thoáng nhất định, độ PH khôngvượt quá giới hạn từ 4-9, độ PH thích hợp là 5,5-7,5 Độ dốc địa hình C, đất khôngngập úng thường xuyên

Ngoài ra, bã mía còn dùng làm chất đốt, làm giấy Mật gỉ dùng để chế biếnrượu rumh, làm cồn Một tấn mật gỉ cho một tấn men khô hoặc các loại axit axetic,hoặc có thể sản xuất được 300 lít tinh dầu và 3800 l rượu

2.2.2.Thành phần hóa học của mía:

Thành phần hóa học của mía thay đổi theo giống mía, đất đai, chế độ canh tác,điều kiện khí hậu của từng địa phương

Người ta thường chia các chất có trong mía ra làm hai phần: đườngsaccharosese và các chất còn lại gọi là chất không đường.

Nhiệt độ,

0C

Độ hòa tan, gsaccharose/100g H2O0

60708090100

287.30320.50262.20415.70487.20

Độ nhớt: Độ nhớt của dung dịch đường tăng theo chiều tăng nồng độ và giảmtheo chiều tăng nhiệt độ

Bảng 1.2:Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của dung dịch đường

Nồng độ,

%

Độ nhớt, 10-3 N.s/m2

0.810.919.6939.10

0.591.325.2216.90Nhiệt dung riêng trung bình của saccharose từ 220C – 510C là 0.3019

Độ quay cực: Dung dịch đường có tính quay phải Độ quay cực riêng củasaccharose rất ít phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ Trị số quay cực trung bình củasaccharose là [α]α]20= +66.50

*Tính chất hóa học của saccharose:

-Tác dụng của axit: Dưới tác dụng của axit, saccharose bị thủy phân thànhglucose và fructose theo phản ứng:

C12H22O11 + H2O  C6H12O6 + C6H12O6 Saccharose Glucose FructoseHỗn hợp glucose và fructose có góc quay trái ngược với góc quay phải củasaccharose, do đó phản ứng trên được gọi là phản ứng nghịch đảo và hỗn hợp đườngđược gọi là đường nghịch đảo

-Tác dụng của kiềm: Trong môi trường kiềm saccharose bị phân hủy thànhlactose, glucose, fructose và các đường khác ở pH từ 8 – 9 và đun nóng trong thờigian dài, saccharose bị phân hủy thành hợp chất có màu vàng và màu nâu

-Tác dụng của enzym: Dưới tác dụng của enzym invertaza, saccharose sẽchuyển thành glucose và fructose Sau đó, dưới tác dụng của một phức hệ enzymzimaza, glucose và fructose sẽ chuyển thành ancol và CO2 :

C6H12O6 zimaza C2H5OH + CO2

b.Chất không đường của mía:

Thông thường trong nghành đường người ta gọi tất cả những chất có trongnước mía trừ saccharose, là chất không đường, trong đó bao gồm cả đường glucose,fructose và rafinose

Chất không đường của nước mía có thể chia như sau:

- Chất không đường không chứa nitơ: glucose, fructose, axit hữu cơ ( axit aconitic,citric, malic, oxalic, glicolic, mesaconic, suxinic, fumaric), chất béo.

- Chất không đường chứa nitơ: albumin, axit amin, amit, NH3, nitrat

- Chất màu: diệp lục tố, xantophin, caroten, antoxian

-Chất không đường vô cơ: K2O, Na2O, SiO2, P2O5, Ca, Mg

Bảng 1.3: Thành phần hóa học của nước mía trong cây mía

5.502.00.52.0

0.120.070.210.01vếtvết0.200.200.08

CHƯƠNG 2:LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

Qua tham khảo các nguồn tài liệu nhóm SV lớp DHTP5LT, khoa Công nghệ hóathực phẩm, trường đại học Công Nghiệp TP Hồ Chí Minh đã quyết định chọn khucông nghiệp Bời Lời thuộc Huyện Trảng Bàng, Tỉnh Tây Ninh là địa điểm để xâydựng nhà máy đường Bời Lời với công suất 1000 tấn mía/ngày bởi những lý do sau:

1.Đặc điểm thiên nhiên vị trí xây dựng nhà máy:

Phía Tây và Tây Bắc giáp vương quốc Campuchia, phía Đông giáp tỉnhBình Dương, Bình Phước, phía Nam giáp TP.Hồ Chí Minh và tỉnh Long An, là tỉnhchuyển tiếp giữa vùng núi và cao nguyên Trung bộ xuống đồng bằng sông Cửu Long

Tây Ninh có diện tích tự nhiên 4.035,45km2

Dân số trung bình: 1.047.365 người (năm 2006)

Mật độ dân số: 259,54 người/km2, mật độ dân số tập trung ở Thị xã Tây Ninh và cáchuyện phía Nam của tỉnh như: các huyện Hoà Thành, Gò Dầu, Trảng Bàng

Tây Ninh nằm ở vị trí cầu nối giữa TP Hồ Chí Minh và thủ đô Phnom Pênh vươngquốc Campuchia và là một trong những tỉnh nằm trong vùng trọng điểm kinh tế phíaNam

KHU CN BỜI LỜI

Khí hậu Tây Ninh tương đối ôn hoà, chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa và mùakhô Mùa nắng từ tháng 12 năm trước đến tháng 4 năm sau và tương phản rất rõ vớimùa mưa ( từ tháng 5 – tháng 11) Chế độ bức xạ dồi dào, nhiệt độ cao và ổn định.Mặt khác Tây Ninh nằm sâu trong lục địa, địa hình khá cao, ít chịu ảnh hưởng của bão

và những yếu tố bất lợi khác Chính vì thế đảm bảo cho việc xây dựng nhà xưởng trênmột nền móng vững chắc, và đảm bảo không bị ngập nước, thoát nước tốt

Nhiệt độ trung bình năm của Tây Ninh là 27,40C, lượng ánh sáng quanh nămdồi dào, mỗi ngày trung bình có đến 6 giờ nắng Lượng mưa trung bình hàng năm từ

1800 – 2200 mm, độ ẩm trung bình trong năm vào khoảng 70 - 80%, tốc độ gió 1,7m/

s và thổi điều hoà trong năm Tây Ninh chịu ảnh hưởng của 2 loại gió chủ yếu là gióTây – Tây Nam vào mùa mưa và gió Bắc – Đông Bắc vào mùa khô Những điều kiện

tự nhiên trên rất thích hợp cho việc mở rộng vùng trồng mía nguyên liệu

2.Vùng nguyên liệu:

Cây mía là một thế mạnh của tỉnh Tây Ninh Nguyên liệu mía đường cung cấpchính cho nhà máy là một vùng nguyên liệu rộng lớn với trữ đường cao bao gồm:Trảng Bàng, Dương Minh Châu, Châu Thành, Gò Dầu, Tân Biên… cách vị trí đặt nhàmáy không xa trong vòng bán kính 40 Km, đồng thời có thể sử dụng thêm nguồnnguyên liệu từ các tỉnh Đồng Bằng sông Cửu Long

Vùng mía nguyên liệu của tỉnh Tây Ninh khá lớn, tổng diện tích trồng mía củaTây Ninh theo số liệu năm 2008-2009 là gần 18000 ha với năng suất 50-70 tấnmía/ha/năm, ước tính khoảng 2 triệu tấn mía cây/năm, là nguồn cung cấp dồi dào đủ

để đáp ứng cho một nhà máy đường công suất nhỏ 1000 tấn mía/ngày như nhà máyđường Bời Lời Tuy nhiên cần đảm bảo nguồn nguyên liệu mía lâu dài vì tại Tây Ninhnói riêng và toàn Việt Nam nói chung thì tình trạng thiếu mía nguyên liệu diễn ra kháphổ biến, gây khó khăn cho quá trình hoạt động sản xuất của nhà máy mía đườngtrong tỉnh Tây Ninh và trên cả nước Chính vì thế cần có những chính sách khuyếnnông, cải tạo hệ thống thuỷ lợi cho cả vùng mía, khuyến khích, đầu tư vốn cho bà connông dân mở rộng vùng mía nguyên liệu, hướng dẫn tập huấn nâng cao trình canh tác,tạo ra các giống mía mới chất lượng cao để nâng cao năng suất và sản lượng mía

Đồng thời ta có thể tham khảo và nghiên cứu thêm về việc sử dụng nguồnnguyên liệu khoai mì với trữ lượng cao của tỉnh Tây Ninh (đây cũng là một thế mạnh

về nông nghiệp của tỉnh) vào việc sản xuất các loại đường, mạch nha từ mía vì dâychuyền sản xuất có thể cải tiến để đạt được lợi nhuận cao nhất trong quá trình sản xuất– kinh doanh

3.Hợp tác hoá- liên hiệp hoá:

Nhà máy đường Bời Lời được đặt tại khu công nghiệp Bời Lời sản xuất ra đườngtinh Nhà máy rất thuận lợi cho việc liên kết hợp tác với các nhà máy khác và sử dụngchung về công trình điện, giao thông, tiêu thụ sản phẩm phụ phẩm Xây dựng cơ sở hạtầng đầu tư sẽ ít tốn kém hơn, sẽ làm giảm giá thành sản phẩm, rút ngắn thời gianhoàn vốn

Đặc biệt có thể liên kết với các nhà máy đường lớn trong tỉnh như nhà máy đườngBourbon của Pháp, một trong những nhà máy tinh luyện đường hàng đầu Việt Nam

với dây chuyền máy móc hiện đại, từ đó có thể trao đổi kiến thức, quy trình, kinhnghiệm, đào tạo kĩ sư và lao động có tay nghề cao để vận hành máy móc thiết bị, đồngthời có thể chuyển giao qui trình công nghệ tiên tiến và công suất lớn hơn.

4.Nguồn cung cấp điện:

Điện dùng trong nhà máy với nhiều mục đích: sản xuất, sinh hoạt hàng ngày….Hiệu điện thế nhà máy sử dụng 220v/380v Nguồn điện lấy từ mạng lưới điện quốcgia, từ trạm biến thế của khu công nghiệp Bời Lời và để đảm bảo cho nhà máy hoạtđộng sản xuất liên tục thì cần phải có máy phát điện dự phòng khi có sự cố chập điện,đứt đường dây gây ra mất điện

5.Nguồn cung cấp hơi:

Nguồn hơi cung cấp được lấy từ lò hơi cao áp của nhà máy để cung cấp đủlượng nhiệt cho các quá trình: đun nóng, bốc hơi ,cô đặc sấy, làm nóng nước sinhhoạt Trong quá trình sản xuất ta tận dụng hơi thứ của thiết bị bốc hơi để đưa vào sửdụng trong quá trình gia nhiệt, nấu, nhằm tiết kiệm hơi của nhà máy

6.Nguồn cung cấp nhiên liệu:

Nhiên liệu được tận dụng từ lượng bã mía khô thải ra quá trình sản xuất, để đốt

lò, tiết kiệm một lượng lớn chi phí dành cho nhiên liệu

Hoặc ta có thể dùng củi, than để đốt lò khi khởi động máy và dùng dầu DO đểkhởi động lò khi cần thiết

Xăng và nhớt dùng cho máy phát điện, ôtô

Đồng thời Tây Ninh cũng có một mỏ đá vôi khá lớn sẽ cung cấp lượng đá vôigiá rẻ, thuận lợi vận chuyển tạo điều kiến tốt cho quá trình sản xuất của nhà máy Trong đó:

- Bã mía lấy từ dây chuyền sau công đoạn ép

- Củi và than bùn là một thế mạnh của tỉnh Tây Ninh, khi có một diện tích rừnglớn có thể tận thu các loại gỗ, củi, cành cây với giá rẻ và một mỏ than bùn ởsông Vàm Cỏ Đông có thể làm nguồn nhiên liệu cho nhà máy

- Xăng dầu có nguồn cung cấp từ các công ty xăng dầu trong tỉnh

7.Nguồn cung cấp và xử lý nước :

Nước là một trong những nguyên liệu không thể thiếu được đối với nhà máy chếbiến thực phẩm Nước sử dụng với nhiều mục đích khác nhau: cung cấp cho lò hơi,trong quá trinh ép đường, vệ sinh và làm nguội máy móc thiết bị, sử dụng trong sinhhoạt Tuỳ vào mục đích sử dụng của nước mà ta phải xử lý nước theo các chỉ tiêukhác nhau về hoá học, vật lý, sinh học nhất định

Nhà máy đường Bời Lời có thể lấy nước từ các nguồn sau:

Nước lấy từ nguồn cung cấp nước đã qua xử lý của khu công nghiệp Bời Lời vớichất lượng nước đảm bảo các yêu cầu của TCVN về nước

Nước giếng khoan lấy từ mạch nước ngầm có độ sâu 135m

Nước lấy từ nguồn nước sông Sài Gòn, thông qua trạm bơm của nhà máy đườngtuy nhiên nguồn nước này phải qua nhiều công đoạn xử lý gây tốn kém nên chỉ lànguồn nước phụ.

8.Nước thải:

Nhà máy nằm ở địa hình có độ cao tương đối so với mặt nước biển nên không longại về vấn đề ngập úng, thoát nước tốt Việc xử lý nước thải và thoát nước của nhàmáy phải được quan tâm, vì nước thải của nhà máy chứa nhiều hợp chất hữu cơ đặcbiệt là lượng đường thất thoát trong quá trình sản xuất, chế biến chính là nguồn cơchất tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, gây thối, gây ô nhiễm môitrường và gây bệnh, cộng với các hoá chất vô cơ sử dụng trong quá trình chế biến như

SO2, CaCO3 , dẫn đến việc ảnh hưởng sức khoẻ của người lao động và khu dân cưxung quanh nhà máy, đồng thời ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái, cân bằng sinh học vànguồn tài nguyên đất và nước sau này

Do đó nước thải của nhà máy được tập trung tại khu xử lý nước thải của nhà máy

và được xử lý để đạt các tiêu chuẩn về nước thải công nghiệp đạt loại B và sau đóđược đổ vào hệ thống xử lý nước thải của khu công nghiệp Bời Lời để xử lý tập trung

và được đổ ra sông Sài Gòn sau khi đạt được những chỉ tiêu về nước thải của ViệtNam

9.Giao thông vận tải:

Giao thông vận tải là vấn đề quan trọng, là phương tiện dùng để vận chuyển mộtkhối lượng lớn hàng hoá, thu mua các nguyên vật liệu để sản xuất đảm bảo cho sựhoạt động liên tục của nhà máy và phân phối sản phẩm của nhà máy một cách nhanhnhất, rộng khắp, đảm bảo sự phát triển của nhà máy trong tương lai Hệ thống cơ sở hạtầng và đặc biệt là giao thông vận tải phải đáp ứng đủ các yêu cầu, nhanh, thuận tiện,

dễ dàng Giao thông vận tải cũng góp phần làm tăng giá thành sản phẩm làm giảm lợinhuận của nhà máy vì vậy chi phí cho quá trình vận chuyển cũng đóng vai trò khôngkém phần quan trọng

Nhà máy đặt tại khu công nghiệp Bời Lời có những thuận lợi chính sau, thuộc tỉnhTây Ninh là một trong những tỉnh nằm trong khu kinh tế phát triển năng động ĐôngNam Bộ của cả nước, giáp các tỉnh Bình Dương, Bình Phước, Long An và đặc biệt làtrung tâm kinh tế lớn nhất cả nước Hồ Chí Minh và ráp gianh với nước bạnCampuchia qua các cửa khẩu lớn như Mộc Bài, Xa Mát nên mạng lưới phân phối cóthể phát triển rộng khắp cả vùng

Vị trí của khu CN Bời Lời như sau:

Cách trung tâm TP Hồ Chí Minh 52km

Cách tỉnh Bình Dương 40km

Cách sân bay Tân Sơn Nhất 45km

Cách trục đường xuyên á quốc lộ 22 (Tp HCM- Campuchia) 7-10km

Cách cảng Container Hiệp Phước 70km

Cách ICD Phước Long 58km

Cách cửa khẩu Mộc Bài 22km

Cách TX Tây Ninh 32km

Với hệ thống giao thông trong khu công nghiệp và cấp phường xã tốt, được trảinhựa và bê tông hoá, với mặt đường rộng, đảm bảo giao thông được liên tục, hệ thốngđường giao thông tỉnh lộ rộng khắp và xuyên suốt, đặc biệt rất gần với trục đườnghuyết mạch của quốc gia (quốc lộ 22) đảm bảo giao thông đường bộ được nhanhchóng và liên tục giảm chi phí vận chuyển

Và chúng ta có một lựa chọn rất tốt khác đó là hệ thống giao thông bằng đườngthuỷ vì sông Sài Gòn nằm ngay sát với khu công nghiệp Bời Lời vì vậy có thể vậnchuyển hàng hoá bằng đường thuỷ một cách thuận tiện với trọng tải lớn đến các thịtrường tiêu thụ chính của vùng kinh tế như TP Hồ Chí Minh, Bình Dương, Đồng Nai.Đặc biệt giá vận chuyển bằng đường thuỷ lại rẻ hơn so với giá vận chuyển bằngđường bộ Vì vậy ta có thể thuê các đội tàu để chuyên chở hàng hoá còn nếu không cóthể đầu tư xây dựng một cảng bốc dỡ và một đội tàu với qui mô vừa phải đáp ứng đủyêu cầu vận chuyển hàng hoá của nhà máy

10.Giá khu đất:

Thời hạn thuê khu đất 50 năm

Diện tích phân lô 10 000 m2

Giá thuê ưu đãi giai đoạn đầu 25 USD/m2/50 năm

Chi phí hạ tầng: 3,5 cents/m2/tháng

So sánh với giá thuê mặt bằng tại các khu công nghiệp khác trong vùng như tại TpHCM hay Bình Dương, Đồng Nai thì giá thuê của khu đất tại khu công nghiệp BờiLời ngang bằng thậm chí là rẻ hơn so với các khu công nghiệp khác

11.Thị trường tiêu thụ sản phẩm:

Nhu cầu về sử dụng đường ngày càng tăng cao, lượng đường sản xuất ra không

đủ để cung ứng cho thị trường, nhà nước ta còn phải nhập khẩu đường chính vì thếnhu cầu về đường vẫn còn rộng mở

Người tiêu dùng có nhu cầu sử dụng cao, có khả năng chi tiêu.Thị trường tiêuthụ sản phẩm rộng lớn, gần khu dân cư, số dân đông Thị trường tiêu thụ ngay trongtỉnh và các tỉnh lân cận như: Bình Dương, Bình Phước, Long An, Đồng Nai và đặcbiệt là người tiêu dùng tại Tp HCM

Đồng thời còn có thể tiêu thụ tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long, các tỉnhTây Nguyên và Nam Trung Bộ, hoặc có thể xuất khẩu qua Campuchia

Bên cạnh đó đường tinh luyện còn là nguồn nguyên liệu quan trong trong cácnhà máy thực phẩm khác trong vùng như: nước giải khát, bánh kẹo, đồ hộp… và mật

rỉ đường còn có thể sản xuất rượu, cồn thực phẩm…Vì vậy khi xây dựng nhà máyđường tại đây sẽ đáp ứng nhu cầu của thị trường và sinh ra lợi nhuận kinh tế cao

12.Lực lượng lao động:

Địa điểm đặt nhà máy gần với các khu dân cư với nguồn lao động tại chỗ và cáclao động nhập cư đảm bảo đáp ứng đủ nhu cầu về nguồn nhân lực cho nhà máy Đểtạo điều kiện và công ăn việc làm tận dụng nguồn nhân lực địa phương thì người laođộng địa phương sẽ được ưu tiên Đầu tư xây dựng nhiều nhà ở sinh hoạt,chung cư,

các tiện ích, khu vui chơi giải trí và mua sắm… cho người lao động, tạo điều kiện tốtnhất cho người lao động làm việc và sinh sống Người lao động ở đây đa số có trình

độ văn hóa phổ thông 12 Nếu qua đào tạo họ thì sẻ nắm bắt được dây chuyền côngnghệ và làm việc tốt

Đối với lao động có tay nghề và các kĩ sư, cán bộ có trình độ cần kêu gọi nguồnlực sẵn có của địa phương là ưu tiên hàng đầu kế đến nếu thiếu nguồn lực này chúng

ta cần có những chế độ đãi ngộ như: điều kiện khám chữa bệnh, nhà ở, ăn uống, sinhhoạt, phương tiện đi lại… để nguồn nhân lực trình độ cao này đến với nhà máy vàtoàn tâm toàn ý làm việc cho nhà máy Có thể tìm kiếm nguồn nhân lực trình độ cao

từ các tỉnh lân cận như Bình Dương, Đồng Nai, và đặc biệt là Tp HCM

Thực hiện các chương trình tài trợ, học bổng cho các trường Đại học, cao đẳng đểđảm bảo sẽ có đủ nguồn lực này trong tương lai

13.Chính quyền:

Chính quyền ở Tây Ninh tạo mọi điều kiện cho các doanh nghiệp phát triển, mởrộng cửa đầu tư, với các thủ tục nhanh gọn, chính xách thuế minh bạch, rõ ràng, nhanhchóng, tiện lợi

Chính từ những yếu tố thuận lợi trên nhóm sinh viên ĐHTP5LT đã quyết địnhchọn địa điểm đặt nhà máy đường Bời Lời tại khu công nghiệp Bời Lời

CHƯƠNG 3:CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

1.Chọn phương pháp sản xuất:

Với sự phát triển về kinh tế nhu cầu của con người ngày càng tăng về số lượng

và chất lượng Sản phẩm đường cũng phát triển ngày càng phong phú và đa dạnghơn.Trong đó đường kính trắng vẩn là mặt hàng ưa chuộng và sử dụng rộng rãi

Hiện nay, sản xuất đường thông thường có 3 phương pháp: phương phápcacbonat hoá, phương pháp vôi, phương pháp sunfit hoá

Phương pháp cacbonat hoá cho hiệu quả làm sạch tốt, chênh lệch độ tinh khiếttrước và sau làm sạch là 4-5, loại được nhiều chất không đường ,chất vô cơ Hàmlượng muối canxi trong nước mía trong ít, giảm hiện tượng đóng cặn đối với thiết bịtruyền nhiệt nên giảm được lượng tiêu hao hoá chất Phương pháp này cho sản phẩmtốt ,bảo quản lâu ,hiệu suất thu hồi cao Nhưng phương pháp này yêu cầu trình độ kỹthuật cao,công nghệ và thiết bị phức tạp, tiêu hao hoá chất tương đối nhiều và vốn đầu

tư nhiều Phương pháp này sản phẩm thu được là đường kính trắng

Phương pháp vôi là phương pháp làm sạch đơn giản nhất Làm sạch nước míachỉ dưới tác dụng của nhiệt và vôi, sản phẩm thu được là đường thô Phương pháp vôi

có 3 phương pháp: phương pháp cho vôi vào nước mía lạnh, phương pháp cho vôi vàonước mía nóng và phương pháp cho vôi phân đoạn.Ở phương pháp vôi có ưu điểm làvôi có ở khắp mọi nơi, giá rẻ Nhưng phương pháp vôi chỉ sản xuất đường thô

Phương pháp sunfit hoá là phương pháp dùng vôi và khí SO2 để làm sạch nướcmía

Trong đó phương pháp vôi chỉ sản xuất đường thô còn phương pháp so2 vàphương pháp CO2 sản xuất đường trắng Mặc dù hiệu suất thu hồi và chất lượngđường của phương pháp SO2 kém hơn phương pháp CO2 nhưng phương pháp SO2 cólưu trình công nghệ tương đối ngắn, thiết bị tương đối ít, hoá chất dùng ít ,quản lýthao tác thuận lợi Do đó phần lớn các nhà máy sản xuất đường thường dùng phươngpháp SO2 và các nước đang phát triển cũng dùng rộng rải phương pháp này

Với sự phát triển về công nghệ, kinh tế thì nhu cầu của nhân dân về chất lượngsản phẩm nói chung, đường nói riêng ngày càng tăng, thị trường không ngừng tănglên Trong những năm 80 các nước phát triển đều định ra chính sách ưu đãi có lợi chosản xuất đường trắng chất lượng cao Ở nước ta cũng vậy, để đáp ứng nhu cầu nhândân ,giảm nhập khẩu đường cho nên tăng cường sản xuất đường trắng

Sản xuất đường trắng có hai phương pháp: Phương pháp SO2 và phương pháp

CO2 Phương pháp CO2 cho hiệu suất thu hồi đường cao, sản phẩm đường tốt Nhưngphương pháp CO2 có lưu trình công nghệ tương đối dài, nhiều thiết bị, đòi hỏi trình độthao tác cao, tiêu hao hoá chất nhiều, vốn đầu tư cao Do đó, để sản xuất đường trắngthì ở đây chọn phương pháp SO2

2.Chọn phương pháp làm sạch:

Làm sạch là một công đoạn rất quan trọng, nó góp phần quyết định chất lượngđường thành phẩm và tổng hiệu suất thu hồi

Làm sạch nước mía có nhiều phương pháp, mỗi phương pháp có yêu cầu về thiết

bị ,công nghệ, kỹ thuật khác nhau

Mục đích làm sạch:

- Trung hoà nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa chuyển hoá đường sacaroza

- Loại tối đa chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, đặc biệt chất có hoạttính bề mặt và chất keo

- Loại những chất rắn dạng lơ lững trong nước mía

Phương pháp làm sạch nước mía trong công nghiệp hiện nay:

2.1.Phương pháp cacbonat (CO 2 ) gồm:

- Phương pháp thông CO2 một lần

- Phương pháp thông CO2 chè trung gian

- Phương pháp thông CO2 thông thường (thông CO2 hai lần, thông SO2 hai lần)

Ưu điểm:

- Hiệu quả làm sạch tốt Chênh lệch nhiệt độ trước và sau khi làm sạch là 4-5

- Loại được nhiều chất không đường, chất màu chất vô cơ

- Hàm lượng muối canxi trong nước mía trong ít, làm giảm hiện tượng đóng cặnđối với thiết bị truyền nhiệt nên giảm được tiêu hao hoá chất

- Chất lượng sản phẩm tốt, bảo quản lâu, hiệu suất thu hồi cao

Nhược điểm:

- Sơ đồ công nghệ ,thiết bị phức tạp

- Kỹ thuật thao tác yêu cầu cao Nếu khống chế không tốt dể gây ra hiện tượngphân huỷ đường khử

- Tiêu hao hoá chất tương đói nhiều

- Vốn đầu tư tương đối lớn

2.2.Phương pháp sunfit hoá (SO 2 ):

Phương pháp này được sử dụng rộng rãi ở nước ta Thường dùng SO2 ở dạng khí

để làm sạch nước mía Có ba phương pháp

Phương pháp sunfit hoá kiềm mạnh:

Phương pháp này có đặc điểm trong quá trìng làm sạch nước mía có giai đoạntiến hành ở PH cao Phương pháp này cho phương pháp làm sạch tốt nhất là đối vớiloại mía sấu ,mía sâu bệnh Nhưng do sự phân hũy đường tương đối lớn ,màu sắcnước mía đậm, tổn thất đường nhiều cho nên hiện nay không sử dụng

Phương pháp sunfit hoá kiềm nhẹ:

Phương pháp này là phương pháp sản xuất đường thô và nước mía được gia vôiđến PH=8-9 sau đó thông SO2 pH đạt 6,8-7,2 (thông SO2 vào nước mía, không thôngvào mật chè ) So với phương pháp vôi thì hiệu quả loại chất không đường tốt hơnnhưng thiết bị và thao tác phức tạp hơn, hoá chất tiêu hao nhiều cho nên hiện nay cũng

Sơ đồ công nghệ của phương pháp sunfit hóa axit:( có kết hợp xử lý bằng vôi)

Nước mía hỗn hợp

Gia vôi sơ bộ

Nước lọc trong

SO

2

Ca(OH

) 2

Ưu điểm:

- So với phương pháp khác thì lượng tiêu hao hoá chất của phương pháp SO2

tương đối ít

- Sơ đồ công nghệ ,thiết bị tương đối đơn giản

- Thao tác dể dàng ,vốn đầu tư ít

- Sản phẩm thu được là đường kính trắng

- Đường sacaroza chuyển hoá tương đối lớn, đương khử bị phân huỹ ,tổn thấtđường trong bùn lọc cao

- Trong quá trình bảo quản đường dể bị biến màu dưới tác dụng của oxy khôngkhí

- Chất lượng đường thành phẩm của phương pháp SO2 không bằng phương pháp

CO2

3.Quy trình công nghệ và thuyết minh quy trình công nghệ:

Bã mía

Nướ c

Cô đặc

Nấu đường và kết tinh

Ly tâm Sấy

Đườ ng

Mật rĩ Nước mía hỗn hợp

3.2.Thuyết minh quy trình:

3.2.1.Vận chuyển:

Mía thu hoạch ở vùng nguyên liệu, vận chuyển bằng các loại phương tiện vậnchuyển,chủ yếu là dùng xe tải.Qua cân để xác định khối lượng và lấy mẫu để phântích chử đường Sau đó được cẩu lên bàn lùa và dùng máy khoả bằng để phân phốimía xuống băng chuyền chuyển vào bộ phận xử lý mía

3.2.2.Xử lý sơ bộ:

- Mục đích: Làm sạch mía, loại bỏ tạp chất, cặn bã bám trên thân cây mía

- Thiết bị: Vòi phun nước

3.2.3.Cân – băng chuyền:

Mía được xử lý hợp lý, tạo điều kiện tốt cho quá trình ép mía được dể dànghơn Nâng cao được năng suất và hiệu suất ép

Mía từ bàn lùa đổ xuống băng chuyền và được đưa vào hệ thống xử lý Tại máybăm số 1 chuyển động cùng chiều với băng chuyền đưa đến máy băm số 2 cùng chiềuvới băng chuyền Mục đích là băm mía thành những mảnh nhỏ, phá vở tế bào mía, tạolớp mía ổn định

3.2.4.Xử lý mía trước khi ép

Mục đích:

Nhằm tạo điều kiện cho quá trình ép dễ dàng hơn, nâng cao năng suất và hiệu suất

ép Hệ thống xử lí mía trước khi ép bao gồm các quá trình sau:

- San bằng mía: Do đưa xuống băng tải, mía ở trạng thái lộn xộn, không đồng đều,

do dó cần phải san bằng lớp mía trên băng tải, đảm bảo độ đồng đều của lớp mía,tăng mật độ mía

- Băm mía: Mía được băm thành từng mảnh nhỏ nhằm phá vỡ lớp vỏ cứng của câymía làm tế bào mía lộ ra, đồng thời san mía thành lớp ổn định trên băng tải và nângcao mật độ mía trên băng tải Nhờ vậy:

 Nâng cao năng suất ép

 Nâng cao hiệu suất ép mía

- Đánh tơi: Sau khi qua máy băm, lượng mía chưa được băm nhỏ còn nhiều nênchúng cần phải qua máy đánh tơi để phá vỡ hơn nữa tổ chức tế bào của cây mía, vàlàm tăng mật độ mía đưa vào máy ép Nếu dùng máy đánh tơi, hiệu suất ép có thểtăng khoảng 1%

 Máy băm 1: Đặt cuối băng chuyền nằm ngang

 Máy băm 2: Được đặt ở đầu băng chuyền nằm nghiêng

Sau đó mía tiếp tục được băng chuyền đưa đến máy tách kim loại.

3.2.5 Ép dập:

Mục đích:

Ép dập vừa có tác dụng lấy nước mía ra từ cây mía (khoảng 60 – 70%), vừalàm cho mía giập vụn hơn Đồng thời thu nhỏ thể tích lớp mía, cung cấp mía đều đặncho các máy ép sau, tạo điều kiện cho các máy ép sau làm việc ổn định, làm tăng năngsuất, hiệu suất ép và giảm bớt công suất tiêu hao

Thiết bị: Máy ép dập:

- Mục đích: Lấy nước mía ra từ cây mía vừa làm cho mía dập vụnhơn, thu nhỏ thể tích lớp mía để cho hệ thống máy ép sau làm việc ổn định, làmtăng năng suất ép, tăng hiệu suất ép và giảm bớt công suất tiêu hao

- Thiết bị: Sử dụng máy ép dập hai trục, trục máy chế tạo kiểuKrajewski, trục có những rãnh cong hình chữ Z dọc theo chiều dài trục cách

đều nhau 15 cm

 Khi lắp trục phải đặt rãnh của hai trục ăn lệch nhau sao cho đỉnh răng nọ

ăn với chân răng trục kia

 Giá máy có độ nghiêng từ 60 – 750, sao cho mía vào máy làm với đườngnối giữa tâm hai trục một góc khoảng 750 để mía vào máy và nước thoát

- Lực nén trên trục đỉnh Lực nén trên trục đỉnh máy ép dập haitrục bằng 50 –75% lực nén trên máy ép sau Do đó, tỷ lệ nước mía ép ra được

là 45 – 55% nước mía có trong cây mía

Đây là phương pháp ép lấy nước mía mà không sử dụng nước thẩm thấu, chỉdùng áp lực làm vở tế bào để lấy nước mía, do đó hiệu suất lấy đường thấp (khoảng 92– 95%) và một lượng nhỏ đường còn nằm trong tế bào không thể lấy ra được

Nước mía lấy được (do không bị pha loãng) nên thuận lợi cho quá trình bốc hơi,tiết kiệm được năng lượng bốc hơi

Phương pháp ép khô chỉ sử dụng ở các nhà máy đường thủ công, trong phòng thínghiệm…

Phương pháp ép ướt (có sử dụng nước thẩm thấu)

Để lấy được nhiều đường ra từ cây mía, thì việc phun nước thấm vào bã míađược xem là biện pháp hiệu quả

Khi mía bị ép, màng tế bào bị rách và co lại, đồng thời nước mía chảy ra Sau khi

ra khỏi máy ép, các tế bào nở ra và có khả năng hút nước mạnh Chính vì vậy, màngười ta đã phun nước vào lớp bã để hoà tan một lượng đường còn lại trong tế bào,qua lần ép sau nước đường pha loãng được lấy ra, và tiếp tục như vậy cho đến khiđường được lấy ra với mức cao nhất

Thiết bị: máy ép có cấu tạo gồm:

3.2.7.1.Cho vôi sơ bộ:

- 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 ởđáy thiết bị Nồng độ sữa vôi từ 8-10 Be Liều lượng sữa vôi sơ bộ khoảng 20% tổnglượng sữa vôi Tại đáy có thể bổ sung P2O5 bằng dung dịch H3PO4 ( nếu cần) Sau đónước mía được đêm gia nhiệt I

Thiết bị gia vôi sơ bộ:

Chọn thiết bị cho vôi sơ bộ: Thđn trụ , có lắp mô tơ cânh khuấy.

3.2.7.2.Gia nhiệt 1:

Đưa nhiệt độ nước mía hỗn hợp lín 55-600C nhằm:

- Tâch một phần không khí trong nước mía để giảm sự tạo bọt

- Mất nước một số keo ưa nước lăm tăng nhanh qua trình ngưng tụ keo

Nư ớc ngư ng ra

Nư ớc mía ra

Hơi vào

*Nguyín tắc lăm việc:

Vôi văo

Thùng gia vôi sơ bộ

Cânh khuấy trộn

Nước mía văo

D

H

Nước mía ra

Nước mía được đưa vào phần phía đáy thiết bị, chảy xen kẻ giữa hai bản mỏng, traođổi nhiệt rồi chảy ra ngoài ở phần trên thiết bị Phần hơi đi vào ở phần trên thiết bị, đixen kẻ với nước mía ,ngược chiều, trao đổi nhiệt qua bản mỏng và nước ngưng đượctháo ở đáy thiết bị.

3.2.7.3.Thông SO 2 lần 1 và gia vôi trung hoà :

*Sơ đồ thiết bị thông SO2 lần 1 và trung hoà:

3.2.7.4.Gia nhiệt 2:

Mục đích: