Tài liệu Thiết kế nhà máy sản xuất đường rs với năng suất 5740 tấn mía ngày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG RS VỚI NĂNG SUẤT 5740 TẤN MÍA/NGÀY. Sinh viên thực hiện: Huỳnh Công Thịnh Số thẻ sinh viên: 107150182 Lớp: 15H2B Đà Nẵng – Năm 2019 TÓM TẮT Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất đường RS với năng suất 5740 tấn mía/ngày, bao gồm 1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ. Về bản thuyết minh được trình bày nội dung trong 10 chương chính: lập luận kinh tế kỹ thuật để chọn được địa điểm đặt nhà máy phù hợp, tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm, chọn và thuyết minh quy trình công nghệ, tính cân bằng vật chất, cân bằng nhiệt cùng với tính chọn các thiết bị chủ yếu. Sau đó là tính xây dựng cho nhà máy và tính hơi nước, kiểm tra sản xuất và cuối cùng là an toàn lao động trong sản xuất. Về các bản vẽ: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính: cho thấy được cách bố trí và khoảng cách giữa các thiết bị. Gồm bản vẽ mặt bằng tầng 1 và bản vẽ mặt bằng tầng 2 Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính: thể hiện gần như hầu hết hình dạng thiết bị, kết cấu mái che cũng như tường và nền móng xây dựng theo mặt cắt đứng. Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy: thể hiện cách bố trí phân xưởng sản xuất chính trong nhà máy cùng với các công trình phụ và khu đất mở rộng. Bản vẽ đường ống hơi-nước: giúp cụ thể hóa cách bố trí các đường ống hơi nước trong phân xưởng sản xuất gồm các đường: đường hơi sống, đường hơi thứ, đường nước đã được xử lý, đường nước ngưng và đường nước thải. ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA: HÓA NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Huỳnh Công Thịnh Số thẻ sinh viên: 107150182 Lớp: 15H2B Khoa: Hóa Ngành: Công nghệ thực phẩm 1. Tên đề tài đồ án: Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS với năng suất 5740 tấn mía/ngày. 2. Các số liệu và dữ liệu ban đầu: Thành phần cây mía (tính % theo chất khô của mía) Sacaroza 12,72 Xơ 11,12 Chất Không đường Nước GP bã 3,34 tự tính 75,92 Độ ẩm bã 48,25 Nước thẩm thấu: tự chọn từ 22 đến 25% 3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán - Mở đầu. - Lập luận kinh tế kỹ thuật. - Tổng quan. - Chọn và thuyết minh dây chuyền công nghệ. - Tính cân bằng vật chất. - Tính cân bằng nhiệt. - Tính và chọn thiết bị các thiết bị chủ yếu. - Tính xây dựng. - Tính hơi – nước. - Kiểm tra sản xuất. - An toàn lao động, vệ sinh xí nghiệp, phòng cháy và chữa cháy. - Kết luận. - Tài liệu tham khảo. 4. Các bản vẽ và đồ thị - Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính. - Bản vẽ các mặt cắt phân xưởng sản xuất chính. (A0) (A0) - Bản vẽ đường ống hơi – nước. (A0) - Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy. (A0) 5. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh 6. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 26-08-2019 7. Ngày hoàn thành đồ án: 02-12-2019 Trưởng Bộ môn Công nghệ thực phẩm PGS.TS. Đặng Minh Nhật Đà Nẵng, ngày tháng năm 2019 Người hướng dẫn PGS.TS. TrươngThị Minh Hạnh LỜI CẢM ƠN Sau hơn 3 tháng làm đồ án tốt nghiệp, đến nay tôi đã hoàn thành đề tài được giao: “Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS với năng suất 5740 tấn nguyên liệu/năm”. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến quý Thầy Cô trong khoa Hóa nói chung và Thầy Cô trong bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm nói riêng đã luôn tận tình truyền đạt vốn kiến thức quý báu và giúp đỡ cho tôi trong suốt thời gian học tập tại trường. Và đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Trương Thị Minh Hạnh. Mặc dù công việc rất bận nhưng Cô vẫn luôn dành thời gian và tâm huyết để hướng dẫn tận tình cho tôi, cung cấp cho tôi nhiều kiến thức quý báu, góp ý và sửa chữa những lỗi sai để tôi có thể hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. Tôi cũng chân thành cảm ơn quý Thầy Cô trong Hội đồng Bảo vệ Tốt Nghiệp đã dành thời gian để đọc và nhận xét cho đồ án tốt nghiệp của Tôi. Tôi xin chân thành cảm ơn! i LỜI CAM ĐOAN Tôi tên là Huỳnh Công Thịnh, tôi xin cam đoan về nội dung đề tài này được chính tôi thực hiện và hoàn thành dưới sự hướng dẫn của cô Trương Thị Minh Hạnh. Nội dung được trình bày theo đúng quy định. Các tài liệu tham khảo được trích dẫn rõ ràng và từ nguồn chính xác. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với những cam đoan trên. Sinh viên thực hiện Huỳnh Công Thịnh ii MỤC LỤC Tóm Tắt..................................................................................................................... Nhiệm vụ đồ án ......................................................................................................... Lời cảm ơn ............................................................ Error! Bookmark not defined. Lời cam đoan ........................................................ Error! Bookmark not defined. Mục lục ................................................................................................................. iii Danh sách bảng, hình vẽ ...................................................................................... iix Danh sách các kí hiệu, chữ viết tắt ....................... Error! Bookmark not defined. Mở đầu .................................................................. Error! Bookmark not defined. Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ, KỸ THUẬT . Error! Bookmark not defined. 1.1. Đặc điểm thiên nhiên và vị trí xây dựng ........ Error! Bookmark not defined. 1.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu ........................... Error! Bookmark not defined. 1.3. Giao thông vận tải ............................................ Error! Bookmark not defined. 1.4. Nguồn cung cấp nước ...................................... Error! Bookmark not defined. 1.5. Xử lí nước thải .................................................. Error! Bookmark not defined. 1.6. Nguồn cung cấp điện........................................ Error! Bookmark not defined. 1.7. Nguồn cung cấp hơi ......................................... Error! Bookmark not defined. 1.8. Nguồn cung cấp nhiên liệu .............................. Error! Bookmark not defined. 1.9. Nguồn nhân lực ................................................ Error! Bookmark not defined. 1.10. Thị trường tiêu thụ sản phẩm....................... Error! Bookmark not defined. 1.11. Hợp tác hóa..................................................... Error! Bookmark not defined. Chương 2: TỔNG QUAN....................................... Error! Bookmark not defined. 2.1. Tổng quan về nguyên liệu mía .................... Error! Bookmark not defined. 2.1.1. Vài nét về cây mía ...................................... Error! Bookmark not defined. 2.1.2. Thành phần hóa học của cây mía ................ Error! Bookmark not defined. 2.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình làm sạch nước míaError! Bookmark not defined. 2.3. Động học của quá trình kết tinh đường ..... Error! Bookmark not defined. 2.5. Tình hình sản xuất đường trên thế giới ..... Error! Bookmark not defined. iii 2.6. Tình hình sản xuất đường tại Việt Nam .... Error! Bookmark not defined. Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .. Error! Bookmark not defined. 3.1. Chọn quy trình sản xuất ............................. Error! Bookmark not defined. 3.1.1. Công đoạn lấy nước mía ............................. Error! Bookmark not defined. 3.1.2. Công đoạn làm sạch nước mía.................... Error! Bookmark not defined. 3.1.3. Công đoạn nấu đường ................................. Error! Bookmark not defined. 3.2. Quy trình công nghệ và thuyết minh dây chuyền công nghệ ...........Error! Bookmark not defined. 3.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ ........................... Error! Bookmark not defined. 3.2.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ ........... Error! Bookmark not defined. Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT.................... Error! Bookmark not defined. 4.1. Ép mía ........................................................... Error! Bookmark not defined. 4.1.1. Thành phần mía .......................................... Error! Bookmark not defined. 4.1.2. Bã mía ......................................................... Error! Bookmark not defined. 4.1.3. Nước thẩm thấu .......................................... Error! Bookmark not defined. 4.1.4. Nước mía hỗn hợp (NMHH) ...................... Error! Bookmark not defined. 4.2. Công đoạn làm sạch..................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.1. Tính lượng lưu huỳnh và SO2 ..................... Error! Bookmark not defined. 4.2.2. Tính vôi và sữa vôi ..................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.3. Gia vôi sơ bộ (GVSB) ................................ Error! Bookmark not defined. 4.2.4. Thông SO2 lần 1 ......................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.5. Nước mía trung hòa .................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.6. Nước bùn .................................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.7. Nước lắng trong .......................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.8. Bùn lọc ........................................................ Error! Bookmark not defined. 4.2.9. Nước rửa bùn .............................................. Error! Bookmark not defined. 4.2.10. Nước lọc trong .......................................... Error! Bookmark not defined. 4.2.11. Nước mía trong ......................................... Error! Bookmark not defined. iv 4.3. Bốc hơi và làm sạch mật chè ....................... Error! Bookmark not defined. 4.3.1. Lượng nước bốc hơi.................................... Error! Bookmark not defined. 4.3.2. Mật chè thô ................................................. Error! Bookmark not defined. 4.3.3. Thông SO2 lần 2 .......................................... Error! Bookmark not defined. 4.3.4. Lọc kiểm tra ................................................ Error! Bookmark not defined. 4.3.5. Mật chè tinh ................................................ Error! Bookmark not defined. 4.3.6. Hiệu suất làm sạch mật chè ........................ Error! Bookmark not defined. 4.4. Nấu đường ........................................................ Error! Bookmark not defined. 4.4.1. Khối lượng đường thành phẩm và mật rỉ.... Error! Bookmark not defined. 4.4.2. Tính đường non C ....................................... Error! Bookmark not defined. 4.4.3. Tính đường non B ....................................... Error! Bookmark not defined. 4.4.4. Tính cho nấu non A .................................... Error! Bookmark not defined. 4.4.5. Khối lượng các thành phẩm tính theo năng suất nhà máy .................. Error! Bookmark not defined. Chương 5: CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG ............ Error! Bookmark not defined. 5.1. Cân bằng nhiệt lượng cho hệ nhiều nồi ......... Error! Bookmark not defined. 5.1.1. Khối lượng nước bốc hơi của quá trình cô đặcError! Bookmark not defined. 5.1.2. Nồng độ chất khô trong các hiệu ................ Error! Bookmark not defined. 5.1.3. Xác định áp suất và nhiệt độ ở các hiệu ..... Error! Bookmark not defined. 5.1.4. Xác định tổn thất nhiệt độ trong quá trình bốc hơiError! Bookmark not defined. 5.1.5. Nhiệt độ sôi của dung dịch trong các hiệu bốc hơiError! Bookmark not defined. 5.1.6. Hiệu số nhiệt độ hữu ích của các hiệu (ti) Error! Bookmark not defined. 5.2. Cân bằng nhiệt cho hệ thống đun nóng ......... Error! Bookmark not defined. 5.3. Cân bằng nhiệt cho hệ nấu đường.................. Error! Bookmark not defined. 5.3.1. Nấu non A ................................................... Error! Bookmark not defined. 5.3.2. Nấu non B ................................................... Error! Bookmark not defined. v 5.3.3. Nấu non C ................................................... Error! Bookmark not defined. 5.3.4. Nấu giống B, C ........................................... Error! Bookmark not defined. 5.4. Cân bằng nhiệt cho hệ cô đặc ......................... Error! Bookmark not defined. 5.4.1. Tính lượng hơi nước bốc hơi ...................... Error! Bookmark not defined. 5.4.2. Lượng hơi dùng cho hệ cô đặc ................... Error! Bookmark not defined. 5.5. Nhiệt dùng cho các yêu cầu khác ................... Error! Bookmark not defined. 5.5.1. Nhiệt dùng cho hồi dung ............................ Error! Bookmark not defined. 5.5.2. Nhiệt dùng cho gia nhiệt các loại mật, giốngError! defined. Bookmark not 5.5.3. Nhiệt dùng cho li tâm ................................ Error! Bookmark not defined. 5.5.4. Nhiệt dùng cho sấy đường thành phẩm ...... Error! Bookmark not defined. Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ .............. Error! Bookmark not defined. 6.1. Chọn bộ máy ép ............................................... Error! Bookmark not defined. 6.1.1. Tính tốc độ trục ép ...................................... Error! Bookmark not defined. 6.1.2. Kiểm tra lại hệ máy ép................................ Error! Bookmark not defined. 6.2. Băng tải mía ..................................................... Error! Bookmark not defined. 6.3. Máy Băm mía ................................................... Error! Bookmark not defined. 6.3.1. Máy băm 1 .................................................. Error! Bookmark not defined. 6.3.2. Máy băm 2 .................................................. Error! Bookmark not defined. 6.4. Máy đánh tơi .................................................... Error! Bookmark not defined. 6.5. Cân định lượng ................................................ Error! Bookmark not defined. 6.6. Thiết bị gia vôi sơ bộ ....................................... Error! Bookmark not defined. 6.7. Thiết bị gia nhiệt .............................................. Error! Bookmark not defined. 6.8. Thiết bị thông SO2 lần 1 và gia vôi trung hoàError! defined. Bookmark not 6.8.1 Bộ phận sunfit hoá ....................................... Error! Bookmark not defined. 6.8.2. Đoạn giữa thiết bị ....................................... Error! Bookmark not defined. 6.8.3. Thùng trung hòa.......................................... Error! Bookmark not defined. 6.9. Thiết bị lắng ..................................................... Error! Bookmark not defined. vi 6.10. Thiết bị lọc chân không ................................. Error! Bookmark not defined. 6.11. Thiết bị cô đặc (bốc hơi) ............................... Error! Bookmark not defined. 6.11.1. Nhiệt lượng cung cấp cho buống đốt các hiệuError! defined. Bookmark not 6.11.2. Bề mặt truyền nhiệt các hiệu ................... Error! Bookmark not defined. 6.11.3. Các thông số kĩ thuật ................................ Error! Bookmark not defined. 6.12. Thiết bị thông SO2 lần II ............................... Error! Bookmark not defined. 6.13. Thiết bị lọc kiểm tra....................................... Error! Bookmark not defined. 6.14. Thiết bị nấu đường ........................................ Error! Bookmark not defined. 6.14.1. Hệ số truyền nhiệt ..................................... Error! Bookmark not defined. 6.14.2. Nhiệt lượng cung cấp cho các nồi nấu đườngError! defined. Bookmark not 6.14.3. Bề mặt truyền nhiệt ................................... Error! Bookmark not defined. 6.14.4. Tính số nồi nấu đường .............................. Error! Bookmark not defined. 6.15. Trợ tinh ........................................................... Error! Bookmark not defined. 6.15.1. Tính số lượng thiết bị trợ tinh ................... Error! Bookmark not defined. 6.15.2. Kích thước thiết bị .................................... Error! Bookmark not defined. 6.16. Thiết bị ly tâm ............................................... Error! Bookmark not defined. 6.16.1. Máy ly tâm đường A, B ............................ Error! Bookmark not defined. 6.16.2. Máy ly tâm đường C ................................ Error! Bookmark not defined. 6.17. Máy sấy đường ............................................... Error! Bookmark not defined. Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG .............................. Error! Bookmark not defined. 7.1. Tính nhân lực lao động .................................... Error! Bookmark not defined. 7.1.1. Chế độ làm việc của nhà máy ..................... Error! Bookmark not defined. 7.1.2. Thời gian làm việc của nhà máy ................. Error! Bookmark not defined. 7.1.3. Phân bố lao động trong nhà máy ................ Error! Bookmark not defined. 7.2. Các công trình xây dựng của nhà máy .......... Error! Bookmark not defined. 7.2.1. Phân xưởng sản xuất chính ......................... Error! Bookmark not defined. 7.2.2. Các phân xưởng sản xuất phụ ..................... Error! Bookmark not defined. vii 7.2.3. Các công trình hành chính, nhà phục vụ công nhânError! Bookmark not defined. 7.2.4. Các công trình kho bãi ................................ Error! Bookmark not defined. 7.2.5. Các công trình xử lý và chứa nước:............ Error! Bookmark not defined. 7.3. Tính khu đất xây dựng nhà máy .................... Error! Bookmark not defined. 7.3.1. Diện tích khu đất......................................... Error! Bookmark not defined. 7.3.2. Tính hệ số sử dụng của nhà máy ................ Error! Bookmark not defined. Chương 8: TÍNH HƠI NƯỚC ............................... Error! Bookmark not defined. 8.1. Tính hơi ............................................................ Error! Bookmark not defined. 8.1.1. Cân bằng chất đốt cho lò hơi ...................... Error! Bookmark not defined. 8.1.2. Tính nhiên liệu phụ trợ lúc không đủ bã hay khởi động lò .................Error! Bookmark not defined. 8.2. Tính nước ......................................................... Error! Bookmark not defined. 8.2.1. Nước lắng trong ......................................... Error! Bookmark not defined. 8.2.2. Nước ngưng tụ ............................................ Error! Bookmark not defined. 8.2.3. Nước lọc trong ............................................ Error! Bookmark not defined. 8.2.4. Nước ở tháp ngưng tụ ................................. Error! Bookmark not defined. 8.2.5. Nước thải của nhà máy ............................... Error! Bookmark not defined. Chương 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT ..................... Error! Bookmark not defined. 9.1. Kiểm tra sản xuất ............................................ Error! Bookmark not defined. 9.2. Cách xác định một số chỉ tiêu ......................... Error! Bookmark not defined. 9.2.1. Xác định bằng cảm quan theo kinh nghiệm.Error! defined. Bookmark not 9.2.2. Phân tích trong phòng thí nghiệm .............. Error! Bookmark not defined. Chương 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP .... Error! Bookmark not defined. 10.1. An toàn lao động ........................................... Error! Bookmark not defined. 10.1.1. Những nguyên nhân gây ra ...................... Error! Bookmark not defined. 10.1.2. Biện pháp khắc phục ............................... Error! Bookmark not defined. viii 10.1.3. Những an toàn cụ thể trong nhà máy ........ Error! Bookmark not defined. 10.2. Vệ sinh xí nghiệp ............................................ Error! Bookmark not defined. KẾT LUẬN ........................................................................................................105 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... PHỤC LỤC .............................................................................................................. ix DANH SÁCH BẢNG, HÌNH VẼ DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Các chỉ tiêu cảm quan ........................................................................... 10 Bảng 2.2 Các chỉ tiêu lý hóa ................................................................................. 10 Bảng 4.1. Bảng Ap, Bx của nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm .......... 41 Bảng 4.2 Bảng nguyên liệu nấu non C ................................................................. 42 Bảng 4.3 Bảng nguyên liệu nấu non B ................................................................. 44 Bảng 4.4 Bảng nguyên liệu nấu non A ................................................................. 45 Bảng 4.5 Kết quả tính khối lượng thành phẩm và bán thành phẩm tính theo năng suất nhà máy ......................................................................................................... 46 Bảng 4.6 Bảng tổng kết cân bằng vật chất sản xuất đường RS ............................ 47 Bảng 5.1 Bảng áp suất hơi và nhiệt độ tương ứng của các hiệu........................... 49 Bảng 5.2 Tổn thất do tăng nhiệt độ sôi ở các hiệu ............................................... 50 Bảng 5.3 Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh ................................................... 50 Bảng 5.4 Chế độ nhiệt của hệ thống bốc hơi ........................................................ 51 Bảng 5.5 Cân bằng nhiệt cho hệ đun nóng ........................................................... 52 Bảng 5.6 Nguyên liệu nấu non A ......................................................................... 53 Bảng 5.7 Kết quả tính toán các thông số nấu non A ............................................ 54 Bảng 5.8 Nguyên liệu nấu non B.......................................................................... 55 Bảng 5.9 Kết quả tính toán thông số nấu non B ................................................... 56 Bảng 5.10 Nguyên liệu nấu non C........................................................................ 57 Bảng 5.11 Kết quả tính toán thông số nấu non C ................................................. 57 Bảng 5.12 Nguyên liệu nấu giống B, C ................................................................ 58 Bảng 5.13 Kết quả tính toán các thông số nấu giống B, C ................................... 59 Bảng 5.14 Tổng kết nhiệt trong quá trình nấu ...................................................... 59 Bảng 5.15 Tính toán và tra bảng các thông số của quá trình bốc hơi .................. 61 Bảng 5.16 Nhiệt dùng cho gia nhiệt ..................................................................... 63 Bảng 5.17 Tổng hợp lượng hơi dùng cho nhà máy .............................................. 65 Bảng 6.1. Bề mặt truyền nhiệt của thiết bị gia nhiệt ............................................ 70 x Bảng 6.2 Kết quả tính toán diện tích truyền nhiệt nồi bốc hơi .............................75 Bảng 6.3. Thông số kĩ thuật thiết bị lọc ống ZX ..................................................77 Bảng 6.4. Kết quả tính nhiệt nồi nấu ....................................................................78 Bảng 6.5. Diện tích bề mặt truyền nhiệt của các nồi nấu .....................................79 Bảng 6.6. Kết quả tính toán thiết bị nấu ...............................................................81 Bảng 6.7 Kết quả tính toán thiết bị trợ tinh ..........................................................82 Bảng 6.8. Thông số kỹ thuật thiết bị ly tâm XG-2000AT ....................................83 Bảng 6.9. Thông số kỹ thuật thiết bị ly tâm..........................................................84 Bảng 6.10. Bảng tổng kết kích thước của các thiết bị chính ................................ 85 Bảng 7.1. Thời gian sản xuất của nhà máy theo lịch ............................................86 Bảng 7.2 Phân bố lao động trực tiếp .....................................................................87 Bảng 7.3 Phân bố lao động gián tiếp ....................................................................88 Bảng 7.4 Bảng tổng kết xây dựng.........................................................................94 Bảng 8.1 Sự phân bố nước lắng trong ..................................................................97 Bảng 8.2 Sự phân bố nước ngưng ........................................................................98 Bảng 8.3 Sự phân bố nước lọc trong ....................................................................98 Bảng 8.4 Nước thải của nhà máy đường ..............................................................99 Bảng 9.1 Trình tự kiểm tra sản xuất ...................................................................100 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1 Thành phần hóa học của cây mía .............................................................6 Hình 2.2 Đồ thị quá bão hòa của sacaroza ..............................................................9 Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất đường RS .....................................16 Hình 3.2 Máy băm mía điều khiển bằng môtơ điện .............................................17 Hình 3.3 Máy đánh tơi kiểu búa lắc......................................................................17 Hình 3.4 Máy ép kiểu đinh thẳng .........................................................................18 Hình 3.5 Sơ đồ thẩm thấu kép ..............................................................................18 Hình 3.6 Thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm ..........................................................20 Hình 3.7 Thiết bị trung hòa đường ống kiểu đứng ...............................................21 Hình 3.8 Thiết bị lắng liên tục tốc độ chậm .........................................................22 Hình 3.9 Thiết bị lọc chân không liên tục ............................................................23 xi Hình 3.10 Thiết bị cô đặc dạng ống chùm kiểu thẳng đứng................................. 24 Hình 3.12 Nồi nấu đường chân không tập hợp ống ............................................. 26 Hình 3.13 Thiết bị trợ tinh dạng xoắn ruột gà ...................................................... 27 Hình 3.14 Thiết bị trợ tinh loại loại đĩa khuyết .................................................... 27 Hình 3.15 Thiết bị ly tâm gián đoạn ..................................................................... 28 Hình 3.16 Thiết bị ly tâm liên tục......................................................................... 28 Hình 3.17 Thiết bị sấy thùng quay ....................................................................... 29 Hình 4.1 Công thức nhân chéo nấu giống C ........................................................ 42 Hình 4.2 Công thức nhân chéo nấu non C ............................................................ 42 Hình 4.3 Công thức nhân chéo nấu giống B ........................................................ 43 Hình 4.4 Công thức nhân chéo nấu non B ............................................................ 43 Hình 6.1 Thiết bị cân định lượng tự động ............................................................ 68 Hình 6.2 Hình minh họa thiết bị gia vôi sơ bộ ..................................................... 69 Hình 6.3 Thiết bị gia nhiệt ống chùm ................................................................. 71 Hình 6.4 Minh họa thiết bị sunfit - trung hòa ....................................................... 71 Hình 6.5 Thiết bị lắng ........................................................................................... 73 Hình 6.6 Thiết bị lọc chân không thùng quay ...................................................... 74 Hình 6.7 Minh họa nồi bốc hơi............................................................................. 76 Hình 6.8 Thiết bịlọc ống ....................................................................................... 77 Hình 6.9 Nồi nấu .................................................................................................. 79 Hình 6.10 Minh họa kích thước thiết bị trợ tinh................................................... 82 Hình 6.11 Thiết bị trợ tinh .................................................................................... 82 Hình 6.12 Thiết bị ly tâm...................................................................................... 83 Hình 6.13 Thiết bị ly tâm...................................................................................... 84 Hình 6.14 Máy sấy thùng quay ............................................................................. 84 xii DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT 1. Danh sách các kí hiệu: Tên kí hiệu Kí hiệu Khối lượng riêng (tấn/m3) ρ 2. Danh sách các chữ viết tắt: Tên chữ viết tắt Chữ viết tắt Nước mía hỗn hợp NMHH Khối lượng KL Gia vôi sơ bộ GVSB Mật chè MC Độ tinh khiết ĐTK Thông số kỹ thuật TSKT Nhiệt dung riêng NDR xiii Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS với năng suất 5740 tấn mía/ngày MỞ ĐẦU Đường là một chất dinh dưỡng quan trọng với cơ thể con người, nó cung cấp năng lượng cho cơ thể nên dường như không thể thiếu trong thức ăn hằng ngày của con người. Đồng thời, đường còn là nguyên liệu cho các ngành chế biến thực phẩm khác như: sản xuất bánh kẹo, các sản phẩm từ sữa, đồ hộp, nước giải khát... Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên có những yếu tố điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây mía. Cây mía được trồng khắp cả nước từ bắc tới nam, là nguồn nguyên liệu dồi dào cho sản xuất đường đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong và ngoài nước. Theo hiệp hội mía đường việt nam (VSSA), tính đến quí I năm 2019 cả nước có 36 nhà máy đang hoạt động. Các nhà máy đã ép được hơn 9 triệu tấn mía, sản xuất được hơn 873.000 tấn đường [1]. Tuy nhiên ngành mía đường Việt Nam cũng đang gánh chịu một áp lực rất lớn là cạnh tranh về giá cả. Đường do nước 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, dây chuyền công nghệ, thiết bị lạc hậu. Hơn nữa, vào ngày 1/1/2020 thì theo cam kết ATIGA thì Việt Nam phải xóa bỏ hạng ngạch thuế quan nhập khẩu đường từ ASEAN [2]. Điều này sẽ khiến cho tình hình cạnh tranh giá cả càng trở nên khốc liệt hơn. Trước tình hình này, việc xây dựng một nhà máy đường mới, áp dụng công nghệ hiện đại, dự tính hợp lý về vùng trồng mía nguyên liệu sẽ giải quyết được vấn đề về số lượng cũng như chất lượng, giảm giá thành và tăng khả năng cạnh tranh. Với mục tiêu giải quyết vùng nguyên liệu, tạo công ăn việc làm cho người dân trồng mía, góp phần phát triển nền kinh tế nước nhà và hòa nhập cạnh tranh với các sản phẩm trong và ngoài nước. Vì vậy, trong đồ án tốt nghiệp này, em đã được nhận đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS hiện đại với năng suất 5740 tấn mía/ngày” SVTH: Huỳnh Công Thịnh GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh Trang 1 Thiết kế nhà máy sản xuất đường RS với năng suất 5740 tấn mía/ngày Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ, KỸ THUẬT Đối với việc thiết kế một nhà máy, điều kiện tiên quyết ban đầu là chọn được địa điểm để xây dựng nhà máy, vì nó quyết định sự sống còn của nhà máy. Đặc biệt đối với nhà máy sản xuất đường thì tìm được địa điểm phù hợp là rất quan trọng. Nhận thấy Quảng Nam là một vùng kinh tế mới giàu nguồn nhân lực địa phương, nguồn nhân lực rất trẻ năng động tiếp thu nhanh. Đồng thời nơi đây có vị trí thuận lợi cho giao thông và nối liền hai nền kinh tế đang phát triển mạnh tại miền trung là Quảng Ngãi và Đà Nẵng. Vì vậy, tôi chọn đặt nhà máy ở Quảng Nam, cụ thể là huyện Duy Xuyên. 1.1. Đặc điểm thiên nhiên và vị trí xây dựng Nằm về phía Bắc tỉnh Quảng Nam, Duy xuyên có vị trí địa lý rất thuận lợi cho việc giao lưu và phát triển. Huyện Duy xuyên nằm trên quốc lộ 1A, là nơi có tuyến đường sắt Bắc Nam chạy qua, cách thành phố Đà Nẵng khoảng 30 km về phía Đông Nam, cách thành phố Tam Kỳ khoảng 50 km về phía Đông Bắc. Phía Đông giáp với thành phố Hội An với ranh giới chung là sông thu bồn, phía Tây và phía Bắc giáp huyện Nông Sơn, phía Nam giáp với huyện Quế Sơn. Về đặc điểm tự nhiên, địa hình của Duy Xuyên khá đa dạng khi vừa có cả đồng bằng, biển và núi. Địa hình nhìn chung thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam với diện tích tự nhiên toàn huyện là 297,85 km2. Khí hậu thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa với nhiệt độ trung bình trong năm là 25,60C, độ ẩm trung bình của không khí đạt 84%. Hướng gió chính là Tây Nam Việc xây dựng nhà máy phải phù hợp với hướng gió, bộ phận bụi khói, lò hơi, nhà vệ sinh cần bố trí theo hướng gió chính [3]. 1.2. Nguồn cung cấp nguyên liệu Duy xuyên có điều kiện khí hậu nhiệt đới phù hợp cho việc canh tác mía. Đất được phù sa bồi đắp màu mỡ ở hạ lưu các con sông Thu Bồn, Vu Gia; là vùng đất cực kì thuận lợi để trồng và phát triển cây mía. Các Huyện Duy Xuyên, Quế Sơn, Thăng Bình từng được biết đến là vùng trồng bạt ngàn Mía. Trước đây, đã từng có một nhà máy đường được xây dựng ở Quế Sơn. Nên người dân nơi đây có rất nhiều kinh nghiệm về việc trồng mía. Mía sẽ được thu mua ở các vùng nguyên liệu chính ở các xã của Huyện Duy Xuyên và các Huyện lận cận như Thăng Bình, Quế Sơn, Nông Sơn. Việc đảm bảo SVTH: Huỳnh Công Thịnh GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh Trang 2