Đề tài Thiết kế nhà máy đường thô hiện đại năng suất 2300 tấn mía/ngày

Nước ta là một nước có truyền thống sản xuất đường mía lâu đời. Theo thời gian cùng với sự phát triển của ngành đường trên thế giới nghề làm đường của nước ta cũng phát triển mạnh mẽ cả về số lượng, chất lượng cũng như kỹ thuật canh tác chế biến. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nhu cầu về thực phẩm của con người cũng thay đổi.Đặc biệt là sự quan tâm ngày càng cao về chất lượng thực phẩm và ảnh hưởng của thực phẩm đến sức khỏe của con người.Trong các ngành sản xuất thực phẩm được coi là quan trọng phải kể đến công nghệ sản xuất đường. Đường saccaroza đóng vai trò quan trọng trong khẩu phần hàng ngày của con người, là yếu tố không thể thiếu được trong sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác như sản xuất bánh kẹo , sữa, đồ hộp, nước giải khát Đồng thời sản phẩm phụ của nó dùng làm nguyên liệu cho nhà máy sản xuất rượu, cồn, phân bón, thức ăn gia súc Ở nước ta, là nước nhiệt đới, rất thuận lợi cho cây mía phát triển. Nó phát triển trên khắp nước ta từ Bắc vào Nam và là nguồn nguyên liệu rất dồi dào cho sản xuất đường. Với một số nhà máy đường hiện có thì chưa thể nào khai thác hết nguồn tài nguyên lớn đó. Làm tổn thất một lượng khá lớn đường do mía đã chín nhưng chờ để thu hoạch, làm cho đời sống của người dân gặp nhiều khó khăn, vất vả. Trong khi nhu cầu về đường của nhân dân rất cấp thiết, lượng đường sản xuất vẩn còn thiếu, không đủ cung cấp cho người tiêu dùng. Nhiều khi phải nhập từ nước ngoài vào mà đặt biệt là đường thô, là nguyên liệu để sản xuất đường tinh luyện. Trước tình hình đó em được giao đề tài“Thiết kế nhà máy đường thô hiện đại năng suất 2300 tấn mía/ngày”

doc103 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Lượt xem: 2633 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Thiết kế nhà máy đường thô hiện đại năng suất 2300 tấn mía/ngày, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU Nước ta là một nước có truyền thống sản xuất đường mía lâu đời. Theo thời gian cùng với sự phát triển của ngành đường trên thế giới nghề làm đường của nước ta cũng phát triển mạnh mẽ cả về số lượng, chất lượng cũng như kỹ thuật canh tác chế biến. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nhu cầu về thực phẩm của con người cũng thay đổi.Đặc biệt là sự quan tâm ngày càng cao về chất lượng thực phẩm và ảnh hưởng của thực phẩm đến sức khỏe của con người.Trong các ngành sản xuất thực phẩm được coi là quan trọng phải kể đến công nghệ sản xuất đường. Đường saccaroza đóng vai trò quan trọng trong khẩu phần hàng ngày của con người, là yếu tố không thể thiếu được trong sự phát triển của nhiều ngành công nghiệp khác như sản xuất bánh kẹo , sữa, đồ hộp, nước giải khát… Đồng thời sản phẩm phụ của nó dùng làm nguyên liệu cho nhà máy sản xuất rượu, cồn, phân bón, thức ăn gia súc… Ở nước ta, là nước nhiệt đới, rất thuận lợi cho cây mía phát triển. Nó phát triển trên khắp nước ta từ Bắc vào Nam và là nguồn nguyên liệu rất dồi dào cho sản xuất đường. Với một số nhà máy đường hiện có thì chưa thể nào khai thác hết nguồn tài nguyên lớn đó. Làm tổn thất một lượng khá lớn đường do mía đã chín nhưng chờ để thu hoạch, làm cho đời sống của người dân gặp nhiều khó khăn, vất vả. Trong khi nhu cầu về đường của nhân dân rất cấp thiết, lượng đường sản xuất vẩn còn thiếu, không đủ cung cấp cho người tiêu dùng. Nhiều khi phải nhập từ nước ngoài vào mà đặt biệt là đường thô, là nguyên liệu để sản xuất đường tinh luyện. Trước tình hình đó em được giao đề tài“Thiết kế nhà máy đường thô hiện đại năng suất 2300 tấn mía/ngày” PHẦN 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KĨ THUẬT Tỉnh Gia Lai nằm ở khu vực miền trung, là một tỉnh còn nghèo, diện tích khá rộng, dân đông nhưng lại sống chủ yếu về nông nghiệp, đồng thời thuộc vùng có khí hậu nóng ẩm mưa nhiều đây là điều kiện rất thích hợp để trồng và phát triển cây mía. Qua khảo sát thực tế trong địa bàn tỉnh tôi nhận thấy xã Hà Tam thuộc huyện ĐakPơ – Gia Lai rất thuận lợi để xây dựng một nhà máy sản xuất đường thô hiện đại với năng suất 2300 tấn mía/ngày. Nhận thấy địa điểm này có nhiều điều kiện thuận lợi và cũng rất thích hợp cho việc xây dựng một nhà máy đường. Nên em chọn địa bàn xã Hà Tam thuộc huyện Đakpơ là nơi đặt vị trí xây dựng nhà máy. 1.1. Đặc điểm tự nhiên, vị trí địa lý nơi xây dựng nhà máy. Xã Hà Tam nằm trong địa bàn huyện ĐakPơ có mặt bằng tương đối thuận lợi, địa hình bằng phẳng, nằm trên quốc lộ 19, giao thông tương đối thuận lợi, hơn nữa lại nằm gần sông Ba đây là nguồn cung cấp nước phục vụ cho sản xuấy của nhà máy. Về điều kiện khí hậu của tỉnh, chịu tác động của hai mùa: mùa khô và mùa mưa nhiệt độ trung bình năm là 22-250C độ ẩm 85-90% [11] Qua tìm hiểu về điều kiện tự nhiên và tính chất thổ nhưỡng đều cho thấy đây là địa điểm có nhiều yếu tố thuận lợi để đặt nhà máy. 1.2. Vùng nguyên liệu. Nguyên liệu cung cấp chính cho nhà máy là những vùng trong huyện như: Xã Hà Tam, An Thành, ĐakPơ, Tân An, Cư An, Giang Bắc,và các huyện lân cận như Mang Giang, An Khê, Kbang. Ngoài ra, khi xây dựng nhà máy để có nguyên liệu cho việc sản xuất thuận lợi ta cần mở rộng vùng nguyên liệu bằng cách đầu tư vốn cho nông dân, khuyến khích dùng giống mới đạt năng suất cao. 1.3. Hợp tác hoá, liên hợp hoá. Sản phẩm của nhà máy là đường thô phục vụ sản xuất đường tinh luyện mà hiện nay sản phẩm đường thô vẫn chưa đáp ứng đủ cho các nhà máy, vì thế việc liên kết với các nhà máy đường tinh luyện là yêu cầu rất cần và cũng là nguồn giải quyết đầu ra cho sản phẩm của nhà máy đường. Ở nước ta các nhà máy đường tinh luyện chưa nhiều nhưng sản xuất với khối lượng khá lớn và nguyên liệu là đường thô như nhà máy đường Biên Hoà, Khánh Hội… Việc hợp tác liên kết sản xuất này giúp cho các nhà máy chủ động hơn về nguyên liệu sản xuất. 1.4. Nguồn cung cấp hơi. Ngày nay hầu hết các nhà máy đường hiện đại đều sử dụng nguồn hơi riêng của nhà máy để phục vụ rất nhiều công đoạn trong sản xuất…Đặc biệt việc chạy tuabin của máy phát điện trong nhà máy tiêu tốn lượng hơi khá lớn nhằm đáp ứng đủ điện để nhà máy hoạt động bình thường. Lượng hơi sử dụng rất lớn nên ở nhiều công đoạn như nấu đường, cô đặc nếu tận dụng được hơi thứ là tiết kiệm được chi phí rất nhiều cho nhà máy. Nhiên liệu sử dụng để tạo ra nguồn hơi đốt là bã mía, than, củi và dầu FO… phòng trong các trường hợp đầu mùa vụ sản xuất không có nhiên liệu để đốt. 1.5. Nguồn cung cấp điện Nhà máy sử dụng nguồn điện từ mạng lưới điện quốc gia 500V được hạ xuống 220/380 có thêm máy biến áp dự phòng. Ngoài ra nhà máy còn lắp đặt thêm tuabin phát điện dùng hơi quá nhiệt là nguồn cung cấp điện chủ yếu khi sản xuất. 1.6. Nguồn cấp nước và vấn đề xử lý nước thải trong nhà máy. Nguồn nước được lấy từ Sông ba và được đưa về hệ thống xử lý nước của nhà máy, nguồn nước sau xử lý phải đảm bảo là đủ tiêu chuẩn nước dùng cho sản xuất. 1.7. Giao thông vận tải. Xã Hà Tam có lợi thế rất lớn về vấn đề giao thông, nằm tại khu vực có quốc lộ 19 đi qua, đây là một thuận lợi về việc vận chuyển trang thiết bị vật tư, nguyên liệu từ các nơi khác đến và chuyển sản phẩm của nhà máy đến nơi tiêu thụ. Giao thông thuận lợi góp phần làm giảm chi phí vận chuyển nên có thể tiết kiệm được chi phí cho nhà máy. 1.8. Nguồn nhân công lao động Xã Hà Tam có phần lớn dân cư sống chủ yếu về nông nghiệp, đây là nguồn lao động cần thiết cho nhà máy. Qua đó giúp cho nhà máy có được nguồn lao động ổn định và tiết kiệm được chi phí về chỗ ở cho nhân công. Ngoài ra đội ngũ cán bộ, kĩ sư thu nhận từ các trường đại học và các trường đào tạo nghề có chất lượng trong tỉnh … 1.9.Vấn đề nước thải của nhà máy. Hiện nay, ở hầu hết các nhà máy sản xuất thực phẩm vấn đề xử lý nước thải được quan tâm hàng đầu. Đối với nhà máy đường nước thải sản xuất chứa nhiều hoá chất hữu cơ và vô cơ đặc biệt là hoá chất dùng trong vệ sinh tẩy rửa thiết bị. Nước thải của nhà máy trước khi thải ra môi trường được đưa qua hệ thống xử lý riêng của nhà máy nhằm bảo đảm nguồn nước thải ra ngoài không gây ô nhiễm ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt của công nhân và dân cư tại khu vực sản xuất. 1.10. Nguồn tiêu thụ sản phẩm. Ngày nay, đường thô ít được sử dụng cho mục đích sản xuất thực phẩm bởi chất lượng không cao, nhưng ở các khu vực vùng cao, miền núi trong tỉnh thì sản phẩm này được dùng nhiều nên có thể đây là nguồn tiêu thụ sản phẩm lẻ của nhà máy ngoài mục đích chính là cung cấp nguyên liệu chủ yếu cho các nhà máy đường tinh luyện trong nước. Việc phân phối sản phẩm như thế này sẽ giúp tiêu thụ sản phẩm nhanh cho nhà máy. Tóm lại. Với các điều kiện đã nêu trên thì khả năng xây dựng một nhà máy đường thô tại xã Hà Tam huyện ĐakPơ, Gia Lai với năng suất 2300 tấn mía/ ngày là hoàn toàn có thể, đồng thời có thể tạo ra bước chuyển hướng cơ cấu nông thôn theo hướng công nghiệp hoá và góp phần kích thích sự phát triển của các ngành sản xuất khác trong hệ thống cụm sản xuất công nghiệp của tỉnh, qua đó thúc đẩy sự phát triển kinh tế huyện. Sơ đồ xử lý nước của nhà máy đường. Nước thải từ nhà máy Song chắn rác Máy nghiền rác, vụn mía Bể lắng bùn cát Khu làm khô bã nghiền Bể lắng đợi 1 Bể xử lý sinh học Bể lắng đợi 2 Khu xử lý cặn Máng khoấy trộn Khu làm khô cặn Bể tiếp xúc Phân bón Nước sạch Môi trường PHẦN II: TỔNG QUAN 2.1. Những đặc trưng về công nghệ trong sản xuát đường mia Việt Nam. Công nghệ sản xuất đường thông thường trải qua 3 công đoạn chính: ép, làm sạch nước mía và kết tinh. Trong chương trình mía đường, một số công nghệ mới được áp dụng đã góp phần làm cho ngành đường phát triển mạnh và ngày càng hoàn thiện hơn. - Ép mía là phương pháp tách nước mía được sử dụng phổ biến ở nước ta chủ yếu do chi phí đầu tư thiết bị thấp, vận hành đơn giản và linh hoạt khi phải chạy dưới tải. Nước sau ép chứa 13 - 15% chất tan trong đó có 12 - 12,5 % là đường sacaroza. Hiện ở Việt Nam chỉ có 2/45 nhà máy dùng phương pháp khuếch tán là Nhà máy đường Cam Ranh, Bourbon Tây Ninh và nhà máy đường La Ngà - Trên 50% nhà máy đường dùng phương pháp sunfit để tinh chế đường. Ngoài ra còn có phương pháp vôi hóa và cacbonat hóa. - Công nghệ sunfit hóa trung tính được sử dụng mang lại hiệu suất thu hồi và chất lượng sản phẩm cao hơn, giảm tổn thất đường. - Công nghệ lắng nổi có hiệu suất làm sạch và tẩy màu cao, đặc biệt trong sản xuất đường trắng bằng phương pháp sunfit. - Cải tiến công nghệ sản xuất đường tinh luyện bằng cách kết hợp với sản xuất đường thô trong cùng một nhà máy đã giảm được 30-40% vốn đầu tư và giảm 30% giá thành sản phẩm . 2.2. Đường sacaroza Sacaroza là thành phần quan trọng nhất của cây mía, là sản phẩm của công nghệ sản xuất đường, là một disacarit có công thức C12H22O11. Trọng lượng phân tử là 342,30. Sacaro được cấu tạo từ hai đường đơn là a, d - glucoza và b, d – fructoza. Công thức cấu tạo được biểu diễn như sau: H H H CH2OH OH O O OH CH2OH OH O OH H OH H H H H CH2OH Sacaroza có tính ức chế rất mạnh trong việc tổng hợp vitamin B1 trong cơ thể. Dùng đường quá nhiều không có lợi, nhất là đối với người lao động nặng, vì nếu bổ sung vitamin B1 không đủ, khi chuyển hóa gluxit sinh ra lactac dễ tăng mệt mỏi. Ngoài ra, nếu ăn quá nhiều đường một lúc, lượng đường trong máu tăng đột ngột đến 200-400 mg % (giới hạn là 80- 120mg %), tế bào tủy sẽ không tạo đủ lượng insulin để chuyển đường glucoza thành glucogen dự trữ ở gan và cơ, thận sẽ làm việc quá tải và đường theo nước thải ra ngoài. Tinh thể đường sacaroza thuộc hệ đơn tà, trong suốt, không màu.Tỉ trọng 1,5878. Nhiệt độ nóng chảy 186-188 0C. Đường rất dễ hòa tan trong nước. Độ hòa tan tăng theo nhiệt độ tăng và phụ thuộc vào chất không đường có trong dung dịch đường. Đường sacaroza không hòa tan trong dầu hỏa, cloroform, CCl4, CS2, benzen, tecpen, ancol và glixerin khan. Và hòa tan giới hạn trong anilin, piridin, etyl axetat, amyl axetat, phenol và NH3. Dung dịch đường có tính quay phải. Độ quay cực riêng của sacaroza rất ít phụ thuộc nồng độ và nhiệt độ. Do đó rất thuận tiện trong việc xác định đường bằng phương pháp phân cực [3 – Tr 12 ]. 2.3. Làm sạch nước mía Trong công nghệ sản xuất đường, chúng ta phải tiến hành làm sạch nước mía để: Loại tối đa các chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp đặc biệt là những chất có hoạt tính bề mặt, chất keo. Trung hòa nước mía hỗn hợp Loại tất cả những chất rắn lơ lửng ra khỏi nước mía Cơ sở lý thuyết của quá trình làm sạch [3 – Tr 38 ]: 2.3.1. Tác dụng của pH: Nước mía hỗn hợp có pH = 5 – 5,5. Trong quá trình làm sạch, do sự biến đổi của pH dẫn đến các quá trình biến đổi hoá lý và hoá học các chất không đường trong nước mía và có hiệu quả rất lớn đến quá trình làm sạch. Việc thay đổi pH có các tác dụng sau: - Ngưng kết chất keo: Ở nước mía có hai điểm pH làm ngưng tụ keo: pH trên dưới 7 và pH trên dưới 11. Điểm pH trước là pH đẳng điện, điểm pH sau là điểm ngưng kết của protein trong môi trường kiềm mạnh. Trong quá trình làm sạch, ta lợi dụng các điểm pH này để ngưng tụ chất keo. - Làm chuyển hoá đường sacaroza: Khi nước mía ở môi trường axit (pH < 7) sẽ làm chuyển hoá sacaroza thành hỗn hợp glucoza và fructoza. - Làm phân huỷ sacaroza: Trong môi trường kiềm, dưới tác dụng của nhiệt, sacaroza bị phân huỷ thành các sản phẩm rất phức tạp - Làm phân huỷ đường khử - Tách loại các chất không đường 2.3.2. Tác dụng của nhiệt độ: Phương pháp dùng nhiệt độ để làm sạch nước mía là một trong những phương pháp quan trọng. Khi khống chế được nhiệt độ tôt sẽ thu được những tác dụng chính sau: - Loại không khí trong nước mía, giảm bớt sự tạo bọt, tăng nhanh các quá trình phản ứng hoá học - Có tác dụng tiệt trùng, đề phòng sự lên men axit và sự xâm nhập của vi sinh vật vào nước mía - Nhiệt độ tăng cao làm tỉ trọng nước mía giảm, đồng thời làm chất keo ngưng tụ, tăng nhanh tốc độ lắng của các chất kết tủa 2.3.3. Tác dụng của các chất điện ly: a. Tác dụng của vôi: - Trung hoà các axit hữu cơ và vô cơ - Tạo các điểm đẳng điện để ngưng kết các chất keo - Làm trơ phản ứng axit của nước mía hỗn hợp và ngăn ngừa sự chuyển hoá đường sacaroza - Kết tủa hoặc đông tụ những chất không đường: protein, pectin, chất màu… - Phân huỷ một số chất không đường, đặc biệt là đường chuyển hoá, amit - Tác dụng cơ học: các chất kết tủa tạo thành có tác dụng kéo theo những chất lơ lửng và những chất không đường khác - Sát trùng nước mía b. Tác dụng của SO2: - Tạo kết tủa CaSO3 có khả năng hấp thụ các chất không đường, chất màu và chất keo có trong dung dịch. - Làm giảm độ kiềm, độ nhớt của dung dịch do một phần chất keo đã bi loại - Tẩy màu và ngăn ngừa sự tạo màu - Làm tan kết tủa CaSO3 khi dư SO2 c. Tác dụng của CO2: - Tạo kết tủa CaCO3 với vôi có khả năng hấp thụ các chất không đường cùng kết tủa - Phân ly muối sacarat canxi tạo thành sacaroza và CaCO3 kết tủa - Nếu CO2 dư sẽ làm tan kết tủa CaCO3 làm đóng cặn trong thiết bị truyền nhiệt và bốc hơi d. Tác dụng của P2O5: P2O5 dạng muối hoặc axit sẽ kết hợp với vôi tạo thành kết tủa Ca3(PO4)2, kết tủa này có tỷ trọng lớn có khả năng hấp thụ chất keo và chất màu cùng kết tủa. Khi vôi làm sạch nước mía có đủ lượng P2O5 nhất định thì hiệu quả làm sạch tăng rõ rệt 2.2.3. Quá trình cô đặc: Nước mía sau khi làm sạch có nồng độ chất khô khoảng 12 – 15Bx. Để đáp ứng nhu cầu nấu đường, cần cô đặc nước mía đến khoảng 65Bx gọi là mật chè và do đó cần bốc hơi một lượng nước lớn và để tiết kiệm hơi cần thực hiện ở hệ bốc hơi nhiều hiệu. Trong quá trình bốc hơi, tuy rằng tiêu hao một lượng hơi nhiều nhưng đồng thời cũng sản sinh ra một lượng hơi thứ lớn. Hơi thứ có nhiệt độ cao, nên được sử dụng làm nguồn nhiệt cho các công đoạn khác như nấu đường, gia nhiệt. Do đó, công đoạn bốc hơi là trung tâm hệ thống nhiệt của toàn nhà máy, là trạm cung cấp hơi áp lực thấp. Có phương án bốc hơi hợp lý sẽ giảm tiêu hao năng lượng hơi và giảm giá thành. Có 3 phương án nhiệt của hệ bốc hơi: - Phương án bốc hơi áp lực - Phương án bốc hơi chân không - Phương án bốc hơi áp lực chân không Trong quá trình bốc hơi, dưới tác dụng của nhiệt độ cao nên sẽ xảy ra nhiều phản ứng hoá học và hoá lý dẫn đến sự thay đổi thành phần và đặc tính của dung dịch đường: - Sự chuyển hoá sacaroza - Sự phân huỷ sacaroza và tăng màu sắc - Độ tinh khiết tăng cao - Sự thay đổi độ kiềm - Sự tạo cặn 2.4. Quá trình nấu đường và kết tinh: Nấu đường là quá trình tách nước từ mật chè, đưa dung dịch đến quá bão hoà, sản phẩm nhận được sau khi nấu gọi là đường non gồm tinh thể đường và mật cái. Qúa trình nấu đường được thực hiện trong nồi nấu chân không để giảm nhiệt độ sôi của dung dịch, tránh hiện tượng caramen hoá và phân huỷ đường. Đối với các sản phẩm cấp thấp, quá trình kết tinh còn tiếp tục thực hiện trong các thiết bị kết tinh làm lạnh bằng phương pháp giảm nhiệt độ. Qúa trình kết tinh đường gồm 2 giai đoạn: Sự xuất hiện của nhân tinh thể hay sự tạo mầm và sự lớn lên của tinh thể. 2.4.1. Sự tạo mầm tinh thể. Trong dung dịch đường mía, các phân tử đường phân bố đều trong không gian của phân tử nước và chuyển động hổn độn không ngừng tạo thành một dung dịch đồng nhất. Ở một nhiệt độ nhất định trở thành nước đường bão hoà, các phân tử đường sẽ điền đầy ổn định vào không gian của phân tử nước, kết hợp với các phân tử nước tạo thành trạng thái cân bằng. Khi số lượng phân tử đường vượt quá số lượng phân tử lúc bão hoà tạo thành trạng thái quá bão hoà thì sự cân bằng bị phá vỡ. Khi phân tử đường nhiều đến một số lượng nhất định, thì khoảng cách giữa chúng ngắn lại, cơ hội va chạm tăng lên, vận tốc giảm đi tương ứng và đạt tới mức lực hút giữa các phân tử lớn hơn lực đẩy, khi đó một số phân tử đường kết hợp với nhau hình thành thể kết tinh rất nhỏ tách khỏi nước đường, từ đường ở trạng thái hoà tan trở thành đường ở thể rắn. Đó là các tinh thể đường hình thành sớm nhất gọi là nhân tinh thể. [8 – Tr42] 2.4.2. Sự lớn lên của tinh thể: Sau khi nhân tinh thể xuất hiện mà dung dịch đường vẫn ở trạng thái quá bão hoà thấp thì những phân tử đường ở gần nhân tinh thể không ngừng bị mặt ngoài của nhân tinh thể hút vào, lắng chìm vào bề mặt tinh thể, đồng thời xếp từng lớp ngay ngắn theo hình dạng tinh thể làm cho tinh thể lớn dần lên. Trong quá trình đó , do các phân tử đường không ngừng lắng chìm vào tinh thể nên số lượng phân tử đường trong nước đường gần bề mặt tinh thể giảm đi và số lượng phân tử đường trong nước đường xa bề mặt tinh thể tăng lên tương đối, hình thành hai khu vực nồng độ thấp và nồng độ cao. Do 2 khu vực nồng độ khác nhau nên xuất hiện hiện tượng khuếch tán của các phân tử đường từ khu vực nồng độ cao sang khu vực nồng độ thấp, đến rìa tinh thể bị tinh thể hút vào và lắng chìm xuống [8 – Tr43]. Qúa trình cứ tiếp tục như vậy làm cho tinh thể đường lớn dần lên. Đồ thị quá bão hòa của sacaroza [3 – Tr 67 ] 2.4.3. Động học của quá trình kết tinh đường Quá trình kết tinh đường gồm hai giai đoạn: · Sự xuất hiện nhân tinh thể được biểu diễn theo đồ thị: Trạng thái của dung dịch sacaroza chia làm 3 vùng quá bão hòa: - Vùng ổn định: Hệ số bão hòa a = 1,1 - 1,15. Trong vùng này tinh thể chỉ lớn lên mà không xuất hiện các tinh thể mới. - Vùng trung gian: a = 1,2 - 1 ,25. Trong vùng này, tinh thể lớn lên và xuất hiện một lượng nhỏ tinh thể mới - Vùng biến động: a >1,3. Ở đây, tinh thể sacaroza tự xuất hiện mà không cần tạo mầm hoặc kích thích. · Sự lớn lên của tinh thể: Các phân tử đường khuếch tán đến bề mặt mầm tinh thể và kết tinh làm tăng kích thước của tinh thể đường. Quá trình kết tinh có ý nghĩa rất quan trọng, do đó chúng ta cần kiểm soát tốt quá trình này để nấu đường đạt hiệu suất cao. PHẦN III : CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1. Chọn phương pháp sản xuất : 3.1.1. Chọn phương pháp lấy nước mía. Hiện nay, trong công nghiệp sản xuất đường mía có hai phương pháp lấy nước mía. Đó là phương pháp ép và phương pháp khuếch tán. So sánh hai phương pháp trên, phương pháp khuếch tán có nhiều ưu điểm hơn như tiêu hao năng lượng thấp, chi phí đầu tư giảm, khả năng thu hồi đường cao hơn so với phương pháp ép, tuy nhiên việc sử dụng nước khuếch tán làm tăng khối lượng nước mía gây khó khăn cho quá trình cô đặc, thời gian cô đặc kéo dài dể gây nên sự chuyển hoá đường và các phản ứng caramen làm đậm màu nước mía. Trong điều kiện nước ta hiện nay việc áp dụng phương pháp khuếch tán là chưa thật sự thích hợp, trình độ sản xuất của công nhân còn thấp, chưa có chuyên gia vận hành hệ thống khuếch tán, trong quá trình vận hành sẽ không tránh khỏi sự hư hỏng sẽ rất khó để điều chỉnh và sữa chữa. Với phương pháp ép tuy hiệu quả thấp hơn nhưng lại rất dễ vận hành, phù hợp với trình độ thao tác của công nhân. Khi gặp sự cố có thể tự điều chỉnh. Tuy có những hạn chế nhất định nhưng nhìn chung phương pháp ép vẫn là thích hợp hơn, trong nhiệm vụ thiết kế nhà máy em chọn phương pháp ép để lấy nước mía. 3.1.2. Chọn phương pháp làm sạch Ngày nay có nhiều phương pháp làm sạch khác nhau nhưng nhìn chung sử dụng nhiều hơn vẫn là 3 phương pháp sau: Phương pháp vôi Phương pháp SO2 Phương pháp CO2 a. Làm sạch nước mía bằng phương pháp vôi Phương pháp vôi có từ rất lâu, là cách làm sạch đơn giản nhất. Phương pháp gia vôi được chia làm 3 loại sau: Cho vôi vào nước mía lạnh Cho vôi vào nước mía nóng Cho vôi phân đoạn - Ưu, nhược điểm của phương pháp cho vôi phân đoạn. - Ưu điểm: + Quản lý và thao tác tương đối dễ + Dây chuyền công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư thấp + Giảm 35% lượng vôi so với hai phương pháp cho vôi trên. + Hiệu suất làm sạch cao tốt, loại chất không đường cao, tốc độ kết lắng nhanh, dung tích bùn nhỏ - Nhược điểm + Hiệu suất thu hồi đường không cao + Nếu khống chế không tốt dễ gây chuyển hoá và phân huỷ đường sacaroza + Chất lượng sản phẩm không cao nên chủ yếu là sản xuất đường thô. b. Làm sạch bằng phương pháp sunphit hoá. - Phương pháp sunphit hoá axít - Phương pháp sunphit hoá kiềm mạnh - Phương pháp sunphit hoá kiềm nhẹ c. Làm sạch bằng phương pháp cacbonat hóa. - Phương pháp thông CO2 một lần - Phương pháp thông CO2 chè trung gian

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docthuyetminh.doc
  • dwghoinuoc.dwg
  • dwgmatcat.dwg
  • baktongmatbang.bak
  • dwgtongmatbang.dwg
Luận văn liên quan