Đồ án Quy trình sản xuất bột đường mía

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: TRẦN LỆ THU SVTH : TRƯƠNG VĂN THANH 2205112203 Đề tài : QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT ĐƯỜNG MÍA NỘI DUNG 1. TỔNG QUAN 1. Nguồn gốc cây mía 2.Thành phần hóa học cây mía 3.Giá trị dinh dưỡngcủa đường mía 2. HiÖu qu¶ kinh tÕ 3. T×nh h×nh ph¸t triÓn mÝa ®­êng ë ViÖt Nam 1.Nguồn gốc cõy mớa Từ Ấn Độ, nó xuất hiện từ một loại cây lau sậy hoang dại đã trở thành một trong những cây công nghiệp quan trọng trên thế giới. Mía trồng nhiều nhất ở châu Mỹ và châu Á, châu Âu trồng mía ít nhất. Các nước trồng nhiều mía như: Cuba, Brazil, Ấn Độ, Mehico, Trung Quốc… 2.Thành phần húa học cõy mớa - Thành phần nước: 70-75% - Thành phần đường: 9-15% - Thành phần xơ: 10-16% - Đường khử: 0,01-2% - Chất không đường: 1-3% Thành phần đường trong mía: Saccarose CTPT: C12H22O11 CTCT: 3. Giá trị dinh dưỡng : Đường saccaroza được chế biến từ cây mía hoặc củ cải đường. Đường cung cấp cho cơ thể một năng lượng lớn, cứ 1kg đường saccaroza cho ta khoảng 3900 – 4000 kcalo. Đường còn cú sản phẩm phụ như: bã mía, mật rỉ để làm nguyên liệu cho sản xuất cồn, mì chính, giấy , thức ăn gia súc , hoá chất và một phần làm phân bón. 4. Hiệu quả kinh tế  Đường được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày dưới nhiều hình thức khác như : Bánh kẹo, đồ uống, đồ hộp... Ngành đường mía phát triển thì các ngành công nghiệp khác cũng phát triển theo : Ngành công nghiệp nặng cung cấp máy móc thiết bị , một số ngành cung cấp nguyên vật liệu, các ngành chế biến các sản phẩm thực phẩm khác có liên quan mật thiết với ngành đường… 5. T×nh h×nh ph¸t triÓn mÝa ®­êng ë ViÖt Nam  Theo thống kê của chương trình mía đường năm 2000, cả nước có 44 nhà máy sản xuất đường mía, trong đó có 6 nhà máy được mở rộng công suất và đầu tư chiều sâu. Tổng công suất đạt khoảng 80.000 tấn mía/ngày. Miền bắc có 16 nhà máy chiếm 44%, sản lượng đường là 430.000 tấn. Miền Nam có 15 nhà máy chiếm 37%, sản lượng đường là 400.000 tấn. Miền trung có 13 nhà máy chiếm 19%, sản lượng đường là 200.000 tấn. 2. CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT I. Chọn những phần cơ bản trong dây chuyền sản xuất. II. Sơ đồ dây chuyền công nghệ III. Thuyết minh quy trỡnh cụng nghệ I. Chọn những phần cơ bản trong dây chuyền sản xuất.  1. Phần lấy nước mía. + Chọn phương án ép : Dàn ép 4 máy ép có kết hợp thẩm thấu, hệ trục đỡ nghiêng để nâng cao áp lực trục đỉnh . + Chọn phương án xử lý mía: gồm 2 băng tải và 2 máy xé tơi . I. Chọn những phần cơ bản trong dây chuyền sản xuất.  2. Phần làm sạch nước mía. + Chọn phương pháp SO2 axit tính để là sạch nước mía. + Ưu điểm: Trong môi trường axit tạo kết tủa CaSO3 rắn chắc lắng tốt, lọc dễ dàng, lưu trình công nghệ đơn giản và đầu tư ít . I. Chọn những phần cơ bản trong dây chuyền sản xuất.  3. Phần cô đặc nước mía. Chọn phương án bốc hơi áp lực chân không. + Ưu điểm: Tiết kiệm được diện tích truyền nhiệt, tiết kiệm hơi đốt, màu sắc và chất lượng mật chè đảm bảo. Chọn hệ bốc hơi 4 hiệu: 2 hiệu đầu bốc hơi áp lực, 2 hiệu cuối bốc hơi chân không. I. Chọn những phần cơ bản trong dây chuyền sản xuất.  4. Phần nấu đường và thành phẩm. + Chọn chế độ nấu đường 3 hệ A,B, C. Căn cứ vào tình hình nguyên liệu và yêu cầu chất lượng sản phẩm để chọn chế độ nấu đường thích hợp. + Chọn thiết bị nấu đường chân không gồm 4 nồi nấu: 3 nồi nấu non A, B, C liờn tục và 1 nồi nấu giống B,C. I. Chọn những phần cơ bản trong dây chuyền sản xuất.  4. Phần nấu đường và thành phẩm. + Chọn ly tâm A,B,C ly tâm liên tục. + Chọn mỏy nghiền là mỏy nghiền bi liờn tục, cụng suất 10t/h Các thiết bị nấu đường và thành phẩm cần được tận dụng chiều cao tự chảy để tiết kiệm đường đi và lượng nguyên liệu cần bơm. II.SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ Khỏa bằng Máy xé tơ 1 Máy xé tơi 2 Tách sắt Băng tải Lò hơi Gia vôi sơ bộ pH=6.6-6.8 Ép mía Lọc sàn cong Nước mía HH Gia nhiệt 1 T= 60÷70o C Bã mía Ca(OH)2 Lắng trong Xông SO2 lần I PH = 3,4ữ3,8 Trung hòa PH =6,8÷7,2 Gia nhiệt 2 Ca(OH)2 Lọc sàn cong T = 98÷105oC Nước bùn Lọc CK Nước bùn Lọc CK Xông SO2 lần 2 PH = 6.2ữ6.4 Nước mía trong Bốc hơi 4 hiệu Gia nhiệt 3 Nấu đường T = 115÷120oC Nghiền Trợ tinh Sấy Ly tâm Sản phẩm Đóng bao, bảo quản III.THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ III. Thuyết minh quy trình 1. Xử lý mía. Nhằm tạo điều kiện cho quỏ trỡnh ộp dễ dàng hơn, nõng cao năng suất và hiệu suất ộp. Hệ thống xử lớ : -San bằng mớa: Do đưa xuống băng tải, mớa ở trạng thỏi lộn xộn, khụng đồng đều, do dú cần phải san bằng lớp mớa trờn băng tải, đảm bảo độ đồng đều của lớp mớa, tăng mật độ mớa. -Băm mớa: Mớa được băm thành từng mảnh nhỏ nhằm phỏ vỡ lớp vỏ cứng của cõy mớa làm tế bào mớa lộ ra, đồng thời san mớa thành lớp ổn định và nõng cao mật độ mớa trờn băng tải. Sau đú mớa đưa đến M tỏch KL III. Thuyết minh quy trình 2. Ép mía. Ép dập có tác dụng lấy nước mía ra từ cây mía (khoảng 60 – 70%), vừa làm cho mía giập vụn hơn. Đồng thời thu nhỏ thể tích lớp mía, cung cấp mía đều đặn cho các máy ép sau, tạo điều kiện cho các máy ép sau làm việc ổn định, làm tăng năng suất, hiệu suất ép và giảm bớt công suất tiêu hao. Ép kiệt: Lấy kiệt lượng nước mía có trong cây mía tới mức tối đa cho phép. Phương pháp ép ướt (có sử dụng nước thẩm thấu) Gồm 4 bộ trục ép 3 trục có áp lực trục đỉnh III. Thuyết minh quy trình 3. Làm sạch nước mía. Cho vôi sơ bộ:(PH = 6,6÷6,8) -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. Gia nhiệt 1:(60-700C ) -Tách một phần không khí trong nước mía để giảm sự tạo bọt. Mất nước một số keo ưa nước làm tăng nhanh quá trình ngưng tụ keo. III. Thuyết minh quy trình 3. Làm sạch nước mía. Gia nhiệt 1:(60-700C) -Tăng cường vận tốc phản ứng. -Để kết tủa CaSO3 được hoàn toàn hơn, giảm sự tạo thành Ca(HSO3)2 hoà tan nên giảm được sự đóng cặn trong thiết bị bốc hơi và truyền nhiệt. -Hạn chế quá trình phát triển của vi sinh vật. Thông SO2 lần 1 và gia vôi trung hoà : Mục đích thông SO2 lần 1:(PH=3.4-3.8) -Tạo kết tủa CaSO3 ,mà CaSO3 có khả năng hấp phụ các chất không đường cũng có khả năng kết tủa theo. III. Thuyết minh quy trình 3. Làm sạch nước mía. Mục đích thông SO2 lần 1: Ca(OH)2 + H2SO3 CaSO3 + H2O Tạo được điểm đẳng điện ở pH = 3,4-3,8 làm kết tủa các chất không đường nhiều hơn. Mục đích trung hoà:(6.8-7.2) Trung hoà nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa sự chuyển hoá đường vì ở môi trường axit đường dễ bị chuyển hoá. *Gia nhiệt 2:(98-1050C) -Nhằm tăng cường quá trình lắng, vì giảm độ nhớt. III. Thuyết minh quy trình 3. Làm sạch nước mía. Lắng: Nhằm tách các chất cặn, bùn ra khỏi nước mía. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng +Khối lượng riêng của các hạt lắng +Nhiệt độ +pH Lọc chân không thùng quay: Nhằm thu hồi lượng đường còn sót lại trong bùn lắng. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc Chất kết tủa. Áp lực lọc hoặc độ chân không. Độ dính và mật độ lớp bùn III. Thuyết minh quy trình 3. Làm sạch nước mía. Gia nhiệt lần III(115÷120oC) Đưa nhiệt độ nước mía trong đến nhiệt độ sôi trước khi vào nồi cô đặc, không mất thời gian đun sôi ở nồi cô đặc. 4. Bốc hơi.. Mục đích nhằm bốc hơi nước, đưa nồng độ Bx của nước mía hỗn hợp từ 13-15% đến Bx = 55-60% để tạo điều kiện cho quá trình kết tinh. III. Thuyết minh quy trình 5. Xông SO2 lần II. Mục đích thông SO2 lần 2 chủ yếu để ngăn ngừa sự tạo thành chất màu, khử chất màu thành chất không màu, làm giảm độ kiềm, độ nhớt, tạo điều kiện cho quá trình nấu, kết tinh đường được thuận lợi hơn. SO2 + H2O = H+ + HSO3- HSO3- + H2O = HSO4- + H2 C=C + H2 = H-C-C-H Chất màu Chất không màu III. Thuyết minh quy trình 6. Nấu đường Mục đích là làm xuất hiện tinh thể và nuôi cho tinh thể đường lớn lên đến kích thước theo yêu cầu, bảo đảm chất lượng đường thành phẩm. Sản phẩm của quá trình nấu đường gọi là đường non, nó gồm tinh thể đường và mật cái. Chọn chế độ nấu 3 hệ, tiến hành ở áp suất chân không, tùy từng loại đường và từng giai đoạn.  III. Thuyết minh quy trình 7. Kết tinh (trợ tinh) Ở giai đoạn cuối của quá trình nấu đường, tinh thể tuy đã đạt kích thước nhất định, nhưng đường non rất nhớt, nếu để lâu trong nồi nấu thì tốc độ kết tinh sẽ rất chậm, thời gian kéo dài, ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm, nên cần cho vào thiết bị trợ tinh để kết tinh thêm, đồng thời cho đường non thích ứng với điều kiện li tâm. Hình 3.17 Thiết bị trợ tinh ngang [21] III. Thuyết minh quy trình 8. Ly tâm Mục đích: tách tinh thể đường ra khỏi mật bằng lực ly tâm trong các thùng quay với tốc độ cao. Đường non A: sau khi li tâm được đường trắng A, mật nguyên A, mật loãng A. Đường non B: sau khi li tâm được đường B và mật B. Đường B dùng làm đường hồ B, làm giống nấu non A, mật B dùng làm nguyên liệu nấu non C. Đường non C: sau khi li tâm được đường C và mật C (gọi là mật cuối). Sử dụng ly tâm tốc độ cao, liên tục. III. Thuyết minh quy trình 8. Sấy đường. Ðường cát sau khi li tâm nếu rửa nước thì độ ẩm là 1,75%, nếu rửa hơi thì độ ẩm là 0,5%. Do đó sấy đường để đưa độ ẩm xuống còn 0,05%, đạt yêu cầu của đường thành phẩm, làm cho hạt đường bóng sáng, không biến màu khi bảo quản. III. Thuyết minh quy trình 8. Nghiền-đóng bao-bảo quản Ðường cát sau khi sấy khô đạt độ ẩm 0.05% được đua vào máy nghiền bi để thu đưỡc kích cở hạt 0.2-0.5 mm được đưa xuống Silo chứa đưa đến hệ thống cân rồi đóng bao 50Kg. Sau đó được đưa vào kho bảo quản ở nhiệt độ thích hợp 20-250 C, nơi khô ráo, thoáng mát 3. CÂN BẰNG VẬT CHẤT I. Tính cho công đoạn ép mía II. Tính cho công đoạn làm sạch, bốc hơi III. Tính cho công đoạn nấu đường 3. CÂN BẰNG VẬT CHẤT I. Tính cho công đoạn ép mía 3. CÂN BẰNG VẬT CHẤT I. Tính cho công đoạn ép mía 3. CÂN BẰNG VẬT CHẤT II. Tính cho công đoạn làm sạch, bốc hơi 3. CÂN BẰNG VẬT CHẤT II. Tính cho công đoạn làm sạch, bốc hơi 3. CÂN BẰNG VẬT CHẤT II. Tính cho công đoạn làm sạch, bốc hơi 3. CÂN BẰNG VẬT CHẤT II. Tính cho công đoạn làm sạch, bốc hơi III. Thuyết minh quy trình Chỉ tiêu Đường cát trắng – White Sugar (TCDBH-03/DL/10): Chỉ tiêu cảm quan: Chỉ tiêu hóa lý: III. Thuyết minh quy trình