Lời cảm ơn
Được sự đồng ý của khoa Cơ Khí Công Nghệ - Trường Đại Học Nông
Lâm Huế, của giáo viên hướng dẫn và cơ sở thực tập, tôi đã về thực hiện đợt
thực tập cuối khoá tại Công ty cổ phần mía đường Sông Lam với đề tài: “ Tìm
hiểu công đoạn làm sạch và nấu đường trong quy trình sản xuất đường của
Công ty cổ phần mía đường Sông Lam – Nghệ An”
Để hoàn thành bài báo cáo này ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi còn
nhận được sự giúp đỡ của thầy cô, tập thể cán bộ công nhân viên trong toàn
công ty và bạn bè.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Đoàn Thị Thanh Thảo đã
hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Tiếp đến tôi xin chân thành cảm ơn đến ban lãnh đạo cùng toàn thể cán
bộ công nhân viên của công ty đã tận tình chỉ dạy cho tôi những kiến thức
trên thực tế.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu; Phòng đào tạo;
Thầy cô giáo trong khoa Cơ Khí - Công Nghệ đã trang bị hành trang cho tôi
trong suốt 4 năm học vừa qua.
Huế, ngày 07 tháng 05 năm 2011
Sinh viên thực tập
Trần Thị Phấn
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, dưới sự lãnh đạo của Đảng và Nhà nước, nền
kinh tế Việt Nam đã không ngừng phát triển, đời sống của nhân dân ta đang
từng ngày được nâng cao, nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm thực phẩm ngày
càng nhiều. Ngành công nghiệp thực phẩm được con người rất quan tâm,
trong đó có ngành mía đường. Đường có ý nghĩa rất quan trọng đối với dinh
Trải qua những năm giặc mỹ đưa máy bay ném bom bắn phá miền Bắc
(1964 - 1972) nhiều lần Mỹ ném bom xuống khu vực nhà máy làm chết nhiều
người và hư hỏng một số nhà xưởng và máy móc thiết bị. Được khôi phục lại
bằng sự giúp đỡ của Trung Quốc năm 1973 theo hướng mở rộng công suất
500 tấn mía/ngày.
Trong cơ chế tập trung bao cấp, kế hoạch là chỉ tiêu pháp lệnh, nên mía
nguyên liệu cung cấp đủ, nhưng do cách quản lý kém hiệu quả nên tối đa nhà
máy chỉ ép được 50 ngàn tấn mía/vụ sản xuất, bình thường mỗi tháng ép được
7 ngàn tấn mía, không phù hợp với thời vụ miền trung nắng nóng kéo dài làm
cho nông dân không phấn khởi trồng mía. Cuối thế kỷ 20 (1987) trở đi, khi cơ
chế mới ra đời lại gặp lụt lớn năm 1986; Bão năm 1989 phần lớn nông dân
không trồng mía, sản xuất vào vụ ép năm 1990-1991 chỉ còn hơn 10 tấn mía,
sản xuất không phát triển, số lượng lao động trong biên chế 500, gián tiếp
25% (130 người), cơ chế mới hình thành lối làm ăn theo cơ chế cũ mang tính
bao cấp. Trước tình hình đó, trong nếp nghĩ và cách làm thay đổi, nội lực
được phát huy để sử dụng hợp lý khả năng sẵn có nên nhà máy tạo được chỗ
đứng để tìm được lối đi cho phù hợp với cơ chế sản lượng mía tăng dần lên.
Từ 600 tấn năm 1991 lên đến 30.000 tấn năm 1998; Các sản phẩm phụ như
rượu cồn CO2 được tăng lên, chất lượng sản phẩm được thị trường chấp nhận.
Năm 1995 được nhà nước tặng thưởng huân chương lao động hạng 2.
Sau 40 năm nhà máy đi vào sản xuất khi mà vị trí đất bồi không phù
hợp sản xuất hàng hoá theo cơ chế thị trường, hạn hán, lũ lụt nông dân không
yên tâm trồng mía không đảm bảo cung cấp đủ công suất cho nhà máy. Vì
vậy phải dời vị trí cũ để xây dựng địa điểm mới. Kết thúc vụ sản xuất đường
1998-1999 nhà máy đã tháo dỡ thiết bị máy móc vận chuyển và lắp đặt tại địa
điểm mới tại xã Đỉnh Sơn, huyện Anh Sơn, tỉnh Nghệ An. Đưa vào sản xuất
chính thức tháng 1 năm 2000. Bằng những biện pháp đổi mới và hoàn thiện tổ
3
Vùng nguyên liệu trải dài trên vùng miền núi nên thời gian sản xuất chế
biến dài khoảng 6 tháng/ vụ sản xuất. Đây là điều kiện tốt nhất mang lại hiệu
4
quả sản xuất kinh doanh vì tăng hiệu suất sử dụng thiết bị, phát huy hết công
suất nhà máy.
Vùng nguyên liệu qui hoạch gắn liền với công tác phát triển. Vùng
nguyên liệu chủ yếu tập trung ở 3 huyện Anh sơn, Con Cuông, Tương Dương.
Đặc biệt ở các xã Lạng Khê, Châu khê, Bãi phủ, Đỉnh Sơn, Cẩm Sơn...
Để thực hiện tốt dự án được phê duyệt và phát triển công nghiệp chế
biến đường trong tỉnh, Công ty cổ phần mía đường Sông lam đã khảo nghiệm
các giống mía phù hợp với điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng tại tỉnh nhà, với
mục đích tăng năng suất kéo dài thời gian sản xuất, nâng cao hiệu quả.
Vùng mía
Diện tích
( ha)
Sản lượng
(Tấn)
Con cuông
291
13.595
Anh sơn
thuật
Phòng
kế
hoạch
Phó giám đốc
( phụ trách nguyên liệu)
Phân
xưởng
đường,
cồn
Phòng
tài vụ
6
Phòng
tổ
chức
Phòng
nông
vụ
1.5. Mặt bằng tổng thể của nhà máy
Cân tự động
P2O5
Thùng chứa nước mía hỗn hợp
Gia nhiệt 1
(t = 55 ÷ 60oC)
o
Sunphit hóa lần 1
(pH = 3,6 ÷ 3,8)
Ca(OH)2
Trung hoà
Gia nhiệt 2
(t = 100 ÷ 105oC)
o
Thùng tản khí
Chất trợ lắng lắng
Thiết bị lắng
Nước bùn
Hộp kiểm tra
Sàng lọc cong
Nước lắng trong
Gia nhiệt 3
(t = 110 ÷ 115oC)
o
10
Cân
Đóng bao
Kho chứa tạm thời
Kho thành phẩm
2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ
Mía cây thường có khoảng 12% đường Sacaroza, khi mía đạt được độ
chín sẽ được thu hoạch rồi vận chuyển về nhà máy bằng nhiều phương tiện,
chủ yếu là ô tô tải. Đến nhà máy xe mía đi qua hệ thống cân điện tử để cân
tổng khối lượng xe và mía, rồi đi vào bãi nguyên liệu. Tại đây thực hiện cẩu
mía và kết hợp với KCS lấy mẫu phân tích chữ đường, đánh giá tạp chất, phân
loại mía theo quy định của công ty. Sau đó cân khối lượng của xe trở ra.
Chênh lệch giữa khối lượng đầu và sau chính là khối lượng của mía.
Mía cây từ bãi mía được cẩu lên bục xả, sau đó chuyển xuống băng tải
mía. Trên mỗi bục xả mía có lắp đặt các máy san bằng để cung cấp một lượng
mía đều đặn cho dao băm. Dao băm có nhiệm vụ chặt nhỏ mía cây. Mía đã
băm thành khúc nhỏ sẽ được đưa đến búa đập để xé tơi mía nâng cao hiệu quả
làm sạch, mía lúc này được xé tơi 80 ÷ 85%.
Mía sau khi được đánh tơi nhờ búa đập được băng tải chuyển đến hệ
thống ép mía gồm 5 máy ép: 3 máy ép dập và 2 máy ép kiệt. Mỗi máy ép gồm
3 trục ép: trục trước, trục đỉnh và trục sau. Mía từ máy ép này sang máy ép kia
nhờ hệ thống băng tải trung gian. Để trích lấy lượng đường tối đa trong mía
dùng hệ thống thẩm thấu. Tại nhà máy người ta dùng nước nóng thẩm thấu để
lấy kiệt lượng đường trong bã. Lượng nước thẩm thấu chiếm 20 ÷ 25% lượng
mía và nhiệt độ nước thẩm thấu là 45 oC. Nước mía từ bộ 4 sẽ được đưa về
thẩm thấu cho bộ 2; Bộ 3 thẩm thấu cho bộ 1.
Sau khi qua khỏi 5 máy ép, mía hầu như được rút hết nước, độ ẩm bã
còn lại khoảng 48%, pol bã < 2,5%.
đường.
Mật chè tinh được đem đi nấu đường 3 hệ tạo ra đường và mật rỉ.
Đường sẽ được đem đi li tâm rồi sấy để tạo ra đường thành phẩm. Còn mật rỉ
được đem đi làm nguyên liệu cho sản xuất cồn.
Đường thành phẩm có độ ẩm < 0,05 ÷ 0,07%.
12
CHUƠNG 3. TÌM HIỂU CÔNG ĐOẠN LÀM SẠCH NUỚC
MÍA
3.1. Sơ đồ công đoạn làm sạch nước mía
Nước mía hỗn hợp
Gia vôi sơ bộ
Cân tự động
P2O5
Thùng chứa nước mía hỗn hợp
Gia nhiệt 1
(t = 55 ÷ 60oC)
o
Sunphit hóa lần 1
(pH = 3,6 ÷ 3,8)
Ca(OH)2
Trung hoà
Gia nhiệt 2
(t = 100 ÷ 105oC)
o
- Loại bỏ tối đa chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, đặc biệt
là những chất có hoạt tính bề mặt và những chất keo.
- Trung hòa nước mía.
- Làm đông tụ và ngưng kết các acid hữu cơ.
- Làm giảm màu sắc của nước mía hạn chế chuyển hóa đường và ức
chế sự phát triển của vi sinh vật.
3.2.2. Gia vôi sơ bộ
Nước mía hỗn hợp sau khi ép có nồng độ Bx = 12 ÷ 14% và pH = 5 ÷
5,2 sẽ được đưa qua sàng ép lại để tách bã mịn, sau đó sẽ được đem đi gia vôi
sơ bộ bằng sữa vôi có nồng độ 9 ÷ 10 Be, lượng dùng khoảng 20% tổng lượng
sữa vôi, rồi được bơm qua cân tự động để xác định khối lượng sau đó đổ
xuống thùng chứa dưới cân kết hợp bổ sung P2O5.
3.2.3. Bổ sung P2O5
Trước khi vào gia nhiệt 1 nước mía hỗn hợp được bổ sung P2O5, sở dĩ
cho acid vào lúc này vì acid H 3PO4 là một acid yếu, phản ứng với vôi rất
chậm, vì vậy cho vào nước mía hỗn hợp để tăng thời gian phản ứng xảy ra
được hoàn toàn.
Lượng P2O5 trong nước mía không nhiều nhưng có tác dụng rất lớn.
Nhằm tạo kết tủa Ca3(PO4)2 có tính hấp thụ lớn hấp thụ các chất màu, chất
keo, làm tăng tốc độ lắng. Đối với phương pháp sunphit hóa acid thì để đáp
ứng lượng H3PO4 cần thiết thì phải khống chế lượng P 2O5 không được ít hơn
250 ÷ 300 mg/l.
Khi bổ sung P2O5 ta có các phản ứng hóa học sau:
14
P2O5
+
H2O
H3PO4
tụ thành nước ngưng và được tháo ra ở đáy thiết bị.
3.2.5. Sunphit hóa lần 1
Sau khi gia nhiệt nước mía được đưa đi xông SO 2 lần 1. Nguồn cung
cấp SO2 từ lò đốt lưu huỳnh S + O 2 = SO2 có nhiệt độ 300 ÷ 350oC đi qua
buồng thăng hoa rồi được làm mát bằng nước lạnh hoàn toàn. SO 2 đã làm mát
được quạt hút đẩy vào tháp xông SO 2 có nhiệt độ 150 ÷ 170oC. Nước mía sau
khi sunphit có pH = 3,6 ÷ 3,8.
* Tác dụng của sunphit hóa lần 1:
- Nước mía hỗn hợp có pH thấp nên có thể loại trừ được phần lớn các chất
không đường hữu cơ.
- Tiêu diệt được vi sinh vật.
- Làm mất màu nước mía. Các chất tạo màu cho nước mía thường có cấu tạo
nối đôi, trong phân tử SO2 xông vào có thể tạo ra H2 để làm mất nối đôi đó.
15
Phản ứng hóa học
SO2
+
H2SO3
HSO3+
( C=C ) +
H2O
HSO3H2O
H2
H2SO3
+
Nước mía sunphit hóa có pH rất thấp (3,8 ÷ 4,2) trong môi trường acid
mạnh như vậy rất dễ bị chuyển hóa. Vì vậy để tránh sự chuyển hóa đường cho
trung hòa ngay bằng sữa vôi. Tỷ lệ sữa vôi tùy thuộc vào cường độ xông SO 2
để sau khi trung hòa người ta có thể khống chế pH từ 6,8 ÷ 7,2, ở môi trường
này đường ít bị chuyển hóa. CaSO3 là chất kết tủa có khả năng hấp thụ các
chất không đường hữu cơ, chất keo, chất màu có trong dung dịch tăng khả
năng làm sạch nước mía.
3.2.7. Gia nhiệt lần 2
Nước mía sau khi trung hòa được chảy về thùng chứa trước khi được
bơm vào gia nhiệt 2. Mục đích công đoạn này là:
16
- Tăng nhanh các phản ứng kết tủa CaSO3 và ngưng tụ các chất keo.
- Tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật có trong nước mía do nhiệt độ cao.
- Loại bớt khí không ngưng có trong nước mía.
- Tăng nhanh tốc độ lắng.
- Giảm độ nhớt của dung dịch.
Gia nhiệt lần 2 theo hai cấp sao cho nhiệt độ nước mía sau khi gia nhiệt
là 100 ÷ 105oC và cũng được tiến hành trong thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm
thẳng đứng.
3.2.8. Quá trình lắng
Nước mía trung hòa sau khi gia nhiệt lần 2 được bơm qua thùng tản khí
để tản khí không ngưng (SO2 thừa, NH3, không khí...) và giảm áp giúp dung
dịch ổn định hơn trước khi vào thiết bị lắng. Trên thiết bị lắng có thùng hòa
trộn chất trợ lắng để bổ sung vào nước mía. Chất trợ lắng hiện nay nhà máy
đang dùng là AP30 với liều lượng 0,7kg/160 ÷ 180 tấn mía, để tăng nhanh tốc
độ lắng và quá trình lắng được hoàn toàn. Chất trợ lắng được bổ sung ngay
ngăn trên cùng của thùng lắng. Thiết bị lắng được sử dụng tại nhà máy đường
18
Nhà máy đường Sông Lam sử dụng lò đốt lưu huỳnh cố định đưa liệu
vào phía trước. Cấu tạo như hình vẽ, trong lò đặt một đĩa đốt lưu huỳnh, phía
dưới đĩa đốt lưu huỳnh có một đĩa chứa vôi, bên trong đĩa đặt một lớp vôi
mới. Không khí đi qua lớp vôi được làm khô do vôi hút ẩm trong không khí.
Sau đó mới từ xung quanh đĩa đốt lưu huỳnh đi lên cung cấp O 2 cho lưu
huỳnh cháy. Tại chỗ cửa khí lưu huỳnh ra có một tấm chắn để phân phối, sau
khi qua tấm chắn sẽ đi ngay vào ống làm mát khí lưu huỳnh. Mặt lò và các
ống làm mát đều có thể dùng nước điều tiết để làm mát, nhằm hạ nhiệt độ lưu
huỳnh tránh hiện tượng lưu huỳnh thăng hoa. Loại lò này cấp liệu gián đoạn.
3.3.1.2. Nguyên tắc hoạt động
Trước tiên kiểm tra đường ống, các van xem có tạp chất, có rò rỉ, đóng
mở có linh hoạt không. Chuẩn bị đầy đủ lưu huỳnh vật liệu, nhóm lửa chất
vào lò đốt lưu huỳnh.
Mở các van đến và đi của nước làm mát lò. Trước khi chạy máy ép phải
đốt lưu huỳnh trước để làm cho lò đốt lưu huỳnh hoạt động bình thường. Ở nhiệt
độ cao lưu huỳnh sẽ hóa lỏng và cháy. Ban đầu do chưa có nước mía nên cần sử
dụng bộ phun hơi nước hoặc quạt gió để giúp cho việc đốt lưu huỳnh. Tùy theo
các điều kiện thực tế sản xuất mà khống chế thời gian chuẩn bị đốt cho phù hợp
tránh ô nhiễm môi trường và gây hư hỏng công trình kiến trúc.
Khi sản xuất đã đi vào ổn định người công nhân phải thường xuyên
quan sát trong đĩa đốt lưu huỳnh để cấp liệu đầy đủ và xem xét các tạp chất
như nhựa đường che kín diện tích đốt lưu huỳnh, thường dùng các loại xẻng
nhỏ để thường xuyên loại bỏ tạp chất này.
3.3.1.3. Ưu điểm
Loại lò đốt lưu huỳnh cố định đưa liệu vào phía trước thao tác tương
đối thuận tiện. Điều chỉnh nhiệt độ đốt lưu huỳnh tương đối dễ, lưu huỳnh
cùng của tháp. Tại đây nước mía được chảy tràn qua chậu tràn ở đầu phân
phối đi xuống các ghi tháp bằng gang hình tròn được ghép bởi các tấm ghi
hình bán nguyệt. Nước mía chảy trên các tấm ghi sẽ chui qua các lỗ tạo thành
dòng chảy để tăng diện tích tiếp xúc giữa nước mía và khí SO 2. Nước mía sau
khi xông SO2 qua hốc chảy tràn đưa đi trung hòa với nhũ vôi. Nước mía lấy ra
từ đáy tháp qua đường ống có kết cấu hình chữ U lên hốc tràn mục đích là để
tránh hiện tượng giảm áp, tăng thời gian đối lưu giữa SO 2 và nước mía và
cũng tại đây bộ phận KCS lấy mẫu kiểm tra cường độ xông SO 2 đã đạt như
yêu cầu đề ra hay chưa để điều chỉnh cho phù hợp. Phần SO 2 dư qua thiết bị
tạo chân không dạng type nối với quạt hút để tạo chân không cho lò đốt, SO 2
không ngưng sẽ được đẩy ra ngoài.
* Thông số kỹ thuật:
Đường kính tháp xông lần 1: 1m
Đường kính tháp xông lần 2: 0,8m
Số ngăn tháp: 3 ngăn
3.3.3. Thiết bị lắng
3.3.3.1. Cấu tạo
21
Hình 3.3. Thiết bị lắng
1. Đường nước lắng trong ra
2. Đường nguyên liệu vào
3. Trục khuấy
4. Đỉnh thiết bị lắng
5. Cánh khuấy
6. Đường nước lắng đục ra
7. Các giếng bùn
trong nước mía.
+ Khắc phục: cho thêm H3PO4 trong dung dịch đảm bảo hàm lượng P 2O5
khoảng 300ppm.
- Mực nước bùn tồn đọng nhiều.
+ Nguyên nhân: nhiệt độ gia nhiệt chưa đủ.
+ Khắc phục: thông báo cho bộ phận gia nhiệt chú ý tới mức độ lên xuống của
mực dung dịch trong bộ lắng.
* Thông số kỹ thuật:
Tốc độ lắng cánh khuấy: 25 vòng/phút
Đường kính thiết bị: 6m, có 3 ngăn mỗi ngăn 1m
23
3.3.4. Lọc ép khung bản
3.3.4.1. Cấu tạo
Hình 3.4. Lọc ép khung bản
1. Khung
2. Bản
3. Vải lọc
4. Chân đỡ
5. Tấm đáy không chuyển động
6. Tấm đáy chuyển động
7. Thanh nằm ngang
8. Tay quay
9. Máng tháo
Về cấu tạo máy lọc gồm một dãy khung và bản có cùng kích thước xếp
liên tiếp nhau.
Khung và bản đều có cấu tạo hình vuông bên trong rỗng. Trên bề mặt
- Khi đã ổn định
Liên hệ với công nhân làm việc ở bể nước bùn, sau khi tìm hiểu mực
nước bùn trong thùng chứa thì thông báo cho người điều khiểm bơm làm việc.
Phải điều chỉnh van nước mía vào thích hợp, áp suất phải nâng dần từ nhỏ đến
lớn, thông thường áp lực tối đa 4kg/cm. Đồng thời phải thường xuyên kiểm
tra tấm đáy của thân máy xem có hiện tượng rò rỉ không, nước mía sau khi lọc
có trong suốt không.
25
Copyright: Tài liệu đại học ©