Thiết lập tổng mặt bằng cho nhà máy đường tinh luyện

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
---------

BÁO CÁO TIỂU LUẬN
MƠN: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ NHÀ MÁY THỰC PHẨM
Đề tài:

THIẾT LẬP TỔNG MẶT BẰNG CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG
TINH LUYỆN (ĐỊA ĐIỂM GIẢ ĐỊNH)
GVHD: NGUYỄN HỮU QUYỀN
Nhóm sinh viên thực hiện:

TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM 2021


MỤC LỤC

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

2


MỤC LỤC BẢNG BIỂU

3


LỜI MỞ ĐẦU
Đường là sản phẩm rất phổ biến, được xem là nguyên liệu không thể thiếu trong đời

sống hiện nay. Đường tinh luyện hay còn gọi là đường trắng được sản xuất trực tiếp từ
cây mía với độ tinh khiết cao, sạch và thường xuyên được sử dụng ở mọi nhà. Q trình
sản xuất đường tinh luyện khơng sử dụng chất tẩy trắng nhưng vẫn có thể loại bỏ được tạp
chất và đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn vệ sinh thực phẩm.
Ngày nay, ngành sản xuất đường phát triển, để đáp ứng được nhu cầu sử dụng hằng
ngày thì việc cải tiến, mở rộng cơ sở xây dựng có vai trị rất quan trọng. Thực tế, mía
đường là ngành nơng nghiệp mang tính chu kỳ nên lợi nhuận sẽ phụ thuộc vào hoạt động
sản xuất và cung ứng; nếu năm đó mất mùa, nhân cơng khơng đủ thì năng suất không cao
việc sản xuất cũng gặp nhiều vấn đề.
Vậy nên, để xây dựng một cơ sở sản xuất đường tinh luyện cần phải nghiên cứu kỹ
về kinh tế kỹ thuật, quy trình cơng nghệ, ngun liệu đầu vào và năng suất đầu ra, tính
xây dựng,…
Với trên những yếu tố trên, nhóm đã hồn thành việc tìm hiểu, xem xét, tính tốn để
Thiết lập tổng mặt bằng cho nhà máy đường tinh luyện (địa điểm giả định) hoàn chỉnh.

4


PHẦN NỘI DUNG
1. TỔNG QUAN
1.1. Tình hình phát triển ngành sản xuất đường ở Việt Nam và Thế Giới
1.1.1. Tình hình phát triển ngành sản xuất đường trên Thế giới
Ngành sản xuất đường là ngành xuất hiện từ rất lâu. Trên thế giới, Ấn độ là quốc gia
đầu tiên sản xuất đường từ cây mía. Năm 398, người Ấn độ và người Trung Quốc đã biết
chế biến mật thành đường tinh thể với công nghệ đơn giản. Đến thế kỷ 19, nhà máy
đường đầu tiên được xây dựng với các thiết bị hiện đại thay thế công cụ thô sơ như nồi
bốc hơi chân không, máy ly tâm,…Ngày nay ngành đường ngày càng được cơ giới hóa
sản xuất với quy trình liên tục và tự động hóa làm ngày càng gia tăng sản lượng đường.
Các nước sản xuất nhiều đường: Ấn độ 15.6 triệu tấn; Braxin 14.6 triệu tấn, Trung Quốc
6.5 triệu tấn,…

1.1.2. Tình hình phát triển ngành sản xuất đường ở Việt Nam
Song, cây mía xuất hiện ở Việt Nam vào thế kỷ 14, ngành sản xuất đường có từ lâu
nhưng rất thủ công. Trước 1945, Việt Nam chỉ có hai nhà máy đường là Tuy Hịa – Miền
Trung và Hiệp Hòa – Miền Nam. Ngành sản xuất đường ở nước ta trước 1995 còn kém
phát triển. Sau 1995, với chương trình quốc gia ra đời với tiêu chí sản xuất 1 triệu tấn/
năm, đảm bảo 12.5kg đường/ người/ năm. Sau đó cả nước có 50 nhà máy đường trong đó
nhà máy Bút Đơng – Pháp có cơng suất 8000 tấn mía/ngày; nhà máy Tateslane – Nghệ An
6000 tấn/ ngày… Về công nghệ, hiện nay các nhà máy đã áp dụng công nghệ hiện đại vào
sản xuất phần lớn được cơ giới và một số được tự động hóa. Tuy nhiên, hiện nay ngành
sản xuất đường ở nước ta vẫn gặp một số khó khăn về vùng nguyên liệu, nhân cơng và cả
cơng nghệ.
1.2. Tổng quan về đường mía
Đường có ý nghĩa quan trọng đối với dinh dưỡng của con người. Cung cấp năng
lượng cho hoạt động của tế bào, là hợp phần chính và khơng thể thiếu trong thức ăn của
con người. Đường còn là nguồn nguyên liệu quan trọng trong các ngành công nghiệp như
Công nghiệp bánh kẹo, đồ hộp, đồ uống, Công nghiệp lên men, sữa, Công nghiệp dược,
5


hóa,…Chính vì vậy mà cơng nghiệp đường trên thế giới không ngừng phát triển ngày tự
hiện đại và tự động hóa. Áp dụng những phương pháp mới như: phương pháp trao đổi
ion, phương pháp khuếch tán liên tục,…
Cây mía là một trong những nguyên liệu quan trọng của ngành công nghệ chế biến
đường và được trồng ở nhiều quốc gia trong khu vực khí hậu nhiệt đới và á nhiệt đới.
Ở nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thích nghi cho việc trồng và phát
triển cây mía. Đây là tiềm năng về mía, thuận lợi cho việc sản xuất đường. Trong những
năm gần đây thì ngành mía đang gặp một số khó khăn, thứ nhất là về vùng nguyên liệu
không được tập trung, phân tán nhiều nơi dẫn đến thiếu nguyên liệu và giá cả thu mua
không hợp lý. Thứ 2 là do đầu tư không đúng mức về thị trường của đường. Vì thế sản
phẩm đường cịn tồn động, sản xuất cầm chừng làm cho nơng dân trồng mía khơng bán

được phải chuyển sang trồng loại cây mới làm vùng nguyên liệu ngày càng bị thu hẹp.
Thứ 3 là do trình độ kỹ thuật của nước ta vẫn còn yếu dẫn đến nhiều hạn chế cho việc
hiện đại hóa và gia tăng về năng suất cho nhà máy sản xuất đường.
Nắm bắt được tầm quan trọng và đặc ra mục tiêu trong ngành sản xuất đường mía,
địi hỏi về việc thiết lập một nhà máy đường hiện đại với năng suất cao giải quyết được
các vấn đề khó khăn vùng ngun liệu, nhân cơng, cơng nghệ, cách bố trí, tận dụng những
thuận lợi khắc phục những khó khăn,… góp phần phát triển hơn về ngành sản xuất đường
mía cho nước nhà.
1.3. Giới thiệu tổng quan về cây mía.
1.3.1. Nguồn gốc
Mía là nguồn nguyên liệu chính để sản xuất đường mía. Mía là tên gọi chung của
một số lồi trong chi Mía (Saccharum), bên cạnh các Hoa thảo (Poaceae), bản địa khu
vực nhiệt đới và ôn đới ấm. Chúng có thân to mập, chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-6
m. Tất cả các dạng mía đường được trồng ngày nay đều là các dạng lai ghép nội chi phức
tạp.
1.3.2. Phân loại

6


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, Indonesiavà Dominica.
Ở nước ta mía được trồng nhiều ở Miền Nam đến miền Bắc.Vùng trồng mía chủ yếu
hiện nay là Miền Bắc bao gồm các tỉnh Hà Sơn Bình, Hà Nam Ninh, Hải Hưng, một phần
Hà Bắc và Vĩnh Phú. Mía được trồng tập trung ven các con sơng chính như hạ lưu sơng
Hồng, sơng Châu Giang, sơng Đáy, sơng Thái Bình v.v…ở miền trung mía được trồng
nhiều ở tỉnh Nghĩa Bình, Phú Khánh, Tây Nguyên.ở miền Nam, mía tập trung chủ yếu ở
Tây Ninh, Sơng Bé, Đồng Nai, Bến Tre, Long An, Hậu Giang, Cửu Long, An Giang,
v.v…
Cây mía thuộc họ hịa thảo giống saccharum. Theo Denhin giống saccharum có thể

chia làm ba nhóm chính:
- Nhóm Saccharum officinarum là giống thường gặp và bao gồm phần lớn các chủng
đang trồng phổ biến trên thế giới .
- Nhóm Saccharum violaceum: lá màu tím, cây ngắn cứng và khơng trổ cờ.
- Nhóm Saccharum simense: cây nhỏ, cứng, thân màu vàng pha nâu nhạt, trồng từ lâu
ở Trung Quốc.
1.3.3. Đặc điểm sinh trưởng:
Nhiệt độ:
Mía là loại cây nhiệt đới nên đòi hỏi điều kiện độ ẩm rất cao. Nhiệt độ bình qn thích
hợp cho sự sinh trưởng của cây mía là 15 - 26⁰C và ngừng sinh trưởng khi nhiệt độ 13 ⁰C và
dưới 5⁰C thì cây sẽ chết. Vào thời kỳ nảy nầm nhiệt độ tốt nhất là 26 - 33 oC.
Ánh sáng:
Mía là cây nhạy cảm với ánh sáng và đòi hỏi cao về ánh sáng. Thiếu ánh sáng, mía
phát triển khơng tốt, hàm lượng đường thấp. Ánh sáng ảnh hưởng lớn đến năng suất và chất
lượng mía.
Độ ẩm:
Mía là cây cần nhiều nước nhưng lại sợ úng nước.
7


Khi chín cần khơ ráo, mía thu hoạch sau một thời gian khô ráo khoảng 2 tháng sẽ cho
tỉ lệ đường cao.
Đất trồng:
Mía là loại cây khơng kén đất, tuy nhiên tốt nhất là những loại đất xốp, tầng canh tác
sâu, có độ phì cao, giữ ẩm tốt và dễ thốt nước.
u cầu tối thiểu với đất trồng là có độ sâu, độ thống nhất định, độ pH khơng vượt
q giới hạn từ 4 - 9, độ pH thích hợp là 5,5 - 7,5. Độ dốc địa hình C, đất khơng ngập úng
thường xun.
1.3.4. Thành phần hóa học:
Người ta thường chia các chất trong mía ra thành hai phần: đường saccharose và các

chất cịn lại là các chất khơng đường:
Saccharose là thành phần quan trọng nhất của mía, là sản phẩm của công nghiệp sản
xuất đường.
Các chất không đường: Thông thường trong nghành đường người ta gọi tất cả những
chất có trong nước mía trừ saccharose.
2. CƠ SỞ THIẾT LẬP TỔNG MẶT BẰNG CHO NHÀ MÁY ĐƯỜNG
2.1. Chọn địa điểm
Qua tham khảo các nguồn tài liệu địa điểm để xây dựng nhà máy đường đặt tại tỉnh
Trà Vinh.

Hình 2.1. Sơ đồ địa điểm
8


Hình 2.2. Sơ đồ địa điểm

2.1.1. Ngun liệu
Vùng mía ngun liệu là biểu hiện cụ thể của vùng nông sản nguyên liệu, là vùng có
những điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội phù hợp với sự phát triển của cây mía, vùng
được quy hoạch hoặc tập trung đầu tư phát triển sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu về mía
nguyên liệu cho một hoặc một số cơ sở chế biến đường từ mía
Năm 2010, tỉnh Trà Vinh quy hoạch vùng trồng mía 10 nghìn ha, sản lượng khoảng
một triệu tấn/năm. Vùng nguyên liệu tập trung ở các xã ven sông Hậu thuộc địa bàn
huyện Trà Cú (7.000 ha).
Niên vụ mía 2018 - 2019, tỉnh Trà Vinh trồng hơn 4.500 ha, tập trung chủ yếu ở
huyện Trà Cú, Tiểu Cần. Đến nay, toàn tỉnh đã thu hoạch khoảng 80% diện tích
Huyện Trà Cú là vùng mía nguyên liệu của tỉnh Trà Vinh, với diện tích những năm
trước hơn 4.000 ha, chiếm khoảng 80% diện tích trồng mía tồn tỉnh.
Dạo gần đây giá mía khơng ổn định vì vậy người trồng mía cũng khơng mặn mà
chăm sóc mía khiến cho chất lượng và năng suất mía giảm nên diện tích đất trồng có phần

giảm sút.
9


Hình 2.3. Ngun liệu mía
2.1.2. Giao thơng
2.1.2.1. Giao thơng đường bộ
Tồn tỉnh có 03 quốc lộ chính là 53, 54 và 60 hiện nay đã được nâng cấp lên cấp 3
đồng bằng nối Trà Vinh với TP. Hồ Chí Minh và các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long.
Từ tỉnh lỵ Trà Vinh đi đường bộ đến thành phố Hồ Chí Minh 200 km, đến thành phố
Cần Thơ 100 km, đến khu du lịch Biển Ba Động 60 km. Quốc lộ 53 nối liền các thị trấn
trong tỉnh với Thành phố Trà Vinh và thành phố Vĩnh Long. Đây là tuyến đường bộ duy
nhất từ Trà Vinh với các tỉnh thuộc Đồng bằng Sông Cửu Long và vùng kinh tế trọng
điểm phía Nam.
2.1.2.2. Giao thơng đường thuỷ
Trà Vinh có bờ biển dài trên 65 km, được bao bọc bởi sông Tiền, sông Hậu với 02
cửa Cổ Chiên và Cung Hầu rất thuận lợi để phát triển giao thông đường thủy. Từ Trà Vinh
đi Bến Tre, Tiền Giang, TP. Hồ Chí Minh theo tuyến sông Tiền rất thuận lợi, từ biển Đông
đi qua kênh đào Trà Vinh đến cảng Cần Thơ là tuyến vận tải đường thủy chính của cả khu
vực đồng bằng sông Cửu Long để thông thương với quốc tế.
2.1.3. Nguồn nước
Nguồn nước mặt trực tiếp cung cấp cho Trà Vinh là 2 sông lớn: sông Tiền, sông Hậu
(mùa mưa: lưu lượng hơn 5.000 m3/s; mùa khô từ 1.860 - 2.230 m3/s) thông qua Dự án
10


thủy lợi Nam Măng Thít, cùng các sơng nhánh như: sơng Cái Hóp - An Rường, sơng Cần
Chơng, rạch Tân Định, rạch Bơng Bót, rạch Tổng Long... và trên 600 km kênh lớn,
khoảng 2.000 km kênh cấp I, II (Sở TN và MT Trà Vinh, 2005).
Công ty cổ phần cấp thoát nước Trà Vinh cấp nước từ 7000 m3/ngày đêm. lên 18.000

m3/ngày đêm.
2.1.4. Thoát nước
Việc thoát nước trong nhà máy thực phẩm cũng không kém phần quan trọng. Trong
nước thải có rất nhiều chất hữu cơ, đây là mơi trường thuận lợi cho các vi sinh vật phát
triển nên việc thốt nước khơng tốt sẽ gây mất vệ sinh và ảnh hưởng đến chất lượng sản
phẩm.
Hiện nay, tại tỉnh Trà Vinh đã có nhà máy xử lý nước thải, nhà máy xử lí nước thải
TP Trà Vinh xây dựng 03 trạm bơm nước thải với 10 máy bơm công suất lớn.
Nhà máy xử lý nước thải công suất 17.600 - 18.100m 3/ngày đêm. Ngồi ra cịn có
nhiều cơng ty xử lý nước thải đã và đang hoạt động trên địa bàn tỉnh.
2.1.5. Cấp điện
Năm 2016 - 2018, EVN SPC sẽ xây dựng 6 cơng trình trọng điểm. Trong đó, 5 cơng
trình hồn thành vào năm 2017 gồm: Trạm biến áp 110 kV (40MVA) Trà Cú và đường
dây 110 kV Cầu Kè – Trà Cú – Duyên Hải có chiều dài 48 km với số vốn đầu tư 248 tỷ
đồng; Trạm biến áp 110 kV (40MVA) Cầu Ngang và đường dây đấu nối dài 1 km có vốn
đầu tư 43 tỷ đồng; cải tạo trạm biến áp 110 kV Trà vinh, vốn đầu tư 12 tỷ đồng; phân pha
dây dẫn đường dây 110 kV 171 Trà Vinh 2 đến 176, 177 Vĩnh Long 2 dài 63 km, vốn đầu
tư 119 tỷ đồng; lộ ra 110 kV của trạm 220 kV Trà Vinh dài 7 km được đấu nối vào đường
dây Vũng Liêm-Long Đức, vốn đầu tư 34 tỷ đồng. Riêng phân pha dây dẫn đường dây
110 kV từ 172 Trà Vinh 2 đến 171 – 7 dài 34 km với số vốn đầu tư 54 tỷ đồng sẽ đóng
điện vào năm 2018.
Bên cạnh đó, Trà Vinh cịn có 2 nhà máy cung cấp điện: Nhà máy Nhiệt điện Duyên
Hải 1, 3 gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có cơng suất 622,5MW, tổng công suất các tổ máy là
2.490 MW; mỗi năm sản xuất sản lượng điện 16 tỷ kWh.
11


2.1.6. Thông tin liên lạc
Mạng lưới điện thoại, viễn thông của tỉnh Sóc Trăng đã trực tiếp liên lạc được với
các tỉnh trong nước và các nước trên thế giới, kể cả các dịch vụ internet tốc độ cao

(ADSL), truyền số liệu (DDN, XDSL, Frame relay, Leased line,…), Video Conference…
Thực hiện tốt việc chuyển phát nhanh Fedex, DHL, EMS, CPN…
2.1.7. Khả năng cung cấp nhân công
Công nhân làm việc trong nhà máy chủ yếu lấy tại địa phương xây dựng nhà máy, sẽ
tiết kiệm khu nhà ở cho công nhân, số lượng cơng nhân u cầu có thể dựa trên bình qn
số lượng sản phẩm trên một nhà máy cơng.
2.2. Cơ sở thiết kế
2.2.1. Địa hình
Trà Vinh nằm ở phần cuối cù lao kẹp giữa sông Tiền và sông Hậu. Địa hình chủ yếu
là những khu đất bằng phẳng với độ cao trên dưới 1m so với mặt biển. ở vùng đồng bằng
ven biển nên có các giồng cát, chạy liên tục theo bình vịng cung và song song với bờ
biển. Càng về phía biển, các giồng này càng cao và rộng lớn.
2.2.2. Địa chất
Khu đất cần phải tốt, không cần đến biện pháp gia cố đất. Yêu cầu đất có độ chịu lực
nền 2,5 kg/cm3.
Xây dựng nhà máy ở vùng đất đồi có mực nước ngầm thấp, tránh khu vực có khống
sản phía dưới.
2.2.3. Hướng gió
Khu đất xây dựng nhà máy phải ở cuối hướng gió chủ đạo khơng ảnh hưởng đến khu
dân cư, khoảng cách từ nhà máy đến khu đan cư thích hợp đê hoạt động của nhà máy
không ảnh hưởng đến sinh hoạt của dân cư.
Trà Vinh có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa cận xích đạo, khơng chịu ảnh hưởng của
gió mùa cực đới, nhưng lại bị tác động mạnh mẽ của gió đơng nam từ biển thổi vào.
12


Cần trồng thêm cây xanh, giảm bụi điều hịa khơng khí, đảm bảo sức khỏe cho cán
bộ cơng nhân nhân viên lao động trong nhà máy.
3. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ
3.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ

Ngun liệu
Bã

Thu nhận và xử lý

Ép

Nước

Ép nhiều lần

Làm sạch

Lắng
Mật rỉ
Lọc

Cô đặc

Nấu đường và kết tinh

Ly tâm

Sấy

Đường mía

Hình 2.4. Sơ đồ quy trình sản xuất đường tinh luyện

13


3.2. Thuyết minh quy trình:
3.2.1. Thu nhận.
Mía thu hoạch ở vùng nguyên liệu, vận chuyển bằng các loại phương tiện vận chuyển,
chủ yếu là dùng xe tải. Qua cân để xác định khối lượng và lấy mẫu để phân tích chử đường.
Sau đó được cẩu lên bàn lùa và dùng máy khoả bằng để phân phối mía xuống băng chuyền
chuyển vào bộ phận xử lý mía.
3.2.2. Xử lý trước khi ép
Mục đích: Chuẩn bị
Chuẩn bị: Cho q trình ép, tạo điều kiện cho quá trình ép dễ dàng hơn, nâng cao năng
suất và hiệu suất ép.
Thiết bị sử dụng: Máy băm
Máy băm 1: Đặt cuối băng chuyền nằm ngang.
Máy băm 2: Được đặt ở đầu băng chuyền nằm nghiêng.
Mía từ bàn lùa đổ xuống băng chuyền và được đưa vào hệ thống xử lý .Tại máy băm
số 1 chuyển động cùng chiều với băng chuyền đưa đến máy băm số 2 cùng chiều với băng
chuyền. Mía được băm thành những mảnh nhỏ, phá vở tế bào mía, tạo lớp mía ổn định.
Sau đó mía tiếp tục được băng chuyền đưa đến máy tách kim loại.
Biến đổi:
Vật lý: Mía được băm thành những mảnh nhỏ, phá vở tế bào mía, tạo lớp mía ổn định.
3.2.3. Ép:
Mục đích: Khai thác.
Nhằm lấy kiệt lượng đường trong cây mía.
Các biến đổi của nguyên liệu:
Vật lý: Với tác động cơ học từ máy ép làm cho mía bị giập vụn làm rách màng tế
bào, thu nhỏ thể tích lớp mía.
14

Phương pháp: Gồm 2 phương pháp ép
a. Phương pháp ép khơ:

Đây là phương pháp trích ly nước mía khơng sử dụng nước mà chỉ dùng áp lực làm
vỡ tế bào cây mía.
Ưu điểm: Nước mía thu được do khơng bị pha lỗng bởi nước nên thuận lợi cho q
trình bốc hơi.
Nhược điểm: Hiệu suất lấy đường thấp (khoảng 92 - 95%) và một lượng nhỏ đường
cịn trong tế bào khơng được lấy ra hoàn toàn nên phương pháp này chủ yếu được sử dụng
ở các nhà máy đường thủ công hay phịng thí nghiệm,…
b. Phương pháp ép ướt:

Trong phương pháp này, sau khi ép mía lần 1, các tế bào nở ra và có khả năng hút
nước mạnh nên người ta bổ sung nước vào lớp bã để hòa tan lượng đường cịn lại trong tế
bào. Sau đó, tiếp tục quá trình ép lặp đi lặp lại cho đến khi lượng đường thu được đạt mức
cao nhất. Ở phương pháp này cũng có 3 cách thẩm thấu nước vào lớp bã:
+ Ép ướt kết hợp thẩm thấu đơn:

Hình 2.5. Sơ đồ thẩm thấu đơn
+ Ép ướt kết hợp thẩm thấu kép: Sử dụng nước mía lỗng hồn lưu để thẩm thấu tận
dụng hết mức phần nước mía đã ép ra được.

Hình 2.6. Sơ đồ thẩm thấu kép
15


+ Ép kết hợp thẩm thấu kết hợp: Gồm 2 vòng thẩm thấu kép. Tuy nhiên, phương
pháp này chỉ được sử dụng cho các nhà máy có 5 máy ép trở lên nhằm nâng cơng suất ép.

Hình 2.7. Sơ đồ thẩm thấu kết hợp
Ưu điểm: Hiệu suất trích ly cao, lượng đường trong nước mía thu được đạt tối đa.
Nhược điểm: Nước mía thu được bị pha lỗng dẫn đến quá trình bốc hơi tốn năng
lượng đồng thời làm một lượng đường bị phân hủy.
Như vậy, với công đoạn ép này chúng ta nên sử dụng phương pháp ghép ướt và thẩm
thấu kép để đạt được hiệu suất cao, lượng đường thu được tối đa đồng thời tận dụng được
toàn bộ lượng nước mía được ép với hệ số pha lỗng thấp nhất có thể.
Thiết bị và thơng số cơng nghệ:

Hình 2.8. Thiết bị ép ướt
Hiệu suất quá trình ép từ 92 - 95%, pH từ 5 - 5,5 và nhiệt độ nước dùng để thẩm thấu là
45 - 60.
16


3.2.4. Làm sạch:
Mục đích: Chuẩn bị, hồn thiện
Hỗn hợp nước mía thu được sau khi ép chứ khá nhiều thành phần như các chất
không đường, chất vô cơ,… hay các chất rắn lơ lửng và có tính axit với pH = 4,0 - 5,5 ảnh
hưởng không tốt đến các quá trình tiếp theo. Cơng đoạn làm sạch nước mía chủ yếu loại
Hỗn hợp nước mía

bỏ những chất khơng cần thiết này đồng thời trung hòa hỗn hợp.
Các biến đổi của ngun liệu:
Sữa vơi H3PO4

Gia vơi
(pH = 6,4 - 6,6)

Hóa học: Các chất mang màu có trong dung dịch có thể bị oxy hóa làm nước mía

mất màu.
Phương pháp thực hiện:

Gia nhiệt 1
(t = 60 - 65)

Để làm sạch hỗn hợp nước mía người ta có rất nhiều biện pháp khác nhau như:
Phương pháp vơi; phương pháp sunfit hóa và phương pháp carbonat. Tuy nhiên, hiện nay
SO2

phương pháp được sử dụng khá phổ

Xông SO2 lần 1
(pH = 3,4
3,8) xuất
biến
để -sản

ra đường tinh luyện là phương pháp

sunfit hóa do sản phẩm là đường kính trắng (phương pháp vơi tạo đường vàng), hiệu suất
cao; đặc biệt thiết bị, quy trình cơng nghệ và việc điều hành đơn giản hơn nhiều so với
Trung hòa
(pH = 7,0 - 7,3)

Sữa vôi

phương pháp carbonat.

Đối với phương pháp này được chia làm 3 loại: sunfit hóa kiềm mạnh, sunfit hóa

kiềm nhẹ hay sunfit hóa axit. Mỗi loại
phương
pháp đều có ưu nhược riêng, nhưng
Gia nhiệt
2
(t = 102 -105)

nguyên lý của chúng đều sẽ là thông SO 2 vào giữa giai đoạn rồi đưa pH đến điểm thích
hợp tùy theo phương thức của mỗi loại phương pháp nhằm tẩy màu để sản phẩm thu được
bùn
lắnghóa axit được sử dụngNước
là đường trắng. Trong đó, phương phápThùng
sunfit
nhiều
trong sản xuất

đường tinh luyện với thiết bị, quy trình đơn giản và ổn định.
Lọc

Nước lắng trong

Ưu điểm: Vốn đầu tư ít. Thiết bị, quy trình công nghệ, việc điều hành đơn giản. Sản
phẩm thu được là đường trắng.
Gia nhiệt 3

Nước lọc trong

Nhược điểm: Sản(tphẩm
= 110 - sau
115) đó khó bảo quản, dễ biến màu.

Bùn

Cơ đặc

17
SO2

Xơng SO2 lần II
(pH = 6,2 - 6,4)

Mật chè

Hình 2.9. Phương pháp thực hiện


Thiết bị và thông số công nghệ:
a. Thiết bị gia nhiệt:
18


Sử dụng thiết bị gia nhiệt ống chùm, với thiết bị này nước mía đi vào ở đỉnh thiết bị.
Thơng qua thành ống tiến hành quá trình trao đổi nhiệt để nước mía hỗn hợp đạt được
nhiệt độ quy định.

Hình 2.10. Thiết bị gia nhiệt ống chùm
Ở trên và dưới thiết bị có lắp các tấm ngăn phân chia có tác dụng tăng tốc độ chảy của
nước mía và giảm độ cặn.
b. Thiết bị trung hịa:

Hình 2.11. Thiết bị trung hòa đường ống kiểu đứng
a. Trung hòa đường ống kiểu phun
b. Tấm bản phân phối vòi phun
19


Q trình thơng SO2 và trung hịa được thực hiện trong cùng một thiết bị đường ống
kiểu đứng với phần trên là q trình thơng SO2 và ở dưới làm nhiệm vụ trung hịa.
3.2.5. Lắng:
Mục đích: Chuẩn bị, hồn thiện
Phân riêng, tách các chất rắn (cặn) lơ lửng hay các keo tụ hình thành trong giai đoạn
làm sạch ra khỏi nước mía; đồng thời chuẩn bị cho q trình lọc được dễ dàng hơn.
Phương pháp thực hiện: Nước mía ở trạng thái tĩnh, sau khi cho chất điện ly vào tạo
kết tủa cặn thì chúng sẽ chịu tác dụng của trọng lực kéo lắng xuống.
Thiết bị và thông số công nghệ:
Thiết bị này gồm 5 tầng: tầng trên hay còn gọi là tầng dự bị được dùng để tập trung
các chất kết tủa; 3 tầng giữa là tầng lắng và tầng đáy là tầng cơ đặc nước bùn. Cánh khuấy
có tốc độ 0,1 vịng/phút.

Hình 2.12. Thiết bị lắng có cánh khuấy tốc độ chậm
Thiết bị lắng có cánh khuấy tốc độ chậm
Ưu điểm: Nước mía được phân bố đều, lắng ổn định. Nước bùn và nước mía trong
chảy riêng biệt.
20


Nhược điểm: Ngăn cuối làm việc khá nặng, thời gian lưu nước mía trong thiết bị khá
lâu sẽ ảnh hưởng đến màu sắc.
Tốc độ lắng của quá trình phụ thuộc vào sự chênh lệch về trọng lực giữa chất rắn (cặn) và
chất lỏng (nước mía).

3.2.6. Lọc:
Mục đích: Khai thác
Q trình này nhằm phân riêng phần nước đường còn lại trong bùn lắng để tận dụng
đạt hiệu suất cao nhất.
Phương pháp thực hiện: Dùng lớp lọc nhiều lỗ để dung dịch có thể đi qua dưới áp
suất dư so với áp suất bên dưới vật ngăn, bã sẽ được giữ lại trên lớp lọc và được gạt ra
ngồi.
Thiết bị và thơng số công nghệ:
Sử dụng máy lọc chân không thùng quay gồm thùng rỗng quay quanh một trục nằm
ngang và được đặt chìm một phần trong nước bùn

Hình 2.13. Sơ đồ vận hành máy lọc chân không
Tốc độ thùng quay 0,1 - 0,3 vòng/phút, chiều dày lớp bùn khoảng 10 - 19mm. Nhiệt độ
nước bùn đem đi lọc 85 - 90 và pH khoảng 7,5 - 8. Nhiệt độ nước rửa là 80 và được phun
đều trong bề mặt bùn lọc.
21


3.2.7. Cơ đặc:
Mục đích: Khai thác, chuẩn bị.
Đây là q trình nhằm loại nước, làm giảm một phần khối lượng bán thành phẩm và
chuẩn bị để nấu đường và kết tinh.
Các biến đổi của nguyên liệu:
Hóa sinh và hóa học: Ở nhiệt độ cao hơi nước bốc lên, saccharose dễ chuyển hóa
thành glucose và fructose, một số chất khơng đường cũng bị phân hủy
Vật lý: Một phần khoáng chưa loại bỏ hết sẽ tạo cặn.
Phương phápthực hiện: Có nhiều phương pháp, tuy nhiên hiện nay chủ yếu áp dụng
phương pháp cơ đặc chân khơng bốn hiệu. Nước mía trong sau khi gia nhiệt ở nhiệt độ
cao sẽ được đưa vào hệ thống cơ đặc để tiến hành cơ nước mía đạt đến nồng độ theo yêu
cầu. Đây là phương pháp điển hình sử dụng hơi thứ của nồi hơi nước trước làm hơi nước

cho nồi sau có bổ sung hơi giảm áp để gia nhiệt.
Thiết bị và thông số công nghệ:

Hình 2.14. Hệ thống cơ đặc chân khơng 4 hiệu
Nồng độ bán thành phẩm sau cô đặc là 60 - 65 0Bx. Thông thường tổn thất nhiệt của
nồi trước sang nồi sau là 1 - 1,5.
3.2.8. Nấu đường và kết tinh:
Mục đích: Chuẩn bị
Tách nước ra khỏi mật chè và đưa dung dịch về trạng thái bão hòa để chuẩn bị cho
quá trình kết tinh.
22


Quá trình kết tinh tạo điều kiện thuận lợi cho đường saccharose từ mật chè kết tinh
lại thành các tinh thể đường.
Các biến đổi của nguyên liệu:
Hóa học: Đường saccharose trong khi nấu sẽ chuyển hóa thành đường khử và dưới
tác dụng của nhiệt độ nó sẽ phản ứng với axit amin tạo hợp chất màu.
Phương pháp thực hiện:
Mật chè sau khi cô đặc đạt đến nồng độ 60 - 65 0Bx được đưa vào thiết bị nấu đường
chân không để tạo tinh thể. Sản phẩm sau khi nấu đường được gọi là đường non gồm tinh
thể đường và mật cái.
Quá trình nấu đường - kết tinh gồm 4 giai đoạn chủ yếu:
Cô đặc đầu: Đây là giai đoạn cấp nhiệt làm bay hơi nước đưa dung dịch đến trạng
thái quá bão hòa.
Tạo mầm tinh thể: Sử dụng đường cho vào nồi cô đặc cho đến khi xuất hiện tinh thể
hoặc kích thích đột ngột để tạo mầm.
Ni tinh thể: Đưa dung dịch về vùng quá bão hòa thấp và duy trì liên tục như vậy
để tinh thể lớn lên và tránh hiện tượng ngụy tinh.
Cô đặc cuối: Khi tinh thể đường đạt kích thước nhất định thì ngừng cho nguyên liệu

để tiếp tục duy trì và theo dõi đến khi kích thước đạt u cầu cơ đặc đường non đến độ Bx
quy định.
Thiết bị và thông số công nghệ:
Sử dụng thiết bị nấu đường chân không gồm buồng đốt để gia nhiệt và buồng bốc để
bốc hơi nước. Buồng đốt bên trong được bố trí các ống chùm cịn buồng bốc có kính quan
sát và cửa để vệ sinh. Dung dịch đường sẽ đi bên trong ống truyền nhiệt, hơi nước bão
hịa sẽ ở bên ngồi.

23


Hình 2.15. Thiết bị nấu đường chân khơng có cánh khuấy
3.2.9. Ly tâm:
Mục đích: Khai thác
Tách tinh thể đường ra khỏi mật, đảm bảo chất lượng đường thành phẩm và độ tinh
khiết.
Phương pháp thực hiện: Máy ly tâm quay sinh lực ly tâm làm mật văng qua lưới ly
tâm bên thành máy còn đường cát hạt lớn sẽ nằm lại.
Thiết bị và thông số công nghệ:
a. Máy ly tâm tự động gián đoạn:

Đây là loại máy gián đoạn hiện đại được thao tác tự động và người công nhân chỉ
cần khống chế các thông số kỹ thuật.

24


Hình 2.16. Máy ly tâm tự động gián đoạn
Tốc độ của máy tự động gián đoạn là 1200 vòng/phút và dung tích trung bình của rổ là
795m3 đường non với đường kính 1350mm.

b. Máy ly tâm liên tục:

Máy ly tâm liên tục ở đây có đường kính rổ là 1100mm, tốc độ 1500 vòng/phút với
động cơ 55kW.
Máy ly tâm liên tục có ưu điểm là năng suất cao mà khơng tiêu hao quá nhiều năng
lượng (sử dụng năng lượng điều hịa). Có khả năng xử lý đường non có độ nhớt lớn hay
các tinh thể nhỏ một cách hiệu quả; đồng thời loại máy này cũng dễ tự động hóa nên sẽ
giảm thiểu được lao động chân tay. Đặc biệt, mật được tách ra trong quá trình phân mật sẽ
loại bỏ được nhiều chất không đường hơn so với loại máy gián đoạn theo đó là chất lượng
đường cũng tốt hơn.

25