NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐỂ CƠ GIỚI HÓA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT MUỐI PHƠI NƯỚC TẬP TRUNG

BNN&PTNT
VCĐNN&CNSTH

BNN&PTNT
VCĐNN&CNSTH
BNN&PTNT
VCĐNN&CNSTH


BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
VIỆN CƠ ĐIỆN NÔNG NGHIỆP & CNSTH
54/102 Trường Chinh - Đống Đa - Hà Nội




Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ CHẾ
TẠO HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐỂ CƠ GIỚI HÓA QUÁ TRÌNH SẢN
XUẤT MUỐI PHƠI NƯỚC TẬP TRUNG

Mã số: KC 07 - 21
KS. Nguyễn Tấn Anh Dũng



6146
30/10/2006

Hà nội - 2005

Bản quyền 2005 thuộc Viện Cơ điện Nông nghiệp & công nghệ sau thu hoạch
Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện trưởng Viện Cơ
điện nông nghiêp & công nghệ sau thu hoạch trừ trường hợp sử dụng với mục đích nghiên
cứu.




BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
Viện Cơ điện NN& công nghệ sau thu hoạch
Số 54/102 Trường Chinh - Đống Đa - Hà Nội






Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài:
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT KẾ CHẾ
TẠO HỆ THỐNG THIẾT BỊ ĐỂ CƠ GIỚI HÓA QUÁ TRÌNH SẢN
XUẤT MUỐI PHƠI NƯỚC TẬP TRUNG

Mã số: KC 07 - 21
KS. Nguyễn Tấn Anh Dũng


Thuộc chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp nhà nước:
Khoa học và công nghệ phục vụ công nghiệp hóa hiện đại hóa

nông nghiệp và nông thôn.
Mã số KC . 07



Hà nội - 2005

Bản thảo viết xong tháng 10/2005

Tài liệu này được chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện đề tài
cấp nhà nước, mã số: KC 07 - 21


DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH
TT
Họ và tên
Chức vụ, học
vị, chức danh
Nhiệm vụ thực
hiện
Đơn vị công
tác

1

Nguyễn Tấn Anh
Dũng
Kỹ sư - Trưởng
phòng Tự động
hóa; Chủ nhiệm

đề tài KC.07-21
Chịu trách
nhiệm về tiến
độ, nội dung
thực hiện đề
tài. Tham gia
thực hiện các
đề tài KC.07-
21-1; KC.07-
21-2; KC.07-
21-3 và xây
dựng mô hình
Viện Cơ điện
nông nghiệp
và công nghệ
sau thu
hoạch
2
Nguyễn Mạnh Sơn
Tiến sĩ, Trưởng
phòng muối
chủ nhiệm đề
tài nhánh
KC 07-21-1
Nghiên cứu
hoàn thiện quy
trình sản xuất
muối phơi nước
tập trung theo
hướng cơ giới

hóa và tự động
hóa.
Cục chế biến
Nông lâm
sản và nghề
muối – Bộ
Nông nghiệp
và phát triển
nông thôn.
3

Trần Hồng Thao

Thạc sĩ, nghiên
cứu viên chính,
chủ nhiệm đề
tài nhánh KC
Nghiên cứu
thiết kế hệ
thống tự động
cấp nước biển
Viện Cơ điện
nông nghiệp
và công nghệ
sau thu
07-21-2 và chế chạt hoạch
4

Lê Sỹ Hùng

Tiến sĩ, nghiên
cứu viên chính,
chủ nhiệm đề
tài nhánh KC
07-21-3
Nghiên cứu thiết
kế chế tạo hệ
thống máy thu
hoạch muối quy
mô thích hợp với
công nghệ sản
xuất muối phơi
nước tập trung
tại Việt Nam

Viện Cơ điện
nông nghiệp
và công nghệ
sau thu
hoạch
5
NguyễnNăngNhượng

Tiến sĩ, nghiên
cứu viên chính,
chủ nhiệm đề
tài nhánh KC
07-21-4
Nghiên cứu thiết
kế chế tạo hệ

thống làm sạch
muối sau thu
hoạch.

Viện Cơ điện
nông nghiệp
và công nghệ
sau thu hoạch
6

Lê Lưỡng

Cử nhân, Giám
đốc Xí nghiệp
muối Tri Hải –
Ninh Thuận,
chủ trì ứng
dụng kết qủa
nghiên cứu vào
sản xuất.
Chỉ đạo thí
nghiệm, thực
nghiệm xây
dựng mô hình
ứng dụng hệ
thống thiết bị
vào sản xuất tại
xí nghiệp.
Công Ty
muối Ninh

Thuận –
Tỉnh Ninh
Thuận.
7

Phan Văn Hoàng

Cử nhân, phó
giám đốc Xí
nghiệp muối Cà
Ná – Ninh
Thuận, chủ trì
thực nghiệm
công nghệ bừa
đảo muối.
Chỉ đạo thực
hiện công nghệ
bừa đảo muối
trong sản xuất
muối chất
lượng cao tại
Cà Ná.
Công Ty
muối Ninh
Thuận –
Tỉnh Ninh
Thuận
8

Trần Văn Triệu

Kỹ sư, phó
giám đốc Trung
tâm tư vấn, đầu
tư Cơ điện
nông nghiệp.
Chỉ đạo thực
hiện thiết kế
chế tạo hệ
thống làm sạch
muối sau thu
hoạch
Viện Cơ điện
nông nghiệp
và công nghệ
sau thu
hoạch

Các cơ quan phối hợp thực hiện:
1. Cục chế biến Nông lâm sản và nghề muối - Bộ Nông nghiệp và phát triển
nông thôn.
2. Công Ty muối Ninh Thuận - Sở nông nghiệp và phát triển nông thôn -
Ninh Thuận

BẢNG KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT

A - Chiều rộng biến dạng của lớp muối trên bề mặt.
ASEAN - Hiệp hội các nước Đông Nam Á.
a - Chiều dày lớp muối.
a
tc

- Khoảng cách giữa các tấm cào của máy thu muối.
a
x
- Bước xích chuyển tải.
B - Chiều rộng tấm cào máy thu muối.
B
mg
- Chiều rộng của máng cào muối lên máy thu muối.
0
Be’ - Nồng độ mặn của nước biển đo theo độ Baume (Bô me).
C
x
- Hệ số cô đặc nước biển.
CXM.2,0 - Cày xới muối rộng 2 mét.
Da -130N KYOTO - Thiết bị đo nồng độ mặn xách tay - Nhật Bản.
D - Đường kính tang trống dẫn động băng tải vận chuyển muối.
d - Đường kính trong cánh vít máy rửa muối sau thu hoạch.
Delphi 7 - Chương trình máy tính dùng trong viết giao diện điều khiển.
D
xích
- Đường kính đĩa xích bị động.
E - Lượng bốc hơi nước có hiệu.
f - Hệ số ma sát giữa thép với thép.
F
bh
- Diện tích khu bốc hơi trong phơi nước biển chế chạt.
F
m
- Diện tích khu kết tinh muối.
F

tc
- Diện tích khu kết tinh thạch cao.
g
m
- Khối lượng muối thu được /1m
3
nước biển nồng độ X
0
Be’
g
tc
- Khối lượng thạch cao thu được/1m
3
nước biển nồng độ X
0
Be’.
h - Chiều cao tấm cào thu muối.
h
mg
- Chiều

cao máng thu muối của máy thu gom muối THM -2,0.
I
n
- Dòng điện định mức.
i - Số lớp vải băng tải vận chuyển muối.
K - Tổng chi phí cho máy thu gom muối.
K
kh
- Chi phí khấu hao máy thu gom muối.

K
nc
- Chi phí nhân công phục vụ máy thu gom muối.
K
nl
- Chi phí nhiên liệu máy thu gom muối.
K
sc
- Chi phí sửa chữa máy thu gom muối.
L - Chiều dài vít tải gom muối.
M - Mô men xoắn.
MC51 - Chương trình máy tính dùng trong viết chương trình hoạt động của
vi điều khiển.
M
vít
- Mô men quay vít gom muối.
n - Số vòng quay.
N
vx
- Công suất vít tải và xích cào.
PC - Phơi cát.
PHABA - Công nghệ sản xuất muối công nghiệp.
P
m
- Sản lượng muối .
PNTT - Phơi nước tập trung.
PNPT - Phơi nước phân tán.
P
tc
- Sản lượng thạch cao.

Q - Năng suất máy rửa muối sau thu hoạch.
QuatestI; QuatestIII - Trung tâm đo lường kiểm địng Quốc gia, Trung tâm
kiểm định chất lượng sản phẩm I; III.
RTM.30 - Hệ thống rửa muối 30 tấn/h
RxD - Bộ thu dữ liệu trên vi điều khiển.
s - Bước vít máy rửa muôi.
S
1;2
- Lực căng xích bị động máy thu gom muối.
t - Bước vít máy thu gom muối.
THM.2,0 - Liên hợp thu gom muối bề rộng 2mét.
TxD - Bộ phát dữ liệu trên vi điều khiển.
U
n
- Điện áp định mức.
U
1(x)
- Điện áp theo x.
U
2(x)
- Điện áp so sánh.
v - Vận tốc của xích chuyển tải.
V
x
- Thể tích nước biển.
V
30
0
Be’
- Thể tích nước ót ở nồng độ 30

0
Baume.
W - Lực cản.
∝ - Góc nghiêng mũi nêm cày xới muối CXM -2,0.
ρ - Góc nội ma sát của muối (muối - muối).
Φ - Góc ma sát giữa muối và thép.
ψ - Hệ số điền đầy băng cào muối.
β - Góc nghiêng làm việc của xích tải muối.
γ - Khối lượng riêng của muối.

Mục Lục
Trang
Bài tóm tắt
4
Lời mở đầu
6
Phần một
TỔNG QUAN TÌNH HÌNH, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương I
Tống quan tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước


I. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI
NƯỚC.
10
1.1 Sản xuất muối từ các mỏ muối. 10
1.2 Sản xuất muối từ nguồn nước mặn. 10
1.3 Sản xuất muối từ nước biển. 11

1.4 Sản xuất muối khu vực Đông Nam Á. 15
1.5 So sánh sản xuất muối trên thế giới ASEAN Và
Việt Nam.
15
II. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG
NƯỚC.
16
2.1 Sản xuất muối từ nước biển theo phương pháp
phơi cát.
16
2.2 Sản xuất muối từ nước biển theo phương pháp
phơi nước phân tán.
18
2.3 Sản xuất muối từ nước biển theo phương pháp
phơi nước tập trung.
20
Chương II
Nội dung và phương pháp nghiên cứu


2.1 Lựa chọn đối tượng và nội dung nghiên cứu. 25
2.2 Tính mới của các kết quả nghiên cứu. 26
2.3 Phương pháp nghiên cứu và các kỹ thuật đã sử
dụng.
27
Phần hai
NHỮNG NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ĐÃ THỰC
HIỆN

Chương I

Điều tra nghiên cứu điều kiện tự nhiên, hiện trạng và dự báo
tiềm năng của sản xuất muối phơi nước tập trung Việt
Nam.
33
1.1 Nghiên cứu thống kê, tập hợp phân tích các số liệu
khí tượng thủy văn.
33
1.2 Điều tra sản xuất muối phơi nước tập trung của các
tỉnh Khánh Hòa, Ninh Thuận và Bình Thuận; xây
dựng dự báo tiềm năng xu thế phát triển sản xuất
muối phơi nước tập trung trong gia đoạn 2003 ÷ 2010
(2020).
37
1.3 Nhận xét và kiến nghị. 59
Chương II
Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất muối phơi nước tập
trung theo hướng cơ giới hóa và tự động hóa.

2.1 Hoàn thiện công nghệ sản xuất muối phơi nước tập
trung theo hướng cơ giới hóa và tự động hóa.
60
2.2 Một số kết quả bước đầu trong thực nghiệm công
nghệ bừa muối trong quá trình kết tinh.
71
2.3 Nghiên cứu đề suất một số giải pháp loại bỏ tạp chất
tan và không tan trong quá trình chế chạt.
75
2.4 Nhận xét và kiến nghị. 76
Chương III
Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động cấp nước biển và chế

chạt

3.1 Cấp nước biển cho sản xuất muối phơi nước tập
trung.
80
3.2 Hệ thống kiểm tra và điều khiển quá trình phơi nước
(chế chạt) và kết tinh muối.
84
3.3 Tính toán thiết kế hệ điều khiển tự động cấp nước
biển.
86
3.4 Thiết kế chế tạo thiết bị phần cứng hệ thống điều 94
khiển cấp nước biển và chế chạt.
3.5 Lập trình phần mềm điều khiển cơ cấu thừa hành quá
trình cấp nước biển và kiểm tra khu vực kết tinh
muối.
115
3.6 Lắp đặt, vận hành hệ thống tự động cấp nước biển,
kiểm tra điều khiển quá trình chế chạt.
128
3.7 Nhận xét chung. 133
Chương IV
Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống máy thu hoạch quy mô
thích hợp với công nghệ sản xuất muối phơi nước tập
trung tại Việt Nam.

4.1 Công nghệ và hệ thống thiết bị thu hoạch muối phơi
nước biển trên thế giới và Việt Nam.
134
4.2 Lựa chọn mẫu máy liên hợp thu hoạch muối và khảo

nghiệm trong điều kiện sản xuất Việt Nam.
139
4.3 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm hệ
thống thu hoạch muối nhiều công đoạn.
150
4.4 Nhận xét và đề nghị. 176
Chương V
Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống làm sạch muối sau thu
hoạch.

5.1 Phương pháp làm sạch muối sau thu hoạch. 178
5.2 Lựa chọn thiết bị rửa muối sau thu hoạch. 183
5.3 Tính toán thiết kế vít tải rửa muối sau thu hoạch. 190
5.4 Khảo nghiệm hệ thống làm sạch muối sau thu hoạch. 201
5.5 Nhận xét và kiến nghị. 224
Chương VI
Kết quả xây dựng mô hình sản xuất muối phơi nước tập trung
với hệ thống thiết bị cơ giới hóa và tự động hóa.

6.1. Điều tra khảo sát lựa chọn địa điểm xây dựng mô
hình.
226


1.2 Điều tra sản xuất muối phơi nước tập trung của các tỉnh Khánh
Hòa, Ninh Thuận và Bình Thuận; xây dựng dự báo tiềm năng
xu thế phát triển sản xuất muối phơi nước tập trung trong gia
đoạn 2003 ÷ 2010 (2020).
37
1.3 Nhận xét và kiến nghị. 59

Chương II
Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất muối phơi nước tập trung theo
hướng cơ giới hóa và tự động hóa.

2.1 Hoàn thiện công nghệ sản xuất muối phơi nước tập trung theo
hướng cơ giới hóa và tự động hóa.
60
2.2 Một số kết quả bước đầu trong thực nghiệm công nghệ bừa
muối trong quá trình kết tinh.
71
2.3 Nghiên cứu đề suất một số giải pháp loại bỏ tạp chất tan và
không tan trong quá trình chế chạt.
75
6.2 Hệ thống thiết bị cơ giới hóa và tự động hóa s
ản xuất
muối phơi nước tập trung.
231
6.3 Lắp đạt vận hành mô hình ứng dụng hệ thống thiết bị
cơ giới hóa sản xuất muối phơi nước tập trung tại Xí
nghiệp muối Tri Hải - Công ty muối Ninh Thuận -
tỉnh Ninh Thuận.
239
6.4 Hiệu quả kinh tế xã hội của mô hình ứng dụng hệ
thống thiết bị cơ giới hóa trong sản xuất mu
ối phơi
nước tập trung tại xí nghiệp muối Tri Hải - Ninh
Thuận
250
6.5 Nhận xét và kiến nghị. 252
PHẦN KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ.

I. Kết luận. 254
II. Kiến nghị. 255
Lời cảm ơn 257
Tài liệu tham khảo. 258
2.4 Nhận xét và kiến nghị. 76
Chương III
Nghiên cứu thiết kế hệ thống tự động cấp nước biển và chế chạt


3.1 Cấp nước biển cho sản xuất muối phơi nước tập trung. 80
3.2 Hệ thống kiểm tra và điều khiển quá trình phơi nước (chế chạt)
và kết tinh muối.
84
3.3 Tính toán thiết kế hệ điều khiển tự động cấp nước biển. 86
3.4 Thiết kế chế tạo thiết bị phần cứng hệ thống điều khiển cấp
nướ
c biển và chế chạt.
94
3.5 Lập trình phần mềm điều khiển cơ cấu thừa hành quá trình cấp
nước biển và kiểm tra khu vực kết tinh muối.
115
3.6 Lắp đặt, vận hành hệ thống tự động cấp nước biển, kiểm tra
điều khiển quá trình chế chạt.
128
3.7 Nhận xét chung. 133
Chương IV
Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống máy thu hoạch quy mô thích hợp
với công nghệ sản xuất muối phơi nước tập trung tại Việt Nam.

4.1 Công nghệ và hệ thống thiết bị thu hoạch muối phơi nước biển

trên thế giới và Việt Nam.
134
4.2 Lựa chọn mẫu máy liên hợp thu hoạch muối và khảo nghiệm
trong điều kiện sản xuất Việt Nam.
139
4.3 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm hệ thống thu
hoạch muối nhiều công đoạn.
150
4.4 Nhận xét và đề nghị. 176
Chương V
Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống làm sạch muối sau thu hoạch.


5.1 Phương pháp làm sạch muối sau thu hoạch. 178
5.2 Lựa chọn thiết bị rửa muối sau thu hoạch. 183
5.3 Tính toán thiết kế vít tải rửa muối sau thu hoạch. 190
5.4 Khảo nghiệm hệ thống làm sạch muối sau thu hoạch. 201
5.5 Nhận xét và kiến nghị. 224
Chương VI
Kết quả xây dựng mô hình sản xuất muối phơi nước tập trung với hệ
thống thiết bị cơ giới hóa và tự động hóa.

6.1. Điều tra khảo sát lựa chọn địa điểm xây dựng mô hình. 226
6.2 Hệ thống thiết bị cơ giới hóa và tự động hóa sản xuất muối phơi
nước tập trung.
231
6.3 Lắp đạt vận hành mô hình ứng dụng hệ thống thiết bị cơ giới
hóa sản xuất muối phơi nước tập trung tại Xí nghiệp muối Tri
Hải - Công ty muối Ninh Thuận - tỉ
nh Ninh Thuận.

239
6.4 Hiệu quả kinh tế xã hội của mô hình ứng dụng hệ thống thiết bị
cơ giới hóa trong sản xuất muối phơi nước tập trung tại xí
nghiệp muối Tri Hải - Ninh Thuận
250
6.5 Nhận xét và kiến nghị. 252
PHẦN KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ.
III. Kết luận. 254
IV. Kiến nghị. 255
Lời cảm ơn 257
Tài liệu tham khảo. 258
















4

BÀI TÓM TẮT

Đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị để
cơ giới hóa quá trình sản xuất muối phơi nước tập trung”. Mã số KC 07 –21 thuộc
chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước “Khoa học và công nghệ
phục vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp và nông thôn” Mã số KC 07.
Mục tiêu của đề tài:

Xác định được quy trình công nghệ và thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị sản xuất
muối phơi nước tập trung, nhằm nâng cao năng suất, chất lượng, giảm cường độ lao động
cho người sản xuất, giá thành thiết bị được người sản xuất chấp nhận.
Để đạt được mục tiêu trên đề tài có nhiệm vụ thực hiện các phần việc cụ
thể sau:
- Nghiên cứu xây dựng và thực nghiệm quy trình công nghệ sản xuất muối phơi nước
tập trung theo hướng cơ giới hóa và tự động hóa nâng cao năng suất và chất lượng muối.
- Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống tự động quá trình cấp nước biển, kiểm tra
mức nước và nồng độ muối trong khu vực chế chạt, kết tinh nhằm nâng cao năng suất lao
động, ch
ất lượng muối, giảm thiểu ảnh hưởng của thời tiết trong sản xuất muối phơi nước
tập trung.
- Nghiên cứu lựa chọn mẫu, thiết kế chế tạo trong nước hệ thống thiết bị thu hoạch và
làm sạch muối sau thu hoạch.
- Xây dựng mô hình sản xuất muối phơi nước tập trung có ứng dụng hệ thống thiết bị
cơ giới hóa và t
ự động hóa.
Các kết quả đạt được

1. Điều tra khảo sát phân tích các số liệu khí tượng thủy văn và hiện trạng
tình hình sản xuất muối phơi nước tập trung trong nước để xây dựng định hướng xu thế
phát triển sản xuất muối phơi nước tập trung của Việt Nam giai đoạn 2005 ÷ 2010 (2020).
Xây dựng và thực nghiệm quy trình sản xuất muối phơi nước tập trung gắn với hệ thống

thi
ết bị cơ giới hóa và tự động hóa.
2. Đã nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống tự động cấp nước biển với các
thông số nồng độ mặn và mực nước thủy triều nhằm nâng cao chất lượng cung cấp nước
biển, giảm chi phí điện năng. Hệ thống kiểm tra nồng độ mặn quá trình chế chạt và kết tinh
muối bán t
ự động Kyoto với phần mềm chuyên dụng cho phép kiểm tra lưu giữ và các lệnh

5
điều khiển chính xác nhanh chóng nồng độ mặn của các ô bay hơi và kết tinh nâng cao chất
lượng muối sản xuất.
3. Đã nghiên cứu lựa chọn mẫu, thiết kế chế tạo trong nước hệ thống thu
hoạch muối nhiều công đoạn bao gồm: Cày xới muối CXM –2,0 và liên hợp thu hoạch
muối THM 2,0. Hệ thống thiết bị đã được thử nghiệm trong sản xuất nâng cao năng su
ất và
chất lượng, giảm nhẹ cường độ lao động trong khâu thu hoạch muối.
4. Đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo trong nước hệ thống rửa muối sau thu
hoạch. Hệ thống thiết bị đã được lắp đặt, vận hành trong mô hình để nâng cao chất lượng,
phẩm cấp muối thô sau thu hoạch, loại bỏ phần lớn các tạp chất tan và không tan không
mong muốn trong muối thô sau thu hoạch.
5.
Đã xây dựng mô hình sản xuất muối phơi nước tập trung với hệ thống thiết
bị cơ giới hóa các khâu: Cấp nước biển, Kiểm tra điều khiển chế chạt; Chăm sóc, thu
hoạch và làm sạch muối sau thu hoạch tại Xí nghiệp sản xuất muối Tri Hải – Công Ty
muối Ninh Thuận. Mô hình đã đạt được mục tiêu: Nâng cao năng suất, chất lượng, giảm
cường độ lao
động cho người sản xuất và có hiệu quả kinh tế.

6
LỜI MỞ ĐẦU:
Muối là sản phẩm không thể thiếu trong cuộc sống con người, là nguyên liệu chính
quan trọng cho sản xuất công nghiệp, nhất là công nghiệp hóa chất. Sản xuất muối ở nước
ta đều từ nước biển theo công nghệ phơi nước nhờ năng lượng mặt trời. Do điều kiện thời
tiết khác biệt ở hai miền Nam Bắc nên có hai công nghệ sản xuất muối khác nhau: Công
nghệ phơi cát
ở các tỉnh phía Bắc và công nghệ phơi nước ở các tỉnh phía Nam.
Việt Nam có hơn 3000km bờ biển, nằm trên vùng nhiệt đới gió mùa với lượng bức
xạ mặt trời phong phú, nhất là các tỉnh miền Trung và Nam bộ. Ở Trung trung bộ Số ngày
nắng trong năm lên đến 300 ngày, tổng lượng bức xạ mặt trời có thời điểm đo được gần
30w/m
2
, ở những tháng cao điểm tổng số giờ nắng đạt trên 270h/tháng. Với khí hậu thời
tiết ít mưa nhiều nắng lượng mưa bình quân có nơi dưới 700mm/năm/ Lượng bốc hơi
nước cao hơn 1800mm/năm. Chỉ số khô hạn 2,6 nên rất thuận lợi cho sản xuất muối từ
nước biển.
Nước ta có 20 tỉnh sản xuất muối từ nước biển trải dài theo ven bi
ển từ Bắc đến Nam

ở 127 xã thuộc 44 huyện. Số lao động làm muối khoảng 90.000 lao động. Tổng diện tích
sản xuất muối cho đến năm 2004 là 12.094ha. sản lượng muối bình quân toàn quốc trong 4
năm từ 2001 đến 2004 đạt 859.578tấn. Năm 2001 có sản lượng thấp nhất: 583.271tấn và
cao nhất là năm 2002: 1.043.187Tấn.
Mặc dù nằm trong khu vực có điều kiện khí hậu địa lý, khí hậu thuận lợi cho việ
c sản
xuất muối từ nước biển, nhưng sản lượng sản xuất trung bình của nước ta trên đầu người
còn thấp xa so với lượng muối sản xuất trung bình trên đầu người của thế giới. Hàm lượng
NaCl thường thấp, tạp chất tan và không tan trong muối lớn. Do đó, chưa đáp ứng được
yêu cầu chất lượng muối của ngành hóa chất và công nghiệp thực phẩm.
Ở Vi
ệt Nam sản xuất muối phần lớn theo phương pháp thủ công, lao động nặng
nhọc, năng suất và chất lượng thấp.
Diêm dân sản xuất muối theo kiểu phân tán, các xí nghiệp sản xuất muối công nghiệp
qui mô còn nhỏ và mức độ cơ giới hóa rất thấp.
Hiện ở nước ta có công nghệ PHABA [Sử dụng công nghệ PHABA cho sản xuất
muối công nghiệp chất lượng cao - PGS.TS Phan Tam Đồng] sản xu
ất muối biển được sử
dụng để sản xuất muối, thạch cao và nước ót.

7
Trên cơ sở phương pháp công nghệ đó, có thể căn cứ vào các điều kiện thời tiết, thủy
văn, địa chất và các điều kiện kinh tế xã hội, lựa chọn các khu vực thích hợp để cơ giới hóa
và tự động hóa dây chuyền sản xuất muối.
Điều đó sẽ giải quyết được chất lượng muối đạt tiêu chuẩn cho sản xuất công nghi
ệp,
nâng cao năng suất và giảm nhẹ sức lao động, tăng thu nhập cho người lao động. Đề tài
“nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị để cơ giới hóa quá
trình sản xuất muối phơi nước tập trung” là cần thiết để giải quyết những vấn đề tồn tại
trên.

Trên cơ sở mục tiêu đặt ra, đề tài đã tri
ển khai thành bốn đề tài nhánh và một nhiệm
vụ xây dựng mô hình, thực hiện trong thời gian 30 tháng.
Đề tài nhánh KC 07 -21-1
: Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất muối phơi nước
tập trung theo hướng cơ giới hóa và tự động hóa.
Thời gian thực hiện từ tháng 1/2003 đến tháng 12/2004.
Đề tài nhánh KC 07 -21-2
: Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống tự động cấp nước biển
và chế chạt.
Thời gian thực hiện: Từ tháng 1/2003 đến tháng 12/2004.
Đề tài nhánh KC 07 -21- 3
: Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống máy thu hoạch muối
quy mô thích hợp với công nghệ sản xuất muối phơi nước tập trung tại Việt Nam.
Thời gian thực hiện: Từ tháng 1/2003 đến tháng 12/2004.
Đề tài nhánh KC 07 -21- 4
: Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống làm sạch muối sau thu
hoạch.
Thời gian thực hiện: Từ tháng 1/2003 đến tháng 12/2004.
Xây dựng mô hình:
Xây dựng mô hình ứng dụng hệ thống thiết bị cơ giới hóa và tự
động hóa sản xuất muối phơi nước tập trung.
Thời gian thực hiện : Từ tháng 1/2005 đến tháng 6/2005.
Đề tài thực hiện với tổng kinh phí: 3.869 triệu đồng, trong đó:
Nguồn ngân sách nhà nước: 2.300 triệu đồng
Nguồn vốn tự có: 60 triệu đồng.
Nguồn vốn khác: 1.509 triệu đồng


8

Bao gồm:
* Thuê khoán chuyên môn: 801 triệu đồng, tỷ lệ: 20,7%
* Nguyên vật liệu năng lượng: 862,15 triệu đồng, tỷ lệ: 22,3%
* Thiết bị máy móc chuyên dùng: 806,85 triệu đông, tỷ lệ: 20,85%
* Xây dựng sửa chữa nhỏ: 1.070 triệu đồng, tỷ lệ: 27,65%
* Chi khác: 329 triệu đồng, tỷ lệ: 8,5%















9

PHẦN MỘT


TỔNG QUAN TÌNH HÌNH, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU











10

Chương I

Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong nước

I. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC.
Muối Natri clorua (NaCl) trên thế giới được sản xuất từ mỏ muối, các nguồn nước
mặn, nước biển.

1.1. sản xuất muối từ các mỏ muối : sản lượng muối mỏ trên thế giới đạt trên 100
triệu tấn/năm, chiếm 50% tổng sản lượng muối/năm. [
Đề án công nghiệp hóa ngành muối -
Tổng công ty muối]
Muối mỏ có hàm lượng NaCl cao và các tạp chất tan và không tan như thạch cao
CaS04.2H
2
0 ; Manhê (Mg) và hàm ẩm (H
2
0) biến đổi theo từng mỏ.
Việc khai thác muối mỏ lộ thiên được thực hiện bằng các thiết bị khai thác khoáng sản
đồng bộ như các máy xúc, ủi, khoan phá, guồng cắt vận chuyển muối Các mỏ sâu dưới
đất được khai thác theo phương pháp ngâm chiết.
1.2. Sản xuất muối từ nguồn nước mặn [ Dự án công nghiệp ngành muối - Tổng công
ty muối]
Ở các giếng sâu, hồ nước mặn trên thế giới chiếm 25% tổng sản lượng muối hàng
năm: khoảng 50 triệu tấn. Phương pháp và công nghệ sản xuất rất đa dạng: chưng cất tách
nước; Thẩm thấu hồi lưu; Kết tinh muối dưới áp suất thấp nhiệt độ cao; Phương pháp hóa
lý và phương pháp phơi nước sử dụng bức xạ mặt trời.








11

Hình 1.1. Dây chuyền sản xuất muối theo phương pháp màng lọc thẩm thấu
Sơ đồ vận hành hệ thống thiết bị sản xuất muối và nước khoáng từ nguồn nước mặn
sâu trên 1000m ven biển với phương pháp lọc thẩm thấu hồi lưu tách nước không sử dụng
hóa chất. Dây chuyền được tự động hóa hoàn toàn với sự kiểm tra của hệ thống vi tính:
nă
ng suất 0,5 ÷ 5tấn muối sản phẩm/ca.
Một phương pháp sản xuất muối chất lượng cao từ nguồn nước mặn có nồng độ mặn
cao được ứng dụng: sau khi phơi nước dưới bức xạ mặt trời, nước chạt được phun vào
buồng kết tinh muối với áp suất lớn. Buồng kết tinh muối được điều chỉnh chế độ nhiệ
t độ
và áp suất không khí thích hợp với nồng độ mặn của nước chạt. Hệ thống dẫn sản phẩm
muối ra và thoát không khí ẩm cũng được tự động hóa hoàn toàn.
1.3. Sản xuất muối từ nước biển.
Quy trình sản xuất muối phơi nước có thể được trình bày theo sơ đồ nguyên lý sau
đây:


sản phẩm
nước
khoáng
Thiết bị lọc

thẩm thấu hồi
lưu II
Thiết bị lọc
thẩm thấu hồi
lưu I
L
o
ại

bỏ
tạp chất
Bơm cấp nước
mặn
Nước muối đậm
đặc (nước chạt)
Loại bỏ tạp
chất tan
Ly tâm tách nước
Sản phẩm muối
chất lỏng cao
Giếng khoan sâu
>1000m

12

Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ chính sản xuất muối từ nước biển theo phương pháp phơi nước.
Trên thế giới phần lớn thạch cao và các tạp chất trong muối được loại bỏ trong quá
trình phơi nước chế chạt, để loại bỏ thạch cao và các tạp chất khác trong muối các ô phơi
nước được phân chia thành các khu vực kết tinh thạch cao, loại bỏ tạp chất và khu vực kết
tinh muối riêng biệt với việc phân chia các khu riêng biệt như vậy, sản xuất muối theo
công nghệ phơi nước biển còn có sản phẩm phụ là thạch cao, các hóa chất trong nước ót và
chất lượng muối NaCl cũng được tăng cao.








Hình 1.3. Sơ đồ công nghệ sản xuất muối từ nước biển theo phương pháp phơi
nước có kết tinh thạch cao.
Các cánh đồng sản xuất muối phơ
i nước được thiết kế thuận lợi cho luân chuyển nước
biển trong quá trình chế chạt. Nền ô kết tinh muối và sản xuất thạch cao được san phẳng,
Nước
biển
Hệ thống
cấp nước
Phơi

nước

chế

chạt

Kết tinh
thạch cao
Loại bỏ
tạp chất
Kết tinh
muối
Thu hoạch
thạch cao
Nguyên liệu
công nghiệp
Thu hoạch muối
sản phẩm
Sơ chế
Nhập kho
bảo quản
Nguyên liệu cho công
nghiệp hóa chất
Nước ót sau
kết tinh
Nguyên liệu cho công
nghiệp hóa chất
Nước ót sau
kết tinh
Loại bỏ
tạp chất
Kết tinh
muối

Thu hoạch muối
sản phẩm
Sơ chế
Nhập kho
bảo quản
Nước
biển
Hệ thống
cấp nước
Phơi

nước

chế

chạt


13
đầm nén chặt để chống thấm và bảo đảm chịu tải khi máy móc thiết bị vào chăm sóc lúc
kết tinh, thu hoạch sản phẩm.
Mỗi một công nghệ sản xuất muối từ nước biển của từng nước, từng khu vực không
những đều có đặc điểm phù hợp với vị trí địa lý, điều kiện khí hậu thủy văn, mức độ trang
thiết bị
để cơ giới hóa, tự động hóa trong sản xuất, mà còn chú trọng đến tập quán trình độ
của công nhân sản xuất cũng như điều kiện kinh tế xã hội đặc trưng của địa phương.
Các trạm bơm cấp nước biển được thiết kế với lưu lượng thích hợp với yêu cầu của
sản xuất, chiều sâu lấy nước được tính toán đảm bả
o cung cấp nước biển với chất lượng
tốt: nồng độ mặn cao, ổn định, ít hoặc không có tạp chất làm giảm chất lượng sản phẩm

sau này. Một số nước đã tự động hóa khâu lấy nước biển. Có thể dùng phương pháp tự lưu
để lấy nước biển vào sản xuất muối.
Nước biển được lấy trực tiếp vào hồ chứa hay dẫ
n qua kênh mương, đường ống vào
đồng muối xa bờ.
Việc kiểm tra nồng độ nước chạt trong quá trình phơi nước được tự động hóa hoặc bán
tự động hóa với sự trợ giúp của thiết bị đo sử dụng quang phổ và hệ thống thu nhập, xử lý
số liệu qua PC và PLC.
Phương pháp phơi nước thích hợp đối với vùng mà lượng bốc hơi cao hiện chiếm đến
70 ÷ 80% lượng bốc hơi trong vụ mùa sản xuất. Trong trường hợp đó không cần bảo vệ
nước chạt nồng độ cao vì tốn kém. Có nhiều cách bảo vệ nước chạt như chạy chạt hay che
mưa bằng phủ bạt. [
Viện nghiên cứu muối Thiên Tân Trung Quốc ]
Cơ chế làm việc của hệ thống phủ bạt che mưa: Bạt nylon che mưa được cuốn vào rulô
lớn nằm suốt chiều rộng ruộng muối kết tinh. Khi trời trở mưa rulô cuốn bạt sẽ được truyền
động bằng động cơ điện qua hệ thống hộp số giảm tốc, bạt che mưa được trải ra che toàn
bộ khu vực ruộng kết tinh (08,
÷1,2ha) nhờ hệ thống rulô và dây nylon kéo nước mưa nằm
phía trên bạt che sẽ thoát ra các kênh dẫn thoát nước mưa hạn chế tối thiểu ảnh hưởng xấu
của những cơn mưa đột xuất đến quá trình kết tinh và lưu giữ chất lượng của nước chạt
đậm đặc cho các giai đoạn kết tinh muối tiếp theo. Hiện đề tài đã được ứng dụng trên nhiều
ha ruộng mu
ối kết tinh của tỉnh Thiên Tân Trung Quốc.
Thời gian kết tinh muối được để kéo dài thời gian 6 tháng; 9 tháng thậm chí 1 năm
(nếu thời tiết thuận lợi) mới thu hoạch nên chất lượng muối sản xuất ra được nâng cao rõ

14
rệt. Chiều dày lớp muối kết tinh đạt trên 200mm. Với chiều dày và sản lượng cao như vậy
nên thu hoạch muối cần phải cơ giới hóa. Các máy thu hoạch muối thường được chế tạo
theo dạng liên hoàn (combine). Từ thiết bị cắt phá lớp muối dày, thu gom muối, các gầu

múc vận chuyển muối và hệ thống băng tải chuyển tải muối sang các phương tiện vận
chuyển trên đồng
đều được thiết kế lắp đặt trên những máy kéo bánh xích (hoặc bánh lốp)
có công suất từ 100hp đến 200hp (mã lực). Năng suất các liên hợp này thường từ 120 đến
400tấn/h. Do công đoạn tháo thu nước ót trước thu hoạch được thực hiện triệt để, lớp muối
thu hoạch được tính toán hợp lý (để lại lớp muối mỏng 5 đến 10mm trên ruộng), nên hệ
thống mặt nền của khu ruộng kế
t tinh được bảo vệ tốt cho những lần kết tinh, thu hoạch
mùa vụ sau. Vì vậy việc rửa sơ bộ sản phẩm muối để loại bỏ các tạp chất tan và không tan
trước bảo quản hầu như không được đặt ra.
Tại một số nước sản xuất muối từ nước biển khu vực Châu Á như Trung Quốc, Ấn
Độ do điều kiện thời tiế
t khí hậu không cho phép kéo dài thời gian kết tinh muối nên lớp
muối được kết tinh thường mỏng: 30÷100mm. Ngoài ra do nền các ruộng kết tinh muối và
diện tích các ruộng này chưa được quy hoạch, xây dựng thích hợp cho các liên hợp thu
hoạch muối làm việc. Nên việc thu hoạch muối thường được sử dụng hệ thống thiết bị với
nhiều công đoạn:
Cày xới, phay phá vỡ lớp muối kết tinh.
Gom và rửa mu
ối trong nước ót thành đống hoặc thành luống, lưu giữ muối trên đồng
24h để sản phẩm tự róc nước làm muối khô (hàm lượng nước trong muối dưới 8÷10% .
Dùng máy thu gom, máy xúc hoặc băng tải chuyển tải muối lên phương tiện vận tải.
Dùng bơm hỗn hợp lỏng rắn để bơm đẩy muối thô lên kho bảo quản.
Muối sản xuất ở khu vực này thường chất lượ
ng không cao do lớp muối kết tinh
mỏng, ngắn ngày trong thu hoạch còn lưu giữ nước ót nên hàm lượng chất tan (hóa chất)
trong sản phẩm cao, nên việc rửa sơ bộ trước bảo quản là cần thiết. Đã có những máy rửa
sơ bộ không ly tâm tách nước được sử dụng để nâng cao chất lượng sản phẩm.
1.4. Sản xuất muối khu vực Đông Nam Á (ASEAN)