Quy trình sản xuất đường mía

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA

1


QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG MÍA
(NHÀ MÁY ĐƯỜNG KON TUM)
Nhà máy đường Kon Tum thuộc Công ty cổ phần đường Kon Tum, tại Km 2xã Vinh Quang, TP Kon Tum, tỉnh Kon Tum.
Nhà máy hoạt động từ tháng 11 năm trước đến tháng 5 năm sau.
Tổng lượng mía ép trong năm: 2000 tấn mía/ngày (công suất thiết kế).
Sản phẩm đường chính: Đường trắng loại I: 18.000 tấn/năm (170 tấn/ngày).
Sản phẩm phụ: Mật gỉ.
Quy trình công nghệ sản xuất đường của nhà máy trải qua các công đoạn như
sau:
Chuẩn bị múa và trích nước mía
Làm sạch nước mía
Cô đặc nước mía
Kết tinh đường
Tách mật đường kết tinh
Sấy, làm nguội và đóng bao.
1. Quy trình công nghệ sản xuất đường
-

Quy trình công nghệ sản xuất đường của nhà máy được thể hiện qua sơ đồ tại
trang sau.
Công đoạn chuẩn bị mía và ép nước mía
Mía tiếp nhận được cân để xác định trọng lượng, sau khi cân, mía được để lên
bàn để cung cấp xuống băng tải mía và đưa vào máy ép mía. Hệ thống máy ép mía
bao gồm các thiết bị như dao băm mía, xé thành sợi và đánh tơi, tiếp đến mía được
đưa vào giàn ép mía (gồm 5 tổ ép). Mía sau khi ép thành bã được chuyển qua lò hơi

làm nhiên liệu để đốt lò hơi, còn nước mía được thu từ máy ép được gọi là nước mía
hỗn hợp được bơm đến chế luyện để làm sạch.
Công đoạn làm sạch nước mía
Nước mía hỗn hợp có đặc tính như sau:
-

84 % nước
13% đường sacc
3% chất không đường – tạp chất. Trong đó, có khoảng 1,5% là đường khử
và 0,5% là tro khoáng.
Phương pháp làm sạch nước mía: sử dụng công nghệ Sulphít hóa 2 lần.

2


Cân mía

Nước mía hỗn hợp từ công đoạn ép được đưa đi chế luyện gọi là nước mía thô
có pH =từ 4,7 – 5,8. Nước míathô được đưa đi chế luyện càng nhanh càng tốt để tránh
Xử lý mía
việc tổn thất trong sự kết tinh và tránh oxy hóa làm tăng độ màu.
Nước mía hỗn hợp được gia nhiệt I lên 65-70 OC sau khi thêm P2O5 ( để nước
Trích ly (Ép mía)
Bã mía
mía có hàm lượng P2O5 khoảng 250 ppm – 300 ppm)
và một lượng sữa vôi đủ để pH
đạt 6,4.
P2O5
mía hỗnhóa
hợplần I; phương phápLòtrung

hơi I hòa bằng cách Lò
hơi II
Sau đó được Nước
đi sulphít
đưa
Ca(OH)2

Ca(OH)2 vào và đồng thời đưa khí SO2 để đưa nước mía về khoảng 7. Trong quá trình
này các muối photphate và muối calcium được hình thành kéo theo các chất bẩn, rồi
đưa lên thiết bị Gia nhiệtGia
II,nhiệt
nướcI mía được gia nhiệt lên khoảng 100 OC – 102OC để
đưa vào bồn lắng liên tục (Continuous Clarifier) tạo nước
mía trong (clear juice).
Nước
SO2
Sulphít hóa I
Lọc
Ca(OH)2Bùn ở đáy các ngăn bồn lắng được đưa đi lọc bằng máy lọc chân không (trống
quay liên tục) để thu hồiGia
lượng
mía có trong bùn,trong
còn lượng bã bùn thải ra tập
nhiệtnước
II

kết về sân bùn để làm phân bón.

Nướcđược
bùn đưa qua công đoạn bốc hơi.

Nước mía trong hay Lắng
còn gọi là chè trong

Công đoạn gia nhiệt bốc hơi

Lọc chân không

Bã bùn

Bốc hơi
Mật A nhiệm vụ của hệ
Cô đặc nước mía bằng
hệ thống bốc hơi áp lực chân không,
thống bốc hơi là bốc hơi nước mía có nồng độ 13-15 Bx đến mật độ chè có nồng độ
Nấu non B
60-65Bx.

Sulphít hóa II
SO2 Nước mía trong sau khi bốc hơi đạt 55-60Bx được gọi là siro thô, siro thô được
Trợ và
tinhđưa đến các thùng
bơm đến thiết bị Sulphít hóa lần II tẩy màu tạo thành si rô tinh
Nấuđường.
non A Quá trình như sau:
chứa để cung cấp cho nước
Ly tâm non B

Nước mía trong (tiếp nhận từ công đoạn làm sạch) được bơm đi qua gia nhiệt
để đưa nhiệt độ nước mía đến điểm sôi (vào bình bốc hơi số 1). Gia nhiệt đủ nhiệt độ
Trợ tinh

trước khi vào bốc hơi giữ vai trò quan trọng để làm tăng khảMật
năng
B bốc hơi đa hiệu.
Đường B
Hơi nước bão hòa (thường là hơi thoát ra của máy turbine hơi nước) được đưa vào
buồng hơi ống chùm (calandria) của bình số 1. Hơi nước sẽNấu
truyền
qua ống trao
nonnhiệt
C
Ly tâm non A
đổi nhiệt để làm bốc hơi nước mía, hơi sẽ ngưng tụ thành nước ngưng tụ sau khi trao
đổi nhiệt và được đấy ra liên tục. Hơi bốc của nước mía ở bình
số 1C bốc lên dẫn qua
Trợ Tinh
buồng hơi ống chùm của Đường
bình gia
A nhiệt số 2 để gia nhiệt làm bốc hơi nước mía ở bình
số 2 và cứ thế lập lại cho đến hiệu cuối cùng. Buồng bốc hơi hiệu cuối cùng được nối
Ly tâm C
với tháp tạo chân không.
Cân, đóng bao

Công đoạn kết tinh đường (nấu đường)

Đường C

Đường B

Hòa tan

Đến bồn chứa

Quá trình nấy đường được thực hiện trong nồi nấu chân không, chế độ nấu
đường thực hiẹn 3 hệ A, B, C. Sản phẩm nhận được sau nấu gọi là đường non gồm

3


tinh thể đường và mật. Đường non được đưa vào thiết bị trợ tinh thành đường non A,
B, C ( trợ tinh A, B dùng không khí làm lạnh; trợ tinh C dùng nước làm lạnh).
Đường non sau khi trợ tinh được đưa vào máy li tâm để tách tinh thể đường ra
khỏi hỗn hợp mật dưới tác dụng của lực ly tâm. Đường non A, B dùng máy phân mật
bán tự động; đường non C dùng máy phân mật liên tục để tách mật.
Đường non sau khi ly tâm còn nóng, ẩm được đưa xuống băng tải chuyển vào
sấy khô đường kính trắng; mật tách khỏi máy ly tâm đi nấu cấp thấp hơn. Mật cuối gọi
là mật rỉ được đưa vào bể mật rỉ; mật rỉ là nguyên liệu chính để sản xuất cồn – rượu,
bột ngọt,…
Đường khi được chuyển lên sàng phân loại, kiểm tra đủ tiêu chuẩn đi đóng bao
thành phẩm.
Công đoạn sấy làm nguội và đóng bao
Nếu đường còn ẩm đưa vào tồn trữ sẽ bị tác động của vi sinh trên lớp mật
quanh hạt đường tinh thể, sẽ tạo nên đường khử và làm biến màu. Do đó đường thành
phẩm phải được sấy để đạt độ ẩm 0,02 – 0,06% và được làm nguội trước khi đóng
bao.
Do nhu cầu của thị trường về cơ hạt đường thành phẩm, đường sau khi sấy và
làm nguội được sàng phân loại cơ hạt, sau đó đưa đi đóng bao. Trọng lượng bao phải
theo tiêu chuẩn quy định của từng quốc gia (thường 50 kg trong bao PP có lồng bao
PE).
Đường bao được tồn trữ trong khi đúng tiêu chuẩn của sản phẩm đường, nghĩa

là đạt tiêu chuẩn ẩm độ không khí 60-65% hoặc ít nhất cũng phải là kho kín chống ẩm
và chống đối lưu không khí từ môi trường.
2.

Danh mục các máy móc thiết bị:
Bảng 2. Danh mục máy móc thiết bị

T
T

Hạng mục

1

Hệ thống cần trục và bàn cấp mía
Hệ thống cần
trục

Đặc tính kỹ thuật

Kích thước: H16.000xL135.000xW19.5000

Số lượng

01

- Số dàn cẩu:02
- Sức nâng: 10 tấn
- Tốc độ nâng hạn: 9,8m/ph
- Tốc độ xe lớn: 43 m/ph

- Tốc độ xe con: 50 m/ph

Hệ thống bàn

Kích thước: L9.500 x W8.000

01
4


cấp mía
2

Tốc độ: 0-4 m/ph

Hệ thống xử lý mía
Thiết bị xẻ tới
mía số 1

Kích thước: L1.400xD1.200
- Số lượng dao: 168
- Tốc độ: 730 v/ph
- Công suất: 320 kW

Thiết bị xé tơi
mía

Kích thước: L1.400xD1.000

01

- Số lượng dao: 180
- Tốc độ: 760 v/ph
- Công suất: 220 kW

Băng tải mía số
1

Loại tấm băng

01

Kích thước: W1.400 x I26.500
Công suất động cơ: 22kW

Băng tải mía số
2

Loại tấm băng

01

Kích thước: W1.400 x I26.010
Công suất động cơ: 22kW

Băng tải mía
sau xé tơi

Loại băng tải cao su

01

Kích thước: W1.400 x I4.500
Công suất động cơ: 5,5kW

3

Hệ thống máy
ép mía

04 máy ép:

05

- Máy ép loại 03 trục có 01 trục nạp liệu cưỡng
bức
- Kích thước lô ép D740 x L1400
- Tốc độ máy ép: 7,6/6,7/6,7/7,6 vòng/phút
- Công suất động cơ:
220kW/190kW/190kW/220kW
Máy ép số 5:
- Kích thước lô ép D740 x L1400
- Tốc độ máy ép 5,0-7,6 vòng/phút
- Công suất/tốc độ động cơ: 220kW, 730
vòng/phút (sử dụng động cơ máy xé tơi số 1)
- Kích thước lô nạp liệu: D560xL1.400
- Trang bị hệ thống biến tần để điều khiển tốc độ
máy ép
5

4

Hệ thống phụ trợ của dàn ép mía
Băng tải trung
gian

- Kích thước: L5.500 x W1.400

04

- Tốc độ: 0-20 m/ph
- Động cơ 7,5 kW

Thiết bị lọc cán
mía

- Kiểu lọc: DSM

02

- Diện tích lọc: F = 9m2
- Kích thước lỗ lưới: 0,7 mm

Thùng chứa
nước mía thẩm
thấu và nước
mía hỗn hợp
5

Hệ thống làm
sạch
Hệ thống thiết
bị xông SO2 và
trung hòa nước
mía

Kiểu thiết bị: Injector

Lò đốt lưu
huỳnh

Kiểu thiết bị: kiểu lò đốt tĩnh, loại tự gia nhiệt

02

Năng suất: 90 m3/h
Vật liệu: SUS304/thép cacbon
03

Năng suất: 25-28 kgS/h
Diện tích đốt: 2m2
Vật liệu thân lò: thép cácbon
Vật liệu khay đốt: SUS304

Hệ thốn thiết bị
lắng trong

Số ngăn lắng: 06

06

Thể tích ngăn lắng: 178 m3
Diện tích lắng: 220 m2
Đường kính: 6000 mm
Chièu cao thân trụ: 6.560 mm
Công suất: 2,2 kW
Vật liệu: Thép cácbon

Thiết bị lọc
chân không

Diện tích lọc: F = 55-58 m2

01

Năng suất lọc: 22-26 m3/h
Kích thước trống lọc: D3.000xL6.000
Lưới lọc: SUS316, d 0,5mm, 624 lỗ/cm2
Vật liệu trống lọc: SUS304/PE
Tạo chân không: Bơm Nash
6


Hệ thống thiết bị lọc bùn mới này được lắp đặt tại
sàn cos 4,5m
6

Hệ thống bốc hơi – gia nhiệt
Hệ thống thiết

bị bốc hơi

-06 thiết bị bốc hơi có diện tích trao đổi nhiệt lần
lượt là 550m2/550m2/55 m2/350 m2/350 m2

07

- 01 thiết bị bốc hơi:
Kiểu Robert
Diện tích trao đổi nhiệt: F =1000 m2
Chiều cao thiết bị: 11.280 mm
Đường kính buồng bốc: 4000 mm
Đường kính buồng đốt: 3.400 mm
Kích thước ống truyền nhiệt: D42xd1,4xL3.000
Vật liệu ống truyền nhiệt: SUS304
Vật liệu thân: Thép cacbon
Thiết bị được lắp tại cos 7m
Hệ thống thiết
bị gia nhiệt

- 07 thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùn có diện tích
trao đổi nhiệt là F=90 m2/cái

09

- 02 thiết bị gia nhiệt:
+ Diện tích trao đổi nhiệt là F=150 m2/cái
+ Chiều cao thiết bị: 3.500 mm
+ Đường kính thiết bị: D1.500 mm
+ Kích thước ống truyền nhiệt: D42xd1,4

+ vật liệu ống truyền nhiệt: SUS304
Hệ thống nấu
đường

- 05 nồi nấu:

06

+ Loại nồi nấu đường gián đoạn, kiểu mẻ, không
có cánh khuấy
+ Thể tích nấu: V = 20 m3/nồi
+ Diện tích truyền nhiệt: F =146 m2
+ Vật liệu: thép cacbon/SUS304
- 01 nồi nấu mới:
+ Thiết bị nấu đường kiểu gián đoạn
+ Thể tích nấu V = 30 m3
+ Diện tích truyền nhiệt: F = 215 m2
+ Kích thước thiết bị: D 4.400 x H8.800
7


+ Kích thước ống: D101,2 x d1,2 x L900
+ Vật liệu thân/ống: Thép các bon/SUS304
8

Hệ thống thiết bị trợ tinh, ly tấm
Hệ thống thiết
bị trợ tinh

- 08 thiết bị trợ tinh có V = 20 m3

10

- 01 thiết bị trợ tinh có V = 30 m3
- 01 thiết bị trọ tinh mới cho đường non C với đặc
điểm:
+ Thể tích làm việc: 100 m3
+ Kích thước: D 4.00 x L12.000
+ tốc độ cánh khuấy: 0,1-0,3 vòng/phút
+ Công suất : 11 kW
+ Vật liệu: Thép cácbon

Thiết bị ly tâm
đường non A

- 04 thiết bị có đặc điểm:

05

+ Kiểu ly tâm gián đoạn
+ Năng suất: 500 kg đường non/mẻ x 12 mẻ/giờ
+ Công suất 56 kW
- 01 thiết bị mới có đặc điểm:
+ Kiểu ly tâm gián đoạn, tự động
+ Năng suất: 1250 kg đường non/mẻ x 18-20
mẻ/giờ
+ Công suất 140 kW

Thiết bị ly tâm
đường non B

+ Kiểu ly tâm liên tục

02

+ Năng suất: 2-4 tấn/giờ
+ Công suất 22 kW

Thiết bị ly tâm
đường non C

- 03 thiết bị có đặc điểm:

04

+ Kiểu ly tâm liên tục
+ Năng suất: 1-3 tấn/giờ
+ Công suất động cơ 22 kW
- 01 thiết bị mới có đặc điểm:
+ Kiểu ly tâm liên tục
+ Năng suất: 5-10 m3/giờ
+ Đường kính giỏ: 1.200 mm
+ Công suất động cơ 22 kW
8


9

Hệ thống sấy,
làm nguội,

đóng bao

_ Kiểu sàng rung

02

- Kích thước: W1.200 x L18.000
- Công suất động cơ: 7,5 kW
- Vật liệu: Phần tiếp xúc đường thành phẩm bằng
thép không gỉ SUS 304

10

Hệ thống lò hơi - Kiểu: Lò hơi ống nước tuần hoàn tự nhiên

02

- Năng suất: 25 tấn/h
- Áp suất hơi quá nhiệt: 2,45 Mpa
- Nhiệt độ hơi quá nhiệt: 400 OC
- Hiệu suất; 80%/85% (đốt bã mía/đốt dầu)
Nhiên liệu: Bã mía có độ ẩm 50 ± 1% với nhiệt
trị 1.850 kcal/kg (hoặc củi)
11

Hệ thống bơm nước công nghệ
Bơm nước mía hỗn hợp đi lọc
sàng cong

- Bơm kiểu ly tâm, kiểu chống tắc

02

- Năng suất: 100 m3/giờ x 15 mH
- Công suất động cơ: 11 kW, 1.450
v/ph

Bơm nước mía tới gia nhiệt 1

- Bơm kiểu ly tâm,

03

- Năng suất: 100 m3/giờ x 60 mH
- Công suất động cơ: 37 kW, 2.900
v/ph
Bơm nước mía tới gia nhiệt 2

- Bơm kiểu ly tâm,

03

- Năng suất: 100 m3/giờ x 60 mH
- Công suất động cơ: 37 kW, 2.900
v/ph
Bơm nước mía tới gia nhiệt 3

- Bơm kiểu ly tâm,

03

- Năng suất: 100 m3/giờ x 60 mH
- Công suất động cơ: 37 kW, 2.900
v/ph
Bơm nước ngưng tụ sạch

- Bơm kiểu ly tâm,

03

- Năng suất: 70 m3/giờ x 40 mH
- Công suất động cơ: 15 kW, 1450
v/ph
Bơm nước ngưng tụ bẩn

- Bơm kiểu ly tâm,

03

3

- Năng suất: 70 m /giờ x 40 mH
9


- Công suất động cơ: 15 kW, 1450
v/ph
Bơm nước đường non C

- Bơm kiểu Rota,

02

- Năng suất: 15m3/giờ x 50 mH
- Công suất động cơ: 15 kW, 1450
v/ph
12

Hệ thống điện, nước
Hệ thống tuabin – máy phát
điện

1.875 kVA/0,4 kV

02

Hệ thống trạm bơm cấp 1

- 04 bơm ly tâm công suất 485 m3/h 06
x 57mH
- 02 bơm ly tâm công suất 200 m3/h
x 32mH

Hệ thống trạm bơm cấp 2

công suất 200 m3/h x 32mH

Hệ thống cung cấp nước cho
type tạo chân không hệ thống
bốc hơi, máy lọc chân không

và nồi nấu đường V = 30 m3

- 03 bơm ly tâm công suất 324 m3/h 05
x 37,5mH, 55kW

Hệ thống cung cấp khí nén

Công suất: 3 m3/phút x 0,7 Mpa x
22 kW

01

- 02 bơm ly tâm công suất 350 m3/h
x 40mH, kiểu cánh kín, động cơ 75
kW/2900 v/ph
02

10


Nguyên vật liệu dùng cho sản xuất:

3.

Nguyên liệu chính: mía cây với công suất sản xuất: 2.000 tấn mía/ngày
Bảng 2. Định mức nguyên liệu chính và các nguyên phụ liệu khác.
TT

Nguyên, nhiên, vật liệu

I

Nguyên liệu chính

1

Mía cây

II

Nguyên, vật liệu phụ

1

Vôi cục 78% (CaO)

2

ĐVT

Định mức
10

180.000

Kg/ttp

15,6

280800

Lưu huỳnh (99%S)

Kg/ttp

7,96

143.280

3

Muối ăn (98% NaCl)

Kg/ttp

0,24

4320

4

Xút NaOH (98%)

Kg/ttp

0,4

7200

5

Natri Photphat 96% (Na3PO4)

Kg/ttp

0,11

1980

6

Axit Photphoric H3PO4 8%

Kg/ttp

1

7

Chất trợ lắng LT27

Kg/ttp

0,03

540

8

Dầu bôi trơn

Lít/ttp

0,14

2520

9

Mỡ bôi trơn

Kg/ttp

0,17

3060

III

t/ttp

Tổng lượng/năm

18.000

Nhiên liệu, động lực

1

Điện lưới

kW/tt
p

0,96

17.280

2

Củi nhóm lò

Ste/ttp

0,005

90

Ghi chú: Ste ký hiệu đơn vị m3 rộng; ttp: Tấn thành phẩm
4.

Nhu cầu sử dụng nước của nhà máy:
Bảng 3. Nhu cầu sử dụng nước của nhà máy

TT

Mục đích sử dụng

Lượng nước cấp lớn nhất max
Q (m3/ngày)

Q (m3/giờ)

Nước cấp sinh hoạt

10

0,42

Nước tạo chân không

11.200

508.3

Nước xử lý khói lò (tái xử dụng)

640

26,7

Nước công nghệ và nước làm 600
mát tuabin

25

Nước cấp cho lò hơi để phát điện 960

40
11

Tổng lượng nước cấp

13410

600.42

Sơ đồ cấp nước cho nhà máy như sau:

Trạm bơm cấp 1
11.960 m3/ngày

Bể lắng

Hệ thống Promet tạo
chân không nấu đường
12


Bể lọc

Mương thải

Hệ thống bơm

Bể chứa nước sạch

Hệ thống Promet tạo
chân không bốc hơi

khu chế hóa

Trạm bơm cấp 2

Xử lý nước lần 2

Mương thải

288 m3/ngày
Cấp lò hơi 40 T/h

Làm mát
tuabin

PX ép

PX hóa
chế

PX nấu

PX ly
tâm

SD
khác

Thải
ra
sông

HTXLNT

5.

Sản phẩm của nhà máy:
Đường: 18.000 tấn đường/năm
Mật rỉ thu hồi: 85 tấn/ngày ≈ 16830 tấn/năm

13