Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía ngày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
*

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG THÔ HIỆN ĐẠI
NĂNG SUẤT 3700 TẤN MÍA/NGÀY

Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ HỒNG HẠNH

Đà Nẵng – Năm 2018


TÓM TẮT
Yêu cầu trong đồ án này là thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng
suất 3700 tấn mía/ngày. Đồ án bao gồm 1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ.
Về phấn thuyết minh gồm 10 chương về những nội dung sau:
- Chương 1 : Lập luận kinh tế kỹ thuật
- Chương 2 : Tổng quan
- Chương 3 : Chọn và thuyết minh công nghệ
- Chương 4 : Tính cân bằng vật chất
- Chương 5 : Tính cân bằng nhiệt
- Chương 6 : Tính và chọn thiết bị
- Chương 7 : Tính xây dưng
- Chương 8 : Tính hơi nước
- Chương 9 : Kiểm tra sản xuất
- Chương 10 : An toàn lao động – vệ sinh xí nghiệp, phịng cháy và chữa cháy
Về phần bản vẽ gồm có 5 bản vẽ được thể hiện trên cỡ giấy A0 gồm:
- Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính: thể hiện được cách bố trí, khoảng
cách giữa các thiết bị trong nhà máy như thế nào.
- Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính: thể hiện được hình dạng của gần hết

thiết bị trong phân xưởng theo mặt cắt đứng, kết cấu tường, kết cấu mái nhà.
- Bản vẽ đường ống hơi - nước: giúp cụ thể hóa các đường ống trong phân
xưởng, bao gồm đường ống hơi, nước cấp, nước thải, nước ngưng.
- Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy: thể hiện được cách bố trí và xếp đặt phân
xưởng sản xuất và các cơng trình phụ trong nhà máy.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA HĨA
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

NHIỆM VỤ

THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: TRẦN THỊ HỒNG HẠNH
Lớp
:
13H2A
Khố

:

Ngành
I. TÊN ĐỀ TÀI:

: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG THÔ HIỆN ĐẠI NĂNG
SUẤT 3700 TẤN MÍA/NGÀY
II. CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
Thành phần cây mía (tính % theo CK của mía)
- Sacaroza
12,45
- Xơ
11,18
- Chất Khơng đường
2,95
- Nước
(tự tính)
- Hiệu suất lấy nước mía: 97%
- GP bã
76,48
- Độ ẩm bã
48,75
- Nước thẩm thấu: tự chọn từ 22 đến 25%
III. NÔI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TỐN:
- Mở đầu.
- Lập luận kinh tế kỹ thuật.
- Tổng quan
- Chọn và thuyết minh qui trình cơng nghệ.
- Tính cân bằng vật chất
- Tính cân bằng nhiệt
- Tính và chọn thiết bị các thiết bị chủ yếu

- Tính xây dựng.
- Tính hơi - nước.
- Kiểm tra sản xuất.
- An tồn lao động, vệ sinh xí nghiệp, phòng cháy và chữa cháy.
- Kết luận.
- Tài liệu tham khảo.
IV. CÁC BẢN VẼ VÀ ĐỒ THỊ:
- Bản vẽ các mặt bằng phân xưởng sản xuất chính.
- Bản vẽ các mặt cắt phân xưởng sản xuất chính
- Bản vẽ đường ống hơi - nước.
- Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy

(A0)
(A0)
(A0)
(A0)

V. GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS. TS. Trương Thị Minh Hạnh
VI. NGÀY GIAO ĐỀ TÀI:
24-01-2018
VII. NGÀY HỒN THÀNH:
Thơng qua bộ mơn

20-05-2018

NGÀY……THÁNG……NĂM 2018
TỔ TRƯỞNG BỘ MƠN

PGS.TS. Đặng Minh Nhật

Kết quả điểm đánh giá:

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh
Sinh viên đã hoàn thành và
nộp toàn bộ bản báo cáo cho bộ môn
NGÀY…… THÁNG…… NĂM 2018
(Ký, ghi rõ họ tên)

Ngày…… tháng…… năm 2018
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
(Ký, ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đồ án tối nghiệp, em nhận được nhiều sự giúp đõ, đóng góp ý
kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cơ, gia đình và bạn bè.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh, giảng
viên Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm – trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, người đã
tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian làm đồ án.
Em cũng xin cảm ơn các thầy cơ trong khoa Hóa đã dạy dỗ cho em những kiến
thức về các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo
điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian qua.
Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã ln quan tâm giúp đỡ em trong
suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.

i

CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là đồ án tốt nghiệp của riêng em. Các số liệu sử dụng trong
đồ án có nguồn gốc rõ ràng, đã cơng bố theo đúng quy định.

Sinh viên thực hiện

Trần Thị Hồng Hạnh

ii


MỤC LỤC
Trang
TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
LỜI CẢM ƠN…………………………………………….……………………….…....i
LỜI CAM ĐOAN.…………………………………………………………..………….ii
MỤC LỤC ……………………………………………………………………………iii
DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ …………………………………………………........v
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT….………………………………………………….viii
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT ............................................................. 2
1.1. Đặc điểm thiên nhiên ................................................................................................ 2
1.2. Vùng nguyên liệu ..................................................................................................... 2
1.3. Hợp tác hóa ............................................................................................................... 3
1.4. Nguồn cung cấp điện ................................................................................................ 3
1.5. Nguồn cung cấp hơi .................................................................................................. 3
1.6. Nhiên liệu ................................................................................................................. 3

1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước ............................................................ 4
1.8. Thoát nước ................................................................................................................ 4
1.9. Giao thông vận tải .................................................................................................... 4
1.10. Nguồn công nhân .................................................................................................... 4
1.11. Tiêu thụ sản phẩm .................................................................................................. 5
Chương 2: TỔNG QUAN ............................................................................................... 6
2.1 Giới thiệu về một số loại đường ............................................................................... 6
2.2. Các chỉ tiêu của đường thô ...................................................................................... 5
2.3. Nguyên liệu mía ....................................................................................................... 6
2.4. Cơ sở lý thuyết trong quá trình nấu đường:.............................................................. 9
Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ ....................... 15
3.1. Chọn phương pháp sản xuất ................................................................................... 15
3.2. Đề xuất quy trình cơng nghệ và thuyết minh quy trình cơng nghệ ........................ 18
Chương 4. CÂN BẰNG VẬT CHẤT ........................................................................... 29
4.1. Tính tốn cơng đoạn ép ......................................................................................... 30
4.2. Tính tốn cơng đoạn làm sạch ............................................................................... 32
4.3. Tính tốn cơng đoạn cơ đặc – lọc kiểm tra mật chè ............................................... 34
4.4. Tính tốn cơng đoạn nấu đường 3 hệ .................................................................... 37
Chương 5. CÂN BẰNG NHIỆT ................................................................................... 44
5.1. Hệ bốc hơi cô đặc nhiều nồi ................................................................................... 44
5.2. Cân bằng nhiệt cho hệ đun nóng ............................................................................ 47
5.3. Cân bằng nhiệt cho hệ nấu đường .......................................................................... 48
5.4. Cân bằng nhiệt cho hệ cô đặc ................................................................................. 55
5.5. Nhiệt dùng cho các yêu cầu khác .......................................................................... 59
Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ....................................................................... 63
6.1. Chọn bộ máy ép ...................................................................................................... 63
6.2. Băng tải mía ............................................................................................................ 64
iii

6.3. Máy băm ................................................................................................................. 64
6.4. Máy đánh tơi ........................................................................................................... 65
6.5. Cân định lượng ....................................................................................................... 65
6.6. Thiết bị gia vôi ........................................................................................................ 66
6.7. Thiết bị gia nhiệt ..................................................................................................... 67
6.8. Thiết bị lắng trong .................................................................................................. 69
6.9. Thiết bị lọc chân không .......................................................................................... 70
6.10. Thiết bị cô đặc ...................................................................................................... 71
6.11. Thiết bị lọc kiểm tra ............................................................................................. 73
6.12. Thiết bị nấu đường................................................................................................ 74
6.13. Thiết bị trợ tinh ..................................................................................................... 77
6.14. Thiết bị ly tâm đường A, B .................................................................................. 78
6.15. Chọn thiết bị ly tâm đường C ............................................................................... 79
6.16. Thiết bị sấy đường ................................................................................................ 80
Chương 7: TÍNH XÂY DỰNG ..................................................................................... 82
7.1. Tính nhân lực lao động ........................................................................................... 82
7.2. Đặc điểm khu đất .................................................................................................... 84
7.3. Các cơng trình xây dựng của nhà máy .................................................................. 85
7.4. Tính khu đất xây dựng nhà máy ............................................................................. 89
Chương 8. TÍNH HƠI - NƯỚC..................................................................................... 92
8.1. Tính hơi .................................................................................................................. 92
8.2. Tính nước................................................................................................................ 93
Chương 9. KIỂM TRA SẢN XUẤT ............................................................................. 96
9.1. Kiểm tra sản xuất .................................................................................................... 96
9.2. Cách xác định một số chỉ tiêu................................................................................. 97
Chương 10. AN TỒN LAO ĐỘNG, VỆ SINH XÍ NGHIỆP ..................................... 99
10.1. An tồn lao động ................................................................................................. 99
10.2. Vệ sinh xí nghiệp ............................................................................................... 101
KẾT LUẬN ................................................................................................................. 102
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 103

iv


DANH MỤC BẢNG, HÌNH VẼ
Bảng 2.1 Các chỉ tiêu cảm quan
Bảng 2.2 Các chỉ tiêu lý hóa
Bảng 2.3 Thành phần hóa học của cây mía
Bảng 4.1: Tổng kết phần 4.1, 4.2 và 4.3
Bảng 4.2: Ap, Bx của nguyên liệu, bán thành phẩm, thành phẩm
Bảng 4.3: Tổng kết phối liệu nấu non C
Bảng 4.4: Tổng kết nấu non B
Bảng 4.5: Tổng kết nấu non A
Bảng 4.6: Khối lượng sản phẩm, bán sản phẩm tính theo cơng thức
Bảng 4.7: Tổng kết số liệu
Bảng 5.1: Hơi thứ và nồng độ chất khô của nước mía ở các hiệu
Bảng 5.2: Áp suất hơi thứ vào mỗi hiệu
Bảng 5..3 : Áp suất hơi và nhiệt độ tương ứng của các hiệu bốc hơi
Bảng 5.4 : Chế độ nhiệt của hệ thống bốc hơi
Bảng 5.5: Kết quả cân bằng nhiệt cho hệ đun nóng
Bảng 5.6: Lượng nguyên liệu dùng để nấu non A
Bảng 5.7: Kết quả tính tốn các thơng số nấu non A
Bảng 5.8: Lượng nguyên liệu dùng để nấu non B
Bảng 5.9: Kết quả thông số nấu non B
Bảng 5.10: Lượng nguyên liệu dùng để nấu non C
Bảng 5.11: Kết quả thông số nấu non C
Bảng 5.12: Lượng nguyên liệu dùng để nấu giống B, C
Bảng 5.13: Kết quả thông số nấu nấu giống B và C
Bảng 5.14: Tổng kết nhiệt trong quá trình nấu
Bảng 5.15: Hàm nhiệt của hơi

Bảng 5.16: Hàm nhiệt nước ngưng và nhiệt dung riêng của dung dịch
Bảng 5.17: Lượng hơi phụ lấy ra ở các hiệu
Bảng 5.18: Nhiệt độ sôi của dung dịch ở các hiệu
Bảng 5.19: Kết quả tính sai số
Bảng 5.20: Tổng kết nhiệt đường hồ B và hồi dung C
Bảng 5.21: Nhiệt lượng dùng gia nhiệt nguyên liệu nấu đường
Bảng 5.22: Tổng kết lượng hơi đốt dùng trong nhà máy
Bảng 6.1 : Bề mặt truyền nhiệt của thiết bị
v


Bảng 6.2: Kết quả tính hệ số truyền nhiệt
Bảng 6.3: Kết quả tính bề mặt truyền nhiệt ở các hiệu
Bảng 6.4: Nhiệt lượng cung cấp cho nấu đường
Bảng 6.5: Diện tích bề mặt truyền nhiệt của các nồi nấu
Bảng 6.6: Kết quả tính tốn thiết bị nấu
Bảng 6.7: Số lượng thiết bị trợ tinh
Bảng 6.8: Tổng kết kích thước của thiết bị
Bảng 7.1: Thời gian sản xuất của nhà máy theo lịch
Bảng 7.2: Số công nhân làm việc trong một ca và một ngày
Bảng 7.3: Phân bố lao động gián tiếp
Bảng 7.4: Bảng tổng kết diện tích các cơng trình xây dựng
Bảng 8.1: Sự phân bố nước lắng trong
Bảng 8.2: Sự phân bố nước lọc trong
Bảng 8.3: Sự phân bố nước ngưng
Hình 2.1 Cây mía
Hình 2.2 cơng thức cấu tạo của saccaroza
Hình 2.3 Đồ thị q bão hịa của sacaroza
Hình 3.1 Sơ đồ nấu đường 3 hệ
Hình 3.2 Dao băm mía

Hình 3.3 Máy đánh tơi kiểu búa
Hình 3.4 Sơ đồ thẩm thấu kép
Hình 3.5 Máy ép 3 trục
Hình 3.6 Thiết bị gia vơi
Hình 3.7 Thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm đặt nằm ngang
Hình 3.8 Thiết bị lắng
Hình 3.9 Thiết bị lọc chân khơng G85/3.7
Hình 3.10 Thiết bị cơ đặc chân
Hình 3.11 Lọc ống
Hình 3.12 Nồi nấu đường
Hình 3.13 Thiết bị trợ tinh trục ngang
Hình 3.14 Thiết bị ly tâm đường liên tục SPV
Hình 3.15 Máy sấy thùng quay
Hình 4.1 Sơ đồ nấu đường 3 hệ
Hình 5.1: Sơ đồ hệ thống bốc hơi nhiều nồI
Hình 6.1 Cân định lượng
Hình 6.2 Thiết bị gia vơi
Hình 6.3 Thiết bị gia nhiệt
Hình 6.4: Thiết bị lắng
Hình 6.5: Lọc chân khơng
Hình 6.6 Thiết bị cơ đặc
Hình 6.7 Thiết bị lọc ống
vi


Hình 6.8 Thiết bị nấu đường
Hình 6.9 Thiết bị trợ tinh
Hình 6.10 Thiết bị ly tâm gián đoạn
Hình 6.11 Thiết bi ly tâm liên tục
Hình 6.12 Thiết bị sấy thùng quay

vii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
1. NDR: nhiệt dung riêng
2. KL: khối lượng
3. NMHH: nước mía hỗn hợp
4. GVSB: gia vơi sơ bộ
5. NMTH: nước mía trung hịa
6. CBVC: cân bằng vật chất
7. AP: độ tinh khiết
8. GP bã: thành phần phần trăm bã có trong mía
9. KLR: khối lượng riêng
10. Độ Bx: biểu thị tỷ lệ phần trăm khối lượng các chất hòa tan so với khối lượng
dung dịch nước mía hay dung dịch đường.

viii


MỞ ĐẦU

Đường có ý nghĩa quan trọng đối với dinh dưỡng của cơ thể con người. Đường
giúp bộ máy tiêu hóa chuyển hóa và hấp thụ thức ăn thành máu [1]. Đường còn là
nguyên liệu quan trọng của nhiều ngành cơng nghiệp hiện nay và nó có giá trị kinh tế
cao như công nghiệp bánh kẹo, đồ hộp, đồ uống, cơng nghệ lên men, sữa, cơng nghệ
dược phẩm, hóa học…Chính vì vậy mà cơng nghiệp đường trên thế giới nói chung,
của nước ta nói riêng ln được chú trọng và khơng ngừng phát triển. Việc cơ khí hóa
tồn bộ dây chuyền sản xuất, những thiết bị tự động, các phương pháp mới, vấn đề tự
động hóa và tin học hóa toàn bộ dây chuyền sản xuất ngày càng được áp dụng trong

các nhà máy đường.
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 và thuận lợi cho việc sản xuất đường. Trước đây, hầu
hết trang thiết bị, máy móc, dây chuyền cơng nghệ trong các nhà máy đường đều cũ
kỷ, lạc hậu, trình độ và chất lượng sản phẩm còn thấp. Trong những năm gần đây, do
sự đầu tư công nghệ và thiết bị hiện đại, các nhà máy đường đã không ngừng nâng cao
chất lượng sản phẩm. Tuy nhiên, ngành mía đường vẫn cịn gặp khó khăn do tình trạng
mất ổn định về quy hoạch vùng nguyên liệu, về đầu tư chưa đúng mức, và về thị
trường của đường từ đó dẫn đến tồn đọng sản phẩm, nhà máy sản xuất cầm chừng,
nông dân khơng bán được sản phẩm mía trồng dẫn đến chán đầu tư hoặc chuyển đổi
giống cây trồng kinh tế cao hơn, từ đó diện tích canh tác mía bị thu hẹp [2].
Ngành cơng nghiệp mía đường là một ngành quan trọng ở nước ta, nó góp phần
đáp ứng lượng đường tiêu thụ dùng cho cả nước, tạo điều kiện cho các ngành kinh tế
khác phát triển, đặc biệt là ngành sản xuất thực phẩm. Chính vì tầm quan trọng và sự
cần thiết của đường nên việc “ Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất
3700 tấn mía/ngày” vào lúc này là thiết thực nhất

SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

1


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

Tỉnh Long An là một trong những tỉnh miền Tây Nam Bộ trồng nhiều mía. Tồn
tỉnh Long An có gần 10.000 ha mía ngun liệu, trong đó diện tích tại huyện Bến Lức

(tỉnh Long An) chiếm đa số với hơn 7.700 ha niên vụ 2016 – 2017 [3]. Huyện Bến Lức
là vùng kinh tế trọng điểm của tỉnh Long An, là cửa ngõ phía Bắc của miền Tây Nam
Bộ, có Quốc lộ 1A là trục giao thơng quan trọng đi qua nối liền vùng kinh tế trọng
điểm phía Nam với đồng bằng Sông Cửu Long, tạo điều kiện cho nơi đây phát triển
mạnh mẽ về kinh tế, giao thông vận tải. Qua khảo sát, thị trấn Bến Lức, huyện Bến
Lức, tỉnh Long An là nơi thuận lợi để xây dựng nhà máy đường thô hiện đại.
1.1 Đặc điểm thiên nhiên
• Về mặt địa hình
Khu cơng nghiệp Thuận Đạo, thị trấn Bến Lức, huyện Bến Lức, tỉnh Long An là
địa điểm thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy phù hợp với quy hoạch và đảm bảo sự
phát triển chung về kinh tế ở địa phương. Khu đất xây dựng có diện tích đủ rộng,
tương đối bằng phẳng cao ráo, có khả năng mở rộng thuận lợi. Ở đây có hệ
thống sông và kênh rạch chằng chịt với tổng chiều dài lên tới 8.912 km như sông Vàm
Cỏ Đông, kênh Dương Văn Dương,... đảm bảo nguồn nước cung cấp cho nhà máy.
Với địa điểm xây dựng nhà máy gần vùng cung cấp nguyên liệu chính nằm ở tỉnh
Long An rất thuận lợi để nhà máy thu mua và thực hiện sản xuất nhanh chóng với hiệu
suất thu hồi đường cao [4].
• Về mặt khí hậu
Ở tỉnh Long An có điều kiện khí hậu tương đối ổn định, thời tiết khơng mưa dầm
quanh năm nên đất đai khô ráo không sụt lún đảm bảo cho việc xây dựng nhà máy[4].
1.2 Vùng nguyên liệu
Vùng nguyên liệu chủ yếu nhà máy thu mua là ở tỉnh Long An đặc biệt là huyện
Bến Lức, ngồi ra nhà máy có thể thu mua mía ở các tỉnh lân cận.
Do những thuận lợi về thổ nhưỡng, khí hậu, kênh rạch nên mía được trồng với
quy mơ lớn trên địa bàn tỉnh từ đó cho sản lượng lớn đảm bảo đầu vào nguyên liệu cho
nhà máy. Bên canh đó nơng dân trồng mía ln quan tâm chăm sóc cây trồng đưa tiến
bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất để tăng năng suất, chất lượng cây mía.
1.3 Hợp tác hóa
Nhà máy được đặt ở khu cơng nghiệp Thuận Đạo tiến hành liên kết, hợp tác hóa
với các nhà máy khác trong khu vực và sẽ sử dụng chung về cơng trình điện, giao

SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

2


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

thơng, cơng trình phúc lợi tập thể và phục vụ công cộng, vấn đề tiêu thụ sản phẩm và
phế phẩm nhanh…sẽ có tác dụng giảm thời gian xây dựng và giảm vốn đầu tư và hạ
giá thành sản phẩm. Điều quan trọng, thị trường tiêu thụ đường thô ở Đồng Bằng Sông
Cửu Long là rất lớn (khu vực này có nhiều nhà máy đường như nhà máy đường Hiệp
Hồ, nhà máy đường Sóc Trăng, nhà máy đường Bến Tre… và 2 nhà máy đường tinh
luyện lớn là Biên Hòa Đồng Nai, Khánh Hội thành phố Hồ Chí Minh).
1.4. Nguồn cung cấp điện
Do xây dựng tại khu công nghiệp Thuận Đạo được thành lập từ lâu nên khi xây
dựng nhà máy dễ dàng sử dụng nguồn điện được lấy từ lưới điện quốc gia 500kv được
hạ thế xuống còn 220v. Nguồn điện được sử dụng cho các hoạt động sản xuất và sinh
hoạt của công nhân.
Để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục thì cần phải lắp thêm một trạm phát
điện dự phòng để tránh sự cố mất điện.
1.5. Nguồn cung cấp hơi
Nguồn cung cấp hơi được lấy từ lò hơi của nhà máy để cung cấp nhiệt cho các
q trình: gia nhiệt, cơ đặc, nấu đường, sấy…. Trong quá trình sản xuất, ta tận dụng
nguồn hơi thứ của thiết bị bốc hơi để dùng cho quá trình gia nhiệt, nấu đường nhằm
tiết kiệm hơi cho nhà máy, giảm chi phí.
1.6. Nhiên liệu
Trong nhà máy, lò hơi là nơi cần nhiên liệu nhiều nhất. Nhằm giảm bớt vốn đầu
tư, tăng hiệu suất tổng thu hồi hơi đốt, nhà máy dùng bã mía làm nhiên liệu đốt lò hơi.

Nhiên liệu sử dụng khác là dầu FO… phịng trong các trường hợp đầu mùa vụ sản xuất
khơng có nhiên liệu để đốt.
Dầu FO, dầu bơi trơn, xăng dầu cho các phương tiện vận chuyển được đặt mua
tại các công ty xăng dầu địa phương gần nhà máy.
1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước
Đối với nhà máy thực phẩm, nước là vấn đề rất quan trọng, nước dùng vào nhiều
mục đích khác nhau như cung cấp cho lị hơi, dùng trong q trình ép mía, làm nguội
máy móc thiết bị, sinh hoạt… Nước được sử dụng phải đảm bảo các chỉ tiêu: chỉ số
coli, độ cứng, nhiệt độ, hỗn hợp vô cơ và hữu cơ có trong nước… [6].
Nguồn nước trong nhà máy chủ yếu lấy từ nước sông Vàm Cỏ Đông, nước ngầm
đã qua kiểm tra xử trước khi sử dụng.
Biện pháp xử lý nước trong nhà máy
Nước qua xử lý lắng, lọc và làm mềm nước (làm giảm hàm lượng ion Ca++ và
Mg++ đưa về mức tiêu chuẩn)
SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

3


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

Làm mềm nước bằng phương pháp hóa học: người ta vừa đun nóng vừa thêm vào
các hợp chất hóa học như vơi, soda, kiềm, natri photphat,…sau đó lọc kết tủa lắng
xuống.
Làm mềm nước bằng nhựa trao đổi ion như nhựa phenolformadehyt, nhựa
melanin, PVC [6].
1.8. Thoát nước
Nước thải của nhà máy chủ yếu chứa các chất hữu cơ là môi trường vi sinh vật dễ

phát triển, làm nhiễm bẩn thiết bị và nguyên liệu từ đó làm ảnh hưởng chất lượng sản
phẩm. Vì vậy cần xây dựng hệ thống xử lý nước thải trong nhà máy đồng thời tận
dụng những hệ thống cống thốt nước của xí nghiệp lân cận hay của khu công nghiệp.
1.9. Giao thông vận tải
Nhà máy nằm ở ngay khu công nghiệp, gần quốc lộ 1A với mạng lưới giao thông
phát triển, việc di chuyển nguyên vật liệu, bao bì vào nhà máy, cũng như đưa thành
phẩm đến nơi tiêu thụ dễ dàng, kịp thời. Ngồi ra, vị trí nhà máy cũng gần cảng
Bourbon Bến Lức rất thuận nếu sau này xuất khẩu thành phẩm ra nước ngoài bằng
đường thủy (phương thức vận chuyển này tuy chậm nhưng rẻ).
1.10. Nguồn công nhân
Trên địa bàn thị trấn Bến Lức, dân cư tập trung đông phần lớn là trong độ tuổi
lao động như vậy nguồn nhân công của nhà máy là dồi dào. Tuy nhiên, việc vận hành
xử lý kỹ thuật trong nhà máy đòi hỏi các kỹ sư có trình độ tay nghề cao thì nhà máy có
thể thu hút các nguồn lực từ các trường đại học, cao đẳng ở thành phố Hồ Chí Minh
như trường đại học Cơng nghệ thực phẩm, trường đại học Bách Khoa thành phố Hồ
Chí Minh… là nơi đào tạo các ngành như Cơng nghệ Hóa thực phẩm, Điện kỹ thuật,
Cơ khí...
1.11. Tiêu thụ sản phẩm
Sản phẩm đường thô được tiêu thụ rộng rãi trên các thị trường ở vùng Đồng
Bằng Sông Cửu Long, vùng Đông Nam Bộ (trong đó có thành phố Hồ Chí Minh,
Đồng Nai). Đồng thời sản phẩm là nguyên liệu cho các ngành công nghiệp thực phẩm
khác như sữa, bánh kẹo, nước giải khát, sản xuất cồn…
Từ những phân tích trên cho thấy việc đặt nhà máy sản xuất đường thô năng suất
3700 tấn mía/ngày tại khu cơng nghiệp Thuận Đạo, thị trấn Bến Lức, tỉnh Long An là
hợp lí với sự phát triển mạnh mẽ của cơ sở hạ tầng, giao thông vận tải và nguồn lực
dồi dào nơi đây.

SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

4


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

Chương 2: TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu về một số loại đường [7]
Đường thô là một loại đường sacaroza được dùng làm nguyên liệu để sản xuất
đường tinh luyện. Chất lượng đường thơ phụ thuộc vào tình hình ngun liệu mía,
trình độ kỹ thuật của mỗi nước.
Đường RE (refined sugar extra) là loại đường tinh luyện, là đường sacaroza được
tinh chế và kết tinh, là sản phẩm đường cao cấp, được sản xuất trực tiếp từ mía, từ
đường thô hoặc từ các nguyên liệu khác. Đường tinh luyện được dùng làm nguyên liệu
cho các sản phẩm cao cấp của công nghiệp thực phẩm.
Đường RS (refined sugar, white sugar): đường trắng, đường trắng đồn điền hay
đường trắng trực tiếp, có phẩm cấp thấp hơn đường RE. Phần lớn các nhà máy đường
hiện đại của nước ta sản xuất loại đường này như: Lam Sơn, Việt Trì, Quảng Ngãi,
Bình Định…
2.2. Các chỉ tiêu của đường thô [TCVN 6961- 2001]
2.2.1. Chỉ tiêu cảm quan của đường thô
Bảng 2.1 Các chỉ tiêu cảm quan
Chỉ tiêu

Yêu cầu
Hạng 1

Ngoại hình

Hạng 2

Tinh thể màu vàng nâu đến nâu, kích thước tương đối đồng đều, tơi
khơ khơng vón cục

Mùi vị

Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt tự
nhiên, có vị mật mía và khơng có mùi vị lạ

Màu sắc

Tinh thể màu vàng nâu đến nâu, khi Tinh thể màu nâu, khi pha
pha trong nước cất cho dung dịch tương trong nước cất cho dung
đối trong
dịch tương đối trong

2.2.2. Chỉ tiêu hóa lí- hóa của đường thơ

SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

5


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu lý hóa
Yêu cầu

Chỉ tiêu

Hạng 1

Hạng 2

98,5

96,5

0,35

0,65

0,3

0,4

Sự giảm khổi lượng khi sấy ở 1050C trong 3 giờ, %khối
0,2
lượng (m/m), không lớn hơn

0,5

Độ Pol, (0Z), không nhỏ hơn
Hàm lượng đường khử, %khối lượng (m/m), không lớn
hơn
Tro dẫn điện, %khối lượng (m/m), không lớn hơn

Độ màu, đơn vị ICUMSA, khơng lớn hơn
2.3.

1000

2500

Ngun liệu mía

2.3.1 Nguồn gốc
Cây mía là loại cỏ sống lâu năm, thuộc
tơng Andropogoneae của họ hịa thảo có
nguồn gốc từ Ấn Độ [8]. Từ một loại cây
hoang dại mía 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: Brazil, Ấn Độ, Thái Lan, Trung
Quốc, Mexico…[9].
Hình 2.1. Cây mía [8]
Trên thế giới, cây mía và củ cải đường là hai loại nguyên liệu quan trọng nhất
của ngành công nghiệp sản xuất đường. Cịn ở nước ta, do đặc điểm khí hậu nên mía là
nguyên liệu duy nhất để sản xuất đường ăn. Mía đường là cây trồng có nhiều ưu điểm
và có giá trị kinh tế cao.
2.3.2 Tính chất và thành phần của mía, nước mía
Mía là nguyên liệu để chế biến đường, q trình gia cơng và điều kiện kỹ thuật
chế biến đường đều căn cứ vào mía, đặc biệt là tính chất và thành phần của nước mía.
Thành phần hóa học của nước mía phụ thuộc vào giống mía, đất đai, khí hậu, mức độ
chín, sâu bệnh…

SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

6


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của cây mía [7]
Thành phần

%

Thành phần

%

sacaroza

12,5

Xantin

Có vết

glucoza

0,9

SiO2

0,25

fructoza

0,6

K2O

0,12

xenluloza

5,5

Na2O

0,01

Pentozan

2,0

CaO

0,02

Chất keo

0,5

MgO

0,01

Linhin

2,0

Fe2O3

Vết

Anbumin

0,12

P2O5

0,07

Amit

0,07

SO3

0,02

Axit

0,21

Cl

Vết

NH3

Có vết

Nước

74,0

Một cách khác có thể chia thành phần trong mía gồm đường sacaroza và chất
không đường. Đường sacaroza là thành phần quan trọng nhất của mía, là sản phẩm của
cơng nghệ sản xuất đường.
❖ Đường sacaroza
• Cơng thức cấu tạo

Hình 2.2. cơng thức cấu tạo của saccaroza
Phân tử sacaroza (C12H22O11) được cấu tạo bởi một gốc  - glucoza và  –
fructoza. Hai gốc này liên kết với nhau ở nguyên tử C1 của gốc glucoza và nguyên tử
C2 của gốc fructoza qua 1 nguyên tử Oxi.
Tính chất vật lý [7, tr 13, 14]
Tinh thể đường sacaroza thuộc hệ đơn tà, trong suốt, khơng màu. Tỉ trọng
1,5878. Nhiệt độ nóng chảy 186-188 0C.

SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

7


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

Đường rất dễ hịa tan trong nước. Độ hòa tan tăng theo nhiệt độ tăng và phụ thuộc
vào chất khơng đường có trong dung dịch đường.
Đường sacaroza khơng hịa tan trong dầu hỏa, cloroform, CCl4, CS2, benzen,
tecpen, ancol và glixerin khan. Và hòa tan giới hạn trong anilin, piridin, etyl axetat,
amyl axetat, phenol và NH3.
Độ nhớt dung dịch đường tăng theo chiều tăng nồng độ và giảm theo chiều tăng
nhiệt độ.
Dung dịch đường có tính quay phải. Độ quay cực riêng của sacaroza rất ít phụ
thuộc nhiệt độ và nồng độ.
• Tính chất hóa học
− Tác dụng của axit:
Dưới tác dụng của axit, sacaroza bị phân hủy thành glucoza và fructoza theo
phản ứng:
[H+ ]
C12H22O11 + H2O
C6H12O6 + C6H12O6
sacaroza
glucoza
fructoza
Đường sacaroza bị chuyển hóa làm giảm lượng đường trong dung dịch giảm hiệu
suất thu hồi.

− Tác dụng của kiềm
Khi tác dụng với kiềm và kiềm thổ, sacaroza tạo thành sacarat. Trong sacarat,
hydro của nhóm hydroxyl được thay thế bởi kim loại như vậy có thể coi sacaroza là
axit yếu. Phản ứng tạo thành sacarat phụ thuộc vào nồng độ dung dịch, lượng kiềm và
lượng sacaroza.
Trong dung dịch đậm đặc và dư kiềm, sacaroza sẽ tạo nên nhiều saccarat:
C12H22O11 + Na+ OH- = HOH + NaC12H21O11
Trong môi trường kiềm lỗng và dung dịch đường lạnh, hầu như khơng có tác
dụng gì.
Ở pH từ 8 -9 và đun nóng trong thời gian dài, đường sacaroza bị phân hủy thành
hợp chất có màu vàng và màu nâu.
Tác dụng của enzym:
Dưới tác dụng của enzym invectaza, sacaroza sẽ chuyển hoá thành glucoza và
fructoza. Sau đó dưới tác dụng của phức hệ enzym, glucoza và fructoza sẽ chuyển hoá
thành ancol và CO2.

SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

8


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

2.4. Cơ sở lý thuyết trong q trình nấu đường
2.4.1. Q trình lấy nước mía ra khỏi cây mía
Để lấy nước mía ra khỏi cây mía, hiện nay trong công nghiệp đường người ta sử
dụng hai phương pháp:
Phương pháp ép: Sử dụng phổ biến từ lâu đời. Nguyên lý chung của phương

pháp là xé và ép dập cây mía nhằm phá vỡ các tế bào để lấy nước mía. Ép mía là cơng
đoạn đầu tiên của cả quá trình sản xuất đường, được chia làm các giai đoạn nhỏ như
sau: vận chuyển cấp mía vào máy ép, xử lý mía trước khi ép, ép dập và ép kiệt [ 7, tr
20].
Phương pháp khuếch tán: Mới được sử dụng gần đây đối với mía, nó có nhiều ưu
điểm như tiết kiệm năng lượng hơn, hiệu suất lấy nước mía cao hơn, tổng thu hồi
đường cao, tiết kiệm lao động. Nguyên lý của phương pháp này là dựa vào hiện tượng
khuếch tán có nghĩa là hai dung dịch có nồng độ khác nhau tập trung lại sát bên nhau
hoặc chỉ cách nhau một màng mỏng, tự trao đổi với nhau bằng thẩm thấu xuyên qua
màng mỏng ấy [7, tr 32]. Có 2 hệ khuếch tán chủ yếu là khuếch tán mía (cây mía được
xử lí sơ bộ nhưng giữ ngun trọng lượng và tồn bộ đường trong đó đi vào thiết bị
khuếch tán) và khuếch tán bã (sau xử lý, mía được qua máy ép để ép 65-70% đường
trong mía, cịn lại 30-35% đường trong mía đi vào thiết bị khuếch tán). Với hệ khuếch
tán bã, mía được chuẩn bị tốt hơn và giảm được được tổn thất đường do tác dụng của
vi sinh vật, thời gian khuếch tán ngắn hơn [7, tr 33].
2.4.2. Quá trình làm sạch nước mía [7, tr 39-45]
Mục đích của q trình làm sạch nước mía:
- Loại tối đa chất khơng đường ra khỏi hỗn hợp nước mía, đặc biệt là những chất
có hoạt tính bề mặt và chất keo.
- Trung hịa nước mía hỗn hợp.
- Loại tất cả những chất rắn dạng lơ lửng trong dung dịch như vụn mía, đất cát,…
Cơ sở lý thuyết của làm sạch nước mía:
Tác dụng của pH:
- Ngưng kết chất keo: Ở nước mía có hai điểm pH làm ngưng tụ keo: pH trên
dưới 7 và pH trên dưới 11. Điểm pH trước là pH đẳng điện, điểm pH sau là điểm
ngưng kết của protein trong mơi trường kiềm mạnh. Trong q trình làm sạch, ta lợi
dụng các điểm pH này để ngưng tụ chất keo.
- Làm chuyển hố đường sacaroza: Khi nước mía ở mơi trường axit (pH < 7) sẽ
làm chuyển hoá sacaroza thành hỗn hợp glucoza và fructoza. Đường bị chuyển hóa

SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

9


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

khơng chỉ gây tổn thất đường mà còn giảm độ tinh khiết của mật chè ảnh hưởng đến
tốc độ kết tinh.
- Làm phân huỷ sacaroza: Trong môi trường kiềm, dưới tác dụng của nhiệt,
sacaroza bị phân huỷ gây tổn thất đường. Khi pH càng cao, lượng chất phân hủy càng
lớn. Sản phẩm phân hủy của saccaroza rất phức tạp: fufurol, 5- hidroximetyl –
fucfurol, metylglioxan, axit lactic, axit trioxiglutaric,… Những sản phẩm đó có thể tiếp
tục bị oxi hóa dưới tác dụng của oxi khơng khí.
- Làm phân huỷ đường khử: Nếu pH của nước mía hay dung dịch đường vượt
quá 7 sẽ phát sinh các phản ứng phân hủy đường khử, sự phân hủy này dựa vào pH
hay nhiệt độ. Sản phẩm phân hủy đường khử tương tự như sacaroza.
- Tách loại các chất không đường: Đối với pH khác nhau, có thể tách các loại
chất không đường khác nhau. Khi pH = 7 -10, các muối vô cơ của Al2O3, P2O5, SiO2,
MgO, Fe2O3 dễ bị tách loại trong đó Al2O3, P2O5, SiO2 có thể bị loại hơn 95% cịn
MgO, Fe2O3 có thể bị loại đến 60%. Khi pH khoảng 7 tách loại được 50% chất keo.
Tác dụng của nhiệt độ
Phương pháp dùng nhiệt độ để làm sạch nước mía là một trong những phương
pháp quan trọng. Khi khống chế được nhiệt độ tốt sẽ thu được những tác dụng chính
sau:
- Loại khơng khí trong nước mía, giảm bớt sự tạo bọt, tăng nhanh các quá trình
phản ứng hố học.
- Có tác dụng tiệt trùng, đề phòng sự lên men axit và sự xâm nhập của vi sinh vật

vào nước mía.
- Nhiệt độ tăng cao làm tỉ trọng nước mía giảm, đồng thời làm chất keo ngưng tụ,
tăng nhanh tốc độ lắng của các chất kết tủa.
Tuy nhiên nếu khống chế nhiệt độ không tốt thường gặp các trường hợp:
- Đường sacaroza bị chuyển hóa nhiều trong môi trường pH= 5- 5,5 và tác dụng
của nhiệt.
- Nếu thời gian tác dụng kéo dài ở nhiệt độ cao thường sinh ra hiện tượng
caramen hóa ảnh hưởng đến màu sắc nước mía, làm nước mía có màu sẫm.
- Dưới tác dụng của nhiệt độ, đặc biệt ở nhiệt độ cao, đường khử bị phân hủy tạo
các chất màu và axit hữu cơ.
- Đun nóng nước mía có tác dụng phân hủy vụn mía, sản sinh chất keo.
Tác dụng của các chất điện ly
1. Tác dụng của vôi
- Trung hồ các axit hữu cơ và vơ cơ.
SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

10


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

- Tạo các điểm đẳng điện để ngưng kết các chất keo.
- Làm trơ phản ứng axit của nước mía hỗn hợp và ngăn ngừa sự chuyển hố
đường sacaroza.
- Kết tủa CaCO3 hoặc đơng tụ những chất không đường: protein, pectin, chất màu
và những axit tạo muối không tan…
- Phân huỷ một số chất không đường, đặc biệt là đường chuyển hoá, amit.
- Tác dụng cơ học: các chất kết tủa tạo thành có tác dụng kéo theo những chất lơ

lửng và những chất không đường khác.
- Sát trùng nước mía: Với độ kiềm khi có 0,35% CaO, phần lớn vi sinh vật không
sinh trưởng. Tuy nhiên có trường hợp phải dùng đến 0,8% CaO.
2. Tác dụng của SO2
- Tạo kết tủa CaSO3 có khả năng hấp phụ
Khi cho SO2 vào nước mía có dư vơi, phản ứng xảy ra như sau:
Ca(OH)2 + H2SO3 = CaSO3 + 2H2O
CaSO3 là chất kết tủa có khả năng hấp thụ các chất khơng đường, chất màu và
chất keo có trong dung dịch.
- Làm giảm độ kiềm, độ nhớt của dung dịch:
Nước mía sau khi trung hịa, một phần chất keo bị loại nên làm giảm độ nhớt mật
chè. Hơn nữa trong nước mía có hàm lượng kali, canxi nhất định. Sau khi thơng khí
SO2 tạo thành canxi sunfit và kali sunfit:
K2CO3 + H2SO3 = K2SO3 + CO2 + H2O
CaCO3 + H2SO3 = CaSO3 + CO2 + H2O
Sự thay đổi từ muối CaCO3, K2CO3 thành K2SO3, CaSO3 có ý nghĩa quan trọng.
Muối cacbonat có khả năng tạo mật lớn và có ảnh hưởng đến màu sắc của dung dịch
đường. Muối sunfit khả năng tạo mật kém và lại có khả năng làm giảm độ kiềm và độ
nhớt của mật chè, có lợi cho thao tác nấu đường và kết tinh, đồng thời hạn chế sự phát
triển của sinh vật.
- Tẩy màu và ngăn ngừa sự tạo màu: SO2 là chất khử có khả năng biến chất màu
của nước mía hoặc mật chè thành chất không màu sắc hoặc nhạt màu hơn. Có thể biểu
diễn sự khử theo sơ đồ sau:
SO2 + H2O = H+ + HSO3HSO3- + H2O = HSO4- + H2
H2 sinh ra có khả năng khử chất màu thành chất không màu.
SO2 không chỉ làm mất màu mà còn ngăn ngừa sự tạo màu. Cơ chế ngăn ngừa tạo
màu là bao vây nhóm cacbonyl.
SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

11


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

- Làm tan kết tủa CaSO3 khi dư SO2.
Tính chất của CaSO3 khơng tan trong nước nhưng tan trong H2SO3. Do đó nếu
cho SO2 quá lượng có thể làm CaSO3 kết tủa thành hịa tan.
CaSO3 + SO2 + H2O = Ca(HSO3)2
Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, Ca(HSO3)2 có thể phân giải thành CaSO3 kết tủa
đóng cặn trong thiết bị truyền nhiệt và bốc hơi.
3. Tác dụng của CO2
- Tạo kết tủa CaCO3 với vơi có khả năng hấp thụ các chất không đường cùng kết
tủa.
- Phân ly muối sacarat canxi: Khi cho CO2 vào nước mía dư vơi, CO2 phân giải
muối sacarat thành sacaroza và CaCO3 kết tủa, lúc nhiệt độ tăng lên đến 70 – 800C tác
dụng phân hủy tương đối hoàn toàn.
C12H22O11.CaO + CO2 = C12H22O11 + CaCO3
C12H22O11.2CaO + 2CO2 = C12H22O11 + 2CaCO3
C12H22O11.3CaO + 3CO2 = C12H22O11 + 3CaCO3
Nếu thông CO2 vào nước mía q lượng sẽ làm CaCO3 kết tủa hồn tan.
CaCO3 + SO2 + H2O = Ca(HCO3)2
Muối Ca(HCO3)2 dưới tác dụng của nhiệt sẽ tạo thành CaCO3 đóng cặn trong
thiết bị truyền nhiệt và bốc hơi.
Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O
4. Tác dụng của P2O5
P2O5 dạng muối hoặc axit sẽ kết hợp với vôi tạo thành kết tủa Ca3(PO4)2, kết tủa
này có tỷ trọng lớn có khả năng hấp thụ chất keo và chất màu cùng kết tủa. Khi vơi
làm sạch nước mía có đủ lượng P2O5 nhất định thì hiệu quả làm sạch tăng rõ rệt.

2.4.3. Quá trình cơ đặc [7, tr 56-60]
Mục đích q trình: Tạo dung dịch bão hịa nồng độ 60-65Bx.
Cơ đặc dung dịch nước mía từ nồng độ 13-15Bx đến 60-65Bx gọi là mật chè.
Nước trong dung dịch bị bốc hơi một lượng lớn và thực hiện bốc hơi nhiều hiệu để tiết
kiệm hơi thứ. Hơi thứ hiệu trước làm hơi đốt cho hiệu sau. Hơi thứ hiệu cuối dùng làm
đun nóng nước mía hoặc trực tiếp vào thiết bị ngưng tụ. Có 3 phương án nhiệt của hệ
bốc hơi:
- Phương án bốc hơi áp lực
- Phương án bốc hơi chân không
- Phương án bốc hơi áp lực chân không

SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

12


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô hiện đại năng suất 3700 tấn mía/ngày

Trong q trình bốc hơi, dưới tác dụng của nhiệt độ cao nên sẽ xảy ra nhiều phản
ứng hoá học và hoá lý dẫn đến sự thay đổi thành phần và đặc tính của dung dịch
đường:
- Sự chuyển hoá sacaroza.
- Sự phân huỷ sacaroza và tăng màu sắc.
- Độ tinh khiết tăng cao.
- Sự thay đổi độ kiềm.
- Sự tạo cặn.
2.4.4. Quá trình nấu đường và kết tinh [7, tr 61-74]
Mục đích q trình nấu đường: Nấu đường là quá trình tách nước từ mật chè, đưa

dung dịch đến quá bão hoà, sản phẩm nhận được sau khi nấu gọi là đường non gồm
tinh thể đường và mật cái.
Quá trình nấu đường được thực hiện trong nồi nấu chân không để giảm nhiệt độ
sôi của dung dịch, tránh hiện tượng caramen hoá và phân huỷ đường. Đối với các sản
phẩm cấp thấp, quá trình kết tinh còn tiếp tục thực hiện trong các thiết bị kết tinh làm
lạnh bằng phương pháp giảm nhiệt độ.
Mục đích quá trình kết tinh làm lạnh: Cuối quá trình nấu một nồi đường, tinh thể đã
lớn lên nhất định nhưng độ nhớt đường non lớn, nếu tiếp tục nấu thì tốc độ kết tinh rất
chậm và để lâu gây biến đổi đường. Vì vậy khi nấu đến nồng độ nhất định đối với mỗi
nồi, đường non cho vào thiết bị làm lạnh để kết tinh thêm.
Quá trình kết tinh đường gồm 2 giai đoạn: Sự xuất hiện của nhân tinh thể hay sự
tạo mầm và sự lớn lên của tinh thể.
• Sự xuất hiện nhân tinh thể được
biểu diễn theo đồ thị:
Trạng thái của dung dịch sacaroza
chia làm 3 vùng quá bão hòa:
- Vùng ổn định: Hệ số bão hòa  =
1,1 - 1,15. Trong vùng này tinh thể chỉ
lớn lên mà không xuất hiện các tinh thể
mới.
- Vùng trung gian:  = 1,2 – 1,25.
Trong vùng này, tinh thể lớn lên và xuất
hiện một lượng nhỏ tinh thể mới
Hình 2.3: Đồ thị quá bão hòa của
sacaroza [7, tr 70 ]
SVTH: Trần Thị Hồng Hạnh

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

13