Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vôi năng suất 4340 tấn mía ngày

..

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG THÔ PHƯƠNG
PHÁP VÔI NĂNG SUẤT 4340 TẤN MÍA/NGÀY.
Sinh viên thực hiện: Võ Thị Phương Uyên
Số thẻ sinh viên: 107150129
Lớp: 15H2A

Đà Nẵng – Năm 2019


TÓM TẮT

Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất đường thơ phương pháp vơi năng suất 4340 tấn
mía/ngày.
Sinh viên thực hiện: Võ Thị Phương Uyên
Số thẻ sinh viên: 107150129 Lớp: 15H2A
Yêu cầu của đồ án này là thiết kế nhà máy sản xuất đường thơ năng suất 4340 tấn
mía/ngày. Đồ án gồm 1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ.
Về phần thuyết minh gồm 10 chương về những nội dung sau:
- Chương 1: Lập luận kinh tế kĩ thuật
- Chương 2: Tổng quan
- Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình cơng 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 dựng

- Chương 8: Tính hơi nước
- Chương 9: Kiểm tra sản xuất
- Chương 10: An tồn lao động và vệ sinh xí nghiệp
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 gồm 2 bản vẽ: Thể hiện cách bố trí,
khoảng cách giữa các thiết bị trong nhà máy.
- 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, mặt cắt ngang, kết cấu tường, kết cấu nhà.
- Bản vẽ đường ống hơi – nước: Giúp cụ thể hóa các đường ống trong 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
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
KHOA: HÓA

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Võ Thị Phương Uyên
Lớp
: 15H2A
Khoa: Hóa

Số thẻ sinh viên: 107150129
Ngành: Công nghệ thực phẩm

1. Tên đề tài đồ án: Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vơi năng suất
4340 tấn mía/ngày.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện.
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
- Hàm lượng đường sacaroza:
- Chất không đường:

11,85 %.
2,97 %.

- Thành phần xơ:

11,49 %.

- GP bã:
- Nước:
- Độ ẩm bã:

76,171 %.
tự tính
48,94 %.

- Lượng nước thẩm thấu:
Chọn trong khoảng từ w = 22 – 25 %.
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn
- Mở đầu.
- Lập luận kinh tế kỹ thuật.
- Tổng quan.
- Chọn và thuyết minh dây chuyền 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.


5. Các bản vẽ và đồ thị
- Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính.
- Bản vẽ các mặt cắt phân xưởng sản xuất chính.
- Bản vẽ đường ống hơi – nước.

(A0)
(A0)
(A0)

- Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy.
(A0)
6. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 26-08-2019
8. Ngày hoàn thành đồ án: 02-12-2019
Đà Nẵng, ngày 09 tháng 12 năm 2019
Trưởng Bộ môn Công nghệ thực phẩm

PGS.TS. Đặng Minh Nhật

Người hướng dẫn

PGS.TS.Trương Thị Minh Hạnh

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là học phần cuối cùng của sinh viên trước khi rời khỏi trường đại
học. Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp sinh viên phải áp dụng tất cả những kiến thức đã
được học và tích lũy trong suốt năm tháng ngồi trên ghế nhà trường. Chính vì vậy những
kiến thức đã được tiếp thu trong 5 năm học tại trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng là nền
tảng vững chắc giúp tơi hồn thành được đồ án tốt nghiệp này.
Tôi 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 tôi trong suốt thời gian làm đồ án.
Tôi cũng xin cảm ơn các thầy cơ trong khoa Hóa đã dạy dỗ, cho tôi những kiến thức
về các môn chun ngành, giúp tơi có được cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn nhà trường và bạn bè đã luôn quan tâm giúp đỡ tôi trong suốt
q trình học tập và hồn thành đồ án tốt nghiệp.

i


CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đồ án này là do tơi hồn tồn thực hiện, các số liệu, kết quả
trong bài đồ án là hoàn toàn trung thực và chính xác. Tài liệu tham khảo trong đồ án được
trích dẫn đầy đủ và đúng theo quy định liêm chính học thuật. Mọi vi phạm quy chế nhà
trường, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
Sinh viên thực hiện

Võ Thị Phương Uyên

ii

MỤC LỤC
TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................i
CAM ĐOAN........................................................................................................................ ii
MỤC LỤC .......................................................................................................................... iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ ..............................................................................ix
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. Nguồn cung cấp nhiên liệu ............................................................................................ 3
1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước ................................................................. 4
1.8. Vấn đề thốt nước .......................................................................................................... 4
1.9. Giao thơng vận tải.......................................................................................................... 4
1.10. Nguồn cung cấp nhân công ......................................................................................... 4
1.11. Tiêu thụ sản phẩm........................................................................................................ 5
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ................................................................................................ 6
2.1. Nguyên liệu mía............................................................................................................. 6
2.1.1. Nguồn gốc ............................................................................................................ 6
2.1.2. Tính chất và thành phần của mía, nước mía ........................................................ 6
2.1.3. Đường sacaroza ................................................................................................... 7
2.2. Cơ sở lý thuyết trong quá trình nấu đường .................................................................... 9
2.2.1. Q trình lấy nước mía ra khỏi cây mía .............................................................. 9
2.2.2. Q trình làm sạch nước mía ............................................................................... 9

2.2.3. Q trình cơ đặc ................................................................................................. 12
2.2.4. Q trình nấu đường và kết tinh ........................................................................ 13
2.2.5. Ly tâm – sấy ....................................................................................................... 13
iii


2.3. Giới thiệu về một số loại đường .................................................................................. 13
2.4. Các chỉ tiêu của đường thô .......................................................................................... 14
2.4.1. Chỉ tiêu cảm quan của đường thơ ...................................................................... 14
2.4.2. Chỉ tiêu hóa lí- hóa của đường thơ .................................................................... 15
2.5. Tình hình phát triển ngành đường ............................................................................... 15
2.5.1. Trên thế giới ....................................................................................................... 15
2.5.2. Ở Việt Nam ........................................................................................................ 15

CHƯƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ ....................... 16
3.1. Chọn phương pháp lấy nước mía ................................................................................ 16
3.2. Chọn phương pháp làm sạch ....................................................................................... 16
3.3. Chọn phương pháp bốc hơi ......................................................................................... 17
3.3.1. Phương pháp bốc hơi chân không ..................................................................... 17
3.3.2. Phương pháp bốc hơi áp lực .............................................................................. 17
3.3.3. Phương pháp bốc hơi áp lực chân không ........................................................... 18
3.4. Chọn phương pháp nấu và chế độ nấu ........................................................................ 18
3.4.1. Chọn phương pháp nấu ...................................................................................... 18
3.4.2. Chọn chế độ nấu ................................................................................................ 18
3.5. Quy trình cơng nghệ .................................................................................................... 19
3.6. Thuyết minh quy trình ................................................................................................. 22
3.6.1. Xử lý mía trước khi ép ....................................................................................... 22
3.6.2. Ép lấy nước mía ................................................................................................. 23
3.6.3. Làm sạch nước mía ............................................................................................ 24
3.6.4. Lắng lọc ............................................................................................................. 26

3.6.5. Gia nhiệt 3 .......................................................................................................... 28
3.6.6. Cô đặc ................................................................................................................ 28
3.6.7. Lọc kiểm tra ....................................................................................................... 29
3.6.8. Nấu đường ......................................................................................................... 29
3.6.9. Trợ tinh .............................................................................................................. 31
3.6.10. Ly tâm .............................................................................................................. 33
3.6.11. Sấy đường ........................................................................................................ 34
3.6.12. Làm nguội, phân loại, đóng gói và bảo quản ................................................... 35

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ................................................................. 36
4.1. Tính tốn cơng đoạn ép (Cơ sở tính tốn 100 tấn mía) ............................................... 36
iv


4.1.1. Tính mía nguyên liệu ......................................................................................... 36
4.1.2. Tính bã mía ........................................................................................................ 36
4.1.3. Tính nước thẩm thấu .......................................................................................... 37
4.1.4. Tính nước mía hỗn hợp ...................................................................................... 37
4.2. Tính tốn cơng đoạn làm sạch ..................................................................................... 37
4.2.1. Tính vơi và sữa vơi ............................................................................................ 38
4.2.2. Tính nước mía gia vơi ........................................................................................ 38
4.2.3. Tính nước bùn .................................................................................................... 39
4.2.4. Tính nước mía lắng trong .................................................................................. 39
4.2.5. Tính lượng bùn lọc............................................................................................. 39
4.2.6. Tính khối lượng đường tổn thất trong bùn lọc .................................................. 39
4.2.7. Tính nước mía trong (chè trong) ........................................................................ 40
4.2.8. Tính mật chè ...................................................................................................... 40
4.2.9. Lọc kiểm tra (LKT)............................................................................................ 41
4.3. Công đoạn nấu đường .................................................................................................. 41
4.3.1. Lượng đường thành phẩm .................................................................................... 42

4.3.2. Lượng mật rỉ ........................................................................................................ 42
4.3.3. Tính non C ........................................................................................................... 42
4.3.4. Tính phối liệu nấu C ............................................................................................. 42
4.3.5. Tính non B ........................................................................................................... 44
4.3.6. Tính phối liệu nấu B ............................................................................................. 44
4.3.7. Tính non A........................................................................................................... 45
4.3.8. Khối lượng các sản phẩm theo năng suất nhà máy ................................................ 46
4.3.9. Khối lượng các thành phần tính theo năng suất nhà máy .................................. 48
CHƯƠNG 5: CÂN BẰNG NHIỆT .................................................................................... 51
5.1. Hệ cô đặc nhiều nồi ..................................................................................................... 51
5.1.1. Khối lượng nước bốc hơi ................................................................................... 51
5.1.2. Nồng độ chất khô trong các hiệu ....................................................................... 52
5.1.3. Xác định áp suất và nhiệt độ trong mỗi hiệu ..................................................... 52
5.1.4. Xác định tổn thất nhiệt độ trong quá trình bốc hơi ............................................ 53
5.2. Cân bằng nhiệt cho hệ đun nóng ................................................................................. 55
5.3. Cân bằng nhiệt cho nấu đường .................................................................................... 56
5.3.1. Cân bằng nhiệt cho nấu non A ........................................................................... 57
v


5.3.2. Cân bằng nhiệt nấu non B .................................................................................. 59
5.3.3. Cân bằng nhiệt nấu non C .................................................................................. 60
5.3.4. Cân bằng nhiệt cho nấu giống B, C ................................................................... 61
5.4. Cân bằng nhiệt cho hệ bốc hơi .................................................................................... 63
5.4.1. Tính lượng nước bốc hơi ................................................................................... 63
5.4.2. Lượng hơi dùng cho hệ thống cô đặc ................................................................ 63
5.4.3. Tính sai số .......................................................................................................... 66
5.5. Nhiệt dùng cho các yêu cầu khác ................................................................................ 66
5.5.1. Nhiệt lượng dùng cho hồi dung C và đường hồ B ............................................. 67
5.5.2. Nhiệt dùng cho gia nhiệt nguyên liệu nấu đường .............................................. 67

5.5.3. Nhiệt độ đun nóng nước rửa máy lọc chân không ............................................. 67
5.5.4. Nhiệt dùng cho rửa thiết bị ................................................................................ 68
5.5.5. Nhiệt dùng cho quá trình sấy đường .................................................................. 68
5.5.6. Nhiệt dùng cho đun nóng nước thẩm thấu ......................................................... 69
CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ....................................................................... 70
6.1. Chọn bộ máy ép ........................................................................................................... 70
6.1.1. Tính tốc độ của trục ép ...................................................................................... 70
6.2. Băng tải mía ................................................................................................................. 71
6.3. Máy băm ...................................................................................................................... 71
6.3.1. Máy băm 1 ......................................................................................................... 71
6.3.2. Máy băm 2 ......................................................................................................... 72
6.4. Máy đánh tơi ................................................................................................................ 72
6.5. Cân định lượng ............................................................................................................ 73
6.6. Thiết bị gia vôi ............................................................................................................. 73
6.7. Thiết bị gia nhiệt .......................................................................................................... 74
6.8. Thiết bị lắng trong ....................................................................................................... 76
6.9. Thiết bị lọc chân không ............................................................................................... 78
6.10. Thiết bị cô đặc ........................................................................................................... 78
6.10.1. Nhiệt lượng cung cấp cho buồng đốt các hiệu................................................. 78
6.10.2. Bề mặt truyền nhiệt các hiệu ........................................................................... 78
6.10.3. Các thông số kĩ thuật ....................................................................................... 79
6.11. Thiết bị lọc kiểm tra................................................................................................... 81
6.12. Thiết bị nấu đường..................................................................................................... 81
vi


6.12.1. Hệ số truyền nhiệt ............................................................................................ 81
6.12.2. Nhiệt lượng cung cấp cho nấu đường .............................................................. 81
6.12.3. Bề mặt truyền nhiệt .......................................................................................... 82
6.13. Thiết bị trợ tinh .......................................................................................................... 84

6.13.1. Tính số lượng thiết bị ....................................................................................... 84
6.13.2. Kích thước thiết bị trợ tinh .............................................................................. 85
6.14. Thiết bị ly tâm đường A, B ........................................................................................ 86
6.15. Thiết bị ly tâm đường C............................................................................................. 87
6.16. Thiết bị sấy đường ..................................................................................................... 87
CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG ...................................................................................... 91
7.1. Tính nhân lực lao động ................................................................................................ 91
7.1.1. Chế độ làm việc của nhà máy ............................................................................ 91
7.1.2. Thời gian làm việc của nhà máy ........................................................................ 91
7.1.3. Phân bố lao động trong nhà máy ....................................................................... 92
7.2. Các cơng trình xây dựng của nhà máy ........................................................................ 94
7.2.1. Phân xưởng chính .............................................................................................. 94
7.2.2. Các phân xưởng sản xuất phụ ............................................................................ 95
7.2.3. Các công trình hành chính, văn hóa, phục vụ cơng nhân .................................. 96
7.2.4. Kho chứa đường thành phẩm ............................................................................. 97
7.2.5. Các công trình khác ........................................................................................... 98
7.3. Tính khu đất xây dựng nhà máy .................................................................................. 99
7.3.1. Diện tích khu đất ................................................................................................ 99
7.3.2. Tính hệ số sử dụng của nhà máy ..................................................................... 100

CHƯƠNG 8. TÍNH HƠI – NƯỚC................................................................................... 102
8.1. Tính hơi ..................................................................................................................... 102
8.1.1. Cân bằng chất đốt cho lị hơi ........................................................................... 102
8.1.2. Tính nhiên liệu phụ trợ lúc không đủ bã hay khởi động lị ............................. 103
8.2. Tính nước................................................................................................................... 103
8.2.1. Nước lắng trong ............................................................................................... 103
8.2.2. Nước lọc trong ................................................................................................. 103
8.2.3. Nước ngưng tụ ................................................................................................. 104
8.2.4. Nước ở tháp ngưng tụ ...................................................................................... 105
8.2.5. Nước thải của nhà máy .................................................................................... 105

vii


CHƯƠNG 9. KIỂM TRA SẢN XUẤT ........................................................................... 107
9.1. Kiểm tra sản xuất ....................................................................................................... 107
9.2. Cách xác định một số chỉ tiêu.................................................................................... 108
9.2.1. Kiểm tra nguyên liệu mía đầu vào ................................................................... 108
9.2.2. Phân tích trong phịng thí nghiệm .................................................................... 109
CHƯƠNG 10. AN TỒN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP .............................. 110
10.1. An toàn lao động...................................................................................................... 110
10.1.1. Những nguyên nhân gây ra tai nạn lao động trong quá trình sản xuất và biện
pháp khắc phục .......................................................................................................... 110
10.1.2. Những an toàn cụ thể trong nhà máy ............................................................. 111
10.2. Vệ sinh xí nghiệp ..................................................................................................... 112
KẾT LUẬN ...................................................................................................................... 113
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 114

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
Danh sách bảng
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của cây mía và nước mía. ................................................... 7
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu cảm quan ........................................................................................ 14
Bảng 2.3. Các chỉ tiêu lý hóa .............................................................................................. 15
Bảng 4.1. Chọn chế độ nấu đường 3 hệ.............................................................................. 42
Bảng 4.2. Tổng kết tính phối liệu nấu non C...................................................................... 44
Bảng 4.3. Tổng kết tính phối liệu nấu non B...................................................................... 45
Bảng 4.4. Tổng kết tính phối liệu nấu non A ..................................................................... 46
Bảng 4.5. Bảng tổng kết phần cân bằng nấu đường .............................................................. 48

Bảng 4.6. Bảng tổng kết cân bằng vật chất ........................................................................ 50
Bảng 5.1. Bảng áp suất hơi và nhiệt độ tương ứng của các hiệu........................................ 53
Bảng 5.2. Tổn thất do tăng nhiệt độ sôi ở các hiệu ............................................................ 53
Bảng 5.3. Tổn thất nhiệt độ do áp suất thủy tĩnh................................................................ 53
Bảng 5.4. Nhiệt độ sôi của dịch đường và hiệu số nhiệt độ có ích ở các hiệu ................... 54
Bảng 5.5. Tổng hợp chế độ cấp và sử dụng hơi của hệ bốc hơi ......................................... 55
Bảng 5.6. Tổng kết lượng hơi dùng cho gia nhiệt .............................................................. 56
Bảng 5.7. Lượng nguyên liệu dùng nấu non A .................................................................. 57
Bảng 5.8. Kết quả tính nhiệt độ sơi của dung dịch đường ................................................. 58
Bảng 5.9. Kết quả tính tốn thông số nấu non A ................................................................ 58
Bảng 5.10. Tổng kết nhiệt nguyên liệu nấu non B ............................................................. 60
Bảng 5.11. Tổng kết nhiệt nguyên liệu nấu non C ............................................................. 61
Bảng 5.12. Tổng kết nhiên liệu nấu giống B, C ................................................................. 62
Bảng 5.13. Tổng kết nhiệt lượng và hơi cho nấu đường .................................................... 62
Bảng 5.14. Hàm nhiệt của hơi ............................................................................................ 64
Bảng 5.15. Hàm nhiệt nước ngưng và nhiệt dung riêng của dung dịch ............................. 64
Bảng 5.16. Lượng hơi phụ lấy ra ở các hiệu ...................................................................... 65
Bảng 5.17. Nhiệt độ sôi của dung dịch ở các hiệu ............................................................. 65
Bảng 5.18. Kết quả tính sai số ............................................................................................ 66
Bảng 5.19. Tổng kết nhiệt đường hồ B và hồi dung C ....................................................... 67
Bảng 5.20. Nhiệt lượng dùng gia nhiệt nguyên liệu nấu đường......................................... 67
Bảng 5.21. Tổng hợp lượng hơi dùng cho nhà máy ........................................................... 69
ix


Bảng 6.1. Bề mặt truyền nhiệt của các thiết bị gia nhiệt .................................................... 75
Bảng 6.2. Kết quả tính hệ số truyền nhiệt .......................................................................... 79
Bảng 6.3. Kết quả tính bề mặt truyền nhiệt ở các hiệu ...................................................... 79
Bảng 6.4. Nhiệt lượng cung cấp cho nấu đường ................................................................ 82
Bảng 6.5. Diện tích bề mặt truyền nhiệt các nồi nấu.......................................................... 82

Bảng 6.6. Kết quả tính tốn thiết bị nấu ............................................................................. 84
Bảng 6.7. Số lượng thiết bị trợ tinh .................................................................................... 85
Bảng 6.8. Tổng kết kích thước của các thiết bị chính ........................................................ 89
Bảng 7.1. Thời gian sản xuất của nhà máy theo lịch .......................................................... 91
Bảng 7.2. Phân bố lao động gián tiếp ................................................................................. 92
Bảng 7.3. Phân bố lao động trực tiếp ................................................................................. 93
Bảng 7.4. Bảng tổng kết diện tích các cơng trình xây dựng ............................................. 100
Hình 8.1. Sự phân bố nước lắng trong.............................................................................. 103
Hình 8.2. Lượng nước lọc trong sử dụng ở các bộ phận .................................................. 104
Hình 8.3. Lượng nước ngưng phân bố ở các bộ phận ...................................................... 105
Bảng 9.1. Trình tự thực hiện kiểm tra sản xuất ............................................................... 107
Danh sách các hình
Hình 2.1. Ngun liệu mía. .................................................................................................. 6
Hình 2.2. Cơng thức cấu tạo của saccaroza .......................................................................... 7
Hình 2.3. Sản phẩm đường thơ ........................................................................................... 14
Hình 3.1. Sơ đồ quy tình cơng nghệ. .................................................................................. 21
Hình 3.2. Dao băm mía....................................................................................................... 22
Hình 3.3. Cấu tạo dao băm ................................................................................................. 22
Hình 3.4. Máy đánh tơi kiểu búa ........................................................................................ 23
Hình 3.5. Máy ép ba trục. ................................................................................................... 24
Hình 3.6. Thiết bị gia vơi .................................................................................................... 25
Hình 3.7. Thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm. ....................................................................... 25
Hình 3.8. Thiết bị lắng trọng lực. ....................................................................................... 27
Hình 3.9. Thiết bị lọc bùn chân khơng. .............................................................................. 28
Hình 3.10. Hệ bốc hơi áp lực chân khơng bốn hiệu ........................................................... 29
Hình 3.11. Thiết bị lọc ống. ................................................................................................ 29
Hình 3.12. Nồi nấu đường chân không tập hợp ống. ......................................................... 31
Hình 3.13. Thiết bị trợ tinh dạng xoắn ruột gà ................................................................... 32
x

Hình 3.14. Thiết bị trợ tinh loại đĩa khuyết ........................................................................ 32
Hình 3.15. Ly tâm gián đoạn .............................................................................................. 33
Hình 3.16. Ly tâm liên tục .................................................................................................. 34
Hình 3.17. Máy sấy thùng quay. ......................................................................................... 35
Hình 5.1. Sơ đồ hệ thống bốc hơi nhiều nồi ....................................................................... 51
Hình 5.2. Hệ thống bốc hơi ................................................................................................ 63
Hình 6.1. Thùng cân định lượng ......................................................................................... 73
Hình 6.2. Thiết bị gia vơi .................................................................................................... 74
Hình 6.3. Thiết bị gia nhiệt. ................................................................................................ 75
Hình 6.4. Thiết bị lắng trong .............................................................................................. 77
Hình 6.5. Thiết bị bốc hơi................................................................................................... 79
Hình 6.6. Thiết bị nấu đường.............................................................................................. 83
Hình 6.7. Thiết bị trợ tinh. .................................................................................................. 86
Hình 6.8. Thiết bị sấy thùng quay ...................................................................................... 88

xi


DANH SÁCH CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

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 hòa
6. CBVC: cân bằng vật chất
7. AP: độ tinh khiết
8. GP bã: thành phần phần trăm bã trong mía

9. KLR: khối lượng riêng
10. Độ Bx: biểu thị tỷ lệ phần trăm khối lượng các chất tan so với khối lượng dung
dịch mía hay dung dịch đường.
KÝ HIỆU:
H: Chiều cao
D: Đường kính
L: Chiều dài
W: Chiều rộng
T: Thời gian
t: Nhiệt độ
p: Áp suất
V: Thể tích

xii


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vơi năng suất 4340 tấn mía/ngày

MỞ ĐẦU

Cơng nghệ sản xuất đường mía là một lĩnh vực quan trọng trong ngành công nghệ
thực phẩm và liên quan đến nhiều ngành khoa học khác nhau như cơ khí, cơng nghệ sinh
học, hóa học…
Nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thích hợp cho việc trồng và phát triển
cây mía, chính vì vậy ngành mía đường là một trong những ngành thuận lợi để phát triển
và ưu tiên hàng đầu. Việc cơ khí hóa tồn bộ dây chuyền sản xuất, những thiết bị tự động,
các phương pháp mới, vấn đề tự động và tin học hóa tồn bộ dây chuyền sản xuất ngày
càng được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy đường. Nhờ thế, các nhà máy đường đã
không ngừng nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.Tuy nhiên trên thực tế thì ngành
mía đường vẫn cịn một số thực trạng và tồn tại đáng lưu tâm. Những tồn tại đó có thể là

do cơng tác phát triển trong quản lý trong kỹ thuật trồng và sản xuất đường.
Ngành đường Việt Nam vẫn còn non trẻ và đang ở giai đoạn đầu của q trình phát
triển. Ngành mang tính tự cung tự cấp, có năm phải nhập khẩu thêm vì thiếu hụt sản lượng
đường cho nhu cầu tiêu thụ [1]. Đây là nhu cầu cấp thiết, đặt ra vấn đề cần phải có giải pháp
khắc phục để vừa đáp ứng được tiêu dùng trong nước, vừa thúc đẩy quá trình xuất khẩu ra
thị trường quốc tế.
Từ lâu 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 những lí do quan trọng trên
nên để đáp ứng phần nào các tiêu chí đó tơi đã được nhận đề tài “Thiết kế nhà máy sản xuất
đường thơ bằng phương pháp vơi năng suất 4340 tấn mía/ngày” nhằm góp phần giải quyết
được thị trường tiêu dùng đường trong nước, đồng thời giải quyết được vấn đề việc làm
cho người dân, tăng khả năng cạnh tranh với thị trường trên thế giới.

SVTH: Võ Thị Phương Uyên

GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh

1


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vơi năng suất 4340 tấn mía/ngày

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
Trước khi bắt tay vào thiết kế, trước hết cần tìm hiểu tồn diện những vấn đề có liên
quan đến nhà máy đó. Việc xác định được địa điểm để xây dựng nhà máy là điều tiên quyết
và quyết định sự sống còn của nhà máy sau này. Khu công nghiệp Quế Sơn thuộc huyện
Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam nằm gần quốc lộ 1A, giữa hai thành phố lớn là Đà Nẵng và Tam
Kỳ cùng với các đặc điểm về tự nhiên khác sẽ thích hợp để xây dựng một nhà máy sản xuất
đường thô. Các đặc điểm đó được cụ thể như sau:

1.1. Đặc điểm thiên nhiên
Tỉnh Quảng Nam nằm giữa khu vực miền trung, là một tỉnh có diện tích lớn, dân
đơng sống chủ yếu về nơng nghiệp, đây là vùng có khí hậu nóng ẩm mưa nhiều là điều kiện
rất thích hợp để trồng và phát triển cây mía [2]. Qua khảo sát thực tế trong địa bàn tỉnh tôi
nhận thấy xã Hương An, huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam là nơi đặt vị trí xây dựng nhà
máy sản xuất đường thô với năng suất 4340 tấn mía/ngày.
Nhà máy được xây dựng ở KCN Đơng Quế Sơn, thuộc địa phận xã Hương An, huyện
Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam, nằm sát với quốc lộ 1A thuận lợi cho việc lưu chuyển và cung
ứng hàng hóa. Địa hình nhà máy được xây dựng trên khu đất có địa hình bằng phẳng [3].
Khí hậu thủy văn: Điều kiện tự nhiên của tỉnh có hai mùa rõ rệt: mùa khơ và mùa
mưa, căn cứ điều kiện khí hậu của Trạm khí tượng Thị xã Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam khu
vực có đặc điểm: nhiệt độ trung bình: 25,80C, tối cao: 35,80C, tối thấp: 19,5 0C. Mưa và
phân bố mưa: lựợng mưa trung bình trong năm: 1250 – 1500 mm, phân bố mưa khơng đều.
Độ ẩm trung bình hằng năm : 85 – 89%, với điều kiện như vậy rất thuận lợi cho cây mía
phát triển. Ngồi ra, nằm trong vùng gió mùa Đơng Nam Á, tỉnh chịu sự thống trị của hai
gió mùa chính là gió mùa mùa đơng và gió mùa mùa hạ với hướng gió thổi chủ đạo theo
hướng Đơng Nam [4].
1.2. Vùng ngun liệu
Mía được trồng hầu hết khắp các huyện trong tỉnh chính vì vậy Quảng Nam được
xem là một trong các tỉnh có diện tích trồng mía tương đối nhiều. Nguồn nguyên liệu chính
cung cấp cho nhà máy tập trung ở một số xã lân cận như: xã Quế Phú, xã Quế cường, xã
Quế Xn, xã Quế Long, xã Quế Phong,... ngồi ra cịn có một số xã thuộc huyện Duy
Xun, huyện Thăng Bình, huyện Tiên Phước [5].
Ngoài ra, cách đây vài năm, một nhà máy đường được xây dựng tại Quế Sơn nên
các vùng lân cận trở thành vùng cung cấp nguyên liệu mía cho nhà máy. Sau khi nhà máy
SVTH: Võ Thị Phương Uyên

GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh

2

Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vơi năng suất 4340 tấn mía/ngày

giải thể, hầu hết các hộ nơng dân chuyển qua trồng lúa. Vì vậy khi xây dựng nhà máy tại
Bình Quý thì việc quy hoạch vùng nguyên liệu sẽ dễ dàng [5].
1.3. Hợp tác hóa
Sản phẩm của nhà máy là đường thô - nguyên liệu chính phục vụ sản xuất đường tinh
luyện. Hiện nước ta có 2 nhà máy đường tinh luyện là Biên Hịa và Khánh Hội nên việc
liên kết với các nhà máy này là yêu cầu rất cần thiết, góp phần giải quyết được đầu ra cho
sản phẩm. Ngồi sản phẩm chính là đường cịn có những phụ phẩm phụ. Bã mía làm nguyên
liệu đốt lò, hoặc làm bột giấy, ép thành ván dùng trong kiến trúc. Từ mật rỉ cho lên men
chưng cất rượu rum, sản xuất men các loại. Từ bùn lọc có thể rút ra sáp mía để sản xuất
nhựa xêrin làm sơn, xi đánh giầy. Bên cạnh đó, trên địa bàn tỉnh Quảng Nam cịn có nhiều
cơ sở sản xuất bánh kẹo thủ công nhỏ đều sử dụng đường thô làm nguyên liệu, đồng thời
một bộ phận dân cư khá đông ở các huyện miền núi, vùng sâu vùng xa là đối tượng tiêu
dùng sản phẩm này.
Với sự liên kết trên giúp sự phân phối và tiêu thụ sản phẩm nhanh chóng, làm giảm
chi phí vận chuyển, góp phần giảm giá thành sản phẩm, vốn đầu tư nhà máy giảm, rút ngắn
thời gian hoàn vốn nâng cao hiệu quả kinh tế cho nhà máy.
1.4. Nguồn cung cấp điện
Nhà máy sử dụng nguồn điện do điện lực Quảng Nam cung cấp từ mạng điện lưới quốc
gia 500 KV, thông qua hệ thống cung cấp điện cho khu vực Quế Sơn và được hạ thế xuống
200/380 V để sử dụng khi khởi động máy móc (380V) và trong sinh hoạt, chiếu sáng
(220V). Nhà máy phải có hệ thống tải điện và đặt trạm biến thế riêng.
Để đề phòng các sự cố: mất điện, hư hỏng máy móc dẫn đến chập điện ... nhà máy sử
dụng thêm máy phát điện dự phòng.
1.5. Nguồn cung cấp hơi
Nhà máy sử dụng nguồn hơi riêng để phục vụ cho các công đoạn trong sản xuất.
Lượng hơi sử dụng rất lớn nên để tiết kiệm chi phí cho nhà máy trong q trình sản xuất đã

tận dụng hơi thứ ở nhiều công đoạn như nấu đường, cô đặc.
1.6. Nguồn cung cấp nhiên liệu
Nhiên liệu được lấy chủ yếu từ bã mía sau khi ép xong làm hơi đốt cho lò hơi. Ta
dùng củi để đốt lò khi khởi động máy và dùng dầu FO để khởi động khi cần thiết. Xăng và
dầu nhớt dùng cho máy phát điện và xe tải chuyên chở.

SVTH: Võ Thị Phương Uyên

GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh

3


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vơi năng suất 4340 tấn mía/ngày

1.7. Nguồn cung cấp nước và vấn đề xử lý nước
Nhà máy sản xuất đường cần một lượng nước lớn, nước sử dụng trong nhà máy được
sử dụng vào các mục đích rửa nguyên liệu, chế biến, vệ sinh thiết bị, vệ sinh nhà máy...
Nước được lấy từ sông bơm lên và được sử dụng sau khi qua hệ thống xử lý nước của nhà
máy. Nước thải của nhà máy sau khi được xử lý sẽ được thốt ra ngồi theo hệ thống thốt
nước của nhà máy. Hệ thống thoát nước và xử lý nước thải hồn chỉnh, đảm bảo khơng làm
ơ nhiễm mơi trường cũng như khơng để ngập móng tường, móng cột làm ảnh hưởng đến
kết cấu xây dựng.
Nguồn nước cung cấp cho nhà máy được lấy chủ yếu từ sông Ly Ly nên phải được
xử lý trước khi đưa vào sử dụng [3].
Biện pháp xử lý nước trong nhà máy:
- Nước qua xử lý lắng, lọc và làm mềm nước (làm giảm hàm lượng ion Ca2+ và
Mg2+ đưa về mức tiêu chuẩn).
- 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. Vấn đề thoát nước
Nước thải trong nhà máy sản xuất mía đường thường là nguồn gây ơ nhiễm mơi
trường, vì đây chính là mơi trường rất thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Do vậy nhà máy
phải có hệ thống xử lý nước thải để xử lý các phế phẩm hữu cơ thải ra trong quá trình chế
biến, nước sau khi xử lý được thải ra hệ thống thoát nước của nhà máy đồng thời tận dụng
những hệ thống cống thốt nước của xí nghiệp lân cận hay của khu công nghiệp [6].
1.9. Giao thông vận tải
Nhà máy được xây dựng ở KCN Đông Quế Sơn, thuộc địa phận xã Hương An, huyện
Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam, nằm sát với quốc lộ 1A, cách Tam Kỳ 30 km về phía Tây Bắc,
cách thành phố Đà Nẵng 32 km về phía Tây Nam. Với hệ thống giao thông nông thôn trong
vùng khá tốt cùng vị trí địa lý thuận là lợi thế rất lớn của nhà máy, tạo điều kiện cho việc
lưu chuyển và cung ứng hàng hóa, từ đó có thể giảm được chi phí vận chuyển [3].
1.10. Nguồn cung cấp nhân cơng
Xã Hương An là đô thị loại V trực thuộc huyện Quế Sơn theo Quyết định số 4703/QĐUBND ngày 29.12.2016 của UBND tỉnh Quảng Nam với dân số đông, lượng lao động phổ
SVTH: Võ Thị Phương Uyên

GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh

4


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vơi năng suất 4340 tấn mía/ngày

thơng lớn [7]. Với mục tiêu tổng quát là phát triển huyện Quế Sơn cơ bản trở thành huyện

có nền kinh tế phát triển hiệu quả và bền vững trên cơ sở đẩy mạnh phát triển công nghiệp,
thương mại - dịch vụ theo hướng CNH - HĐH nơng nghiệp, chính quyền địa phương xã đã
đẩy mạnh huy động nguồn lực, nâng cao trình độ lao động, nắm bắt ứng dụng khoa học
công nghệ. Bên cạnh đó, một bộ phận cơng nhân từng làm việc ở nhà máy đường tại Quế
Sơn cũ nên sẽ tiết kiệm được chi phí đào tạo [8].
Nhà máy sẽ được làm việc bởi đội ngũ cán bộ kỹ thuật, quản lý từ các trường đại
học Bách khoa Đà Nẵng, cao đẳng tại Đà Nẵng, Quảng Nam, Huế,… Đây là nơi đào tạo
các ngành Cơng nghệ Hóa thực phẩm, Điện kỹ thuật, Cơ khí, Cơng nghệ Mơi trường,.... uy
tín đảm bảo đội ngũ cán bộ, công nhân phục vụ nhà máy là những người đã qua đào tạo và
đủ nghiệp vụ lãnh đạo.
Ngồi ra, việc xây dựng nhà máy cịn giải quyết được vấn đề lao động tại địa phương,
tận dụng nguồn nguyên liệu tại chỗ,... Góp phần giảm được giá thành sản phẩm và tạo điều
kiện phát triển đất nước.
1.11. Tiêu thụ sản phẩm
Đường thô là sản phẩm được tiêu thụ rộng rãi ở thị trường trong tỉnh và các vùng lân
cận như Quảng Ngãi, Đà Nẵng,... Sản phẩm là nguyên liệu cho một số cơ sở sản xuất bánh
kẹo nhỏ tại địa phương, ở khu vực miền núi và vùng cao trong tỉnh thì sản phẩm này được
dùng nhiều. Ngồi ra đường thơ cịn cung cấp ngun liệu chủ yếu cho các nhà máy đường
tinh luyện trong nước.
Với những điều kiện đã biết, vùng có cự ly vận chuyển khá gần, cơ sở hạ tầng được
quy hoạch, đầu tư tương đối đầy đủ, địa hình bằng phẳng thuận lợi cho việc vận chuyển
mía đầu vụ ép, có đội ngũ cán bộ quản lý, cán bộ kỹ thuật và nông dân trồng mía giàu kinh
nghiệm trong sản xuất và kinh doanh, việc xây dựng một nhà máy đường sản xuất đường
thô tại xã Hương An, huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam với năng suất 4340 tấn mía /ngày
là hồn tồn hợp lý, đồng thời giải quyết được việc làm cho người lao động, tận dung hết
tiềm năng tại khu vực này.

SVTH: Võ Thị Phương Uyên

GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh

5


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vơi năng suất 4340 tấn mía/ngày

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Ngun liệu mía
2.1.1. Nguồn gốc

Hình 2.1. Ngun liệu mía [9].
Cây mía có nguồn gốc từ Ấn Độ, là một lồi lau sậy hoang dại được thuần hóa trở
thành một trong những cây cơng nghiệp quan trọng trên thế giới. Chúng có thân to mập,
chia đốt, chứa nhiều đường, cao từ 2-5 m. Cây mía được trồng ở nhiều nước trên thế giới
trong vùng nhiệt đới và á nhiệt đới từ 35 độ vĩ Bắc đến 35 độ vĩ Nam, chiếm khoảng 60%
sản lượng đường chế biến hàng năm trên thế giới [10].
Trên thế giới, cây mía và củ cải đường là hai loại nguyên liệu quan trọng nhất của
ngành công nghiệp sản xuất đường. Còn ở nước ta, do đặc điểm khí hậu nên mía là nguyên
liệu duy nhất để sản xuất đường ăn.
2.1.2. Tính chất và thành phần của mía, nước mía
Mía là nguyên liệu để chế biến đường, quá 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… Có thể chia thành phần trong mía gồm đường sacaroza và chất khơng đường.
Đường sacaroza là thành phần quan trọng nhất của mía, là sản phẩm của công nghệ sản
xuất đường.

SVTH: Võ Thị Phương Uyên

GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh

6


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vơi năng suất 4340 tấn mía/ngày

Bảng 2.1. Thành phần hóa học của cây mía và nước mía [11].
Nước

70 – 75%

Thành

Đường

9 – 15%

phần của
mía

Xơ

10 – 16%

Đường khử

0,01 – 2%

Chất khơng đường khác

1 – 3%

Phần đường

75 – 92%

Sacaroza

70 – 88%

Glucoza

2 – 4%

Fructoza

2 – 4%

Các loại muối

3,0 – 7,5%

Muối axit vô cơ

1,5 – 4,5%

Muối axit hữu cơ

1,0 – 3,0%

Axit hữu cơ tự do

0,5 – 2,5%

Thành
phần nước
mía (chất
rắn hịa
tan: 100%)

Chất
khơng

Albumin

0,5 – 0,6%

Tinh bột

0,001 – 0,050%

đường

Chất keo

0,3 – 0,6%

hữu
cơ

khác

Chất béo, sáp mía

0,05 – 0,15%

Chất khơng đường
chưa xác định

3 – 5%

2.1.3. Đường sacaroza
• Cơng thức cấu tạo

Hình 2.2. Cơng thức cấu tạo của saccaroza [12].
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. Trọng lượng phân tử của saccaroza là 342,30.
SVTH: Võ Thị Phương Uyên

GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh

7


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vơi năng suất 4340 tấn mía/ngày

Tính chất lý học
Tinh thể đường sacaroza thuộc hệ đơn tà, trong suốt, không màu. Tỉ trọng 1,5878.
Nhiệt độ nóng chảy 186-188 0C.

Độ hịa tan: Đường rất dễ hòa tan trong nước. Độ hòa tan tăng theo nhiệt độ tăng và
phụ thuộc vào chất không đường có trong dung dịch đường.
Đường sacaroza khơng hịa tan trong dầu hỏa, cloroform, CCl4, CS2, benzen, tecpen,
ancol và glixerin khan; hòa tan giới hạn trong anilin, piridin, etyl axetat, amyl axetat,
phenol và NH3.
Độ nhớt: độ nhớt dung dịch đường tăng theo chiều tăng nồng độ và giảm theo chiều
tăng nhiệt 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
Đường sacaroza bị chuyển hóa làm giảm lượng đường trong dung dịch giảm hiệu suất
thu hồi.
− Tác dụng của kiềm
Phân tử đường sacaroza khơng có nhóm hydroxyl glucozit nên khơng có tính khử. 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 trong mơi trường này 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+ OHHOH + NaC12H21O11
Ở môi trường kiềm lỗng và dung dịch đường lạnh hầu như khơng có tác dụng. Nếu
kiềm đặc và ở nhiệt độ thấp, đường cũng bị phân giải. 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 hố thành glucoza và
fructoza. Sau đó dưới tác dụng của phức hệ enzym, glucoza và fructoza sẽ chuyển hoá thành

ancol và CO2 [12].

SVTH: Võ Thị Phương Uyên

GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh

8


Thiết kế nhà máy sản xuất đường thô phương pháp vơi năng suất 4340 tấn mía/ngày

2.2. Cơ sở lý thuyết trong q trình nấu đường
2.2.1. Q trình lấy nước mía ra khỏi cây mía
Hiện nay trong cơng nghiệp đường người ta sử dụng hai phương pháp để lấy nước
mía ra khỏi cây mía:
- 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.
- Phương pháp khuếch tán: lấy nước mía bằng phương pháp khuếch tán cho hiệu suất
cao, giảm chi phí đầu tư cho thiết bị, cho hiệu quả kinh tế cao. Phương pháp này chủ yếu
được áp dụng nhiều ở những nước công nghệ sản xuất cao, tiên tiến, đội ngũ cơng nhân có
trình độ kĩ thuật cao, thao tác giỏi. 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
chẳng hạn chỉ cách nhau một màng mỏng, tự trao đổi với nhau bằng thẩm thấu xuyên qua
màng mỏng ấy. Có 2 hệ khuếch tán chủ yếu:
+ 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.
+ Khuếch tán bã: Sau khi 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 vì chỉ cần khuếch tán 30% tổng lượng đường
có trong mía.
2.2.2. Q trình làm sạch nước mía
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 nước mía.
Cơ sở lý thuyết của làm sạch nước mía:
Tác dụng của pH:
Việc thay đổi pH có các tác dụng sau:
- 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
SVTH: Võ Thị Phương Uyên

GVHD: PGS.TS. Trương Thị Minh Hạnh

9