Tình hình hoạt động tại nhà máy đường KCP

tải đưa vào Dao chặt mía, Dao băm mía, chặt và xé nhỏ mía thành bã, và sau đó được đưa lên Búa đập nhằm phá vỡ cấu trúc cây mía. Mía sau khi qua búa đập được đưa vào hệ thống 05 Máy ép để ép lấy nước mía. Các máy ép từ che ép 1 đến che ép 4 đều có bố trí hệ thống nước mía của che ép trước đó để thẩm thấu nhằm trích ly đường trong các tế bào mía, riêng che ép 5 bố trí nước nóng thẩm thấu. Nước mía sau khi ép gọi là nước mía hỗn hợp, sau đó qua công đoạn hóa chế và nấu đường thô. Bã mía sau khi ép kiệt đạt độ ẩm dưới 50%, Pol bã = 1,8 đến 2, được băng tải bã đưa qua lò hơi đốt lấy hơi, hơi quá nhiệt đưa qua tuabin quay máy phát điện phục vụ cho các quá trình tiếp theo. 2. Công đoạn hóa chế Nước mía hỗn hợp được bơm vào thùng định lượng, tại đây nước mía được bổ sung phốtphát, sau đó gia nhiệt lần 1 đến 700C nhằm tạo điều kiện cho các chất trong nước mía phản ứng với vôi tạo kết tủa CaCO3, Ca3(PO4)3, CaSO4… đồng thời tiêu diệt vi khuẩn tránh chuyễn hóa đường Sac. Sau đó nước mía được gia vôi và đưa qua gia nhiệt 2 đến 1050C sau đó đưa vào thiết bị lắng. Tại thiết bị lắng có bổ sung chất trợ lắng Magnafloc LT 27. Tại đây được tách thành 2 phần: Nước mía trong được đưa đi gia nhiệt Nước mía bùn cho vào thiết bị lọc bùn, nước mía được lọc trong và trở về thùng nước mía trong, bùn thải ra ngoài làm phân vi sinh. Nước mía trong được gia nhiệt lần 3 rồi vào hệ thống bốc hơi, gồm nhiều nồi bốc hơi. Tại đây nước mía được cô đặc đến nồng độ 60 – 65 Brix thành mật chè để đưa vào nấu đường. 3. Công đoạn nấu đường thô Nấu thô được chia thành 03 hệ: A, B, C theo quy trình Nấu – Trợ tinh – Ly tâm. Mật chè, mật loãng A, đường B, đường C hồi dung đưa vào nấu A. Mât đặc A, mật loãng C hồi dung đưa vào nấu B Mật B,mật loãng c đưa đi nấu C Sản phẩm đường A chính là đường thô. Mật C là mật cuối cùng được bơm qua bồn chứa mật rỉ bán cho các đơn vị khác sử dụng nấu cồn, sản xuất mỳ chính… 4. Tinh chế và nấu đường tinh luyện Đường thô là sản phẩm trung gian và là nguyên liệu của nhà máy đường tinh luyện, được hồi dung thành dung dịch và được bơm vào thùng phản ứng. Tại bồn phản ứng, sữa vôi, H3PO4, Talofloc được đưa vào nhằm tách cặn và tẩy trắng. Cặn bùn được đưa qua thiết bị lắng Talo, nước đường trong đưa sang thiết bị trao đổi ion bằng resin hoạt tính nhằm loại bỏ chất màu làm đường trắng hơn. Dung dịch đường trắng được đưa vào hệ thống nấu đường 03 hệ R1, R2, R3 qua các công đoạn nấu, trợ tinh, ly tâm. Đường sau khi ly tâm qua thiết bị sấy đến độ ẩm yêu cầu được đưa sang sàng phân loại hạt. Sau đó được cân, đóng bao và bảo quản. Đây là quy trình công nghệ tiên tiến, sản phẩm đường có chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của các nhà máy nước giải khát, sữa đặc có đường. Đặc biệt để tẩy trắng nước mía, công nghệ này không sử đụng lưu huỳnh để đốt sinh khí SO2 gây ô nhiểm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe… PHẦN 3. QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT TẠI NHÀ MÁY CHƯƠNG 1: ÉP MÍA Mục đích :Phá vỡ cấu trúc tế bào của thân cây mía để lấy hết lượng đường trong thân cây mía rồi đem đi xử lý. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất : Nước thẩm thấu Băng tải bã Lò hơi 1, 2 Bả mía thừa Lọc sàn cong Bã vụn Nước mía hỗn hợp Máy ép 5 Máy ép 4 Máy ép 3 Máy ép 2 Máy ép 1 Búa đập Dao băm mía Dao chặt mía Băng tải mía Bàn lùa mía Cân mía Mía Hóa chế Hình 6. Quy trình công nghệ làm sạch, ép mía Thuyết minh quy trình công nghệ : Mía được chở đến nhà máy bằng xe tải 15 – 20 tấn, chia thành 02 bành, mỗi bành mía dưới 10 tấn và được bố trí các sợi cáp để móc cẩu mía xuống bãi hoặc đưa vào bàn lùa mía để ép. Mía từ bàn lùa qua Dao Khỏa bằng mía trước khi rơi xuống băng tải. Mía được băng tải đưa vào Dao chặt mía, Dao băm mía, chặt và xé nhỏ mía thành bã, và sau đó được đưa lên Búa đập nhằm phá vỡ cấu trúc cây mía. Mía sau khi qua búa đập được đưa vào hệ thống 05 Máy ép để ép lấy nước mía. Các máy ép từ che ép 1 đến che ép 4 đều có bố trí hệ thống nước mía của che ép trước đó để thẩm thấu nhằm trích ly đường trong các tế bào mía, riêng che ép 5 bố trí nước nóng thẩm thấu. Nước mía sau khi ép gọi là nước mía hỗn hợp, sau đó qua công đoạn hóa chế và nấu đường thô. Bã mía sau khi ép kiệt đạt độ ẩm dưới 50%, Pol bã = 1,8 đến 2, được băng tải bã đưa qua lò hơi đốt lấy hơi, hơi quá nhiệt đưa qua tuabin quay máy phát điện phục vụ cho các quá trình tiếp theo. * Phương pháp ép ướt Phương pháp ép thẩm thấu kép Đây là phương pháp có dùng nước mía pha loãng làm nước thẩm thấu. Đối với phương pháp này, nước nóng được phun vào bã khi ra khỏi miệng ép của máy ép thứ 4, nước mía loãng ép ra từ máy 4 và số 5 được bơm trở lại làm nước thẩm thấu cho bã ra khỏi máy ép thứ 2, nước mía loãng ép ra từ máy ép thứ 3 được bơm trở lại làm nước thẩm thấu cho bã ra ở máy ép thứ nhất. Nước mía lấy ra từ máy 1 và máy 2 được tập trung lại thành nước mía hỗn hợp. * Nhiệt độ nước tưới + nhiệt độ nước tưới thường 55-65oC + nguồn nước tưới thường lấy nước ngưng tụ ở các nồi bốc hơi cuối + nhiệt độ nước tưới thấp <50oC * Áp suất nước thẩm thấu Áp suất càng cao càng tốt, nước thẩm thấu sẽ ngấm xuống đến lớp bã dưới cùng. Nhưng cũng tuỳ theo độ dày mỏng của lớp mía, nếu lớp mía dày dùng áp suất cao, lớp mía mỏng dùng áp suất thấp; thường áp suất thẩm thấu 2-3kg/cm2 . Thiết bị làm sạch, ép mía Cần cẩu: Cần cẩu được dùng để cẩu mía từ trên xe xuống bãi hoặc lên bàn lùa để đi ép. Tải trọng làm việc của cần cẩu tối đa là 10 tấn. Hiện nhà máy có 4 cần cẩu làm việc luân phiên. Hệ thống cẩu gồm 2 cần cẩu chạy trên hai thanh ray dọc theo chiều dài nhà cẩu (nhà cẩu song song với bàn lùa), do đó cẩu hoạt động được tại mọi vị trí trong nhà cẩu, thuận lợi cho việc bốc dỡ giải phóng phương tiện vận chuyển đồng thời sắp xếp mía vào bãi dự trữ cũng như cẩu mía đưa đến 2 bục xả (bàn lùa), mía từ đây đưa xuống băng tài và chuyển vào bộ phận xử lý. Máy băm mía, chặt mía : Tác dụng: Phá vỡ cấu trúc vỏ, thân cây mía, tế bào mía, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ép lấy nước mía và quá trình thẩm thấu, nâng cao mật độ của mía trên băng tải. Nâng cao năng suất ép nhờ tạo thành một lớp mía dày, đồng đều, khi ép không bị trượt bị nghẽn. Nâng cao hiệu suất ép do mía đã được phá vỡ các tế bào thành mảnh, sợi nhỏ. Lực ép phân bố đồng đều trên mọi điểm. Thông số Gồm 3 dao chặt: dao chặt 1, dao chặt 2, dao chặt 3 . Dao chặt 1 : công suất 250HP (ngựa) Dao chặt 2 : công suất 300HP (ngựa) Dao chặt 3 : gồm 2 môtơ : công suất 150HP (ngựa) và công suất khoảng 200 - 250HP (ngựa) Tốc độ mỗi dao chặt là như nhau 400 – 600 vòng/phút. . Tua bin búa đập: Tác dụng : làm nát cấu trúc của cây mía, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ép mía được dễ dàng. Thông số của tua bin búa đập : Hiệu : APE BELL – INDIA Công suất : 1500 BHP Kiểu hộp số : GN3 Hơi vào : 42kg/cm2. Hơi ra : 1.5kg/cm2 Hiệu hộp số : WalChand Nagar – INDIA Tỉ lệ tốc độ hộp số : 4000 :800 Thông số vận hành : Tốc độ : 4000 vòng/phút Áp suất hơi vào : 42kg/cm2. Nhiệt độ hơi vào : 4000C Áp suất có tải : ≤ 30 kg/cm2 Áp suất hơi ra : 1.5 kg/cm2 Nhiệt độ hơi ra : 2500 Tốc độ dừng tuabin quá tải 5500 vòng/phút Áp suất dầu bôi trơn hộp số và tuabin 1 - 1.5 kg/cm2 Áp suất dầu bôi trơn tối thiểu 0.8 kg/cm2 Áp suất dầu bôi trơn các ổ bi búa đập 1 kg/cm2 4.4. Máy ép mía: - Mục đích: Tách lượng mía có trong cây mía đến mức tối đa cho phép. Đạt hiệu suất và năng suất cao nhất. - Số lượng máy ép trong hệ thống ép: Gồm 5 máy: 1,2,3,4,5. Thông số : Hiệu : KCP.LTD, INDIA Loại : bệ đầu nghiêng Kích cỡ : 850 × 1700 Công suất : 500 KW truyền động lực mỗi máy ép. Thông số vận hành : Tốc độ ép : 4.5 - 5 vòng/phút Áp suất ép thủy lực : 180 kg/cm2 Nhiệt độ ổ bi : ≤ 450 Hệ thống bôi trơn trung tâm : vận hành tự động Độ năng của lỗ ép đỉnh : 20 mm Nước thẩm thấu : nước nóng khoảng 650C Chỉ số dự phòng : ≥ 80 % Pol bã mía : ≤ 2% Độ ẩm bã mía : ≤50% Momen / Áp suất truyền động thủy lực Flender : 180 – 200 bar Tải trọng : 300 – 350 KW Nhiệt độ dầu : tối đa 550C Áp suất dầu : 10 – 12 bar CHƯƠNG 2: HÓA CHẾ DUNG DỊCH SAU KHI ÉP (GIA NHIỆT, GIA VÔI, LÀM SẠCH VÀ BỐC HƠI) Mục đích Dùng phản ứng hóa học để kết tủa các tạp chất hoặc lợi dụng tác dụng hấp phụ kéo theo các chất của các chất kết tủa hay có thể làm ngưng kết các thể keo trong nước nóng để các chất trạng thái rắn hay có tỉ trọng khác với nước mía rồi sau này loại đi bằng cách lắng, lọc… Nước mía trong được đem đi cô đặc để đạt nồng độ yêu cầu để đem đi nấu đường thô. Sơ đồ quy trình công nghệ : Nước mía trong Bốc hơi Gia nhiệt 3 Lắng trong ( lắng chìm) Gia nhiệt 2 Gia vôi Gia nhiệt 1 Nước mía thô Định lượng Nước mía hỗn hợp Bùn mía Lọc bùn t0 = 70 – 75 0C t0 = 100 – 105 0C t0 = 110 –115 0C Nước mía bùn Mật chè(syrô) Hình 7. Quy trình công nghệ hóa chế 3. Thuyết minh quy trình Nước mía hỗn hợp được bơm vào thùng định lượng, bổ sung phốtphat vào nước mía, gia nhiệt lần một lên nhiệt độ 700C, nhằm tạo điều kiện cho các chất trong nước mía phản ứng với vôi tạo ra các kết tủa cacbonat và photphat, đồng thời tiêu diệt vi khuẩn tránh chuyển hóa đường sac, sau đó nước mía được gia vôi và đưa qua gia nhiệt 2 đến nhiệt độ 1050C, trước khi váo thiết bị lắng. Tại thiết bị lắng có bổ sung chất trợ lắng Magnafloc LT 27, nước mía được tách thành 2 phần nước mía trong và nước mía bùn. Nước mía bùn cho vào thiết bị lọc bùn, nước mía được lọc trong cho trở lại thùng nước mía và bùn thải ra ngoài. Nước mía trong được gia nhiệt lần 3 rồi cho vào thiết bị bốc hơi, gồm nhiều nồi, được cô đặc đến nồng độ 60-65 Brix thành mật chè để nấu đường. Lắng: Là quá trình cơ học phân riêng một hỗn hợp không đồng nhất bằng trọng lực hoặc bằng li tâm. *Nguyên lí quá trình lắng trong nước mía: Nước mía ở trạng thái tĩnh, khi cho chất điện li vào tạo kết tủa cặn thì chúng sẽ chịu tác dụng của 2 lực - Trọng lực: kéo kết tủa đi xuống - Lực acsimet: đẩy kết tủa đi lên Khi trọng lực > lực acsimet thì kết tủa sẽ lắng xuống, tốc độ lắng phụ thuộc vào sự chênh lệch độ lớn của 2 lực, hay nói cách khác tốc độ lắng phụ thuộc vào chênh lệch về trọng lượng giữa chất rắn (cặn) và trọng lượng chất lỏng (nước mía). *Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng: - Khối lượng riêng của các hạt lắng - Nhiệt độ - pH b. Lọc Là quá trình phân riêng hỗn hợp khó lắng không đồng nhất qua lớp lọc. * Mục đích lọc nước mía: Tận dụng phần nước đường còn lại trong bùn lắng, và loại kết tủa (bùn) . * Nguyên lí: Dùng lớp lọc có nhiều lỗ để dung dịch có thể chui qua các lỗ nhỏ, bã được giữ lại trên lớp lọc, dung dịch chui qua lớp lọc dưới áp suất dư so với áp suất bên dưới vật ngăn. * Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc - Chất kết tủa - Áp lực lọc hoặc độ chân không - Độ dính và nhiệt độ lớp bùn c. Gia nhiệt : Nước mía hỗn hợp từ khâu ép được cho vào thùng định lượng . Tại đây nước mía được bổ sung Na3PO4 . Sau đó cho vào hai thiết bị gia nhiệt 1 để nâng nhiệt độ nước mía lên khoảng 65-70 oC , nhằm tạo điều kiện cho các chất trong nước mía phản ứng với vôi để tạo kết tủa CaCO3 , Ca3 (PO4 )2 ,CaSO4 …đồng thời còn để tiêu diệt vi khuẩn tránh chuyển hóa đường saccarozo . Sau đó nước mía được gia vôi đến pH = 7.1 -7.9 và được đưa qua ba thiết bị gia nhiệt 2, đến nhiệt độ khoảng 101-103 oC nhằm giảm độ nhớt của nước mía thuận lợi cho quá trình lắng trong tiếp theo và giúp các phản ứng hóa học tạo kết tủa xảy ra hoàn toàn. Nếu nhiệt độ quá cao sẽ làm nước mía sôi mạnh làm quá trình lắng xảy ra khó ,nếu nhiệt độ quá thấp thì không đạt được những tác dụng trên.Tại thiết bị lắng có bổ sung chất trợ lắng Magnafloc LT27,nước mía được tách thành 2 thành phần: nước mía trong và nước mía bùn + Nước mía bùn cho vào thiết bị lọc bùn , nước mía được lọc trong cho trở lại thùng nước mía trong và bùn thải ra ngoài làm phân vi sinh . + Nước mía trong cho vào thiết bị gia nhiệt 3 ,gia nhiệt đến nhiệt độ khoảng 115-120oC để chuẩn bị cho quá trình cô đặc tiếp theo.Nước mía sau khi ra khỏi gia nhiệt 3 đạt Brix =13 . d. bốc hơi ( cô đặc ) Nước chè được bơm vào hiệu 1 sau đó tự chảy sang các hiệu sau nhờ chênh lệch áp suất giữa các nồi. Hơi nước được dẫn vào thiết bị theo chiều từ dưới lên và đi bên ngoài các ống truyền nhiệt. Hơi thứ của nồi 1 hầu như không có các phân tử đường nên được sử dụng cho các quá trình: một phần được cấp cho gia nhiệt, một phần được dẫn trở về nồi hơi để tránh quá trình sụp áp cho nồi hơi và một phần được dùng để làm hơi cấp cho hiệu 2.Lần lượt hơi thứ của hiệu 2 được dùng làm hơi cấp cho hiệu 3.hơi thứ của hiệu 3 chứa nhiều phân tử đường nên trước khi làm hơi cấp cho hiệu 4 thì nó được dẫn qua thiết bị thu hồi đường và cuối cùng hơi thứ của hiệu 4 được dùng làm hơi cấp cho hiệu 5 .Hơi thứ của hiệu 5 được dẫn qua thiết bị paromet ngưng tụ tạo lực hút chân không cho hiệu 5 .Nước ngưng tụ này được dùng cho ép mía và rửa đường.Trong quá trình cô đặc, nước chè được hút từ hiệu này qua hiệu khác nhờ sự chênh lệch áp suất giữa các hiệu.Ở bình cuối là cô đặc áp suất chân không.Hiệu cuối cùng của quá trình cô đặc ta thu được sirô có Brix=60-65. Các thông số quá trình và thiết bị Thông số của khu vực lắng và lọc chân không Thông số đầu vào : Brix của nước mía đã xử lý : Nhiệt độ của nước mía đã xử lý : 101 – 103 0C pH của nước mía đã xử lý : 7,1 – 7,9 Thông số đầu ra : thiết bị lắng : Brix của nước mía trong : Nhiệt độ của nước mía trong : 96 – 98 0C pH của nước mía trong : 6,8 – 7,4 nước mía trong phải vàng sáng không đục thiết bị lọc chân không Pol của bùn : Độ ẩm của bã bùn : 75% Thiết bị lắng có cánh khuấy Năng suất: 4100(HL) Số ngăn: 4 Đường kính: 9140 mm Chiều cao: 7310 mm; Máy lọc bùn mía Đường kính: 4267mm Chiều dài : 6096 mm Số lượng lưới : 48 lưới Chiều rộng lưới : 550 mm Chiều dài lưới : 3030 mm Gia nhiệt nước mía: nước mía sau khi lọc được đưa vào thiết bị đun nóng để gia nhiệt Thông số khu vực gia nhiệt, gia vôi và bốc hơi Thông số đi vào : Nhiệt độ hơi xả : 115 – 1300C Áp lực hơi : 0,5 – 1 kg/cm2 Brix của nước mía vào : Nhiệt độ của nước mía vào : 110 – 1150C Thông số đi ra : Chân không bốc hơi hiệu cuối : 650 – 680 mmHg Brix của syrô : pH của syrô : 6,4 – 6,7 Thông số của thiết bị gia nhiệt, gia vôi Thiết bị gia nhiệt 1 và 2 Loại thiết bị : ống chùm Cấu tạo : vỏ ngoài là hình trụ đứng. Hai đầu là hai nắp đóng mở nhờ gông,ghi và khóa. Ở giữa hai nắp và tấm gắn ống chùm là các ngăn phân phối được sắp xếp tạo thành đường thông. Bên trong chia làm 8 ngăn, mặt trên chia làm 9 ngăn, mặt dưới chia làm 8 ngăn được bố trí so le nhau, mỗi ngăn có 22 ống. Thông số của thiết bị Thiết bị gia nhiệt 1( thiết bị gia nhiệt nước mía thô) Xuất sứ : CT KCP-Ấn Độ. Số lượng: 2 cái Bề mặt truyền nhiệt: 170 m2 Số lượng ống: 336 ống Đường kính ngoài ống: 45 mm Chiều dài ống: 4mm Số lượng lần trải qua: 24 Số ống/lần trải qua : 14 Thiết bị gia nhiệt 2 ( thiết bị đun nóng nước mía – gia vôi ) Sản xuất: CT KCP - Ấn Độ Số lượng: 3 cái Số lượng ống : 448 ống Bề mặt truyền nhiệt: 240 m2 Đường kính ngoài ống: 45mm Chiều dài ống: 4m Số lượng lần trải qua: 28 Số ống /trải qua: 16 Chiều các lưu thể đi trong thiết bị gia nhiệt Hơi đốt được đưa từ dưới lên, từ cửa dẫn hơi vào buồng hơi, hơi đốt đi ngoài đường ống truyền nhiệt. Nước mía được đưa vào trong ống truyền nhiệt nhờ ống dẫn từ trên xuống. Nước mía sẽ đi theo hướng của các tấm ngăn, có bao nhiêu tấm ngăn thì nước mía sẽ thay đổi hướng bấy nhiêu lần, nhằm tăng chiều dài hướng đi, tăng diện tích tiếp xúc nhằm tăng khả năng truyền nhiệt. Thiết bị gia nhiệt 3( thiết bị đun nóng nước mía trong) Loại thiết bị : thiết bị đun nóng dạng tấm Xuất xứ : công ty ALFA LAVAL – Ấn Độ Số lượng : 01 cái Bề mặt truyền nhiệt: 1000m2 Kích cỡ : 920 ×1200 mm Thiết bị gia vôi Vôi bơm từ bể chứa vôi lên thùng chứa, nước mía sau khi gia nhiệt ở thiết bị gia nhiệt 1 cũng theo đường ống xuống thùng chứa. Sau đó nước mía và vôi theo đường ống xuống thiết bị gia vôi. Thông số thiết bị gia vôi nước mía : Xuât xứ : công ty KCP - Ấn Độ Năng suất : 210 HL Đường kính : 3000mm Chiều cao toàn bộ : 5100mm Chiều cao hình trụ : 4500mm Hệ thống cấp nhiệt cho gia nhiệt, gia vôi : Dòng hơi để gia nhiệt nước mía lấy từ hơi thứ của bốc hơi, và hơi sống từ lò hơi. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình trao đổi nhiệt - Hơi cấp của thiết bị gia nhiệt. - Cặn đóng trong thành ống của thiết bị gia nhiệt. - Lượng nước mía * Cặn bám vào bề mặt truyền nhiệt - Tác hại: Cặn bám vào thành ống làm quá trình trao đổi nhiệt giảm đi nên lượng nước mía được gia nhiệt trong mỗi lần đi qua là thấp. - Cách khắc phục: Đặt các thiết bị song song để khi cần thiết ta tách ra để sữa chữa. Nấu sôđa để tạo các chất tách cặn ra khỏi thành thiết bị, nếu tạp chất cứng quá thì dùng chổi xoay. Thông số của thiết bị bốc hơi Nước mía trong Syrô Semi Kestner A (SK.A) 1800m2 Falling Firm Evaporator (F.F.E) Semi Kestner B (SK.B) 1600m2 EVAR 900m2 EVAR 700m2 EVAR 800m2 EVAR 500m2 hoặc hoặc Hình 8. Quy trình công nghệ cô đặc ( bốc hơi) Các thông số của thiết bị bốc hơi Semi Kestner A và B Xuất xứ : CTy KCP Ấn Độ Bề mặt truyền nhiệt: 1600m2 Số lượng ống : 2390 ống Chiều dài ống: 5000mm Đường kính trong ống: 43,6mm Đường kính ngoài ống: 45mm Thiết bị cô đặc( bốc hơi) kiểu tuần hoàn trung tâm Thiết bị bốc hơi (900m2) Xuất xứ : công ty KCP - Ấn Độ Bề mặt truyền nhiệt : 900 m2 Chiều dài ống : 2000 mm Số ống : 3390 ống Đường kính trong ống : 43,6mm Đường kính ngoài ống : 45mm Nhiệt độ: 1040C Áp suất : 0 Thiết bị bốc hơi( 700m2) Xuất xứ : công ty KCP – Ấn Độ Bề mặt truyền nhiệt: 700 m2 Lượng ống : 2618 ống Chiều dài ống:2000 mm Đường kính ngoài : 45 mm Đường kính trong : 43,6 mm Nhiệt độ : 950C Áp suất :150 KG/cm2 Thiết bị bốc hơi( 800m2) Xuất xứ : công ty KCP – Ấn Độ Bề mặt truyền nhiệt : 800 m2 Lượng ống : 2992 ống Chiều dài ống :2000 mm Đường kính trong : 43,6 mm Đường kính ngoài : 45 mm Áp suất làm việc : 300 KG/cm2 Nhiệt độ : 850C Thiết bị bốc hơi( 500m2) Xuất xứ : công ty KCP – Ấn Độ Bề mặt truyền nhiệt : 500 m2 Lượng ống : 1870 ống Chiều dài ống : 2000 mm Đường kính trong : 43,6 mm Đường kính ngoài : 45 mm Áp suất làm việc : 680 KG/cm2 Nhiệt độ : 750C CHƯƠNG 3 : NẤU ĐƯỜNG THÔ, TRỢ TINH, LY TÂM Mục đích Mục đích của nấu đường là tách nước từ mật chè đưa dung dịch đến trạng thái quá bảo hòa từ đó làm xuất hiện những tinh thể đường. Sản phẩm của quá trình nấu đường gọi là đường non gồm có tinh thể đường và mật cái. Sơ đồ quy trình công nghệ : Đường hồi dung Mật rỉ Đường C Mật loãng C Ly tâm C Trợ tinh C Nấu C Đường B Mật B Ly tâm B Trợ tinh B Nấu B Mật đặc Đường A (thô ) Mật loãng A Ly tâm A Trợ tinh A Nấu A Mật chè khởi giống Hình 9. Quy trình công nghệ nấu đường thô Thuyết minh quy trình công nghệ Nấu đường thô : được chia thành 03 hệ: A, B, C theo quy trình Nấu – Trợ tinh – Ly tâm. Mật chè, mật loãng A, đường B, đường C hồi dung đưa vào nấu A. Mật đặc A,mật loãng C đưa vào nấu B Mật B, mật loãng C đưa vào nấu C Sản phẩm đường A chính là đường thô. Mật C là mật cuối cùng được bơm qua bồn chứa mật rỉ bán cho các đơn vị khác sử dụng nấu cồn, sản xuất mỳ chính… Sản phẩm của quá trình nấu đường non 03 hệ A, B, C là đường cát A hay là đường thô và đường thô sẽ được đem đi tinh luyện để được sản phẩm là đường tinh luyện cao cấp. - Syrô từ quá trình bốc hơi được đưa vào 3 thùng chứa (thùng cao vị) cung cấp nguyên liệu nấu đường cho 2 nồi mẻ A. - Đường non nhả xuống các thùng trợ tinh, làm nguội tự nhiên để tăng hiệu suất kết tinh đường và thu hồi đường. - Trợ tinh xong đường non được xả xuống máng phân phối đến máy ly tâm phân mật, tách riêng đường và mật. * Các loại đường được phân thành 3 loại có thuần độ cao, trung bình và thấp, tương ứng với đường non A, B, C. Đường A: là đường thành phẩm, tinh thể sắc cạnh, trắng , sạch, có màu sáng óng ánh, hiệu suất kết tinh lớn. Nguyên liệu chính nấu đường non A là mật chè. Đường non A nấu đến nồng độ 93-950Bx thì nhả xuống. Thời gian nấu non A là 2-3h. Đường B: tinh thể đều và nhỏ hơn đường A, là sản phẩm trung gian của chế độ nấu đường 3 hệ. Nguyên liệu chính nấu đường non B là mật loãng C và mật nguyên A. Đường non B nấu đến nồng độ 96-980Bx thì nhả xuống. Thời gian nấu non B là 4-6h. Đường C: độ nguyên chất thấp, độ nhớt không cao nên kết tinh khó.Đường non C sau khi nấu có nồng độ 990Bx. Thời gian nấu non C là 8-10h. * Quá trình nấu đường gián đoạn: i. Cô đặc đầu: Là quá trình cô đặc dung dịch đến nồng độ cần thiết để chuẩn bị cho sự tạo thành tinh thể. Tuỳ theo phương pháp gây mầm mà ta khống chế dung dịch ở các nồng độ khác nhau. Trong giai đoạn này ta cô đặc ở độ chân không thấp (khoảng 600 – 620mmHg) để giảm nhiệt độ sôi dung dịch (với áp suất này nhiệt độ sôi của dung dịch khoảng 60 – 65oC) , và giảm sự phân huỷ đường. Mật chè cần phải được phủ kín tại bề mặt truyền nhiệt (của nồi nấu) để tránh hiện tượng cháy đường. ii. Sự tạo mầm tinh thể: Đây là thời điểm quan trọng của quá trình nấu đường, Nấu mật đến nồng độ quá bão hoà a = 1,2 – 1,3 sau đó thay đổi độ chân không đột ngột, hoặc cho một lượng mầm (bột đường) rất ít để kích thích sự xuất hiện tinh thể mới. Khống chế nồng độ nguyên liệu gốc sao cho độ quá bão hoà a = 1,05 – 1,15, sau đó cho một lượng mầm thích hợp vào. Ở độ quá bão hoà này không hoà tan mầm tinh thể và cũng không kích thích sự xuất hiện thêm mầm tinh thể mới, cho nên lượng đường mầm cho vào sẽ hấp thu lượng đường dư từ dung dịch và lớn lên. iii. Nuôi tinh thể: Khi dịch đường non có đủ số lượng tinh thể theo yêu cầu, nhanh chóng dùng nước nấu để làm giảm độ bão hào xuống đến a = 1,1 (nhằm không cho dịch đường non xuất hiện tinh thể mới). Nguyên tắc chung là nước nấu cho vào phải có nhiệt độ trong nồi nấu từ 3 – 5oC (để giữ nhiệt độ sôi trong nồi, tăng khả năng truyền nhiệt và trộn đều với đường non trong nồi). Trong giai đoạn nuôi tinh thể cần chú ý các vấn đề sau - Do tinh thể của dịch đường non vẫn còn nhỏ nên, diện tích kết tinh nhỏ, độ tinh khiết của mẫu dịch cao nên dễ sinh ra các tinh thể giả. Vì vậy ta cần chú ý khống chế nồng độ sao cho phù hợp với sự lớn lên của tinh thể. - Các tinh thể nhỏ nhưng số lượng tinh thể nhiều nên dễ xãy ra hiện tượng dính tinh thể. Vì vậy phải khống chế tốt độ chân không, áp lực buồng đốt sao cho quá trình đối lưu tốt, đồng thời cũng phòng ngừa sự xuất hiện tinh thể giả. iv. Cô đặc cuối: Khi tinh thể đạt đến kích thước quy định, ngừng nạp liệu, cô đặc đến nồng độ ra đường (tránh cô đặc nhanh vì có thể tạo thành tinh thể dại) * Dòng hơi được sử dụng thiết bị nấu đường: được lấy từ hơi thứ của quá trình bốc hơi. Lượng hơi nước ngưng tụ được trở lại lò hơi qua ống dẫn. b. Trợ tinh : * Mục đích và nguyên lý của trợ tinh + Mục đích: Do quá trình nấu giai đoạn cuối V thể tích lớn, độ nhớt lớn, đối lưu kém không thể tiến hành thời gian dài, làm tăng độ màu, giảm chất lượng đường thành phẩm, không có lợi về sử dụng thiết bị nên dùng phương pháp trợ tinh để tiếp tục kết tinh phần đường còn lại. Nguyên lý: Tiếp tục làm cho tinh thể kết tinh bằng cách làm lạnh đường non (1-1,50C/h) làm cho độ hòa tan của đường non giảm, nồng độ của dung dịch tăng lên, đường non đạt trạng thái quá bão hòa, tinh thể có khả năng hấp thụ thành phần đường và lớn lên, tăng hiệu suất thu hồi, giảm tổn thất. Nhờ sự khuấy trộn đều (0,36-0,5 vòng/phút) làm cho nồng độ. Nhiệt độ đồng đều trong khối đường non làm cho các hạt tinh thể lớn lên đồng đều. *Thời gian trợ tinh: Đường non A: 2-4h; Đường non B: 4-10h; Đường non C: 16-24h. Ly tâm Mục đích của ly tâm: Tách tinh thể đường ra khỏi mật cái bằng lực ly tâm trong các máy ly tâm với tốc độ cao; đảm bảo chất lượng sản phẩm và độ tinh khiết của mật. Nguyên lý ly tâm: Tách pha rắn (tinh thể đường) ra khỏi pha lỏng (mật cái) dựa trên nguyên lý lực ly tâm. Khi máy ly tâm làm quay đường cát (pha rắn) trong đường non tách rời khỏi mật cái (pha lỏng) là lợi dụng lực ly tâm. Mâm máy ly tâm quay sinh ra lực ly tâm làm cho mật quăng ra qua lưới bên thành máy, còn đường cát hạt to không lọt qua máy thì nằm lại. Các thông số của quá trình và thiết bị khu vực nấu đường thô:4.1. Các thông số quá trình Thông số của quá trình nấu đường non A Thông số đầu vào Áp lực hơi : 0,3 -0,5 kg/cm2 Chân không nồi nấu : 650 - 680 mmHg Thuần độ/Bx của giống B : ≥80/≥85 Thuần độ/Bx/pH của syrô : 75 -85 /≥ 50/ 6,4 -6,7 Thuần độ/Bx của mật A loãng :≥80/≥70 Thuần độ/Bx của mật hồi dung :≥88/60 -65 Thông số đầu ra Thuần độ /BX của đường non A : ≥80/≥90 Cỡ hạt : 0,6 -0,7 mm Hiệu suất : 50 -60% Lưu lượng syrô vào bình nấu : 3 -4 m3/h Thông số của quá trình nấu đường non B Thông số đầu vào Áp lực hơi : 0,3 -0,5 kg/cm2 Nhiệt độ buồng đốt nồi liên tục : 94 – 1000C Chân không nồi nấu : 650 - 680 mmHg Thuần độ/Bx của syrô : ≥5 – 85/ ≥50 Thuần độ/Bx của A nguyên đã điều tiết : ≥ 65/ ≥70 Thông số đầu ra Thuần độ /Bx của đường non B : ≥65/≥92 Hiệu suất kết tinh : 40 -50% Thông số của quá trình nấu đường non C Thông số đầu vào Áp lực hơi : 0,3 -0,5 kg/cm2 Nhiệt độ buồng đốt nồi liên tục : 94 – 1000C Chân không nồi nấu : 650 - 680 mmHg Thuần độ/Bx của A nguyên đã điều tiết : ≥ 65/ ≥70 Thuần độ/Bx của B nguyên đã điều tiết : ≥ 45/ ≥70 Thuần độ/Bx của C loãng : ≥ 58/ ≥70 Thông số đầu ra Thuần độ /Bx của đường non C : ≥48/≥97 Hiệu suất kết tinh : 40 -50% Thông số công nghệ ly tâm liên tục Thông số đầu vào Cho đường non C Brix : 97 BX Thuần độ : ≥ 48 Nhiệt độ vào: 50 - 52 0C Cho đường non B Brix : 92 BX Thuần độ : ≥ 65 Nhiệt độ vào: 60 - 65 0C Brix / thuần độ của mật rỉ : 88 - 90 Brix / 29 – 31 Các thông số của thiết bị a. nồi nấu gián đoạn và liên tục Nồi mẻ A: gồm 2 nồi, loại ống đứng Công suất : 60 tấn/mẻ Bề mặt truyền nhiệt : 277m2 Số lượng ống : 1062 ống Đường kính trong : 98mm Đường kính ngoài : 102mm Chiều dài ống : 900mm Tỉ lệ S/V : 6,50 Nhiệt độ trong nồi : 60-700C Áp suất chân không : 680mmHg Áp suất hơi nấu : 0,3-0,5 Kg/cm2 Nồi mẻ B: gồm 2 nồi, loại ống đứng Công suất : 40 tấn/mẻ Bề mặt truyền nhiệt : 187m2 Số lượng ống : 716 ống Đường kính trong : 98mm Đường kính ngoài : 102mm Tỉ lệ S/V : 6,50 Nhiệt độ trong nồi : 50-600C Áp suất chân không : 680mmHg Áp suất hơi nấu : 0,3-0,5 Kg/cm2 Nồi nấu liên tục A, B, C: ống truyền nhiệt nằm ngang, được chia làm 13 ngăn theo đường hình sin. Mức đường trong nồi không quá 75%. Tốc độ nạp liệu 44 m3/h. Trợ tinh Thiết bị trợ tinh: Gồm 8 thiết bị trợ tinh kiểu nằm ngang và thẳng đứng Thiết bị trợ tinh ngang sử dụng trong nấu đường non A,B Thiết bị trợ tinh đứng sử dụng trong nấu đường C Thiết bị trợ tinh đứng sử dụng ở giai đoạn cuối dùng để kết tinh hết lượng đường trong mật →giảm thất thoát đường. Thiết bị trợ tinh 1 : nấu đường non C Thiết bị trợ tinh 2,3 : nấu đường non B Thiết bị trợ tinh 4 : tạo giống và cung cấp giống cho nồi liên tục C Thiết bị trợ tinh 5 : tạo giống và cung cấp giống cho nồi liên tục B Thiết bị trợ tinh 6 : tạo giống và cung cấp giống cho nồi liên tục A Thiết bị trợ tinh 7,8 : nấu đường non A Thiết bị trợ tinh chân không (1, 2, 3, 7, 8): Công suất: 35 tấn Dài : 4800mm Đường kính: 2600mm Thiết bị trợ tinh giống (4, 5, 6): Công suất: 45 tấn Dài: 6324mm Rộng: 2300mm Cao: 1800mm Tổng chiều cao: 2800mm Ly tâm: Máy ly tâm gián đoạn: để ly tâm đường thô A: gồm 3 máy nhỏ và 1 máy lớn. * 3 máy nhỏ: Công suất : 1250Kg/mẻ Đường kính rỗ : 1370mm Chiều cao rỗ : 940mm Thể tích rỗ : 0,77m3 * 1 máy lớn: Công suất : 1750Kg/mẻ Đường kính rỗ : 1700mm Chiều cao rỗ : 940mm Thể tích rỗ : 0,77m3 Máy ly tâm liên tục: gồm 4 máy li tâm đường non B; 3 máy li tâm đường C lần 1; 2 máy li tâm đường C lần 2. Thông số của máy ly tâm liên tục CFW ( 9 máy ) Xuất xứ : công ty FCB – KCP - Ấn Độ Công suất : 4 - 6 tấn /giờ Tốc độ quay :2000 vòng /phút Góc : 300 Đường kính rổ : 1100mm Bề mặt lưới : 15170 cm2 Kích cỡ lưới : 0,06 × 2,2 mm Đường kính rỗ : 1100 mm CHƯƠNG 4 : TINH LUYỆN ĐƯỜNG THÔ Mục đích Tách hết cặn bẩn, nấu lại thành đường trắng chất lượng cao, nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường và xuất khẩu. Sơ đồ quy trình công nghệ Thuyết minh quy trình công nghệ Đường thô là sản phẩm trung gian và là nguyên liệu của nhà máy đường tinh luyện, được hồi dung thành dung dịch và được bơm vào thùng phản ứng. Tai bồn phản ứng, sữa vôi, H3PO4, Talofloc được đưa vào nhằm tách cặn và tẩy trắng. Cặn bùn được đưa qua thiết bị lọc bùn, nước đường trong đưa sang thiết bị trao đổi ion bằng resin hoạt tính nhằm loại bỏ chất màu làm đường trắng hơn. Dung dịch đường trắng được đưa vào hệ thống nấu đường 03 hệ R1, R2, R3 qua các công đoạn nấu, trợ tinh, ly tâm. Đường sau khi ly tâm qua thiết bị sấy đến độ ẩm yêu cầu được đưa sang sàng phân loại hạt. Sau đó được cân, đóng bao và bảo quản. Đây là quy trình công nghệ tiên tiến, sản phẩm đường có chất lượng cao đáp ứng nhu cầu của các nhà máy nước giải khát, sữa đặc có đường. Đặc biệt để tẩy trắng nước mía, công nghệ này không sử đụng lưu huỳnh để đốt sinh khí SO2 gây ô nhiểm môi trường, ảnh hưởng đến sức khỏe… Đường thô từ 4 máy ly tâm mẻ A đem hồi dung đến nhiệt độ 65-700C rồi tiếp tục gia nhiệt đến nhiệt độ 85-900C. Sau đó, hỗn hợp được đưa vào bồn phản ứng. Bồn phản ứng gồm có 3 ngăn. Ngăn 1: vôi, axit H3PO4 (300-350ppm/kl đường thô) và talofloc(chất tẩy màu, 200-300ppm/kl đường thô); pH=7-7,2 Ngăn 2: khuấy trộn hỗn hợp phản ứng Ngăn 3: cho chất trợ lắng taloflote(10-20ppm/kl đường thô) vào làm các tạp chất kết tủa lắng xuống hoàn toàn hơn. Lúc này, độ màu giảm từ 1000→500 Icumsa. Hỗn hợp từ ngăn 3 được bơm thiết bị lắng talo rồi qua lọc trao đổi ion. Nhờ than hoạt tính mà các chất kết tủa bị giữ lại. Lọc lần 1: 500→200 Icumsa Lọc lần 2: ≤200 Icumsa Nước ngọt Hồi dung Talofoc wax Dung dịch lắng Lắng Talo Bồn phản ứng H3PO4 Sữa vôi Đường thô Taloflote 100 Váng bọt Lọc bùn 3 cấp Váng bọt đường Lọc qua giấy thấm (DBF ) Trao đổi ion và tẩy màu Nấu đường tinh luyện Trợ tinh Bin đường R3 Bin đường R1 Kho đường Cân và đóng bao Bin đường R2 Sàng đường Sấy đường Ly tâm Hình 10. Quy trình công nghệ tinh luyện đường Dung dịch đường tinh luyện được đem đi nấu lại như sau: Nấu R1 Mật R3 Đường tinh luyện R3 Ly tâm R3 Trợ tinh R3 Nấu R3 Mật R2 Ly tâm R2 Trợ tinh R2 Ly tâm R1 Trợ tinh R1 Nấu R2 Đường tinh luyện R2 Đường tinh luyện R1 Mật R1 Hình 11. Quy trình công nghệ nấu đường tinh luyện 4. Các thông số của quá trình và thiết bị 4.1. Khu vực hóa chế - lắng trao đổi ion Thông số đầu vào ( Dung dịch đường chưa lắng ) Độ Brix : 60 -65 Thuần độ : ≥ 98 Nhiệt độ : 65 - 70 0C Độ pH : 6,4 - 6,7 Độ màu icumsa : ≤ 1000 IU Thông số đầu ra (Dung dịch đường đã lắng ) Độ Brix : 60 -65 Thuần độ : ≥ 98 Nhiệt độ : 85 - 90 0C Độ pH : 7,0 - 7,2 Độ màu icumsa : ≤ 500 IU 4.2. Hệ thống lọc tinh chế Thông số đầu vào Độ Brix : 60 -65 Thuần độ : ≥ 98 Nhiệt độ : 85 - 90 0C Độ pH : 7,0 -7,2 Độ màu icumsa : ≤ 500 IU Thông số đầu ra Độ Brix : 60 -65 Thuần độ : ≥ 98 Nhiệt độ : 80 - 85 0C Độ pH : 7,0 -7,2 Độ màu icumsa : ≤ 500 IU 4.3. Hệ thống trao đổi ion dung dịch đường sau lắng Thông số đầu vào: (dung dịch đường đã lọc ) Độ Brix : 60 -65 Thuần độ : ≥ 98 Nhiệt độ : 80 -85 0C Độ pH : 7,0 -7,2 Độ màu icumsa : ≤ 500 IU Thông số đầu ra : (dung dịch đường đã lọc ) Độ Brix : 60 -65 Thuần độ : ≥ 98 Nhiệt độ : 70 -75 0C Độ pH : 7,0 -7,5 Độ màu icumsa : ≤ 220 IU 4.4. Nấu đường - trợ tinh - ly tâm Thông số đầu vào: (dung dịch đường tinh khiết ) Độ Brix : 60 -65 Thuần độ : ≥ 98 Nhiệt độ : 70 -75 0C Độ pH : 7,0 -7,2 Độ màu icumsa : ≤ 220 IU Thông số đầu ra + Đường ẩm Độ ẩm : 0,5 - 1 % Nhiệt độ : 55 0C Năng suất :10 -20 tấn / h + Saccarozơ và độ màu icumsa Đường tinh luyện cao cấp : ≥99,9 %;≤15 IU Đường tinh luyện :≥99,8 %; ≤30 IU Đường kính trắng cao cấp : ≥99,7%;≤60 IU + Cỡ đường : 0,4 ; 0,6 ; 0,7 +Mật R3 về nhà đường thô : BX ≥70; IU ≤ 176 4.5. Sấy khô và đóng bao: a. sấy khô Nguyên lý sấy: Tách ẩm trên bề mặt tinh thể saccarozo, sau khi sấy khô phải làm nguội xuống nhiệt độ phòng để tạo điều kiện tốt cho viêc bảo quản sau này. Tác nhân sấy: Không khí nóng: sấy khô đường Không khí lạnh: làm nguội đường Thiết bị sấy: Máy sấy kiểu thùng quay. Thông số đầu vào : Đường tinh luyện ẩm Tỷ lệ cung cấp đường : 10 – 20 tấn Nhiệt độ đường vào : 55 0C Độ ẩm của đường vào : 0,5 – 1% Thông số đầu ra Đường tinh luyện các loại :TLCC, TL Đường kính trắng cao cấp : KTCC Được đóng gói 50kg trong bao PP+PE Năng suất 5000 – 6000 bao đường/ngày Đóng bao: Đường sau khi ly tâm qua thiết bị sấy đến độ ẩm yêu cầu, qua sang phân loại hạt và cho vào băng tải đến nơi cân, đóng bao sau đó chuyển vào kho thành phẩm. Hình 12. Đóng gói thành phẩm đường PHẦN 4: VỆ SINH, AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI VẤN ĐỀ VỀ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG TY CỔ PHẦN MÍA ĐƯỜNG KCP SƠN HÒA 1.Ô nhiễm không khí: Khí thải có thể làm ô nhiễm không khí , chủ yếu là khói thải của lò hơi. Lò hơi được thiết kế và dự trù đốt bã mía à chính, có thêm hệ thống đốt nhiên liệu phụ là dầu. Dầu là loại nhiên liệu phụ cho một nhà máy mía, chỉ được đốt rất ít trong những trường hợp đặc biệt như khi khởi động máy hoặc lúc sự cố thiếu bã, do đó khí thải thoát ra từ ống khói cao tối thiểu 45m vào không khí sẽ không đáng kể. 2.Tiếng ồn : Tiếng ồn trong một nhà máy đường do tất nhiều chủng loại thiết bị hoạt động gây ta. Tuy nhiên theo kinh nghiệm và truyền thống lâu đời về thiết dế chế tạo các loại máy này thì tiếng ồn gây ta được giới hạn thống nhất có thể chấp nhận, ngay như các máy gây tiếng ồn cao nhất là dao chặt , búa dập và turbo- phát điện cũng chỉ phát tiếng ồn không vượt khỏi trị số 70db. Kết luận nhà máy được xây dựng bằng các thiết bị không gây tiếng ồn vượt trị số 90 db theo tiêu chuẩn Việt Nam. 3. Xử lý chất thải : Trong nhà máy đường có 2 loại chất thải là bã bùn và bã mía. Bã bùn là bùn cặn thải ta từ các máy lọc bùn. Bùn này có thể dùng làm phân bón cho đồng ruộng và được chở ra khỏi nhà máy để phân phối cho việc làm phân bón nên cũng không gây ô nhiễm môi trường. Bã mía được dùng làm chất đốt cho lò hơi. 4.Xử lý nước thải : Đối với nước thải từ nhà máy đường, BOD là chỉ tiêu chủ yếu để đánh giá độ nhiễm bẩn của nước thải. BOD là thông số đo mức độ tiêu thụ ôxy bởi các vi sinh vật sống trong nước và được gọi là “NHU CẦU OXY SINH HÓA TOÀN PHẦN” hay NOS Tiêu chuẩn cho phép là 80 ppm Nước thải loại 1 : là nước thải ta từ các cột ngưng tụ tạo chân không của các thiết bị : giàn bốc hơi, nồi nấu đường, trống lọc bùn. Loại này có lưu lượng tất lớn, chiếm khoảng 93% toàn bộ lượng nước thải tương ứng 22.800 m3/ngày đêm, nhưng trị số BOD thường là thấp, dưới 30 ppm Nước thải loại 2 : bao gồm các nước làm nguội máy, có khối lượng 960 m3/ngày đêm. Tùy theo nguồn của khả năng nhiễm bẩn, nước thải loại 2 còn được chia ta nước làm nguội dầu và nước làm nguội đường Nước thải loại 2 do không tránh được những rò rỉ nhất định, nước làm nguội máy khi bị thải ra , đã bị nhiễm bẩn ,trị số BOD thông thường từ 100- 200ppm do đó cần phải được xử lý trước khi xả bỏ. Nước thải loại 3 : gồm tất cả các loại nước thải còn lại như nước thải còn lại như nước rửa vệ sinh ở các khu vực, nước xả đáy lò hơi, nước thải của phòng thí nghiệm, nước do rò rỉ đường ống, nước thải sinh hoạt... Nước thải loại 3 tuy có lưu lượng rất thấp , nhưng độ ô nhiễm cao, do đó cần phải được xử lý trước khi xả bỏ. BẢNG NIÊM YẾT CÔNG KHAI CÁC THÔNG TIN VỀ MÔI TRƯỜNG CỦA CÔNG TY TNHH CÔNG NGHIỆP KCP VIỆT NAM Tên dự án: Nhà máy đường KCP Sơn Hòa. Tên cơ quan doanh nghiệp chủ dự án: công ty TNHH công nghiệp KCP Việt Nam. Người đứng đầu cơ quan doanh nghiệp chủ dự án: K.V.S.R.SUBBAIAH Điện thoại liên lạc: 057.3661613. Fax:057.3661616. Email:kcpsonhoa@dng.vnn.vn Báo cáo đánh giá tác động của môi trường đã phê duyệt theo quyết định 2296 ngày 6 tháng 2 năm 2007 của UBND tỉnh Phú Yên. Quy mô sản xuất kinh doanh: Công suất 18000 tấn sản phẩm/tháng; 90000 tấn sản phẩm/năm Đầu ra Khu tinh luyện, hồi dung và phân tách đường Đầu vào Nhà ép tách nước mía Nhà đường thô nấu đường Công nghệ sản xuất tóm tắt các công đoạn từ nguyên liệu đến sản phẩm, có thể thể hiện theo sơ đồ sau: mía Đường tinh luyện Hình 13. Quá trình hình thành và phân tách đường Các loại nhiên liệu: sử dụng bã mía Nơi cung cấp nhiên liệu: tự cấp Các loại chất thải: Loại chất thải Thành phần chất thải Tải lượng kg/ngày Nồng độ chất thải trước khi xử lý(mg/m3) Nồng độ chất thải sau xử lý(mg/m3) Tiêu chuẩn áp dụng so sánh Nơi tiếp nhận Khu xung quanh cách 500m Khu sản xuất(lò hơi) TCVN 5939-2005 MÔI TRƯỜNG XUNG QUANH 01 Khí thải -bụi -CO2 -NO2 -SO2 11457 69564 1391 163,68 13264,2 805138,6 16099,6 1894,4 2.0 1.6 <2 <50 0.3 1.9 <0.002 0.034 TVVN 5945-2005 SÔNG BA 02 Nướcc thải pH 4,0-5,0 5,5-9,0 TVVN 5945-2005 COD 18750 2,5.104-7,5.104 1,5.104-7,0.104 BOD 43750 75200 2.104-5.104 Chất thải rắn lơ lửng 625000 đến 93750 12500-14500 5.104-10.104 03 Tổng nitơ 25000 đến 4375 29000-3500 2000-5000 Tổng photpho 1250 đến 3750 1500-5500 500-5000 Caliform 4350-6250×MPN/DAY 93.106MPN/DAY 35.104-50.10MNP/m3 Dầu và mỡ 2500-4375 3000-7500 2000 đến 5000 04 Chất thải rắn -tro và bã bùn -bã mía -Rác sinh hoạt 150000-200000 900000-1000000 125-150 -Làm phân vi sinh -chôn lấp và đốt *Quy trình công nghệ xử lý các loại chất thải: Khí thải: Tên công nghệ xử lý: wet serubber (lọc bụi hóa ẩm) Tóm tắt thuyết minh công nghệ: hệ thông xử lý bụi theo phương pháp lọc bụi hóa ẩm có tác dụng thẩm thấu tro bay từ khí thải của lò hơi. Khí thải thoát ra từ cửa hơi đi vào hệ thống này và xuyên qua đệm nước. Tại đây, tro bị hòa tan vào nước và di chuyển xuống phía dưới ket thu bụi. Các hạt không hòa tan nặng trong bể lắng sẽ chìm xuống đáy và nước sạch sẽ chảy qua bồn nước sạch, nước sạch này được tái sử dụng cho quá trình thẩm thấu. Các hạt không hòa tan nặng trong bể lắng sẽ được dẫn ra ngoài làm khô và trữ tại khu lưu trữ chất thải rắn. Nước thải: Tên công nghệ xử lý: hệ thống xử lý hiếu khí Tóm tắt thuyết minh công nghệ: nước thải từ nhà ép và lò hơi được dẫn qua hệ thống màng ngăn, thùng hủy dầu. Vôi được trộn vào bể trung hòa và khuấy đều trong máy khuấy. nước tổng hợp được lọc và lớp cặn bị loại bỏ chỉ còn lại trong thải ra song Các hạng mục của hệ thống xử lý: màng ngăn, hệ thống khử dầu, bể trung hòa, lắng lọc, hệ thống khử bùn, các hầm rút. Nơi tiếp nhận nước thải: sông Ba PHẦN RIÊNG : CÔNG ĐOẠN CÔ ĐẶC ( BỐC HƠI ) NƯỚC MÍA Mục đích và sơ đồ công đoạn cô đặc nước mía Mục đích Bốc hơi nước mía nhằm loại bớt lượng nước trong nước mía, đưa nước mía đến nồng độ syrô theo yêu cầu để đưa đi nấu đường thô. Bốc hơi nước mía có nồng độ ban đầu (khoảng 13 – 15oBx) đến nồng độ mật chè (khoảng 60 – 65oBx). Tuy nhiên nếu cô đặc nước mía tới nồng độ quá cao (>70oBx) sẽ xuất hiện các tinh thể đọng lại (trong đường ống và bơm), tăng độ nhớt gây khó khăn cho quá trình bơm đi nấu đường thô... Sơ đồ công nghệ : Nước mía trong Syrô Semi Kestner A (SK.A) 1800m2 Falling Firm Evaporator (F.F.E) Semi Kestner B (SK.B) 1600m2 EVAR 900m2 EVAR 700m2 EVAR 800m2 EVAR 500m2 hoặc hoặc Hình 14. Sơ đồ công nghệ cô đặc ( bốc hơi ) II. Thiết bị cô đặc : 1. Loại thiết bị: Là loại thiết bị bốc hơi dạng màng rơi (Falling Firm Evaporator), ống chùm thẳng đứng ( thiết bị cô đặc tuần hoàn trung tâm ), tuần hoàn ngoài ( Semi Kestner ). 2. Cấu tạo: a. Thiết bị cô đặc ống chùm thẳng đứng Đây là thiết bị dùng phổ biến trong các nhà máy đường. Diện tích đốt gồm những ống truyền nhiệt thẳng đứng, hơi đốt đi vào bộ phân dưới gọi là buồn đốt. Nước mía đi trong ống truyền nhiệt, còn hơi đi ngoài ống, khi cấp nhiệt hơi ngưng tụ thành nước và chúng được tháo ra ở đáy phòng đốt. Ở giữa buồn đốt là ống tuần hoàn (đường kính khoảng 250 – 500mm). Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa ống tuần hoàn và ống truyền nhiệt tạo nên sự đối lưu nhiệt trong thiết bị cô đặc. Thiết bị làm việc liên tục, nước mía trong không ngừng chảy vào và mật chè không ngừng chảy ra khỏi thiết bị cô đặc. Hơi thứ sau khi đi qua bộ phận thu hồi đường, theo ống dẫn đi cung cấp cho bộ phận khác, còn nước đường thu hồi thì chảy trở về thiết bị. Trên thân nồi cô đặc có lắp kính quan sát để nhận biết mức dung dịch, ngoài ra thiết bị còn gắn nhiệt kế, áp kế... Hình 15. Thiết bị cô đặt tuần hoàn trung tâm Hình 16. Thiết bị tách đường thất thoát theo hơi thứ (a. ly tâm; b. vách ngăn) b. Thiết bị cô đặc tuần hoàn ngoài Có cấu tạo tương tự như thiết bị cô đặc ống chùm thẳng đứng, tuy nhiên ống truyền nhiệt dài hơn dài hơn. Phía trong ống tuần hoàn có lắp chiếc phễu hình thang để tạo điều kiện cho phần lớn dung dịch chỉ đi qua ống tuyền nhiệt một lần. Khi có một phần dung dịch đường không thoát ra kịp vào hiệu sau thì giữa ống tuần hoàn và ống tháo dung dịch có khoảng trống để dung dịch đường trở lại theo ống tuần hoàn. Ưu điểm của thiết bị là dung dịch tuần hoàn có nồng độ thấp, nên tăng hệ số truyền nhiệt. III. Mô tả quá trình cô đặc : Phương án bốc hơi : Phương án bốc hơi áp lực cao, chân không thấp. Ở đây dùng hệ thống bốc hơi 5 hiệu (1 hiệu dự phòng). Nước chè trong sau gia nhiệt III vào hiệu I, nguồn hơi cấp cho hiệu I là hơi sống từ lò hơi. Mật chè ra từ hiệu I vào hiệu II; hơi thứ của hiệu I một phần cấp cho hiệu II; tương tựu như vậy đến hiệu cuối. - Hiệu I: 1 bình F.F.E, thiết bị làm việc trong điều kiện bốc hơi áp lực, chiều của lưu thể : nước mía trong đi từ trên xuống, hơi đốt từ ngoài vào trong. - Hiệu II: gồm 2 bình SK.A và SK.B, thiết bị làm việc trong điều kiện bốc hơi áp lực, chiều của lưu thể : nước mía trong đi từ dưới lên trên, hơi đốt từ ngoài vào trong. - Hiệu III: 1 bình EVAR 900 m2, thiết bị làm việc trong điều kiện bốc hơi áp lực, chiều của lưu thể : nước mía trong đi từ dưới lên trên, hơi đốt từ ngoài vào trong. - Hiệu IV: 1 bình EVAR 700m2, thiết bị làm việc trong điều kiện bốc hơi áp lực, chiều của lưu thể : nước mía trong đi từ dưới lên trên, hơi đốt từ ngoài vào trong. - Hiệu V: 1 bình EVAR 500m2, thiết bị làm việc trong điều kiện bốc hơi chân không, chiều của lưu thể : nước mía trong đi từ dưới lên trên, hơi đốt từ ngoài vào trong. - Hiệu dự phòng: 1 bình EVAR 800m2, thiết bị làm việc trong điều kiện bốc hơi chân không, chiều của lưu thể : nước mía trong đi từ dưới lên trên, hơi đốt từ ngoài vào trong. IV. Dòng hơi thứ trong thiết bị cô đặc Tinh luyện Hiệu I Nấu đường Gia nhiệt III Lò hơi Hiệu II hơi thứ Gia nhiệt lắng nổi Gia nhiệt II Tua bin điện hơi thứ Tua bin búa đập Hiệu III Gia nhiệt I Hiệu IV Tua bin nước hơi thứ hơi thứ Hiệu V Ngưng tụ Hình 15 : sơ đồ phân phối hơi * Phương án sử dụng hơi thứ của hệ cô đặc: Để tiết kiệm tối đa nguồn nhiệt nhằm đảm bảo cân bằng nhiệt, hiện nhà máy đã phân bổ sử dụng hơi thứ của hệ bốc hơi như sau: - Hơi thứ hiệu I: Cấp cho hiệu II; gia nhiệt 2, 3; nấu đường. - Hơi thứ hiệu II: Cấp cho hiệu III; gia nhiệt 1, 2, gia nhiệt lắng nổi. - Hơi thứ hiệu III: Cấp cho hiệu IV; gia nhiệt 1 - Hơi thứ hiệu IV: Cấp cho hiệu V; gia nhiệt 1. - hơi thứ hiệu V : được đem đi ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ chân cao Barômet để tạo độ chân không. V. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc a. độ chân không và áp suất hơi Nhiệt độ và áp suất hiệu cô đặc có liên quan mật thiết đến nhiệt độ sôi của dung dịch trong hiệu đó. Độ chân không càng cao, điểm sôi càng thấp, áp suất hơi càng lớn, dung dịch sôi càng mạnh. Thông thường độ chân không hiệu cô đặc cuối của hệ cô đặc có 4 – 5 hiệu khoảng 580 – 600mmHg. Nếu độ chân không cao hơn nữa, độ nhớt lớn ảnh hưởng đến đối lưu và truyền nhiệt. Trong trường hợp áp suất hơi của hiệu 1 thấp thì độ chân không của các hiệu tăng cao và ảnh hưởng đến năng suất bốc hơi. Để giải quyết vấn đề đó cần mở to van hơi hiệu 1 và điều chỉnh van hơi ở phòng đốt của các hiệu sau, kết hợp với đóng nhỏ van nạp liệu đến khi trở lại trạng thái bình thường. Nếu xãy ra trường hợp ngược lại, thu nhỏ van hơi hiệu 1 (giảm nguồn nhiệt), mở to van chân không, ống thoát ngưng tụ và van nạp liệu. b. chiều cao dung dịch Để tránh hiện tượng “chạy” đường cần khống chế tốt tốc độ bốc hơi và chiều cao dung dịch. Lúc hiệu số nhiệt độ có ích lớn, tốc độ bốc hơi tăng, cần duy trì ổn định chiều cao dung dịch, nếu chiều cao dung dịch lớn, cần mở to van để dung dịch chảy ra một phần. Trường hợp độ chân không hai hiệu liền nhau chênh lệch không nhiều, dung dịch không thể từ hiệu trước chảy ra hiệu sau, cần mở to van dung dịch ra, nếu không có kết quả thì điều chỉnh độ chân không hiệu đó nhỏ lại và tăng độ chân không hiệu sau. c. lượng hút hơi thứ Trong điều kiện kỹ thuật nhất định, lượng hơi thứ hút cần ổn định. Nếu lượng hơi hút dùng luôn thay đổi sẽ dẫn đến thay đổi hiệu số nhiệt độ có ích giữa các hiệu, ảnh hưởng đến nồng độ mật chè. Nếu dùng hơi thứ cho nấu đường thì lượng hơi đó cần lấy từ 2 nguồn: hơi thải và hơi thứ vì nấu đường dùng hơi không liên tục. Dựa vào kinh nghiệm, lượng hơi thứ dùng cho nấu đường khoảng 60 – 70% tổng lượng hơi nấu của đường là thích hợp. d. Thoát nước ngưng tụ Việc thoát nước ngưng tụ ở các hiệu có liên quan chặt chẽ đến tốc độ bốc hơi. Nếu có hiệu nào đó thoát hơi không tốt, nước ngưng đọng lại nhiều trong phòng đốt, giảm lượng hơi đốt vào phòng và ảnh hưởng đến tốc độ bốc hơi thì cần mở van khí không ngưng ở phòng đốt to hơn để việc thoát nước ngưng được dễ dàng. e. Thoát khí không ngưng Khí không ngưng ở phòng đốt cần thoát ra theo một tốc độ ổn định. Sự tồn tại của khí không ngưng trong phòng đốt sẽ làm giảm hệ số cấp nhiệt của hơi và do đó giảm năng suất bốc hơi. Nếu việc thoát khí không ngưng không tốt ở một hiệu nào đó thì áp suất hiệu trước tăng cao và ở hiệu đó có hiện tượng giảm áp suất. Lúc đó cần mở to van xả khí không ngưng đến khi trở lại trang thái ổn định. VI. Sự đóng cặn – Biện pháp loại trừ cặn và ngăn ngừa sự tạo cặn: 1. Sự đóng cặn: - Trong qua trình bốc hơi cùng với sự tăng nồng độ chất khô, thì nồng độ các chất phi đường hòa tan trong dịch đường cũng tăng lên. Khi tăng lên vượt quá mức bão hòa thì một phần chất hòa tan sẽ tách ra dưới dạng tinh thể bám vào bề mặt truyền nhiệt. Cặn thường phát sinh nhiều ở bề mặt truyền nhiệt, nơi tiếp xúc trực tiếp với dung dịch. Vì vậy trong thiết bị bốc hơi ống chùm, cặn thường tập trung ở phía dưới ống truyền nhiệt nhiều hơn phía trên. Nồng độ nước đường càng đậm đặc thì cặn tạo thành càng nhiều, nên cặn ở bình bốc hơi sau nhiều hơn bình bốc hơi trước. Muối photphat canxi, muối canxi của các acid hữu cơ có độ hòa tan nhỏ nhất nên tách thành cặn đầu tiên, do đó thành phần cặn ở những nồi đầu chủ yếu là cặn của những loại muối này, cặn này thường mềm xốp. Vì vậy mà các bình bốc hơi đầu cặn dễ tẩy rửa hơn những bình bốc hơi sau. Thành phần cặn của các bình bốc hơi sau chủ yếu là các muối CaSO4, CaSiO4, CaSO3, CaC2O4, … cứng khó tẩy rửa. 2. Biện pháp loại trừ cặn: Định kỳ tiến hành vệ sinh bình bốc hơi bằng cách: Pha dung dịch gồm NaOH vảy và Na2CO3 theo tỉ lệ 3:1, rồi bơm vào bình bốc hơi. Tiến hành nấu trong thời gian 8¸10 giờ (mục đích làm mềm cặn). Cho hóa chất trở lại thùng chứa để tận dụng lần sau. Mở nước làm nguội bình xong, mở nắp cửa người chui và dùng máy thông rửa từng ống truyền nhiệt cho đến sạch cặn. 3. Biện pháp ngăn ngừa sự tạo cặn: - Chất lượng vôi đưa vào sản xuất phải đảm bảo chất lượng tốt, có hàm lượng CaO hữu hiệu ³ 80%. - Bổ sung hàm lượng P2O5 vào nước mía hỗn hợp phải đạt theo chỉ tiêu yêu cầu. - Khống chế tốt nhiệt độ ở các lần gia nhiệt. - Theo dõi và điều chỉnh đảm bảo chất lượng chè sau lắng, lọc được tốt và ổn định. - Khống chế mức dung dịch, áp suất, nhiệt độ trong các bình bốc hơi luôn ổn định và đạt theo chỉ tiêu kỹ thuật. VI. Tổn thất đường theo hơi thứ và nước ngưng tụ: Trong quá trình bốc hơi, nước dung dịch đường sẽ tạo ra nhiều bọt. Do khối lượng bọt hơi nhỏ hơn nước đường nên bọt hơi bị đẩy từ phía dưới lên. Bọt hơi bị tràn khỏi mặt dung dịch. Nếu bọt hơi bị chậm vỡ thì các bọt hơi sẽ bị hơi thứ cuốn thoát ra ngoài làm tổn thất đường. Khi cường độ bốc hơi mãnh liệt sẽ tạo ra nhiều bọt nước đường nhỏ bắn vào buồng hơi rồi bị hơi thứ cuốn ra ngoài. 1. Nguyên nhân và các nhân tố ảnh hưởng đến tổn thất đường theo hơi thứ: 1.1. Nguyên nhân: - Cường độ bốc hơi quá mạnh. - Do dung dịch nước đường có độ nhớt lớn, nhiều chát keo nên tạo bọt nhiều. - Độ chân không không ổn định. - Mức dung dịch trong nồi không ổn định. 1.2. Các yếu tố ảnh hưởng: - Độ chân không: + Nếu tăng quá cao thì áp suất giảm, dẫn đến nhiệt độ sôi giảm làm nhiệt độ có ích tăng (t0 hơi đốt – t0 sôi), nên cường độ bốc hơi tăng mạnh. + Nếu thấp thì dung dịch có nhiệt độ sôi cao, tốc độ bay hơi nước chậm dẫn đến tăng thể tích dung dịch. - Mức dung dịch: + Nếu mức dung dịch cao quá, thì dung dịch trào lên, quãng đường bốc hơi ngắn, vì vậy bọt hơi chưa kịp vỡ đã bị hơi thứ cuốn đi. + Nếu thấp quá thì cường độ bốc hơi mãnh liệt, tạo ra nhiều bọt bị đẩy lên nên cũng dễ mất đường theo hơi thứ. - Trong hệ thống bốc hơi nhiều hiệu, quy luật mất đường theo hơi thứ là hiệu sau nhiều hơn hiệu trước. Tức là, mất đường càng tăng dần theo số hiệu về cuối. Vì: + Nồng độ chất khô hòa tan của các hiệu càng về sau càng tăng, dẫn đến độ nhớt tăng, làm các bọt khí vỡ chậm. + Tỷ dung của hơi nước đường ở hiệu sau tương đối lớn, trở lực tương đối nhỏ, nên tốc độ văng bắn lên của giọt dịch đường tăng lên. Do tổn thất đường theo hơi thứ của hiệu sau cao hơn hiệu trước, mà trong hệ thống bốc hơi 4 hiệu, hơi thứ của hiệu trước cấp cho hiệu sau. Vì vậy lượng đường trong nước ngưng tụ cũng tăng dần càng về hiệu sau. Thông thường chỉ có hiệu I là nước ngưng tụ không có đường. 2. Khả năng sử dụng nước ngưng tụ ở các hiệu: - Nước ngưng tụ hiệu I hầu như không có đường (£ 1/100.000), vì vậy được bơm về sử dụng làm nước cấp cho lò hơi. - Nước ngưng tụ của hiệu II khi không có đường thì được đưa về sử dụng làm nước cấp cho lò hơi. Nếu có đường thì sử dụng làm nước thẩm thấu; nước rửa bùn máy lọc chân không; hòa loãng đường cát B, cát C, các loại mật; … cùng với nước ngưng hiệu III, hiệu VI, hiệu V.