VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM ∞- ∞ -∞ TIỂU LUẬN MÔN THỰC HÀNH CƠ SỞ THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐƯỜNG GVHD: Th.s:Phạm Huỳnh Thái Sơn LỚP: ĐHTP4TLT Nhóm thực hiện: NGUYỄN THỊ KIM PHƯƠNG 10369821 TRẦN LÊ QUÂN 10332901 NGUYỄN ĐĂNG MÃI 10348801 NGUYỄN PHƯỚC QUANG 10321621 TP HCM, THÁNG 03 NĂM 2013 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường MỤC LỤC Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 2 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường MỞ ĐẦU Việc nước ta gia nhập WTO và trở thành thành viên thứ 150 ảnh hưởng không nhỏ đến nền kinh tế, khoa học – kĩ thuật. Một số mặt hàng được nhập với giá rẻ hơn làm cho ngành đó ít được chú ý đầu tư và phát triển, riêng với ngành mía đường vẫn được duy trì các biện pháp bảo hộ: mức thuế nhập khẩu đường ở mức cao, hạn ngạch bắt buộc phải nhập khẩu theo cam kết chỉ có 55.000 tấn đường, trong khi đó nhu cầu về đường cho sinh hoạt, cho các ngành: bánh kẹo, đồ hộp đồ uống … là rất lớn. Đường có ý nghĩa quan trọng đối với dinh dưỡng của cơ thể con người, cung cấp năng lượng cao. Ở nước ta, đường được sản xuất nhiều và dưới nhiều hình thức khác nhau, từ sản xuất đường truyền thống ở các lò nấu đường thủ công, các cơ sở nhỏ đến những nhà máy đường hiện đại. Việc xây dựng một nhà máy đường, giải quyết được nhu cầu tiêu dùng của con người, đặc biệt là giải quyết được vùng nguyên liệu, tạo công ăn việc làm cho người nông dân trồng mía, đồng thời duy trì được truyền thống sản xuất đường mía từ lâu đời. Chính vì vậy mà việc thiết kế một nhà máy đường hiện đại sản xuất đường RS với năng suất 2000 tấn mía/ngày là vấn đề hết sức sát thực với thực tế Việt Nam hiện nay. Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 3 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN 1.1 KINH TẾ: 1.1.1 Lịch Sử Hình Thành Và Phát Triển Của Công Nghệ Ban đầu, con người nhai mía để lấy chất ngọt. Người Ấn Độ khám phá ra cách tạo tinh thể đường khoảng vào triều đại Gupta, năm 350. Cây mía có xuất xứ từ vùng nhiệt đới Nam Á và Đông Nam Á. Những giống khác có thể có xuất sứ từ những nơi khác nhau như S. barberi có xuất xứ ở Ấn Độ, S. edule và S. officinarum đến từ Tân Ghi-nê. Trong cuộc cách mạng nông nghiệp Hồi giáo, các công ty Ả Rập đã thực hiện kỹ thuật sản xuất đường của Ấn Độ và sau đó điều chỉnh và biến nó thành một ngành công nghiệp lớn. Ả Rập đã thành lập nhà máy đường và đồn điền lớn nhất đầu tiên. Thập niên 1390 chứng kiến sự phát triển vượt bậc,với sản lượng nước mía thu được tăng gấp đôi. Điều này cho phép phát triển nền kinh tế về đường đến Andalusia và Algarve. Thập niên 1420 chứng kiến sự mở rộng sản xuất đến đảo Canary, Madeira và Açores. Người Bồ Đào Nha đã đem đường đến Brasil. Hans Staden, xuất bản năm 1555, viết răng năm 1540, đảo Santa Catarina có 800 xưởng sản xuất đường và bờ biển phía bắc Brazil, Demarara và Surinam có 2000 cái nữa. Ước chừng có 3000 xưởng nhỏ được xây dựng trước năm 1550 ở Tân Thế Giới, tạo ra một nhu cầu lớn chưa từng có về bánh răng gang, đòn bẩy, trục xe và các thiết bị khác. Các nghề chuyên về chế tạo khuôn và luyện gang được phát triển ở châu Âu do sự bùng nổ về sản xuất đường. Việc xây dựng nhà máy đường phát triển các kỹ năng kỹ thuật cần thiết cho cuộc cách mạng công nghiệp vào đầu thế kỷ 17 . Sau năm 1625, người Hà Lan mang mía từ Nam Phi đến các đảo ở vùng Caribê nơi nó được trồng từ Barbados đến đảo Virgin. Những năm 1625 đến 1750 thấy đường trở nên đáng giá như vàng. Cùng với châu Âu thuộc địa hóa châu Mỹ, Caribê trở thành nguồn đường lớn nhất thế giới. Các đảo này có thể cung cấp mía dùng sức lao động của nô lệ và sản xuất đường với giá rẻ hơn rất nhiều so với đường nhập khẩu từ phương Đông. Trong suốt thế kỷ 18, đường trở nên cực kỳ phổ biến và thị trường đường đã trải qua nhiều cuộc bùng nổ kinh tế. Do châu Âu đã thiết lập các xưởng sản xuất đường trên các đảo lớn hơn ở Caribê, giá đã giảm, đặc biệt ở Anh. Cuối thế kỷ 18, tất cả mọi thành phần trong xã hội đều trở thành khách hàng bình thường của một mặt hàng từng là xa xí phẩm. Đầu tiên, đường ở Anh dùng trong trà, nhưng sau đó kẹo và sôcôla trở nên cực kỳ phổ biến. Các nhà cung cấp thường bán đường trong các bánh đường, và người dùng cần phải dùng kẹp cắt đường để cắt thành miếng. Bắt đầu từ cuối thế kỷ 18, việc sản xuất đường đã được cơ giới hóa nhiều hơn. Động cơ hơi nước đầu tiên được sử dụng trong các nhà máy đường ở Jamaica vào năm 1768, và không lâu sau, hơi nước đã thay thế việc đốt lửa trực tiếp trong chế tạo đường. Cũng trong thế kỷ này, châu Âu bắt đầu thử nghiệm sản xuất đường từ các cây khác. Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 4 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường Andreas Marggraf đã tìm thấy sucrose trong rễ củ cải đường và học trò của ông, Franz Achard, đã xây dựng nhà máy sản xuất đường từ củ cải đường ở Silesia. Tuy nhiên nền công nghiệp đường từ củ cải đường đã bùng nổ trong suốt chiến tranh Napoleon, khi Pháp và phần lục địa châu Âu bị cắt nguồn cung cấp từ Caribê. Ngày nay, 30% lượng đường được sản xuất từ củ cải đường. Ngày nay, một nhà máy đường cỡ lớn khoảng 1500 tấn mỗi ngày cần một nguồn nhân lực thường xuyên khoảng 150 người để sản xuất liên tục 24 giờ. 1.1.2 Tình Hình Sản Xuất Tiêu Thụ Đường Trên Thế Giới Và Việt Nam Ngành mía đường thế giới phát triển từ thế kỷ thứ 16. Sản lượng đường toàn cầu phát triển nhanh theo nhu cầu tiêu thụ, đầu những năm cách mạng công nghiệp (1750- 1830) khoảng 820 ngàn tấn/năm, trước thế chiến thứ nhất (1914-1918) khoảng 18 triệu tấn/năm, đến nay đạt trên 170 triệu tấn/năm (Bảng 1). Vụ đường 2012/2013 được dự báo 174 triệu tấn, lượng tiêu thụ toàn cầu là 163 triệu tấn. Đường được sản xuất tại hơn 100 nước, trên 70% tiêu thụ nội địa. Ba nước xuất khẩu đường chủ yếu là Brazil, Ấn Độ, Trung Quốc, chiếm 50% sản lượng và 56% xuất khẩu của thế giới (Bảng 2). Bình quân tiêu thụ đường của hai nước đông dân nhất hành tinh còn ở mức rất thấp: Trung Quốc: 7 kg/người/năm và người Ấn Độ 17 kg/người/năm, trong khi đó tiêu thụ nhiều đường nhất thế giới là người Cuba: 61 kg/người/năm, kế đến là Úc: 61 kg/người/năm và Brazil: 56 kg/người/năm (Bảng 2). Dự báo ngành đường Trung Quốc và Ấn Độ sẽ tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu trong nước. Brazil, Thái Lan, Úc, Nam Phi sẽ mở rộng xuất khẩu, trong khi Cuba và Mexico sẽ giảm lượng xuất khẩu. Các nước nhập khẩu chủ yếu là Mỹ, Indonesia, Hàn Quốc, Canada, Trung Quốc, Nhật Bản. Không nằm trong các nước lớn về sản xuất và xuất khẩu đường, nhưng là các nước có năng suất mía cao nhất thế giới là Peru: 123 tấn/ha, Colombia: 120 tấn/ha, Nicaragua: 102,4 tấn/ha (Bảng 3). Phụ thuộc nhiều vào mùa vụ và chính sách của mỗi quốc gia nên giá đường thế giới luôn biến động. Cuối năm 2005 đến đầu 2006, giá đường thế giới tăng từ 0,12 USD/1lb (= 0,454gr) lên 0,18 USD/1lb do gia tăng lượng đường dùng để sản xuất ethanol ở Brazil; giá đường lại giảm còn 0,11 USD/1lb vào đầu 2007 do gia tăng sản lượng ở các nước xuất khẩu; và vì thời tiết xấu tác động đến vụ mùa cộng lượng dự trữ của các nước giảm đã đẩy giá đường tăng cao 0,27 USD/1lb năm 2010, lên đến 0,32 USD/1lb năm 2011. Dự báo giá đường từ nay đến 2014 giá sẽ giảm nhiều do sản lượng tăng nhiều hơn tiêu thụ Hiện nay, Brazil và Ấn Độ là hai nước đứng đầu thị trường đường, ethanol và điện từ mía đường. 60% mía đường của Brazil được sản xuất ethanol. Đáng chú ý là công Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 5 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường nghiệp đường sẽ bị tác động nhiều bởi giá dầu do Brazil, nước xuất khẩu đường hàng đầu gia tăng sản xuất ethanol từ mía đường. Cây mía và nghề làm mật, đường ở Việt Nam đã có từ xa xưa, nhưng công nghiệp mía đường mới được bắt đầu từ thế kỷ thứ XX. Đến năm 1994, cả nước mới có 9 nhà máy đường mía, với tổng công suất gần 11.000 tấn mía ngày và 2 nhà máy đường tinh luyện công suất nhỏ, thiết bị và công nghệ lạc hậu. Hàng năm phải nhập khẩu từ 300.000 đến 500.000 tấn đường. Năm 1995, với chủ trường “Đầu tư chiều sâu, mở rộng các nhà máy đường hiện có, xây dựng một số nhà máy có quy mô vừa và nhỏ ở những vùng nguyên liệu nhỏ. Ở những vùng nguyên liệu tập trung lớn, xây dựng các nhà máy có thiết bị công nghệ tiến tiến hiện đại, kể cả liên doanh với nước ngoài, sản lượng đường năm 2000 đạt khoảng một triệu tấn (Nghị Quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ 8). Chương trình mía đường được chọn là chương trình khởi đầu để tiến hành công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp nông thôn, xoá đói, giảm nghèo, giải quyết việc làm cho lao động nông nghiệp. Ngành mía đường được giao “không phải là ngành kinh tế vì mục đích lợi nhuận tối đa mà là ngành kinh tế xã hội”. Thực hiện “Chương trình quốc gia 1 triệu tấn đường” ngành mía đường Việt Nam tuy còn non trẻ, chỉ sau 5 năm (1995-2000) đã có bước tiến đột phát. Đầu tư mở rộng công suất 9 nhà máy cũ, xây dựng mới 33 nhà máy, tổng số nhà máy đường của cả nước là 44, tổng công suất là 81.500 tấn (so với năm 1994 tăng thêm 33 nhà máy và trên 760.000 tấn công suất), năm 2000 đã đạt mục tiêu 1 triệu tấn đường. Về cơ bản đã đáp ứng được nhu cầu đường tiêu dùng trong nước, chấm dứt được tình trạng hàng năm nhà nước phải bỏ ra hàng trăm triệu USD để nhập khẩu đường. Đặc biệt hầu hết các nhà máy đường mới đều được xây dựng tại các vùng nông thôn, vùng trung du, miền núi, vùng dân tộc ít người, vùng đất nghèo khó khăn, vùng sâu, vùng xa và được phân bổ khắp cả 3 miền (miền Nam: 14 nhà máy, Miền Trung và Tây Nguyên: 15 nhà máy, và miền Bắc: 13 nhà máy). Tuy nhiên, bước vào hội nhập kinh tế khu vực AFTA và gia nhập tổ thức thương mại thế giới WTO, ngành mía đường Việt Nam đang đứng trước những thách thức lớn là: Các nhà máy đường Việt Nam phần lớn vừa mới được xây dựng với quy mô vừa và nhỏ. Hiện tại còn 37 nhà máy đường đang hoạt động, gồm 6 nhà máy có vốn đầu tư nước ngoài với tổng công suất 27.000 TMN, bình quân một nhà máy 4500 TMN, 31 nhà máy là vốn đầu tư trong nước (trong đó có 25 nhà máy cổ phần hoá) tổng công suất 48.800 TMN, bình quân 1.575 TMN/nhà máy; phần lớn các nhà máy có quy mô nhỏ từ 700 – 1.000 TMN, thiết bị và công nghệ lạc hậu, năng suất thiết bị và lao động, hiệu quả và chất lượng sản phẩm thấp, giá thành cao. Vùng nguyên liệu quy mô nhỏ bé, phân tán, chưa được đầu tư tương xứng với yêu cầu sản xuất công nghiệp. Đặc biệt là diện tích trồng mía bình quân cho mỗi hộ nông dân quá thấp (0.3 – 0.5 ha/hộ). Một nhà máy đường phải quan hệ hợp đồng với Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 6 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường 20 – 30 ngàn hộ nông dân bán mía, bình quân mỗi hộ chỉ bán được từ 30-40 tấn mía/vụ; năng suất và chất lượng mía thấp; bình quân năng suất chỉ đạt khoảng 50 tấn/ha và dưới 10 CCS. Xét cả về năng suất nông nghiệp và năng suất công nghiệp chế biến, ngành mía đường Việt Nam còn thấp, thua quá nhiều so với các ngành mía đường lớn của khu vực và thế giới. Bình quân ở Việt Nam chỉ mới đạt 4-5 tấn đường/ha, trong khi đó ở Thái Lan là 7-8 tấn/ha, ở Úc và Brazil là 9-12 tấn/ha. Ngành Mía Đường Việt Nam chịu tác động rủi ro rất lớn bởi thời tiết hạn hán và bão lũ, các vùng nguyên liệu phần lớn nằm ở các vùng trung du và miền núi, nông dân và nông thôn vốn là những vùng khó khăn, chưa được đầu tư các công trình thuỷ lợi, giao thông… Ngành Mía Đường Việt Nam cũng đang chịu tác động lớn bởi quan hệ cung cầu và giá đường của thị trường thế giới. Phần lớn trong số 60 quốc gia sản xuất đường lớn trên thế giới đều có chính sách trợ giá đường nội tiêu thông qua thuế nhập khẩu cao và chính sách hạn ngạch thuế quan. Với Việt Nam, những bảo hộ này không có nhiều, chỉ riêng có hạn ngạch và thuế nhập khẩu thì theo lộ trình hội nhập AFTA thuế suất nhập khẩu đường sẽ giảm dần từ 30% năm 2007 xuống còn 5% năm 2010. Với việc gia nhập WTO, Việt Nam sẽ phải mở cửa nhập khẩu trong hạn ngạch là 25% với đường thô, ngoài hạn ngạch là 65%, khối lượng nhập khẩu trong hạn ngạch còn tăng 5% mỗi năm. Giá đường thị trường thế giới, cho đến nay, không thực sự phản ánh quan hệ cân bằng cung cầu mà chịu tác động bởi chính sách trợ cấp sản xuất trực tiếp hay gián tiếp của nhiều nước, nhất là các nước EU trong 40 năm qua luôn duy trì giá đường cao gấp 4 lần so với giá đường trung bình trên thế giới (tháng 8/2005 là 631,9 Euro, tương tương 764,1 USD) đã bóp mép thị trường đường của các nước đang phát triển. Việt Nam cũng không nằm ngoài chịu sự tác động này. Trước những thách thức hết sức to lớn đó, các nhà máy đã từng bước khắc phục khó khăn. Từ đó, các nhà máy đã gặt hái được những thành công lớn. Đặc biệt là trong 3 năm qua thực hiện quyết định 28/2004/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ, các nhà máy đường đã được chuyển đổi sở hữu doanh nghiệp nhà nước sang công ty cổ phần, mối quan hệ hợp tác giữa nhà máy và người trồng mía và các địa phương trồng mía, trong việc xây dựng vùng nguyên liệu có nhiều triển vọng mới. Tóm lại, hơn một thập kỷ qua (1995-2008) tuy thời gian chưa nhiều, được sự hỗ trợ và bằng sự tác động có hiệu quả bởi các chính sách của Chính phủ, ngành mía đường non trẻ của Việt Nam đã đóng góp một phần vào sự tăng trưởng nền kinh tế quốc dân, và phần quan trọng hơn là góp phần lớn về mặt xã hội, giải quyết việc làm ổn định hàng triệu nông dân trồng mía và hơn 2 vạn công nhân ổn định làm việc trong các nhà máy, có đời sống vật chất tinh thần ổn định ngày một cải thiện, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế tạo nên các vùng sản xuất hàng hoá lớn, bộ mặt nông thôn các vùng mía được đổi mới,… Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 7 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường 1.1.3 Nguồn Nguyên Vật Liệu Bất kỳ một quá trình sản xuất nào cũng cần phải có nguyên liệu, đây là một trong những yếu tố đầu vào quan trọng nhất của quá trình sản xuất. Thừa hay thiếu nguyên liệu đều ảnh hưởng tới quá trình sản xuất của Doanh nghiệp. Nếu thiếu nguyên liệu, quá trình sản xuất sẽ bị trì trệ, không tận dụng được hết công suất của máy móc và nguồn lực của Doanh nghiệp. Ngược lại, nếu thừa nguyên liệu sẽ làm tăng chi phí lưu kho. Từ đó làm giá bán sản phẩm tăng, giảm sức cạnh tranh của sản phẩm. Vì vậy để quá trình sản xuất đảm bảo liên tục và hiệu quả thì việc đảm bảo nguyên liệu đầu vào là hết sức quan trọng của các xí nhiệp sản xuất nói chung, các nhà máy đường nói riêng. Nguyên liệu là những đối tượng lao động dùng trong sản xuất và chế biến của doanh nghiệp để tạo ra sản phẩm. Nguyên liệu được phân thành 2 loại: Nguyên liệu chính và nguyên liệu phụ Nguyên liệu chính là những loại nguyên liệu khi tham gia vào quá trình sản xuất nó cấu thành thực thể vật chất, thực thể chính của sản phẩm trong từng kỳ sản xuất. Nếu thiếu nó thì quá trình sản xuất sẽ không xẩy ra. Nguyên liệu phụ là những loại nguyên liệu khi tham gia vào quá trình sản xuất không cấu thành thực thể chính của sản phẩm mà nó kết hợp với nguyên kiệu chính làm thay đổi màu sắc, mùi vị, hình dáng… của sản phẩm. 1 1.3.1 Vùng nguyên liệu: Vùng nông sản NL là hình thức biểu hiện cụ thể của chuyên môn hóa theo vùng, là kết quả của sự tập trung sản xuất một hoặc một số nông sản phẩm trong một phạm vi không gian xác định với các điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội thuận lợi nhất, nhằm thu được khối lượng sản phẩm lớn nhất trên một đơn vị diện tích với chi phí sản xuất nhỏ nhất cho đơn vị sản phẩm làm NL cho các hoạt động chế biến. Vùng mía nguyên liệu là biểu hiện cụ thể của vùng nông sản nguyên liệu, là vùng có những điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội phù hợp với sự phát triển của cây mía, vùng được quy hoạch hoặc tập trung đầu tư phát triển sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu về mía nguyên liệu cho một hoặc một số cơ sở chế biến đường từ mía. Thu mua là quá trình nhằm cung cấp nguyên liệu đầu vào cho quá trình sản xuất. Công suất là khả năng sản xuất của máy móc thiết bị và dây chuyền công nghệ của doanh nghiệp trong một đơn vị thời gian. Nó thường được đo bằng sản lượng đầu ra của một doanh nghiệp, hoặc số lượng đơn vị đầu vào được sử dụng để tiến hành sản xuất trong một khoảng thời gian nhất định. 1.1.3.2 Mía chín: Chín sinh lý: là cây mía đã già, hàm lượng đường trên mía đạt mức tối đa như bản chất của giống. Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 8 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường Chín nguyên liệu: là thời điểm nào đó hàm lượng đương trên mía đã đạt tiêu chuẩn đường nguyên liệu, có thể thu hoạch để chế biến mặc dù chưa đạt mức cao nhất như bản chất vốn có của giống. 1.1.3.3 Đặc điểm sản xuất nông nghiệp Ruộng đất vừa là tư liệu sản xuất chủ yếu, vừa là tư liệu sản xuất đặc biệt và không đồng nhất. Ruộng đất là tư liệu sản xuất chủ yếu vì nó có vai trò quyết định tạo ra các loại nông phẩm. Các tư liệu sản xuất khác thường sẽ bị hao mòn qua quá trình sử dụng. Nhưng đối với đất, nếu biết sử dụng, cải tảo, bảo vệ và bồi dưỡng hợp lý thì không bị hao mòn, mà còn tốt thêm. Đây chính là điểm đặc biệt của đất. Bên cạnh đó, do cấu tạo thỗ nhưỡng, địa hình, vị trí, độ màu mỡ của ruộng đất thường là khác nhau. Nên ở những vùng khác nhau, đất sẽ có một số đặc điểm riêng, tạo nên tính không đồng nhất của đất Đối tượng sản xuất của nông nghiệp là những cơ thể sốn. Chúng tồn tại, phát sinh, phát triển và phát dục theo các quy luật sinh học. Do đó, trong quá trình sản xuất, chúng luôn đòi hỏi sự tác động thích hợp của con người và tự nhiên để sinh trưởng và phát triển. Sản xuất nông nghiệp mang tính thời vụ, đặc biệt là ngành trồng trọt. Mỗi cây trồng, vật nuôi sẽ có các giai đoạn sinh trưởng và phát triển diễn ra trong những khoảng thời gian khác nhau của mùa vụ sản xuất. Từ đó, thời gian, hình thức và mức độ tác động của con người sẽ khác nhau trong mùa vụ, làm xuất hiện những thời vụ sản xuất. Hoặc cùng một loại cây trồng, vật nuôi nhưng ở những vùng có điều kiện khí hậu và thời tiết khác nhau thường có mùa vụ và thời vụ sản xuất khác nhau. Sản xuất nông nghiệp thường có chu kỳ dài và phần lớn tiến hành ngoài trời trên không gian ruộng đất rộng lớn, lao động và tư liệu sản xuất luôn luôn di động và thay đổi theo thời gian và không gian. Sản xuất nông nghiệp chịu sự tác động và ảnh hưởng lớn của các điều kiện tự nhiên. Đặc biệt là điều kiện về đất đai, khí hậu, nguồn nước, … 1.1.3.4 Đặc điểm của nguyên liệu mía Có tính thời vụ: Cũng như những cây nông nghiệp khác cây mía có tính thời vụ. Vì thời gian sinh trưởng dài gần 9 tháng nếu giống mía chín muộn, do đó mỗi năm chỉ trồng được một vụ. Phụ thuộc vào thời tiết, đất đai: Là cây nông nghiệp nên cây mía phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, đất đai. Phải qua chế biến. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng: Như những cây nông nghiệp khác năng suất và chất lượng của cây mía phụ thuộc khá nhiều vào điều kiện thời tiết. Nếu thời tiết khô cây mía sẽ chậm tăng trưởng và phát triển, vào giai đoạn cuối vụ nếu gặp thời tiết khô lâu sẽ ảnh hưởng tới chất lượng đường. Đất đai ảnh hưởng không nhỏ tới năng suất, chất lượng mía đường. Đất cát hoặc pha cát sẽ làm cây mía nhanh khô. 1.1.3.5 Giá trị kinh tế của cây mía Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 9 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường Cây mía là nguyên liệu quan trọng của ngành công nghiệp chế biến đường trên thế giới và là nguồn nguyên liệu duy nhất ở nước ta. Đường là một sản phẩm cần có đối với nhu cầu sống của con người. Vì vậy, nó giữ vai trò quan trọng khẩu phần thức ăn hàng ngày của nhiều dân tộc trên thế giới, là một nhu cầu không thể thiếu trong đời sống xã hội. Cây mía được trồng ở nhiều nước trên thế giới trong vùng nhiệt đới, á nhiệt đới từ 35 độ Vĩ Bắc đến 35 độ Vĩ Nam chiếm khoảng 60% sản lượng đường chế biến hàng năm của thế giới. Cây mía là cây trồng có nhiều ưu điểm và giá trị kinh tế cao: Nhờ đặc điểm có chỉ số diện tích lá lớn nên khả năng lợi dụng cao ánh sáng mặt trờitrong quá trình quang hợp. Trong vòng 10 – 12 tháng, một ha mía có thể cho năng suất hàng trăm tấn mía cây và một khối lượng lớn lá xanh, gốc, rễ để lại trong đất. Mía là cây có khả năng để gốc được nhiều năm, một lần trồng thu hoạch nhiều vụ. Cây mía có thể trồng trên nhiều vùng sinh thái khác nhau, chống chịu tốt với các điều kiện khắc nhiệt của tự nhiên và môi trường, dễ thích nghi với các trình độ sản xuất và chế biến. Ngoài sản phẩm chính là đường, cây mía còn là nguyên liệu trực tiếp hoặc gián tiếp của nhiều ngành công nghiệp như: rượu cồn, bột giấy, gỗ ép, thức ăn gia súc, phân bón,… Chúng ta có thể thấy rõ giá trị sử dụng của cây mía qua sơ đồ 2.1. 1.1.3.6Một số chỉ số công nghiệp xác định chất lượng mía Độ Bx: Độ Bx là tỷ lệ phần trăm tổng số khối lượng chất khô hòa tan trong một dung dịch nào đó (dung dịch nước mía ép). Độ Bx của nước mía bao gồm chủ yếu là đường sacarosa và các loại đường khử (glucosa và fructosa), do đó độ Bx trong nước mía cao thì tỷ lệ đường cũng cao. Độ Pol: Độ Pol là số trị quay cực trực tiếp thu được của một dung dịch đường hoặc nước mía quan sát bàng máy Polarimet. Độ Pol phản ánh số trị gần đúng hàm lượng đường sacarosachứa trong dung dịch hoặc nước mía. Do vậy trong thực tế, người ta dùng độ Pol để đánh giá chất lượng sản phẩm đường hoặc chất lượng một giống mía. Độ Pol càng cao thì đường sacarosa nhiều và ngược lại. ì Độ tinh khiết AP: Độ tinh khiết AP là tỷ số phần trăm giữa độ Pol và độ Bx. RS: RS là một tập hợp các đưòng khử không kết tinh trong điều kiện chế biến thông thường như đường glucosa, fructosa và một số khác. Cây mía khi còn non tỷ lệ RS cao và mía càng già thì tỷ lệ RS càng giảm. Thường lúc mía chín tỷ lệ RS chỉ còn trên dưới 1%. Chất sơ: Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 10 [...]... Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường Chất sơ là thành phần chất khô không hòa tan trong nước, đó là chất xenlulo trong bã mía Chữ đường: Chữ đường là khái niệm về năng suất công nghiệp chỉ lượng đường thương phẩm có thể lấy ra từ mía ở các xí nghiệp chế biến đường mía Dây chuyền công nghệ sản xuất đường Mía nguyên liệu Cân Cẩu mía Băng xả mía - khoả bằng Băng chuyền mía Máy băm 1 Máy băm 2 Máy đánh tơi... thất đường không xác định/100 = 212,4 x 0.8/100 = 1,7 (T/ngày) 2.1.2.6 Tính cho chè trong + TL chè trong = TL lượng nước mía lắng trong + TL nước mía lọc trong = 1358.63 + 493.145 = 1851.775 (T/ngày) Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 20 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường + Trọng lượng đường trong chè trong = TL đường trong nước mía hỗn hợp - TL đường trong bùn – Tổn thất đường. .. 2.2.1.4.3 Tổn thất nhiệt độ do trở lực đường ống ( ∆’’’i) : Hơi thứ từ hiệu trước qua hiệu sau, qua đường ống giữa hai hiệu, chịu ảnh hưởng trở lực của đường ống làm giảm nhiệt độ Theo thực tế, tổn thất nhiệt đường ống giữa hai hiệu là 1 ÷ 1,5 0C Chọn ∆’’’i = 10C => ∑∆ ‘” = 3 0C Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 27 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường 2.2.1.4.4 Tổng tổn thất nhiệt... 100 = 397.275/2000 x 100 = 19.86% + Tổn thất đường trong bốc hơi (0,004%) TL = 198,5 x 0.004/100 = 0,008 (T/ngày) + Tổn thất chất khô trong bốc hơi (0,006%) TL = 238,97 x 0.006/100 = 0,0143 (T/ngày) Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 21 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường + Trọng lượng đường trong mật chè = TL đường trong chè trong – TL đường tổn thất trong bốc hơi = 198,5 – 0,008... ĐHTP4TLT TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường T/ngày T/ngày T/ngày T/ngày T/ngày T/ngày T/ngày T/ngày m3/ngày T/ngày T/ngày % 3 m /ngày T/ngày m3/ngày % T/ngày T/ngày T/ngày % T/ngày T/ngày T/ngày T/ngày T/ngày T/ngày T/ngày % % % 3 m /ngày % % T/ngày T/ngày 23 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường Mật chè so với mía Tổn thất đường Tổn thất chất khô Trọng lượng đường trong mật chè Trọng... 2.1 Cân bằng vật chất Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 13 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường 2.1.1 Công đoạn ép Số liệu tính toán: Năng suất nhà máy: 2000 tấn mía/ngày Pol mía: 11,8% Chất không đường: 2,6% Xơ mía: 13% Hiệu suất ép: 95% AP bã:73% ẩm bã: 49% Pol bã: 2,5% Lượmg nước thẩm thấu:25% so với mía 2.1.1.1 Tính cho mía + Trọng lượng đường sac = Trọng lượng mía x Pol mía... lượng đường trong 491,8 bã 27,32 Bx 3,93 Thành phần xơ 240,98 Trọng lượng bã Bã so với mía 1758,2 Trọng lượng chất không 97,68 đường 13,9 Trọng lượng nước trong 11,47 bã 82,56 4 Tính cho nước mía hỗn 1664,96 hợp 201,87 Trọng lượng nước mía 42,87 hỗn hợp 5 Trọng lượng chất khô Bx Pol AP Thể tích Trọng lượng đường Trọng lượng chất không đường Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT TL: Thiết Kế Nhà. .. hiệu trong vôi: 75% Nước bùn so với nước mía trung hoà: 25% Độ ẩm bùn lọc: 75% Tỷ trọng bùn lọc:1,1 Thành phần đường trong bùn khô:14% Nước rửa bùn: 180% Hiệu suất hấp thụ SO2:86% Tổn thất đường không xác định: 0,8% Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 17 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường Nồng độ sữa vôi: 120 Bx 2.1.2.1.Tính cho vôi + Trọng lượng CaO có hiệu =Trọng lượng mía x(CaO... tra Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 12 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường Mật chè Nấu non A Nấu non B Trợ tinh A Trợ tinh B Máng phân phối Trợ tinh C Máng phân phối Li tâm Loãng A Nấu non C Máng phân phối Li tâm Cát A Nguyên A Cát B Li tâm Mật B Cát C Mật rỉ Hồ B Hồi dung C Sấy thùng quay Thành phẩm phân loại Băng tải làm nguội Cân đóng bao Gàu tải Bun ke đường Sàng CHƯƠNG... trong mía – trọng lượng chất không đường trong bã = 46,8 – 3,93 = 42,87 (T/ngày) + Tổn thất đường trong ép = (TL đường trong bã/TL mía) x 100 =(10.62/212.1 ) x 10 Bảng1: Tổng kết công đoạn ép mía Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 15 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn Hạng mục Kết quả 1 Tính cho mía Trọng lượng đường 212,4 Trọng lượng xơ 234 Trọng lượng chất không 46,8 đường 295,2 Trọng lượng chất khô 2 . CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM ∞- ∞ -∞ TIỂU LUẬN MÔN THỰC HÀNH CƠ SỞ THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY ĐƯỜNG GVHD: Th.s:Phạm Huỳnh Thái Sơn LỚP: ĐHTP4TLT Nhóm thực hiện: NGUYỄN THỊ. Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường MỤC LỤC Nhóm Sinh Viên Thực Hiện: ĐHTP4TLT 2 GVHD: Th.s Phạm Quỳnh Thái Sơn TL: Thiết Kế Nhà Máy Đường MỞ ĐẦU Việc nước ta gia nhập WTO và trở thành thành viên. bình quân một nhà máy 4500 TMN, 31 nhà máy là vốn đầu tư trong nước (trong đó có 25 nhà máy cổ phần hoá) tổng công suất 48.800 TMN, bình quân 1.575 TMN /nhà máy; phần lớn các nhà máy có quy mô