Đề tài Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và thiết kế chế tạo hệ thống thiết bị để cơ giới hóa quá trình sản xuất muối phơi nước tập trung

154 Năng suất băng tải: Q = 100tấn/h Chiều dài tuyến: L = 4m Góc nghiêng băng: ; Vận tốc băng tải: v = 3.5m/s Khối lượng riêng của muối: γ = 0.745 tấn/m3 Khoảng cách con lăn trên nhánh có tải và không tải: ; Chiều rộng băng tải: - hệ số phụ thuộc góc đặt băng tải - hệ số phụ thuộc hình dạng băng B 1.1 3600Q kb kg⋅ v⋅ γ⋅ 0.05m+ ⎛⎜⎝ ⎞ ⎠= (4.29) B 0.404 m= Vì băng tải làm việc trong điều kiện phải di chuyển liên tuc trên đông nên chọn: B 650mm= Lực cản và công suất băng tải: Vì băng tải ngắn nên ta chỉ tính lực cản chính ở hai nhánh có tải và không tải các lực còn lại đưa vào bởi các hệ số trong công thức tính: - hệ số phụ thuộc chiều dài băng - hệ số cản chuyển động Trọng lượng vật liệu trên một mét dài: qvl Q g⋅ v = (4.30) qvl 77.831 N m = Trọng lượng băng trên 1m dài: qb 10 N m = Trọng lượng phần quay của con lăn trên nhánh có tải: - Trọng lượng con lăn ở nhánh có tải; β 17deg= lkt 3m=lct 1.2m= kb 470= kg 0.81= k 4.5= ω 0.03= Gclct 125N= 155 qcl Gclct lct = (4.31) qcl 104.167 N m = Trọng lượng phần quay của con lăn trên nhánh không tải: - trọng lượng con lăn ở nhánh có tải; qclkt Gclkt lkt = (4.32) qclkt 35 N m = - Lực cản trên nhánh có tải: Wct k qvl qb+ qcl+( ) ω⋅ cos β( )⋅ qvl qb+( ) sin β( )⋅+⎡⎣ ⎤⎦⋅ L⋅= (4.33) Wct 561.373 N= - Lực cản trên nhánh có tải: Wkt k qb qclkt+( ) ω⋅ cos β( )⋅ qb sin β( )⋅+⎡⎣ ⎤⎦⋅ L⋅= (4.34) Wkt 75.865 N= Vậy lực cản tổng: W Wct Wkt+= (4.35) W 637.238 N= - Công suất N: - hiệu suất cơ khí N W v ηc⋅= (4.36) N 2.478 kW= - Lực căng của băng tại điểm vào và ra (Sv, Sr) của tang chủ động: Từ các công thức tính lực căng tại điểm vào: α 3.14= - góc ôm của băng với tang chủ động; kdt 1.2= - hệ số dự trữ ma sát ηc 0.9= Gclkt 105N= 156 f 0.3= - hệ số ma sát giữa băng và tang chủ động Ta có hệ phương trình: Sv Sr W+ (4.37) Sv Sr e f α⋅ kdt ⋅ (4.38) Giải hệ phương trình trên ta được: Sv 1.197 10 3×( ) N= Sr 560.166( ) N= - Lực vòng của tang chủ động: P Sv Sr e α f⋅ 1−( )⋅−= (4.39) P 320.685( ) N= - Số lớp vải của băng i: ndt 10= - hệ số dự trữ bền của băng kd 2000 newton mm = - lực kéo đứt 1mm chiều rộng của 1 lớp vải trong băng. i ndt Sv⋅ B kd⋅= (4.40) i =1.7 Chọn số lớp vải: i 2= - Đường kính tang dẫn động: D α1 i⋅= (4.41) với a = (1600-1700) D = 320 - 340 mm Lấy D = 340mm - Số vòng quay của tang dẫn động: 157 n 60 v π D⋅⋅= (4.42) n = 196 vòng/phút - áp lực của băng lên tang: p 2 Sv B D⋅⋅= (4.43) p 1.084 10 4×( ) Pa= = 2.7x10-2 N/mm2 [p] = 10-20 N/mm2 p < [p] vậy áp lực lên tang nằm trong vùng cho phép. - Chiều dài tang dẫn: - hệ số chiều dài tang. Ltd B atg+= (4.44) Ltd 750 mm= * Kết quả tính toán: 1, Vít tải gom muối: Đường kính vít: D = 500 mm Bước vít: t = 250 mm Số vòng quay: n = 118 vnòng/phút Mô men xoắn: M = 370 Nm 2, Xích tải cào: Chiều cao tấm cào: h = 150 mm Chiều rộng tấm cào: B = 710 mm Chiều cao máng: hmg = 160 mm Chiều rộng máng: Bmg = 720 mm Bước xích: ax =90 mm Bước tấm cào: atc = 180 mm atg 100 mm= 158 Công suất vít tải và xích cào: Nvx = 8 kW 3, Băng tải: Chiều rộng băng: B = 650 mm Số lớp vải: i = 2 Đường kính tang dẫn: D = 340 mm Số vòng quay tang dẫn: n =196 vòng/phút Chiều dài tang dẫn: Ltd = 750 mm Công suất: N = 2,5 kW Các kết quả tính toán trên làm cơ sở cho việc tính toán lựa chọn các chi tiết của hệ thống truyền lực, hệ thống điều khiển và phân phối công suất trên liên hợp máy. 4.3.4. Chế tạo liên hợp thu hoạch muối THM - 2,0 Trên cơ sở chép mẫu liên hợp SY- 495 (của Trung Quốc) và các tính toán đề tài đã thiết kế, chế tạo mẫu liên hợp máy thu hoạch muối THM - 2,0 với các thông số kỹ thuật chính như sau: Năng suất liên hợp: - Năng suất thu gom tối đa: 100T/h - Độ dày lớp muối thu gom tối đa: 120mm - Chiều rộng thu gom tối đa: 2000mm - Khoảng cách bánh xe: 1575mm - Khoảng cách trục bánh xe: 2125mm - Khe hở gầm nhỏ nhất: 160mm - Kích thước liên hợp: 4140 x 3970 x 2520 Tốc độ di động của liên hợp: * Số truyền động : Số 1 - Tốc độ 1,15km/h Số 2 - Tốc độ 1,75km/h Số 3 - Tốc độ 8,3km/h * Số lùi: R - Tốc độ 3,68km/h 159 Cầu chủ động: 2 cầu trước, sau - Số bánh xe chủ động 6, kích cỡ lốp: 650 - 6 - Vành bánh (lazăng): 500E Động lực liên hợp: D243 Liên Xô (cũ) * Động cơ diezel 4 thì làm mát bằng két nước và quạt - Công suất định mức 80hp - Tốc độ quay: 2400v/p - Phương thức khởi động: Khởi động điện ( acquy) Hệ thống truyền lực di động: - Bộ ly hợp: Bộ ly hợp với các tấm ma sát khô hai cấp - Cấp I Truyền động di động liên hợp (các số) - Cấp II truyền động hệ thống thu gom muối (các băng tải) Hộp số truyền động: Bộ giảm tốc bánh răng trụ, răng thẳng Hộp số: Gồm 3 số tiến, 1 số lùi với các bánh răng hình trụ răng thẳng. * Cầu sau: - Bộ giảm tốc: Bánh răng nón xoắn (BJ 130) - Bộ sai tốc: 2 bánh răng côn hành tinh, 2 bánh răng hình chóp bán trụ. - Bán trục: Dùng giá giữ hình nón, phần chuyển hướng đầu chữ thập 1 dài, 1 ngắn. * Cầu trước: có kết cấu giống cầu sau (không lái) 160 Hình 4.22. Mẫu liên hợp máy thu hoạch muối THM - 2,0 Bộ phận thu gom và truyền tải muối: - Vận tốc vit xoắn: ω = 118vòng/phút - Đường kính ngoài vít xoắn: D = 505mm - Bước vít: L = 250mm - Chiều rộng ben thu muối: 2000mm - Chiều rộng gầu chuyển muối: 710mm - Khoảng cách giữa các gầu: 180mm * Băng tải xuất muối: - Chiều rộng: b = 650mm - Góc nghiêng băng tải: 170 - Bơm dầu và hệ thống thủy lực - Bơm dầu HU -10 - Ngăn kéo phân phối: 2 vị trí - Xi lanh thủy lực: Dài 700mm đường kính 80mm Hệ thống điều khiển: - Bộ phận chuyển hướng (tay lái) truyền động cơ khí 161 - Bộ phận phanh hãm: phanh dầu Tính năng nhiệm vụ của THM - 2,0 Liên hợp thu gom muối THM - 2,0 cùng với máy xới muối CXM - 2,0 có thể thay thế lao động thủ công để gom muối trong các công đoạn: - Thu gom muối trên đồng sau cày xới lên phương tiện vận chuyển (lên phương tiện vận chuyển chuyên dùng). - Thu gom muối từ những luống (vồng) muối đánh đống lên các phương tiện vận chuyển chuyển về kho bảo quản. - Thu gom muối trên đồng, đánh luống (vồng) chờ rút nước (muối khô) truyền tải lên phương tiện vận chuyển tại hai đường được gia cố của các ô kết tinh. - Truyền tải muối trong khu vực bảo quản và xuất muối từ các kho bảo quản lên xe vận chuyển (xuất sản phẩm). 4.3.5 Kết quả khảo nghiệm và ứng dụng liên hợp máy thu hoạch muối trong sản xuất * Kết quả khảo nghiệm và ứng dụng cày xới muối CXM -2,0 Việc sử dụng công nghệ và hệ thống thiết bị phủ bạt che mưa (công nghệ của Trung Quốc) cho phép thời gian kết tinh muối của các ô kết tinh kéo dài 3 đến 6 tháng hạn chế được ảnh hưởng của thời tiết đến quá trình kết tinh. Với thời gian kết tinh 6 tháng chiều dày của lớp muối kết tinh đạt trên dưới 200mm ( chưa thể kéo dài thêm thời gian kết tinh, do với chiều dày ≥ 200mm lớp muối kết tinh sẽ chạm vào trục quay của ru lô thu bạt). Để thu hoạch lớp muối kết tinh dày này như đã nêu ở phần trên, phay lưỡi thẳng theo MTZ - 50 hầu như không thể phá vỡ các kết cấu đông kết của muối cho các công đoạn sau của thu hoạch. Khắc phục hạn chế này của phay lưỡi thẳng 2,0m theo máy kéo MTZ - 50, cày xới muối CXM - 2,0 liên hợp với MTZ - 50 được vận hành đã dễ dàng phá vỡ lớp muối kết tinh theo tầng (lớp) với chi phí nhiên liệu và nhân công thấp (xem bảng 4.2). TT Thông số Đơn vị Trị số Nhận xét 1 Bề rộng làm việc cm 2.000 2 Dạng bề mặt làm việc của diệp cày - - Xới sâu không lật 3 Chiều sâu làm việc cm 120 4 Tốc độ làm việc trung bình km/h 3,05 5 Năng suất làm việc trung bình ha/h 0,61 6 Chi phí nhiên liệu (diezel) l/h 8,36 7 Chi phí nhân công công/ha 0,234 162 Bảng 4.2. Một số thông số kỹ thuật khi vận hành CXM- 2,0 trên Ô KT 25A. Cày xới CXM -2,0 về cơ bản đã giải quyết được công đoạn khó khăn nhất trong các khâu thu hoạch muối thô kết tinh dày trên 100mm. Sau khi khảo nghiệm (tháng 8/2004) CXM - 2,0 đã được đưa vào sử dụng chính thức trong sản xuất tại Xí nghiệp muối Tri Hải và liên hợp với máy kéo MTZ 50, cày xới muối CXM -2,0 trong năm 2004 và 2005 đã được vận hành phá vỡ các lớp muối thô trước thu gom cho hầu hết các ô muối kết tinh được phủ bạt: KT6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 24;2 5A; 26 và KT27 Kết quả khảo nghiệm được Trung tâm đo lường - khảo nghiệm và giám định máy Nông Nghiệp thực hiện (có biên bản kèm theo). Hình 4.23: Cày xới muối CXM-2,0 đang làm việc * Kết quả khảo nghiệm và ứng dụng máy thu hoạch muối THM-2.0 Liên hợp thu gom muối THM - 2,0 với các tính năng: - Thu gom và chuyển tải muối thô lên phương tiện vận chuyển. - Thu gom đánh luống muối thô trên các ô kết tinh chờ khô. - Thu gom muối thô từ các luống trên đồng truyền tải lên phương tiện vận chuyển. - Xuất và truyền tải muối thô từ kho bảo quản lên phương tiện vận chuyển. Sau khi được chạy rà trơn, Máy thu hoạch muối đã được Trung Tâm đo lường khảo nghiệm và Giám định máy Nông Nghiệp khảo nghiệm (có biên bản khảo nghiệm kèm theo) và 163 được tập huấn chuyển giao cho đội cơ khí Xí nghiệp muối Tri Hải, để chăm sóc, bảo dưỡng và vận hành trong sản xuất. Hình 4.24 Máy THM -2,0 đang thu hoạch muối trên đồng Với những tính năng ưu việt: Năng suất cao, chi phí nhiên liệu thấpvà nhân công phục vụ ít (1 đến 2 người theo máy), THM -2,0 cũng đã thực sự phục vụ cho khâu cơ giới hóa thu hoạch muối thô của các ô kết tinh được phủ bạt che mưa như ô: KT16; KT25; KT25A... với sản lượng thu hoạch và đánh luống trên 3.000 tấn muối thô. như ở bảng 4.3 cho thấy. Hình 4.25. Máy THM-2,0 đang thu gom muối từ luống muối đưa lên xe tải 164 TT Thông số Đơn vị Trị số Nhận xét 1 Bề rộng làm việc mm 2.000 2 Bề dày thu gom mm 100 3 Vận tốc dịch chuyển trung bình km/h 0,35 4 Năng suất trung bình Tấn/h 63 5 Chi phí nhiên liệu trung bình l/h 6,25 6 Số công thay thế Công 113(86) Theo định mức 2004: 0,257c/tấn (2005: 0,195c/tấn) 7 Thới gian làm việc h 7 8 Sản lượng thu gom Tấn 441 Bảng 4.3. Một số thông số kỹ thuật khi vận hành THM -2,0 tại ô KT26 * Tính toán hiệu quả kinh tế cho thu hoạch muối THM -2,0. Một số địng mức tiêu chuẩn của Công ty muối Ninh Thuận (số liệu do Công ty muối Ninh Thuận cung cấp). - Đơn giá sản xuất: 49.481đ/tấn muối kết tinh không phủ bạt (kết tinh ngắn ngày). 54.272đ/tấn muối kết tinh phủ bạt che mưa (kết tinh dài ngày). - Định mức công sản xuất cho 1 tấn muối của một số khâu chính : a. Khâu thu hoạch muối thô trên ô kết tinh (năm 2003; 2004) - Công cày xới, phay hoặc găng xắn thủ công : 0,117 công/tấn. - Công cào rửa (cào thành luống để xúc lên băng tải chuyển tải lên xe vận chuyển) : 0,257 công/tấn. - Công xúc muối (xúc muối lên băng tải chuyển tải lên phương tiện vận chuyển): 0,151 công/tấn. b. Khâu thu hoạch muối thô trên ô kết tinh (năm 2005) - Công cày xới, phay hoặc găng xắn : 0,122 công/tấn. - Công cào gom: 0,195 công/tấn. - Công xúc muối: 0,151 công/tấn. 165 c. Kinh phí khoán định mức cho các khâu: cày xới, cào gom và xúc muối (không kể phương tiện cơ giới): 20.000đ/tấn. Tiền công định mức cày xới hoặc găng xắn: 214.5/122,0 468,0 000.20 =× Tc c đ đ/tấn. Tiền công định mức cào rửa: 333.8/195,0 468,0 000.20 =× Tc c đ đ/tấn Tiền công xúc muối: 453.6/151,0 468,0 000.20 =× Tc c đ đ/tấn * Chi phí thực tế khi vân hành THM -2,0 trong thu gom muối: Dựa trên các bảng 4.3; 4.4; 4.5 một số thông số kỹ thuật khi vận hành THM -2,0 trong thu gom muối (Số liệu do đội cơ khí thuộc xí nghiệp muối Tri Hải - cấp), có thể tính giá trị chi phí trung bình cho khâu cào gom muối thô trên đồng: +/ Chi phí nhiên liệu: 1. Năng suất trung bình bình cào gom muối thô : 64,66tấn/h 2. Chi phí nhiên liệu trung bình: 6,18lit/h 3. Tiền chi cho THM - 2,0 cho cào gom 1 tấn muối: Knl = 6,764/000.8/66,64 /18,6 =× lđ ht hl đ/tấn +/ Chi phí khác bao gồm: * Khấu hao thiết bị: tính thời gian khấu hao THM -2,0 trong 5 năm, mỗi năm khấu hao 20%. Cào gom muối khấu hao 1/2 tổng khấu hao (1/2 cào gom; 1/2 xúc truyền tải muối và các vận hành khác). Sản lượng cào gom muối hàng năm ước tính 14.000tấn. Kkh = 1,857.2000.14100 000.000.200%20 =× × t đ đ/tấn b) Nhân công : 2 nhân công thu THM -2,0 Knc = 1707/,6426 /000.000.12 =×× × hhtngày thángđ đ/tấn c) Sửa chữa bảo dưỡng = 40% khấu hao cơ bản 166 Ksc = 4,571 100 /5,428.140 =× tđ đ/tấn Tổng chi phí của THM-2,0 trong cào gom muối: ΣK = Knl + Kkh + Knc + Ksc 764,6 + 2.857,1 + 170 + 571,4 = 4.363,1 đ/tấn Ngoài ra còn có những lợi ích khác như: - Giải quyết thu hoạch muối với thời gian ngắn, năng suất cao. - Giải phóng lao động thủ công nặng nhọc trong cào gom và xúc muối lên băng tải. - Chất lượng muối thô thu gom được nâng cao. Riêng việc sử dụng THM -2,0 cho cào gom muối thô trong thu hoạch cũng làm lợi cho xí nghiệp hàng năm (với sản lượng thu gom: 14.000tấn) là: ( 8.333đ/tấn - 4.363,1 đ/tấn ) x 14.000 tấn = 55.578.600đ. * Tương tự cho công xúc muối: (6.453đ/tán - 4.363,1đ/tấn) x 14.000tấn = 29.258.600đ Nói cách khác, với tổ chức quản lý bảo dưỡng và vận hành THM -2,0 hợp lý trong các khâu thu hoạch muối: Cào gom thành luống, thu gom muối thô từ các luống lên phương tiện vận chuyển, xuất và truyền tải muối thô từ kho bảo quản lên phương tiện vận chuyển. Hàng năm trừ các chi phí hoạt động THM -2,0 sẽ làm lợi cho cơ sở sản xuất muối hàng trăm triệu đồng. 4.4 Nhận xét và đề nghị 1. Sản xuất muối phơi nước tập trung theo công nghệ kết tinh dài ngày, có phủ bạt che mưa là công nghệ tiên tiến có khả năng nâng cao năng suất và chất lượng muối, cần phải được đầu tư mở rộng trong sản xuất và có khả năng đưa máy móc cơ giới hoá vào các khâu sản xuất nhằm nâng cao năng suất lao động, giảm cường độ lao động nặng nhọc cho người sản xuất. 2. Đề tài đã tính toán, thiết kế chế tạo được mẫu máy cày xới muối CXM -2.0 phù hợp với công nghệ sản xuất muối phơi nước tập trung, cho chất lượng làm việc tốt hơn những máy móc công cụ hiện đang sử dụng ở nước ta (phay). Máy có khả năng mở rộng vào sản xuất 167 3. Trên cơ sở kết quả khảo nghiệm máy thu hoạch muối của Trung Quốc SY -495, đề tài đã triển khai thiết kế, chế tạo liên hợp thu hoạch muối THM -2,0 phù hợp với công nghệ và điều kiện sản xuất ở nước ta. Đây là mẫu máy thu hoạch muối đầu tiên được đưa vào ứng dụng ở đồng muối Việt Nam. Máy đã được khảo nghiệm và ứng dụng trong điều kiện thực tế, góp phần giải phóng sức lao động nặng nhọc cho lao động làm muối, nâng cao năng suất lao động, giải quyết khâu thu hoạch muối nặng nhọc kịp thời vụ và đem lại hiệu quả kinh tế cao. 4. Đề nghị Nhà nước đầu tư kinh phí cho sản xuất thử loạt nhỏ cày xới muối CXM -2,0 và THM -2,0 để có thể chuyển giao cho các cơ sở sản xuất muối phơi nước tập trung trong nước. 168 Chương V NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG LÀM SẠCH MUỐI SAU THU HOẠCH Một nghịch lý thường thấy trong ngành sản xuất và lưu thông muối của nước ta là mặc dù sản lượng muối thấp chưa đáp ứng đủ cho nhu cầu tiêu dùng và nhu cầu công nghiệp trong nước nhưng hàng năm lượng muối lưu đọng trong diêm dân còn rất lớn. Loại trừ khâu yếu kém trong lưu thông phân phối, lý do chính của nghịch lý này là chất lượng muối được sản xuất ra ở Việt Nam còn thấp chưa đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật của muối công nghiệp cụ thể là hàm lượng NaCl còn thấp dưới mức cho phép và các tạp chất không tan, tan (CaS04; MgS04; MgCl2 ...) còn cao trên mức cho phép. Ngoài những lý do về công nghệ sản xuất, công nghệ và hệ thống thiết bị thu hoạch .v.v.. Công nghệ và thiết bị rửa muối sau thu hoạch để loại bỏ các tạp chất tan và không tan trong muối thô nhằm nâng cao chất lượng muối trước khi nhập kho bảo quản hoàn toàn chưa được quan tâm ở nước ta. Nói một cách đúng hơn, muối thô chỉ được làm sạch bằng các công cụ thủ công (cào, đảo) trong quá trình thu hoạch thủ công chưa đáp ứng được yêu cầu thải loại các tạp chất tan và không tan trong sản phẩm. Để nâng cao chất lượng muối thô sau thu hoạch tại các ô kết tinh đề tài đã nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống làm sạch muối sau thu hoạch. 5.1 Phương pháp làm sạch muối sau thu hoạch 5.1.1 Những địa điểm đã nghiên cứu khảo sát Để xác định nhu cầu, phương pháp và công cụ sơ chế muối thích hợp chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu khảo sát ở nhiều cơ sở khác nhau: - Đồng muối phơi cát ở Giao Thủy, Hải Hậu (Nam Định), ở xã Bằng La, huyện Đồ Sơn Hải Phòng, Thái Bình. - Đồng muối phơi nước: Ở Tri Hải, Cà Ná, Quán Thẻ (Bình Thuận), Vĩnh Hảo (Ninh Thuận), Hòn Khói (Khánh Hòa); Phù Mỹ (Bình Định), Bà Rịa - Vũng Tàu, TP. Hồ Chí Minh, Cà Mau. - Các cơ sở chế biến muối: Hòn Khói (Khánh Hòa), Công ty chế biến muối tư nhân Minh Khánh ở Bình Thuận; Công ty chế biến muối Ninh Bình, Đồng Nai v.v... - Các công ty muối: Bình Thuận, Ninh Thuận, Khánh Hòa v.v... 169 - Đã tham quan khảo sát đồng muối, cơ sở sơ chế muối Thiên Tân Trung Quốc. 5.1.2. Đặc điểm của muối sau khi thu hoạch Muối sau khi thu hoạch ở đồng muối thường có độ tạp chất cao nếu không qua sơ chế, mà sử dụng ngay có tạp chất tan và không tan sẽ ảnh hưởng không tốt đến con người và qua quá trình chế biến sau sẽ phức tạp. Muối sau khi thu hoạch tùy theo điều kiện từng vùng có các thành phần chính như sau: Thành phần Loại muối NaCl Tạp chất không tan Ca Mg SO4 Muối ở Cần Giờ 83.8 0.38 0.148 0.88 1.3 Muối ở Bà Rịa 86.4 0.65 0.24 0.3 1.4 Cty muối Ninh Thuận 87.0 0.4 0.3 0.5 1.5 Muối thô của Việt Nam 87.5 0.8 0.36 1.2 1.4 Muối ở các cơ sở trên được thu hoạch bằng thủ công tác động của công cụ đến nến ruộng kết tinh ít, nếu thu hoạch bằng máy đòi hỏi các hệ thống máy thu hoạch và vận chuyển hoạt động trên đồng nhiều, nên độ tạp chất trong muối có thể tăng lên. So với tiêu chuẩn Việt Nam quy định, chất lượng còn quá thấp, tỷ lệ NaCl thấp, tỷ lệ các tạp chất tan và không tan cao. 5.1.3. Lựa chọn công nghệ làm sạch muối Qua khảo sát ở các địa phương, các cơ sở chế biến muối, và tài liệu nước ngoài, công nghệ làm sạch được dùng phổ biến như sau: - Nghiền + rửa: Muối sau khi thu hoạch đưa về cơ sở chế biến được nghiền nhỏ, sau đó rửa. Mục đích của nghiền là làm nhỏ để cho mặt tiếp xúc với nước rửa nhiều hơn, độ sạch cao hơn. Nhưng hệ thống máy phức tạp. Do nghiền nhỏ một lượng lớn muối bột theo nước ra ngoài, độ hao hụt lớn đồng thời một số tạp chất cũng được làm nhỏ, việc thu hồi sẽ khó khăn, đòi hỏi công nghệ phức tạp. - Rửa + nghiền rửa: Tương tự như phương pháp trên. Cả 2 phương pháp này thường dùng trong công nghệ chế biến muối tinh. 170 - Rửa: Muối sau khi thu hoạch được rửa ngay bằng nước chạt trong lúc còn nguyên tinh thể nên độ hao hụt ít, nhưng độ sạch thấp hơn 2 phương pháp trên. Qui trình công nghệ và hệ thống thiết bị đơn giản hơn nhiều. Căn cứ vào điều kiện yêu cầu sản xuất ở nước ta, yêu cầu công nghệ đơn giản, vốn đầu tư ít, đề tài chọn phương pháp làm sạch sơ bộ muối sau khi thu hoạch bằng cách dùng nước chạt rửa muối. 5.1.4. Quy trình công nghệ rửa muối sau thu hoạch * Cơ sở khoa học của quá trình rửa muối sau thu hoạch Tinh thể muối Natri Clorua được tách ra khỏi các muối khác có trong nước biển là dựa vào sự khác nhau giữa nồng độ bão hòa của chúng. - Sắt oxýt (Fe304) được tách ra sớm nhất và hoàn toàn khi nước chạt (dung dịch muối bão hòa trong nước) đạt đến nồng độ 7,10Be’. - Canxi Cácbonát (CaC03) tách ra 50% khi nước chạt ở nồng độ 7,10Be’ và tách ra hoàn toàn khi ở 16,70Be’. - Canxi Sunphát bắt đầu kết tinh ở 140Be’, ở 220Be’ kết tinh được 80% và kết tinh toàn bộ ở 30,20 Be’. - Natri Clorua (NaCl) bắt đầu kết tinh ở 260Be’ (tùy theo hàm lượng khác nhau ở mỗi loại muối) đạt nồng độ 28,50Be’ kết tinh được 70%, sau đó tốc độ kết tinh chậm lại cho đến 300Be’ đạt 78,9% và ở nồng độ 350Be’ đạt 91,3%, trong nước ót chỉ còn lại 8,7% Natri Clorua. - Magiê Sunphát (MgS04) kết tinh chậm hơn NaCl, chưa ở dạng tinh thể nhưng có mặt trong nước chạt cô đặc vì vậy có 1 lượng bám theo muối ăn. Khi nước chạt ở 320 Be’ lượng MgS04 tách ra khỏi nước đạt 2,44%, MgS04 kết tinh ở 32,40Be’ và khi tổng hợp tách khỏi nước chạt đến 25,18%. MgS04 còn lại trong nước 82%. - Magiê Clorua (MgCl2) tương tự như MgS04 khi cô đặc đến 350 Be’, tổng lượng MgCl2 tách ra lên 4,62%. Vì vậy thành phần chạt khi cô đặc đến 350 Be’ gồm các chất sau: Toàn bộ Kali clorua, phần lớn MgCl2 và 75% MgS04, hơn 50% Natri Bromua và rất ít NaCl. Quá trình kết tinh trên chính là quá trình lẫn tạp chất hóa học vào muối ăn. Tạp chất hóa học trộn lẫn vào NaCl dù có phân đoạn kết tinh hợp lý thì nó vẫn tồn tại, vì nó hình thành ngay trong quá trình kết tinh. Muối kết tinh càng chậm tạp chất càng nhiều. Vì 171 vậy rửa muối sơ bộ tức là làm sạch nước ót bám vào bề mặt tinh thể muối ăn kể cả tạp chất cơ học (chất không tan) là rất cần thiết nhằm nâng cao chất lượng muối tinh chế sau này. * Quá trình làm sạch muối Sản phẩm muối là tinh thể cô đặc từ nước biển (hay nước khoáng) khi được cô đặc tới nồng độ bão hòa. Tạp chất trong muối tồn tại ở 2 dạng là cơ học và hóa học. Cơ học gồm cát, sỏi, đá, bùn đất và các chất rắn không tan khác. Các tạp chất này nhiều hay ít phụ thuộc vào điều kiện tự nhiên của các đồng muối, vào cách vận chuyển, bảo quản... Việc loại bỏ tạp chất cơ học dựa vào sự khác nhau về khối lượng riêng và kích thước các tạp chất so với muối. Việc loại bỏ các tạp chất này có nhiều cách: Sàng, li tâm, lắng, lọc, cho vật nhẹ nổi lên bề mặt nước rửa và chảy ra ngoài theo dụng dịch rửa. Làm sạch các tạp chất hóa học. Như ta đã biết các tạp chất hóa học bám trong muối ăn có nồng độ bão hòa cao hơn NaCl, vì vậy khi nồng độ nước chạt < 350Be’ chúng vẫn tồn tại ở dạng lỏng trong nước ót bám theo muối. Để đảm bảo muối sạch về mặt hóa học nghĩa là hàm lượng MgCl có trong muối phải thấp hơn nó có trong nước ót để không bám trở lại vào muối ăn. Vì vậy chọn dung dịch rửa thích hợp cho hòa tan các muối tạp chất có ý nghĩa quyết định đến độ sạch của muối sau khâu rửa sơ bộ. * Qui trình công nghệ rửa muối sau thu hoạch: Sơ đồ qui trình công nghệ thể hiện ở hình 5.1 Hình 5.1. Sơ đồ công nghệ rửa muối Muối thu hoạch Nước rửa Muối thô Rửa muối Bã thải Nước thải Kho bảo quản Xử lý Nước sạch Nước bổ xung 172 Qua theo dõi thí nghiệm ở 1 số cơ sở của Công ty tư vấn đầu kỹ thuật cơ điện (AGRINCO), từ muối thu hoạch sau khi rửa lần 1 chất lượng muối đã đạt Nacl: 93,4; tạp chất không tan 0,5; Ca: 0,11, Mg: 0,48 và SO4 : 0,94. Như vậy sau khi rửa lần 1 chất lượng muối thô đã tăng lên đáng kể. * Địa điểm làm sạch muối sau thu hoạch Yêu cầu của sơ chế muối là làm sạch ngay sau khi thu hoạch để nước ót chưa kịp ra, tạo ra loại muối thô có chất lượng cao hơn để sử dụng hoặc chế biến tiếp. Có 2 phương án: * Đặt tại cơ sở chế biến muối tinh: - Muối sau khi thu hoạch về tinh chế ngay, nghĩa là không qua sơ chế. Đây là một phương án hợp lý về công nghệ đòi hỏi cơ sở tinh chế đặt tại đồng muối, nó chỉ thực hiện được ở sản xuất qui mô nhỏ, phân tán, hơn nữa sản xuất rất bấp bênh vì không dự trữ nguyên liệu. Đầu tư cơ sở vật chất ở gần khu ruộng muối phức tạp. Nếu cơ sở chế biến muối tinh ở xa ruộng muối, muối phải được dự trữ. Trong thời gian bảo quản nước ót róc đi để lại các tạp chất bám chặt vào muối việc chế biến sẽ khó khăn. * Sơ chế tại đồng muối: Sau khi thu hoạch, muối được làm sạch ngay, lúc đó do các tạp chất dễ loại ra khỏi muối. Chính vì thế mà hầu hết các đồng muối lớn trên thế giới người ta bố trí xưởng sơ chế muối ngay cạnh khu kết tinh muối, đảm bảo khi muối vừa thu hoạch còn ướt được sơ chế ngay. Khi rửa lượng tạp chất dễ loại bỏ nhất. Đồng thời việc bổ sung, thay thế nước chạt (nước rửa) dễ dàng. Do đó chúng tôi chọn cơ sở sơ chế đặt tại đồng muối. 5.2 Lựa chọn thiết bị rửa muối sau thu hoạch 5.2.1. Các loại thiết bị rửa muối Qua tham khảo các tài liệu của nước ngoài, các thiết bị rửa muối khác nhau, trong thực tế sản xuất đã sử dụng 2 loại chính: 173 * Máy rửa muối kiểu sàng lắc: Thiết bị kiểu này được lắp ở 1 vài cơ sở chế biến muối. Muối được đưa vào máy sàng rung làm cho muối dao động, đồng thời nước rửa được tưới liên tục. Các tạp chất theo nước chảy qua lỗ sàng ra ngoài. Thiết bị này có ưu nhược điểm: - Rửa được muối, nhưng do nước tưới lên muối đang rung động, thời gian tiếp xúc với muối quá ngắn, khả năng rửa hạn chế. - Một phần muối vụn cũng theo nước và tạp chất ra ngoài việc thu hồi và tách và tách khỏi tạp chất rất phức tạp. Độ hao hụt muối có thể lên tới 20% - Chỉ áp dụng cho những hệ thống máy có công suất nhỏ, như ở Đồng Nai năng suất của hệ thống 1,5tấn/h. Với yêu cầu năng suất lớn, khối lượng muối dao động trên sàng lớn đòi hỏi thiết bị rất phức tạp. * Thiết bị rửa muối theo kiểu vít tải rửa: Máy là cái vít tải hở đặt nghiêng, phần dư