Đồ án Thiết kế phân xưởng bốc hơi và làm sạch nhà máy đường năng suất 3000 tấn /ngày

än nay dạng sữa vôi được dùng rộng rãi trong các nhà máy đường. Canxi sacarat phản ứng với nước mía tương đối hoàn toàn nhưng cần pha chế trước, không thuận tiện như sữa vôi. Có thể dùng caxi sacarat cho vào nước mía nóng để đề phòng vôi làm đường khử phân hủy. g. Lượng vôi Lượng vôi dùng phụ thuộc vào thành phần nước mía, dao động trong khoảng 0.5 – 0.9kg vôi trên 1 tấn nước mía. Trong thực tế sản xuất, thường dùng pH để biểu thị lượng vôi cho vào nước mía. Mặt khác, khi đun nóng nước mía đã cho vôi, trị số pH thường giảm từ 0.2 - 0.5 nên khi xác định pH cần căn cứ vào các yếu tố làm giảm pH. Trong trường hợp cho vôi vào nước mía lạnh, tác dụng giữa vôi & nước mía không hoàn toàn. Khi đun nóng nước mía thì tác dụng này xảy ra hoàn toàn hơn, vì vậy làm giảm pH. Phương pháp sunfit hóa Phương pháp sunfit hóa còn gọi là phương pháp SO2, vì trong phương pháp này người ta dùng lưu huỳnh dưới dạng SO2 để làm sạch nước mía. Phương pháp sunfit hóa có thể chia thành 3 loại: Phương pháp sunfit hóa acid Phương pháp sunfit hóa kiềm mạnh Phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ Đặc điểm của phương pháp sunfit hóa acid là thông SO2 vào nước mía đến pH acid & thu được sản phẩm đường trắng. Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm nên được dùng rộng rãi trong sản xuất đường. Đặc điểm của phương pháp sunfit hóa kiềm mạnh là trong quá trình làm sạch nước mía có 1 giai đoạn tiến hành ở pH cao. Hiệu quả làm sạch tương đối tốt, đặc biệt đối với loại nước xấu & nhiều sâu bệnh. Nhưng do sự phân hủy đường tương đối lớn, màu mía đậm, tổn thất đường nhiều nên hiện nay không sử dụng. Phương pháp này là dùng 2 điểm pH =7 (trung tính) & pH = 10.5-11.5 (kiềm mạnh). Do dùng pH kiềm mạnh nên có thể loại được P2O5, SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO … nhưng điều kiện công nghệ của phương pháp này chưa ổn định. Phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ (pH = 8 -9) có đặc điểm là chỉ tiến hành thông SO2 vào nước mía không thông SO2 vào mật chè & sản phẩm đường thô. Lắng Cô đặc Mật chè Nước mía trong Nước bùn Lọc ép Nước lọc trong Bùn Nước mía hỗn hợp Cho vôi (pH = 8-9) Đun nóng Trung hòa (pH= 7-7.2) Đun nóng Ca(OH)2 (t=100- 1050C) (t = 50-600C) SO2 Hình 2.5: Sơ đồ công nghệ của phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ Trên cơ sở phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ, hiện nay trong công nghệ sản xuất đường của nhà máy đường Quãng Ngãi & Bình Dương có giai đoạn thông SO2 lần II như sau: Nước mía hỗn hợp Đun nóng lần I (t=70-750C) Trung hòa Thông SO2 lần I (pH= 7-7.2) Đun nóng lần II (t=100- 1020C) (pH = 9-9.5) SO2 Tản hơi, lắng Mật chè Trộn bã Nước bùn Nước lọc trong Bùn Vụn bã mía Lọc chân không Gạt bọt Nước lắng trong Bốc hơi nhiều nồi Thông SO2lần II (pH=6.2-6.4) SO2 Hình 2.6: Công nghệ sản xuất đường của nhà máy đường Quãng Ngãi & Bình Dương Phương pháp cacbonat hóa Phương pháp CO2 (còn gọi là phương pháp cacbonat hóa) là phương pháp có nhiều ưu điểm. Phân loại phương pháp này như sau: Phương pháp thông CO2 một lần Phương pháp thông CO2 “chè trung gian” Phương pháp CO2 thông thường (thông CO2 hai lần, thông SO2 hai lần). Đặc điểm của phương pháp thông CO2 một lần là cho toàn bộ sữa vôi vào nước mía một lần & thông CO2 một lần đến độ kiềm thích hợp. Nhược điểm chủ yếu của phương pháp này là nước mía chỉ đi qua một điểm đẳng điện, loại chất không đường. Ngoài ra vì thông CO2 sau khi cho vôi nên tạo phức “đường vôi” ảnh hưởng đến hiệu suất hấp thụ CO2 và tạo nhiều bọt. Đặc điểm của phương pháp thông CO2 “chè trung gian” là sau khi đun nóng đến nhiệt độ 1000C, nước mía bốc hơi đến nồng độ mật chè 35-40 Bx nước mía hỗn hợp được xử lý như phương pháp CO2 thông thường. Khi cô đặc nước mía đến nồng độ cao, hàm lượng chất không đường trong nứơc mía tương đối tập trung, phản ứng tương đối hoàn toàn, tiết kiệm được hóa chất, loại được nhiều chất không đường, trong thiết bị ít đóng cặn. Nhưng còn chưa xác định được nồng độ chè trung gian thích hợp & lượng đường tổn thất trong bùn còn nhiều. Các biện pháp hỗ trợ Lắng Nước mía hỗn hợp sau khi qua các giai đoạn hóa chế làm sạch sinh ra rất nhiều chất kết tủa và keo ngưng tụ phân tán lơ lửng trong nước mía. Người ta dùng quá trình lắng – lóng để làm trong nước mía. Nguyên lý thực hiện Dựa vào độ chênh lệch các khối lượng riêng của các hạt kết tủa với nước mía để làm sạch. Trong quá trình làm sạch nước mía, cần phải tạo ra một lượng lớn các hạt kết tủa của sunfit canxi (CaSO3) và photphat canxi [Ca3(PO4)2], lợi dụng diện tích mặt ngoài rất lớn của các hạt kết tủa này, chúng có thể hấp thụ các mảng chất keo đã ngưng tụ để cùng lắng xuống. Do vậy lợi dụng tính chất này để đạt được mục đích lắng trong. Nước mía được gia nhiệt tới 100 – 1050C rồi đưa vào bồn lắng. Khoảng 80 – 85% nước mía trong được lấy ra và 15 – 20% nước bùn được đưa vào máy lọc. Quá trình lắng trong được thực hiện theo một chế độ rất nghiêm ngặt, khi vận hành bồn lắng, phải giữ nhiệt độ thật ổn định. Nếu không sẽ dẫn đến hiện tượng đối lưu trong bồn lắng làm cho các hạt kết tủa đã lắng xuống lại nổi lên, nước mía bị đục ® hiệu suất lắng giảm. Trong quá trình lắng cần bổ sung một số chất trợ lắng – lọc, bản chất polyme, có đặc điểm giống như keo nhưng khi hòa tan trong nước có khả năng vón hạt keo lại nhanh hơn, giúp cho quá trình lắng lọc nhanh hơn. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ lắng: Độ lớn của hạt kết tủa: Hạt kết tủa có kích thước lớn thì lắng trước, hạt có kích thước nhỏ thì lắng chậm, hạt nhỏ có tỉ trọng gần bằng nước mía thì không lắng mà lơ lửng làm cho dung dịch nước mía bị đục, những hạt nhẹ hơn thì nổi lên trên bề mặt dung dịch. Nồng độ dung dịch: Nồng độ dung dịch càng cao (Bx cao), độ nhớt càng lớn thì kết tủa và bọt khí khi nổi lên bề mặt sẽ gặp phải một lực cản lớn làm tốc độ lắng giảm, hiệu quả lắng giảm. Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng làm độ nhớt dung dịch giảm, tăng tốc độ lắng. Tuy nhiên nhiệt độ phải điều chỉnh thích hợp để các bọt khí nổi lên bề mặt có thể tích lớn nhất mà không bị vỡ. Trong quá trình nổi lên, tránh tuyệt đối để nhiệt độ cao gây sôi dung dịch. Vì khi sôi, dung dịch bị tràn ra ngoài và các kết tủa sẽ bị xáo trộn gây lơ lửng trong dung dịch đường mà không nổi lên được. pH: pH có ý nghĩa quan trọng trong quá trình lắng. Nếu pH không đúng sẽ làm kết tủa không ở dạng huyền phù mà sẽ bị tan ra hoặc lắng xuống đáy và như thế nước đường ra khỏi bàn lắng sẽ bị đục. Số lượng bọt khí: Khi sục khí vào nước đường hóa chế cần lưu ý điều chỉnh van khí để đảm bảo lượng bọt khí đủ để có thể lôi cuốn các kết tủa lên bề mặt. Lọc Quá trình lọc nhằm để tận dụng thu hồi phần nước đường còn trong bùn và loại phần kết tủa (bùn) thải ra. Nguyên lý thực hiện Lọc là quá trình tách chất rắn khỏi dung dịch bằng cách cho dung dịch đi qua lớp vật ngăn, các chất rắn bị giữ lại ở bề mặt vật ngăn, còn nước trong đi qua. Dùng loại môi chất có nhiều lỗ để dung dịch có thể chui qua các lỗ nhỏ, các chất huyền phù (bùn) được giữ lại trên vải. Muốn tách được tốt cần tạo ra một áp lực tương đối lớn ở một phía của môi chất này, hoặc tạo nên độ chân không nhất định. Chỉ khi độ chênh lệch áp lực lớn hơn tổng lực cản của môi chất thì dung dịch lọc mới chảy về phía có áp lực thấp hơn một cách thuận lợi. Trong quá trình lọc, trở lực lọc (bao gồm trở lực lớp vật ngăn và lớp bùn lọc) tăng, do đó máy lọc cần làm việc ở áp lực cao. Lớp bùn lọc là môi trường lọc đặc biệt, có tác dụng giữ lại các tạp chất rắn, còn lớp vật ngăn (vải lọc) chỉ là môi trường giữ lớp bùn lọc. Tính chất của lớp bùn lọc rất quan trọng, đặc biệt khi lọc các chất rắn có kích thước bằng hoặc nhỏ hơn ống mao quản của lớp vật ngăn. Ở giai đoạn đầu của quá trình lọc, khi lớp bùn lọc chưa được hình thành, nước lọc còn đục nên cần cho đi lọc lại. Nếu nước lọc còn đục sẽ có những tác hại sau đây: Khi xử lý nước lọc ở giai đoạn sau, chất không đường hòa tan lại, sẽ làm giảm độ tinh khiết và tăng màu sắc dung dịch. Đóng cặn ở thiết bị bốc hơi, giảm khả năng bốc hơi. Tăng lượng mật cuối. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng lọc: Chất kết tủa: Chất kết tủa lớn rắn chắc có dạng tinh thể sẽ lọc được nhanh. Dạng bé lơ lửng không đồng đều sẽ làm tắc các lỗ vải (môi chất) lọc sẽ chậm. Kết tủa dạng keo (protein, muối của acid pectic, acid humic) có thể làm tắc vải, làm tăng độ nhớt của dung dịch. Trong quá trình lọc cần bổ sung chất trợ lọc nhằm tăng tỷ trọng các hạt kết tủa, đồng thời cũng có lợi cho các chất keo. Áp lực lọc: Áp lực lọc hay áp suất dư hai đầu ống mao quản là động lực của lọc. Áp lực lọc có ảnh hưởng lớn đến tốc độ dung dịch đi qua ống mao quản. Nếu chất kết tủa dạng tinh thể không bị nén, tốc độ lọc tỷ lệ thuận với áp lực lọc. Khi chất kết tủa bị nén, tốc độ lọc tỷ lệ nghịch với áp lực lọc. Với máy ép lọc khung bản, áp lực lúc mới lọc khống chế rất nhỏ để không cho bùn lọc bị ép chắc quá sớm, sẽ có lợi cho tốc độ lọc và kéo dài thời gian lọc một cách hữu hiệu. Theo thời gian lọc càng tăng thì lượng bùn nén càng dày dần lên, lực cản lọc cũng tăng lên thì áp lực lọc cũng tăng lên. Áp lực lọc ép khung bản: 2 – 5 kg/cm2. Áp lực lọc chân không: 260 – 500 mmHg. Độ nhớt và nhiệt độ: Độ nhớt của nước mía và nhất là các keo nhớt và sáp mía thường cản trở diện tích lọc. Nhiệt độ tăng, độ nhớt chất lỏng giảm, do đó tốc độ lọc tăng. Vì vậy, trước khi lọc cần đun nóng dung dịch trong khoảng 90 – 95oC. Thời gian lọc: Thời gian lọc càng dài, độ dày lớp bùn lọc tăng, trở lực lọc tăng và do đó tốc độ lọc giảm, lượng nước trong giảm. PHƯƠNG PHÁP CÔ ĐẶC Sau khi qua các giai đoạn hóa chế, lọc, ta được chè trong có Bx = 10-14. Nước mía sẽ được gia tăng đến nồng độ để có thể kết tinh đường được. Qua hệ thống cô đặc bốc hơi, nước mía có nồng độ Bx = 10-14 được nâng lên nồng độ Bx = 60-65, ngoài sự bốc hơi còn giảm một số tạp chất bẩn trong nước chè. Hệ thống cô đặc sử dụng nhiều nồi nối tiếp nhau mục đích tiết kiệm lượng hơi đốt, hơi thứ của nồi đầu được dùng làm hơi đốt cho nồi kế tiếp. Như vậy ta chỉ cần cung cấp hơi từ nồi hơi để cô đặc nước mía ở nồi đầu tiên. Hệ cô đặc gồm nhiều nồi hay nhiều hiệu nối tiếp nhau có nhiêm vụ bốc hơi đến độ Bx cần thiết. Để giảm nhiệt độ sôi cho dung dịch đường để tránh việc làm cháy đường bị phân hủy ở nhiệt độ cao ta cần tạo áp suất chân không trong hệ thống cô đặc. Aùp suất chân không trong hệ giảm dần từ nồi đầu đến nồi cuối cùng. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ Bùn Nước mía hỗn hợp Gia vôi sơ bộ Gia nhiệt 1 Sun-phít hóa Gia vôi trung hòa Gia nhiệt 2 Nước bùn Lọc ép (t = 55 – 750C) (pH = 6.8 – 7.2) Lắng (pH = 5.1 – 5.3) ) (pH = 7 – 7.2 ) (t = 100 – 1050C) Nước lọc trong Cô đặc Ca(OH)2 SO2 Ca(OH)2 Nước mía trong Mật chè Hình 2.14: Quy trình công nghệ phân xưởng bốc hơi và làm sạch GIẢI THÍCH QUY TRÌNH Trong quá trình trồng trọt, do điều kiện đất đai, phân bón, khí hậu (hiện đang là một vấn nạn của ngành nông nghiệp ở nước ta) làm thành phần cây mía chứa nhiều chất không đường. Những thành phần đó tồn tại trong nước mía, dẫn đến việc làm sạch nước mía rất khó khăn. Bởi vậy, ta chọn quy trình công nghệ này chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy có chất lượng mía không được tốt vì khả năng tách loại các hợp chấtn không đường tốt và chủ yếu để sản xuất các sản phẩm đường mía dạng truyền thống. Cho vôi sơ bộ. Thường nước mía khó làm sạch có pH thấp (pH = 4 – 4.5), cần cho vôi vào nước mía đến pH gần trung tính (pH = 6.8 – 7.2) để ngưng tụ keo & tránh hiện tượng chuyển hóa đường. Nhiệt độ đun nóng lần thứ nhất 55 – 750, tác dụng của nó như sau: Làm mất nước của chất keo ưa nước, tăng nhanh quá trình ngưng tụ keo. Tăng nhanh tốc độ phản ứng hóa học. Theo Honig [2] thì hiệu suất hấp thụ SO2 vào nước mía tốt nhất ở nhiệt độ 750C. Giảm độ nhớt nước mía. Thông SO2 đến pH = 5.1 – 5.3. Mục đích: Trong môi trường acid, sự kết tủa CaSO3 rắn chắc, lắng tốt, lọc dễ dàng. Trị số pH của nước mía tương đối thấp, có thể loại phần lớn chất không đường hữu cơ, sau đó cho vôi vào đến pH gần trung tính, một phần chất keo có thể ngưng tụ. pH không giảm quá thấp nhằm tạo kết tủa CaSO3 hoàn toàn. Nếu dung dịch quá acid thì sẽ tạo Ca(HSO3)2 hòa tan và sau đó nếu ở nhiệt độ cao Ca(HSO3)2 sẽ phân ly tạo chất kết tủa đóng cặn ở các thiết bị truyền nhiệt và bốc hơi. Để tạo kết tủa CaSO3 hoàn toàn, cần tránh hiện tượng quá acid vì sẽ tạo Ca(HSO3)2 hòa tan và sau đó nếu ở nhiệt độ cao Ca(HSO3)2 sẽ phân ly tạo chất kết tủa đóng cặn ở các thiết bị truyền nhiệt và bốc hơi. Nếu nước mía có tính kiềm đường khử sẽ bị phân hủy, tăng chất màu và acid hữu cơ, tăng lượng muối hữu cơ trong nước mía. Mặt khác, trong môi trường kiềm, do tính chất thủy phân kết tủa CaSO3 nên tạo dung tích lớn, tăng lượng bùn lọc và do đó tăng diện tích ép lọc. Để tránh các hiện tượng trên, cần khống chế pH lắng trong khoảng 7,0. Do tính chất và thành phần nước mía luôn thay đổi cần thí nghiệm tìm trị số pH thích hợp. Nếu có được trị số pH thích hợp thì hiệu quả làm sạch tốt, CaO trong nước mía ít, màu sắc nhạt,…. Muốn khống chế pH lắng ở 7,0 thì pH trung hòa phải lớn hơn 7,0 (7,2) vì từ giai đoạn đến lắng thường trị số pH giảm từ 0,2 - 0,3 Gia vôi trung hòa ở pH = 7.0 – 7.2. Nếu nước mía có tính acid thì sẽ làm chuyển hóa đường saccharose, đồng thời làm đóng cặn ở thiết bị truyền nhiệt và bốc hơi. Nếu nước mía có tính kiềm đường khử sẽ bị phân hủy, tăng chất màu và acid hữu cơ, tăng lượng muối hữu cơ trong nước mía. Mặt khác, trong môi trường kiềm, do tính chất thủy phân kết tủa CaSO3 nên tạo dung tích lớn, tăng lượng bùn lọc và do đó tăng diện tích ép lọc. Để tránh các hiện tượng trên, cần khống chế pH lắng trong khoảng 7,0. Do tính chất và thành phần nước mía luôn thay đổi cần thí nghiệm tìm trị số pH thích hợp. Nếu có được trị số pH thích hợp thì hiệu quả làm sạch tốt, CaO trong nước mía ít, màu sắc nhạt… Muốn khống chế pH lắng ở 7,0 thì pH trung hòa phải lớn hơn 7,0 (7,2) vì từ giai đoạn gia vôi đến lắng thường trị số pH giảm từ 0,2 - 0,3. Nhiệt độ đun nóng lần thứ hai từ 100 – 1050C. Mục đích: Giảm độ nhớt và tăng nhanh tốc độ lắng. Nếu nhiệt độ quá cao nước mía sôi, lắng sẽ không tốt. Đồng thời tránh hiện tượng phân hủy đường. Hỗn hợp sau gia nhiệt sẽ được đưa đến thiết bị lắng. Bùn được tách riêng và đem đi lọc, sau đó nước mía trong sẽ được trộn chung và đem đi cô đặc ở thiết bị cô đặc, thu mật chè trong. KHÂU LÀM SẠCH Chọn thông số Năng suất: Chọn năng suất nhà máy : 3000 tấn mía/ngày. Thành phần nguyên liệu: Thành phần nước mía theo khối lượng như sau: Saccharose : 13% Phi đường : 2.5% Xơ : 12% Nước :72% Nguyên liệu phụ: Theo [1]- trang132, lượng vôi cần dùng 2kg/tấn mía. Hàm lượng CaO trong vôi 50% Theo [1]- trang 139, lượng S cần dùng 0.06% so với khối lượng mía. Tính cân bằng Hỗn hợp trước làm sạch: Thành phần mía theo khối lượng như sau: Saccharose : 13% Phi đường : 2.5% Xơ : 12% Nước :72% Thành phần khối lượng Khối lượng xơ = 12%*3000 = 360 (T/ngày) Khối lượng phi đường = 2.5%*3000 = 75 (T/ngày) Khối lượng saccharose = 13%*3000 = 390 (T/ngày) Khối lượng nước = 72.5%*3000 = 2175 (T/ngày) Lượng nước mía nguyên = mía – xơ = 2640 (T/ngày) % nước mía nguyên so với mía = *100% = 88 (%) % đường trong nước mía nguyên: Pol = *100% = 14,7 (%) % chất tan trong nước mía nguyên: Bx = *100% = 17.61 (%) Tinh độ nước mía nguyên:*100% = 83,8 (%) Lượng nước thẩm thấu: Theo [1]- trang 68, lượng nước thẩm thấu khoảng 25 – 30% khối lượng mía là thích hợp. lượng nước dùng thẩm thấu : 3000 * 27,5% = 825 (T/ngày) Bã mía sau ép: Chọn thành phần (theo khối lượng): Xơ : 50% - Nước thẩm thấu : 50% Hiệu suất ép : = 93% - Tinh độ AP : 80% Lượng đường trong bã = đường trong mía * (1 – ) = 390 * (1 – 0.93) = 27.3 (T/ngày) Giả thiết xơ không thất thoát theo nước mía nguyên xơ trong bã = 360 (T/ngày) Lượng bã ướt = xơ trong mía*= 720 (T/ngày) % đường trong bã = Polb = *100% = 3,79% % chất hòa tan trong bã = Bxb = *100% = *100% = 4.73 % Lượng chất hòa tan trong bã : 4.73%*720 = 34.056(T/ngày) Lượng phi đường trong bã = lượng chất hòa tan trong bã – lượng đường trong bã = 34.056 – 27.3 = 6.756 (T/ngày) Nước mía hỗn hợp: Lượng nước mía hỗn hợp = (mía + nước thẩm thấu) – bã ướt = (3000 + 825) – 720 = 3105 (T/ngày) Lượng đường trong nước mía hỗn hợp = lượng đường trong mía – lượng đường trong bã = 390 – 27.3 = 362.7 (T/ngày) Lượng phi đường trong nước mía hỗn hợp = lượng phi đường trong mía – trong bã = 75 – 6.756 = 68.244 (T/ng) Vôi và sữa vôi: Theo [1]- trang 32, lượng vôi cần dùng là 2kg/tấn mía. Hàm lượng CaO trong vôi là 50% lượng vôi cần dùng : 2**3000 = 12000 (kg vôi/ngày) = 12 (T/ngày) Vôi thường được sử dụng dưới dạng sữa vôi 12oBe = 21,64oBx =1.09 (T/m3) lượng sữa vôi cần dùng : 12*= 55.453 (T/ngày) Thể tích sữa vôi cần dùng : V= = = 50.874 (m3/ngày) Lưu huỳnh và SO2 : Theo [1]– trang 139, lượng S cần dùng 0,06% so với khối lượng mía, tức là: 0,06% * 3000 = 1.8(T/ngày) Giả thiết thiết bị kín, không có sự mất mát SO2, S không thăng hoa, không tạo SO3 lượng SO2 thu đựơc: S + O2 = SO2 32 32 64 1.8 X X = = 3.6 (T/ngày) Thể tích không khí dùng đốt S : biết O2 chiếm 1/5 thể tích không khí và lượng không khí để đốt S hoàn toàn phải gấp 1.5 lần. S + O2 = SO2 22.4*103 32 Y 1.8*106 Y = 1.5 * 5 *= 9450 (m3kk/ngày) Nước mía trung hòa: Khối lượng nước mía trung hòa = nước mía hỗn hợp + sữa vôi + SO2 = 3105 +55.453 +3.6 = 3164.053 (T/ngày) Lượng chất khô trong nước mía trung hòa = đường + phi đường + vôi +SO2 = 362.7 + 68.244 + 12 + 3.6 = 446.54 (T/ngày) Bx nước mía trung hòa = *100% =14.11% Theo bảng 1.1 , [4]– trang 10 = 1.0572 (T/ngày) Thể tích nước mía trung hòa : V = = = 2992.86 (m3/ngày) Nước bùn lóng và bùn: Theo [1]– trang 168, lượng bùn sau lắng = 20% so với lượng nước mía trung hòa và có nồng đôï 15 – 20% so với lượng đường trong nước mía trung hòa. Giả thiết : Độ ẩm bã bùn 80% Các hợp chất không đường chiếm 50% so với các chất không đường trong nước mía hỗn hợp lượng nước bùn sau lóng: Đường : 362.7 * 20% = 72.54 (T/ngày) Phi đường : 68.244 * 50% = 34.122 (T/ngày) Vôi : 12 * 50% = 6 (T/ngày) SO2 : 3.6 * 50% = 1.8 (T/ngày) Nước = Nước bùn – chất tan = 632.81 – (72.54 + 34.122 + 1.8) = 518.348 (T/ngày) Nồng độ nước bùn Bx = *100% = 18.09 % bùn = 1.0745 (T/ng) Vbùn = = 588.93 (m3/ng) Bùn sau lọc: Theo [5]– trang 562, lượng mía dùng trợ lọc 3 – 6kg/tấn mía. Lượng mía cần dùng {(3 + 6)/2} * 3000 = 13500 (kg/ng) = 13.5 (T/ng) Dựa theo [5]– trang 545, giả thiết lấy thành phần bã bùn: Aåm = 80% Pol = 2% Bx = 6% Khối lượng (xơ + vôi + SO2) = 13.5 + 6 + 1.8 = 21.3 (T/ng) Phần trăm (xơ + vôi + SO2) trong bã bùn = %bùn - %đường - %phi đường - %ẩm = 100% - 2% - (6% - 2%) – 80% = 14% Lượng bùn ướt = 21.3/14% = 152.14 (T/ng) Lượng đường trong bùn ướt = 152.14 * 2% = 3.0428 (T/ng) Lượng phi đường = 152.14 * 4% = 6.0856 (T/ng) Lượng bùn khô = bùn ướt – nước = 152.14 * 802% = 121.712 (T/ng) Tổn thất đường trong bùn so với mía = *100% = 0.1% Nước mía trong: Lượng nước mía trong = nước mía trung hòa – nước bùn = 3164.053 – 632.81 = 2531.243 (T/ng) Thành phần nước mía sau lóng: Đường = 362.7 – 72.54 = 290.16 (T/ng) Phi đường = 68.244 – 34.122 = 34.122 (T/ng) Vôi = 12 – 6 = 6 (T/ng) SO2 = 3.6 – 1.8 = 1.8 (T/ng) Lượng nước ngọt thu được qua bùn lọc = (nước bùn + vụn bã + nước rửa) – bùn ướt = 632.81 + 13.5 + 152.14 – 152.14 = 646.31 (T/ng) Với nước rửa lọc = 100% bùn ướt = 152.14 (T/ng) Thành phần nước ngọt qua lọc: Đường = 72.54 – 3.0428 = 69.4972 (T/ng) Phi đường = 34.122 – 6.0856 = 28.0364 (T/ng) Nước = nước ngọt – đường – phi đường = 646.31 – 69.4972 – 28.0364 =548.7764 (T/ng)  Thành phần nước mía trong = nước mía trong sau lóng + thành phần nước ngọt Đường = 290.16 + 69.4972 = 359.6572 (T/ng) Phi đường = 34.122 + 28.0364 = 62.1584 (T/ng) Vôi + SO2 = 6 + 1.8 = 7.8 (T/ng) Lượng nước mía trong thu được cuối công đoạn: = 2531.243 + 548.7764 = 3080.0194 (T/ng) Nồng độ chất hòa tan Bxnmt = *100% = 13.95% nmt = 1.05657 tấn/m3 Vnmt = = 2915.11 (m3/ngày) Tinh độ nước mía trong = * 100% = 83.72% KHÂU CÔ ĐẶC Chọn nồng độ chất khô trong mật chè là 60% Lượng nước cần bốc hơi W = G* (1 - ) (T/ng) (CT IV.1 – [1]) Với : Bx1 : nồng độ chất khô nước mía trong (13.95%) Bx2 : nồng độ chất khô trong mật chè (60%) G : lượng nước mía trong (3080.0194 T/ng) W = 2363.9 (T/ng) Lượng mật chè G – W = 3080.0194 – 2363.9 = 716.12 (T/ng) Lượng đường tổn thất : = 0.01% so với nguyên liệu mía ([1] – trang 216) = 0.01% * 3000 = 0.3 (T/ng) Lượng đường trong mật chè = 359.6572 – 0.3 = 359.3572 (T/ng) Mật chè: Pol = 100% = 50.18% Bx = 100%= 59.95% AP = 100% = 83.7% Bx = 59.95% = 1.2884 (T/m3) Vmật chè = = 555.82 (m3/ng) Bảng 3.1: Tóm tắt các phương pháp làm sạch nước mía. CO2 Ca(OH)2 Phương pháp vôi Phương pháp SO2 Phương pháp CO2 Lượng vôi dùng (tấn/100tấn nước mía) 0.79 1.15 17.1 Lượng vôi trong nước mía trong(mgCa/l) 449 540 223 Hiệu quả làm sạch:; Trong đó: M1_Hàm lượng chất không đường trong nước mía trong M2_Hàm lượng chất không đường trong nước mía hỗn hợp 90.5 92.4 77.0 Chất vô cơ (kg/10tấn nước mía) SO2 Nước mía hỗn hợp 31.8 14.5 29.4 Nước mía trong 16.3 9.3 21.0 SO3 Nước mía hỗn hợp 68.1 62.8 70.2 Nước mía trong 60.1 64.2 39.9 P2O5 Nước mía hỗn hợp 12.0 24.3 20.0 Nước mía trong 5.9 2.1 1.6 CaO Nước mía hỗn hợp -- 14.4 4.8 Nước mía trong 40.9 26.4 18.6 Tổn thất chất đường trong bùn: 0.73 0.82 048 Lượng bùn so với nước mía (%) 0.68 0.54 3.41 Tốc độ ép (kg bùn khô/m2.ngày đêm) 22.0 26.0 124.0 Lượng vải lọc tiêu hao(m2/100tấn mía) 2.34 1.90 3.27 Thời gian rửa nồi (h/10000 tấn mía) 10.2 104 57 Phần đường trong mật cuối (So với % chất không đường,%) 50.9 49.4 50.5 Chất không đường trong mật cuối sản xuất 1000 đơn vị mía Tổng chất không đường 21.3 22.2 17.2 Đường khử 8.4 8.8 6.9 Chất vô cơ 4.2 4.3 4.3 Tổn thất đường Làm sạch nước mía hỗn hợp -- 1.414 0.580 Bốc hơi -- 6.675 0.810 Làm sạch mật chè -- 0.064 0.014 Trong mật cuối -- 6.764 5.140 Tổng tổn thất 8.938 6.544 Hiệu suất làm sạch nước mía Hiệu suất làm sạch nước mía được đặc trưng bởi tỷ số đường saccharose so với cha