Chương 1. Tổng quan về tình hình sản xuất đường trên Thé giới và Việt nam 1. Nhu cau sử dụng đường trong cuộc sống Đường cát là một loại thực phẩm (gia vi) rất cần thiết cho cuộc sông hàng ngày của chúng ta. Đường góp phần trong nhiều món ăn, thức uống, các loại bánh - kẹo.
Là nguồn cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể con người. Mức tiêu thụ đường bình quân đầu người ở Việt Nam có tốc độ tăng trưởng khá cao. Bình quân giai đoạn 1999 — 2009 tiêu dùng tăng khoảng 5,1%/nam, năm 2010 đạt 17,5 kg/người/năm. Tuy nhiên, mức tiêu thụ đường bình quân đầu người của Việt Nam vẫn còn thấp hơn so với các nước tiêu thụ chính và thấp hơn so với mức bình quân thế giới (>20 kg/người/năm) 20 K.1 Mức tiêu thụ đường bình quân đầu người ở Việt Nam 1.
Sự phát triển công nghiệp đường mía trên Thé giới và ở Việt Nam Ấn độ là nước đầu tiên trên thế giới biết sản xuất đường từ mía, vào khoảng năm 398 người Ấn Độ và Trung Quốc đã biết chế biến mật đường thành tinh thể. Từ đó, kỹ thuật sản xuất đường phát triển sang Ba Tu, Ý, Bồ Dao Nha, đồng thời đưa việc tinh luyện đường thành một ngành công nghệ mới. 14 Luận Văn Thạc Si kỹ thuật Chuyên ngành Công nghệ chế tao máy GVHD: PGS.TS NGUYÊN THANH NAM HVTH: HO MINH KHA Trong những năm gan đây ngành đường đã phát triển một cách nhanh chóng, vấn đề cơ khí hóa, liên tục hóa và tự động hóa trên toàn bộ dây chuyển sản xuất được áp dụng rông rãi trong các nhà máy đường. Theo thống kê của Tổ chức Nông Lương Liên Hiệp Quốc (FAO, 2011), sau gan 20 năm (1990-2009) năng suất mía bình quân của Việt Nam đã tang lên 17,3 tan/ha, bình quân tăng khoảng 0.91 tân/ha/năm (bang 1.
Tuy nhiên năng suất mía bình quân của Việt Nam vẫn còn rất thấp so với thé giới (70,9 tan/ha năm 2009). Việt Nam là một quốc gia có truyền thống sản xuất đường mía từ lâu đời. Cùng với sự phát triển của ngành đường trên thế giới, nghề làm đường thủ công ở nước ta cũng phát triển mạnh. Năm 1995, nhà nước triển khai chương trình mía đường Quốc gia với nhiều dé án phát triển tích cực, nhờ vậy, chỉ sau 5 năm thực hiện ngành công nghiệp đường ở nước ta đã phát triển nhanh chóng và mạnh mẽ.
Toàn quốc xây dựng được 44 nhà máy đường mía và 02 nhà máy đường tinh luyện, sản xuất đũ tiêu dùng trong nước.1 So sánh tình hình sản xuất mía đường thé giới và Việt Nam từ 1990 - 2009 Diện tích mía Sản lượng mía Năng suat mía Việt N „ „ Việt Nam , Việt Thê giới | Nam Thê giới Thê giới ăm „ (10.9 15 Luận Văn Thạc Si kỹ thuật Chuyên ngành Công nghệ chế tao máy GVHD: PGS.TS NGUYÊN THANH NAM HVTH: HO MINH KHA 1999 19.525 70,9 58,6 Nguồn: FAOSTAT, 2011 Theo Hiệp hội Mia đường Việt Nam, nang suat đường cua Việt Nam hiện rất thấp so với khu vực, năng suất đường chi đạt xấp sỉ 3,5 tan/ha trong khi Philippines là 5,5 tan/ha và Thái lan là 6,6 tan/ha. Hang năm nhu cau tiêu thụ đường của nước ta khoảng 1.4 triệu tan (nhập khoảng 400.000 tấn chính ngạch, sản xuất 1. Như vậy nếu đạt trình độ sản xuất như Philippines, Việt Nam có thê tự đảm bảo nhu câu nội địa vê đường.2 Tình hình sản xuất mía đường của Việt Nam, niên vụ 2010 - 2011 Diện tích 271.000 ha Diện tích tăng so với năm trước |6.300 ha Năng suất bình quân 60.5 tan/ha Năng suất vụ trước 51,7 tan/ha Chit đường bình quan 9.8 CCS San luong mia ép 12,5 triệu tan (tang 30.2%) San xuat đường 1.15 triéu tan (tang 29%) Cong suat nha may 74.8% (vu trước 61.500d6ng/ kg Tiêu thụ 98.000 tan đường/ tháng Gia mua mia (10 CCS) 850.000d6ng/ tan Gia mia tang 250.000 đồng/tấn (Bộ Nông nghiệp & PTNT ,Tp.HCM, 15/07/2011) l6 Luận Văn Thạc Sĩ kỹ thuật Chuyên ngành Công nghệ chế tao máy GVHD: PGS.TS NGUYÊN THANH NAM HVTH: HO MINH KHA Theo Hiệp hội Mia đường Việt Nam, niên vu 2011 — 2012, sản lượng mía ép công nghiệp của cả nước đạt 14.5 triệu tấn, sản xuất được trên 1.3 triệu tấn đường (tăng 3,5% tương đương với gần 160 nghìn tan so với vụ trước). Bước sang niên vụ 2012 — 2013, với diện tích tiếp tục tăng (đạt 300 nghìn ha) và năng suất bình quân tăng (63 tan/ha), dự báo lượng đường sản xuất còn tăng cao hơn và vượt nhu cầu tiêu dùng đường trong nước.
Theo kế hoạch sản xuất của 40 nhà máy trong niên vụ mới thì sản lượng mía ép là 16,7 triệu tan và sản lượng ` v.v Sal ed 4 eS 14 re, re ee ee 17 Luận Văn Thạc Si kỹ thuật Chuyên ngành Công nghệ chế tao máy GVHD: PGS.TS NGUYÊN THANH NAM HVTH: HO MINH KHA Chương 2. Dây chuyên sản xuất đường và nơi phát sinh bụi đường ở nhà máy đường Vi thanh 2.Dây chuyên sản xuất đường Dây chuyển bắt đầu từ các MIA én nguyên liệu liệu d dạng ay cây thd ông qua ¬ XỬ R LÝ SƠ BỘ các quá trình công nghệ chê tạo | thành các sản phẩm đường LAY NƯỚC MIA ———* BA (Đường vàng. đường trang, đường LÀM BACH ——* BUN LOC trang tinh luyện, mat,. Quy CÔ DAC trình này đã được tiến hành từ rat ; ` ¬ KÉT TINH ĐƯỜNG xa xưa, ngày nay việc sử dụng máy móc hiện đại trong quá trình LY TÂM MAT RI chế biến dé tao ra san phẩm chat sAY lượng cao, đồng đều, phù hop quy ' LAM NGUOI, DONG BAO định an toàn thực phâm va dap ứng được nhu cầu ngày càng cao ĐƯỜNG THÀNH PHÁM của con người.
Có thé đơn giản Hình 2.1 Sơ đỗ quy trình công nghệ sản xuất hóa bang sơ đồ như hình 2.1 sau: đường */ Một số đặc điểm đường cát (Đường Saccarozo) - Đường Saccarozo hiện diện dang ran ở điều kiện thường, không mau, không mùi, có vi ngọt. ít tan trong ruợu. - Thành phan chủ yếu là saccharose, là disaccharide cau tao từ 2 đường don là ø-d-glucose và j-d-fructose, liên kết với nhau bởi liên kết 1-4-glucozit, công thức câu tạo C12H22011 - Ti trọng d=1.5879g/cm3 - Nong chay 6 184-185°C - Dun nóng bị phân hủy tao caramel - Độ hòa tan: 18 Luận Văn Thạc Si kỹ thuật Chuyên ngành Công nghệ chế tao máy GVHD: PGS.TS NGUYÊN THANH NAM HVTH: HO MINH KHA - Dễ hòa tan trong nước, độ hòa tan tăng theo nhiệt độ tăng - Độ nhớt: tăng theo nông độ tăng, giảm theo nhiệt độ tăng */ Day kích thước đường cát trang (Đường Saccarozo) e Duong cội: hạt >1,6mm e Duong to: |,6>hat=1,4 e Duong nhỏ: | 4>hat>0,8mm e Đường nhuyễn: 0,8mm>hat>250um e Duong bụi: 250um>hat>7um Bang 2.1 Một số thông số của đường nhuyễn và đường bụi Moisture | Mean Content | Particle Size | P,,,, Ksy MEC MIE Material | (wt.5 10 85 189 105 10 < MIE < 30 Powdered Sugar | 0.5 23 75 139 95 10 < MIE < 30 Granulated Sugar Not (as received) 0.1 determined 52 3 Hồ MIE >1000 Granulated Sugar (sieved to < 500um) 0.0 56 115 MIE >1000 Extra Fine Sugar [——=—— Crystal 300 Sugar F===——| Ultrafine Sugar Powdered Sugar ‡ 0 00 20 300 40 59% §00 Particle Size Range (microns) Hinh 2.2 Pham vi kích thước hạt đường nhuyễn và đường bụi Từ bảng 2.2 cho thấy kích thước bụi đường (Powdered Sugar) trong khoảng 250um>hat>7um, kích thước trung bình (Mean particle size) là 23m 19 Luận Văn Thạc Si kỹ thuật Chuyên ngành Công nghệ chế tao máy GVHD: PGS.TS NGUYÊN THANH NAM HVTH: HO MINH KHA 2. Nơi phát sinh bụi đường ở nhà máy đường Vi Thanh.1, bụi đường phát sinh ở công đoạn sấy.
Việc say đường va làm nguội đường thì sử dụng sàng rung. Sang 01 4 Sang 02 } Sàng 03 Jt Sang 04 Kho chứa LI Dong bao jf Buk }_ { Sang phan loai |. _{Gau di ] ` Hình 2.3 So đồ bộ phận Ly tâm - say - thành phẩm Theo sơ đồ hình 2.3, các sàng 01, 02, 03, 04 là sàng rung (sàng vận chuyên). trong đó, sang 01 thì làm mát tự nhiên.
Sang 02, 03, 04, gàu tải, bulke được làm mát cưởng bức băng quạt hút. Quạt hút khí nóng đồng thời hút luôn bụi đường (đường bột) đưa đến thiết bị lọc bụi. Bụi đường sau khi được lọc sẽ thu lại dé nau lại thành đường thành phẩm I Sang phân loại [ | Bunke tGảaiu Máy ly tâm OO Sang 01 ]À Sàng 02 | Hình 2.4 Sơ dé hệ thống lọc bụi đường — nhà máy đường Vị thanh 20 Luận Văn Thạc Si kỹ thuật Chuyên ngành Công nghệ chế tao máy GVHD: PGS.TS NGUYÊN THANH NAM HVTH: HO MINH KHA 2.3 Phân tích nguyên nhân thiết bị lọc bụi đường đang sử dụng chưa mang lại hiệu quả cao, chưa lọc được bui tinh (mịn) Thiết bị lọc bụi đường ngoài công dụng lọc bụi thì còn có thêm công dụng quan trọng khác là tăng cường khả năng làm mát hạt đường dé phục vụ yêu cầu đóng bao — bảo quản: e _ Nhiệt độ đóng bao: 38-40°C e Độ âm đóng bao: 0,05-0,07% Trong những năm qua, nhà máy đường VỊ Thanh sử dụng thiết bị lọc bụi là cyclone. e Cyclone đơn và đôi nối tiếp (khô) e Cyclone chùm e Cyclone ướt (nước phun lang mặt trong thành cyclone e - Hiện tại là cyclone ướt có cấp thêm nước dau vao cyclone.
Trải qua những cải tạo thiết bị lọc bụi đường cho đến nay, tuy hiệu quả lọc bụi có tăng lên nhưng vẫn chưa đạt được kết quả cao. Thiết bị hiện tại chỉ lọc được bụi thô và bụi trung bình còn bụi tinh, mịn (đường bột-Powdered Sugar) vân còn phát thai ra bên ngoài môi trường xung quanh. 21 Luận Văn Thạc Si kỹ thuật Chuyên ngành Công nghệ chế tao máy GVHD: PGS.TS NGUYÊN THANH NAM HVTH: HO MINH KHA */ Nguyên nhân thiết bị lọc bụi hiện tại chưa mạng lại hiệu quả cao e Cyclone thu bụi kém với kích thước hạt bụi <[Ôum e Do sử dụng nước tuần hoàn nên ham lượng đường trong nước tăng theo thời gian — tang độ nhớt —> tăng sức căng bề mặt > những hạt bụi đường kích thước nhỏ (lực ly tâm nhỏ) rất khó hoà vào màng nước thành trong cyclone. e Qua thời gian sử dụng, bề mặt trong thành cyclone đóng thành lớp màng dung dịch nước đường, làm bề mặt gỗ ghé > nước láng không déu mặt trong cyclone > ảnh hưởng đến khả năng lọc.
Kết luận chương 2 e Nếu dau tư hệ thống mới thì tốn kém nhiều chi phi, không kinh tế. e Nghiên cứu lắp thêm thiết bị kết nối với hệ thông hiện tại. Tăng cường thêm khả năng thu hồi bụi, giá thành đầu tư thấp, hạn chế bụi phát thải ra môi trường, lượng bụi thu được tái sản xuất tăng lên.
