Chương 1: Cơ sở khoa học để thiết kế xưởng sản xuất đường tại Công ty Cổ phần mía đường Sông Con Tân kỳ - Nghệ An. Chương 2: Dây chuyền công nghệ nhà máy đường Sông Con. Chương 3: Tính toán - Thiết kế xưởng sản xuất đường tại Công ty Cổ phần mía đường Sông Con Nghệ An. Chương 4: Tính toán giá thành xây dựng xưởng và giá thành sản xuất.
Chƣơng 1 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỂ THIẾT KẾ XƢỞNG SẢN XUẤT ĐƢỜNG TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN MÍA ĐƢỜNG SÔNG CON TÂN KỲ - NGHỆ AN 1. Tình hình sản xuất đƣờng trong nƣớc và trên thế giới 1. Tình hình sản xuất đƣờng trong nƣớc Nghề trồng mía ở Việt Nam đã có từ lâu đời nhưng đến nay, sản lượng không ổn định, tăng trưởng chậm, chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng. Hàng năm, nhà nước vẫn phải nhập hàng chục tấn đường để phục vụ tiêu dùng nội địa.
Do vậy, các chuyên gia về kinh tế vẫn xếp đường sản xuất trong nước vào nhóm sản phẩm có khả năng cạnh tranh thấp khi Việt Nam tham gia vào tiến trình hội nhập kinh tế Quốc Tế. Nhưng đến nay theo số liệu của bộ Nông Nghiệp và PTNT niên vụ 2006 – 2007 sản lượng đường cả nước đạt 1,244 triệu tấn. Niên vụ 2007 – 2008 chưa kết thúc nhưng các nhà máy sản xuất đường lớn đều đạt công suất 90% nên sản lượng đường còn có thể cao hơn nữa. Hiện nay nước ta có 37 nhà máy chế biến mía đường với tổng công suất thiết kế 75.850 tấn mía cây/ngày, trong đó có 6 nhà máy nước ngoài có công suất 27.000 tấn mía cây/ngày.
31 nhà máy có vốn đầu tư trong nước có công suất thiết kế ban đầu 48.850 tấn mía cây/ngày. Như vậy bình quân mỗi nhà máy đường có công suất thiết kế 1.575 tấn mía cây/ngày. Đường là một nhu cầu cần thiết trong đời sống hàng ngày của con người. Ngoài sử dụng trực tiếp đường còn đóng vai trò cung cấp năng lượng thông qua các thực phẩm chế biến, lên men vì vậy nhà nước cần phải có những chính sách ưu tiên hơn nữa để ngành chế biến đường phát triển hơn.
Tình hình sản xuất đƣờng trên thế giới Theo số liệu của bộ nông nghiệp và PTNT, niên vụ 2006 – 2007 sản lượng đường Thế Giới đạt 167 triệu tấn đường thực phẩm. Bước sang niên vụ 2007 – 2008 theo tổ chức đường Thế Giới (ISO) lượng đường Ấn Độ đạt kỷ lục 33,5 triệu tấn tăng 2,55 triệu tấn vươn lên trở thành nước sản xuất đường lớn nhất Thế Giới. - Sản lượng đường Brazil đạt 28 triệu tấn, lượng đường xuất khẩu 2008 ước đạt 18,1 – 19,6 triệu tấn tăng 1,8 – 2,3 triệu tấn so với niên vụ trước. - Sản lượng đường các nước Ôxtraylia, Trung Quốc, Thái Lan cũng tăng trong niên vụ 2007- 2008.
Theo dự báo niên vụ mới kết thúc vào tháng 9/2008 sản lượng đường thế giới sẻ đạt 169 triệu tấn, cao nhất từ trước đến nay. Tuy nhiên do cung vượt cầu giá đường Thế Giới thời gian qua liên tục giảm. Cơ sở thực tế 1. Vị trí địa lý nơi trồng mía Tân Kỳ là một huyện miền núi có tổng diện tích toàn huyện là 72.556 ha và có dân số là 127.
Gồm có bốn dân tộc anh em sinh sống. Huyện Tân Kỳ cách Thành Phố Vinh 100 km, có trục đường Hồ Chí Minh chạy dọc xuyên suốt huyện và có đường tỉnh lộ 545, Sông con là trục đường giao thông chính, thông thương với các huyện bạn và các xã trong huyện. Huyện gồm có 21 xã thị trong đó có 1 thị trấn và có 6 xã xếp vào diện vùng sâu, vùng xa và vùng rẻo cao. Tân kỳ có vị trí địa lý: - Phía tây giáp huyện Anh Sơn - Phía đông giáp huyện Yên Thành - Phía bắc giáp huyện Quỳ Hợp - Phía nam giáp huyện Đô Lương Nói chung địa hình địa thế của huyện Tân kỳ tương đối phức tạp đồi núi nhiều phân bố nhiều trên toàn diện tích, rất ít vùng bằng phẳng, độ cao trung bình 250 đến 700 m, độ dốc bình quân từ 16 đến 25o có nơi còn dốc hơn 24o.
Về đất đai ở đây huyện Tân Kỳ: 72556 ha Trong đó: + Đất nông nghiệp đã sử dụng : 1. Cơ cấu: - Đất lúa màu : 3795 ha - Đất trồng cây hành năm : 3786 ha - Đất trồng cây lâu năm : 1217 ha - Đất vườn hộ : 3572 ha + Đất hoang bằng, hoang đồi có khả năng nông nghiệp chưa sử dụng còn tương đối nhiều xấp xỉ 26300 ha. Thành phần cơ giới các loại đất tại Tân Kỳ từ thịt nhẹ đến trung bình. Độ pH = 4,5 – 6; đạm tổng hợp = 0,06 – 0,07 mg/100 gam đất, lân dễ tiêu = 4,0 – 4,6 mg/100gam đất, phù hợp với việc phát triển các lọại công nghiệp ngắn ngày và dài ngày.
Do địa hình bị chia cắt bởi sông con, đi lại khó khăn nên nhiều diện tích hoang hóa vẫn chưa được sử dụng như các thung lũng ở xã Tân Hợp, Tân xuân,Nghĩa Phúc. Về khí hậu thủy văn: Theo tài liệu của trạm thủy văn Tân Kỳ thì huyện Tân Kỳ chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa, nhiệt độ trung bình 23,5o, cao nhất 41,3o, thấp nhất 1o, lượng mưa bình quân 1700mm/năm, độ ẩm bình quân 86%. Chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau. Khí hậu của khu vực là thuộc vùng khí hậu nóng, hay ảnh hưởng của gió lào, về khí hậu thời tiết là tương đối phức tạp.
Tuy nhiên huyện Tân kỳ có dòng Sông Con chảy qua với chiều dài 60 km, có nhiều khe suối có tổng chiều dài gần 300 km là nguồn nước ổn định quanh năm thuận lợi cho việc xây dựng các công trình thủy lợi phục vụ cho sản xuất nông nghiệp. Ngoài ra còn có 119 hồ đập lớn nhỏ với trữ lượng nước 47,22 triệu m3 chủ động cho việc sản xuất cho các loại cây ngắn ngày. Điều kiện để phát triển kinh tế của huyện Tân Kỳ vẫn chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp với diện tích đất nông nghiệp là 39045,18 ha cho nên hàng năm sản lượng nông nghiệp thu được là rất lớn, đặc biệt là các cây nông nghiệp ngắn ngày như: Đậu, lạc, ngô,. Song song với việc phấn đấu ổn định về cây lương thực, trong những năm gần đây nhân dân huyện Tân Kỳ đã vượt khó khăn để phát triển diện tích sản xuất cây mía, là một loại cây rất dễ trồng, thích nghi với loại đất đai có thể cho hiệu quả kinh tế trên đất nghèo dinh dưỡng mà các loại cây trồng khác không phát triển được.
Do đó để nâng cao năng suất lao động và phát triển nền kinh tế địa phương cũng như tận dụng tiềm năng đất đai, vừa cải tạo tính chất lý hóa của đất, làm nguyên liệu trong công nghiệp chế biến đường. Như vậy định hướng chuyển dịch cây trồng hợp lý nghành Nông Nghiệp tại Tân Kỳ thì cây mía là cây không thể thiếu được. Với điều kiện đó, nhân dân Tân Kỳ có đủ khả năng, tiềm năng mọi mặt để chuyển dịch cơ cấu cây trồng nông nghiệp. Sản lƣợng mía thu hoạch hàng năm Vì người dân ở đây có truyền thống trồng cây mía cùng với cây mía thích nghi được trên các loại đất và đất đai trên địa bàn huyện Tân Kỳ có hàm lượng dinh dưỡng tương đối tốt nên rất phù hợp với loại cây này, nhất là những năm gần đây người ta đưa vào các giống cây mía mới như ROC, giống mía MI, giống mía F134 và các giống khác chúng vừa đạt năng suất cao vừa rút ngắn thời gian thu hoạch được 400.
Do phù hợp với đất đai và điều kiện khí hậu nên cây mía ở đây khi đưa vào chế biến đạt tỷ lệ thành phẩm cao. Sản lƣợng mía đƣa vào chế biến. Nhìn chung sản lượng mía đưa vào chế biến tại địa phương hàng năm chiếm khoảng 1/2 sản lượng mía thu hoạch còn lại đem đi bán nơi khác. Do hiện nay ở huyện chỉ có một nhà máy chế biến đường mà năng suất chưa đủ để tiêu thụ hết sản phẩm cho nông dân.
Do vậy để tiêu thụ hết sản phẩm mía cây thì phải thiết kế thêm một xưởng chế biến để tiêu thụ hết sản lượng mía của địa phương. Cấu tạo và thành phần hóa học của cây mía Cây mía có nguồn gốc từ Ấn Độ thuộc họ thảo (Graminec) cây mía xuất hiện từ một loại lau sậy hoang dại đã trở thành một trong những cây công nghiệp quan trọng trên thế giới. Vào thế kỷ XIV cây mía được trồng trên bán đảo Đông Dương và cho đến nay ở nước ta cây mía đã được trồng khắp mọi miền của tổ quốc. Cây mía có cấu tạo gồm 3 phần.
+ Phần vỏ chủ yếu là Xenlulô và Pentosan. + Phần thịt chứa đường, nước và một số chất khác trong phần thịt này cũng chiếm nhiều Xenlulô (5,50%) +Phần mắt chủ yếu là Xenlulô, đường cùng một số chất vô cơ khác nữa SiO2, K2O. 1 4 3 1: Vỏ 2: Thịt 3: Xơ 2 4: Mắt Hình 1.1: Mắt cắt cấu tạo cây mía 1. Thành phần hóa học của cây mía Thành phần hóa học của cây mía thay đổi theo giống mía, đất đai, chế độ công tác, điều kiện khí hậu của từng địa phương.
Thành phần hóa học của cây mía tương đối phức tạp: Bao gồm đường Xenlulô, tinh bột chất chứa nitơ, các axit, hữu cơ, chất màu, sáp, chất vô cơ,.Theo tài liệu công nghệ sản xuất đường mía của Đại Học Bách Khoa – Hà Nội thì thành phần hóa học của cây mía được ghi ở bảng sau.1: Thành phần hóa học của cây mía TT Thành phần Chiếm tỷ lệ (%) Đường Sacaroza 12,0 1 Glucoza 0,90 Frutoza 0,50 Xơ Xenlulo 5,50 2 Pentosan 2,0 Aniban 0,5 Linhin 2,0 Chất chứa nitơ Protein 0,12 Amit 0,07 Axit Amin 0,21 Axit nitric 0,01 NH3 - Xantin - Chất béo và sáp 0,28 Pectin 0,20 4 Axit tự do 0,08 Axit kết hợp 0,12 Chất vô cơ SiO2 0,25 5 K2O 0,15 Na2O 0,63 CaO 0,09 MgO 0,01 Fe2O3 - P2O5 0,07 SO3 0,02 Cl - Nước 74,5 6 ∑ 100,00 1. Yêu cầu kỹ thuật chất lƣợng đƣờng. Độ mịn độ lẫn tạp chất Đường thường có kích thước lớn, ở dạng tinh thể hạt, mắt thường dễ quan sát được, đường có kích thước từ 360. Đối với công nghệ sản xuất đường kính thì đường có hình dạng là đa giác, còn đối với công nghệ sản xuất đường phèn thì hình dạng kích thước đường phụ thuộc vào yêu cầu sản phẩm cũng như trình độ cơ sở sản xuất.
Độ lẫn tạp chất đường sản xuất ra từ cây mía độ lẫn tạp chất do công nghệ sản xuất qua nhiều công đoạn, nhiều khâu.