Đồ Án Thiết kế một nhà máy đường hiện đại với năng suất 1800tấn/ngày

PHẦN I
MỞ ĐẦU

Đường có ý nghĩa rất quan trọng đối với dinh dưỡng của cơ thể người. Đường là hợp phần chính không thể thiếu được trong thức ăn của người. Đường còn là hợp phần quan trọng của nhiều ngành công nghiệp khác như:đồ hộp, bánh kẹo, dược, hoá học . Chính vì vậy mà công nghiệp đường trên thế giới và nước ta không ngừng phát triển. Việc cơ khí hoá toàn bộ dây chuyền sản xuất, những thiết bị tự động, áp dụng những phương pháp mới như: phương pháp trao đổi ion, phương pháp khuếch tán liên tục đang được sử dụng trong các nhà máy đường.
Ở nước ta thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thích nghi cho việc trồng và phát triển cây mía. Đây là tiềm năng về mía, thuận lợi cho việc sản xuất được. Nhưng trong những năm gần đây, ngành mía đường đang gặp tình trạng mất ổn định về việc quy hoạch vùng nguyên liệu , về đầu tư chưa đúng mức và về thị trường của đường.Vì thế sản phấm đường bị tồn đọng, sản xuất thì cầm chừng làm cho nông dân trồng mía không bán được phái chuyến giống cây trồng khác làm thu hẹp dần nguồn nguyên liệu mía.
Nhưng ngành công nghiệp mía đường vẫn là một ngành quan trọng. Bởi đường không thể thiếu được trong cuộc sống con người. Mặc khác, nhu cầu về đường cũng ngày càng tăng bởi một số ngành công nghiệp thực phẩm khác như : bánh kẹo, đồ hộp, nước giải khát, sữa .y học ngày càng mở rộng hơn nên nhu cầu lại tăng.
Với mục tiêu và tầm quan trọng như thế thì việc thiết kế một nhà máy đường hiện đại với năng suất 1800tấn/ngày là cần thiết . Nó giải quyết được nhu cầu tiêu dùng của con người, giải quyết được vùng nguyên liệu, tạo công ăn việc làm cho người nông dân trồng mía, góp phần phát triển nền kinh tế nước nhà




PHẦN II
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

Ở tỉnh Quảng Ngãi, về công nghiệp thì chưa phát triển mạnh. Để phát triển nền công nghiệp thì phải quan tâm đến thế mạnh của vùng.
Qua khảo sát thực tế thì thấy rằng huyện Đức Phổ có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy đường vì diện tích trồng mía ở đây rất rộng lớn.
Ở Đức Phổ có dòng sông Ba Liên, trung tâm Đức Phổ cách thị xã Quảng Ngãi 35 km, phía nam giáp Bình Định, phía đông là biển, phía tây giáp Ba Tơ, giao thông thuận lợi trải dọc theo quốc lộ IA.
II.1. Đặc điểm thiên nhiên vị trí xây dựng nhà máy:
Nhà máy được đặc tại xã Phổ Nhơn cách thi trấn Đức Phổ 5km về hướng tây. Ở đây có sông Ba Liên và phía tây nhà máy là vùng đồi núi. Nhà máy cách ga Đức Phổ 1km về hướng bắc. Vùng đất ở đây rất màu mỡ, cho năng suất mía cao và vùng đất trồng rộng.
 Thời tiết khí hậu:
- Nhiệt độ bình quân 25,8oC chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm là 5-6oC.
- Lượng mưa bình quân 2000-2500mm phân bố ở các tháng trong năm, phù hợp cho cây mía phát triển tốt và điều kiện chế biến đường.
-Hướng gió đông nam.
II.2. Vùng nguyên liệu:
Nguyên liệu cung cấp chính cho nhà máy là những vùng lân cận như: Mộ Đức, Ba Tơ, Đức Phổ, Tam Quan và đặc biệt là ở ngay vùng đặt nhà máy có diện tích mía rất lớn, đó là xã Phổ Nhơn thuộc huyện Đức Phổ.
Ngoài ra khi xây dựng nhà máy ta cần mở rộng thêm vùng nguyên liệu bằng cách đầu tư vốn cho nông dân, khuyến khích dùng giống mới đạt năng suất cao.
II.3. Hợp tác hoá- liên hiệp hoá:
Nhà máy được đặt trên xã Phổ Nhơn huyện Đức Phổ là nhà máy sản xuất ra đường tinh sẽ thuận lợi cho việc liên kết hợp tác với các nhà máy khác và sử dụng chung về công trình điện, giao thông, tiêu thụ sản phẩm phụ phẩm. Xây dựng, đầu tư ít sẽ làm giảm giá thành sản phẩm, rút ngắn thời gian hoàn vốn.
II.4. Nguồn cung cấp điện:
Điện dùng trong nhà máy với nhiều mục đích:cho các thiết bị hoạt động, chiếu sáng trong sản xuất, sinh hoạt. Hiệu điện thế nhà máy sử dụng 220v/380v. Nguồn điện chủ yếu lấy từ trạm điện tubin hơi của nhà máy khi nhà máy sản xuất.
Ngoài ra nhà máy còn sử dụng nguồn điện lấy từ lưới điện quốc gia 500kv được hạ thế xuống 220v/380v để sử dụng khi khởi động máy và khi máy không hoạt động thì sử dụng để sinh hoạt ,chiếu sáng.
Để đảm bảo cho nhà máy hoạt động liên tục thì lăp thêm một máy phát điện dự phòng khi có sự cố mất điện.
II.5. Nguồn cung cấp hơi:
Nguồn hơi cung cấp được lấy từ lò hơi của nhà máy để cung cấp nhiệt cho các quá trình: đun nóng, bốc hơi ,cô đặc sấy .Trong quá trình sản xuất ta tận dụng hơi thứ của thiết bị bốc hơi để đưa vào sử dụng trong quá trình gia nhiệt, nấu, nhằm tiết kiệm hơi của nhà máy.
II.6. Nguồn cung cấp nhiên liệu:
Nhiên liệu được lấy chủ yếu là từ bã mía để đốt lò .Ta dùng củi để đốt lò khi khởi động máy và dùng dầu FO để khởi động lò khi cần thiết. Xăng và nhớt dùng cho máy phát điện, ôtô .
Trong đó: +Bã mía lấy từ dây chuyền sau công đoạn ép.
+Củi mua ở địa phương thông qua các chủ buôn gỗ.
+Xăng dầu lấy từ công ty xăng dầu Quảng Ngãi được cung cấp theo hợp đồng.


PHẦN III
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
III.1. Chọn phương pháp sản xuất:
Với sự phát triển về kinh tế nhu cầu của con người ngày càng tăng về số lượng và chất lượng .Sản phẩm đường cũng phát triển ngày càng phong phú và đa dạng hơn.Trong đó đường kính trắng vẩn là mặt hàng ưa chuộng và sử dụng rộng rãi.
Hiện nay, sản xuất đường thông thường có 3 phương pháp: phương pháp cacbonat hoá, phương pháp vôi, phương pháp sunfit hoá.
Phương pháp cacbonat hoá cho hiệu quả làm sạch tốt ,chênh lệch độ tinh khiết trước và sau làm sạch là 4-5, loại được nhiều chất không đường ,chất vô cơ. Hàm lượng muối canxi trong nước mía trong ít, giảm hiện tượng đóng cặn đối với thiết bị truyền nhiệt nên giảm được lượng tiêu hao hoá chất .Phương pháp này cho sản phẩm tốt ,bảo quản lâu ,hiệu suất thu hồi cao. Nhưng phương pháp này yêu cầu trình độ kỹ thuật cao,công nghệ và thiết bị phức tạp, tiêu hao hoá chất tương đối nhiều và vốn đầu tư nhiều .Phương pháp này sản phẩm thu được là đường kính trắng.
Phương pháp vôi là phương pháp làm sạch đơn giản nhất. Làm sạch nước mía chỉ dưới tác dụng của nhiệt và vôi,sản phẩm thu được là đường thô. Phương pháp vôi có 3 phương pháp hương pháp cho vôi vào nước mía lạnh ,phương pháp cho vôi vào nước mía nóng và phương pháp cho vôi phân đoạn.
Ở phương pháp vôi có ưu điểm là vôi có ở khắp mọi nơi, giá rẻ. Nhưng phương pháp vôi chỉ sản xuất đường thô
Phương pháp sunfit hoá là phương pháp dùng vôi và khí SO2 để làm sạch nước mía.
Trong đó phương pháp vôi chỉ sản xuất đường thô còn phương pháp so2 và phương pháp co2 sản xuất đường trắng. Mặc dù hiệu suất thu hồi và chất lượng đường của phương pháp so2 kém hơn phương pháp co2 nhưng phương pháp so2 có lưu trình công nghệ tương đối ngắn ,thiết bị tương đối ít, hoá chất dùng ít ,quản lý thao tác thuận lợi .Do đó phần lớn các nhà máy sản xuất đường thường dùng phương pháp so2 và các nước đang phát triển cũng dùng rộng rải phương pháp này.
Với sự phát triển về công nghệ ,kinh tế thì nhu cầu của nhân dân về chất lượng sản phẩm nói chung ,đường nói riêng ngày càng tăng, thị trường không ngừng tăng lên. Trong những năm 80 các nước phát triển đều định ra chính sách ưu đãi có lợi cho sản xuất đường trắng chất lượng cao. Ở nước ta cũng vậy, để đáp ứng nhu cầu nhân dân ,giảm nhập khẩu đường cho nên tăng cường sản xuất đường trắng.
Sản xuất đường trắng có hai phương pháp: Phương pháp SO2 ¬và phương pháp CO2. Phương pháp CO2 cho hiệu suất thu hồi đường cao, sản phẩm đường tốt. Nhưng phương pháp CO2 có lưu trình công nghệ tương đối dài, nhiều thiết bị, đòi hỏi trình độ thao tác cao, tiêu hao hoá chất nhiều, vốn đầu tư cao .Do đó, để sản xuất đường trắng thì tôi chọn phương pháp SO2.

III.2. CHỌN PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH:
Làm sạch là một công đoạn rất quan trọng , nó góp phần quyết định chất lượng đường thành phẩm và tổng hiệu suất thu hồi.
Làm sạch nước mía có nhiều phương pháp, mỗi phương pháp có yêu cầu về thiết bị ,công nghệ, kỹ thuật khác nhau.


Phần XII :
AN TOÀN LAO ĐộNG VÀ Vệ SINH XÍ NGHIệP
A. An toàn lao động
An toàn lao động là quy chế pháp luật, do vậy nhà máy phải chú trọng và thực hiện đúng quy định, để giảm đến mức thấp nhất những thiệt hại về con người và tài sản nhà máy.
An toàn lao động gồm:
- An toàn về người.
- An toàn về máy móc, thiết bị.
- An toàn về nguyên vật liệu sản phẩm, và các công trình phục vụ sản xuất.
I. Những nguyên nhân gây ra tai nạn lao động trong quá trình sản xuất và biện pháp khắc phục.
- Do tình hình máy móc, thiết bị, chất lượng các đường ống dẫn , trong quá trình chế tạo có khuyết tật, không bảo đảm về chất lượng với yêu cầu kỹ thuật, do quá trình thiết kế, lắp đặt không hợp lý dẫn đến sự cố bất ngờ trong sản xuất làm ảnh hưởng sản xuất, thiệt hại đến vận hành, tài sản xí nghiệp.
- Do thiếu hoặc không có hoặc hỏng các bộ phận rào, che chắn, bảo hiểm. Vì vậy trong nhà máy, mọi thiết bị đều có khả năng gây tai nạn lao động. Vì vậy phải cách ly vùng nguy hiểm với người lao động.
- Do điều kiện làm việc không được cải thiện, vị trí làm việc không hợp lý, thiếu những điều kiện ổn định trong quá trình làm việc.
- Do trình độ kỹ thuật của người lao động. Ý thức về tổ chức chấp hành kỹ luật lao động. Gây sai sót trong vận hành.
- Thiếu thốn phương tiện và dụng cụ bảo hộ lao động cần thiết.
- Do vấn đề về tổ chức lao động.
- Do sự liên hệ thiếu chặt chẽ giữa các cương vị, các bộ phận liên quan trong nhà máy.
 Do đó cần phải có những biện pháp cụ thể trong mọi cương vị, mọi khu vực và trong mọi lĩnh vực liên quan.
Trong xây dựng, chế tạo cũng như vận hành, sử dụng bảo quản các công trình thiết bị, phải thực hiện đúng yêu cầu kỹ thuật, đúng với những qui định, quy trình.
Điều kiện làm việc trong nhà máy đường là liên tục, thiết bị máy móc lớn, bố trí phức tạp, vì thế phảit trang bị rào, che chắn, các bộ phận bảo hiểm hợp ly. Cần quan tâm hơn những vùng nguy hiểm. Thường xuyên theo dõi thay thế những bộ phận náy theo quy định sử dụng.
Điều kiện làm việc của người lao động luôn luôn được cải thiện. Phải trang bị đầy đủ những dụng cụ bảo hộ lao động.
Phải bố trí công việc cho người lao động một cách hợp lý phù hợp với trình độ kỹ thuật, điều kiện sức khoẻ của từng người. Các khâu trọng yếu hơn trong nhà máy đều phải bố trí cán bộ kỹ thuật hay công nhân bậc cao để bảo đảm an toàn lao động và đạt hiệu quả sản xuất cao. Mỗi năm đều có tổ chức thi năng bậc để công nhân, cán bộ kỹ thuật trong nhà máy nắm vững và nâng cao trình độ của mình.
Ngoài ra để dễ dàng cho việc thao tác vận hành thiết bị, đảm bảo an toàn lao động. Mỗi công đoạn và máy móc đều có treo bảng chỉ dẫn rõ ràng chi tiết. Nên thường xuyên tổng kết rút kinh nghiệm để hạn chế những sự cố, kiểm điểm những hành vi không đúng trong sản xuất.
II. Những an toàn cụ thể trong nhà máy:
2.1) Điều kiện khí hậu trong nhà sản xuất chính.
Nhà sản xuất chính có dạng hình hộp khối, mọi quá trình sản xuất đều thu gọn trong nhà, các thiết bị và hệ thống phức tạp. Do vậy vấn đề thông gió và chiếu sáng cần được chú trọng.
Thông gió : Tận dụng tối đa sự lưu thông không khí trong nhà máy, bằng cách xây dựng các cửa sổ và cửa chớp, cửa trời trên mái. Bảo đảm sự chênh lệch nhiệt đô trong phân xưởng và môi trường không quá 350 C. tại các bộ phận sinh nhiệt như: gia nhiệt,bốc hơi, nấu đường, li tâm, lò hơi có bố trí quạt gió để tăng cường sự phân tán nhiệt. Các bộ phận sinh nhiệt đều có lớp cách nhiệt và phải đặt ở cuối hướng gió.
Chiếu sáng: Tận dụng ánh sáng tự nhiên qua các cửa sổ, cửa mái để tiết kiệm năng lượng điện chiếu sáng, tạo cảm giác dễ chịu cho công nhân sản xuất. Tuy nhiên, để đảm bảo đầy đủ ánh sáng cho vận hành và làm việc cần có đèn chiếu sáng. Độ rọi đa số các vị trí là E= 50(Lux). Các hành lang lối đi cũng phải được chiếu sáng đúng mức.
An toàn về điện:Lượng điện và thiết bị dùng điện trong nhà máy rất lớn nên cần phải bảo đảm an toàn về điện. Các đường dây dẫn điện đều được cách điện an toàn và bố trí dọc tường hay đi ngầm theo mương đãn dưới mặt đất. Trang bị an toàn về điện đầy đủ, các môtơ điện, hộp điện đều che chắn cẩn thận, ghi chú rõ ràng, phải có dây trung tính nối đất. Phải có phương tiện bảo vệ cá nhân và biện pháp cấp cứu người bị nạn. Phòng chống sự phát sinh tĩnh điện trong vận hành. Không nên sử dụng điện phi sản xuất làm ảnh hưởng đến sản xuất.
An toàn về hơi, thiết bị trao đổi nhiệt: Các thiết bị sản xuất hơi, nhiệt như: lò, tuabin,thiết bị đun nóng, bình nén . , cần phải có vỏ bảo vệ chắn chắc, cần có khoảng cách an toàn khi làm việc, cần kiểm tra kỹ thuật an toàn trước khi sử dụng và đinh kỳ kiểm tra mức độ an toàn của thiết bị, đường ống dẫn hơi phải đặt cao 34,5(m), sát tường hoặc dọc theo cột, phải có lớp bảo ôn đồng nhất để dễ phân biệt và dùng đúng quy định của nhà máy.
Phòng chống cháy nổ: Cháy nổ là hiện tượng rất dễ xãy ra trong nhà máy do các sự cố sau:
+ Chập mạch điện, nhiên liệu dễ bắt lửa, các thiết bị đóng cặn, bị ăn mòn lâu ngàybị nổ, các phản ứng hoá học xãy ra trong quá trình sản xuất.
Để hạn chế cháy nổ cần có biện pháp sau:
+ Bố trí sản xuất có khoảng cách hợp để tránh lây lan.
+ Các bộ phận gây cháy nổ như : Lò vôi, lò lưu huỳnh đặt cuối hướng gió.
+ Những thiết bị dùng điện phải có vỏ an toàn.
+ Bố trí các cầu thang phòng hỏa, các bình cứu hỏa, các khu cứu hỏa cạnh đường giao thông để dễ vận động khi cứu hỏa.
- Giao thông trong nhà máy: Để thuận tiện và rút ngắn đoạn đường trong phân xưởng, nhà máy cần thiết kế các lối đi lại có chiều rộng hợp lý, các cầu thang rộng và chịu lực dễ dàng đi lại. Ngoài ra bố trí các cửa ra vào hợp lý để khi có sự cố dễ dàng thoát hiểm.
An toàn lao động trong phòng thí nghiệm: Cán bộ công nhân viên phòng hóa, thí nghiệm phải tuân thủ đầy đủ nội quy, quy định của phòng hóa nghiệm. Khi thao tác cần cẩn thận, tránh độc hại cho người. Các hóa chất để đúng nơi quy định, gọn gáng không làm đổ vở dụng cụ thí nghiệm, không làm rơi háo chất, các chai lọ đựng hóa chất phải đậy nút và ghi nhãn.
B. Vệ SINH XÍ NGHIệP.
Để đảm bảo vệ sinh trong sản xuất cần có các biện pháp sau:
+ Các bộ phận sinh ra chất độc như lò đốt lưu huỳnh, lò hơi ., cần đặt cuối hướng gió.
+ Khu đất xây dựng cần đặt cuối hướng gió và cách xa khu dân cư, để bảo đảm làm sạch môi trường.
Khu ép thường ẩm ướt nên đặt khu riêng. Các khu li tâm, sấy đường, hồi dung, hồi đường thường rơi vải và bụi bặm là điều không tránh khỏi, gây ảnh hưởng đến công việc và sức khỏe của công nhân. Do vậy sau mỗi ca sản xuất phải vệ sinh sạch sẽ từng khu làm việc.
+ Đường thành phẩm dễ hút ẩm, nên khi bảo quản phải chú ý đến chế độ bảo quản. Nhà kho phải khô ráo sạch sẽ, không có các vật liệu khác.
Nhà máy cần có khu vệ sinh riêng biệt ở những nơi quy định, để đảm bảo vệ sinh và giảm sự đi lại không cần thiết.
+ Các đường dẫn nước bùn, nước thải đều phải có nắp đậy, không làm ảnh hưởng đến nơi làm việc.
+ Công nhân vào làm việc trong phân xưởng phải vệ sinh sạch sẽ, phải có áo quần bảo hộ đầy đủ.
+ Phải có chế độ bồi dưỡng thích đáng cho CB-CNV.​