THIẾT LẬP MỘT QUY TRÌNH SẢN XUẤT MUỐI ĂN TỪ NƯỚC BIỂN CHO CÁC ĐỒNG MUỐI QUY MÔ NHỎ ĐINH VĂN PHÚC Trang nhan đề Mục lục MỤC LỤC Chương 1: TỔNG QUAN 1 1.1. LÝ LUẬN VỀ KẾT TINH MUỐI BIỂN 1 1.1.1. Thứ tự kết tinh các loại muối khi cô đặc nước biển: .1 1.1.2. Ứng dụng thứ tự kết tinh muối biển vào quá trình sản xuất: .4 1.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH BAY HƠI NƯỚC BIỂN .5 1.2.1. Nhiệt độ (T1, T2) 5 1.2.2. Diện tích (S) .5 1.2.3. Độ ẩm (D) 5 1.2.4. Tốc độ gió (V) 6 1.2.5. Nồng độ dịch thể (x) 6 1.2.6. Áp suất mặt nước (ΔP) .6 1.2.7. Thời gian nắng (T) .6 1.2.8. Độ sâu của nước (H) 6 1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT MUỐI BIỂN Ở VIỆT NAM 7 1.3.1. Phương pháp phơi nước .7 1.3.1.1. Phương pháp phơi nước nông .8 1.3.1.2. Phương pháp phơi nước sâu 11 1.3.1.3: Chất lượng muối thu được theo hai phương pháp phơi nước sâu và phương pháp phơi nước nông: 14 1.3.2. Phương pháp phơi cát 15 1.3.2.1. Quy trình sản xuất .15 1.3.2.2. Các yếu tố kĩ thuật ảnh hưởng đến quá trình sản xuất theo phương pháp phơi cát .17 1.4. GIẢN ĐỒ ĐỘ TAN CỦA HỆ BẬC 4 TƯƠNG TÁC MUỐI NƯỚC Na+, Mg2+/Cl-, SO4 2-//H2O Ở 27,50C 19 1.5. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN QUY TRÌNH SẢN XUẤT 20 1.6. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHẦN MỀM MATLAB .22 Chương 2: TÍNH TOÁN TỈ LỆ DIỆN TÍCH BẰNG PHẦN MỀM MATLAB .27 2.1. KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG ĐẾN TỐC ĐỘ BAY HƠI NƯỚC .27 GVHD: Ts. HOÀNG ĐÔNG NAM 2.1.1. Xây dựng các chuẩn số 27 2.1.2. Bảng số liệu .29 2.1.3. Tính toán 30 2.2. KHẢO SÁT SỰ PHỤ THUỘC CỦA HỆ SỐ BAY HƠI VÀ THỂ TÍCH CÒN LẠI VÀO ĐỘ Bé 33 2.2.1. Sự phụ thuộc của hệ số bay hơi vào độ Be 33 2.2.2. Sự phụ thuộc của thể tích còn lại vào độ Be 35 2.2.3. Mô tả giá trị lượng muối có thể thu được khi cô 1 m3 nước biển có nồng độ x0 lên 300 Be .37 2.2.4. Quy trình tính toán .39 2.2.5. Thiết kế giao diện: .40 2.2.6. Giải thích qui trình tính toán 41 2.3. TÍNH TOÁN TỈ LỆ DIỆN TÍCH CHO CÁC ĐỒNG MUỐI THUỘC KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH .43 2.4. TÍNH SẢN LƯỢNG MUỐI THU ĐƯỢC: .47 2.5. TÍNH THỂ TÍCH NƯỚC BIỂN VÀ NƯỚC CHẠT CẦN CUNG CẤP CHO QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT: 50 Chương 3: THỰC NGHIỆM 55 3.1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM: 55 3.2. HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ 55 3.2.1. Hóa chất .55 3.2.2. Dụng cụ 56 3.2.3. Nguyên liệu 56 3.2.4. Hệ thống thí nghiệm 56 3.3. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM .58 3.3.1. Khảo sát kĩ thuật phơi cát .58 3.3.1.1. Xây dựng đường chuẩn .58 3.3.1.2. Xác định khả năng hấp thụ nhiệt của cát và nước và xác định chiều dày lớp cát phơi 58 3.3.1.3. Ảnh hưởng của kích thước hạt ảnh hưởng tới sự bốc hơi của nước biển .58 3.3.1.4. Khảo sát quá trình bay hơi nước biển theo phương pháp phơi cát với thành phần là cát Nam định .59 GVHD: Ts. HOÀNG ĐÔNG NAM 3.3.2. Phân tích hàm lượng của các ion Ca2+, Mg2+ và SO4 2- có trong muối .59 3.3.2.1. Xác định hàm lượng Ca2+ .59 3.3.2.2. Xác định hàm lượng Mg2+ 60 3.3.2.3. Xác định hàm lượng SO4 2- 61 3.3.3. Thí nghiệm ảnh hưởng của ion Canxi đến chất lượng muối 62 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 63 4.1. KHẢ NĂNG HẤP THỤ NHIỆT THEO PHƯƠNG PHÁP PHƠI CÁT VÀ PHƠI NƯỚC .63 4.2. THIẾT LẬP PHƯƠNG TRÌNH ĐƯỜNG CHUẨN: .66 4.3. XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN TỐI ƯU CHO PHƯƠNG PHÁP PHƠI CÁT .68 4.3.1. Ảnh hưởng của kích thước hạt cát .68 4.3.2. Khảo sát quá trình bay hơi nước biển theo phương pháp phơi cát với thành phần là cát Nam Định .69 Chương 5: THIẾT LẬP QUY TRÌNH SẢN XUẤT THEO PHƯƠNG PHÁP PHƠI NƯỚC CÓ KẾT HỢP KĨ THUẬT PHƠI CÁT .72 5.1. TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH PHƠI CÁT .72 5.2. THIẾT KẾ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ .73 Chương 6: KHẢO SÁT HOÀN LƯU NƯỚC ÓT BẰNG SỮA VÔI 75 6.1. TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT SỰ HOÀN LƯU 75 6.2. XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG TÁCH Magie hydroxyt .78 6.2.1. Ảnh hưởng của nồng độ nước ót đến độ lắng của huyền phù magie hydroxyt .78 6.2.2. Ảnh hưởng của huyền phù sữa vôi đến độ lắng của huyền phù magie hydroxyt 79 6.2.3. Ảnh hưởng của tốc độ rót sữa vôi đến độ lắng của huyền phù magie hydroxyt 81 6.2.4. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến độ lắng của huyền phù magie hydroxyt .83 6.3. XÁC ĐỊNH ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ HOÀN LƯU NƯỚC ÓT ĐẾN ĐỘ SẠCH CỦA SẢN PHẨM MUỐI ĂN .85 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ĐỀ XUẤT .86 7.1: KẾT LUẬN .86 7.2. KIẾN NGHỊ ĐỀ XUẤT: 87
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Chương Trang Chương 1 Bảng 1.1: Tỉ lệ kết tinh của NaCl ở các tỉ trọng khác nhau .2 Bảng 1.2: Thứ tự kết tinh các loại muối (Theo Yusigio) .3 Bảng 1.3: Kết quả tính toán xác định hàm lượng các tạp chất ở mực nước 7 cm . 14 Bảng 1.4: Kết quả tính toán xác định hàm lượng các tạp chất ở mực nước 14 cm .14 Bảng 1.5: Ảnh hưởng của màu sắc đất đến sản lượng muối .18 Bảng 1.6: Độ tan của hệ Na+, Mg2+/Cl-, SO4 2-//H2O ở 27,50C .19 Chương 2 Bảng 2.1: Giá trị trung bình các thông số khí tượng trạm Thành phố Hồ Chí Minh (năm 2007 - 2008) 29 Bảng 2.2: Kết quả tính toán sơ bộ .29 Bảng 2.3: Kết quả mô phỏng độ bay hơi E cho trạm thành phố Hồ Chí Minh (năm 2007 – 2008) .31 Bảng 2.4: Kết quả mô phỏng độ bay hơi E cho trạm thành phố Hồ Chí Minh (năm 2006 – 2007) 32 Bảng 2.5: Kết quả mô phỏng độ bay hơi E cho trạm Vũng tàu (năm 2007 – 2008) .32 Bảng 2.6: Mối liên hệ giữa nồng độ - Tỉ trọng – Hệ số bay hơi 32 Bảng 2.7: Mối liên hệ giữa nồng độ - Tỉ trọng – Thể tích còn lại .35 Bảng 2.8: Mối liên hệ giữa nồng độ đầu và lượng muối còn lại .37 Bảng 2.9: Kết quả tính tỉ lệ diện tích cho đồng muối thuộc trạm thành phố Hồ Chí Minh năm 2007 – 2008 39 Bảng 2.10: Kết quả tính tỉ lệ diện tích cho đồng muối thuộc trạm thành phố Hồ Chí Minh năm 2006 – 2007 39 Bảng 2.11: Giá trị diện tích các khu sản xuất ở một số đồng muối .43 Bảng 2.12: Giá trị đầu vào dùng để tính toán sản lượng muối năm 2007 – 2008 .43 GVHD: Ts. HOÀNG ĐÔNG NAM Bảng 2.13: Kết quả tính toán sản lượng muối thu được năm 2007 – 2008 44 Bảng 2.14: Giá trị đầu vào dùng để tính toán sản lượng muối năm 2006 – 2007 .44 Bảng 2.15: Kết quả tính toán sản lượng muối thu được năm 2006 – 2007 .45 Bảng 2.16: Diện tích sản xuất và năng suất muối thu được một số năm của đồng muối Cần Giờ 45 Bảng 2.17: Kết quả tính toán thể tích nước biển cần lấy và thể tích nước chạt năm 2007 – 2008 46 Bảng 2.18: So sánh độ chênh lệch giữa thể tích và thể tích tối ưu năm 2007 - 2008 47 Bảng 2.19: Kết quả tính toán thể tích nước biển cần lấy và thể tích nước chạt năm 2006 – 2007 48 Bảng 2.20: So sánh độ chênh lệch giữa thể tích và thể tích tối ưu năm 2006 – 2007 .49 Chương 3 Bảng 3.1: Hóa chất 51 Bảng 3.2: Dụng cụ thí nghiệm .52 Bảng 3.3: Thành phần nước biển tự chế 55 Chương 4 Bảng 4.1: Nhiệt độ các ô chứa cát và nước ở các mức khác nhau .59 Bảng 4.2: Lượng nước có trong 1000 ml dung dịch 63 Bảng 4.3: Kích thước hạt ảnh hưởng tới sự bốc hơi của nước biển 64 Bảng 4.4: Thành phần cát Nam Định .65 Bảng 4.5: Lượng nước bay hơi theo phương pháp phơi cát và phơi nước (lần thí nghiệm 1) 65 Bảng 4.6: Lượng nước bay hơi theo phương pháp phơi cát và phơi nước (lần thí nghiệm 2) 66 Bảng 4.7: Lượng nước bay hơi theo phương pháp phơi cát và phơi nước (lần thí nghiệm 3) .66 GVHD: Ts. HOÀNG ĐÔNG NAM Chương 5 Bảng 5.1: Kết quả tính toán sản lượng thu được sau khi áp dụng kĩ thuật phơi cát vào phương pháp phơi nước sâu 70 Chương 6 Bảng 6.1: Lượng các muối còn lại trong nước ót 30,2 Bé tính cho 1 lit nước biển và cho khối lượng nước biển cần kết tinh 1 tấn NaCl .71 Bảng 6.2: Tỉ lệ pha nước ót 30,2 Bé vào nước chạt 72 Bảng 6.3: Thành phần nước chạt sau hoàn lưu nước ót .73 Bảng 6.4: Tốc độ lắng của huyền phù Magie hiđroxyt ở các nồng độ nước ót khác nhau .74 Bảng 6.5: Đánh giá độ nén bùn Magie hiđroxyt sau 24 giờ 75 Bảng 6.6: Ảnh hưởng của huyền phù sữa vôi đến độ lắng của huyền phù Magie hiđroxyt .76 Bảng 6.7: Sự phụ thuộc vào nồng độ sữa vôi của độ nén bùn Magie hiđroxyt sau 24 giờ 77 Bảng 6.8: Ảnh hưởng của tốc độ rót sữa vôi đến độ lắng của huyền phù Magie hiđroxyt .78 Bảng 6.9: Sự phụ thuộc vào tốc độ rót sữa vôi của độ nén bùn Magie hiđroxyt sau 24 giờ 79 Bảng 6.10: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến độ lắng của huyền phù Magie hiđroxyt 80 Bảng 6.11: Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến chất lượng Magie hiđroxyt .81 Bảng 6.12: Ảnh hưởng của Ca2+ đến hàm lượng Canxi và sulfat trong muối ăn thu ở nước chạt 30,2 Bé .81 GVHD: Ts. HOÀNG ĐÔNG NAM DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Chương Trang Chương 1 Hình 1.1: Đường biểu diễn tỉ lệ kết tinh của NaCl khi tỉ trọng thay đổi .2 Hình 1.2: Quy trình sản xuất muối ăn theo phương pháp phơi nước 7 Hình 1.3: Sơ đồ ruộng muối tỉnh Cần Giờ 8 Hình 1.4: Sơ đồ phân bố diện tích ruộng muối tỉnh Cần Giờ 9 Hình 1.5: Hình ảnh ruộng muối theo phương pháp phơi nước nông 9 Hình 1.6: Một số hình ảnh ruộng muối theo phương pháp phơi nước sâu .11 Hình 1.7: Sơ đồ dây chuyền sản xuất đồng muối Vĩnh Hảo .12 Hình 1.8: Muối lấy từ thực tế ở 7 cm .14 Hình 1.9: Muối lấy từ thực tế ở 14 cm .14 Hình 1.10: Một số hình ảnh đồng muối phơi cát ở Nam Định .15 Hình 1.11: Sơ đồ dây chuyền sản xuất muối ăn theo phương pháp phơi cát 16 Hình 1.12: Giản đồ độ tan Na+, Mg2+/Cl-, SO4 2-//H2O ở 27,50C 20 Hình 1.13: Màn hình Destop mặc định của Matlab .23 Hình 1.14: Cách tạo một M – File .24 Hình 1.15: Giao diện M – File của Matlab 24 Hình 1.16: Một số đồ thị trong Matlab 25 Hình 1.17: Cách tạo một GUIDE .26 Hình 1.18: Giao diện của GUIDE và giao diện Property 26 Chương 2 Hình 2.1: Đồ thị biểu thị sự phụ thuộc của hệ số bay hơi vào nồng độ .33 Hình 2.2: Hệ số bay hơi theo nồng độ từ 1 – 25 0Be .34 Hình 2.3: Hệ số bay hơi theo nồng độ từ 25 – 30 0Be .34 Hình 2.4: Mối quan hệ thể tích còn lại và nồng độ từ 3.5 – 10 0Be .36 GVHD: Ts. HOÀNG ĐÔNG NAM Hình 2.5: Mối quan hệ thể tích còn lại và nồng độ từ 10 – 25 0Be 36 Hình 2.6: Mối quan hệ thể tích còn lại và nồng độ từ 26 – 30 0Be 37 Hình 2.7: Mối quan hệ giữa lượng muối thu được và nồng độ .38 Hình 2.8: Mô hình quy trình sản xuất muối khi nồng độ ban đầu của nước biển là 2.8 0Be .40 Hình 2.9: Đồ thị tỉ lệ diện tích giữa các khu sản xuất ở 2.8 0Be 40 Hình 2.10: Mô hình quy trình sản xuất muối khi nồng độ ban đầu của nước biển là 3 0Be 41 Hình 2.11: Đồ thị tỉ lệ diện tích giữa các khu sản xuất ở 3 0Be .41 Hình 2.12: Mô hình quy trình sản xuất muối khi nồng độ ban đầu của nước biển là 3.5 0Be .42 Hình 2.13: Đồ thị tỉ lệ diện tích giữa các khu sản xuất ở 3.5 0Be 42 Hình 2.14: Đồ thị biểu thị sự biến đổi nước chạt theo điều kiện thời tiết năm 2007 – 2008 46 Hình 2.15: Đồ thị biểu thị sự biến đổi nước chạt theo điều kiện thời tiết năm 2006 – 2007 48 Chương 3 Hình 3.1: Hộp Mica 53 Hình 3.2: Đèn hồng ngoại 53 Hình 3.3: Khung .53 Hình 3.4: Cách bố trí đèn hồng ngoại bên trong khung 54 Hình 3.5: Thí nghiệm bay hơi nước chạt và kết tinh muối ăn 58 Chương 4 Hình 4.1: Mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian của cát ở các mức khác nhau .60 Hình 4.2: Mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian của nước biển ở các mức khác nhau .60 GVHD: Ts. HOÀNG ĐÔNG NAM Hình 4.3: Tốc độ nâng nhiệt theo phương pháp phơi cát và phơi nước khi đo ở độ sâu 2 cm .60 Hình 4.4: Tốc độ nâng nhiệt theo phương pháp phơi cát và phơi nước khi đo ở độ sâu 4 cm 61 Hình 4.5: Tốc độ nâng nhiệt theo phương pháp phơi cát và phơi nước khi đo ở độ sâu 6 cm 61 Hình 4.6: Tốc độ nâng nhiệt theo phương pháp phơi cát và phơi nước khi đo ở độ sâu 8 cm 61 Hình 4.7: Đồ thị mối liên hệ giữa tỉ trọng của dung dịch và lượng nước còn lại trong dung dịch .63 Chương 5 Hình 5.1: Mô hình quy trình sản xuất muối sau khi áp dụng kĩ thuật phơi cát vào phương pháp phơi nước sâu 69
