Mục lục
Chương 1:TỔNG QUAN
1.1.NGUYN LIỆU
1.2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA LÀM SẠCH ĐƯỜNG MÍA
1.2.1. Tác dụng của pH
1.2.2. Tác dụng của các chất điện ly
1.2.3. Tác dụng của nhiệt độ
Chương 2: PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH VÀ CÔ ĐẶC NƯỚC MÍA
2.1. PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH
2.1.1. Phương pháp vôi hóa
2.1.1.1 Phương php cho vôi vào nước mía lạnh
2.1.1.2 Phương php cho vôi vào nước nóng
2.1.1.3 Phương php cho vôi phân đoạn
2.1.1.4 Các điều kiện công nghệ của phương pháp vôi
2.1.2. Phương pháp sunfit hóa
2.1.3. Phương pháp cacbonat hóa
2.1.4. Các biện pháp hỗ trợ
2.1.4.1 Lắng
2.1.4.2 Lọc
2.2. PHƯƠNG PHÁP CÔ ĐẶC
2.3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Chương 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT
3.1. KHU LÀM SẠCH
3.1.1. Chọn thông số
3.1.2. Tính cân bằng
3.2. KHU CÔ ĐẶC
Chương 4: THIẾT BỊ
4.1. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG
4.1.1. Thiết bị cho vôi
4.1.2. Thiết bị thông CO2
4.1.2.1.Thiết bị thông CO2 gián đoạn
4.1.2.2.Thiết bị thông CO2 liên tục
4.1.3. Thiết bị thông SO2
4.1.3.1. Lò đốt lưu huỳnh
4.1.3.2.Thiết bị thông SO2 liên tục dạng tháp
4.1.3.3.Thiết bị thông SO2 liên tục có bơm tuần hoàn
4.1.3.4.Thiết bị lắng
4.1.3.5.Thiết bị lọc
4.2.TÍNH THIẾT BỊ
4.2.1. Lò đốt lưu huỳnh
4.2.2. Thiết bị sunfit hóa nước mía và vôi hóa
4.2.3. Thùng hòa chế sữa vôi
4.2.4. Thiết bị truyền nhiệt làm nóng nước mía
4.2.5. Thiết bị lắng
4.2.6. Thiết bị lọc
4.2.7. Hệ thống bốc hơi
Chương 5: TÍNH SƠ BỘ PHÂN XƯỞNG
5.1.TÍNH SƠ BỘ DIỆN TÍCH
5.2.TÍNH SƠ BỘ ĐIỆN NƯỚC
5.2.1. Tính hơi
5.2.1.1.Gia nhiệt
5.2.1.2.Bốc hơi
5.2.2. Nước
5.2.3. Điện
TÀI LIỆU THAM KHẢO
68 trang |
Chia sẻ: maiphuongtl | Lượt xem: 2206 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế phân xưởng bốc hơi và làm sạch nhà máy đường năng suất 3000 tấn/ngày, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
nh). Do duøng pH kieàm maïnh neân coù theå loaïi ñöôïc P2O5, SiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO … nhöng ñieàu kieän coâng ngheä cuûa phöông phaùp naøy chöa oån ñònh.
Phöông phaùp sunfit hoùa kieàm nheï (pH = 8 -9) coù ñaëc ñieåm laø chæ tieán haønh thoâng SO2 vaøo nöôùc mía khoâng thoâng SO2 vaøo maät cheø & saûn phaåm ñöôøng thoâ.
Laéng
Coâ ñaëc
Maät cheø
Nöôùc mía trong
Nöôùc buøn
Loïc eùp
Nöôùc loïc trong
Buøn
Nöôùc mía hoãn hôïp
Cho voâi
(pH = 8-9)
Ñun noùng
Trung hoøa
(pH= 7-7.2)
Ñun noùng
Ca(OH)2
(t=100- 1050C)
(t = 50-600C)
SO2
Hình 2.5: Sô ñoà coâng ngheä cuûa phöông phaùp sunfit hoùa kieàm nheï
Treân cô sôû phöông phaùp sunfit hoùa kieàm nheï, hieän nay trong coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng cuûa nhaø maùy ñöôøng Quaõng Ngaõi & Bình Döông coù giai ñoaïn thoâng SO2 laàn II nhö sau:
Nöôùc mía hoãn hôïp
Ñun noùng laàn I
(t=70-750C)
Trung hoøa
Thoâng SO2 laàn I
(pH= 7-7.2)
Ñun noùng laàn II
(t=100- 1020C)
(pH = 9-9.5)
SO2
Taûn hôi, laéng
Maät cheø
Troän baõ
Nöôùc buøn
Nöôùc loïc trong
Buøn
Vuïn baõ mía
Loïc chaân khoâng
Gaït boït
Nöôùc laéng trong
Boác hôi nhieàu noài
Thoâng SO2laàn II
(pH=6.2-6.4)
SO2
Hình 2.6: Coâng ngheä saûn xuaát ñöôøng cuûa nhaø maùy ñöôøng Quaõng Ngaõi & Bình Döông
Phöông phaùp cacbonat hoùa
Phöông phaùp CO2 (coøn goïi laø phöông phaùp cacbonat hoùa) laø phöông phaùp coù nhieàu öu ñieåm. Phaân loaïi phöông phaùp naøy nhö sau:
Phöông phaùp thoâng CO2 moät laàn
Phöông phaùp thoâng CO2 “cheø trung gian”
Phöông phaùp CO2 thoâng thöôøng (thoâng CO2 hai laàn, thoâng SO2 hai laàn).
Ñaëc ñieåm cuûa phöông phaùp thoâng CO2 moät laàn laø cho toaøn boä söõa voâi vaøo nöôùc mía moät laàn & thoâng CO2 moät laàn ñeán ñoä kieàm thích hôïp. Nhöôïc ñieåm chuû yeáu cuûa phöông phaùp naøy laø nöôùc mía chæ ñi qua moät ñieåm ñaúng ñieän, loaïi chaát khoâng ñöôøng. Ngoaøi ra vì thoâng CO2 sau khi cho voâi neân taïo phöùc “ñöôøng voâi” aûnh höôûng ñeán hieäu suaát haáp thuï CO2 vaø taïo nhieàu boït.
Ñaëc ñieåm cuûa phöông phaùp thoâng CO2 “cheø trung gian” laø sau khi ñun noùng ñeán nhieät ñoä 1000C, nöôùc mía boác hôi ñeán noàng ñoä maät cheø 35-40 Bx nöôùc mía hoãn hôïp ñöôïc xöû lyù nhö phöông phaùp CO2 thoâng thöôøng.
Khi coâ ñaëc nöôùc mía ñeán noàng ñoä cao, haøm löôïng chaát khoâng ñöôøng trong nöùôc mía töông ñoái taäp trung, phaûn öùng töông ñoái hoaøn toaøn, tieát kieäm ñöôïc hoùa chaát, loaïi ñöôïc nhieàu chaát khoâng ñöôøng, trong thieát bò ít ñoùng caën. Nhöng coøn chöa xaùc ñònh ñöôïc noàng ñoä cheø trung gian thích hôïp & löôïng ñöôøng toån thaát trong buøn coøn nhieàu.
Caùc bieän phaùp hoã trôï
Laéng
Nöôùc mía hoãn hôïp sau khi qua caùc giai ñoaïn hoùa cheá laøm saïch sinh ra raát nhieàu chaát keát tuûa vaø keo ngöng tuï phaân taùn lô löûng trong nöôùc mía. Ngöôøi ta duøng quaù trình laéng – loùng ñeå laøm trong nöôùc mía.
Nguyeân lyù thöïc hieän
Döïa vaøo ñoä cheânh leäch caùc khoái löôïng rieâng cuûa caùc haït keát tuûa vôùi nöôùc mía ñeå laøm saïch. Trong quaù trình laøm saïch nöôùc mía, caàn phaûi taïo ra moät löôïng lôùn caùc haït keát tuûa cuûa sunfit canxi (CaSO3) vaø photphat canxi [Ca3(PO4)2], lôïi duïng dieän tích maët ngoaøi raát lôùn cuûa caùc haït keát tuûa naøy, chuùng coù theå haáp thuï caùc maûng chaát keo ñaõ ngöng tuï ñeå cuøng laéng xuoáng. Do vaäy lôïi duïng tính chaát naøy ñeå ñaït ñöôïc muïc ñích laéng trong.
Nöôùc mía ñöôïc gia nhieät tôùi 100 – 1050C roài ñöa vaøo boàn laéng. Khoaûng 80 – 85% nöôùc mía trong ñöôïc laáy ra vaø 15 – 20% nöôùc buøn ñöôïc ñöa vaøo maùy loïc.
Quaù trình laéng trong ñöôïc thöïc hieän theo moät cheá ñoä raát nghieâm ngaët, khi vaän haønh boàn laéng, phaûi giöõ nhieät ñoä thaät oån ñònh. Neáu khoâng seõ daãn ñeán hieän töôïng ñoái löu trong boàn laéng laøm cho caùc haït keát tuûa ñaõ laéng xuoáng laïi noåi leân, nöôùc mía bò ñuïc ® hieäu suaát laéng giaûm.
Trong quaù trình laéng caàn boå sung moät soá chaát trôï laéng – loïc, baûn chaát polyme, coù ñaëc ñieåm gioáng nhö keo nhöng khi hoøa tan trong nöôùc coù khaû naêng voùn haït keo laïi nhanh hôn, giuùp cho quaù trình laéng loïc nhanh hôn.
Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán toác ñoä laéng:
Ñoä lôùn cuûa haït keát tuûa:
Haït keát tuûa coù kích thöôùc lôùn thì laéng tröôùc, haït coù kích thöôùc nhoû thì laéng chaäm, haït nhoû coù tæ troïng gaàn baèng nöôùc mía thì khoâng laéng maø lô löûng laøm cho dung dòch nöôùc mía bò ñuïc, nhöõng haït nheï hôn thì noåi leân treân beà maët dung dòch.
Noàng ñoä dung dòch:
Noàng ñoä dung dòch caøng cao (Bx cao), ñoä nhôùt caøng lôùn thì keát tuûa vaø boït khí khi noåi leân beà maët seõ gaëp phaûi moät löïc caûn lôùn laøm toác ñoä laéng giaûm, hieäu quaû laéng giaûm.
Nhieät ñoä:
Nhieät ñoä taêng laøm ñoä nhôùt dung dòch giaûm, taêng toác ñoä laéng. Tuy nhieân nhieät ñoä phaûi ñieàu chænh thích hôïp ñeå caùc boït khí noåi leân beà maët coù theå tích lôùn nhaát maø khoâng bò vôõ. Trong quaù trình noåi leân, traùnh tuyeät ñoái ñeå nhieät ñoä cao gaây soâi dung dòch. Vì khi soâi, dung dòch bò traøn ra ngoaøi vaø caùc keát tuûa seõ bò xaùo troän gaây lô löûng trong dung dòch ñöôøng maø khoâng noåi leân ñöôïc.
pH:
pH coù yù nghóa quan troïng trong quaù trình laéng. Neáu pH khoâng ñuùng seõ laøm keát tuûa khoâng ôû daïng huyeàn phuø maø seõ bò tan ra hoaëc laéng xuoáng ñaùy vaø nhö theá nöôùc ñöôøng ra khoûi baøn laéng seõ bò ñuïc.
Soá löôïng boït khí:
Khi suïc khí vaøo nöôùc ñöôøng hoùa cheá caàn löu yù ñieàu chænh van khí ñeå ñaûm baûo löôïng boït khí ñuû ñeå coù theå loâi cuoán caùc keát tuûa leân beà maët.
Loïc
Quaù trình loïc nhaèm ñeå taän duïng thu hoài phaàn nöôùc ñöôøng coøn trong buøn vaø loaïi phaàn keát tuûa (buøn) thaûi ra.
Nguyeân lyù thöïc hieän
Loïc laø quaù trình taùch chaát raén khoûi dung dòch baèng caùch cho dung dòch ñi qua lôùp vaät ngaên, caùc chaát raén bò giöõ laïi ôû beà maët vaät ngaên, coøn nöôùc trong ñi qua. Duøng loaïi moâi chaát coù nhieàu loã ñeå dung dòch coù theå chui qua caùc loã nhoû, caùc chaát huyeàn phuø (buøn) ñöôïc giöõ laïi treân vaûi. Muoán taùch ñöôïc toát caàn taïo ra moät aùp löïc töông ñoái lôùn ôû moät phía cuûa moâi chaát naøy, hoaëc taïo neân ñoä chaân khoâng nhaát ñònh. Chæ khi ñoä cheânh leäch aùp löïc lôùn hôn toång löïc caûn cuûa moâi chaát thì dung dòch loïc môùi chaûy veà phía coù aùp löïc thaáp hôn moät caùch thuaän lôïi. Trong quaù trình loïc, trôû löïc loïc (bao goàm trôû löïc lôùp vaät ngaên vaø lôùp buøn loïc) taêng, do ñoù maùy loïc caàn laøm vieäc ôû aùp löïc cao. Lôùp buøn loïc laø moâi tröôøng loïc ñaëc bieät, coù taùc duïng giöõ laïi caùc taïp chaát raén, coøn lôùp vaät ngaên (vaûi loïc) chæ laø moâi tröôøng giöõ lôùp buøn loïc. Tính chaát cuûa lôùp buøn loïc raát quan troïng, ñaëc bieät khi loïc caùc chaát raén coù kích thöôùc baèng hoaëc nhoû hôn oáng mao quaûn cuûa lôùp vaät ngaên.
ÔÛ giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình loïc, khi lôùp buøn loïc chöa ñöôïc hình thaønh, nöôùc loïc coøn ñuïc neân caàn cho ñi loïc laïi. Neáu nöôùc loïc coøn ñuïc seõ coù nhöõng taùc haïi sau ñaây:
Khi xöû lyù nöôùc loïc ôû giai ñoaïn sau, chaát khoâng ñöôøng hoøa tan laïi, seõ laøm giaûm ñoä tinh khieát vaø taêng maøu saéc dung dòch.
Ñoùng caën ôû thieát bò boác hôi, giaûm khaû naêng boác hôi.
Taêng löôïng maät cuoái.
Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán chaát löôïng loïc:
Chaát keát tuûa:
Chaát keát tuûa lôùn raén chaéc coù daïng tinh theå seõ loïc ñöôïc nhanh.
Daïng beù lô löûng khoâng ñoàng ñeàu seõ laøm taéc caùc loã vaûi (moâi chaát) loïc seõ chaäm.
Keát tuûa daïng keo (protein, muoái cuûa acid pectic, acid humic) coù theå laøm taéc vaûi, laøm taêng ñoä nhôùt cuûa dung dòch.
Trong quaù trình loïc caàn boå sung chaát trôï loïc nhaèm taêng tyû troïng caùc haït keát tuûa, ñoàng thôøi cuõng coù lôïi cho caùc chaát keo.
AÙp löïc loïc:
AÙp löïc loïc hay aùp suaát dö hai ñaàu oáng mao quaûn laø ñoäng löïc cuûa loïc. AÙp löïc loïc coù aûnh höôûng lôùn ñeán toác ñoä dung dòch ñi qua oáng mao quaûn. Neáu chaát keát tuûa daïng tinh theå khoâng bò neùn, toác ñoä loïc tyû leä thuaän vôùi aùp löïc loïc. Khi chaát keát tuûa bò neùn, toác ñoä loïc tyû leä nghòch vôùi aùp löïc loïc.
Vôùi maùy eùp loïc khung baûn, aùp löïc luùc môùi loïc khoáng cheá raát nhoû ñeå khoâng cho buøn loïc bò eùp chaéc quaù sôùm, seõ coù lôïi cho toác ñoä loïc vaø keùo daøi thôøi gian loïc moät caùch höõu hieäu.
Theo thôøi gian loïc caøng taêng thì löôïng buøn neùn caøng daøy daàn leân, löïc caûn loïc cuõng taêng leân thì aùp löïc loïc cuõng taêng leân.
AÙp löïc loïc eùp khung baûn: 2 – 5 kg/cm2.
AÙp löïc loïc chaân khoâng: 260 – 500 mmHg.
Ñoä nhôùt vaø nhieät ñoä:
Ñoä nhôùt cuûa nöôùc mía vaø nhaát laø caùc keo nhôùt vaø saùp mía thöôøng caûn trôû dieän tích loïc. Nhieät ñoä taêng, ñoä nhôùt chaát loûng giaûm, do ñoù toác ñoä loïc taêng. Vì vaäy, tröôùc khi loïc caàn ñun noùng dung dòch trong khoaûng 90 – 95oC.
Thôøi gian loïc:
Thôøi gian loïc caøng daøi, ñoä daøy lôùp buøn loïc taêng, trôû löïc loïc taêng vaø do ñoù toác ñoä loïc giaûm, löôïng nöôùc trong giaûm.
PHÖÔNG PHAÙP COÂ ÑAËC
Sau khi qua caùc giai ñoaïn hoùa cheá, loïc, ta ñöôïc cheø trong coù Bx = 10-14. Nöôùc mía seõ ñöôïc gia taêng ñeán noàng ñoä ñeå coù theå keát tinh ñöôøng ñöôïc.
Qua heä thoáng coâ ñaëc boác hôi, nöôùc mía coù noàng ñoä Bx = 10-14 ñöôïc naâng leân noàng ñoä Bx = 60-65, ngoaøi söï boác hôi coøn giaûm moät soá taïp chaát baån trong nöôùc cheø.
Heä thoáng coâ ñaëc söû duïng nhieàu noài noái tieáp nhau muïc ñích tieát kieäm löôïng hôi ñoát, hôi thöù cuûa noài ñaàu ñöôïc duøng laøm hôi ñoát cho noài keá tieáp. Nhö vaäy ta chæ caàn cung caáp hôi töø noài hôi ñeå coâ ñaëc nöôùc mía ôû noài ñaàu tieân.
Heä coâ ñaëc goàm nhieàu noài hay nhieàu hieäu noái tieáp nhau coù nhieâm vuï boác hôi ñeán ñoä Bx caàn thieát. Ñeå giaûm nhieät ñoä soâi cho dung dòch ñöôøng ñeå traùnh vieäc laøm chaùy ñöôøng bò phaân huûy ôû nhieät ñoä cao ta caàn taïo aùp suaát chaân khoâng trong heä thoáng coâ ñaëc. Aùp suaát chaân khoâng trong heä giaûm daàn töø noài ñaàu ñeán noài cuoái cuøng.
QUY TRÌNH COÂNG NGHEÄ
Buøn
Nöôùc mía hoãn hôïp
Gia voâi sô boä
Gia nhieät 1
Sun-phít hoùa
Gia voâi trung hoøa
Gia nhieät 2
Nöôùc buøn
Loïc eùp
(t = 55 – 750C)
(pH = 6.8 – 7.2)
Laéng
(pH = 5.1 – 5.3) )
(pH = 7 – 7.2 )
(t = 100 – 1050C)
Nöôùc loïc trong
Coâ ñaëc
Ca(OH)2
SO2
Ca(OH)2
Nöôùc mía trong
Maät cheø
Hình 2.14: Quy trình coâng ngheä phaân xöôûng boác hôi vaø laøm saïch
GIAÛI THÍCH QUY TRÌNH
Trong quaù trình troàng troït, do ñieàu kieän ñaát ñai, phaân boùn, khí haäu (hieän ñang laø moät vaán naïn cuûa ngaønh noâng nghieäp ôû nöôùc ta) laøm thaønh phaàn caây mía chöùa nhieàu chaát khoâng ñöôøng. Nhöõng thaønh phaàn ñoù toàn taïi trong nöôùc mía, daãn ñeán vieäc laøm saïch nöôùc mía raát khoù khaên. Bôûi vaäy, ta choïn quy trình coâng ngheä naøy chuû yeáu ñöôïc söû duïng trong caùc nhaø maùy coù chaát löôïng mía khoâng ñöôïc toát vì khaû naêng taùch loaïi caùc hôïp chaátn khoâng ñöôøng toát vaø chuû yeáu ñeå saûn xuaát caùc saûn phaåm ñöôøng mía daïng truyeàn thoáng.
Cho voâi sô boä. Thöôøng nöôùc mía khoù laøm saïch coù pH thaáp (pH = 4 – 4.5), caàn cho voâi vaøo nöôùc mía ñeán pH gaàn trung tính (pH = 6.8 – 7.2) ñeå ngöng tuï keo & traùnh hieän töôïng chuyeån hoùa ñöôøng.
Nhieät ñoä ñun noùng laàn thöù nhaát 55 – 750, taùc duïng cuûa noù nhö sau:
Laøm maát nöôùc cuûa chaát keo öa nöôùc, taêng nhanh quaù trình ngöng tuï keo.
Taêng nhanh toác ñoä phaûn öùng hoùa hoïc. Theo Honig [2] thì hieäu suaát haáp thuï SO2 vaøo nöôùc mía toát nhaát ôû nhieät ñoä 750C.
Giaûm ñoä nhôùt nöôùc mía.
Thoâng SO2 ñeán pH = 5.1 – 5.3. Muïc ñích:
Trong moâi tröôøng acid, söï keát tuûa CaSO3 raén chaéc, laéng toát, loïc deã daøng.
Trò soá pH cuûa nöôùc mía töông ñoái thaáp, coù theå loaïi phaàn lôùn chaát khoâng ñöôøng höõu cô, sau ñoù cho voâi vaøo ñeán pH gaàn trung tính, moät phaàn chaát keo coù theå ngöng tuï.
pH khoâng giaûm quaù thaáp nhaèm taïo keát tuûa CaSO3 hoaøn toaøn. Neáu dung dòch quaù acid thì seõ taïo Ca(HSO3)2 hoøa tan vaø sau ñoù neáu ôû nhieät ñoä cao Ca(HSO3)2 seõ phaân ly taïo chaát keát tuûa ñoùng caën ôû caùc thieát bò truyeàn nhieät vaø boác hôi.
Ñeå taïo keát tuûa CaSO3 hoaøn toaøn, caàn traùnh hieän töôïng quaù acid vì seõ taïo Ca(HSO3)2 hoøa tan vaø sau ñoù neáu ôû nhieät ñoä cao Ca(HSO3)2 seõ phaân ly taïo chaát keát tuûa ñoùng caën ôû caùc thieát bò truyeàn nhieät vaø boác hôi.
Neáu nöôùc mía coù tính kieàm ñöôøng khöû seõ bò phaân huûy, taêng chaát maøu vaø acid höõu cô, taêng löôïng muoái höõu cô trong nöôùc mía. Maët khaùc, trong moâi tröôøng kieàm, do tính chaát thuûy phaân keát tuûa CaSO3 neân taïo dung tích lôùn, taêng löôïng buøn loïc vaø do ñoù taêng dieän tích eùp loïc.
Ñeå traùnh caùc hieän töôïng treân, caàn khoáng cheá pH laéng trong khoaûng 7,0. Do tính chaát vaø thaønh phaàn nöôùc mía luoân thay ñoåi caàn thí nghieäm tìm trò soá pH thích hôïp. Neáu coù ñöôïc trò soá pH thích hôïp thì hieäu quaû laøm saïch toát, CaO trong nöôùc mía ít, maøu saéc nhaït,….
Muoán khoáng cheá pH laéng ôû 7,0 thì pH trung hoøa phaûi lôùn hôn 7,0 (7,2) vì töø giai ñoaïn ñeán laéng thöôøng trò soá pH giaûm töø 0,2 - 0,3
Gia voâi trung hoøa ôû pH = 7.0 – 7.2.
Neáu nöôùc mía coù tính acid thì seõ laøm chuyeån hoùa ñöôøng saccharose, ñoàng thôøi laøm ñoùng caën ôû thieát bò truyeàn nhieät vaø boác hôi.
Neáu nöôùc mía coù tính kieàm ñöôøng khöû seõ bò phaân huûy, taêng chaát maøu vaø acid höõu cô, taêng löôïng muoái höõu cô trong nöôùc mía. Maët khaùc, trong moâi tröôøng kieàm, do tính chaát thuûy phaân keát tuûa CaSO3 neân taïo dung tích lôùn, taêng löôïng buøn loïc vaø do ñoù taêng dieän tích eùp loïc.
Ñeå traùnh caùc hieän töôïng treân, caàn khoáng cheá pH laéng trong khoaûng 7,0. Do tính chaát vaø thaønh phaàn nöôùc mía luoân thay ñoåi caàn thí nghieäm tìm trò soá pH thích hôïp. Neáu coù ñöôïc trò soá pH thích hôïp thì hieäu quaû laøm saïch toát, CaO trong nöôùc mía ít, maøu saéc nhaït…
Muoán khoáng cheá pH laéng ôû 7,0 thì pH trung hoøa phaûi lôùn hôn 7,0 (7,2) vì töø giai ñoaïn gia voâi ñeán laéng thöôøng trò soá pH giaûm töø 0,2 - 0,3.
Nhieät ñoä ñun noùng laàn thöù hai töø 100 – 1050C. Muïc ñích:
Giaûm ñoä nhôùt vaø taêng nhanh toác ñoä laéng.
Neáu nhieät ñoä quaù cao nöôùc mía soâi, laéng seõ khoâng toát. Ñoàng thôøi traùnh hieän töôïng phaân huûy ñöôøng.
Hoãn hôïp sau gia nhieät seõ ñöôïc ñöa ñeán thieát bò laéng. Buøn ñöôïc taùch rieâng vaø ñem ñi loïc, sau ñoù nöôùc mía trong seõ ñöôïc troän chung vaø ñem ñi coâ ñaëc ôû thieát bò coâ ñaëc, thu maät cheø trong.
KHAÂU LAØM SAÏCH
Choïn thoâng soá
Naêng suaát:
Choïn naêng suaát nhaø maùy : 3000 taán mía/ngaøy.
Thaønh phaàn nguyeân lieäu:
Thaønh phaàn nöôùc mía theo khoái löôïng nhö sau:
Saccharose : 13%
Phi ñöôøng : 2.5%
Xô : 12%
Nöôùc :72%
Nguyeân lieäu phuï:
Theo [1]- trang132, löôïng voâi caàn duøng 2kg/taán mía.
Haøm löôïng CaO trong voâi 50%
Theo [1]- trang 139, löôïng S caàn duøng 0.06% so vôùi khoái löôïng mía.
Tính caân baèng
Hoãn hôïp tröôùc laøm saïch:
Thaønh phaàn mía theo khoái löôïng nhö sau:
Saccharose : 13%
Phi ñöôøng : 2.5%
Xô : 12%
Nöôùc :72%
Thaønh phaàn khoái löôïng
Khoái löôïng xô = 12%*3000 = 360 (T/ngaøy)
Khoái löôïng phi ñöôøng = 2.5%*3000 = 75 (T/ngaøy)
Khoái löôïng saccharose = 13%*3000 = 390 (T/ngaøy)
Khoái löôïng nöôùc = 72.5%*3000 = 2175 (T/ngaøy)
Löôïng nöôùc mía nguyeân = mía – xô = 2640 (T/ngaøy)
% nöôùc mía nguyeân so vôùi mía = *100% = 88 (%)
% ñöôøng trong nöôùc mía nguyeân: Pol = *100% = 14,7 (%)
% chaát tan trong nöôùc mía nguyeân: Bx = *100% = 17.61 (%)
Tinh ñoä nöôùc mía nguyeân:*100% = 83,8 (%)
Löôïng nöôùc thaåm thaáu:
Theo [1]- trang 68, löôïng nöôùc thaåm thaáu khoaûng 25 – 30% khoái löôïng mía laø thích hôïp.
löôïng nöôùc duøng thaåm thaáu : 3000 * 27,5% = 825 (T/ngaøy)
Baõ mía sau eùp:
Choïn thaønh phaàn (theo khoái löôïng):
Xô : 50% - Nöôùc thaåm thaáu : 50%
Hieäu suaát eùp : = 93% - Tinh ñoä AP : 80%
Löôïng ñöôøng trong baõ = ñöôøng trong mía * (1 – )
= 390 * (1 – 0.93) = 27.3 (T/ngaøy)
Giaû thieát xô khoâng thaát thoaùt theo nöôùc mía nguyeân
xô trong baõ = 360 (T/ngaøy)
Löôïng baõ öôùt = xô trong mía*= 720 (T/ngaøy)
% ñöôøng trong baõ = Polb = *100% = 3,79%
% chaát hoøa tan trong baõ = Bxb = *100% = *100% = 4.73 %
Löôïng chaát hoøa tan trong baõ : 4.73%*720 = 34.056(T/ngaøy)
Löôïng phi ñöôøng trong baõ = löôïng chaát hoøa tan trong baõ – löôïng ñöôøng trong baõ
= 34.056 – 27.3 = 6.756 (T/ngaøy)
Nöôùc mía hoãn hôïp:
Löôïng nöôùc mía hoãn hôïp = (mía + nöôùc thaåm thaáu) – baõ öôùt
= (3000 + 825) – 720 = 3105 (T/ngaøy)
Löôïng ñöôøng trong nöôùc mía hoãn hôïp = löôïng ñöôøng trong mía – löôïng ñöôøng trong baõ
= 390 – 27.3 = 362.7 (T/ngaøy)
Löôïng phi ñöôøng trong nöôùc mía hoãn hôïp = löôïng phi ñöôøng trong mía – trong baõ
= 75 – 6.756 = 68.244 (T/ng)
Voâi vaø söõa voâi:
Theo [1]- trang 32, löôïng voâi caàn duøng laø 2kg/taán mía.
Haøm löôïng CaO trong voâi laø 50%
löôïng voâi caàn duøng : 2**3000 = 12000 (kg voâi/ngaøy) = 12 (T/ngaøy)
Voâi thöôøng ñöôïc söû duïng döôùi daïng söõa voâi 12oBe = 21,64oBx
=1.09 (T/m3)
löôïng söõa voâi caàn duøng : 12*= 55.453 (T/ngaøy)
Theå tích söõa voâi caàn duøng : V= = = 50.874 (m3/ngaøy)
Löu huyønh vaø SO2 :
Theo [1]– trang 139, löôïng S caàn duøng 0,06% so vôùi khoái löôïng mía, töùc laø:
0,06% * 3000 = 1.8(T/ngaøy)
Giaû thieát thieát bò kín, khoâng coù söï maát maùt SO2, S khoâng thaêng hoa, khoâng taïo SO3 löôïng SO2 thu ñöïôc:
S + O2 = SO2
32 32 64
1.8 X
X = = 3.6 (T/ngaøy)
Theå tích khoâng khí duøng ñoát S : bieát O2 chieám 1/5 theå tích khoâng khí vaø löôïng khoâng khí ñeå ñoát S hoaøn toaøn phaûi gaáp 1.5 laàn.
S + O2 = SO2
22.4*103 32
Y 1.8*106
Y = 1.5 * 5 *= 9450 (m3kk/ngaøy)
Nöôùc mía trung hoøa:
Khoái löôïng nöôùc mía trung hoøa = nöôùc mía hoãn hôïp + söõa voâi + SO2
= 3105 +55.453 +3.6
= 3164.053 (T/ngaøy)
Löôïng chaát khoâ trong nöôùc mía trung hoøa = ñöôøng + phi ñöôøng + voâi +SO2
= 362.7 + 68.244 + 12 + 3.6
= 446.54 (T/ngaøy)
Bx nöôùc mía trung hoøa = *100% =14.11%
Theo baûng 1.1 , [4]– trang 10 = 1.0572 (T/ngaøy)
Theå tích nöôùc mía trung hoøa : V = = = 2992.86 (m3/ngaøy)
Nöôùc buøn loùng vaø buøn:
Theo [1]– trang 168, löôïng buøn sau laéng = 20% so vôùi löôïng nöôùc mía trung hoøa vaø coù noàng ñoâï 15 – 20% so vôùi löôïng ñöôøng trong nöôùc mía trung hoøa.
Giaû thieát : Ñoä aåm baõ buøn 80%
Caùc hôïp chaát khoâng ñöôøng chieám 50% so vôùi caùc chaát khoâng ñöôøng trong nöôùc mía hoãn hôïp
löôïng nöôùc buøn sau loùng:
Ñöôøng : 362.7 * 20% = 72.54 (T/ngaøy)
Phi ñöôøng : 68.244 * 50% = 34.122 (T/ngaøy)
Voâi : 12 * 50% = 6 (T/ngaøy)
SO2 : 3.6 * 50% = 1.8 (T/ngaøy)
Nöôùc = Nöôùc buøn – chaát tan = 632.81 – (72.54 + 34.122 + 1.8)
= 518.348 (T/ngaøy)
Noàng ñoä nöôùc buøn Bx = *100% = 18.09 %
buøn = 1.0745 (T/ng)
Vbuøn = = 588.93 (m3/ng)
Buøn sau loïc:
Theo [5]– trang 562, löôïng mía duøng trôï loïc 3 – 6kg/taán mía.
Löôïng mía caàn duøng {(3 + 6)/2} * 3000 = 13500 (kg/ng) = 13.5 (T/ng)
Döïa theo [5]– trang 545, giaû thieát laáy thaønh phaàn baõ buøn:
Aåm = 80% Pol = 2% Bx = 6%
Khoái löôïng (xô + voâi + SO2) = 13.5 + 6 + 1.8 = 21.3 (T/ng)
Phaàn traêm (xô + voâi + SO2) trong baõ buøn = %buøn - %ñöôøng - %phi ñöôøng - %aåm
= 100% - 2% - (6% - 2%) – 80% = 14%
Löôïng buøn öôùt = 21.3/14% = 152.14 (T/ng)
Löôïng ñöôøng trong buøn öôùt = 152.14 * 2% = 3.0428 (T/ng)
Löôïng phi ñöôøng = 152.14 * 4% = 6.0856 (T/ng)
Löôïng buøn khoâ = buøn öôùt – nöôùc = 152.14 * 802% = 121.712 (T/ng)
Toån thaát ñöôøng trong buøn so vôùi mía = *100% = 0.1%
Nöôùc mía trong:
Löôïng nöôùc mía trong = nöôùc mía trung hoøa – nöôùc buøn
= 3164.053 – 632.81 = 2531.243 (T/ng)
Thaønh phaàn nöôùc mía sau loùng:
Ñöôøng = 362.7 – 72.54 = 290.16 (T/ng)
Phi ñöôøng = 68.244 – 34.122 = 34.122 (T/ng)
Voâi = 12 – 6 = 6 (T/ng)
SO2 = 3.6 – 1.8 = 1.8 (T/ng)
Löôïng nöôùc ngoït thu ñöôïc qua buøn loïc
= (nöôùc buøn + vuïn baõ + nöôùc röûa) – buøn öôùt
= 632.81 + 13.5 + 152.14 – 152.14 = 646.31 (T/ng)
Vôùi nöôùc röûa loïc = 100% buøn öôùt = 152.14 (T/ng)
Thaønh phaàn nöôùc ngoït qua loïc:
Ñöôøng = 72.54 – 3.0428 = 69.4972 (T/ng)
Phi ñöôøng = 34.122 – 6.0856 = 28.0364 (T/ng)
Nöôùc = nöôùc ngoït – ñöôøng – phi ñöôøng
= 646.31 – 69.4972 – 28.0364
=548.7764 (T/ng)
Thaønh phaàn nöôùc mía trong
= nöôùc mía trong sau loùng + thaønh phaàn nöôùc ngoït
Ñöôøng = 290.16 + 69.4972 = 359.6572 (T/ng)
Phi ñöôøng = 34.122 + 28.0364 = 62.1584 (T/ng)
Voâi + SO2 = 6 + 1.8 = 7.8 (T/ng)
Löôïng nöôùc mía trong thu ñöôïc cuoái coâng ñoaïn:
= 2531.243 + 548.7764 = 3080.0194 (T/ng)
Noàng ñoä chaát hoøa tan
Bxnmt = *100% = 13.95%
nmt = 1.05657 taán/m3 Vnmt = = 2915.11 (m3/ngaøy)
Tinh ñoä nöôùc mía trong = * 100% = 83.72%
KHAÂU COÂ ÑAËC
Choïn noàng ñoä chaát khoâ trong maät cheø laø 60%
Löôïng nöôùc caàn boác hôi W = G* (1 - ) (T/ng) (CT IV.1 – [1])
Vôùi : Bx1 : noàng ñoä chaát khoâ nöôùc mía trong (13.95%)
Bx2 : noàng ñoä chaát khoâ trong maät cheø (60%)
G : löôïng nöôùc mía trong (3080.0194 T/ng)
W = 2363.9 (T/ng)
Löôïng maät cheø G – W = 3080.0194 – 2363.9 = 716.12 (T/ng)
Löôïng ñöôøng toån thaát : = 0.01% so vôùi nguyeân lieäu mía ([1] – trang 216)
= 0.01% * 3000 = 0.3 (T/ng)
Löôïng ñöôøng trong maät cheø = 359.6572 – 0.3 = 359.3572 (T/ng)
Maät cheø:
Pol = 100% = 50.18%
Bx = 100%= 59.95%
AP = 100% = 83.7%
Bx = 59.95% = 1.2884 (T/m3)
Vmaät cheø = = 555.82 (m3/ng)
Baûng 3.1: Toùm taét caùc phöông phaùp laøm saïch nöôùc mía.
CO2
Ca(OH)2
Phöông phaùp voâi
Phöông phaùp SO2
Phöông phaùp CO2
Löôïng voâi duøng (taán/100taán nöôùc mía)
0.79
1.15
17.1
Löôïng voâi trong nöôùc mía trong(mgCa/l)
449
540
223
Hieäu quaû laøm saïch:; Trong ñoù:
M1_Haøm löôïng chaát khoâng ñöôøng trong nöôùc mía trong
M2_Haøm löôïng chaát khoâng ñöôøng trong nöôùc mía hoãn hôïp
90.5
92.4
77.0
Chaát voâ cô (kg/10taán nöôùc mía)
SO2
Nöôùc mía hoãn hôïp
31.8
14.5
29.4
Nöôùc mía trong
16.3
9.3
21.0
SO3
Nöôùc mía hoãn hôïp
68.1
62.8
70.2
Nöôùc mía trong
60.1
64.2
39.9
P2O5
Nöôùc mía hoãn hôïp
12.0
24.3
20.0
Nöôùc mía trong
5.9
2.1
1.6
CaO
Nöôùc mía hoãn hôïp
--
14.4
4.8
Nöôùc mía trong
40.9
26.4
18.6
Toån thaát chaát ñöôøng trong buøn:
0.73
0.82
048
Löôïng buøn so vôùi nöôùc mía (%)
0.68
0.54
3.41
Toác ñoä eùp (kg buøn khoâ/m2.ngaøy ñeâm)
22.0
26.0
124.0
Löôïng vaûi loïc tieâu hao(m2/100taán mía)
2.34
1.90
3.27
Thôøi gian röûa noài (h/10000 taán mía)
10.2
104
57
Phaàn ñöôøng trong maät cuoái (So vôùi % chaát khoâng ñöôøng,%)
50.9
49.4
50.5
Chaát khoâng ñöôøng trong maät cuoái saûn xuaát 1000 ñôn vò mía
Toång chaát khoâng ñöôøng
21.3
22.2
17.2
Ñöôøng khöû
8.4
8.8
6.9
Chaát voâ cô
4.2
4.3
4.3
Toån thaát ñöôøng
Laøm saïch nöôùc mía hoãn hôïp
--
1.414
0.580
Boác hôi
--
6.675
0.810
Laøm saïch maät cheø
--
0.064
0.014
Trong maät cuoái
--
6.764
5.140
Toång toån thaát
8.938
6.544
Hieäu suaát laøm saïch nöôùc mía
Hieäu suaát laøm saïch nöôùc mía ñöôïc ñaëc tröng bôûi tyû soá ñöôøng saccharose so vôùi chaát khoâ khoâng ñöôøng:
Tyû soá ñoù goïi laø heä soá taïo maät: M
Maät ñoä tinh khieát :
Trong ñoù: Q_laø maät ñoä tinh khieát cuûa dung dòch ñöôøng,%; P_haøm löôïng ñöôøng trong dung dòch ñöôøng,%; S_haøm löôïng chaát khoâ trong dung dòch ñöôøng,%; Ck_noàng ñoä chaát khoâ khoâng ñöôøng trong dung dòch,%.
Vaäy:
Heä soá taïo maät khoâng phuï thuoäc vaøo noàng ñoä dung dòch ñöôøng maø phuï thuoäc vaøo ñoä tinh khieát Q.
Hieäu suaát laøm saïch :
Trong ñoù:Q1,Q2_ñoä tinh khieát cuûa dung dòch ñöôøng tröôùc & sau laøm saïch.
NGUYEÂN TAÉC HOAÏT ÑOÄNG
Thieát bò cho voâi
Thieát bò cho voâi chia laøm hai loaïi: thieát bò gia voâi sô boä vaø thieát bò gia voâi trung hoøa. Khi cho voâi sô boä, ngöôøi ta chæ cho vaøo nöôùc mía moät löôïng voâi döôùi daïng söõa voâi, soá söõa voâi coøn laïi cho vaøo thieát bò trung hoøa. Hình daïng hai thieát bò naøy khaùc nhau.
Nöôùc mía vaø söõa voâi ñeàu cho vaøo ôû phía treân thieát bò, beân trong thieát bò coù caùnh khuaáy ñeå giuùp söõa voâi vaø nöôùc mía hoãn hôïp ñeàu, taïo nhieàu chaát keát tuûa. Sau khi trung hoøa, nöôùc mía chaûy ra ôû phía ñaùy thieát bò.
Hình 4.1. Thieát bò cho voâi sô boä
Hình 4.2. Thieát bò gia voâi trung hoøa
1 – thuøng trung hoøa; 2 – caùnh khuaáy; 3 – motô truyeàn ñoäng; 4 – thuøng söõa voâi.
Thieát bò thoâng CO2
Thieát bò thoâng CO2 giaùn ñoaïn
Thieát bò thoâng CO2 ñöôïc trình baøy sau ñaây ñöôïc duøng ôû nhaø maùy ñöôøng Vaïn Ñieåm. Ñaëc ñieåm cuûa thieát bò laø beân trong coù taám ngaên ñeå giuùp cho söï tuaàn hoaøn cuûa nöôùc mía. Nöôùc mía vaø khí CO2 chuyeån ñoäng cuøng chieàu.
Öu ñieåm: caáu taïo ñôn giaûn, thao taùc ñôn giaûn, khoáng cheá quaù trình deã daøng vaø coù theå tin caäy ñöôïc vì nöôùc mía thoâng CO2 ñaõ ñöôïc coâng nhaân kieåm tra ñoä kieàm.
Ñoái vôùi thieát bò thoâng CO2 lieân tuïc, ñoä kieàm thöôøng thay ñoåi theo thôøi gian. Ñieàu ñoù coù theå khaéc phuïc ñöôïc khi duøng maùy töï ñoäng kieåm tra ñoä kieàm.
Thôøi kyø ñaàu cuûa quaù trình thoâng CO2, khí CO2 coù noàng ñoä cao taùc duïng vôùi nöôùc mía coù ñoä kieàm cao neân phaùt sinh moät löôïng lôùn nhaân tinh theå CaCO3 vaø thu ñöôïc moät löôïng keát tuûa coù kích thöôùc raát nhoû.
Ñoái vôùi thieát bò thoâng CO2 lieân tuïc, kích thöôùc haït keát tuûa lôùn hôn nhieàu.
Nhôø kích thöôùc nhoû, ñoä phaân taùn cao neân taùc duïng haáp phuï toát hôn, nöôùc mía trong hôn; nhöng toác ñoä laéng vaø loïc ngöôïc laïi chaäm vaø khoâng thuaän lôïi cho vieäc duøng thieát bò laéng vaø loïc chaân khoâng.
Ñoái vôùi thieát bò thoâng CO2 lieân tuïc, toác ñoä laéng nhanh hôn vaø vieäc töï ñoäng hoùa deã daøng hôn. Do ñoù, phaàn lôùn caùc nhaø maùy hieän nay ñeàu trang bò thieát bò thoâng CO2 lieân tuïc vaø duøng ñaàu doø ñeå xaùc ñònh ñoä kieàm.
Hình 4.3. Thieát bò thoâng CO2 giaùn ñoaïn
1 – oáng thoâng nöôùc mía vaøo vaø ra; 2 – boä phaän phaân phoái CO2; 3 – oáng khí CO2.
4 – oáng chaûy veà; 5 – boä phaän chöùa boït; 6 – thuøng söõa voâi; 7 – taám ngaên tuaàn hoaøn.
Thieát bò thoâng CO2 lieân tuïc
Thieát bò coù thaân truï, ñaùy noùn; phaàn treân phình roäng hôn chuû yeáu ñeå chöùa boït. Nöôùc mía vaøo thieát bò qua oáng 4, boä phaän phaân phoái 5. Nöôùc mía sau khi thoâng CO2 chaûy ra theo oáng 6 qua boä phaän chöùa 7 vaø ñi ñeán bôm. OÁng 8 duøng ñeå thaùo nöôùc mía coøn laïi trong thieát bò.
Khí baõo hoøa CO2 (khoaûng 30%) ñi vaøo thieát bò theo oáng 9 vaøoáng troøn 10 vaø töø ñoù khí CO2 vaøo thieát bò theo ñöôøng tieáp tuyeán baèng 4 oáng nhoû 11 ñeå phaân phoái ñeàu hôn. Trong thieát bò ñaët taám ngaên 12, 13, 14 ñeå taêng hieäu suaát haáp thuï khí CO2 vaøo nöôùc mía. Khí CO2 thoaùt ra khoûi ñænh thieát bò qua boä phaän chaén 15, 16. Boït chaûy trôû veà thieát bò thoâng qua oáng 17 vaø 18.
Ñeå ngaên ngöøa söï taïo boït, thænh thoaûng cho daàu vaøo thieát bò; ngoaøi ra, coøn cho hôi theo oáng 19 vaøo thieát bò ñeå phaù boït. Ñaàu ño pH ñöôïc ñaët ôû thuøng kieåm tra ñeå xaùc ñònh pH cuûa nöôùc mía.
Hình 4.4. Thieát bò thoâng CO2 lieân tuïc.
Thieát bò thoâng SO2
Loø ñoát löu huyønh
Loø ñoát löu huyønh coù nhieàu loaïi: loaïi thuyeàn, loaïi thaùp, loaïi thuøng quay, loø ñoát löu huyønh baùn töï ñoäng. Sau ñaây laø loø ñoát löu huyønh loaïi thuøng quay.
Löu huyønh ñöôïc ñoát chaùy trong thaân loø baèng gang 1. Truyeàn ñoäng loø baèng moâtô, toác ñoä 0.5 voøng/phuùt. Trong loø coù 5 laù chaén 2 ñeå ñeà phoøng löu huyønh noùng chaûy chuyeån ñoäng theo thuøng quay. Löu huyønh coù theå chaùy raát toát chæ vôùi moät löôïng ít khoâng khí. Khoâng khí vaøo loø theo oáng 3, khí SO2 theo oáng 4 bay leân. Ngoaøi ra coøn coù boä phaän laøm laïnh 5 ñeà phoøng löu huyønh thaêng hoa.
Vì khoù laøm kín caùc khe neân loø ñoát thuøng quay phaûi laøm vieäc ôû ñieàu kieän chaân khoâng. Ñeå thöïc hieän chaân khoâng coù theå duøng quaït huùt hoaëc van giaûm aùp.
Öu ñieåm:
Dieän tích chaùy lôùn, löu huyønh chaùy hoaøn toaøn, coù theå duøng löu huyønh daïng boät hoaëc daïng cuïc ñeàu ñöôïc.
Hình 4.5. Loø ñoát löu huyønh loaïi thuøng quay
Thieát bò thoâng SO2 lieân tuïc daïng thaùp
Thieát bò coù thaân hình truï, beân trong coù laép caùc taám ngaên. Nöôùc mía ñi vaøo ñænh thieát bò theo oáng 1, nhôø coù boä phaän phun baèng voøi hoa sen 2 vaø caùc taám ngaên coù ñuïc loã 3 neân nöôùc mía ñöôïc phaân boá ñeàu trong thieát bò. Khí SO2 theo oáng 4 ñi vaøo ñaùy thaùp chuyeån ñoäng ngöôïc chieàu vôùi nöôùc mía, taêng hieäu quaû haáp thu SO2. Nöôùc mía ñaõ thoâng SO2 ñöôïc thaùo ra theo oáng 5 hình chöõ U ôû ñaùy thaùp. Ñænh thaùp coù boä phaän giaûm aùp 6 ñeå thöïc hieän chaân khoâng vaø do ñoù khí SO2 ñöôïc huùt vaøo thaùp.
Öu ñieåm:
Nhôø laøm vieäc ôû aùp suaát chaân khoâng neân traùnh ñöôïc hieän töôïng roø khí. Möïc nöôùc mía trong thaùp khoâng cao, khoâng xaûy ra hieän töôïng traøo boït.
Khuyeát ñieåm:
Thieát bò laøm baèng gang neân khoái löôïng lôùn
Hieäu suaát haáp thu chæ ñaït 50 – 68%
Moät phaàn khí SO2 bay ra ôû ñænh thaùp laøm toån thaát löu huyønh.
Hình 4.6. Thieát bò thoâng SO2 loaïi thaùp.
Thieát bò thoâng SO2 lieân tuïc coù bôm tuaàn hoaøn
Thieát bò töï ñoäng 1 cho voâi vaøo nöôùc mía ôû trong thieát bò cho voâi 2 – coät voâi hoùa. Töø thieát bò cho voâi, nöôùc mía ñöôïc bôm tuaàn hoaøn 3 bôm vaøo thieát bò thoâng SO2 lieân tuïc 4. Bôm tuaàn hoaøn coù hai nhieäm vuï:
Taïo söï tuaàn hoaøn nöôùc mía trong thieát bò thoâng SO2
Giaûm pH cao ôû thieát bò cho voâi baèng caùch chuyeån vaøo thieát bò moät löôïng nöôùc mía ñaõ thoâng SO2.
Trong thaùp, nöôùc mía vaø khí chuyeån ñoäng ngöôïc chieàu. Nhôø cung caáp SO2 ñaày ñuû, ñaùy thaùp luoân duy trì pH thích hôïp. Moät löôïng nöôùc mía ñaõ thoâng SO2 – töông öùng vôùi löôïng nöôùc mía ôû thieát bò cho voâi – ñöôïc thaùo ra ngoaøi qua boä phaän chaûy traøn 5.
Moät löôïng nöôùc mía gaáp khoaûng 15 laàn löôïng nöôùc mía treân ñöôïc bôm tuaàn hoaøn vaøo phaàn treân cuûa thaùp. Van 5 seõ coù taùc duïng ñieàu chænh pH tröôùc khi nöôùc mía ra khoûi thieát bò. Toác ñoä nöôùc mía tuaàn hoaøn 3 – 5 laàn / phuùt.
Hình 4.7. Thieát bò thoâng SO2 coù bôm tuaàn hoaøn lieân tuïc.
Thieát bò laéng
ÔÛ ñaây ta söû duïng thieát bò laéng Rapidorr 444:
Phaàn treân thieát bò hình troøn, phaàn ñaùy hình noùn. Ñöôøng kính phaàn troøn khoaûng 6m vaø cao 6m. Thieát bò chia laøm 5 ngaên, ngaên treân cuøng laø ngaên döï bò coù taùc duïng taäp trung chaát keát tuûa. Ngaên cuoái ñeå coâ ñaëc nöôùc buøn. Truïc trung taâm coù theå chuyeån ñoäng ñöôïc. Treân truïc laép caùnh khuaáy cuøng chuyeån ñoäng vôùi truïc. Toác ñoä quay cuûa truïc laø 6 voøng/phuùt. Caùnh gaït buøn töø töø höôùng veà truïc trung taâm vaø laéng xuoáng ñaùy.
Nöôùc mía theo oáng 1 vaøo ngaên döï bò, sau ñoù qua loã a vaøo oáng trung taâm vaø laïi töø loã a ñi caùc ngaên khaùc, Nöôùc buøn theo oáng b chuyeån xuoáng ngaên cuoái cuøng. Boït theo boä phaän 2 vaø 3, sau ñoù theo oáng 4 ñöa ñi laøm saïch. Buøn ñaëc theo van 5 theo oáng 6 vaøo thuøng 7. Trong thuøng ñaët bôm, bôm buøn ñi theo oáng 8 ñeán thieát bò loïc chaân khoâng.
Tröø ngaên döï bò, caùc ngaên khaùc ñeàu coù nöôùc mía trong chaûy ra theo oáng 9 vaøo thuøng 10 vaø theo oáng 14 ñöa ñi xöû lyù tieáp ôû coâng ñoaïn sau. Neáu coù moät ngaên naøo ñoù chaûy ra ñuïc thì ñoùng van nöôùc mía vaøo thuøng 10, môû van 11 cho chaûy vaøo thuøng 12. Duøng bôm 13 bôm vaøo thieát bò hoaëc ñeán thuøng 7 ñeå xöû lyù laïi.
Öu ñieåm cuûa thieát bò
Thuøng laéng Rapidorr 444 khoâng ñoøi hoûi phaûi duøng chaát trôï laéng, nhöng neáu duøng seõ caûi thieän hôn vieäc laéng trong vaø giaûm bôùt thôøi gian laéng.
Thuøng laéng kieåu 444 coù coâng suaát cao hôn so vôùi caùc kieåu tröôùc ñoù.
Thuøng laéng laø loaïi thuøng kín, ngoaïi tröø coù moät cöûa môû treân ngaên boâng tuï. Thuøng laéng ñöôïc hoaøn toaøn boïc caùch nhieät, nhôø taùc duïng baûo oân ñoù vaø nhaát laø nhôø caùc kích thöôùc cuûa thuøng ñaõ cho moät tyû soá raát thaáp giöõa ñieän tích beân ngoaøi vaø theå tích chöùa, nöôùc mía ra khoûi thuøng coù nhieät ñoä khoaûng 99oC. Khi nhaø maùy ñöôøng ngöøng eùp vaøo ngaøy chuû nhaät vaø chaïy laïi vaøo saùng thöù hai, nhieät ñoä nöôùc mía vaãn coøn ñaït 90 – 950C. Nhö vaäy laø nöôùc mía nguoäi ñi 0,15 ñeán 0,25 ñoä/giôø ñoái vôùi thuøng laéng noùi chung coù söùc chöùa töø 100 ñeán 200m3.
Nöôùc buøn vaø nöôùc trong chaûy ra rieâng bieät, neáu nöôùc mía ñuïc coù theå cho trôû laïi thieát bò ñeå xöû lyù.
Nhôø coù truïc trung taâm roãng, khoâng khí trong nöôùc mía theo truïc trung taâm leân ñænh thieát bò thoaùt ra ngoaøi, loaïi tröø ñöôïc hieän töôïng “phun” khi xaû nöôùc mía trong.
Nhöôïc ñieåm cuûa thieát bò
Thôøi gian nöôùc mía döøng laïi trong thieát bò khaù laâu, aûnh höôûng ñeán maøu saéc vaø löôïng muoái canxi cuûa nöôùc mía trong vaø ngaên cuoái cuøng laøm khaù naëng.
Hình 4.8. Thuøng laéng Rapidorr 444
Tröôùc thieát bò laéng “Rapidorr” ñaõ coù thuøng laéng kieåu Dorr “Multifeed” coù 3 ñeán 5 ngaên laéng, rieâng ngaên thaáp nhaát duøng ñeå taäp trung nöôùc buøn.
Thieát bò loïc
ÔÛ ñaây ta söû duïng thieát bò loïc thuøng quay chaân khoâng lieân tuïc:
Hieän nay, thieát bò loïc chaân khoâng thuøng quay ñöôïc duøng roäng raõi trong caùc nhaø maùy ñöôøng. Ñöôøng kính thuøng quay 2,5 – 3m, chieàu daøi 2,5 – 4m. Caáu taïo cuûa thieát bò loïc chaân khoâng thuøng quay goàm moät caùi thuøng roãng, beà maët thuøng ñuïc nhöõng loã nhoû, treân beà maët thuøng coù lôùp vaûi loïc, maët beân trong thuøng coù nhieàu ngaên (18 – 24 ngaên), moãi ngaên coù ñöôøng oáng noái vôùi truïc roãng.
Truïc roãng cuûa thuøng ñöôc noái vôùi ñaàu phaân phoái, ñaàu phaân phoái duøng ñeå noái lieàn thuøng quay vôùi caùc ñöôøng oáng huùt chaân khoâng vaø khoâng khí neùn.
Thuøng ñaët trong beå chöùa nöôùc buøn, trong beå coù caùnh khuaáy giöõ cho chaát keát tuûa khoâng bò laéng xuoáng ñaùy beå.
Hình 4.9. Sô ñoà vaän haønh maùy loïc thuøng quay chaân khoâng
Treân thuøng quay chia nhieàu phaàn coù ñoä daøi cuõng khaùc nhau: loïc, röûa, saáy, gaït buøn. Khi thuøng quay thì caùc phaàn treân chuyeån ñoäng theo thöù töï: loïc, röûa, saáy, gaït buøn. ÔÛ nhöõng vò trí nhaát ñònh treân thuøng quay coù laép oáng nöôùc röûa vaø dao gaït buøn.
Khi huùt chaân khoâng ôû caùc ngaên, nöôùc loïc qua lôùp vaûi, qua caùc loã cuûa thuøng roài vaøo caùc ngaên, töø caùc ngaên nöôùc loïc theo ñöôøng oáng ñeán truïc roãng roài ra ngoaøi, coøn chaát keát tuûa (buøn) bò giöõ laïi treân maët vaûi loïc, duøng dao gaït buøn ra ngoaøi. Toác ñoä thuøng quay 1 – 2,5 voøng/phuùt. Chieàu daøy lôùp buøn khoaûng 8 – 20mm. Khi thao taùc thieát bò loïc chaân khoâng thuøng quay caàn chuù yù caùc vaán ñeà sau:
Nhieät ñoä nöôùc buøn loïc khoâng quaù cao, khoâng vöôït quaù ñieåm soâi ñeå traùnh giaûm hieäu quaû chaân khoâng. Nhöng nhieät ñoä quaù thaáp, ñoä nhôùt lôùn, loïc khoù vaø deã taéc vaûi loïc. Do ñoù caàn duy trì nhieät ñoä trong khoaûng 85 – 90oC.
Döïa vaøo haøm löôïng chaát khoâ trong nöôùc buøn ñeå coù phöông phaùp xöû lyù loïc khaùc nhau. Khi löôïng keát tuûa ít hoaëc chaát löôïng keát tuûa khoâng toát coù theå theâm chaát trôï loïc taïo moät lôùp buøn treân thuøng quay (6 – 8mm) ñeå taêng naêng suaát vaø chaát löôïng nöôùc loïc.
Nhieät ñoä vaø löôïng nöôùc röûa caàn döïa vaøo thöïc teá. Löôïng nöôùc röûa khoaûng 100 – 150%, nhieät ñoä nöôùc röûa laø 80oC vaø phun ñeàu treân beà maët buøn loïc.
Luoân giöõ vaûi loïc saïch vì chaát löôïng cuûa vaûi coù aûnh höôûng ñeán toác ñoä loïc. Vaûi loïc caàn röûa thöôøng xuyeân vôùi dung dòch HCl (3%) moät laàn trong moät ngaøy.
Hình 4.10. Thieát bò loïc thuøng quay chaân khoâng lieân tuïc
TÍNH THIEÁT BÒ
Loø ñoát löu huyønh
Choïn loaïi loø thuøng quay:
Naêng suaát Q = 1.8/24 = 0.075 T/h
Choïn thôøi gian löu cuûa khí SO2 trong loø ñoát laø 10 giaây.
Theå tích khoâng khí ñoát löu huyønh trong 10 giaây:
V = 0.9450 m3/ng (ñaõ tính trong phaàn caân baèng vaät chaát)
V10s = 1.094 m3
Choïn theå tích loø ñoát laø 1.2m3 choïn ñöôøng kính loø D = 1m
chieàu cao loø H = 1.6m
Thieát bò sunfit hoùa nöôùc mía vaø voâi hoùa
Theå tích nöôùc mía hoãn hôïp : 2840.9m3/ng = 1972.85 (l/ph)
Theå tích söõa voâi söû duïng : 50.874m3/ng = 35.33 (l/ph)
Theå tích toång vaøo thieát bò voâi hoùa : 1972.85 + 35.33 = 2008.18 (l/ph)
Söû duïng thieát bò xoâng SO2 lieân tuïc coù bôm tuaàn hoaøn:
Do caáu taïo cuûa thieát bò, khi moät phaàn nöôùc mía ñaõ ñöôïc sunfit hoùa thaùo ra ngoaøi boä phaän chaûy traøn cuûa thieát bò thì moät löôïng nöôùc mía gaáp khoaûng 15 laàn löôïng nöôùc mía chaûy traøn ñoù ñöôïc bôm tuaàn hoaøn vaøo thieát bò.
Theå tích toång vaøo thieát bò sunfit hoùa : 16 * 2008.18 = 32130.88 (l/ph)
Choïn thôøi gian löu trong thieát bò laø moät phuùt.
Thieát bò voâi hoùa
Choïn chieàu cao möïc nöôùc trong thieát bò 1.5m
Ñöôøng kính thieát bò D = = = 1.31m
Choïn D = 1.4m
Choïn chieàu cao thieát bò = 4/3 chieàu cao möïc nöôùc =2m
Thieát bò sunfit hoùa
Choïn chieàu cao möïc nöôùc trong thieát bò 5m
Ñöôøng kính thieát bò D = = = 2.86m
Choïn D = 3.0m
Choïn chieàu cao thieát bò = 4/3 chieàu cao möïc nöôùc = 6.67m
Vaäy H = 7m
Thuøng hoøa cheá söõa voâi
Söû duïng hai thuøng ( moät thuøng ñeå duøng, moät thuøng ñeå hoøa cheá) coù naêng suaát baèng 1.5 löôïng voâi söû duïng trong 1 giôø cuûa nhaø maùy :
Vthuøng = * 1.5 = 3.18 taán
Caùnh khuaáy : choïn toác ñoä 10 voøng/phuùt
Chieàu cao coät söõa voâi choïn 1.5m Dthuøng = = = 1.64m
Choïn D = 1.7m
Choïn chieàu cao thieát bò H = 4/3 chieàu cao möïc nöôùc = 2m
Thieát bò truyeàn nhieät laøm noùng nöôùc mía
Trong thieát bò , hôi ñi ngoaøi oáng, nöôùc mía ñi trong oáng. Hôi sau khi caáp nhieät cho nöôùc mía, ngöng tuï thaønh nöôùc vaø thoaùt ra ôû ñaùy thieát bò.
Dieän tích tryeàn nhieät:
S = ln (CT 30.5 – [5])
Trong ñoù : p : löôïng nöôùc mía ñi gia nhieät (kg/h)
c : tyû nhieät nöôùc mía (0.9)
T : nhieät ñoä hôi ñoát (oC)
to : nhieät ñoä nöôùc mía ñaàu vaøo (oC)
k : heä soá trao ñoåi nhieät
k = 6T()0.8
choïn u = 1.8 m/s : vaän toác nöôùc mía k = 690kcal/m2/oC/h
Ta coù baûng tính toaùn (vôùi caùc T töï choïn):
Ñaïi löôïng
Gia nhieät 1
Gia nhieät 2
Gia nhieät 3
to (oC)
t (oC)
p
c
k (kcal/m2/oC/h)
T (oC)
S (m2)
30
65
3105T/ng=129375 kg/h
0.9
690
100
117
65
105
3164T/ng=131836kg/h
0.9
765.9
111
351
105
115
3080T/ng=128333kg/h
0.9
828
120
184
Döïa vaøo keát quaû, theo [5]– trang 539, choïn caùc thieát bò gia nhieät ñöùng cuûa Fives-Cail-Babcock nhö sau:
Hai thieát bò gia nhieät töø 30 65oC vaø töø 105115oC, loaïi daøi:
Dieän tích gia nhieät : 200 m2
Soá löôïng oáng : 320
Chieàu löu chuyeån : 8
Côõ oáng : 35.6 * 38 * 6000mm
Soá oáng cuûa moät chieàt löu chuyeån : 40
Ñöôøng kính ngoaøi : 1196mm
Tieát dieän löu chuyeån : 3.982 dm2
Löu löôïng : 143.3 * 1.8 = 257.94 m3/h
Thieát bò gia nhieät töø 65105 oC, loaïi daøi:
Dieän tích gia nhieät : 350m2
Soá löôïng oáng : 552
Chieàu löu chuyeån : 12
Côõ oáng : 35.6x38x6000mm
Soá oáng cuûa moät chieàu löu chuyeån : 69
Ñöôøng kính ngoaøi : 1511mm
Löu löôïng : 247.3*1.8 = 445.14m3/h
Thieát bò laéng
Chon thieát bò laéng Rapidor thöïc hieän laéng lieân tuïc.
Theå tích nöôùc mía ñi laéng : V = 2992.86m3/ng = 124.7m3/h
Naêng suaát nhaø maùy 125T/h.
Döïa vaøo baûng 29.1, [5]– trang 514 :
Choïn loaïi thuøng laéng Rapidor 444:
Ñöôøng kính :8.534m
Theå tích :322m3
Dieän tích :229m2
Coâng suaát bình thöôøng :128T/h
Chieàu cao phaàn hình truï :5.5m
Soá ngaân laéng :1.22m
Chieàu cao ngaên buøn :1.83m
Thôøi gian laéng Vthieát bò /naêng suaát laéng = 322/124.7 = 2.58 phuùt
Thieát bò loïc
Duøng thieát bò loïc thuøng quay chaân khoâng lieân tuïc Oliver Campell
Löôïng nöôùc buøn caàn xöû lí 632.81 (T/ng) = 588.93 (m3/ng) = 24.54 (m3/h)
Löôïng buøn öôùt thaûi ra 152.14 (T/ng) = 6.34 (T/h)
Choïn thieát bò loïc coù kích thöôùc sau (baûng 31.2, [5])
Dieän tích loïc 0.4m2/TMG
Dieän tích loïc öùng vôùi nhaø maùy 125 * 0.5 = 49.6 (m2)
thieát bò loïc coù:
Ñöôøng kính : 3.05m
Chieàu daøi : 5.49m
Dieän tích loïc : 52.53m2
Toác ñoä loïc = naêng suaát loïc/dieän tích loïc = 24.54/52.53 = 0.47 (m2)
Toác ñoä quay cuûa troáng loïc 1 voøng/5 phuùt = 0.2 voøng/phuùt
Ñoäng cô quay thuøng loïc 2 HP
Heä thoáng boác hôi
Sô ñoà heä thoáng boác hôi 4 noài:
Theo [5]– trang 664, tæ leä giaûm aùp phaân boá ôû caùc noài , , ,
Choïn hôi ñun duøng cho noài 1 : 1200C aùp suaát 2.025 at
Hôi duøng cho noài cuoái : 550C aùp suaát 0.16 at
Ñoä giaûm aùp toång coäng p = 20.25 – 0.16 = 1.865 at
Aùp suaát trong töøng noài :
Noài 1 p1 = 20.25 – 1.865* = 1.512 at nhieät ñoä töông öùng 1110C
Noài 2 p2 = 1.512 – 1.865* = 1.030 at nhieät ñoä töông öùng 1000C
Noài 3 p3 = 1.030 – 1.865* = 0.580 at nhieät ñoä töông öùng 850C
Noài 4 p4 = 0.580 – 1.865* = 0.160 at nhieät ñoä töông öùng 550C Choïn thang nhieät ñoä ( döïa vaøo chöông 32, [5])
Hôi nöôùc
Ñoä taêng ñieåm soâi d
Nöôùc mía
Ñoä suït thöïc
Hôi thöù
1200C
Hôi noài 1
1110C
0.8
111.8
8.20C
Hôi noài 2
1000C
1.3
101.3
9.70C
Hôi noài 3
850C
2.1
87.1
12.90C
Hôi noài 4
550C
6.1
61.1
23.90C
Theo baûng 30.1-[5], giôùi haïn nhieät ñoä ñeå löïa choïn:
Nhieät ñoä nöôùc mía noài 1 noài 2 noài 3 noài 4
1030C 850C 650C 300C
Aån nhieät hôi nöôùc cuûa caùc noài:
Noài 1 (1110C) noài 2 (1000C) noài 3 (850C)
532kcal/kg 539 kcal/kg 548 kcal/kg
Trích hôi: löôïng nöôùc caàn boác hôi 2363.9 (T/ng) = 98496 (kg/h)
Töø noài 3 P3 = = 5959.7 (kg/h)
Töø noài 2 P2 = = 3462.4 (kg/h)
Töø noài 1 P1’ = = 3157.2 (kg/h)
Theâm nöõa ta trích laáy löôïng hôi caàn thieát cho 2/3 caùc noài naáu vôùi löôïng tieâu thuï öôùc tính 120kg/taán mía.
Hôi trích cho caùc noài naáu: P1” = 120 * 125 * 2/3 = 10000 (kg/h)
P1 = P1’+ P1” = 13157.2 (kg/h)
Tính löôïng boác hôi rieâng cuûa moãi noài:
X: löôïng hôi cung caáp bôûi noài 4 vaø ñi tôùi thaùp ngöng tuï. Moãi noài phaûi cung caáp hôi nöôùc caàn thieát cho noài sau vaø löôïng hôi trích cuûa noù:
Noài 4 : X
Noài 3 : X + P3 = X + 5959.7
Noài 2 : X + P3 + P2 = X + 5959.7 + 3462.4
Noài 1 : X + P3 + P2 + P1 = X + 5959.7 + 3462.4 + 13157.2
4X + 37961.1 = 98496 (kg/h)
X = 15133.73 (kg/h)
Vaäy löôïng boác hôi cuûa moãi noài e1
Noài 1 noài 2 noài 3 noài 4
37713 24555.8 21093.4 15133.73 (kg/h)
Löôïng nöôùc mía trong ñi boác hôi : G = 3080.0194 (T/ng)
= 128334.14 (kg/h)
(ñaõ tính ôû chöông 3)
Tính Bx caùc noài:
Ñaàu vaøo noài 1 Bx0 = 13.95%
Ñaàu ra noài 1 Bx1 = 13.95% = 19.76%
Ñaàu ra noài 2 Bx2 = 19.76% = 27.1%
Ñaàu ra noài 3 Bx3 = 27.1% = 39.81%
Ñaàu ra noài 4 Bx4 = 9.81% = 60%
Dieän tích gia nhieät caùc noài : S =
Theo 32.31-[5]: C = 0.001 * (100 – B)*(T – 54)
Vôùi B : Brix nöôùc mía trong noài B =
T : nhieät ñoä hôi ñun trong chuøm oáng (0C)
C : Tesr cuûa noài (kg hôi nöôùc/h/m2/ñoä suït thöïc)
Thay caùc soá vaøo tính toaùn:
Noài 1
Noài 2
Noài 3
Noài 4
C
5.49
4.29
3.06
1.55
S (m2)
837.73
590.08
534.36
407.98
S (m2) choïn
850
600
550
550
Choïn oáng truyeàn nhieät coù kích thöôùc 35.6x38.1mm
Tieát dieän oáng trung taâm = ¼ tieát dieän caùc oáng = n
Vôùi n laø soá oáng dtt = 0.5d0 = 17.8 (mm) = 17.8*10-3 (m)
Noài 1
Noài 2
Noài 3
Noài 4
Chieàu daøi oáng
3.5
2.5
2.5
2.5
Dieän tích truyeàn nhieät cuûa oáng (m2)
0.391
0.279
0.279
0.279
Soá oáng n
2174
2151
1972
1972
Ñöôøng kính oáng trung taâm dtt (m)
0.83
0.83
0.8
0.8
Caùc oáng ñöôïc xeáp theo phöông caùch tam giaùc ñeàu, neân toaøn boä giaøn oáng ñöôïc xeáp theo hình luïc giaùc ñeàu.
a : soá oáng treân moät caïnh cuûa hình 6 caïnh ngoaøi cuøng
b : soá oáng treân ñöôøng cheùo lôùn nhaát b = 2a – 1
t : böôùc oáng choïn t = 1.3d
toång soá oáng n = 3a(a – 1) + = 3a2 – 3a + 1
Chieàu cao thieát bò:
Chieàu cao thaân noài = 3 chieàu cao oáng
Chieàu cao choùp = ½ ñöôøng kính thieát bò
Vaäy:
Noài 1
Noài 2
Noài 3
Noài 4
a
28
28
27
27
b
55
55
53
53
t (m)
0.046
0.046
0.046
0.046
D (m)
2.63
2.63
2.53
2.53
D (m) choïn
2.7
2.7
2.7
2.7
Chieàu cao thieát bò (m)
11.85
8.85
8.85
8.85
Chieàu cao thieát bò choïn (m)
12
9
9
9
Thieát bò ngöng tuï baromet
Löôïng hôi caàn ngöng tuï ñi vaøo thieát bò:
W = 15133 (kg/h) = 4.2 (kg/s)
Löôïng nöôùc laïnh töôùi vaøo thieát bò ngöng tuï:
Gn = , kg/s
Trong ñoù:
W = 42 (kg/s)
i2 = 2430*103 (J/kg) :Enthalpy cuûa hôi ngöng
cn = 4190 (J/kg.ñoä) : nhieät dung rieâng cuûa nöôùc
t2d, t2c : nhieät ñoä vaøo ra cuûa nöôùc, 0C (t2d = 300C, t2c = 400C)
Thay vaøo Gn = = 227 (kg/s)
Ñöôøng kính trong cuûa thieát bò ngöng tuï :
Dtr = 1.383 * (m) (CTVI.52 – [2])
Trong ñoù :
W = 4.2 (kg/s)
= 0.1043 (kg/m3)
wh = 35 (m/s)
Dtr = 1.383* = 1.48 (m)
Ñeå an toaøn , choïn Dtr = 1.6 (m)
Döïa vaøo baûng VI.8 – [2]:
Baûng 4.1: Kích thöôùc cuûa thieát bò ngöng tuï baromet
Teân caùc kí hieäu caùc kích thöôùc
Kí hieäu
Giaù trò(mm)
Chieàu daøy cuûa thaønh thieát bò
S
8
Khoaûng caùch töø ngaên treân cuøng ñeán naép cuûa thieát bò
a
1300
Khoaûng caùch töø ngaên cuoái cuøng ñeán ñaùy cuûa thieát bò
P
1200
Beà roäng cuûa taám ngaên
b
1000
Khoaûng caùch giöõa taâm cuûa thieát bò ngöng tuï vaø thieát bò thu hoài
K1
K2
1450
1355
Chieàu cao cuûa heä thoáng thieát bò
H
7530
Chieàu roäng cuûa heä thoáng thieát bò
T
3200
Ñöôøng kính cuûa thieát bò thu hoài
D1
800
Chieàu cao cuûa thieát bò thu hoài
h1
2300
Ñöôøng kính cuûa thieát bò thu hoài
D2
600
Chieàu cao cuûa thieát bò thu hoài
h2
1450
Khoaûng caùch giöõa caùc taám ngaên
a1
400
a2
500
a3
640
a4
750
a5
880
Ñöôøng kính caùc cöûa ra vaøo:
Hôi vaøo
d1
600
Nöôùc vaøo
d2
300
Hoãn hôïp khí vaø hôi ra
d3
200
Noái vôùi oáng baromet
d4
300
Hoãn hôïp khí vaø hôi vaøo thieát bò thu hoài
d5
200
Hoãn hôïp khí vaø hôi ra khoûi thieát bò thu hoài
d6
200
Noái töø thieát bò thu hoài ñeán Baromet
d7
80
OÁng thoâng khí
d8
25
TÍNH SÔ BOÄ DIEÄN TÍCH
Sô boä dieän tích thieát bò trong phaân xöôûng:
Toång dieän tích thieát bò = Dieän tích (thieát bò gia voâi sô boä + thieát bò gia nhieät 1 + thieát bò sun-phít hoùa + thieát bò gia voâi 2 + thieát bò gia nhieät 2 + loø ñoât löu huyønh + thuøng hoøa cheá söõa voâi + thieát bò laéng + thieát bò loïc + thieát bò coâ ñaëc )
= 7.2+1.6 +9.1 + 6 + 2.1 + 3.8 + 5.1 + 60 + 18.6 + 23.9
= 138 (m2)
Dieän tích sô boä nhaø xöôûng = 3* Dieän tích sô boä thieát bò
= 3 * 138
= 415 (m2)
Choïn khoaûng caùch loái ñi laø 2,5m.
Choïn dieän tích nhaø xöôûng 720 (m2). Coù Chieàu roäng = 24 m
Chieàu daøi = 30 m
TÍNH SÔ BOÄ ÑIEÄN NÖÔÙC
Tính hôi
Hôi cung caáp cho caùc boä phaän :
Gia nhieät
Löôïng nhieät caàn Q = ( Gc(t2 – t1) (kcal/h)
Vôùi G : löôïng nöôùc cheø caàn gia nhieät (kg/h)
c : tæ nhieät nöôùc cheø
t1, t2 : nhieät ñoä vaøo vaø ra cuûa nöôùc cheø
Keát quaû
Gia nhieät 1
Gia nhieät 2
G (kg/h)
129375
131835.5
c (kcal/kg0C)
0.9
0.9
t1 (0C)
30
65
t2 (0C)
65
105
Q (kcal/h)
4072162.5
1154999.7
(Caùc soá lieäu tính toaùn töø chöông caân baèng vaät chaát)
Löôïng hôi ñoát caàn cung caáp :
Hôi caàn cung caáp cho thieát bò gia nhieät 1 (30 - 65 0C) laáy töø hôi trích cuûa noài boác hoi 2 : E1 = P2 = 3462.4 (kg/h)
Hôi ñoát caàn cung caáp cho thieát bò gia nhieät 2 (65 - 1050C) laáy töø hôi trích cuûa noài boác hôi 1 : E2 = P1 = 3157.17 (kg/h)
Boác hôi
ÔÛ caùc thieát bò boác hôi, chæ coù noài 1 laø duøng hôi thaûi tuabin laøm hôi ñoát, coøn laïi caùc noài khaùc duøng hôi boác cuûa caùc noài tröôùc.
Vaäy löôïng hoi caàn cung caáp cho noài 1 = P1 = 37713 kg/h = 905.112(T/ng)
Nöôùc
Caùc boä phaän trong phaân xöôûng söû duïng nöôùc ôû 3 thieát bò : nöôùc laéng, nöôùc loïc trong, ngöng tuï.
Löôïng nöôùc cung caáp cho:
Thaùp ngöng tuï noài boác hôi : 300 (kg/100kg mía)
Thaùp ngöng tuï cuûa loïc chaân khoâng : 50 (kg/100kg mía)
Laøm nguoäi loø ñoát löu huyønh :15 (kg/100kg mía)
Laøm saïch vaø laøm nguoäi khí loø voâi : 18 (kg/100kg mía)
Nöôùc veä sinh coâng nghieäp : 10 (kg/100kg mía)
Nöôùc cho nhu caàu khaùc : 5 (kg/100kg mía)
Löôïng nöôùc caàn cung caáp thöôøng xuyeân cho phaân xöôûng :
300 + 50 + 15 + 18 + 10 + 5 =383 (kg/100kg mía)
Vaäy löôïng nöôùc laïnh caàn cung caáp cho phaân xöôûng laø 383kg/100 kg mía. Tuy nhieân löôïng nöôùc ngöng tuï laïi laø 400 kg. Löôïng nöôùc naøy ñöôïc ñöa ñi laøm nguoäi töï nhieân vaø ñöôïc quay laïi ñeå tham gia laøm nguoäi laø khoaûng 60 %.
Vaäy löôïng nöôùc laïnh caàn cung caáp cho phaân xöôûng :
383 – 400*60% = 143 (kg/100kg mía)
Vaäy löôïng nöôùc caàn cung caáp cho phaân xöôûng laø :
143 * = 4290000 (kg/ngaøy) hay 4290 m3/ngaøy
Ñieän
Ñieän duøng cho phaân xöôûng goàm :
Ñieän ñoäng löïc : söû duïng cho caùc thieát bò maùy moùc trong daây chuyeàn saûn xuaát.
Ñieän sinh hoaït : söû duïng cho caùc coâng taùc phuïc vuï saûn xuaát.
Baûng keâ caùc thieát bò söû duïng ñieän:
STT
Teân thieát bò
Soá löôïng
Coâng suaát (Hp)
Toång coâng suaát (Hp)
1
Bôm voâi
1
2
2
2
Bôm nöôùc mía ñi gia nhieät
3
24
72
3
Bôm nöôùc ngöng tuï
2
3
6
4
Bôm nöôùc mía ñi thoâng SO2
1
24
24
5
Bôm xiroâ ñaõ thoâng SO2
1
24
24
6
Bôm nöôùc mía ñi laéng trong
1
24
24
7
Bôm nöôùc ñi röûa buøn
1
2
2
8
Bôm nöôùc mía ñi boác hôi
1
24
24
9
Bôm maät cheø ñi naáu
1
24
24
10
Loïc chaân khoâng
1
2
2
Toång
204
Ñieän sinh hoaït :
Theo [1]- trang 298, ñeå tính toaùn, ñieän chieáu saùng sinh hoaït chieám 5% löôïng ñieän chung
Löôïng ñieän duøng cho thaép saùng = *5% = 11 (Hp)
Toång löôïng ñieän duøng cho phaân xöôûng = 204 + 11 = 215 (Hp)
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO
1. Nguyeãn Ngoä, Kyõ ngheä saûn xuaát ñöôøng mía, NXB Khoa hoïc vaø kyõ thuaät Haø Noäi – 1984.
2. Nguyeãn Troïng Khuoâng, Traàn Xoa, Soå tay Quaù trình vaø Thieát bò Coâng ngheä Hoùa chaát taäp 1, NXB KHKTH Haø Noäi – 1999.
3. Nguyeãn Troïng Khuoâng, Traàn Xoa, cuøng nhieàu taùc giaû khaùc, Soå tay Quaù trình vaø Thieát bò Coâng ngheä Hoùa chaát taäp 2, NXB KHKTH Haø Noäi – 1999.
4. Nguyeãn Vaên Thoa, cuøng nhieàu taùc giaû khaùc, Luyeän ñöôøng non vaø trôï tinh, NXB Noâng nghieäp Haø Noäi – 1996.
5. E.Hugot, Nhaø maùy ñöôøng mía, NXB Noâng nghieäp Tp.HCM – 2001.
6. Taøi lieäu internet: