Tải bản đầy đủ (.docx) (21 trang)

tìm hiểu về quá trình xử lý sơ bộ mía

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (214.34 KB, 21 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN
MÔN: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG BÁNH KẸO
ĐỂ TÀI SỐ 1:
TÌM HIỂU VỀ
QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SƠ BỘ MÍA
Giáo viên hướng dẫn: HỒ XUÂN HƯƠNG
1
Tp. Hồ Chí Minh, 11/6/2013
Mục Lục
2
LỜI CẢM ƠN
Để làm tốt bài tiểu luận, ngoài sự nỗ lực của bản than, chúng em xin trân thành cảm
ơn cô Hồ Xuân Hương, người đã hướng dẫn tận tình kiến thức chuyên môn và các kỹ năng
làm bài. Sự hướng dẫn và các lời khuyên vô cùng quý báu của cô đã giúp nhóm em có thể
hoàn thành tốt bài tiểu luận của mình.
Tuy nhiên, do hạn chế về kiến thức và thời gian tìm hiểu đề tài có hạn nên bài tiểu luận
của nhóm không tránh khỏi những sai xót. Vì vậy, em kính mong được sự đóng góp ý kiến
của cô và các bạn để bài viết được rõ hơn, hoàn thiện hơn.
NHẬN XẾT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


















3
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
MỞ ĐẦU
Đường có ý nghĩa quan trọng đối với dinh dưỡng của cơ thể con người. Đường là hợp
phần chính và không thể thiếu được trong thức ăn cho người. Đường còn là nguyên liệu
quan trọng của ngành công nghiệp hiện nay như bánh kẹo, đồ hộp, đồ uống, cong nghiệp
lên men, sữa, dược phẩm, hóa học, Chính vì vậy mà công nghiệp đường trên thế giới và
của nước ta không ngừng phát triển. Việc cơ khí hóa toàn bộ dây chuyền sản xuất, những
thiết bị tự động, các phương pháp mới, vấn đề tự động hóa và tin học hóa toàn bộ dây
chuyền sản xuất ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhà máy đường.
Trong quá trình sản xuất đường mía, công đoạn xử lý sơ bộ mía là hết sức quan trọng.
Nó ảnh hưởng đến năng suất và hiệu suất của quá trình ép, qua đó góp phần tăng hiệu
suất thu hồi đường làm tăng giá trị sản lượng và giảm chi phí bảo trì. Đồng thời góp phần
nâng cao chất lượng đường mía.
Để làm rõ vấn đề này và giúp cô và các bạn hiểu thêm về công đoạn xử lý mía nhóm
chúng em chọn đề tài “ tìm hiểu về quá trình xử lý sơ bộ mía”.
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 4
Mía
Cẩu
Cân
San bằng
Băm chặt

Đánh tơi
Lấy nước mía
Dò kim loại
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
NỘI DUNG
TÌM HIỂU VỀ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SƠ BỘ MÍA
I. SƠ ĐỒ XỬ LÝ SƠ BỘ
[1]
Sơ đồ: công nghệ công đoạn xử lý sơ bộ:
II. MỤC ĐÍCH CỦA QUÁ TRÌNH XỬ LÝ SƠ BỘ
[1][2]
• Lớp mía vào máy ép ổn định, không bị trượt, nghẹt trục
• Nâng cao mật độ mía trên băng chuyền tăng năng suất ép.
• Tế bào mía bị phá vỡ: tăng khả năng trích li nước mía.
• Mía phân bố đều khắp diện tích trục ép: lớp mía dày lên, lực nén ép tăng
 tăng hiệu suất ép
III. TIẾP NHẬN VÀ XỬ LÝ SƠ BỘ MÍA NGUYÊN LIỆU
III.1. Vận chuyển mía
[1]
Mía được vận chuyển từ ruộng mía về bằng hệ thống đường sắt, đường thủy hoặc
đường bộ được tập kết trên bãi rộng. Mía từ bãi được chuyển dần vào để ép. Thông
thường sử dụng các phương tiện sau đây: Cần cẩu, xe goong, băng xã mía, máy cào và
băng chuyền mía.
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 5
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
III.2. Công đọan tiếp nhận mía
[1][2]
Việc tiếp nhận mía được thực hiện tại bàn cân của nhà máy. Tại đây mía được xác định
trọng lượng và đánh giá chất lượng thông qua việc rút mẫu đại diện hoặc khoan lấy mẫu
xác định chữ đường.

Dụng cụ bốc dỡ mía ở các nhà máy đường thường dùng cần cẩu mía cầu cẩu mía.
Để không gây trở ngại cho việc tiếp mía cho các băng tải chính chuyển mía vào máy ép,
cần có các bang tải phụ. Băng tải phụ có 2 dạng:
• Bàn lùa ngang: đây là băng tải rộng và rất ngắn, hình chữ nhật hay gần vuông,
hoạt động nhờ một mô tơ độc lập. Mặt phẳng trên của nó nằm cao hơn 2 mét
và vuông góc với băng tải chính. Mía được cẩu bỏ xuống bàn lùa và chuyển
xuống băng tải chính dần dần. Bàn lùa ngang sẽ them thuận lợi khi có đặt them
trục điều chỉnh mía, trục này giúp mía xuống băng tải điều đặn tránh không
cho các bó mía lớn rơi xuống làm nghẽn dao chặt.
• Băng tải phụ: đây là băng tải có chiều ngang bằng băng tải chính, nhưng tâm
của nó nằm vuông góc và trên băng tải chính. Nó có nhiệm vụ tiếp mía giống
như một nhánh sông điều hòa vừa tiếp vừa điều chỉnh lưu lượng.
Mía từ bàn lùa qua dao Khỏa bằng mía trước khi rơi xuống băng tải. Mía được băng
tải đưa vào Dao chặt mía, Dao băm mía, chặt và xé nhỏ mía thành bã, và sau đó được đưa
lên Búa đập nhằm phá vỡ cấu trúc cây mía. Mía sau khi qua búa đập được đưa vào hệ
thống ép để ép lấy nước mía.
• Thiết bị lật đảo
[2]
Bàn lùa ngang hiệu quả hơn nhiều khi kết hợp một “thiết bị lật đảo”. Đây là một trục
nằm ngang, nằm phía trước bàn lùa ngang, và quay chậm theo hướng ngược lại. Nó được
cung cấp với những cánh tay đòn sắp xếp theo đường xoắn ốc dọc theo chiều dài của trục,
đảm bảo rằng mía rơi vào các băng tải theo từng lô nhỏ, tránh trường hợp một khối
lượng lớn đổ xuống gây nghẹn ở máy băm.
Thiết bị lật đảo tốc độ cao có thể được sử dụng, chạy với tốc độ 80-100 vòng/phút và
được trang bị các lưỡi dao nhỏ ở cuối cánh tay đòn; điều này giúp cho việc tiếp liệu được
liên tục hơn và chặt một số thân mía, do đó hỗ trợ một phần cho hệ thống băm mía sau.
III.3. Xử lý mía trước khi ép
[1][2]
Vỏ mía có lớp sáp phấn. Cây mía cong, thẳng, dài ngắn khác nhau. Cho nên cần xử lý sơ
bộ trước khi ép. Sau khi xử lý, Tính chất vật lý của mía thay đổi. Tế bào mía bị phá vỡ, Mía

bị băm thành những sợi dài thích hợp cho vấn đề ép mía. Vậy mục đích của giai đoạn này
là xử lý trước khi đưa vào máy ép để tạo điều kiện ép dễ dàng, nâng cao năng suất và hiệu
quả công đoạn ép.
Các thiết bị xử lý sơ bộ thường là: Máy san bằng, máy băm,máy đánh tơi
III.3.1. Máy san bằng
[1]
Máy dùng để san bằng mía vừa đổ xuống băng. Gồm 1 trục quay có từ 24-32 cánh cong
được lắp trên đoạn băng ở đoạn bằng, quay ngược chiều với chiều băng mía đi. Tốc độ
quay 40-50 vòng/phút. Tác dụng của thiết bị này không lớn lắm, Công suất tiêu hao nhiều
nên hiện nay các nhà máy đường hiện đại ít dùng.
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 6
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
III.3.2. Máy băm mía:
Đối tượng và mục đích sử dụng
[2]
Với toàn bộ mía, các nỗ lực cấp liệu cho các máy ép là không bao giờ thực sự thành
công. Bằng cách "cân bằng" trên băng tải, một lớp mía có độ dày gần như đồng nhất có thể
đạt được. Tuy nhiên, lớp này sẽ đến các máy ép chỉ ở dạng các khối liên tiếp nhau, và mật
độ lớn nhỏ khác nhau của nó sẽ làm khó khăn trong việc ép, trong đó bao gồm, việc “nuốt”
quá nhiều nguyên liệu mía trong một cùng một thời điểm. Hơn nữa, kim loại trên các con
lăn thường trượt trên lớp vỏ sáp và bóng của cây mía, vì thế việc “nghẹn” mía có thể xảy
ra, với việc gián đoạn trong việc tiếp liệu ngắn hay dài cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ ép. Máy
băm cung cấp một lượng mía rất ngắn và nhỏ. Toàn bộ mía nhỏ xếp gọn lên nhau, loại đi
các khoảng trống giữa chúng, các mẩu nhỏ tạo nên một khối nhỏ gọn, dễ dàng rơi vào
phễu tiếp liệu và máy ép sẽ bám chặt và dễ dàng để ép một cách liên tục. Vì thế máy băm
mía không thể thiếu được trong nhà máy đường hiện đại.
Máy băm cây mía thành những mảnh nhỏ. Phá vỡ các tế bào mía, san mía thành lớp
dày ổn định trên băng truyền, nâng cao mật độ mía trên băng từ 125-150 kg/m
3
lên 250-

300 kg/m
3
.
Tác dụng chính:
[1]
• Nâng cao năng suất ép do san mía thành lớp dày đồng đều, mía dễ được kéo vào
máy ép không bị trượt, nghẹt.
• Nâng cao hiệu suất ép, do vỏ cứng đã được xé nhỏ, tế bào mía bị phá vỡ, lực ép
được phân bố đều trên mọi điểm nên máy ép làm việc ổn định và luôn đầy tải, nước
mía chảy ra dễ dàng.
 Mía đã được chặt nhỏ
[2]
: những nhận xét trước áp dụng cho trường hợp tổng quát của
mía giao như toàn bộ thân cây. Nếu các nhà máy nhận được tất cả hoặc gần như tất cả
mía của nó được cắt nhỏ từ máy chặt mía (máy thu hoạch, chặt mía liên hợp), trường hợp
này là rất khác và là lý do chính để việc sử dụng máy băm biến mất. Ví dụ, việc cung cấp
mía 100% được chặt; các mảnh nhỏ hơn nữa được cắt sạch, thẳng và các đầu được vát.
Các nhà máy tại Úc tận dụng lợi thế này và hoàn toàn bỏ những cái máy băm. Các băng tải
do đó sẽ cung cấp mía trực tiếp cho máy đánh tơi. Máy đánh tơi phải là một máy hạng
nặng, công suất cao do mía được cắt nhỏ tại đồng thì to và cứng hơn so với mía được băm
bằng máy băm tại nhà máy.
• Mô tả
[2]
 Loại tiêu chuẩn: Nó bao gồm một trục lục giác hay bát giác nặng gắn trên con lăn trục
bi, và trên đó có ren hoặc cố định các cánh tay đòn mang 2 lưỡi dao đối xứng qua trục
quay. Cánh tay đòn thứ 2 được đặt một góc 60
0
so với cái thứ nhất, nếu là trục lục giác;
cánh tay đòn tiếp theo được đặt lệch 60
0

và cứ như thế. Theo cách này, nếu có 36 cánh
tay đòn, ví dụ lắp đặt dao sẽ bao gồm 72 lưỡi dao phân phối trong 12 hàng trên 6 nửa
mặt phẳng khác của trục (hoặc 3 mặt phẳng).
 Thiết kế khác: Ngoài các loại tiêu chuẩn kể trên, các nhà sản xuất đã giới thiệu một số
thay đổi khác nhau của chi tiết, những thay đổi chủ yếu trong đó có các đối tượng:
• Kéo dài tuổi thọ làm việc của lưỡi bằng cách làm giảm hao mòn của các cạnh
cắt.
• Tạo ra một hiệu ứng tự mài của dao trên mép sau, và do đó làm chúng hồi phục.
• Giảm bớt hoặc làm giảm hậu quả của những cú sốc, bằng cách gắn những con
dao để xoay trên một chân, có được cùng một lúc một chuyển nhẹ của các điểm
cắt
 Số lượng máy băm và phương pháp lắp đặt các máy băm
[1][2]
:
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 7
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
Để đạt được hiệu quả như mong muốn, hiện nay số lượng máy băm thường dùng là 2
máy. Một dao băm duy nhất khó có thể băm tốt hết bề dày lớp mía và băm vụn mía được.
Việc này được thực hiện bằng cách lắp đặt máy băm thứ 2, nó sẽ cắt các lớp phía dưới mà
máy băm thứ nhất không chạm tới và góp phần băm các mảnh mía nhỏ hơn, mảnh hơn.
Theo nghiên cứu của Hugot, công suất tương đối của các hệ thống ép có số máy băm khác
nhau như trong bảng 3.1
Bảng 3.1. Công suất tương đối của các hệ thống ép có số máy băm khác nhau:
Không có dao băm Có 1 máy băm Có 2 máy băm
Công suất tương đối 1 1,15 1,20
Nói cách khác, bộ dao băm đầu tiên cho mức tăng là 15%, bộ dao băm thứ 2 tăng thêm
một lượng 4 – 5%. Mức tăng này là ít hơn nhiều so với bộ dao băm thứ nhất nhưng tính cả
chi phí mua và bảo trì thì nó vẫn rất có lợi. Nó đặc biệt hữu ích trong việc cho phép các
máy ép đầu có thể triết tách tối đa.
Nếu hệ thống có 2 máy băm thì thường lắp đặt như hình 4 (phụ lục)

Do khi tăng số lượng máy băm, lượng ép tăng nhưng không tăng tỉ lệ thuận với số máy
băm nên các nhà máy thường không sử dụng không quá hai bộ máy băm.
• Lưỡi dao
[2]
Lưỡi dao nên được làm bằng một loại thép đặc biệt. FBC cung cấp cho họ loại thép 55
SCD 8 gồm C-Si-Mn-Cr-Mo, được gia nhiệt, nhiệt luyện và làm cứng, với độ cứng Brinell
360/400 HB. Khi dao bị mòn do cát và đá, thì thép carbon XC 32 có thể sử dụng; nó có thể
tráng tại chỗ mòn bằng lớp Vonfram hoặc hợp kim Stellite.
Một bộ dao phải được cân bằng tốt. Để tránh việc thiếu sự cân bằng khi các dao được
ghép lại, lúc đầu hoặc sau khi mài lại, việc cân lưỡi dao và thay thế chúng theo cặp rất cần
thiết vì vậy trên mỗi tay đòn hai mang lưỡi dao ngược nhau, trên thực tế cân nặng của
những lưỡi dao này là bằng nhau. Cùng cách đó, khi một con dao được thay thế thì hai
lưỡi dao đối diện cũng nên loại bỏ, và thay thế hai cái mới hoặc sử dụng lưỡi dao có trọng
lượng bằng nhau.
• Tốc độ quay
[2]
Tốc độ quay của bộ dao dao động từ 400-720 vòng/phút. Tốc độ thường được sử dụng
nhất là 500 vòng/phút.
Các công ty của Fletcher cho rằng tốc độ tối ưu nằm giữa 500 và 600 vòng/phút, và tốc
độ cao hơn ít khi cho kết quả tốt hơn tương ứng, mặt khác, một hoặc hai cánh bị hỏng có
thể đặt các thiết lập bị mất cân bằng và gây ra thiệt hại nghiêm trọng hơn với tốc độ cao
hơn
Một vài quốc gia tốc độ được đẩy lên cao đến 1200 vòng/phút. Nó có thể được xem xét
chuẩn bị rất tốt, nhưng với tốc độ như vậy, độ mòn của lưỡi dao là rất nhanh, tiêu thụ điện
đáng kể và những tai nạn gặp phải sẽ nghiêm trọng hơn.
• Sự cố thường gặp với máy băm
 Băm mía khô nhỏ:
• Dao mòn
• Miệng cắt quá lớn
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 8

Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
• Dao bị gãy
Biện pháp khắc phục:
• Trở lưỡi dao hoặc thay lưỡi dao mới
• Điều chỉnh lại miệng cắt phù hợp
 Tắc nghẽn mía:
• Lượng mía vào quá nhiều
• Cáp trong mía quấn vào lưỡi dao
Biện pháp khắc phục:
• Dừng băng tải và máy băm
• Điều chỉnh lại lượng mía cho vào phù hợp, dừng máy băm tháo cáp ra
 Vỡ bi, trục của thiết bị bị gãy:
• Nhiệt độ làm việc của máy quá cao
• Làm việc lâu ngày thiết bị mất cân bằng
• Lâu ngày không được bôi trơn
Biện pháp khắc phục:
• Thường xuyên kiểm tra các bộ phận trước khi làm việc
• Đảm bảo nguyên tắc đối trọng cân bằng. Thường xuyên bôi trơn ổ bi ổ trục
III.3.3. Máy đánh tơi
[1][2]
• Mục đích
[1]
:
Sau khi qua máy băm mía thành lớp, có nhiều cây mía chưa được băm nhỏ, cần được
qua máy đánh tơi để mía vào máy ép dễ dàng hơn, hiệu suất ép tăng lên. Nếu dùng máy
đánh tơi, hiệu suất ép mía có thể tăng lên 1%. Nó làm tơi mía nhưng không có tác dụng
trích li nước mía.
• Vị trí
[2]
Máy đánh tơi được đặt sau máy băm và trước máy ép đầu tiên. Thời gian trước đây,

khi máy nghiền còn phổ biến, các máy đánh tơi đôi khi được đặt giữa máy nghiền và máy
ép đầu tiên. Điều này cho phép nó làm việc trên mía đã được lấy một phần nước mía và
các sợi sơ mía được tơi một phần nào đó. Vì thế nó tiêu thụ ít điện năng và vận hành trơn
tru hơn, nhưng nó không phù hợp để dễ dàng đưa vào thiết bị; nó phá vỡ tính liên tục và
tính đối xứng của các trục ép.
Cũng có một máy kết hợp với máy nghiền và máy đánh tơi. Đó là máy nghiền – đánh
tơi Maxwell
Các loại máy được sử dụng phổ biến nhất là máy đánh tơi Searby and Gruendler.
Chúng làm việc rất hiệu quả. Tuy nhiên, có một xu hướng hiện tại là thay thế chúng bằng
một mô hình hoạt động theo cùng nguyên tắc nhưng hoạt động mạnh mẽ hơn.
• Chức năng của máy đánh tơi
[2]
Một thực tế là tế bào mía rất cứng; nghiền đơn giản giữa các con lăn, ngay cả khi dưới
áp lực cao, là không đủ để phá vỡ các tế bào của mía và tách nước mía hiệu quả. Mặt khác,
nếu các tế bào này bị rách mở và rã ra dịch mía được giả phóng và trở nên dễ tiếp cận và
dễ dàng triết tách hơn. Để có tác dụng như vậy cần thiết phải phá vỡ các mô: điều này đạt
được bằng cách buộc các mảnh mía phải đi qua không gian rất hẹp, qua đó ngăn chặn
chúng trên một mặt và đánh chúng ở bên kia với một cú đập mạnh mẽ; búa dập đã được
lựa chọn với đối tượng này.
• Mức độ tơi
[2]
Tình trạng rã (tơi) của mía được thể hiện bằng chỉ số Displacabulity Index (D.I), đó là,
tỉ lệ pol trong tế bào mở, hoặc chỉ số chuẩn bị Index of Preparation (I.P), theo tính toán từ
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 9
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
phòng thí nghiệm của pol có thể đạt được trong nước lạnh, liên quan đến tổng số pol thu
được bằng cách tách nóng.
Chỉ số Chuẩn bị Index of Preparation (I.P) theo định nghĩa:
o Chiết xuất bằng cách rửa được xác định trên mẫu 500g trong 3,5 lit nước,
khuấy trong 20 phút. Lấy trung bình của 6 mẫu được xác định.

o Chiết xuất mẫu đánh tơi được xác định đơn giảnvới mẫu tương tự trên (500g /
3,5 lit nước) trong 10 phút bởi một thiết bị tối thiểu là 7000 vòng/phút. Lấy
trung bình 3 lần xác định.
• Một số Loại máy đánh tơi
[1][2]
:
Máy đánh tơi dùng đầu tiên trên thế giới do Fiske phát minh vào năm 1886. Hiện nay
trên thế giới dùng các máy đánh tơi:
• Kiểu búa (Gruendler)
• Kiểu đĩa
• Kiểu searby
 Máy đánh tơi kiểu Searby:
Được sử dụng nhiều ở Hawaii và các vùng lãnh thổ Anh, trong đó có rất nhiều búa dập
hình chữ nhật nhỏ.
 Hiệu suất tăng:
• 2,5% với hệ máy ép 11 trục
• 1,25% với hệ máy ép 14 trục
• 10% với hệ máy ép 15 trục.
 Hiệu suất trích li nước mía:
Có máy đánh tơi Không có máy đánh tơi
Lượng ép (Tấn mía/h) 88 87,2
Đường trong bã (%) 2,55 3,05
Hiệu suất trích li (%) 93,55 92,25
• Điều kiện thí nghiệm:
o 1 bộ ép dập: 1066,8× 2209,8 mm
o 4 bộ ép kiệt: 914,4× 2132,6 mm
 Máy đánh tơi kiểu búa:
Là máy đánh tơi được sử dụng phổ biến nhất hiện nay. Được sử dụng ở nhà máy
đường Quảng Ngãi và Bình Dương; một số vùng cài đặt máy đánh tơi kiểu búa như:
Louisiana, Florida,…

Đây là một dạng máy dập bằng các búa xoay, lắp thành hàng song song xung quanh
trục quay bằng thép, đạt trong vỏ máy hình trụ, mặt cát ngang hình máng. Bên sườn trong
của vỏ có gắn nhiều miếng sắt dọc theo thân máy và được coi là các tấm kê của búa đập.
Mía đi vào cửa trên của máy và ra ở cửa dưới (hình 6 phụ lục). Búa đập quay với tốc độ
khoảng 1200 vòng/phút, theo chiều chuyển động của mía. Khi lắp 1 máy đánh tơi kiểu
búa, tỉ lệ tế bào mía bị xé là 85%. Nếu dùng 2 máy, tỉ lệ tăng lên 95%. Đối với dàn ép,
thường dùng 1 máy.
 Máy đánh tơi kiểu đĩa:
Kiểu này gồm 2 trục ghép lại bởi nhiều đĩa răng cưa hình nón, lắp từng đôi 1 úp vào
nhau (hình 8 phụ lục). Hai trục quay tốc độ khác nhau, do đó mía sẽ bị xé tơi.
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 10
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
III.3.4. Máy dò kim loại
[2]
Nói chung, không có thống kê chính xác về số lượng hoặc trọng lượng của miếng thép
và gang đi qua một nhà máy trong một thời gian nhất định. Các đối tượng phổ biến nhất
là: mảnh lưỡi dao, móc treo, mảnh vỡ của giá kim loại, chìa vặn đai ốc, bu lông và đai ốc.
Đặc biệt nguy hiểm nhất là mảnh gang và thép. Đôi khi, động cơ điều khiển ở nhà máy
nghe tiếng ồn do các mảnh sắt rơi vào phễu tiếp liệu, hay tiếng ồn bất thường của máy
nghiền hoặc máy cán. Sau đó Nhà máy phải ngừng hoạt động, chuyên gia tìm thấy và loại
bỏ chúng.
Cho dù nó được phát hiện trong thời gian này hay không, nhưng đặc biệt là trong các
trường hợp sau, sự cố như vậy sẽ rất tốn kém. Đặc biệt, khi dự tính tuổi thọ nhất định của
rãnh con lăn, người ta có thể ước tính các tổn thất liên quan đến giá trị của 1,5 mm độ dày
hoặc của một centimet khối con lăn kim loại. Các con lăn thường rất khó để khôi phục lại
rãnh của chúng, và trong hoạt động này 1/16 đường kính bị mất – sự mất mát này được
thêm vào do hao mòn. Nó cần thiết để cắt sâu hơn khi bề mặt con lăn đã bị hư hỏng
nghiêm trọng.
Để tránh nguy hiểm và mất mát, những nỗ lực được thực hiện để loại bỏ các miếng "
kim loại nặng". Lượng mảnh vụn kim loại nặng có thể được giảm thiểu bằng biện pháp

phòng ngừa trong bốc xếp mía, bằng cách đảm bảo ngăn nắp, chặt chẽ tại các bệ mía, và
giám sát việc thắt chặt các bu lông tại các tàu chuyên chở và những con dao. Nhưng đảm
bảo tốt nhất nằm trong việc lắp đặt máy tách kim loại .
• Mô tả
Ban đầu, máy tách từ tính bằng nam châm điện được cố định ở dưới cùng của máng
tiếp liệu đến máy ép đầu tiên, hoặc xây dựng theo hình thức một xi lanh quay chiếu vào
máng đó. Các thiết bị này có một số nhược điểm và không hiệu quả.
Thiết bị được sử dụng hiện tại bao gồm một nam châm điện chứa bên trong một hộp
hình chữ nhật treo trên băng tải mía cuối cùng trước khi được nhập vào máy ép đầu tiên,
và bao phủ toàn bộ chiều rộng của băng tải. Thường là một dải băng tải cao su và sẽ chạy
với tốc độ tối thiểu là 1,20 m / s, tốt nhất 2 m/s, các mảnh của mía sẽ tạo thành một lớp
mỏng dưới 140mm. Độ dày, tốt nhất là 50-100mm. Nên sắp xếp cho các băng tải để vượt
qua cẩn thận trên một tấm phẳng hỗ trợ, để băng tải không vị trùng xuống. Hộp giữ nam
châm nên được đặt cao nhất là 400mm trên bề mặt của băng tải, tốt nhất là 250-300mm
Thiết bị này tiêu thụ khoảng 7kw và có hiệu quả lên đến 80-90%, có khi sấp xỉ 100%
đối với sắt và các chất liên quan tới sắt. Chúng tôi đã được biết đến loại máy tách để nhặt
lên từ băng truyền mía một cái giá đỡ dao với 2 lưỡi dao của nó, trọng lượng 70kg.
• Khía cạnh tài chính
Máy tách từ tính thì đắt tiền, nhưng tiêu thụ rất ít điện năng và cung cấp bảo vệ hiệu
quả cho các con lăn. Do đó nó hoàn vốn rất nhanh chóng, nó là một phần lợi và hữu ích của
thiết bị
Nó trở nên cần thiết hơn: (a) với một đoạn dài qua các máy ép, (b) khi áp suất thủy lực
cao hơn được sử dụng. Trên thực tế, nhiều các mảnh sắt rơi rớt không bị phát hiện trong
xuất quá trình xử lý sơ bộ và do đó thiệt hại tất cả các con lăn. Hơn nữa, thiệt hại của các
con lăn nhanh chóng trở nên nghiêm trọng hơn với áp lực ngày càng tăng.
III.3.5. Máy ép dập
[1][2]
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 11
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
Ép dập vừa có tác dụng lấy nước mía, vừa làm cho mía dập vụn hơn, thu nhỏ thể tích lớp

mía để cho hệ thống máy ép sau làm việc ổn định, tăng năng suất ép, tăng hiệu suất ép và
giảm bớt công suất tiêu hao.
• Đặc tính của máy ép dập:
• Mặt trục cần có rang cưa để kéo mía
• Mặt trục có tác dụng vừa làm dập, vừa đánh tơi và ép.
• Tốc độ máy ép dập phải lớn hơn tốc độ máy ép phía sau. Thường lớn hơn 20% để
thực hiện việc cung cấp mía. Nếu tốc độ bằng nhau thì việc cung cấp mía không
đều.
• Phân loại: về cấu tạo, máy ép dập có nhiều loại nhưng phổ biến là 2 loại:
• Loại cấu tạo răng chữ nhân (krajewski)
• Loại cấu tạo răng chữ V (Fulton)
Trục ép dập kiều Krajewski có những rãnh dày cong chữ Z dọc theo chiều dài trục cách
đều nhau 15 cm. Mỗi trục có 15 hàng, mỗi hang 5 – 7 chữ Z. Góc giữa các răng 90
0
.
Trục ép dập kiểu Fulton được sử dụng thong dụng hơn. Khi ta cắt trục bằng 1 mặt
phẳng dọc trục thì răng trục ở vết cắt có dạng hình chữ V. Góc mở hình chữ V bằng 60
0
. Để
trục kéo mía dễ dàng, ở trục đỉnh và trục trước, người ta đục những rãnh dọc theo than
trục cách nhau 20 cm hình chữ nhân. Đỉnh chữ nhân ở giữa than trục, góc mở của chữ
nhân là 140 – 144
0
. Góc răng càng nhỏ có tác dụng kéo mía dễ nhưng nhọn quá thì dễ gãy.
III.4. Phương pháp làm sạch mía
[3]
Phương pháp đơn giản, và có lẽ hiệu quả nhất, giảm vật liệu không mong muốn trong
mía là mía được đốt trước, hoặc ngay sau khi thu hoạch. Phương pháp này được sử dụng
rộng rãi trên thế giới trong nhiều năm. Tuy nhiên, tình trạng ô nhiễm môi trường từ khói
và các hạt không khí được tiếp nhận là gia tăng. Hơn nữa, có bằng chứng (Lionnet, 1994)

rằng mía đã bị đốt cháy sẽ xấu đi nhanh hơn mía không cháy hết. Smithetal (1984) lập
luận rằng thu hoạch mía xanh có thể có lợi thực tế hơn đốt. Hậu quả của việc đốt cháy là
độ màu mỡ của đất, tính nhạy cảm xói mòn do gió và tăng tốc sự suy giảm độ ẩm, cũng
như sự tàn phá đường saccharose trong cây mía bị cháy và loại bỏ một khối lượng lớn
năng lượng sinh học là những yếu tố có liên quan. Trong nhiều nhà máy của Brazil và
Louisiana mía được rửa sạch bằng nước để loại bỏ các số lượng tương đối lớn đất bám
vào mía sau khi thu hoạch. Ước tính (Clarke, 1991) là 1-2% saccharose trong mía bị mất
do việc rửa. Oxygen sinh học nhu cầu (BOD) thải ra ngoài môi trường là 1 kg BOD mỗi tấn
mía rửa sạch. Một nhà máy nghiền 300 tấn mía mỗi giờ đòi hỏi 1.100
3
nước ngọt mỗi giờ.
Phương pháp này làm sạch rõ ràng là không thực tế cho Nam Phi.
III.4.1. Giới thiệu về Phương pháp làm sạch khô
Thuật ngữ “làm sạch khô” nói đến việc sử dụng các thiết bị máy móc nhằm giảm các
thành phần không mong muốn trong cây mía bởi các phương pháp khác hơn là việc đốt
cháy hoặc rửa sạch cây mía. Có thể có ít mối lo ngại, nếu đường là một sản phẩm chính của
cây mía và phải lựa chọn những cây mía còn xanh lá khi thu hoạch, khi đó một vài phương
pháp làm sạch khô mới đạt được hiệu quả cao, nếu không bắt buộc như vậy.
Những lợi ích tiềm năng của phương pháp này là:
• Tiết kiệm chi phí cho sự giảm hao mòn và bảo hành thiết bị máy móc.
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 12
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
• Tăng năng suất cho nhà máy do loại bỏ được nhiều thành phần không mong muốn.
• Năng lượng tiêu tốn giảm cho cùng 1 lượng đường được sản xuât.
• Ít tổn thất đường trong quá trình lọc, trong bã mía và mật rỉ.
• Các thiết bị máy móc hoạt động dễ dàng hơn do độ nhớt của syrup và mật rỉ thấp
hơn.
• Cải thiện được chất lượng đường.
• Cung cấp một số lượng lớn sinh vật cho các ngành công nghiệp khác.
Những hạn chế của phương pháp này là:

• Phải thêm các thiết bị cần thiết như yêu cầu về vốn, nhân công và năng lượng tiêu
thụ.
• Một tỉ lệ đường sacarose nhất định trong mía sẽ bị hao hụt.
• Phải cung cấp đầy đủ trang thiết bị cho quá trình xử lý và áp dụng phương pháp
làm sạch khô và chất thải.
• Các nhà máy Nam Phi sẽ phải sửa đổi hệ thống chi trả tiền mía.
Những lựa chọn cho phương pháp làm sạch khô, theo ý kiến của tác giả thì :
(a) Trường hợp đường mía là sản phẩm chính của nhà máy và không cần bổ sung
năng lượng cho các nhà máy hoạt động thì khi đó phương pháp làm sạch khô này
nên được thực hiện gần điểm thu hoạch để giảm thiểu chi phí vận chuyển. Mặt khác
trên những nông trường mía việc tách đất, ngọn và lá mía thường mang lại lợi ích
cho sự chống xói mòn đất và giữ ẩm cho đất. Các thành phần này được vận chuyển
đến nhà máy thì cũng chỉ là thành phần không mong muốn.
(b) Nếu các nhà máy đường yêu cầu tăng thêm năng lượng cho nhà máy thì điều này
sẽ được đáp ứng bằng việc đốt lá khô. Lucht (1992) chỉ ra rằng năng lượng của 1,6
tấn than cung cấp thì bằng năng lượng của 100 tấn lá mía. Trong trường hợp này
nó sẽ thuận lợi để bỏ các phần trên cây mía, độ ẩm của ngọn mía và tách lá ra khỏi
thân cây trước khi chúng ta nghiền. tương tư như vậy đất cát sẽ có thể được loại bỏ
cùng.
Trường hợp phần lớn các nhà máy tạo ra sản phẩm yêu cầu cung ứng tối đa chất xơ
nó là một sự thuận lợi để thu hoạch và vận chuyển mía nguyên liệu đến các nhà máy.
Bernhardt và Wienese(1994) đã chỉ ra rằng tất cả các phần trên cây mía có thành phần
chất lượng xơ đạt yêu cầu về chất lượng để sản xuất bột giấy. Để giảm thiểu sự ảnh hưởng
của các thành phần phế thải trong quá trình sản xuất đường nó nên được phân loại ra
thành các thành phần như đá,đất, ngọn mía, và lá vẫn phải thực hiện trước khi mía được
nghiền. bã mía dư và phần xơ có thể được kết hợp lại sau quá trình trích ly đường trong
mía
III.4.2. Một số thử nghiệm của nhà máy làm sạch khô
[3]
• Đá

McElhoe và Lewis (1974) đã nghiên cứu việc tách những viên đá từ mía bằng cách
thay đổi quỹ đạo của chúng thông qua một dòng khí tốc độ cao hướng vuông góc với
phương rơi của chúng. Thân cây mía mỏng bị lệch nhiều bởi dòng không khí hơn do
những tảng đá nặng và máy tách ở nơi phù hợp với việc tách. Bằng cách cung cấp một
ngăn thứ ba, lá mía cũng có thể được tách ra từ thân cây. Một nhà máy thử nghiệm có thể
loại bỏ đá cho 100-140 tấn mía trong một giờ làm việc. Một sơ đồ này được thể hiện trong
hình 10 phụ lục (chuyển thể từ McElhoe and Lewis, 1974). Mía được tải lên một dãy băng
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 13
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
tải được vét sạch, từ nơi nó rơi xuống một băng chuyền, cái mà mía, đá và lá vào một quỹ
đạo rơi xuống. Thử nghiệm cho thấy các dòng ngang luồng không khí sẽ được dẫn càng
gần đầu của quỹ đạo thì có thể tách tối đa.
Các nhà máy thí điểm, trong đó có chiều cao 10,4 m, dài 22,8 m, được sử dụng một
băng tải rộng 2,44 m. Quạt gió yêu cầu 82 kW điện và cung cấp 26,4 m3 / s không khí với
một vòi phun ra, vận tốc của vòi phun 58m/s. kéo dài toàn bộ chiều rộng của băng tải và
cánh quạt để đảm bảo luồng không khí lưu thông . Nhà máy loại bỏ 96% của các loại đá
lớn (13-46ern) và 98,5% của những viên đá nhỏ hơn. Thiệt hại mía được đánh giá là
0,55%. Hệ thống tách khí nén cũng tách 70% thùng rác xơ khi mía ko cháy hết.
Một hệ thống loại bỏ đá trước khi sử dụng cây mía được thể hiện trong hình 11 phụ lục
(chuyển thể từ Rivalland, 1988). Hệ thống này sử dụng một khoảng cách giữa hai trục
quay lân cận thông qua đó đá có xu hướng rơi xuống trong khi các thân cây mía lồng vào
nhau đi qua khoảng cách này.
Một hệ thống tách đá báo cáo có hiệu quả, cũng được mô tả bởi Rivalland (1988) sử
dụng một tấm nghiêng thực sự đảo chiều của dòng chảy mía để đá riêng biệt do quán tính
của đá dày đặc hơn cao hơn. Điều này được minh họa trong hình 12 phụ lục.
• Cát và đá nhỏ
Nhà máy thử nghiệm được mô tả bởi McElhoe và Lewis (1972) sử dụng một băng
chuyền tiếp liệu bao gồm những thanh ống gắn trên hai dây chuyền chạy trên bộ lốp cao
su. Các đường ống cách nhau 16mm, rất hiệu quả trong việc tách phần lớn cát sỏi nhỏ từ
mía trước khi thổi loại bỏ đá khí nén. (từ McElhoe và Lewis, 1972) cho thấy việc xây dựng

các đường ống hệ thống băng tải đá đen.
Tại nhà máy đường Sezela, nơi được sử dụng bã mía để sản xuất furfural, cát được lấy
ra bằng cách nhào lộn các bã mía trên máy đảo kiểu trống.
Tại Đài Loan (Thompson, 1992), nơi mía xanh được thu hoạch bằng cơ học, tại nhà
máy đường thì cát được loại bỏ bằng cách sử dụng một lưới thép có chiều dọc dày 40mm
và nghiêng 40° so với chiều ngang. Một hệ thống lưới điện đôi có thể loại bỏ khoảng 30%
cát. Hoặc sử dụng một trống quay, nghiêng 23
0
, với những bức tường được xây dựng bằng
6 mm thép tròn không gỉ ngăn cách bởi bề mặt bằng phẳng dày12 mm và chạy song song
với trục quay. Loại bỏ khoảng 35% các tạp chất bằng trống quay. Một hệ thống
“intermeshing”, đĩa quay bằng thép không gỉ (dày 16 mm) của hình tròn hoặc hình vuông
và đường kính 440 mm, ngăn cách bởi khoảng cách 26 mm, cũng được sử dụng để truyền
đạt mía từ băng tải cho người vận chuyển chính tại giảm 20°. Tốc độ quay là 35
vòng/phút. Hệ thống này có thể loại bỏ 40% các tạp chất.
Cát cũng sẽ được loại bỏ bởi hệ thống khí nén của McElhoe và Lewis (1972) và thông
qua các hoạt động làm sạch được mô tả ở hình 14 phụ lục.
• Ngọn và lá
Một loạt các máy móc đã được nghiên cứu để loại bỏ ngọn và lá. Lá lỏng lẻo có thể được
loại bỏ bằng khí nén sử dụng vận tốc không khí. Khí nén có hiệu quả tách cao phụ thuộc
vào số lượng và vận tốc của không khí được sử dụng. Mía chặt nhỏ từng khúc tăng cường
khả năng loại bỏ các thành phần rác hơn.Cochran và Clayton (1968) phát hiện ra rằng có
thể loại bỏ khoảng 77 % các loại rác khi chiều dài của các mảnh cắt nhỏ là 150 mm trong
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 14
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
khi chiều dài 380 mm hiệu quả loại bỏ là 73% và 600 mm chỉ có 59%.Tốc độ không khí là
25 m / s thổi qua là đủ để loại bỏ 98% số rác lá lỏng lẻo có chiều dài là 150mm. Khí nén
tách không hiệu quả trên thân cây chưa trưởng thành. Vì lá còn bám chặt vào ngọn cây
nên không thể được tách ra bằng khí nén. Số lượng rác lá có thể thay đổi đáng kể đối với
giống mía khác nhau, hoặc điều kiện canh tác khác nhau như thời tiết, đất, thủy lợi, lượng

mưa tự nhiên. Hầu hết các thiết bị thu hoạch có thể điều chỉnh ở "chế độ trung bình" máy
tỉa ngọn cây sẽ cắt và tách các ngọn non tại một chiều cao nhất định.Nếu máy cắt tỉa được
thiết lập để giảm thiểu mất mát của thân cây trưởng thành thì 1 phần của ngọn mía vẫn
còn được giữ lại.
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 15
Tìm Hiểu Về Quá Trình Xử Lý Sơ Bộ Mía GVHD: Hồ Xuân Hương
KẾT LUẬN
Qua đây, ta thấy được tầm quan trọng của các quá trình xử lý nguyên liệu mía trước
khi vào các quá trình chính của ngành công nghiệp đường. Chúng không thể thiếu trong
các nhà máy đường hiện đại. Việc xử lý nguyên liệu không những làm tăng công suất, hiểu
quả sản suất làm tăng giá trị của cây mía mà còn giảm một khoản chi phí khá lớn trong
việc bảo trì thiết bị.
Tuy nhiên, việc xư lý nguyên liệu của nước ta vẫn đang còn yếu kém và lạc hậu so với
thế giới. Chính sự lạc hậu này là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường và tăng chi phí sản
xuất. Trong thời gian tới, ngành mía đường Việt Nam cần nghiên cứu, đổi mới công nghệ
xử lý để cạnh tranh với công nghiệp đường trong khu vực và tế giới, giảm thiểu tối đa các
yếu tố tác động xấu điến môi trường.
Qua bài tiểu luận này nhóm mong đem lại thêm một phần kiến thức trong công nghệ
sản xuất đường nói chung, cũng như những kiến thức cơ bản về quá trình xử lí sơ bộ
đường mía nói riêng, những công đoạn như băm chặt, đánh tơi, những biến đổi trong quá
trình lấy nước mía Với phần kiến thức và quỹ thời gian tìm hiểu của nhóm, tất cả những
gì nêu trong bài tiểu luận là thành quả có được, và kiến thức là vô hạn, thời gian hoàn
thành bài là có hạn, vì thế sẽ không tránh khỏi những sơ sót trong quá trình làm bài, cũng
như việc không thể đào sâu hết những kiến thức theo một cách hoàn thiện.
SVTH: Phan Thị Kim Thanh – Lê Hoàng Thiện Trang 16
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. TS. Trương Thị Minh Hạnh (chủ biên), Giáo trình công nghệ sản xuất đường-bánh-
kẹo, Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm – Sinh Học, Trường Đại học bách khoa - Đại
học Đà Nẵng. p19 – p23
[2]. E. Hugot, Handbook Of Cane Sugar Engineering, Third, completely revised, edition;

Elsevier Science Publisher B.V., 1986. p1 – p73.
[3]. Hw Bernhardt, Dry Cleaning Of Sugarcane - A Review, Proceedings of The South
African Sugar Technologists' Association., 6/1994. p91 – p95.
[4].
17
Hình 3: Bộ dao băm với lưỡi dao nghịch đảo (có thể trở ngược lưỡi dao)
Hình 2: Một số laoij lưỡi dao băm
Hình 1: Thiết bị lật đảo mía
PHỤ LỤC
18
Hình 5: Máy đánh tơi kiểu Searby
Hình 4: hệ thống 2 máy băm
19
Hình 7: Một Phần máy đánh tơi Tongaat
Hình 6: Máy đánh tơi Gruendler (kiểu búa)
Hình 8: Máy đánh tơi kiểu đĩa
Hình 9: Hệ thống tách từ treo
Hình 10: Máy loại đá bằng khí nén
Hình 12: Hệ thống loại bỏ đá dung tấm phẳng nghiêng để tọa hiệu ứng đảo dòng mía
Hình 11: Hệ thống loại bỏ đá kiểu trục tách xoay
20
Hình 15: Mô hình đề xuất cho phương pháp làm sạch khô tại nhà máy đường
Hình 14: Hệ thống băng truyền gồm các thanh trụ nhỏ để loại bỏ cát và đá nhỏ
Hình 13: Máy phân loại đá kiểu thùng xoay
21

×