Ngày 30 tháng 12 năm 2005, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ra quyết định số3762/QĐ/BNN-ĐMDN về việc chuyển mô hình hoạt động của Công ty Mía đường 333sang mô hình hoạt động của cô
GIỚI THIỆU VỀ NHÀ MÁY ĐƯỜNG 333
Giới thiệu tổng quát về lịch sử hình thành và phát triển
Công ty cổ phần mía đường 333 tiền thân là Sư đoàn 333 – đơn vị quân đội thuộc quân khu
5, Bộ Quốc Phòng Sư đoàn 333 được thành lập vào tháng 10 năm 1976 với nhiệm vụ là làm kinh tế và bảo vệ vùng giải phóng tại tỉnh Đăk Lăk.
Tháng 10 năm 1982, Chính phủ quyết định chuyển Sư đoàn 333 sang Bộ Nông nghiệp và Công nghiệp thực phẩm quản lý đồng thời đổi tên thành Xí nghiệp Liên hợp Nông Công Lâm Nghiệp 333, thuộc Liên hiệp các Xí nghiệp Cà phê Việt Nam Hoạt động chủ yếu của
Xí nghiệp Liên hợp Nông Công Lâm nghiệp 333 được thành lập với sự hợp tác của Liên Xô (cũ) nhằm mục đích trồng, sản xuất và chế biến cà phê Trong giai đoạn này, xí nghiệp đã đóng góp quan trọng vào ngành cà phê, thúc đẩy phát triển kinh tế nông nghiệp.
333 trực tiếp quản lý 23 nông trường và xí nghiệp.
Tháng 11 năm 1991, Chính phủ ban hành Nghị định 388/CP-NĐ về việc thành lập các doanh nghiệp Nhà nước Trên cơ sở đội ngũ cán bộ công nhân viên và cơ sở vật chất còn lại thuộc cấp quản lý, Xí nghiệp được thành lập lại theo Quyết định 217 ngày 9 tháng 4 năm
Vào năm 1993, Bộ Nông nghiệp và Công nghiệp thực phẩm đã quyết định giữ nguyên tên gọi Xí nghiệp Liên hợp Nông Công Lâm nghiệp 333, tuy nhiên, đơn vị này đã chuyển sang trực thuộc Tổng công ty Cà phê Việt Nam.
Xí nghiệp Liên hợp Nông Công Lâm nghiệp 333, sau khi chuyển đổi từ cơ quan quản lý sang mô hình sản xuất kinh doanh trực tiếp, đã đối mặt với nhiều thách thức Để ứng phó với tình hình khó khăn này, Xí nghiệp đã triển khai dự án đầu tư xây dựng nhà máy đường, được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn phê duyệt tại Quyết định số 484 vào ngày 14/05/1994 Nhà máy có công suất 500 TMN và chính thức đi vào hoạt động từ vụ mía 1997 - 1998.
Ngày 19 tháng 4 năm 1997, theo quyết định số 130 của Tổng công ty Cà phê Việt Nam, Xí nghiệp Liên hợp Nông Công Lâm nghiệp 333 được đổi tên thành Công ty Mía đường 333 cho phù hợp với chức năng nhiệm vụ mới.
Ngày 30 tháng 12 năm 2005, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ra quyết định số 3762/QĐ/BNN-ĐMDN về việc chuyển mô hình hoạt động của Công ty Mía đường 333 sang mô hình hoạt động của công ty cổ phần và đổi tên thành Công ty Cổ phần Mía đường
Công ty Cổ phần Mía đường 333 đã chính thức hoạt động từ ngày 28 tháng 6 năm 2006, theo giấy phép đăng ký kinh doanh số 40.03.000094 do Sở Kế hoạch và Đầu tư Tỉnh Đăk Lăk cấp.
Kể từ khi thành lập, Công ty đã không ngừng mở rộng hoạt động và đạt được nhiều thành tựu đáng kể Kết quả sản xuất kinh doanh ngày càng khởi sắc, đồng thời Công ty cũng tạo ra nhiều cơ hội việc làm cho người lao động tại địa phương.
Bố trí nhân sự
Ban tổng giám đốc Gồm:
- Tổng giám đốc: Chủ tịch HĐQT Nguyễn Bá Thành – kiêm Tổng giám đốc.
- Phó tổng giám đốc: Lê Tuân (phụ trách nguyên liệu).
Nguyễn Thị Hoàng Anh (phụ trách kinh doanh).
- Phòng tổ chức hành chính.
+ Trưởng phòng: Tạ Hồng Thanh.
+ Trưởng phòng: Trần Quang Dũng.
+ Trưởng phòng: Nguyễn Thanh Tùng.
+ Trưởng phòng: Võ Văn Phước.
+ Giám đốc: Trương Duy Anh.
+ Phó giám đốc: Nguyễn Tuyết Trình.
Một số định nghĩa, thuật ngữ
Nguyên liệu mía: là lượng mía đưa xuống băng tải mía, gồm cây mía và tạp chất.
Tạp chất: bao gồm lá mía và các tạp chất khác dính trên mía.
Xơ của mía: là chất khô không hoàn toàn trên mía nằm trong tổ chức của cây mía được tính theo phần trăm so với cây mía (12 – 13%).
Nồng độ chất khô (chất rắn hòa tan): là thành phần chất hòa tan trong dung dịch đường được tính theo phần trăm (°Bx).
Chữ đường: (CCS): là số đơn vị đường mà về mặt lí thuyết một nhà máy sản xuất đường có thể nhận được từ 100 đơn vị mía.
CCS, hay còn gọi là pol mớa, là một chỉ số quan trọng trong ngành công nghiệp đường, phản ánh lượng chất khụng đường có trong dung dịch Độ Pol được xác định thông qua phương pháp phân cực một lần và được tính bằng phần trăm, bao gồm tổng số đường có trong mẫu.
Độ tinh khiết của dung dịch đường, hay còn gọi là Ap, được xác định bằng tỉ lệ giữa hàm lượng đường và chất khô hòa tan Chỉ số này được biểu thị dưới dạng phần trăm saccharose (hay Pol) trong tổng lượng chất rắn hòa tan của dung dịch.
Hàm lượng saccharose trong dung dịch ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Đường khử (Rs) là tổng lượng các chất khử được tính theo glucose, trong khi đường chuyển hóa là hỗn hợp đường tạo ra sau quá trình chuyển hóa saccharose Độ tro, thành phần còn lại sau khi nung các chất rắn ở nhiệt độ cao, chủ yếu bao gồm các chất vô cơ, càng cao thì sản phẩm càng kém chất lượng do còn chứa một lượng S.
Chất không đường được định nghĩa là thành phần chất rắn hòa tan trừ saccharose Độ màu của dung dịch đường theo tiêu chuẩn Icumsa (°IU) cần đạt ≤ 160 °IU để được công nhận đạt chuẩn theo ISSI Đường thô là sản phẩm thu được từ phương pháp vôi hóa, đóng vai trò là nguyên liệu để sản xuất đường tinh Đường vàng tinh khiết được sản xuất từ đường thô nhưng có công nghệ cải tiến trong quá trình lắng, lọc và ly tâm, nhằm tách mật và các chất không mong muốn Cuối cùng, đường tinh luyện là sản phẩm chất lượng cao, được sử dụng làm nguyên liệu cho các sản phẩm cao cấp trong ngành công nghệ thực phẩm.
Nước ép dầu: là nước mía ép qua trục ép đầu tiên chưa có nước thẩm thấu hoặc còn gọi là nước mía nguyên (mía đầu).
Nước mía cuối: là nước mía được ép ở máy ép cuối cùng.
Nước mía hỗn hợp: là nước mía được đem đi chế luyện thành đường, nhận được từ nước mía đầu vào và nước mía nhận được từ máy ép 2.
Năng suất ép: là lượng mía ép được trong một thời gian tính bằng tấn/ngày.
Hiệu suất ép là tỷ lệ giữa trọng lượng nước trong mía hỗn hợp và trọng lượng đường mía, được tính theo phần trăm, phản ánh khả năng thu hồi đường từ cây mía khi trải qua quá trình ép.
Mật chè (siro): là dung dịch nhận được sau khi bốc hơi thường có nồng độ chất khô là 60 –
Mật chè thô (Siro nguyên): nhận được sau khi bốc hơi (chưa xử lý)
Mật chè tinh, hay còn gọi là siro sulfit, được sản xuất thông qua quá trình xử lý bằng SO2 hoặc lắng nổi Đường non là hỗn hợp bao gồm tinh thể đường và mật, được nấu đến kích thước tinh thể và nồng độ nhất định trước khi được thả xuống trợ tinh.
Mật A 1 (mật nguyên): là mật nhận được sau khi ly tâm đường non A không qua xử lý.
Mật A 2 (mật rửa): là mật nhận được sau khi rửa bằng nước nóng trên máy ly tâm, mật A2 tốt hơn mật A1
Mật B: là mật nhận được sau khi ly tâm đường non B
Mật rỉ, hay còn gọi là mật cuối, là sản phẩm thu được sau quá trình ly tâm đường non cuối cùng Mặc dù được coi là phế liệu trong nhà máy, nhưng mật rỉ lại đóng vai trò quan trọng như nguyên liệu cho các sản phẩm khác như cồn và bột ngọt.
Hồ B là sự kết hợp giữa đường B với mật chè hoặc nước nóng, thường được sử dụng làm nguyên liệu để nấu non A Đường C là loại đường thu được sau quá trình ly tâm ba hệ A, B, C, có chất lượng thấp và thường cần được chế biến lại.
Hồi dung C là quá trình hòa tan đường C vào chè hoặc nước nóng với nồng độ tương đương mật chè, nhằm mục đích sử dụng để nấu đường non A.
Chất không đường: là chất hòa tan trừ đi saccharose
Mật nguyên: mật được tách ra trong quá trình ly tâm đường non khi chưa dùng hơi nước để rửa
Mật loãng (mật rửa): là mật tách ra trong quá trình ly tâm đường non đã có dùng hơi nước để rửa.
CÔNG ĐOẠN ÉP
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ về công đoạn ép mía
2.2 Công đoạn xử lí mía nguyên liệu
Mía đầu vào có vỏ cứng và sợi dài, gây khó khăn trong quá trình ép Do đó, cần xử lý mía nguyên liệu để cải thiện chất lượng và hiệu quả ép Sau khi xử lý, mía sẽ được biến thành sợi tơi, dễ dàng đưa vào máy ép, giảm tải cho thiết bị và đảm bảo an toàn trong sản xuất Hơn nữa, việc xử lý giúp phá vỡ tế bào mía, tối đa hóa lượng dịch đường thu được qua máy ép, từ đó nâng cao hiệu suất của quá trình.
2.2.2 Các loại thiết bị xử lí mía nguyên liệu
Nhằm xác định khối lượng mía khi được vận chuyển từ xe lên Từ đó, xác định được chữ đường và hàm lượng tạp chất (rễ, lá, đất ).
Báo chính xác số kí mía mà công ty mua vào.
Mía sẽ được cân tự động và có người thông báo số kí.
Mỗi cân có thể cân tối đa 100 tấn mía/lần cân.
Tiếp nhận mía từ các xe tải chở mía.
Các xe tải chở mía đi vào khu tiếp nhận mía Nhân viên sẽ đưa mía vào bàn lật và lật mía xuống băng tải phụ.
Hình 2.3 Đưa mía qua bàn lật
Mục đích: Đưa mía vào băng tải phụ.
Mô tả: Được lắp ghép bằng các thanh thép, toàn bộ bàn lùa nghiêng về phía trước so với mặt phẳng nằm ngang.
Sử dụng bề mặt lớp mía trên thiết bị băng tải giúp dao băm hoạt động hiệu quả hơn, từ đó nâng cao năng suất và hiệu quả ép của máy.
Dao chặt I (dao chặt sơ bộ):
Mục đích: Chặt mía thành các khúc ngắn để dễ dàng cho quá trình chặt mía thành các sợi nhỏ tiếp theo.
Nhiệm vụ: đánh tơi, làm thể tích cây mía giảm đi.
Mô tả: thiết bị bao gồm: dao, mâm dao, trục, gối đỡ, động cơ
Hình 2.6 Cấu tạo máy chặt mía
Mục đích: Cắt xé tơi mía khoảng 70%.
Mô tả: Dao chặt II được đặt ở giữa, quay cùng chiều với hướng mía đi vào băng tải I.
Hình 2.7 Dao chặt II Dao chặt III:
Mục đích: đánh tơi mía thành sợ tơi.
Mô tả: Dao chặt III được đặt cuối phần nghiêng của băng tải truyền, có chiều quay ngược với chiều hướng mía.
Hình 2.8 Sợi mía sau xử lí
Máy ép mía hoạt động bằng cách cho mía vào, nơi các tấm dao cuốn nghiền nát các khúc mía bằng cách đập vào tấm đe Khoảng cách giữa các lưỡi dao và tấm đe được điều chỉnh dựa trên công suất và tốc độ của dây chuyền sản xuất.
Tách lượng nước mía khỏi cây mía đến mức tối đa (92 – 95% tổng lượng nước mía có trong cây mía).
Là bộ khung chịu lực rất lớn, thường dùng vật liệu bằng thép trên đó lắp tất cả các chi tiết máy.
Phân thành trục đỉnh, trục trước và trục sau (trục trước và trục sau còn được gọi là trục đáy).
Hình 2.9 Trục đỉnh và trục đáy của máy ép
Trục đỉnh gồm lõi trục, vỏ trục và bánh răng tam tinh.
Trong khu ép, việc sử dụng xẻ răng hình chữ V giúp tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu mía và trục ép, từ đó nâng cao lực kéo của trục đối với mía Điều này không chỉ hỗ trợ việc xé tơi mía mà còn cải thiện khả năng thoát nước nhanh chóng, mang lại hiệu quả cao trong quá trình ép.
Hình 2.10 Răng của trục ép Lược đáy: giúp mía không bị giữ chặt vào các rãnh.
Hệ thống ép mía gồm 6 máy
Mía được vận chuyển qua băng tải đến máy ép I, nơi nước mía được ép và bã được lọc hồi lưu Sau đó, mía được đưa vào thùng chứa, và trục cưỡng bức của máy ép I đưa mía vào khe giữa trục đỉnh và trục trước, nơi mía được ép hiệu quả Việc này giúp giảm tải cho che ép chính, đồng thời trích xuất tối đa lượng nước mía trước khi vào quy trình ép chính, từ đó tăng năng suất Tiếp theo, mía được ép thêm một lần nữa bởi trục đỉnh và trục sau của máy ép, rồi tiếp tục được chuyển qua các máy che ép II, III, IV, V, VI, hoạt động tương tự như máy ép I.
Trong quá trình ép có dùng thêm nước với lượng vừa đủ để lọc hết đường trong bã mía
2.2.4 Băng tải bã qua lò hơi
Nhằm chuyển bã mía sau khi ép từ máy ép VI ra lò hơi để làm nguyên liệu đốt lò, bã nhuyễn đưa sang lắng lọc.
Cung cấp hơi nước quá nhiệt cho toàn bộ hệ thống, quay turbin điện và chạy máy phát điện.
Mô tả quy trình công nghệ:
Bã mía được vận chuyển từ băng tải xiêng sang băng tải ngang thông qua hệ thống đánh tơi Sau khi được đánh tơi, bã mía được cung cấp cho lò hơi, nơi nó được đưa vào lò để sản xuất hơi nhiệt cho toàn bộ hệ thống.
Hình 2.12 Máy phát điện sử dụng nguyên liệu bã mía
Hình 2.13 Bã mía sau công đoạn ép
HÓA CHẾ
- Trung hòa acid trong nước mía hỗn hợp để hạn chế sự chuyển hóa saccharose (mía có pH thấp).
Để nâng cao hiệu suất thu hồi đường từ nước mía hỗn hợp, cần loại bỏ tối đa các chất không đường, đặc biệt là các chất có hoạt tính bề mặt và chất keo như chất keo, sáp và khuẩn.
- Loại bỏ những chất rắn lơ lửng, các chất màu để nâng cao phẩm chất các thành phẩm.
- Tăng nồng độ nước mía hỗn hợp từ 13 – 15Bx lên 55 – 60 Bx.
3.2 Sơ đồ quy trình công nghệ giai đoạn hóa chế
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ giai doạn hóa chế
Nước mía sau khi chiết khỏi cây mía có thể lẫn một số tạp chất, độ pH thấp nên có tính acid.
Quy trình làm sạch nước mía và tăng độ pH thường sử dụng các phương pháp như vôi hóa lạnh, vôi hóa nóng, vôi hóa phân đoạn và sunfit hóa Sau khi loại bỏ tạp chất và nâng cao độ pH, bước tiếp theo là bốc hơi nước mía để chuẩn bị cho quá trình kết tinh đường.
3.4 Ưu điểm và nhược điểm Ưu điểm:
Lượng tiêu hao hóa chất Ca(OH)2, SO2 tương đối, lưu trình công nghệ tương đối đơn giản, vốn đầu tư ít, sản xuất được đường trắng.
Hiệu quả làm sạch không ổn định.
Hàm lượng muối Canxi hòa tan trong nước mía là nguyên nhân chính gây ra cặn bã trong các thiết bị, đồng thời ảnh hưởng đến quá trình bảo quản sản phẩm, khiến sản phẩm dễ bị biến màu.
Nước mía sau khi ép sẽ được bơm lên thùng và thêm dung dịch H3PO4 để đạt hàm lượng P2O5 từ 340 – 380ppm Tiếp theo, nước mía được gia nhiệt sơ bộ và gia nhiệt lần thứ nhất bằng thiết bị gia nhiệt ống chùm tuần hoàn, trong quá trình này, vôi được thêm vào để điều chỉnh pH ở mức 6.4 – 6.6 Gia nhiệt lần thứ nhất giúp làm sạch nước mía, làm cho một phần chất không đường ngưng kết, đồng thời ức chế hoạt động của vi sinh vật và ngăn ngừa quá trình chuyển hóa đường Nước mía sau đó được gia nhiệt bằng hơi từ hiệu bốc, nhằm nâng cao nhiệt độ của nước mía.
Nước mía được gia nhiệt ở nhiệt độ 65 – 68℃ và sau đó được xả xuống thùng trung hòa để chuẩn bị cho quá trình sunfit hóa lần 1 Sau khi hoàn tất sunfit hóa lần 1, nước mía tiếp tục được xả xuống thùng trung hòa để thêm vôi nhằm đạt được pH = 7.
Nước mía từ thùng trung hòa được bơm vào thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm tuần hoàn để gia nhiệt lần hai, nâng nhiệt độ lên 68 – 110℃ Sau quá trình gia nhiệt, nước mía sẽ được lắng bùn trong các thiết bị lắng nhanh hoặc lắng chậm, trong đó có bổ sung chất trợ lắng để cải thiện hiệu quả lắng.
Nước mía sau khi lắng sẽ được bốc hơi bằng thiết bị dạng ống, tạo ra chè thô hay mật thô Mật thô sau khi xả xuống sàn sẽ được lọc để loại bỏ cặn và tiếp tục trải qua quá trình sunfit hóa lần 2 nhằm tẩy trắng Kết quả của quá trình này là mật tinh, được chuyển đến thùng chứa để chuẩn bị cho quá trình nấu đường.
Hình 3.3 Sàn lọc bỏ bã cặn
Hiện nay nhà máy đang hoạt động các chế độ gồm gia nhiệt sơ bộ, gia nhiệt 1 và gia nhiệt 2.
Việc gia nhiệt sơ bộ nước mía là cần thiết để nâng nhiệt độ nước mía và hạ nhiệt độ nước ngưng từ quá trình nấu đường Nước ngưng, với nhiệt độ khoảng 80 – 85℃, được sử dụng để thẩm thấu bã mía Sau khi gia nhiệt, nhiệt độ nước ngưng giảm xuống còn 50 – 55℃, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật cho nước tưới bã Nếu nhiệt độ nước ngưng vẫn còn cao, cần phải hòa trộn với nước công nghệ, dẫn đến việc tăng chi phí hóa chất và năng lượng.
Việc gia nhiệt sơ bộ được thực hiện trong thiết bị gia nhiệt dạng tấm Alfa Laval.
Hình 3.4 Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm Alfa Laval
Nguyên lý hoạt động của thiết bị này là gia nhiệt hoặc giải nhiệt hai lưu chất thông qua tiếp xúc gián tiếp qua các tấm kim loại Các lưu chất chảy trong các tấm theo các lớp nóng – lạnh xen kẽ, và để tối ưu hóa hiệu quả truyền nhiệt, chúng được cho chảy ngược chiều nhau Năng suất gia nhiệt có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi số lượng các tấm trao đổi nhiệt.
Hình 3.5 Nguyên lí hoạt động của thiết bị trao đổi dạng tấm Alfa Laval
Gia nhiệt lần 1 giúp loại bỏ không khí trong nước mía, giảm bọt và độ nhớt, ức chế vi sinh vật, bất hoạt enzyme, và biến tính chất keo albumine để thúc đẩy phản ứng với H3PO4 Nhiệt độ cao làm mất lớp nước của keo ưa nước, tạo điều kiện cho keo ngưng tụ dễ dàng Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nhiệt độ quá cao không phải lúc nào cũng tốt, vì nó có thể làm giảm sự hấp thụ SO2 và tăng tốc độ thủy phân đường saccharose Do đó, nhiệt độ lý tưởng cho nước mía nên được kiểm soát trong khoảng 65 – 70℃.
Hình 3.6 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm
Lưu huỳnh dioxyde được sử dụng phổ biến trong sản xuất đường trắng Khí SO2 cho vào nước mía hoặc mật thô có các tác dụng:
+ Giảm độ nhớt của mật chè do việc loại chất keo, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.
Gia vôi sau khi xông SO2 lần đầu tạo ra chất kết tủa có khả năng hấp thụ các chất không đường và chất màu Đồng thời, quá trình xông SO2 còn giúp giảm pH của dung dịch nước mía, đưa về pH đẳng điện của chất keo, từ đó làm ngưng kết chất keo hiệu quả.
Trong quá trình sản xuất nước mía, khi xông SO2, lượng K và Ca có sẵn sẽ chuyển hóa thành K2CO3 và CaSO3 Sự chuyển đổi từ muối carbonate sang muối sulfide rất quan trọng, vì muối carbonate có khả năng tạo mật cao và ảnh hưởng lớn đến màu sắc dịch đường, trong khi muối sulfide có khả năng tạo mật kém nhưng lại giúp giảm độ nhớt của mật.
SO2 có khả năng tẩy màu hiệu quả nhờ vào việc phá vỡ hệ cộng hưởng điện từ của chất màu Ngoài việc tẩy màu, SO2 còn có tác dụng ngăn ngừa sự hình thành của chất màu mới.
Phương pháp sulfide hóa nâng cao khả năng lắng và giảm thời gian lắng, giúp đường non ít nhớt hơn và nhanh sôi, từ đó cải thiện quá trình kết tinh Việc giảm độ nhớt cũng góp phần tăng cường hiệu suất ly tâm trong giai đoạn sau Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là có thể hình thành cặn trong thiết bị gia nhiệt và bốc hơi Mặc dù phương pháp sulfide hóa nóng đã giảm thiểu vấn đề này, nhưng nó vẫn đòi hỏi vốn đầu tư cao hơn.
Xông SO2 lần đầu tiên được sử dụng chủ yếu để làm sạch nước mía thông qua phản ứng giữa SO2, H3PO4 và Ca(OH)2 Quá trình gia vôi tạo ra các chất kết tủa Ca3(PO4)2 và CaSO3, giúp cải thiện chất lượng nước mía.
QUÁ TRÌNH NẤU – TRỢ TINH ĐƯỜNG
Khi cô đặc nước mía, độ nhớt tăng nhanh và khi độ Bx đạt 70 – 80%, tinh thể bắt đầu hình thành, làm thay đổi tính chất của dung dịch từ lỏng sang trạng thái nửa rắn, gọi là 'đường non' Đường non không thể sôi trong ống hẹp và khó khăn trong việc đối lưu giữa các nồi Do đó, cần chuyển đường non sang thiết bị khác có nguyên lý hoạt động tương tự như nồi cô đặc, nhưng với các chi tiết tối ưu hơn cho việc cô đặc chất quánh Thiết bị này được gọi là nồi nấu, phục vụ cho quá trình nâng cao độ Bx của siro, được gọi là 'nấu đường'.
4.1.1 Mục đích Để tách nước từ mật chè (siro) đưa dung dịch đến trạng thái quá bão hòa, từ đó làm xuất hiện những tinh thể đường Sản phẩm của quá trình nấu đường là đường non bao gồm có tinh thể đường và mật cái với nguyên liệu là mật chè.
4.1.2 Nguyên tắc thực hiện Ở bước kết tinh đường, người ta sử dụng cách tách rắn hòa tan trong dung dịch theo một trong hai nguyên lí:
- Thứ nhất: là giữ nguyên nhiệt độ, tăng nồng độ kết tinh, cô đặc đường, gọi là kết tinh nóng nấu đường.
- Thứ hai: là giữ nguyên nồng độ, giảm nhiệt độ gọi là kết tinh lạnh nấu đường.
4.1.3 Quy trình công nghệ nấu đường
Hình 4.1 Quy trình công nghệ nấu đường – ly tâm 3 hệ
Nấu đường được chia thành 3 hệ A, B, C theo quy trình sản xuất Đường A là đường thô, sau đó được tinh luyện thành đường tinh khiết Mật C là sản phẩm cuối cùng, được bơm vào bồn chứa và bán cho các đơn vị khác để sử dụng trong nấu cồn và sản xuất mì chính Quá trình rút nguyên liệu vào nồi và cô đặc tới độ bão hòa tạo ra tinh thể đường, giai đoạn này rất quan trọng vì ảnh hưởng đến kích thước hạt đường thành phẩm Nguyên liệu mật được sử dụng để nuôi hạt đường phát triển, khi đạt kích thước yêu cầu, quá trình ăn nguyên liệu sẽ ngừng lại và thực hiện cô đặc cuối cùng Cuối cùng, khi nồng độ brix đạt yêu cầu, quá trình sẽ đóng hơi và xả đường.
Bảng 4.1 Bảng nguyên liệu vào
Nấu A Mật chè, đường hồ B và mật rữa A với độ tinh khiết (AP) là 78±1.
Nấu B Mật nguyên, mật rữa và sản phẩm của quá trình ly tâm.
Nấu C Nguyên A, sản phẩm của quá trình ly tâm và mật B.
Giống B Mật chè, mật rữa A và bột giống.
Giống C Mật rữa A bao gồm mật nguyên A và bột giống Đường non A là sản phẩm tinh thể sắc cạnh, trắng, sạch với nguyên liệu cao, cho phép nấu hạt đường lớn và yêu cầu tinh thể đồng đều, đạt tiêu chuẩn chất lượng Đường non B là sản phẩm trung gian trong chế độ nấu đường 3 hệ, đóng vai trò cân bằng giữa đường non A và non C; kích thước, số lượng và độ tinh khiết của đường B ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu suất thu hồi đường A Đường non C là sản phẩm cuối cùng trong quy trình nấu đường 3 hệ, cần đảm bảo chất lượng cao nhưng cũng phải tối đa hóa lượng đường từ mật C Do mật C là mật cuối, AP phải thấp và nguyên liệu chủ yếu là mật B, bổ sung thêm mật A2 Độ tinh khiết của non B giảm, gây khó khăn trong quá trình nấu do độ nhớt lớn và tình trạng tuần hoàn kém.
→ Tổng hiệu suất thu hồi đường là 86÷87%.
4.1.4 Thiết bị trong công đoạn nấu đường
Thiết bị nấu chân không có cánh khuấy
Hình 4.2 Thiết bị nấu chân không có cánh khuấy Cấu tạo:
Bài viết mô tả cấu tạo của hệ thống bao gồm buồng đốt, buồng bốc hơi và bộ phận thu hồi đường Buồng đốt có chức năng truyền nhiệt cho nguyên liệu, trong khi buồng bốc hơi thực hiện việc tách hơi thứ ra khỏi nguyên liệu Cuối cùng, chóp thu hồi giúp tách chất lỏng bị hơi thứ mang theo.
Nguyên liệu được đưa qua ống tuần hoàn trung tâm và phân bố vào ống truyền nhiệt đối lưu Khi nồng độ và tinh độ đường đạt yêu cầu, tiến hành đóng chân không và thả xuống trợ tinh.
Hình 4.3 Nồi nấu đường có cánh khuấy
Trợ tinh là giai đoạn tiếp theo trong quá trình kết tinh đường, diễn ra khi hàm lượng tinh thể đã đạt mức nhất định Tại thời điểm này, nồng độ mẫu dịch cao và độ tinh khiết thấp, dẫn đến tình trạng đường non rất nhớt và tốc độ kết tinh chậm Do thiết bị nấu hiện tại chưa hoàn thiện khả năng kết tinh, cần phải chuyển đường non vào thiết bị trợ tinh để hấp thụ lượng đường trong mẫu dịch, từ đó giúp tinh thể lớn lên và hoàn tất quá trình kết tinh.
Giảm nhiệt độ, hỗ trợ sự kết tinh của đường, tăng kích thước hạt đường, tăng hiệu suất thu hồi đường.
Chế độ nấu A, B, C cho phép đường non A, B, C tiếp tục được nấu trong dây chuyền, nhưng thời gian trợ tinh thường ngắn và đôi khi chỉ đóng vai trò như thùng chứa Sau khi nấu xong, dung dịch sẽ được chuyển sang thùng trợ tinh, nơi đường non có kích thước tinh thể lớn, nồng độ cao và độ nhớt lớn, làm giảm sự đối lưu trong nồi Những yếu tố này cản trở sự hấp thụ dịch đường của tinh thể, dẫn đến tốc độ kết tinh chậm và ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm Do đó, giai đoạn trợ tinh A cần tạo điều kiện cho tinh thể đường hấp thụ và tiếp xúc với các phân tử đường trong dung dịch, nhằm thu hồi lượng saccharose còn lại, hạ nhiệt độ mẫu dung dịch, giảm tổn thất đường và đảm bảo chất lượng đường thành phẩm.
Thời gian trợ tinh phụ thuộc vào độ AP; độ AP cao dẫn đến thời gian trợ tinh ngắn hơn Đối với đường C, thời gian trợ tinh là rất quan trọng do mật cuối có độ nhớt cao và đường khử nhiều, khiến độ AP thấp và không thể hồi dung nấu lại Do đó, việc trợ tinh là cần thiết để tận dụng tối đa lượng đường còn lại, nâng cao hiệu suất thu hồi và giảm tổn thất.
Hệ thống cánh khuấy được đặt nghiêng bên trong hình trụ nằm ngang giúp tăng tốc quá trình trợ tinh, ngăn ngừa hiện tượng đường kết tinh trên bề mặt thùng.
Thiết bị hình trụ thẳng đứng này được trang bị trục khuấy với các cánh khuấy xen kẽ, cùng với hệ thống ống dẫn nước lạnh để làm nguội đường non và ống dẫn nước nóng để hâm nóng đường non li tâm, nhằm mục đích giảm độ nhớt của hỗn hợp.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống bắt đầu bằng việc đóng nắp đáy tất cả các van, sau đó khởi động động cơ để cánh khuấy quay trong vài phút mà không tải Tiếp theo, mở bơm đường non C để bơm vào thung và mở van nước nóng lạnh nhằm tạo dòng đối lưu Khi đường non dâng lên tới mặt thoáng ống chảy tràn, tiến hành tháo bộ phận ly tâm để hoạt động Cuối cùng, tùy thuộc vào công suất ly tâm, điều chỉnh van bơm nguyên liệu vào cho cân đối.
LY TÂM – SẤY – THÀNH PHẨM
5.1.1 Mục đích Đường non sau khi trợ tinh vẫn là một hỗn hợp tinh thể và mật đường Để thu hồi được các tinh thể đường thuần khiết, ta phải sử dụng máy ly tâm để tách riêng mật và tinh thể Vậy ly tâm là giai đoạn tách tinh thể ra khỏi mật bằng lực ly tâm trong các thùng quay với tốc độ cao, sau khi ly tâm nhận được đường và mật.
Quá trình công nghệ ly tâm do hệ nấu đường khác nhau mà khác nhau Thường dùng chế độ nấu dường 3 hệ: A, B, C.
Sau khi trợ tinh, đường non chảy trược tiếp vào máng phân phối, cho vào máy ly tâm và tiến hành phân ly.
Hình 5.1 Đường non ở cấp liệu máng cho vào máy ly tâm
5.1.2 Phân ly đường non Đường non A: Mật đường thoát ra đầu tiên sau khi ly tâm gọi là mật nguyên ( mật A1) Sau đó dùng nước và hơi rửa tinh thể được mật rửa (A2) và đưa về để nấu non B và nấu non C (một phần mật A2 đưa về nấu đường non A) Tinh thể đường sau ly tâm đưa sấy, phân loại, đóng bao và bảo quản. Đường non B: Sau ly tâm được đường B và mật nguyên B, dùng nước rửa được mật rửa B.
Mật nguyên B được sử dụng để nấu đường non C, trong khi tinh thể đường B là nguyên liệu để sản xuất đường hồ B, tương tự như quá trình nấu đường non A Đường non C, sau quá trình ly tâm, tạo ra mật C hay còn gọi là mật cuối (mật rỉ), thường được dùng làm nguyên liệu cho nấu rượu hoặc các sản phẩm phụ khác Đường C sau đó được hồi lưu và xử lý bằng SO2 lần hai để trở thành nguyên liệu cho nấu đường non A.
5.1.3 Các loại thiết bị ly tâm
Hình 5.2 Máy ly tâm gián đoạn Quy trình hoạt động
Khởi động máy với tốc độ 110 vòng/phút trong 10 giây, sau đó tăng lên 220 – 300 vòng/phút để bắt đầu cho đường vào máy Khi đường được phân phối đều xung quanh thùng quay, hãy dừng lại.
Ly tâm phân mật là quá trình tách mật ra khỏi đường bằng cách sử dụng lực ly tâm Sau khi ngừng nạp nguyên liệu, máy được mở chạy hết tốc độ, giúp mật được tách ra và thoát qua lưới, tạo ra mật nguyên (mật nâu).
Rửa đường (rửa nước và hơi):
Giai đoạn rửa nước: sau khi nhìn ở kiếng thấy mật chảy ra rất ít thì dùng nước nóng khoảng
70 – 80°C rửa lớp mật còn lại trên tinh thể đường, lượng nước dùng khoảng 1.2 – 2% so với lượng đường non Mật thu được là mật trắng (mật rửa)
Giai đoạn rửa hơi là bước quan trọng sau khi rửa nước, nhằm đẩy lớp nước còn lại trong đường, giúp đường khô hơn Hơi nước không chỉ làm khô mà còn tỏa nhiệt, khiến nước ngưng tụ và rửa sạch đường một lần nữa Áp lực hơi cần thiết khoảng 3 – 4 kg/cm² để đạt hiệu quả tối ưu trong quá trình này.
2 – 3% so với lượng đường non.
Xả đường: Sau khi hơi rửa xong thì cho ngừng máy và mở cửa đáy xả đường xuống sàng rung và sàng sấy.
Nguyên tắc vận hành cơ bản
Trước khi khởi động máy, cần kiểm tra dầu bôi trơn và lưới rửa đã sạch hay chưa, đồng thời kiểm tra xem có vật lạ nào trong máy không Tiếp theo, mở van nén khí và nhả hết phanh hãm Khởi động máy không tải để đạt tốc độ lớn nhất, kiểm tra sự rung lắc hoặc tiếng động lạ Sau khi hoàn tất, dừng máy và kiểm tra hệ thống phân mật A1 (mật nguyên) và mật A2 (mật rửa).
Khởi động quạt hút khí và nhả phanh hãm, sau đó khởi động mô tơ với tốc độ 200 vòng/phút Mở cửa cho đường non xuống, thực hiện liên tục mà không ngắt quãng Khi tốc độ tăng lên 1000 vòng/phút, quan sát quá trình tách mật nguyên gần hoàn tất, sau đó mở van để rửa nước, tiến hành xông hơi và chuyển sang mật A2 Sau khi xông hơi xong, đóng van hơi, giảm tốc độ và dừng động cơ Cuối cùng, ấn nút phanh hãm để dừng máy, nâng nắp đậu lên để xuống đường, và sau khi hoàn tất, đậy nắp lại và chuyển máng phân mật sang mật A1.
Ngừng máy: Vệ sinh sạch sẽ đuờng trong máy Đóng van nén khí, tắt quạt hút khí, tắt điện.
Hình 5.3 Máy ly tâm liên tụcNguyên tắc vận hành
Trước khi bắt đầu, cần kiểm tra xem lỗ lưới có thông suốt và sạch sẽ không, đồng thời đảm bảo rằng đường non không bám trên lưới Ngoài ra, cần kiểm tra máy có vật lạ hay không, dầu mỡ bôi trơn trong ổ trục đã đầy đủ chưa, và béc phun nước rửa lưới có bị nghẹt hay không.
Để vận hành, trước tiên đóng Aptomat trong tủ điều khiển và nhấn nút ON trên bàn thao tác để khởi động máy bơm dầu Tiếp theo, mở van nước nóng để rửa lưới sàng, đảm bảo không có đường tích tụ Cuối cùng, mở van hơi nước để gia nhiệt ống trung tâm, cho phép nguyên liệu vào lưới sàng khoảng 2.
Trong quá trình vận hành máy, cần đợi khoảng 3 phút để đường non chuyển động dễ dàng và kiểm tra hệ thống máy xem có hoạt động bình thường hay không Khi máy đã đạt đến vận tốc làm việc ổn định, bắt đầu cho nguyên liệu vào từ từ và tăng dần đều để đạt công suất tối ưu Đồng thời, điều chỉnh lượng nước rửa phù hợp với tinh độ đường non, đảm bảo sự cân bằng giữa nước và hơi để đạt hiệu quả cao nhất.
Hỗn hợp đường vào chịu lực ly tâm sẽ bị văng ra ngoài qua tấm lưới bao quanh thiết bị, trong khi đường có kích thước nhỏ hơn lỗ lưới sẽ được giữ lại bên trong và mật rỉ sẽ được thu hồi Cần định kỳ kiểm tra rung động trên vỏ máy; nếu phát hiện rung động lớn, hãy dừng máy để kiểm tra và khắc phục Ngoài ra, cần thường xuyên lắng nghe âm thanh lạ từ máy và động cơ, cũng như quan sát dòng điện định mức của động cơ; nếu vượt quá mức cho phép, báo cáo kíp trưởng để xử lý kịp thời.
Dừng máy và ngưng cho nguyên liệu vào, sau đó xông hơi rửa bằng nước nóng trên bề mặt lưới và trong thân máy để loại bỏ hoàn toàn đường tích tụ Việc này rất quan trọng, vì nếu còn đường bám trên bộ phận làm việc, nó sẽ ảnh hưởng xấu đến hiệu suất của lần làm việc tiếp theo Cuối cùng, nhấn OFF trên bàn điều khiển.
5.2 Sấy Đường sau khi ly tâm nhờ băng tải chuyển đến máy sấy tầng sôi Đường được vận chuyển bằng hệ thống băng tải sang khu vực sàng để phân loại rồi đến các phểu chứa đường.
5.2.1 Mục đích Đường sau khi ly tâm cần phải sấy khô để tách ẩm và làm nguội đường mới có thể đóng bao và bảo quản nếu không sẽ dẫn đến đường bị ướt , đóng cục, không bảo quản được lâu.
5.2.2 Các thiết bị trong giai đoạn sấy
Hình 5.4 Thiết bị sấy tầng sôi Nguyên lí hoạt động
