Báo cáo thực tập nhà máy Đường an khê

Bởi vậy cần san bằng và băm nhỏ mía để mía dễ được kéo vào máy, mật độ mía trên băng đồng đều để máy ép làm việc ổn định và luôn đầy tải.Nhờ quá trình đó mà tăng hiệu suất ép , tăng chất

Phụ lục

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU NHÀ MÁY ĐƯỜNG AN KHÊ 3

1.1 Giới thiệu tổng quát 3

1.2 Sơ đồ bố trí nhân sự 4

1.3 Một số định nghĩa, thuật ngữ 4

CHƯƠNG 2: TỔNG QUÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ - THUYẾT MINH 7

A QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 7

B THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT 9

2.1 Khu ép (Xử lý mía và trích ly) 9

3 Công đoạn hóa chế 19

3.1 Sơ đồ quy trình 19

3.2 Mục đích 19

3.3 Quy trình hoạt động của công đoạn hóa chế 21

4 Nấu đường 33

4.1 Quy trình công nghệ 33

4.2 Cơ sở lý thuyết 33

4.3 Quy trình nấu đường 34

5 Trợ tinh 38

5.1 Mục đích 38

5.2 Thao tác 38

5.3 Phân loại 38

5.4 Thùng trợ tinh đứng 39

5.5 Sự cố và cách xử lý 40

6 Ly tâm 40

6.1 Mục đích 40

6.2 Quy trình công nghệ 41

6.3 Thông số kỹ thuật 41

6.4 Ly tâm A (ly tâm gián đoạn) 42

6.5 Ly tâm B, C (ly tâm liên tục) 44

7 Sàng rung, sàng phân loại 46

8 Sấy 46

8.1 Chuẩn bị 47

8.2 Vận hành 48

9 Thành phẩm 50

CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN 53

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng, khoa Hoá và Công Nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho tôi được về thực tập tại nhà máy đương An Khê Nhà trường và khoa đã tạo điều kiện cho em cũng như các sinh viên khác có điều kiện tiếp cận thực tế, để từ đó các sinh viên có thể vận dụng được kiến thức đã học vào thực tiễn Bên cạnh đó trong quá trìnhkiến tập tại công ty em cũng được đọc thêm các tài liệu và hiểu hơn về ngành học của mình

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến ban lãnh đạo, phòng kỹ thuật, các chú bảo

vệ, các kĩ sư và cán bộ nhân viên nhà máy đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực tập Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Nguyễn Thanh Bình và Thầy Phan Thanh Sơn đã hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành bài báo cáo này

Do trình độ có hạn và thời gian tìm hiểu còn hạn chế nên báo cáo không tránh khỏi những sai sót Do đó, em rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô, các bạn sinh viên và những người quan tâm tới báo cáo này

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU NHÀ MÁY ĐƯỜNG AN KHÊ

1.1 Giới thiệu tổng quát

Nhà máy Đường An Khê là đơn vị trực thuộc Công ty CP Đường Quảng Ngãi được thành lập ngày 22/10/2000 với công suất thiết kế 2.000 tấn mía/ngày đến nay công suất nhà máy đã được mở rộng, nâng lên 10.000 tấn mía/ngày Và sẽ được rộng lên 18.000 tấn mía cây/ngày theo chỉ thị Ủy ban Nhân dân tỉnh Gia Lai vừa có Thông báo

số 34/TB-UBND trong giai đoạn 2014-2015

Phát huy những thành quả đã đạt được, Nhà máy đường An Khê định hướng phát triểnsản phẩm đường RS An khê trở thành một thương hiệu mạnh, sản phẩm được người tiêu dùng trong nước và khu vực ưa chuộng Từng bước xây dựng Nhà máy có quy

mô lớn tại Việt Nam Phấn đấu trở thành một trong những Trung tâm mía đường của

cả nước trong tương lai không xa

Hình 1 Nhà máy đường An Khê

Lịch sử hình thành:

Do chế biến thủ công bị lãng phí lớn, từ 18 – 20kg mía cây mới sản xuất được 1kg đường kết tinh (RS) trong khi đó nếu sản xuất theo phương pháp công nghiệp chỉ cần 11 – 12kg mía cây sẽ sản xuất được 1kg đường RS Ngoài ra, chế biến thủ công còn bị tiêu tốn chi phí năng lượng sản xuất lớn, giá thành cao, chất lượng chế biến theo phương pháp thủ công không đảm bảo vệ sinh để phục vụ cho tiêu dùng vàsức khỏe của nhân dân Do giá thành cao nên sức mua của người tiêu dùng giảm đáng kể Cùng với chủ trương phát triển kinh tế khu vực đông Gia Lai xuất phát từ thực trạng trên, nhà máy đường An Khê được xây dựng trong chương trình phát triểnmía đường Quốc gia

Được sự phối hợp giữa UBND tỉnh Gia Lai và Công ty Cổ phần đường Quãng Ngãi sau khi mua lại nhà máy đường Quãng Bình với mức giá 69 tỉ 55 triệu đồng và được lắp đặc tại xã Thành An, thị xã An Khê, tỉnh Gia Lai.

1.2 Sơ đồ bố trí nhân sự

1.3 Một số định nghĩa, thuật ngữ

Nguyên liệu mía: là lượng mía đưa xuống băng tải mía bao gồm cây mía và tạp chất

Tạp chất: là bao gồm lá mía và các tạp chất khác dính trên mía

Xơ của mía: là chất khô không hòa tan trong mía nằm trong tổ chức của cây mía được tính theo % so với cây mía (12 – 13% so với mía)

Nồng độ chất khô (chất rắn hòa tan): là thành phần chất hòa tan trong dung dịch đường được tính theo % (oBx)

Chữ đường (CCS): là số đơn vị đường mà về mặt lý thuyết một nhà máy sản xuất đường có thể nhận được từ 100 đơn vị mía

CCS = pol mía –1/2*chất không đường

Ap: thể hiện độ tinh khiết (độ thuần) của dung dịch đường là tỉ lệ giữa hàm lượng đường và chất khô hòa tan Được biểu diễn bằng phần trăm saccharose (hay Pol) trên toàn phần chất rắn hoà tan trong dung dịch đường.

Đường khử (Rs): tổng lượng các chất khử tính theo glucose

Đường chuyển hóa: là hỗn hợp đường nhận được sau khi chuyển hóa saccharose

Độ màu: nói lên màu sắc của dung dịch đường theo Icumsa (oIU) Độ màu đạt chuẩn ≤ 160o

IU đường đạt tiêu chuẩn theo ISSI

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 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 hiệu suất thu hồi đường trong cây mía sau khi đi qua dàn ép là tỉ

số giữa trọng lượng trong nước mía hỗn hợp và trọng lượng đường trong mía tính theo

%

Mật chè (sirô): là dung dịch nhận được sau khi bốc hơi thường có nồng độ chất khô là 60 – 65oBx

Mật chè thô (sirô nguyên): nhận được sau khi bốc hơi (chưa xử lý)

Mật chè tinh (sirô sulfit): sau khi xử lý bằng SO2 hoặc lắng nổi

Đường non: là hỗn hợp gồm có tinh thể đường và mật sau khi nấu đến cỡ hạt tinh thể và nồng độ nhất định rồi nhả xuống trợ tinh

Mật A1 (mật nguyên): là mật nhận được sau khi ly tâm đường non A không qua

xử lý

Mật A2 (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 (mật cuối): là mật nhận được sau khi ly tâm đường non cuối cùng, mật rỉ làphế liệu của nhà máy đường nhưng là nguyên liệu của nhà máy khác (làm bột ngọt, sản xuất cồn)

Hồ B (magma B): là một hỗn hợp nhận được khi trộn đường B với mật chè hoặcnước nóng thường dùng làm nguyên liệu gốc nấu non A trong chế độ nấu 3 hệ A,

Chất không đường: là chất rắn hòa tan trừ đi saccharose

Mật: là chất lỏng được tách ra từ đường non bằng máy ly tâm

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

CHƯƠNG 2: TỔNG QUÁT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ - THUYẾT MINH

A QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

B THUYẾT MINH NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT

2.1 Khu ép (Xử lý mía và trích ly)

Mục đích: Lấy hết nước mía đến mức tối đa cho phép trong cây mía Đây là sơ chế, xử

lý toàn bộ nguyên liệu mía cây thành dung dịch nước mía trong dây chuyền sản xuất

đường của nhà máy

Vai trò: Đóng góp vào việc nâng cao tổng thu hồi lượng nước đường trong cây mía

nâng cao hiệu suất ép, hoàn thành chỉ tiêu khối lượng ép để đạt được năng suất ép, cânbằng dây chuyền sản xuất

BăngtảiT1

Băn

g tảicaosu

2.1.2 Quy trình hoạt động của công đoạn ép

Khu ép gồm có hai nhà máy có thiết bị hoạt động song song, với trang thiết bị là như nhau tuy nhiên hai nhà máy hoạt động với hai công suất khác nhau là 8000W và 10000W

a) Nhập nguyên liệu và xử lý

Mục đích xử lý: Mục đích của quá trình là xử lý sơ trước khi ép tách Sau khi mía

xuống băng tải thường không đồng đều, mía cỏ vỏ cứng , sức đề kháng lớn , ngòi vỏ

có nhiều phấn trơn khó ép Bởi vậy cần san bằng và băm nhỏ mía để mía dễ được kéo vào máy, mật độ mía trên băng đồng đều để máy ép làm việc ổn định và luôn đầy tải.Nhờ quá trình đó mà tăng hiệu suất ép , tăng chất lượng mía, tăng hiệu suất sản xuất và giảm chi phí vận hành

Để làm tốt công việc chế biến đường, nguyên liệu mía cần có chất lượng tốt để nhà máy đường trong phạm vi lương xử lý thích hợp làm giảm thấp giá thành , tiêu hao ít , thu hồi cao, có được nhiều đường đạt chất lượng tốt và có hiệu quả kinh tế cao.Theo như kế hoạch , vùng nguyên liệu của nhà máy khoảng 25.000 ha, với năng suất bình quân dự kiến 65 tấn/ha sẽ cung cấp sản lượng mía nguyên liệu khoảng 1,6 triệu tấn Ở đầu vụ năm 2022-2023 giá mua mía là 1.050.000 đồng/tấn với giống mía thuần CCS 10 tại ruộng Vùng nguyên liệu chủ yếu là phía đông Gia Lai

 Chữ đường: 8.6%

 Thành phần đường trong mía: 10%

Hiện nay nhà máy đường An Khê đang sử dụng các giống mía K88-92; K88-65

92, K88-65 tại An Khê của Công ty cổ phần Đường Bình Định năng suất đạt 80-120 tấn/ha, hàm lượng đường 10-12%.

Mía được cẩu từ xe đến cân và đưa đến bàn lùa tiếp mía Bốn xe mía ở bốn hướngđược đặt vào bàn lật , bàn lật sẽ nâng xe mía lên rồi đổ mía vào băng tải vận chuyển mía Băng tải vận chuyển mía đến dao chặt sơ bộ làm cho mía rạp xuống tạo đều kiện

dễ dàng cho dao chặt 1, rồi đến dao chặt 2 Khe hở giữa đe và dao được điều chỉnh tùytheo công suất, khe hở được quy định theo tiêu chuẩn nhất định Bề dầy lớp mía trên băng tải đưa mía đến dao chặt 2 dày từ 0.6 đến 0.8 m Sau khi qua dao chặt 2, mía được xé nhỏ hơn và làm vỡ các tế bào mía để thuận lợi cho việc trích ly nước mía Sau

đó qua thiết bị khỏa bằng xuống băng tải cao su có thiết bị nam châm điện để loại bỏ sắt có trong mía Sau đó mía được đưa vào hệ thống ép mía

Hình 3 Xe mía ở vị trí bàn lật

b) Cân

Mục đích: Xác định khối lượng mía khi được đưa vào nhà máy và xác định các khối

lượng vật tư khác sau khi ra vào nhà máy

Cấu tạo: Bằng thép dầm I 500 và I 300 và thép tấm được kết cấu bằng một mối hàn và

bulong Tạo thành một khung bền vững, chịu tải lớn, độ chịu tải từ 60 tấn trở lại, bên dưới có 4 dốc xeo điện tử để báo trọng lượng

Nguyên tắc: Khi có vật chịu tải vào dốc xeo đi xuống và báo về hệ thống điện tử, thể

hiện vật mang tải bao nhiêu kg

c) Cần cẩu

Mục đích: dùng để bốc dở mía từ trên xe xuống sân mía và đưa mía từ sân lên bàn lùa

để cung cấp cho dây chuyền ép một cách đều đặn là liên tục

d) Bàn lật

Mục đích: thiết bị giúp di chuyển mía từ xe tải đến băng tải vận chuyển mía.

Bàn lật thường được chế tạo từ thép và có thể được điều khiển bằng máy Thiết bị này thường có hình chữ nhật, với một bề để đổ mía và một về nâng đầu xe để mía rơi vào băng tải phía dưới Ở dưới bàn lạt thường có hệ thống piston thủy lực giúp nâng đầu

xe Sau đó bàn lật được đưa về vị trí ban đầu để bắt đầu quá trình nâng tiếp theo.Bàn lật nâng mía giúp giảm thời gian và công sức của công nhân trong quá trình di chuyển và xử lí mía

- Đưa mía tới dao khỏa bằng để khỏa bằng mía và đẩy mía xuống băng tải mía

- Phân phối mía lên xuống băng tải T1 một cách đều đặn để phù hợp với kích thước băng tải Cấu tạo gồm 2 phần:

Bàn tiếp mía: có một băng tải xích gồm nhiều tấm thép ghép lại với nhau, có bộ phận nối với động cơ truyền động

Bàn lùa: là loại băng tải xích dạng máng xả như là một máng kim loại Trong lòng

f) Khỏa bằng

Mục đích: dùng để làm cho bề mặt lớp mía đi trên thiết bị băng tải đều đặng, tạo thuận

lợi cho do băm làm việc được tốt, từ đó nâng được năng suất ép và hiệu suất ép của máy

g) Băng tải

Mục đích: vận chuyển mía đến khu vực ép Mía sau khi xé tơi thì được các băng tải

vận chuyển đến khu vực ép Dưới các băng chuyền có các vòi xịt hơi nóng mạnh đẩy các bụi bận mắc kẹt vào rãnh để không gây cản trở trong quá trình vận chuyển

h) Dao băm sơ bộ

 Dao băm II: Có chiều quay ngược với chiều hướng mía vào Dao băm II

có 54 lưỡi được lắp đối xứng và cân bằng trọng lượng, các lưỡi dao của hai đĩa kế tiếp nhau nằm vuông góc với nhau Dao băm II có 36 đĩa

Nguyên tắc :  Dao quay ngược chiều với băng tải mía, cuốn mía vào và băm mía ra.

i) Nam châm điện

Mục đích : dùng để loại bỏ các tạp chất là kim loại, không ảnh hưởng đến chất lượng

sản phẩm

Hình 7 Máy hút kim loại

j) Máy đập tơi kiểu búa

Mục đích : nhằm xé tơi mía thành dạng sợi

Cấu tạo : Máy đập tơi kiểu búa là một dạng máy bằng các búa xoay, l gồm 8 hàng, các

hàng so le nhau, có 172 lưỡi búa lắp thành hàng song song , xung quanh trục quaybằng thép, đặt trong vỏ máy hình trụ, mặt cắt ngang hình máng Bên sườn của vỏ cógắn nhiều miếng sắt dọc theo thân máy và được coi là các tấm kê Đầu búa được điềuchỉnh rất thận trọng Mía được đưa vào cửa trên và ra cửa dưới

Hình 8 cấu tạo búa đập

1.Thân vỏ máy   2.Búa đập   3. Trục đĩa quay   4. Đe búa

Nguyên tắc: Mía được đè ép xuống trước bằng trống nạp Búa đập quay ngược chiều

với trống nạp giúp cuốn mía vào và nhờ sự ma sát với đe búa mà mía được đánh tơi ra

dễ dàng

k) Máy ép

Mục đích : trích ly tối đa lượng nước mía có trong mía bằng phương pháp thẩm thấu Cấu tạo: Hệ thống ép gồm có 5 máy, có 3 máy ép dập và 2 máy ép kiệt.

Hình 9 Cấu tạo máy ép

Mía sau khi được đánh tơi nhờ băng tải đưa đến bộ phận hút sắt tránh để khôngcho sắt vào hư hỏng trục ép Mía được đi qua hai lần ép trong mỗi bộ máy ép (trụcđỉnh & trục trước, trục đỉnh & trục sau)

Trục ép gồm lõi trục bằng thép, 1 đầu gắn bánh răng tam tinh để chuyển động,lồng chặt trong áo trục bằng gang đặc biệt Trục ép nối với động cơ điện và hộp giảm

tốc sơ cấp và thứ cấp Động cơ quay với tốc độ nhanh 730 vòng/phút nhưng nhờ bộgiảm tốc mà trục ép quay với tốc độ rất chậm để ép mía (trung bình 5 vòng/phút).Mía theo băng tải tới máy ép 1 được trục cưỡng bức (trục nạp liệu) của máy ép 1đưa vào khe ăn khớp giữa trục đỉnh và trục trước, nhờ sự ăn khớp giữa các răng và của

2 trục mà mía được ép rất tốt Sau đó mía được ép một lần nữa bởi trục đỉnh và trụcsau của máy ép và tiếp tục nhờ băng tải mà qua máy ép 2, 3, 4, 5 Các máy ép sau họatđộng cũng như máy ép 1

Ở giữa trục trước và trục sau có lược đáy có tác dụng dẫn bã mía từ trục trước quatrục sau Ngoài ra còn có dao xỉa bã phía dưới các lưỡi dao giúp cho quá trình ép xảy

ra dễ dàng và có hiệu quả cao hơn

Áp lực trục đỉnh: trong quá trình ép mía, mía đi vào trục ép lúc dày lúc mỏng Do

đó, máy làm việc không ổn định dễ xảy ra sự cố Vì vậy, ở các trục đỉnh của máy épnhà máy thiết kế hệ thống tạo áp lực trục đỉnh để duy trì áp lực cố định không phụthuộc thể tích mía đi qua máy ép Trong quá trình ép mía, hiệu suất ép đạt hiệu quảkhi áp lực trục đỉnh ở các máy đạt:

+ Số lượng máy ép: 5 máy

+ Công suất động cơ: 220Kw

+ Tốc độ vòng quay của 5 máy: 730 vòng/phút sau khi qua thiết bị giảm tốccòn 5 vòng/phút

+ Đường kính trục đỉnh, trục trước và trục sau: Ø 750 x 1400mm

Nguyên   tắc   thẩm   thấu : Sử dụng nước mía loãng từ máy ép sau, phun tưới lên bã của 

máy ép trước (ở đây nước mía máy 4 tưới lên bã máy 2, nước mía máy 3 tưới lên bã m

áy 1) còn bã ra khỏi máy ép 4 được tưới bằng nước nóng. 

Lượng nước để tưới khoảng 25-30% so với nước mía

2.1.3 Sự cố có thể xảy ra

a) Lược đáy bị kẹt bã, lược mặt và đỉnh

Nguyên nhân: Các răng, lược tiếp xúc với che ép không được tốt, lắp cao quá hoặc thấp quá, lược mòn

Xử lý: Cho lược lại về sau dùng móc sắt xỉa bã bị kẹt xong lắp vào lần nếu không được phải mở máy lên kiểm tra và sửa chữa lại nếu không được phải thay lược mới

b) Cutxine nóng và có tiếng kêu

Nguyên nhân: lắp ráp không tốt được cạo ra không đều hoặc lắp ráp đầu cao đầu thấp, nghẹt đường dầu bôi trơn, do thiếu nước làm mát

Xử lý: tùy theo điều kiện khác nhau mà ta có cách xử lý khác nhau, nếu trong quá trình xử lý mà không khắc phục được thì ta thay mới

Nguyên nhân: Khi lược đáy quá mòn, khi ép bã ra không đều và khó khăn

Xử lý: Ngừng ép rồi đẩy bã điều chỉnh thông số hộp bã, có thể xử lý trong quá trình vận hành bằng cách giảm công suất ép đến mức thấp/

e) Bã mía nghẹn ở miệng vào máy ép

Nguyên nhân: Lắp ráp máy ép không đúng kĩ thuật

 Lược đáy bị mòn dẫn đến nhét bã

Xử lý:

thấu điều chỉnh các hệ thống đánh tơi mía

rồi chạy lại bình thường, hoặc khi mái vào nhiều ta phải điều chỉnh tốc độ băng tải B1 và B6 cho thích hợp

mắc bã trong che làm nghẹn che, do đó phải điều chỉnh dao sát vào che, hoặc thay dao mới

2.1.4 Kết luận

Sau khi ép nước mía ở thùng 1 sẽ được đưa về khu hóa chế để làm sạch nước mía.Còn nước mía ở ép ở máy ép 3 sẽ chảy về máy ép 1 , 4 chảy về 2 , 5 chảy về 3 có nhiệm vụ là thẩm thấy xác mía giúp tăng hiệu xuất ép cũng như văt kiệt lượng đường

có trong mía

2.2 Công đoạn hóa chế

2.2.1 Sơ đồ quy trình

2.2.2 Mục đích

Nước mía hỗn hợp sau khi ép có thành phần tương đối phức tạp Thành phần này thay đổi tùy thuộc vào giống mía, thổ nhưỡng, khí hậu, điều kiện canh tác, phương pháp và điều kiện lấy nước mía của nhà máy Do nước mía hỗn hợp có chứa nhiều chất không đường khác nhau, mà đa số những chất này gây ảnh hưởng không tốt cho quá trình sản xuất

- Vì vậy, mục đích chủ yếu của việc làm sạch nước mía là:

 Loại tối đa các chất không đường ra khỏi hỗn hợp, đặc biệt là các chất

có hoạt tính bề mặt và các chất keo

 Trung hoà nước mía hỗn hợp

 Loại những chất rắn lơ lửng trong nước mía

Bảng 1 Thành phần chủ yếu của nước mía hỗn hợp

Thành phần Hàm lượng (%)

Chất không đường hữu cơ 0,5-1,0

- Ở nhà máy đường An Khê, Gia Lai sử dụng phương pháp sunfit hóa để làm sạch

nước mía

- Tác dụng của SO2 đối với nước mía:

 Trung hòa lượng vôi dư trong nước mía:

Khi cho SO2 vào nước mía, xảy ra phản ứng sau:

CaSO3 là chất kết tủa có khả năng hấp thụ các chất không đường, chất màu, chất keo có trong dung dịch

Làm giảm pH hạn chế sự phân hủy đường khử trong môi trường kiềm khi gia nhiệt

Ngưng kết một số chất keo

 Hòa tan muối canxi sunfit kết tủa:

SO2 dư sẽ làm cho canxi sunfit kết tủa biến thành canxi bisunfit hòa tan:

CaSO3 + SO2 + H2O  Ca(HSO3)2

Tương tự, Kalisunfit biến thành Kali bisunfit:

K2SO3 + SO2 + H2O  2KHSO3

Tác dụng:

Giảm hiệu quả làm sạch do muối CaSO3 kết tủa bị giảm

Trong quá trình cô đặc, canxi bisunfit sẽ kết tủa gây đóng cặn trên thành thiết bị

cô đặc

Làm giảm hiệu quả truyền nhiệt trong quá trình cô đặc, thời gian cô đặc kéo dài

Thời gian kéo dài làm xảy ra quá trình chuyển hóa đường saccharose và phân hủy đường khử làm giảm chất lượng đường, cũng như xảy ra các phản ứng Caramen hóa, Melanoidin làm giảm chất lượng cảm quan của đường.

 Giảm độ nhớt của mật chè:

Nước mía sau khi trung hòa, một phần chất keo bị loại, làm giảm độ nhớt của mật chè, có lợi cho thao tác nấu đường và kết tinh, đồng thời hạn chế sự phát triển của

vi sinh vật

 Biến muối cacbonat thành muối sunfit:

Trong nước mía có hàm lượng K, Ca nhất định Khi thông SO2, thì tạo thành CaSO3, K2SO3

Tác dụng: muối sunfit có khả năng tạo mật kém hơn muối cacbonat nhưng lại có khả năng làm giảm độ nhớt của mật

 Tẩy màu dung dịch đường:

SO2 có khả năng tẩy màu của nước mía hoặc mật chè thành chất không màu sắc hoặc nhạt hơn Hơn nữa còn ngăn ngừa sự sinh chất màu, ngăn ngừa ảnh hưởng khôngtốt của oxi không khí, ngăn ngừa được sản phẩm có màu của sự phân hủy đường và kìm hãm khả năng oxi hóa và tác dụng xúc tác của ion kim loại

2.2.3 Quy trình hoạt động của công đoạn hóa chế

a) Gia nhiệt sơ bộ

Dùng thiết bị gia nhiệt dạng màng (Alfa laval)

Alfa laval

Nhiệt độ nước mía sau gia nhiệt sơ bộ: 40 ÷ 50 oC

Hàm lượng P2O5 yêu cầu có trong nước mía hỗn hợp là 250-300 ppm P2O5 là chất

có sẵn trong nước mía có tác dụng rất tốt trong quá trình làm sạch Vì vậy nếu hàm lượng P2O5 trong nước mía chưa đạt yêu cầu thì ta phải bổ sung vào nước mía với hàmlượng thích hợp để đạtnồng độ H3PO4 là 10% dung dịch pha và cho vào nước mía hỗnhợp với lưu lượng 0,3 lít/phút, lượng H3PO4 sử dụng là 2,7 kg/tấn sản phẩm

Mục đích: hạ nhiệt độ nước ngưng để đưa trở lại khu ép.

Cấu tạo thiết bị:

Hình 12 Cấu tạo thiết bị gia nhiệt Alfa laval Nguyên tắc hoạt động: Nước ngưng được đưa vào thiết bị đang có nhiệt độ cao truyền

nhiệt cho nước mía hỗn hợp có nhiệt độ thấp hơn, nước ngưng và nước mía vào và ra thiết bị theo 2 còn đường khác nhau ngược chiều nên sẽ không bị trộn lẫn Sau quá trình trao đổi nhiệt, nước mía sẽ được chuyển qua gia nhiệt I, còn nước ngưng sẽ đưa trở lại khu ép

keo ưa nước và tạo điều kiện thuận lợi cho keo dễ dàng ngưng tụ, làm giảm độ nhớt khi tăng nhiệt độ, giảm bớt sự tạo bọt, hạn chế hoạt động của vi sinh vật và giúp cho quá trình hấp thụ SO2 ở giai đoạn xông SO2 được tốt hơn

 Thúc đẩy và tăng tốc các phản ứng tạo kết tủa xảy ra nhanh chóng làm đông tụ các chất keo

đường

1- nắp 2- vi ống 3- ống truyền nhiệt

4,10- cửa thông với không gian giữa các ống

Hình 14 Thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm

 Có thân hình trụ, bên trong có lắp các ống truyền nhiệt Phía trên và phíadưới thiết bị có lắp hai mặt sàn song song nhau, trên mặt sàn có các lỗ để gắn các ống truyền nhiệt

 Nước mía đi vào và đi ra bằng một van ở phần trên của thân thiết bị, vanhai chiều có van để đóng mở đường đi của dung dịch khi cần cô lập nồi Đườngống chè vào và ra đều nằm ở đỉnh thiết bị, ở nắp trên và dưới có cá tấm ngăn phân chia ống truyền nhiệt thành 16 chùm ống

 Mặt sàn dưới được chia làm 8 ngăn đều nhau, mỗi ngăn 2 chùm ống, mặt sàn trên chia thành 9 ngăn: 4 ngăn ở giữa và 5 ngăn ở ngoài Thiết bị có

256 ống truyền nhiệt Nắp trên và nắp dưới được nấu với cần thăng bằng trọng lực lúc đóng mở nắp Nắp trên và nắp dưới là mặt tròn kín được nối với thân bằng những bulong Để làm kín người ta lắp những tấp ron aminant, chịu được nhiệt độ cao

 Nước mía sẽ đi vào tuần hoàn lên xuống 16 lần mới ra khỏi thiết bị Sự phân chia này sẽ làm tăng sự đối lưu của nước mía trong các cột gia nhiệt, giúp cho gia nhiệt đạt được nhiệt độ cần thiết

 Thân thiết bị có lắp đồng hồ nhiệt độ, áp lực để dễ dàng khống chế khi thao tác Ngoài ra, còn lắp ống thoát khí không ngưng vì trong hơi nước có nhiều khí không ngưng tụ như NH3, CO, N2… và được đưa đến hệ thống tạo chân không

 Buồng hơi là khoảng không gian bên ngoài các ống truyền nhiệt được giới hạn bởi hai mặt sàn Buồng hơi gồm một cửa dẫn hơi đốt vào, trên buồng hơi có ống thoát nước ngưng và ống xả khí không ngưng

c) Xông SO 2 lần 1

Sau khi gia nhiệt I thì nước mía sẽ được đưa vào ba tháp sulfite để xông SO2 lần

1, xông đến pH= 3-4 để đông tụ chất keo Cường độ xông SO2 lần 1 là 1,2-1,4 g/l nước mía

Để tạo ra khí SO2 sử dụng lò đốt S Lò có hệ thống nước làm mát để tránh sự tạo khí SO3 Lượng không khí cần thiết để đốt là gấp 1,3 lần trọng lượng S

Để đảm bảo chất lượng khí SO2 được tốt thì chất lượng S phải tốt Nếu chất lượng

S không tốt, S bị ẩm nên khi đốt ở nhiệt độ cao và có nhiều không khí thì thường sinh

Các phương trình phản ứng: S + O2  SO2

SO2 + H2O  H2SO3

Hình 15 Tháp sulfite Hình 16 Lò đốt lưu huỳnh

Mục đích:

+ Tẩy màu nước mía

+ Để khi trung hòa vôi dư trong nước mía sẽ đưa pH của nước mía về điểm ngưng

tụ các chất keo (pH=7) và làm cho SO2 khuếch tán vào trong dung dịch mía tạo kết tủaCaSO4, CaSO3 có khả năng hấp thụ các chất keo, màu, chất không đường và tạp chất

lơ lửng cùng kết tủa, nâng cao hiệu quả làm sạch

Cấu tạo:

 Thân trụ, bên trong có tấm ngăn

 Trên đỉnh tháp có gắn thiết bị giảm áp để thực hiện chân không và làm SO2 hút vào thiết bị

Nguyên tắc hoạt động: Nước mía đi vào thông qua ống trên đỉnh thân trụ thiết bị và đi

qua các tấm ngăn, các tấm ngăn có đục lỗ nên nước mía phân bố đều theo thiết bị Khí

SO2 đi từ dưới thân thiết bị lên, đảm bảo khả năng xông SO2 của nước mía đạt hiệu suất cao Nước mía sau khi đã xông SO2 được tháo ra ống ở đáy thiết bị

d) Gia vôi, trung hòa

Từ tháp xông SO2 lần 1, ống dẫn chảy xuôi xuống thùng trung hòa liên tục (dùng sữa vôi để trung hòa nước mía) Nước mía sau khi xông có pH= 7-7,1

Vôi được điều chế từ CaO > 75%.

Cho Ca(OH)2 để nâng pH của nước mía sau khi xông từ khoảng 3-4 lên 6,2-6,8 Sữa vôi đạt nồng độ từ 4-8 oBe Nếu đạt các yêu cầu trên sữa vôi được đưa vào thùng chứa để sử dụng, lượng nước để dung hòa vôi là 9 nước: 1 vôi, lượng vôi được sử dụng là 25,5 kg/tấn sản phẩm

Vôi là hóa chất được sử dụng rất phổ biến vì nó có giá thành rẻ, tác dụng làm sạchcao

Mục đích:

+ Khi cho vôi vào nước mía sẽ có những tác dụng sau đây:

 Đưa pH của nước mía về điểm ngưng tụ các chất keo và làm cho SO2

khuếch tán vào trong dung dịch mía tạo kết tủa CaSO4, CaSO3 có khả năng hấp thụ các chất keo, màu, chất không đường và tạp chất lơ lửng cùng kết tủa, nângcao hiệu quả làm sạch

 Kết tủa hoặc đông tụ những chất không đường, đặc biệt protein, pectin, chất màu và những axit tạo muối không tan

 Phân hủy một số chất không đường, đặc biệt đường chuyển hóa, amit

Do đó, để hạn chế sự phân hủy đường, cần có những phương án cho vôi thích hợp

 Sát trùng nước mía với lượng vôi nhất định thì vi sinh vật không có điềukiện phát triển

+ Tác dụng của P2O5: Tạo dung dịch acid H3PO4 10% Acid này chủ yếu tạo kết tủa dạng canxiphosphat

Ca(OH)2 + H3PO4 → Ca3(PO4)2