Làm sạch nước mía bằng phương pháp Cacbonat

II .LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP CACBONAT HÓA: Động lực của các phương pháp là kết tủa các chất không đường ở dạng ion lơ lửng trong dung dịch tạo ra các muối kết tủa CaCO3,Ca3PO42

Chào mừng thầy và các bạn đến với bài thuyết

trình Nhóm 2

Môn đường mía

Chủ đề 6: làm sạch nước mía bằng phương pháp

cacbonat hóa

CÁC THÀNH VIÊN TRONG NHÓM:

1 PHẠM THỊ ÚT

2 NGUYẾN THỊ NGỌC

3 NGUYỄN THỊ THẢO

4 HÀ THỊ THỦY

5 LÊ THỊ KIM HOA

6 NGUYỄN HOÀI BÃO

13.TRẦN THỊ PHƯỢNG

I.MỤC ĐÍCH CỦA CÔNG ĐOẠN LÀM SẠCH NƯỚC MÍA:

học này thay đổi

tùy theo giống mía,

điều kiện canh tác,

đất đai, điều kiện

khí hậu, phương

pháp và điều kiện

lấy nước mía của

nhà máy…

2 Mục đích của công đoạn làm sạch nước mía :

Loại tối đa chất không đường ra khỏi hỗn hợp, đặc biệt là chất có hoạt tính bề mặt và các chất keo

Trung hòa nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa chuyển hòa đường cacaroza

Loại những chất rắn lơ lửng trong nước mía

II LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP CACBONAT

HÓA:

Động lực của các phương pháp là kết tủa các chất không đường ở dạng ion lơ lửng trong dung dịch tạo ra các muối kết tủa CaCO3,Ca3(PO4)2, CaSO3, đồng thời hấp thụ các chất không đường, chất keo, chất màu.

Động lực của các phương pháp là kết tủa các chất không đường ở dạng ion lơ lửng trong dung dịch tạo ra các muối kết tủa CaCO3,Ca3(PO4)2, CaSO3, đồng thời hấp thụ các chất không đường, chất keo, chất màu.

CÁC PHƯƠNG PHÁP CACBONAT HÓA

Phương Phương

Phương

 Trong ba phương pháp thông CO2, phương pháp xông CO2 thông thường được sử dụng phổ biến trong sản xuất đường.

 Phương pháp thông CO 2 thông thường:

Kết hợp biện pháp gia vôi, thông CO2, SO2 nhằm nâng cao hiệu quả làm sạch, tách loại tạp chất không đường và làm giảm màu sắc của nước mía

Sơ đồ công nghệ như sau:

Ưu điểm:

+ Hiệu suất thu hồi cao.

+ Sản xuất ra đường kính trắng chất lượng cao, bảo quản lâu.

+ Hiệu quả làm sạch tốt, chênh lệch độ tinh khiết của nước mía trong và nước mía hỗn hợp từ 4-5

+ Loại được nhiều chất keo, chất màu và chất vô cơ

(Al2O3, Fe2O3, P2O5, SiO2 MgO) Hàm lượng muối

canxi trong nước mía trong ít Đóng cặn ở thiết bị ít, giảm lượng tiêu hao hóa chất thông rửa thiết bị

III.1.THUYẾT MINH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG PHÁP THÔNG CO2 THÔNG THƯỜNG

1.Lọc sàng:

 Mục đích: lọc tách bã nhuyễn lẫn trong nước mía

2 Cho vôi sơ bộ

 Lượng vôi cho vào phụ thuộc vào thành phần và pH của nước mía hỗn hợp, và thường dùng 0,2 % so với nước mía hỗn hợp

 Mục đích:

 Trung hòa nước mía, đưa về pH= 6,2 – 6,6 ,tránh hiện tượng chuyển hóa đường sacaroza và để ngưng tụ keo

 Tạo kết tủa Ca3(PO4)2

Sát trùng nước mía : ức chế sự phát triển của vi sinh vật

 Kết tụ và đông những chất không đường đặc biệt là protein, chất

màu, pectin

3.Đun nóng lần một

 Nhiệt độ : 50 đến 550C

 Sau khi cho vôi sơ bộ pH tăng nhưng pH < 7 nếu gia nhiệt ở nhiệt độ cao sẽ chuyển hóa đường saccarose làm tăng lượng đường khử, giảm khả năng kết tinh đường, tăng lượng đường trong mật cuối và làm tổn thất đường ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm

 Sau khi gia nhiệt có quá trình thông CO2 với lượng kiềm dư,

pH cao, nếu nhiệt độ hỗn hợp nước mía cao thì sẽ phân hủy

đường khử thành các chất không đường, chất màu

Do đó đun nóng ở nhiệt độ 50 đến 550C

3.Đun nóng lần một

 Mục đích:

 Giảm độ nhớt của dung dịch nước mía, tạo thuận lợi cho công đoạn tiếp theo

 Tiêu diệt vi sinh vật

 Để hâm nóng nước mía, tạo nhân kết tủa, hạt bé chưa đủ

để kết vón

 Tạo kết tủa CaCO3 tăng tốc độ lọc nước mía

 Độ kiềm giảm sự tạo bọt giảm, kết tủa CaCO 3 chuyển từ dạng keo thành dạng tinh thể CaCO 3 lọc dễ dàng

 Tạo kết tủa CaCO3 nó sẽ hấp thụ sản phẩm của sự phân hủy như các axit lactic, fomic, glucsacaric

 Sơ đồ phản ứng xảy ra như sau:

Ca 2+ 2(OH) - + 2H + CO 32- 2 H 2 0 + Ca 2+ CO

32-Ca(OH)2 CaCO3 tinh thể

 Giảm tối đa hàm lượng vôi và muối canxi hòa tan trong nước mía và tiếp tục nâng cao độ tinh khiết của nước mía

 Quá trình thông CO 2 lần hai phức tạp hơn lần thứ nhất và được biểu diễn như sau:

 CO 2 + OH - HCO 3

- HCO 3- CO3 2- + H +

 CO 32- + Ca 2+ CaCO 3

 Nhiệt độ tăng làm giảm độ nhớt làm cho tốc độ lắng lọc tăng

 Phân ly muối Saccarat Canxi

8 Lọc ép lần II

 Mục đích:

 loại hết kết tủa được tạo thành trong giai đoạn thông CO2 lần

II, thu được nước lọc trong

 Phương pháp: cho nước mía hỗn hợp đi qua lớp vật ngăn cản

màu sắc của nước mía

11 Bốc hơi

 Mục đích:

 Bốc hơi một lượng lớn hơi nước để nồng độ chất khô đạt khoảng

65 Bx

 Đảm bảo nồng độ mật chè theo quy định: thường đạt

55 – 65 Bx, nếu quá loãng thì thời gian nấu đường kéo dài và tiêu hao nhiều năng lượng, còn nếu quá đặc thì đường sẽ kết tinh trong đường ống gây tắc đường ống

Giảm tổn thất đường

Nâng cao hiệu suất sử dụng nhiệt năng, giảm tổn thất nhiệt

12 Mật chè khô.

 Giảm độ nhớt

 Giảm lượng muối Canxi hóa tan có trong dung dịch

 Nguyên lí thông S O 2 lần 2:

Dựa trên sự cộng hưởng điện tử chất màu:

Ngọn và mầm mía có chứa phenol đa nguyên, chất này tác

dụng với oxy không khí, dưới tác dụng của chất xúc tác kim loại là Fe 2+ , Fe 3+ tạo hợp chất có màu sẫm nhờ SO2 khử ion kim loại thành kim loại để Fe không còn hoạt tính xúc tác, ngăn phản ứng tạo màu.

đường

14 Lọc kiểm tra

Tiến hành lọc mật chè để loại các tạp chất và kiểm tra độ sạch của mật chè, ta được mật chè trong.

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN

HIỆU SUẤT LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP THÔNG CO2THÔNG THƯỜNG

Độ kiềm thông CO2 lần 2

Độ kiềm thông CO2 lần 2

Lượng vôi

HIỆU QUẢ THÔNG CO2 LẦN THỨ I

 Lượng vôi

 Lượng vôi cho vào trong giai đoạn thông lần thứ nhất khoảng 1.6 ÷ 1.8 % CaO so với trọng lượng mía

 Nếu cho vào lượng vôi không dư, lọc sẽ khó khăn

do kết tủa CaCO3 dạng keo làm tắc vải lọc do đó

áp lực lọc tăng

 Tăng lượng vôi, kết tủa CaCO3 từ dạng keo

chuyển sang dạng kết tinh

 Lượng vôi cho vào nhiều , hiệu quả thông CO2 sẽ tốt, khả năng hấp thụ CaCO3 tăng, nhưng không kinh tế ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm

HIỆU QUẢ THÔNG CO2 LẦN THỨ I

 Tốc độ thông CO 2

 Sự tạo chất kết tủa và đặc tính của nó có ảnh

hưởng lớn đến hiệu suất làm sạch.Để tăng hiệu suất làm sạch cần có diện tích hấp phụ lớn và tốc

độ lắng, lọc tốt

 Khi thông CO2 nhanh kết tủa CaCO3 có độ phân tán cao, tăng khả năng hấp phụ, dung dịch lọc có màu sáng hơn

HIỆU QUẢ THÔNG CO2 LẦN THỨ I

 Nếu kích thước CaCO3 quá lớn, tổng diện tích chất kết tủa bé, không thể hấp phụ hết các phân

tử keo và do đó làm tắc ống mao quản giữa các chất kết tủa và vải lọc, lọc khó khăn Ngoài ra, tinh thể CaCO3 không đồng đều cũng dẫn đến việc lọc khó khăn

 Hình dạng của chất kết tủa phụ thuộc trước hết vào độ kiềm ban đầu trước khi thông CO2

HIỆU QUẢ THÔNG CO2 LẦN THỨ I

nước mía sẽ có màu tốt hơn, lượng canxi trong nước mía giảm nhưng trong nước mía có nhiều bọt, lọc khó khăn

hơn nhưng nước mía tiếp xúc với chất kết tủa lâu sẽ

dẫn đến các phản ứng phân hủy, tăng lượng muối canxi

và màu sắc dung dịch

thấp và nhanh

HIỆU QUẢ THÔNG CO2 LẦN THỨ I

HIỆU QUẢ THÔNG CO2 LẦN THỨ II

quả loại canxi kém hơn.

phân ly:

HIỆU QUẢ THÔNG CO2 LẦN THỨ II

 Nếu thông CO2 đến dung dịch quá bão hòa, tức là lượng CO2 dư, thì sẽ sảy ra các phản ứng:

Ca2+CO32- + H+HCO3- Ca2+2(HCO3)

-K+OH- + H+HCO3- K+HCO3- + H2O

 Sự phát sinh ra KHCO3 sẽ làm giảm kết tủa

CaCO3 cộng với sự giảm K2CO3 trong dung dịch

HIỆU QUẢ THÔNG CO2 LẦN THỨ II

Nhiệt độ thông CO2 có ý nghĩa rất quan trọng, ở nhiệt độ 100oC canxibicacbonat không được thành ngay cả dư khí CO2 Do đó, nhiệt độ cao > 95oC là biện pháp ngăn ngừa tốt nhất sự tạo thành

canxibicacbonat

IV MÁY MÓC THIẾT BỊ

1. Thiết bị thông CO2 gián đoạn

b Nguyên lý hoạt động:

Nước mía vào thiết bị theo ống nước mía , sữa vôi chảy từ thùng sữa vôi cũng vào thiết bị kết hợp với nước mía tạo nhiều chất kết tủa, hỗn hợp này được qua bộ phận phân phối co2 Hỗn hợp sau khi thông co2 từ ống khí co2 qua bộ phận chứa bọt rồi theo ống chảy về lại rồi được đưa ra qua ống nước mía

d Ưu, nhược điểm:

 Ưu điểm :

 Cấu tạo đơn giản

 Thao tác, khống chế dễ dàng và có thể tin cậy được

 hạt kết tủa có độ phân tán cao,

 Tác dụng hấp phụ tốt, nước mía trong hơn

 Nhược điểm :

 Tốc độ lắng và tốc độ lọc chậm không thuận lợi cho việc sử dụng các thiết bị lắng và máy lọc chân không

 Ít được sử dụng rộng rãi

2 THIẾT BỊ THÔNG CO2 LIÊN TỤC

7 bộ phận chứa nước mía

8 ống tháo nước mía

b Nguyên lý:

Thiết bị có thân hình trụ 1 đáy hình nón 2, phần trên thân

thiết bị phình rộng để chứa bọt 3 Nước mía vào thiết bị theo ống 4 qua bộ phận phân phối 5 Nước mía sau khi thông CO2 chảy ra theo ống 6 qua bộ phận chứa 7 và đi đến bơm, ống 8 dùng để tháo nước mía còn lại trong thiết bị

Khí bão hòa ( chứa khoảng 30% CO2 ) đi vào thiết bị theo ống 9 vào ống tròn 10 và từ đó khí CO2 vào thiết bị theo

đường tiếp tuyến bằng bốn ống nhỏ 11 để khí hỗn hợp đều với nước mía Trong thiết bị đặt các tấm ngăn 12,13,14 để tăng hiệu suất hấp thụ khí CO2 vào nước mía Khí CO2 thoát ra ở đỉnh thiết bị qua bộ phận chắn 15 và 16 Bọt chảy trở về theo thiết bị theo ống 17 và 18 Để ngăn ngừa sự tạo bọt, thỉnh

thoảng cho dầu vào thiết bị, ngoài ra còn cho hơi theo ống 19 vào thiết bị để phá bọt

 b Ưu, Nhược điểm

 Ưu điểm:

Tốc độ lắng lọc nhanh, việc thực hiên tự động hóa dễ dàng

 Nhược diểm:

Thiết bị phức tạp, đắt tiền