Lấy nước mía bằng phương pháp khuếch tán, so sánh phương pháp khuếch tán và phương pháp ép

LẤY MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHUẾCH TÁN I/ Lý thuyết về khuếch tán II/ Những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới hiệu quả khuếch tán III/ Công nghệ khuếch tán IV/ Một số thiết bị khuếch tán V/ Quản

NỘI DUNG CHÍNH

A LẤY MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHUẾCH TÁN

I/ Lý thuyết về khuếch tán II/ Những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới hiệu quả khuếch tán

III/ Công nghệ khuếch tán IV/ Một số thiết bị khuếch tán V/ Quản lý sản xuất của phương pháp khuếch tán

B SO SÁNH PHƯƠNG PHÁP KHUẾCH TÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP ÉP

I/ Hiệu suất lấy nước mía II/ Tổng hiệu suất thu hồi đường III/ Tiêu hao năng lượng

A LẤY MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP

KHUẾCH TÁN I/ Lý thuyết về khuếch tán

 Dưới điều kiện nhất định, các phân tử đường trong

tế bào của mía chuyền dịch ra khỏi tế bào và phân tán ra môi trường xung quanh

 Trong các điều kiện khuếch tán: tốc độ khuếch tán, thời gian và nhiệt độ có quan hệ trực tiếp lẫn nhau Người ta thường ứng dụng định luật Fick trong quá trình khuếch tán Định luật khuếch tán căn cứ vào sự vận chuyển của phân tử, tổng kết đưa ra định luật

khuếch tán vật chất trong dung dịch tức là định luật Fick

Trong đó:

 S: lượng đường khuếch tán từ mía

 D: hệ số khuếch tán

 F: diện tích mặt cắt nguyên liệu mía xé tơi

 ΔC: hiệu số nồng độ bình quân của dung dịch

khuếch tán và nguyên liệu mía

 x: khoảng cách phần đường chuyển từ nguyên liệu mía đến dung dịch

 Z: thời gian khuếch tán

II/ Những yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới hiệu quả khuếch tán

1 Độ xé tơi của mía

2 Nhiệt độ khuếch tán

3 Hiệu suất lấy đường

4.Thời gian khuếch tán

III/ Công nghệ khuếch tán:

Công nghệ khuếch tán mía

Xử lý mía

Xử lý nước ép

Khuếch tán mía

Khuếch tán bãKhuếch tán mía

Công nghệ khuếch tán mía

Xử lý mía

Xử

lý mía

Công nghệ khuếch tán mía

Xử

lý mía

Xử lý nước ép

Khuếch tán mía

Xử

lý mía

Công nghệ khuếch tán mía

 Người ta cũng đã tiến hành thí nghiệm để so sánh

hiệu quả trích ly của hai loại mía đánh tơi và cắt lát

Kết quả ghi ở bảng sau

Thành phần nước mía trích ly ( %) Số

đường trích

ly (g)

Tỷ lệ trích

ly ( %) Nồng

độ chất khô

Pol Độ tinh

khiết Tỷ sốglucoza Tro/100Bx

Mía đánh tơi 5,18 4,33 83,59 1,20 2,83 606,6 100 Mía thái lát 4,87 4,07 83,57 1,23 3,12 553,3 91

2/ Khuếch tán mía

Sơ đồ 1: Khuếch tán mía

Sơ đồ 2: Khuếch tán bã mía

3/ Xử lý nước ép

 Xử lý nước ép có hiệu quả là một trong

những giai đoạn quan trọng của khuếch tán bã

 Trong phương pháp ép, mặc dầu dùng

nước nóng để thẩm thấu nhưng nhiệt độ nước hỗn hợp vẫn thấp Trong phương

pháp khuếch tán, nước mía có nhiệt độ và nồng độ chất khô thấp, rất thuận lợi cho hoạt động của vi sinh vật so với nước ép cuối của phương pháp ép

IV/ Một số thiết bị khuếch tán

Thiết bị khuếch tán BMA

Hình 2: Sơ đồ khuếch tán mía

Hình 3: Sơ đồ khuếch tán bã mía BMA

V/ Quản lý sản xuất của phương pháp khuếch tán

Quản lý sản xuất bao gồm

Nhiệt

độ

Chỉ

số pH

Xử lý lượng nước ép

từ

bã

Làm tốt công tác vệ sinh

B SO SÁNH PHƯƠNG PHÁP KHUẾCH

TÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP ÉP 1/ Hiệu suất lấy nước mía

- Phương pháp ép

không thể lấy hoàn

toàn nước mía trong

cây mía (vì trong quá

Phương pháp khuếch tán Phương pháp ép:

2/ Tổng hiệu suất thu hồi

đường

• Qua nghiên cứu tổng hiệu suất thu

hồi đường của 2 phương pháp trên ở một số nước như Peru, Nam Phi,…

người ta kết luận: Hiệu suất thu hồi

đường bằng phương pháp khuếch tán tốt hơn phương pháp ép.

Theo tài liệu Ai Cập, năng lượng tiêu hao cho 1

hệ khuếch tán 2000 tấn mía/ ngày là 132,480W Với công suất trên, tiêu hao năng lượng cho bộ máy ép phải là 438,160W Do đó dùng phương pháp khuếch tán tiết kiệm được 305,680W.

Theo Bairvo, 1 phân xưởng ép có 18 trục, nếu thay một thiết bị khuếch tán có thể giảm được 9 trục Hiệu suất lấy đường cao hơn, cứ 100kg mía tăng được 0,3kg đường thu hồi Một nhà máy đường năng suất 4000 tấn mía/ ngày Nếu tăng thêm 2 thiết bị khuếch tán thì có thể xử lí 8000 tấn mía/ ngày mà công suất chỉ cần tăng không quá 515,400W.

3/ Tiêu hao năng lượng

Sử dụng phương pháp khuếch tán

T Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp khuếch tán Phương pháp ép

1 Hiệu suất lấy đường % 96.50 94.0

2 Hiệu suất thu hồi nấu % 87.0 88.0

3 Tổng thu hồi % 83.96 82.72

4 Thành phần đường trong mía % 13.0 13.0

5 Công suất nhà máy Tấn

mía/ngày 1500 1500

6 Số ngày sản xuất một vụ Ngày/vụ 150 150

7 Tỷ lệ đường so với mía % 10.915 10.754

8 Lượng đường sản xuất một vụ Tấn

đường/vụ 24558.75 24196.50

9 Chi phí vốn đầu tư ( thu nhận

nguyên liệu, lấy nước đường…) đôla 2591615 2721077

4/ Vốn đầu tư

Kết quả so sánh của 2 phương pháp

- Vốn đầu tư cao

- Nhiên liệu dùng trong

bốc hơi ít

- Chất không đường trong

nước mía ít hơn, tổn thất

đường trong mật cuối

thấp

- Thời gian lấy nước mía

- Hiệu suất trích ly 97%

- Tổng hiệu suất thu hồi 82%

- Tiêu hao năng lượng ít

- Vốn đầu tư thấp ( tiết kiệm khoảng 30% so với phương pháp ép)

- Tiêu hao nhiều nhiên liệu dùng trong bốc hơi

- Chất không đường trong nước mía hỗn hợp nhiều, do

đó tăng tổn thất đường trong mật cuối.

- Thời gian lấy nước mía chậm nên gây ảnh hưởng đến chất

khuếch tán

-Thời gian lấy nước

mía chậm nên gây

ảnh hưởng đến chất

lượng mía

- Trục ép là thiết bị thô kệch, nặng nề Lõi trục ép làm bằng thép hợp kim đắt tiền Giá tiền chế tạo, sửa

chữa, bảo dưỡng nhiều.

- Tiêu hao nhiều năng lượng.

- Tổng hiệu suất thu

Phương pháp khuếch tán Phương pháp ép

KẾT LUẬN

• Từ những so sánh trên cho thấy

phương pháp khuếch tán có nhiều ưu điểm hơn so với phương pháp ép.Vì vậy để đạt hiệu suất thu hồi cao thì nên lựa chọn phương pháp khuếch

tán.

• Tuy nhiên phương pháp ép vẫn được

sử dụng phổ biến từ mấy trăm năm nay do thu được chất lượng nước mía