Công nghệ sản xuất đường mía

Các biện pháp giảm hay ngăn sự trổ cờ trước thu hoạch: tăng lượng phân bón trong thời gian thích hợp, giảm lượng nước tưới hay dùng hoá chất bThu hoạch : Ở nước ta thu hoạch mía vẫn còn

A NGUYÊN LIỆU:

I Vai trò của đường trong sản xuất và đời sống :

1) Đối với đời sống :

- Đường là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu trong cơ thể

- Đường là nguồn cung cấp dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể

- Đường còn có chức năng tạo vị và tăng giá trị cảm quan cho thực phẩm

2) Đối với sản xuất :

- Đường là nguồn nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm :

- Trong công nghệ sản xuất bánh kẹo

- Trong công nghiệp chế biến các sản phẩm từ sữa

- Nước giải khát

- Thức ăn gia súc

- Trong công nghiệp dược

II Sự phát triển công nghiệp đường mía trên thế giới và ở Việt Nam:

1) Sự phát triển trên thế giới:

- Cây mía có nguồn gốc từ Ấn Độ và ngày nay đã trở thành một trong những

cây công nghiệp quan trọng trên thế giới

- Mía được trồng nhiều ở châu Mỹ và châu Á

- Các nước trồng nhiều miá là :CuBa,Brazil,Ấn Độ,Trung Quốc

- Trên thế giới có hơn 105 nước sản xuất đường

- Nhà máy đường mía lớn nhất thế giới có công suất : 30000 tấn /ngày

- Lượng tiêu thụ bình quân trên thế giới : 22kg/người /năm

3) Tại Việt Nam :

- Nước ta là nước có truyền thống sản xuất mía lâu đời Máy ép mía ban đầu là

máy ép bằng đá hay bằng gỗ dùng sức trâu bò kéo Nước mía được nấu thành

các dạng sản phẩm khác nhau : mật trầm, đường phèn, đường tho , đường cát

vàng, đường phổi, đường miếng

- Sau khi hoà bình lập lại, chúng ta xây dựng hai nhà máy đường việt Trì và

Sông Lam (350tấn /ngày), và nhà máy đường Vạn Điểm 1000 tấn /ngày

- Sau ngày thống nhất đất nước chúng ta đã tiếp nhận và quản lý một số nhà

máy đường : nhà máy đường Quảng Ngãi (1500tấn /ngày), Hiệp Hoà Sau đó

tiếp tục xây dựng một số nhà máy mới : Lam Sơn (1500tấn /ngày) , La Ngà

(2000tấn /ngày) Số nhà máy trong giai đoạn này là 9 nhà máy

- Ngành đường mía Việt Nam thực sự bùng nổ và phát triển trong kế hoạch 5

năm 1995-2000 với số lượng tổng cộng là 44 nhà máy đường mía và 2 nhà

máy đường luyện

- Ngày 2/8/2000 tại hội nghị mía đường quốc gia, chúng ta đã tuyên bố đạt được

chỉ tiêu đề ra : tới năm 2000 thì đạt được 1 triệu tấn đường

- Hiện nay sản lượng đường sản xuất ra đã vượt qua con số 1 triệu tấn đủ để đáp

ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và có dư một phần để xuất khẩu

- Hiện nay Việt Nam đã có hơn 50 nhà máy đường

- Nhà máy đường Bourbon có công suất lớn nhất 16000 tấn mía/ngày

III Giá trị kinh tế của cây mía:

- Sản phẩm chính của cây mía là đường

- Ngoài ra còn có các sản phẩm phụ quan trọng như : bã mía ,mật rỉ ,bùn lọc

- Bã mía :25 – 30 % so với trọng lượng cây mía Bã mía chứa trung bình

49%nước , 48.5%xơ, 2.5% chất hoà tan Bã mía có thể dùng làm nguyên liệu

đốt lò ,làm ván ép , hoặc làm nguyên liệu cho công nghiệp chất dẻo, sợi tổng

hợp Nhà máy đường Hiệp Hoà đã sản xuất ván đạt chất lượng cao

- Mật rỉ : 3-5% trọng lượng mía Mật rỉ là dung dịch 10% nước, 35%saccarose,

20% các loại đường khử và các chất khoáng, các chất hữu cơ khác …Mật rỉ có

thể sản xuất rượu, acid acetic, acid citric, làm môi trường lên men để sản xuất

bột ngọt …

- Bùn lọc : 3-3.5% trọng lượng mía đem ép Sáp mía rút từ bùn lọc có thể dùng

làm sơn , xi đánh bóng, phân bón.Hiện nay công ty TNHH Thiên Sinh kết hợp

cùng nhà máy đường La Ngà, Khánh Hoà sử dụng bã bùn của nhà máy để sản

xuất phân Komix

IV Nguyên liệu chính trong sản xuất đường mía:

1) Khái quát :

- Ở Việt Nam mía được trồng từ miền bắc đến miền nam Ở miền bắc mía được

trồng tập trung ven các con sông chính Ở miền trung mía được trồng phổ biến

ở các tỉnh : Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên Ở miền nam mía được trồng chủ

yếu ở các tỉnh Tây Ninh, Bình Phước, Bến Tre

- Cây mía thuộc họ hoà thảo giống saccharum

- Những giống mía phổ biến trên thế giới là: POJ (trạm thí nghiệm mía miền

đông Java), C(Cuba),E(Ai Cập), CO( Ấn Độ) , CP(trạm Canal Point bang

Florida)

- Qua thực tế trồng trọt , mía có thể chia ra các giống :

• Mía chín sớm : Việt đường 54/143 và 59/264,NCO 310

• Mía chín trung bình: POJ 3016,F146

• Mía chín muộn: F134,CO419

- Những giống mía từ nước ngoài đã được trồng phổ biến ở nước ta :

• POJ : 3016,2878,2725,2883

• CO: 290, 132, 715, 419, 775

- Chúng ta đã lai tạo một số giống mía như :

• Việt đường 54/143: Năng suất khá cao, hàm lượng đường cao là 13.5-14.5%

thuộc loại chín sớm

• Việt đường 59/264:năng suất khá cao ,hàm lượng đường 14-15% ,không trổ cờ

• VN 65-71: năng suất mía đạt 70-90 tấn /ha

• VN 65-48: năng suất đạt 50-95 tấn /ha

• VN 65-53: năng suất đạt 45-80 tấn /ha

- Tại nhà máy đường Bourbon Tây Ninh sử dụng chủ yếu các giống mía:

R570,K84-200, VN84-4137, R59

2) Hình thái cây mía :

a) Rễ :

- Có tác dụng giữ cho cây mía đứng và hút nước, hút các chất dinh dưỡng từ đất

để nuôi cây

- Rễ mía thuộc loại rễ chùm, thường tập trung ở độ sâu 0.3 – 0.4m

b) Thân mía :

- Thân mía có nhiệm vụ mang lá , vận chuyển nước và thức ăn từ rễ đến lá

- Thân mía có hình trụ hay cong, có màu vàng hay tím.Thân có nhiều dóng

Chiều cao mía thông thường từ 2.43-3.56 m

c) Lá mía :

- Thực hiện chức năng quang hợp tổng hợp đường ,các chất tổng hợp có chứa

nitơ

- Lá có chiều dài từ 0.91 – 1.52 m, rộng từ 0.0127-0.301 m tuỳ vào giống mía

3) Thu hoạch và bảo quản mía:

a) Mía chín : là lúc hàm lượng đường trong thân mía đạt tối đa và lượng đường

khử còn lại rất ít

- Các biểu hiện đặc trưng của thời kỳ mía chín :

• Hàm lượng đường giữa gốc và ngọn xấp xỉ nhau

• Hàm lượng đường khử dưới 1% , có khi chỉ còn 0.3%

• Lá chuyển vàng ,độ dài lá giảm ,các lá sít vào nhau ,dóng ngắn dần

• Hàm lượng đường cao nhất khi thu hoạch đúng thời vụ của giống đó

- Khi hàm lượng đường đạt tối đa thì tuỳ vào giống mía và điều kiện thời tiết mà

lượng đường duy trì khoảng 15 ngày đến 2 tháng Sau đó lượng đường bắt đầu

giảm, thường gọi là mía lứa hay mía chín Có một số giống mía, khi quá chín

chưa thu hoạch kịp bị trổ cờ, làm giảm hàm lượng đường trong mía Các biện

pháp giảm hay ngăn sự trổ cờ trước thu hoạch: tăng lượng phân bón trong thời

gian thích hợp, giảm lượng nước tưới hay dùng hoá chất

b)Thu hoạch : Ở nước ta thu hoạch mía vẫn còn sử dụng phương pháp thủ

công.Trong quá trình bảo quản các chỉ tiêu quan trọng như chất khô, thành phần

đường, độ tinh khiết, hàm lượng đường khử thay đổi nhiều

Bảng :Sự thay đổi thành phần của mía trong thời gian bảo quản

Thời gian sau

19.93 20.2 20.25 19.69 19.07

94 93.3 93.3 90.3 85.5

0.3 0.3 0.4 0.8 1.6

5 22.5 18.45 82 2.1

Các biện pháp hạn chế tổn thất đường sau thu hoạch: chặt mía khi trời hơi rét, chặt

mía thành đống tránh sự phân giải đường, chặt mía theo chiều luồng mía giảm

lượng nước bốc hơi và chống rét, dùng lá mía có thấm nước để che mía và dùng

nước tưới phun lúc vận chuyển

4) Thành phần hoá học của mía :

4.1) Đường Saccaroza

a)Tính chất hoá lý :

- là một disaccharide được cấy tạo từ hai đường đơn là α – d gluco và β- d fructo

- Saccarozalà một tinh thể trong suốt, không màu, tỷ trọng 1.55 g/cm3, nhiệt độ

nóng chảy 186-188oC, rất dễ hoà tan trong nước và độ hoà tan tăng theo nhiệt độ

- Độ nhớt dung dịch tăng theo nồng độ, giảm theo chiều tăng nhiệt độ

- Nhiệt dung riệng C = 0.3019 kj/kg.độ

b) Tính chất hoá học :

- Trong môi trường acid saccaroza bị phân huỷ thành gluco và fructo

- Đường saccaroza không còn tính khử

- Trong môi trường kiềm saccaroza bị phân huỷ thành nhiều loại đường đơn

khác

4.2) Các chất không đường :

a) Các acid hữu cơ :

- Mía chứa các loại acid như : oxalic, sucxinic, tannin…

- Hàm lượng trong mía thấp : 0.1-0.15%

b) Đường khử :

- Hàm lượng :1.3 – 3 % so với nồng độ chất khô

c) Chất béo :

- Chủ yếu là sáp Sáp tạo thành một lớp bao bọc ngoài cây mía.Trong công

nghệ sản xuất đường gần 60-80% sáp theo bã mía ra ngoài, phần còn lại tồn tại

trong bùn lọc

d) Chất không đường chứa Nitơ

- Nó chiếm khoảng 0.4% khối lượng : amid, albumin, acid amin

e) Các hợp chất dạng lơ lửng , nổi :

- Chất xơ, chất keo, chất nhựa, tinh bột

- Các chất này ảnh hưởng nhiều đến sự biến màu của nước mía, được tách ra

khởi nước mía bằng nhiều phương pháp

f) Các chất vô cơ :

- Gồm các chất: K2O, Na2O, MgO, CaO…

5) Thành phần hoá học của nước mía trong cây mía :

Đường

Axit kết hợp

Chất vô cơ

5.5 2.0 0.5 2.0

0.12 0.07 0.21 0.01 vết vết 0.2 0.20 0.08 0.12

0.25 0.12 0.01 0.02 0.01 vết 0.07 0.02 vết 74.5

B.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

I Quy trình công nghệ:

Xử lý sơ bộ

Ép,tách bã

Gia vôi sơ bộ

Gia nhiệt lần I

Xông CO 2 lần 1 Lọc lần 1

Gia nhiệt lần II

Xông CO 2 lần 2

Lọc lần 2

Xông SO 2 lần 1 Cô đặc

Xông SO 2 lần 2

Lọc kiểm tra

Cô đặc

Ly tâm Hồi dung

Bồi tinh

Nấu đường B

Ly tâm

Bồi tinh Sấy

Nước thẩm thấu

Trao đổi ion Bốc hơi

Nấu đường R1

Trợ tinh chân không

Ly tâm R1

Nấu đường R2 Trợ tinh chânkhông Ly tâmR2 đường R3Nấu

Trợ tinh chân không

Ly tâm R3

Sấy

Chứa vào cyclon Đóng bao

II Giải thích quy trình công nghệ:

1 Xử lý mía trước khi ép :

- Mục đích : Tạo điều kiện dễ dàng ,nâng cao năng suất và hiệu suất ép

- Biến đổi : + Mía được băm thành mảnh nhỏ

+ Phá vỡ lớp vỏ cứng của cây mía, khối tế bào mía lộ ra

+ San bằng lớp mía + Nâng cao mật độ mía trên băng

- Quá trình này sẽ được thực hiện qua nhiều thiết bị: hai dao băm, một búa đập

2 Ép mía :

- Mục đích : Lấy kiệt lượng nước mía có trong mía tới mức tối đa cho phép

- Biến đổi :

• Quá trình này ta sử dụng kết hợp giữa lực cơ học và phương pháp

thẩm thấu để tách tối đa lựơng nước mía trong tế bào

• Lực cơ học làm cho tế bào bị phá vỡ ,dịch bào tháo ra

• Phương pháp thẩm thấu bằng nước 700C giúp hoà tan đường sót lại

trong lớp tế bào Tế bào sau ép, không còn lực tác dụng, tế bào mía sẽ đàn hồi khôi phục lại trạng thái ban đầu.Thẩm thấu là ta thực hiện phun nước vào bã, tế bào bã sẽ hút nước, lượng đường trong bã được hoà tan, tiếp tục ép Như vậy ở lần ép sau lượng đường trong bã sẽ ít

đi

- Thông số kỹ thuật :

• nứơc thẩm thấu : t= 700C

• Bã : W= 50% , Pol = 2.5 – 3 %

• Nước mía hỗn hợp : Bx = 11-13 , Pol = 8

- Mô tả quá trình :

+ Quá trình sử dụng nước mía loãng và nước nóng để thẫm thấu

+ Che ép 1 thực hiện ép mía khô Nước 700 C sử dụng để thẩm thấu bã sau khi ra

khỏi che ép 4 Nước mía loãng ép ra ở che ép 5,4,3 sẽ được thẩm thấu cho bã sau

khi đã ép ở che 3,2,1

+ Nước mía từ che ép 1 và 2 được tận thu ,tiếp tục đưa đi xử lý

+ Vòi phun nước thẩm thấu là ống khoan lỗ ,các lỗ cách nhau 25-30mm Nước

phun ra dưới dạng sương mịn thì hiệu quả thấm mía tốt

+ Nước phun có áp lực để tăng khả năng thẩm thấu (p=2.5kg/cm2)

- Thiết bị: Dàn ép gồm năm che ép Mỗi bộ gồm ba trục ép ( trục trên , trục

trước , trục sau ) Trên mỗi trục có răng cắt và rãnh thoát nước

3) Tách riêng bã vụn :

- Mục đích : tách bã vụn có trong nước mía sau khi ép

- Biến đổi : Nước mía khi qua sàng thì được tách bã vụn ,đồng thời một phần

chất tan bị tổn thất đi theo bùn

- Thiết bị : Sàng cong

4) Làm sạch:

a) Cơ sở làm sạch:

- Trong nước mía hỗn hợp ngoài đường Saccharose còn có những chất không

đường có tính chất lý hóa khác nhau Trong đó, chất keo chiếm một tỷ lệ đáng kể

0.03-0.05%và nó gây ảnh hưởng bất lợi cho quá trình sản xuất như :lọc nước mía ,

phân mật , kết tinh đường khó khăn Đồng thời cũng tạo cho nước mía có nhiều

bọt , giảm hiệu quả tẩy màu…Do đó người ta tìm cách loại những chất không

đường này và những chất rắn dạng lơ lửng ra khỏi nước mía

- Có rất nhiều phương pháp làm sạch nước mía Tuy nhiên , tất cả các phương

pháp đó đều dựa trên các cơ sở dựa vào lý thuyết của hệ keo :

* Tác dụng của pH : Nước mía hỗn hợp thường có pH = 5.0-5.5.Trong quá trình

làm sạch do sự thay đổi pH dẫn đến sự thay đổi tính chất lý , hóa học của các chất

không đường trong nước mía Nếu khống chế pH tốt sẽ giảm được tổn thất đường

, nếu không thì đường saccharose sẽ bị chuyển hóa thành đường khử hoặc bị phân

hủy làm tăng tổn thất đường, tăng màu sắc của đường thành phẩm

Căn cứ vào kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học ngành đường thấy rằng

trong nước mía có hai điểm pH làm ngưng tụ chất keo ; pH trên dưới 7 và pH trên

dưới 11 Điểm pH trước là điểm pH đẳng điện Điểm pH sau là điểm ngưng kết

của protein trong môi trường kiềm mạnh.Sản xuất đường theo phương pháp

cacbonat hóa có thể lợi dụng hai điểm ngưng tụ chất keo , còn phương pháp sunfit

hóa chỉ lợi dụng một điểm ngưng tụ

* Tác dụng của nhiệt độ : Làm tỷ trọng nước mía giảm , làm ngưng kết chất

keo,tăng nhanh tốc độ lắng của các chất kết tủa , tiêu diệt vi sinh vật Nếu khống

chế không tốt thì gây ra hiện tượng caramel hóa , làm thúc đẩy sự thủy phân vụn

mía làm tăng hàm lượng chất keo trong vụn mía…

* Tác dụng của các chất điện ly:

+ Vôi(Ca(OH) 2 ) : Là hóa chất được dùng nhiều trong các nhà máy đường Chất

lượng vôi có ảnh hưởng đến hiệu quả làm sạch Nếu vôi có nhiều tạp chất , khi

cho vôi vào nước mía sẽ làm tăng tạp chất, lọc và kết tinh khó khăn Do đó, tiêu

chuẩn của vôi được quy định như sau : CaO>85% ; MgO< 2%;

SiO2<0.6%;Fe2O3,Al2O3< 1%; CaCO3<1% Độ hòa tan của vôi giảm khi nhiệt độ

tăng Trong sản xuất thì người ta sử dụng dưới dạng sữa vôi bằng cách hòa vôi

nghiền và vôi cục với nước sau đó gia vôi vào nước mía Vôi ở dạng sữa vôi có tác

dụng làm hỗn hợp đồng đều,khống chế dễ dàng Nồng độ sữa vôi thường dùng

trong khoảng 10-18Be Khi cho vôi vào nước mía, vôi tồn tại dạng hai ion Ca2+ và

OH-,vai trò của các ion :

-Ion Ca2+: Những phản ứng do ion này là những phản ứng kết tủa và keo tụï Ca2+

sẽ tác dụng với các ion để tạo ra muối không tan : Ca2++2A-=CaA2

-Ion OH-: tác dụng với các ion kim loại tạo thành muối :

Al3++3(Ca2+ 2 OH-) = 2Al(OH)3 +3Ca2+

Mg2+ + (Ca2+ 2 OH-) = Mg(OH)2 + Ca2+

Nếu thừa vôi sẽ dẫn đến hàng loạt các phản ứng phân hủy đường

+SO 2 : Trung hòa lượng vôi dư , tạo kết tủa CaSO3 có khả năng hấp phụ chất

không đường và chất màu , chất keo có trong dung dịch nước mía , còn tẩy màu

dung dịch đường SO2 có khả năng biến chất màu của nước mía thành các chất

không màu hay màu sắc nhạt hơn

SO2 + H2O = HSO3- hoặc

SO3- + H2O = OH- + HSO3

C=C + HSO3- = ( H-C-C-SO3 )

-( H-C-C-SO3 )- + H2O = ( H-C-C-H-HSO4-) Trước hết tác nhân khử phản ứng với nước tạo thành hidro rồi hidro kết hợp với

phân tử màu tạo thành chất không màu SO2 không chỉ làm mất màu mà còn ngăn

ngừa sự sinh chất màu

+CO 2 : Được sản xuất từ lò vôi của các nhà máy đường.Trước khi phản ứng, CO2

được hòa tan vào trong nước , CO2 sẽ tác dụng với nước và các chất kiềm có trong

dung dịch CO2 phản ứng với vôi tạo ra kết tủa CaCO3.Kết tủa CaCO3 có khả năng

hấp phụ các chất không đường trong dung dịch nước mía giúp làm sạch nước mía

Nếu thông quá nhiều CO2 muối canxi kết tủa sẽ bị hòa tan Dưới tác dụng của

nhiệt độ cao muối acid canxi sẽ chuyển thành muối CaCO3 kết tủa tạo ra cặn

trong thiết bị bốc hơi và gia nhiệt

+ Chất trao đổi ion : Là hợp chất cao phân tử không tan trong nước có khả năng

giải phóng ra ion và trao đổi ion của mình với các ion khác có trong dung

dịch.Chất trao đổi ion khi tiếp xúc với nước bị trương lên,nước thâm nhập vào bên

trong dẫn đến sự phân ly chất hoạt động Khi tiếp xúc với dung dịch ,chất điện ly

có thể xâm nhập vào mạng lưới của hạt trao đổi ion Nếu ion của chất điện ly có

ái lực lớn hơn ion của chất trao đổi thì xảy ra sự trao đổi ion : 2RdH + Ca(HCO3)

(Rd)2Ca + 2H2O +2CO2

Dùng chất trao đổi ion để loại Ca2+ trong nước mía,trao đổi những ion hữu cơ và

vô cơ dẫn đến sự hấp phụ các chất keo và chất hữu cơ , làm mất ion của nước mía

b) Quá trình làm sạch nước mía rất đa dạng Dưới đây chỉ là một trong các

phương pháp làm sạch phổ biến trong các nhà máy đường:

Nước mía Gia vôi sơ bộ Gia nhiệt lần 1 Thông CO2 lần 1 Lọc lần 1

Gia nhiệt lần 2 Thông CO2 lần 2 Lọc lần 2 Thông SO2 lần 1 Gia nhiệt lần

3 Bốc hơi Thông SO2lần 2 Lọc kiểm tra Mật chè trong

4.1)Gia vôi sơ bộ :Lượng vôi cho vào 0.2% so với lượng nước mía

- Mục đích là trung hòa nước mía, làm đông tụ và kết tụ acid hữu cơ và keo ,

tiêu diệt vi sinh vật có trong nước mía

- Các biến đổi xảy ra : pH của dung dịch thay đổi Kết tủa CaCO3 tạo ra Đồng

thời một số hydroxyt cũng kết tủa

- Lúc này pH của hỗn hợp khoảng 6.2-6.4 Nhiệt độ cho vôi khoảng 30-350C

- Thiết bị gia vôi sơ bộ là một thiết bị hình tru ï, đáy côn , có 2 lỗ nhập liệu để

nhập nước mía và một lỗ thoát liệu Bộ phận ổn định lượng vôi là hai thùng nhỏû,

chứa vôi chuẩn bị cho quá trình gia vôi

4.2)Gia nhiệt lần 1: là quá trình nâng nhiệt độ của nước mía lên 50-550C Nước

mía nhận nhiệt do hơi cung cấp qua ống truyền nhiệt và được đun nóng đến nhiệt

độ yêu cầu mà không có sự bốc hơi nước Hơi được sử dụng trong quá trình gia

nhiệt có thể là hơi bão hòa từ lò hơi hay hơi thứ được tận dụng lại nhằm tiết kiệm

năng lượng

- Mục đích của gia nhiệt là tăng nhanh quá trình ngưng kết keo , tăng nhanh tốc

độ các phản ứng hóa học và làm giảm hoặc ngừng hẳn hoạt động của một số vi

sinh vật

Ở nhiệt độ cao làm mất nước các chất keo ưa nước nên các chất keo nhanh ngưng

kết Đồng thời , sự hòa tan của các muối CaSO3 , CaSO4 giảm , kết tủa càng hoàn

toàn

- Thiết bị gia nhiệt dạng vỏ ống

4.3)Thông CO 2 lần 1: Mục đích là để tạo kết tủa CaCO3 hấp phụ các chất màu

- Biến đổi :Trước hết CO2 hòa tan trong dung dịch tạo thành acid cacbonic Sau

đó acid phản ứng với vôi tạo kết tủa CaCO3 Ở giai đoạn đầu của thông CO2 lần 1

, khi dung dịch có độ kiềm cao thì dung dịch có nhiều bọt và kết tủa CaCO3 có đặc

tính keo , lọc khó khăn, chất kết tủa chứa CaO và saccharose Dần dần với quá

trình thông CO2 độ kiềm giảm , sự tạo bọt giảm , kết tủa CaCO3 từ dạng keo

chuyển thành dạng tinh thể CaCO3 lọc dễ dàng

Lượng vôi cho vào nước mía trong giai đoạn này khoảng 1.6-1.8% CaO so với

trọng lượng nước mía Đối với mía xấu lượng đó có thể tăng một ít Nếu lượng

vôi không dư lọc sẽ khó khăn do kết tủa CaCO3 dạng keo làm tắc vải lọc , làm áp

lực lọc tăng.Nếu cho vôi nhiều , kết tủa CaCO3 chuyển sang dạng kết tinh , khả

năng hấp phụ CaCO3 tăng nhưng không kinh tế và ảnh hưởng xấu đến chất lượng

sản phẩm.Nhiệt độ của giai đoạn này là 50-550C , thời gian lưu lại của nước mía

trong thiết bị là 5-10 phút

Độ kiềm tốt nhất duy trì trong quá trình thông CO2 là pH = 10.5-11.3 , độ kiềm

này sẽ làm giảm đóng cặn ở thiết bị bốc hơi

- Thiết bị : có thể sử dụng thiết bị thông CO2 dạng cột chêm

4.4)Lọc lần 1 :

- Mục đích là loại các tạp chất và kết tủa sinh ra trong các quá trình trước Dịch

sau khi lọc trong Ở đây dùng máy lọc khung bản

- Nguyên tắc lọc dùng áp suất dương đẩy dịch lọc qua 1 lớp chất liệu lọc , bã

được giữ lại và dịch bã lọc được đi ra

- Vận hành : Nước mía cần lọc được bơm vào , dưới áp suất cao nước mía qua

lọc sẽ đi qua túi vải vào bên trong tấm và đi ra theo hai lỗ ở hai bulông ở hai bên

Khi muốn rửa tạp chất trước hết người ta rửa ngọt rồi sau đó mở van nước theo

chiều ngược chiều vào của dịch lọc , bã được đẩy ra ngoài Thời gian lọc là từ 6-8

giờ ø, tốc độ trục quay của thiết bị là 2.5 vòng/phút

4.5)Thông CO 2 lần 2 :

- Mục đích là giảm tối đa hàm lượng vôi và muối canxi trong nước mía và tiếp

tục nâng cao độ tinh khiết của nước mía Nếu vôi và muối không được tách ra thì

ở thiết bị bốc hơi sẽ đóng cặn nhanh chóng Sau lần thông CO2 lần thứ nhất

thường còn 0.04-0.06% CaO ở trong nước mía

- Biến đổi : Quá trình này còn phức tạp hơn quá trình thông CO2 lần thứ

nhất.Trước hết acid cacbonic phản ứng với hidroxit có trong dung dịch thành

cacbonat tạo muối Muối này tiếp tục phản ứng với muối canxi hòa tan tạo kết tủa

canxi cacbonat

2KOH +H2CO3 K2CO3 + H2O

K2CO3 + CaA2 CaCO3 +2KA Sau quá trình này còn 0.025% CaO trong nước mía , pH =7.8-8.2

Nhiệt độ thông CO2 trong giai đoạn này rất quan trọng Ở nhiệt độ khoảng 1000C

CaCO3 không được tạo thành ngay cả khi dư khí CO2

4.6)Gia nhiệt lần 2 :

- Nước mía được nâng nhiệt độ lên 80-850C

- Mục đích là giảm độ nhớt , tăng tốc độ lọc

- Thiết bị sử dụng là thiết bị truyền nhiệt dạng vỏ ống

4.7)Lọc lần 2 :

- Mục đích là loại bỏ các kết tủa sinh ra trong quá trình thông CO2 lần thứ 2

- Ở đây cũng sử dụng lọc khung bản

4.8)Thông SO 2 lần 1 :

- Mục đích tẩy màu, giảm lượng muối canxi hòa tan trong nước mía do tạo kết

tủa có tính hấp phụ các chất keo , chất màu , làm giảm độ nhớt của dung dịch vì

có phản ứng cho muối sunfat trung tính

H2SO3 + CaA2 CaCO3 +2HA

H2SO3 + H2SO3 H2SO3 + CO2 + H2O

pH của nước mía lúc này là 6.8-7.2

- Thiết bị : dùng tháp xông

4.9)Gia nhiệt lần 3 :

- Nâng nhiệt độ lên 100-1150C

- Mục đích là đưa nước mía lên điểm sôi để đưa vào cô đặc

- Quá trình này cũng sử dụng thiết bị gia nhiệt dạng vỏ ống

4.10)Cô đặc :

- Đây là quá trình cô đặc sơ bộ nhằm tạo ra những biến đổi trong nước mía ở

điều kiện cô đặc với mục đích là hạn chế sự biến đổi màu trong quá trình bốc hơi

chính

- Thiết bị sử dụng giống thiết bị cô đặc chính ( ở mục dưới )

4.11)Thông SO lần 2 :