3.3.2.4 Điều kiện công nghệ phương pháp SO2 axit tính: Các điều kiện kỹ thuật chủ yếu: pH gia vôi sơ bộ: 6,2 - 6,8 (7,0) pH thông SO2 lần 1: - pH trung hòa: 6,9 - 7,3 pH thông SO2 lần 2: 5,8 - 6,2 Gia nhiệt 1: 60 - 700C Gia nhiệt 2:100 -1050C Cường độ SO2: - 1,5g SO2/lít nước mía Hàm lượng P2O5 nước mía:250 -350mg/l Điều kiện kỹ thuật cụ thể phương pháp SO2 có phương án sau đây: Phương án 1: pH nhiệt độ tương đối thấp; Nhiệt độ: - Gia nhiệt 1: 63 - 650C - Gia nhiệt 2: 98 - 1000C pH: - Gia vôi sơ bộ: 6,2 - 6,8 - Trung hòa: 6,8 - 7,0 Với điều kiện kỹ thuật mục đích để loại số chất màu chất keo hạn chế phân hủy đường khử tránh tượng tạo chất màu Phương án dùng cho ngun liệu mía có hàm lượng đường khử cao nước mía khơng tươi Phương án 2: Trung tính kiềm nhẹ pH gia vôi sơ bộ: 7- 7,2 Trung hòa: 7,2 - 7,5 Lắng 7- 7,2 Sử dụng phương án mục đích giảm đường saccaroza bị chuyển hóa loại nhiều chất khơng đường vơ Phương án dùng cho nguyên liệu mía tươi, đường khử không cao, độ tinh khiết tương đối cao Phương án 3: Nhiệt độ cao, độ kiềm cao cường độ SO2 cao Lượng P2O5 cho vào nước mía 0,2-0,3% so với mía Cường độ SO2: 1,4 - 1,6 g SO2 so với mía Phương án dùng cho nguyên liệu sâu bệnh, bão lụt, đường sacaroza chuyển hóa nhanh vi sinh vật xâm nhập từ chỗ vỏ mía bị xước, hàm lượng chất keo tăng Cơng đoạn cho vơi vào nước mía: Cho vơi sơ bộ: Nước mía hỗn hợp thường cho vơi sơ đến pH = 6,4 - 6,6 Tác dụng gia vôi sơ bộ:  Trung hịa axit hữu vơ  Tác dụng trao đổi tạo kết tủa: 2K3PO4 + Ca(OH)2 Ca3 (PO4)2 K2SO4 + Ca(OH)2 Ca SO4 49 + KOH + KOH MgCl2 + Ca(OH)2 Ca Cl2 + Mg(OH)2 nước mía ngưng tụ keo trước đun nóng Trong nước mía có nhiều loại keo, với pH đẳng điện khác nhau, cần xác định trị số pH thích hợp để ngưng tụ nhiều keo, đồng thời khơng ảnh hưởng đến chuyển hóa phân hủy đường Sau tác dụng Ca2+ chất nguyên sinh tế bào sinh vật nên ức chế phát triển vi sinh vật Cho vơi trung hịa: Lượng vơi cho vào định tính axit nước mía nồng độ SO2 nước mía Mặt khác, cho vơi vào nước mía cần đảm bão chất lượng vơi, giảm phần tạp chất vơi, vơi hịa tan nước Lượng vôi dùng khoảng 0,2 - 0,3% so với trọng lượng mía ép Thứ tự cho vơi vào nước mía đóng vai trị quan trọng Thứ tư cho vơi thơng SO2 tiến hành theo cách sau: Cho vôi trước, thông SO2 sau Thông SO2 trước, cho vôi sau Thông SO2 cho vôi đồng thời Trị số pH trung hòa Trong phương pháp SO2 việc khống chế trị số pH trung hòa vấn đề quan trọng Nó ảnh hưởng lớn đến hiệu làm thu hồi đường Để tạo việc kết tủa CaSO3 hoàn toàn, cần tránh tượng axit tao Ca(HSO3)2 hịa tan sau nhiệt độ cao Ca(HSO3)2 phân ly tạo chất kết tủa đóng cặn thiết bị truyền nhiệt bốc Nếu nước mía có tính kiềm, đường khử bị phân hủy tăng chất màu axit hữu cơ, tăng lượng muối canxi nước mía Mặt khác mơi trường kiềm, tính chất thủy phân kết tủa CaSO3 nên tạo dung dịch lớn, tăng lượng bùn lọc tăng diện tích ép lọc Để tránh tượng trên, cần khống chế pH lắng 7,0 Nhiệt độ Đun nóng 1: Nhiệt độ đun nóng lần thứ 550C có tác dụng: - Làm mất nước chất keo ưa nước, tăng nhanh trình ngưng tụ keo -Tăng nhanh tốc độ phản ứng hóa học Theo Honig hiệu suất hấp thụ SO2 vào nước mía tốt 750C - Ở nhiệt độ cao hòa tan nước muối CaSO3, CaSO4 giảm, kết tủa hoàn tồn, thơng SO2 tạo tượng q bão hịa, giảm đóng cặn thiết bị bốc truyền nhiệt Đun nóng 2: Nhiệt độ đun nóng lần 100 - 105 0C Nếu nhiệt độ cao nước mía sơi, lắng khơng tốt Tác dụng đun nóng lần giảm độ nhớt, tăng nhanh tốc độ lắng Đun nóng 3: Nhiệt độ lần từ 110 - 1150C Tác dụng: tăng khả truyền nhiệt trước vào thiết bị cô đặc, để không thời gian đun sôi thiết bị cô đặc Thơng SO2: Thơng SO21: Tạo kết tủa CaSO3 có tính hấp phụ hấp phụ chất khơng đường, chất màu kết tủa SO2 dùng dạng lỏng hay khí Thơng SO2 2: Thơng SO2 lần vào mật chè bốc có tác dụng sau: SO2 ngăn ngừa tạo thành chất màu, khử chất màu thành chất không màu Giảm độ nhớt mật chè có lợi cho khâu nấu đường, kết tinh vầ phân ly Thông SO2 lần vào mật chè sau bốc đến pH = 6,2 - 6,6, nhiệt độ thông SO2 85 900C, nhiệt độ phụ thuộc vào nhiệt độ nồi bốc cuối Thông SO2 nhanh tốt để tránh tượng chuyển hóa đưịng Ưu khuyết điểm phương pháp sunfit hóa : Ưu diểm: - Tiêu hao hóa chất (vơi, lưu huỳnh ) tương đối - Sơ đồ công nghệ thiết bị tương đối đơn giản, vốn đầu tư - Sản xuất đường trắng Khuyết điểm: 50 - Loại chất khơng đường ít, chênh lệch độ tinh khiết nước mía trước sau làm thấp, đơi có trị số âm (tức sau làm chất không đường tăng lên) - Hàm lượng canxi nước mía tương đối nhiều ảnh hưởng nghiêm trọng đến đóng cặn thiết bị bốc hơi, ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi đường - Khi gặp loại mía xấu, sâu bệnh khó làm khơng thể cho hiệu làm ổn định Do hiệu làm không tốt, nên phẩm chất đường thành phẩm phuơng pháp SO2 không phương pháp CO2 Trong trình bão quản đường dễ biến màu oxi khơng khí - Trong q trình thao tác, đường sacaroza chuyển hóa tương đối lớn, đường khử bi phân hủy, tổn thất đường bùn lọc cao 3.3.3 Phương pháp cacbonat hóa Phương pháp CO2 (cịn gọi phương pháp cacbonat hóa ) phương pháp có nhiều ưu điểm dùng phổ biến nhiều nước (Đài Loan, Inđơnêsia) Trong phương pháp cacbonat hóa phương pháp cacbonat thông thường tức phương pháp thông CO2 hai lần, thông SO2 hai lần dùng phổ biến 3.3.3.1 Sơ đồ công nghệ phương pháp thông CO2 lần thông SO2 lần(trang 59): 3.3.3.2 Điều kiện công nghệ phương pháp thông CO2 thông thường Cho vôi sơ bộ: Lượng vôi phụ thuộc vào thành phần pH nước mía hỗn hợp, thường dùng 0,2% so với trọng lượng nước mía hỗn hợp.Tác dụng vơilà trung hịa nước mía hỗn hợp, làm đông tụ kết tụ axit hữu keo, lọc ép lần đễ dàng, giảm màu sắc Thơng CO2 lần 1: Mục đích thơng CO2 lần tạo chất kết tủa CaCO3 Tinh thể CaCO3 có tác dụng tăng tốc độ lọc nước mía Tuy nhiên khơng phải mục đích chủ yếu của thơng CO2 lần 1, để có tác dụng lọc tốt cần thêm chất trợ lọc điatomit, separan AP 30 Nhiệm vụ chủ yếu thông CO2 lần tạo kết tủa CaCO3 mang điện dương có tính chất hấp phụ chất màu, sản phẩm phân hủy, chất hoạt động bề mặt mang điện âm Điều quan trọng thông CO2 lần độ kiềm cuối Dung dịch thơng CO2 lần cần trì độ kiềm định để chất kết tủa khơng bị hịa tan trở lại Lượng CaO tự chưá bùn đóng vai trị quan trọng làm nước mía phương pháp cacbonat hóa dẫn đến trung hòa bùn lọc, giảm lượng CaO dẫn đến giảm hiệu suất làm Đun nóng lần 1: Khống chế nhiệt độ trước thông CO2 quan trọng Nếu khống chế nhiệt độ tương đối cao, hình thành kết tủa lúc thông CO2 tương đối lớn, dễ lọc tăng phân giải đường khử, ảnh hưởng màu sắc dung dịch Nếu nhiệt độ thấp, tạo thành nhiều hạt CaCO3 kết tủa nhỏ có diện tích hấp phụ lớn làm nước mía có màu nhạt, lượng muối Ca nước mía tương đối ít, tránh phân giải đường hồn ngun Nhưng nhiệt độ thấp có nhiều bọt, giảm hiệu hấp thụ CO2, lọc nước mía thơng CO2 chậm Thơng CO2 lần 2: Mục đích: Giảm tối đa hàm lượng vôi muối canxi nước mía Nếu vơi muối vơi khơng tách ra, thiết bị bốc đóng cặn nhanh chóng Lượng CaO cịn lại nước mía lọc sau thông CO2 thường 0,04 -0.06% CaO Thông CO2 lần để giảm lượng CaO cịn lại 0,025% CaO Thơng SO2: Thường thơng SO2 vào nước mía trước cho bốc thông SO2 vào mật chè sau bốc Tác dụng: Thơng SO2 vừa có tác dụng tẩy màu vừa giảm muối Canxi hòa tan dung dịch: CaA2 + H2SO3 = CaSO3 + 2HA Đồng thời nước mía sau thơng CO2 có độ kiềm cao (pH = 7,8), sau thông SO2 đến pH = 6,8 - 7,2 giảm độ kiềm nước mía trong, tránh phân hủy đường khử Thông SO2 làm giảm độ nhớt dung dịch tạo muối trung tính K2CO3 + H2SO3 = K2SO3 + CO2 + H2O 51 Biện pháp tốt giảm độ kiềm độ nhớt thơng SO2 có phản ứng cho muối sunfat trung tính Nước mía hỗn hợp Ca(OH)2 Gia vơi sơ (pH = 6,2 - 6,6) Đun nóng lần (50 - 550C) Ca(OH)2, CO2 Ca(OH)2 Thông CO2 lần (pH = 10,5 -11,3, độ kiềm 0,04-0,06% CaO) Lọc ép lần Thông CO2 lần (pH= 7,8 - 8,2; độ kiềm 0,025% CaO) Đun nóng lần (75 - 800C) 105600C) Lọc ép lần SO2 Thông SO2 lần (pH=6,8 - 7,2) Đun nóng lần (110 - 1150C) Cô đặc SO2 Thông SO2 lần (pH = 6,2 - 6,6) Qui trình cơng nghệ phương pháp thông C02 thông thường 3.3.3.3 Ưu khuyết điểm phương pháp CO2 Lọc kiểm tra Ưu điểm: - Hiệu làm tốt, chênh lệch độ tinh khiết nước mía trước sau làm đến -5 - Loại khỏi nước mía lượng lớn chất keo, chất màu chất vô (MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5) Mật chè Hàm lượng muối canxi nước mía - Đóng cặn thiết bị ít, giảm lượng tiêu hao hóa chất dùng thơng rửa nồi bốc - Chất lượng sản phẩm tốt, bão quản lâu Hiệu suất thu hồi đường cao Khuyết điểm: - Lượng tiêu hao luợng hóa chất nhiều, lượng vơi dùng gấp 20 lần so với phương pháp vôi 10 lần so với phương pháp SO2, dùng nhiều khí CO2 - Sơ đồ công nghệ thiết bị tương đối phức tạp 52 - Kỹ thuật thao tác yêu cầu cao, khống chế không tốt dễ sinh tượng đường khử phân hủy 3.3.4 So sanh phương pháp làm nước mía Phương pháp vơi dùng để sản xuất đường thơ, thiết bị quy trình cơng nghệ tương đối đơn giản hiệu suất thu hồi đường thấp Phương pháp sunfit hóa cho sản phẩm đường trắng Trong trình bão quản đường dễ bị ẩm biến màu Phương pháp cacbonat hóa cho sản phẩm đường trắng, chất lượng đường dùng cơng nghiệp đồ hộp Hiệu suất thu hồi đường cao quy trình cơng nghệ thiết bị phức tạp, u cầu kỹ thuật cao CHƯƠNG 4: CƠ ĐẶC NƯỚC MÍA - Mục đích: - Mục đích q trình đặc bốc nước mía có nồng độ 13 - 15Bx đến mật chè nồng độ 60 - 65 Bx Nếu đặc nước mía đến Bx q cao (>70Bx ) xuất tinh thể đọng lại đường ống bơm Nồng độ lớn dẫn đến độ nhớt lớn, lọc khó khăn - CƠ SỞ LÝ THIẾT 2.1 - Lượng nước bốc hơi: C1 W = G(1) C2 W: Luợng nước bốc so với mía, % C1: Bx nước mía C2: Bx mật chè G: Trọng lượng nước mía so với mía, % 53 Nếu bốc nước mía từ 15Bx đến 60Bx lượng mía bốc W = G(1- 15 ) = 0,75.G 60 2.2 - Lượng nhiệt dùng bốc Lượng nhiệt dùng để đưa nước mía đến trạng thái sôi: Q1 = G(t2 - t1) C , W Trong : G: Trọng lượng nước mía so với mía, % t2: Nhiệt độ sơi nước mía trong, 0C t1: nhiệt độ nước mía vào bốc hơi, 0C C: Nhiệt dung riêng nước mía trong, J/Kg.độ Lượng nhiệt cần để bốc Q2 = W.r, W Trong đó: W:Lượng nước bốc so với nước % r: Nhiệt lượng riêng hơi, J/Kg Tổng lượng nhiệt cần dùng Q = Q1 + Q2 = G(t2 - t1)C + W2 = G(t2 - t1)C + G(1 - C1 ).r C2 = G(t2 - t1)C + Gfr (f =(1 - C1 )) C2 =[ G(t2 - t1)C +f r] Trong đó: f =(1 - C1 ) C2 gọi hệ số bốc Nhiệt tổn thất môi trường xung quanh phụ thuộc chất lượng chất cách nhiệt thường lấy từ 10% so với lượng dùng * Trường hợp bốc nồi Để bốc nước mía từ 15 đến 60 Bx, tức bốc 75% nước so mía, tiêu hao lượng 75% so mía, nghĩa bốc 1kg nước tiêu hao 1kg * Trường hợp bốc nhiều nồi Hơi thứ hiệu trước dùng làm đốt hiệu sau Hơi thứ hiệu cuối dùng đun nóng nước mía trực tiếp vào thiết bị ngưng tụ Nồng độ nước mía tăng dần lên Hệ mang lại hiệu kinh tế cao việc sử dụng thứ Khi cô đặc nồi, bốc 1kg nước tiêu hao1kg Với hệ nồi lượng tiêu hao 75%:4 = 18,75% so mía, hệ nồi 75%:5 = 15%, từ hiệu I sang hiệu II lượng tiết kiệm nhiều khoảng 50%, từ hiệu II sang hiệu III lượng giảm 10% Như thêm nồi cô đặc lượng tiết kiệm không nhiều tăng vốn đầu tư, thao tác, quản lý phức tạp Vì thường sử dụng - hiệu hệ hiệu thích hợp * Sử dụng hơi: Việc dùng nhà máy đường phong phú Ngoài việc dùng cho hệ đặc cịn dùng cho phận khác: đun nóng, nấu đường, phân mật, sấy Để tiết kiệm, thường sử dụng thứ hệ cô đặc Sơ đồ sử dụng thứ hệ cô đặc E1 W1 E2 E3 W2 E4 54 W3 E5 ' W4 Trong đó: D:hơi sống E1, E2, E3, E4: thứ dùng cho đun nóng nấu đường E5: Hơi thứ hiệu vào thiết bị ngưng tụ baromet W1', W'2, W3' : thứ hiệu 1, 2, làm đốt cho hiệu 2, 3, 2.3 - Tổn thất nhiêt trình bốc N guyên nhân: Do nồng độ tăng cao Do áp suất thủy tỉnh Do trở lực đường ống 2.3.1 - Tổn thất nhiệt độ tăng nhiệt độ sôi (') Trong điều kiện áp lực nhiệt độ sôi dung dịch đường cao nhiệt độ sôi nước Nhiệt độ cao gọi độ tăng nhiệt độ sôi Độ tăng nhiệt độ sôi tỷ lệ thuận với nồng độ chất khô dung dịch từ biểu đồ cho sẵn, ta tra nhiệt độ tăng độ sôi ' theo Bx tương ứng Khi áp lực dung dịch khác áp lực thường, độ tăng nhiệt độ sơi có sai khác tính theo cơng thức gần Tisenco: ' =  af Trong : ': độ tăng nhiệt độ sôi áp lực a: độ tăng nhiệt độ sôi áp lực thường f: hệ số hiệu chỉnh 2.3.2 - Tổn thất tỉnh áp (") Tổn thất tỉnh áp áp suất cột dung dịch thiết bị gây nên Tức nhiệt độ sôi dung dịch phụ thuộc độ sâu, mặt thoáng nhiệt độ sôi thấp nhất, xuống sâu nhiệt độ sôi tăng Hiệu số nhiệt độ sôi mặt thoáng lớp goi tổn thất nhiệt độ áp suất thủy tỉnh p= p'gh [N/m2] p: Hiệu số áp suất thủy tỉnh ’: khối lượng r iêng dung dịch dạng bọt, kg/m3 gần lấy ’ =  /2 : khối lượng riêng dung dịch , kg/m3 g: gia tốc trọng trường, m/s2 h: độ sâu kể từ mặt thoáng đến ống truyền nhiệt , m 2.3.3 - Tổn thất đường ống "’ Hơi thứ từ hiệu trước qua hiệu sau, qua đường ống hai hiệu, chịu ảnh hưởng trở lực đường ống làm giảm nhiệt độ Dựa vào thực tế tổn thất nhiệt độ đường ống hai hiệu thông thường lấy từ - 1,50 C Tổng tổn thất nhiệt độ: 55   tổng =   '+  " +   "' 2.4 - Các phương án bốc hệ cô đặc: Trạm bốc trung tâm hệ thống nhiệt toàn nhà máy, hệ thống tương đối phức tạp Để chọn phương án bốc tốt cần xét tới vấn đề sau: - Yêu cầu công nghệ sản xuất đường - Đảm bão chất lượng thành phẩm - Nghiên cứu đầy đủ việc bố trí trạm nhiệt điện - Sử dụng thải, thứ hợp lý - Tốc độ đóng cặn thiết bị thao tác khống chế ổn định - Vốn đầu tư * Phân loại phương án bốc hơi: có loại Phương án bốc chân khơng: Phương án có từ lâu Những nhà máy đường cũ thường dùng phương án Hệ đặc thường có từ - hiệu thường hiệu, không hút thứ hiệu cuối nhiệt độ thứ thấp Ưu diểm: Thỏa mãn đầy đủ u cầu cơng nghệ bốc điều kiện chân không, nhiệt độ tương đối thấp tránh tượng phân hủy đường khử biến đường sacaroza thành caramen, phẩm chất mật chè tốt, quản lý thao tác dễ dàng Khuyết điểm: Nhiệt độ thứ thấp, không thỏa mãn đầy đủ yêu cầu công nghệ, giảm khả sử dụng thứ, thứ hiệu cuối vào thiết bị ngưng tụ tăng tổn thất Phương án bốc áp lực: Đặc điểm phương án hiệu cô đặc làm việc điều kiện áp lực Ưu điểm: Việc sử dụng tương đối triệt để, toàn hiệu cuối dùng Nhiệt độ thứ hiệu tương đối cao, giảm diện tích truyền nhiệt thiết bị truyền nhiệt Không cần thiết bị ngưng tụ lớn, cần thiết bị nhỏ dùng khởi động hệ đặc Khuyết điểm: Màu sắc nước mía tương đối đậm, pH giảm nhiều nhiệt độ cao, đường khử bị phân hủy tạo caramen nhiều Khi sản xuất hút thứ khơng bình thường khơng khơng giảm lượng tiêu hao mà cịn tăng lên tượng xả từ khó trì ổn định tiêu bốc hơi, nồng độ mật chè không ổn định Phương án bốc áp lực chân không Đặc điểm: Nhiệt độ sôi dung dịch đường hiệu cuối tương đối cao dùng thứ hiệu đun nóng nước mía dẫn đến độ chân không hiệu cuối không lớn khoảng 550mmHg Phương án dùng phổ biến nhà máy đường.Ưu khuyết điểm phương pháp tổng hợp ưu khuyết điểm hai phương án (a) (b) 2.5 - Thiết bị cô đặc Thiết bị cô đặc ống chùm thẳng đứng Thiết bị cô đặc tuần hoàn đơn Ở nhà máy đường thường dùng nhiều loại thiết bị cô đsặc khác loại có phịng đốt, phịng bốc hơi, thiết bị thu hồi đường, ống nước mía chảy vào, ống khí khơng ngưng, ống nước ngưng tụ Những điều lưu ý phận thiết bị: Buồng đốt: Để tăng hệ số truyền nhiệt K buồng đốt phải : Hơi vào đều, tốc độ vừa phải, nước ngưng khí khơng ngưng tách liên tục triệt để, thông rửa cặn tốt Khí khơng ngưng: Khí khơng ngưng do: Khơng khí lọt vào hơi, chất khí tạo thành phân giải tạp chất nước mía, có 56 Do phải dẫn khỏi buồng để tăng thể tích buồng tăng hệ số truyền nhiệt Ống khí khơng ngựng đặt vị trí phải đảm bão: Dẫn hết khí khơng ngưng, khơng dẩn theo Thường đặt ống dẫn khí khơng ngưng chổ tốc độ chậm (cuối đường hơi) Khí khơng ngưng gồm nhiều loại khác chúng có tỷ trọng khác Do ống khí khơng ngưng đặc nhiều độ cao khác Ống thoát nước ngưng phải đạt yêu cầu: Đảm bão nước ngưng thoát nhanh, triệt để, xa đường vào Bộ phận thu hồi đường: Nguyên nhân bay đường: +Đường bay đường nước lên mạnh +Những giọt nước mía nhỏ bọt bay lên +Tốc độ bốc nhanh +Hơi vào buồng đốt q mạnh +Q trình sơi khơng cấu tạo buồng đốt làm vào không dẩn đến làm bay đường +Mức nước mía cao +Hiện tượng tự bốc mạnh +Chân không thay đổi đột ngột Đề phòng: +Cố gắn hạn chế nguyên nhân +Lắp phận thu hồi đường đỉnh nồi 2.6 - Hóa học q trình đặc: Trong nhà máy đường đại, nước mía đặc hệ cô đặc - hiệu với nhiệt độ khoảng từ 60 - 1300C Kết nước bốc khơng có thay đổi thành phần tính chất chất khơ dung dịch Tuy nhiên q trình đặc xảy nhiều phản ứng hóa học hóa lý dẫn đến thay đổi thành phần đặc tính chất tan Nước ngưng tụ hệ đặc nhiều nồi nước nguyên chất mà chứa đường chất khơng đường dẫn đến ăn mịn nồi Sự chuyển hóa sacaroza: Nếu dung dịch đường có tính axit số chất khơng đường q trình đặc bị phân hủy tạo thành axit tác dụng nhiệt dẫn đến chuyển hóa sacaroza Thơng thường tổn thất sacaroza khơng vượt q 0,01% so với ngun liệu mía Sự phân hủy sacaroza tăng màu sắc: Dưới tác dụng nhiệt độ cao, đường sacaroza bị caramen hóa Lượng caramen tạo thành phụ thuộc thời gian truyền nhiệt, nhiệt độ pH Chỉ cần lượng caramen nhỏ làm cho nước mía có màu đậm Ngồi đường khử bị phân hủy kết tủa với chất chứa nitơ tạo thành melanoidin làm tăng màu sắc nước mía Sự tăng màu sắc nước mía q trình bốc phụ thuộc vào hiệu làm nước mía, thời gian nhiệt độ cô đặc Độ tinh khiết tăng cao: Độ tinh khiết tăng q trrình đặc phu thuộc phương pháp làm Đối với phương pháp vôi độ tinh khiết tăng 0,7 - 1,0, phương pháp sunfit hóa tăng 0,8 - 1,0 phương pháp cacbonat tăng 0,2 - 0,5 Nguyên nhân: - Chất không đường bị phân hủy phân hủy axit amin muối cacbonat sinh CO2, NH3 làm cho độ tinh khiết mật chè tăng 0,1 - Sự tạo cặn thiết bị cô đặc, 2000 nước mía (15Bx) tạo chừng cặn 57 - Sự tăng độ tinh khiết gây nên thay đổi góc quay riêng chất không đường đặc biệt đường khử Sự thay đổi độ kiềm: Tăng: Hiện tượng tăng độ kiềm trình bốc vật lý thấy Giảm: Ngun nhân - Sự phân hủy axit, ví dụ: asparagin - Phân hủy đường khử tạo axit hữu làm giảm độ kiềm - Sự tạo caramen đường sacaroza tác dụng nhỏ có ảnh hưởng đến giảm độ kiềm Sự tạo cặn: Trong trình bốc hơi, có tạo thành cặn thiết bị cô đặc, làm tổn thất nhiệt Trong dung dịch bão hòa, tượng tạo cặn phát sinh trước hết chỗ dung dịch tiếp xúc trực tiếp với diện tích đốt, tức cặn thường xuất nhiều phần ống truyền nhiệt.Thành phần cặn thiết bị cô đặc sản xuất phương pháp khác khác Sự hình thành cặn thiết bị dẫn đến giảm hệ số truyền nhiệt làm giảm suất bốc Có nhiều phương pháp loại cặn phổ biến phương pháp hoá học Các hoá chất dùng để loại cặn kiềm (NaOH, Na2CO3), axit (HCl) muối ăn NaCl Trong sản xuất đường thường dùng kiềm sau dùng axit Lượng kiềm dùng chừng 6-12%, thời gian đun 2h Lượng axit khoảng 0,5 - 1%, thời gian đun từ - 6h Sau sử dụng kiềm axit, dùng nước rửa nồi dùng sắt loại cặn khỏi thiết bị Hiệu loại cặn tốt tốn nhiều hoá chất ăn mòn thiết bị Để tránh ăn mòn thiết bị, trước đun với axit, cần cho vào thiết bị chất kiềm hãm ăn mòn DBS ryphalgen A Ryphalgen A có tác dụng tốt, đễ hồ tan phân bố dung dịch axit Chương V: NẤU ĐƯỜNG VÀ KẾT TINH Nhiệm vụ nấu đường tách nước từ mật chè, đưa dung dịch đến bão hòa Sản phẩm nhận sau nấu gọi đường non gồm tinh thể đường mật Quá trình nấu đường thực nồi nấu chân không để giảm nhiệt độ sôi dung dịch, tránh tượng caramen hóa phân hủy đường Nhiệt độ nấu đường khoảng 70 - 800C Đối với sản phẩm cấp thấp, trình kết tinh tiếp tục thực thiết bị kết tinh làm lạnh phương pháp giảm nhiệt độ - Cơ sở lý thiết trình kết tinh đường: 1.1 - Độ hòa tan sacaroza nước: 58 Độ hòa tan sacaroza nước tăng nhiệt độ tăng Độ hòa tan thường biểu diễn số gam đường gam nước, gọi hệ số hòa tan H0 1.2 - Độ hòa tan sacaroza dung dịch không tinh khiết: Trong dung dịch khơng tinh khiết độ hịa tan sacaroza phụ thuộc vào chất khơng đường Chúng có ảnh hưởng khác đến độ hòa tan sacaroza Một số làm tăng độ hòa tan sacaroza KCl, NaCl số khác làm giảm K2SO4 Nói chung chất tro làm tăng độ hòa tan sacaroza, ngược lại đường khử số muối hữu làm giảm độ hòa tan Ảnh hưởng đến độ hòa tan đường không số lượng chất không đường nhiệt độ mà thành phẩm chất lượng chúng Đó tác nhân quan trọng khơng thể quên ảnh hưởng đến độ tinh khiết tạo mật cuối 1.3 - Hệ số bão hòa : Tỷ số hệ số hòa tan sacaroza dung dịch đường không tinh khiết (H1) hệ số hòa tan dung dịch tinh khiết (H0) nhiệt độ gọi hệ số bão hòa ('): ' = H1 H0 Khi ' >1 độ hòa tan sacaroza dung dịch không tinh khiết lớn dung dịch tinh khiết Khi ' = chất khơng đường khơng ảnh hưởng đến độ hịa tan sacaroza Khi ' < chất không đường làm giảm độ hịa tan sacaroza Do hệ số bão hòa phụ thuộc vào độ tinh khiết dung dịch chất lượng chất khơng đường có dung dịch Hệ số bão hịa có ý nghĩa quan trọng sản xuất, thể ảnh hưởng nguồn nguyên liệu trình sản xuất 1.4 - Hệ số bão hòa: Dung dịch chứa nhiều đường dung dịch bão hòa gọi dung dịch bão hòa Đường kết tinh từ dung dịch nầy cách làm bay nước làm lạnh để giảm độ hòa tan đường nhiệt độ thấp Hệ số qúa bão hòa: Mức độ bão hòa dung dịch đo hệ số q bão hịa Đó tỷ số lượng đường hòa tan đơn vị nước dung dịch nghiên cứu với lượng đường hòa tan phần nước dung dịch bão hòa nhiệt độ:  = H H1 Trong đó: : Hệ số bão hòa H: Lượng đường phần nước dung dịch nghiên cứu H1: Lượng đường phần nước dung dịch bão hoà Nếu:  > dung dịch bão hòa  = dung dịch bão hòa  < dung dịch chưa bão hòa Đối với dung dịch sacaroza tinh khiết H1 = H0, tra bảng Đối với dung dịch đường không tinh khiết việc xác định H1 phức tạp Vì thực tế dung dịch đường không tinh khiết người ta tra theo bảng độ hòa tan đường tinh khiết hệ số bão hòa biểu kiến: 1 = H H0 59 1.6 - Động học trình kết tinh đường: Quá trình kết tinh đường gồm hai giai đoạn: Sự xuất nhân tinh thể (mầm) lớn lên tinh thể với tốc độ định 1.6.1 - Sự xuất nhân tinh thể hay tạo mầm: Trên đồ thị trạng thái dung dịch sacaroza chia vùng bão hòa: - Vùng ổn định: Hệ số bão hòa thấp  = 1,1 - 1,15 Trong vùng tinh thể lớn lên mà không xuất tinh thể - Vùng trung gian:  = 1,2 - ,25 Trong vùng không tinh thể lớn lên mà xuất lượng nhỏ tinh thể - Vùng biến động:  >1,3 Ở tinh thể sacaroza tự xuất không cần tạo mầm kích thích Đối với dung dịch sacaroza không tinh khiết, giá trị hệ số bão hòa vùng khác phụ thuộc vào nồng độ chất khơng đường Thực tế q trình sản xuất người ta cố gắng khống chế  < 1,3 để tránh tạo thành tinh thể “dại” Hình 5.1: Đồ thị bão hoà sacaroza 1.6.2 - Sự lớn lên tinh thể (tốc độ kết tinh): Định nghĩa: Tốc độ kết tinh lượng đường kết tinh 1phút 1m2 bề mặt tinh thể (mg/m2.phút) Theo Kukharenko, lượng đường kết tinh S dung dịch bão hòa là: S = KFT , mg Trong đo F: Bề mặt tinh thể, m2 60 ... 6,2 - 6,6) Đun nóng lần (50 - 55 0C) Ca(OH)2, CO2 Ca(OH)2 Thông CO2 lần (pH = 10 ,5 -1 1,3, độ kiềm 0,0 4-0 ,06% CaO) Lọc ép lần Thông CO2 lần (pH= 7,8 - 8,2; độ kiềm 0,0 25% CaO) Đun nóng lần ( 75 -. .. hóa : Ưu diểm: - Tiêu hao hóa chất (vơi, lưu huỳnh ) tương đối - Sơ đồ công nghệ thiết bị tương đối đơn giản, vốn đầu tư - Sản xuất đường trắng Khuyết điểm: 50 - Loại chất không đường ít, chênh... vôi dùng để sản xuất đường thô, thiết bị quy trình cơng nghệ tương đối đơn giản hiệu suất thu hồi đường thấp Phương pháp sunfit hóa cho sản phẩm đường trắng Trong trình bão quản đường dễ bị ẩm