làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóa

Nhóm 55TP4 LÀM SẠCH NƯỚC MÍA BẰNG PHƯƠNG PHÁP SUNFIT HÓA Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage Nhóm 55TP4 Mục lục Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage Nhóm 55TP4 I Tổng quan về công nghệ làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóa: Mục đích chính của quá trình làm sạch nước mía: - Loại tối đa chất không đường khỏi nước mía hỗn hợp, đặc biệt là những chất có hoạt tính bề mặt và chất keo - Trung hòa nước mía hỗn hợp - Loại tất cả những chất rắn dạng lơ lửng nước mía Các phương pháp làm sạch nước mía hỗn hợp: - Vì nước mía hỗn hợp có chứa nhiều chất không đường khác nhau, đó các phương pháp tách chất không đường khỏi nước mía cũng có nhiều Hiện có phương pháp chính: pp vôi, pp sunfit hóa, pp cacbonat - Phương pháp sunfit hóa còn gọi là phương pháp SO2 vì phương pháp này dùng lưu huỳnh dưới dạng SO2 để làm sạch nước mía - Phương pháp sunfit hóa có thể chia làm loại: pp sunfit hóa pp sunfit hóa kiềm mạnh: sử dụng pp sunfit hóa axit: thông SO2 đến pH cao, hiệu quả làm sạch tương pp sunfit hóa kiềm nhẹ (pH = 8-9): pH axit và thu sản phẩm đường đối tốt, sự phân hủy chỉ tiến hành thông SO2 vào nước trắng, có nhiều ưu điểm nên sử đường tương đối lớn, màu nước mía, không thông SO2 vào mật chè dụng rộng rãi sản xuất đường mía đậm, tổn thất nhiều đường nên và sản phẩm đường thô hiện không sử dụng Tác dụng của SO2 đối với nước mía: a, Trung hòa lượng vôi dư nước mía: Khi cho SO2 vào nước mía, xảy phản ứng sau: SO2 + H2O ↔H2SO3 H2SO3↔ H+ + HSO3HSO3-↔ H+ +SO32Khi cho SO2 vào nước mía có vôi dư thì xảy phản ứng sau: Ca(OH)2 + H2SO3→ CaSO3 Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage Nhóm 55TP4  • • •  • • • • • Tác dụng: CaSO3 là chất kết tủa có khả hấp phụ các chất không đường, chất màu, chất keo có dung dịch Làm giảm pH, hạn chế sự phân hủy đường khử môi trường kiềm gia nhiệt Ngưng kết một số chất keo b, 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, Kali sunfit biến thành kali bisunfit: K2SO3 + SO2 + H2O → 2KHSO3 Tác dụng: Giảm hiệu quả làm sạch muối CaSO3 kết tủa bị giảm Trong quá trình cô đặc, canxi bisunfit sẽ kết tủa gây đóng cặn thành thiết bị cô đặc Làm giảm hiệu quả truyền nhiệt quá trình cô đặc, thời gian cô đặc kéo dài Tổn thất lượng Thời gian kéo dài làm xảy quá trình chuyển hóa đường saccharose và phân hủy đường khử làm giảm chất lượng đường, cũng xảy các phản ứng Caramen hóa, Melanoidin làm giảm chất lượng cảm quan của đường c, Giảm độ nhớt của mật chè: Nước mía sau 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 d, 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 tạo mật kém muối cacbonat lại có khả làm giảm độ nhớt của mật e, Tẩy màu dung dịch đường: SO2 có khả tẩy màu của nước mía hoặc mật chè thành chất không màu sắc hoặc nhạt Hơn nữa còn ngăn ngừa sự sinh chất màu, ngăn ngừa ảnh hưởng không tốt của oxi không khí, ngăn ngừa được sản phẩm có màu của sự phân hủy đường và kìm hãm khả oxihóa và tác dụng xúc tác của ion kim loại II Công nghệ làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóa: A Sơ đồ quy trình công nghệ: Nước mía hỗn hợp Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage Nhóm 55TP4 ↓ Lọc ↓ Gia nhiệt lần I (55-60C) ↓ Thông SO2 lần I (pH = 3.4 - 3.8) ↓ Ca(OH)2 → Trung hòa (pH= 6.8 - 7.2) ↓ Đun nóng lần II (102-105 C) ↓ Lắng → Nước bùn ↓ ↓ Lọc → Bùn ↓ Nước lắng → -← Nước lọc ↓ Đun nóng lần III (110-115C) ↓ Cô đặc ↓ Thông SO2 lần II (pH = 6.2 – 6.6) ↓ Lọc kiểm tra ↓ Mật chè B • Thuyết minh quy trình: Nước mía hỗn hợp: Thành phần của nước mía hỗn hợp: Thành phần Tính theo nước mía hỗn hợp (%) Đường saccharose 12.63 Đường khử 1.44 Protein 0.48 Axit tự 0.14 Axit kết hợp 0.15 Chất keo 0.41 Chất vô (tro) 0.60 Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage Nhóm 55TP4 • Nước 78.15 Ngoài đường saccharose, nước mía hỗn hợp còn có nhiều thành phần khác với các tính chất lý hóa khác nhau, làm tăng độ hòa tan của đường saccharose, tăng mật cuối, tăng tổn thất đường mật cuối Trong nước mía còn có vụn mía, đun nóng chúng kết tụ lại Tất cả những chất không đường đó cần loại khỏi nước mía Nước mía hỗn hợp có pH từ - 5.5 nên cần được xử lí sau ép để tránh sự chuyển hóa đường saccharose làm tổn thất đường, làm giảm độ tinh khiết và ảnh hưởng đến tốc độ kết tinh đường Lọc sàng: là quá trình phân riêng hỗn hợp khó lắng không đồng nhất qua lớp lọc - Cách tiến hành: dùng lớp lọc có nhiều lỗ để dung dịch có thể chui qua lỗ nhỏ, bã được giữ lại lớp lọc, dung dịch chui qua lớp lọc dưới áp suất dư so với áp suất bên dưới vật ngăn - Mục đích chính: để loại bỏ vụn mía có dung dịch Khi bã mía bị thủy phân sẽ tạo thành chất keo, làm tăng hàm lượng các chất phi đường nước mía, cản trở quá trình kết tinh, làm giảm hiệu suất thu hồi đường quá trình cô đặc Vì vậy giai đoạn lọc rất cần thiết - Thiết bị: + Máy lọc ống: dùng lọc kiểm tra nước mía sau lọc ép hoặc lọc mật chè sau bốc Máy lọc ống chia làm hai loại: mấy lọc stellar và máy lọc ống sứ Máy lọc ống Stellar có thân hình trụ, đáy hình nón, nắp hình cung Bên thân máy có lắp nhiều ống thăng đứng gọi là ống lọc, ngoài ống có lớp phủ kizongua hoặc than tính Nước mía vào máy lọc nhờ áp lực bơm, qua lớp ống lọc (từ ngoài vào trong), nước mía chảy ở phần của máy Áp lực lọc phụ thuộc vào chiều dày lớp bùn, có thể tăng 4-5atm Khi các máy lọc được bố trí song song và làm việc ở cùng một áp lực nhất định, tốc độ lọc dần dần giảm xuống thì cần làm sạch máy lọc, rửa, xả cặn và chất trợ lọc Tốc độ lọc của nước mía vào khoảng 100l/m2 ph của mật chè 10l/m2 ph Gia nhiệt lần 1: - Tiến hành: gia nhiệt cho hỗn hợp nước mía lên tới nhiệt độ 55°C – 60°C Không tăng nhiệt độ lên quá cao tránh sự phân hủy đường môi trường axit - Mục đích chính: thúc đẩy phản ứng tạo kết tủa, giúp tạo thành nhanh chóng và hoàn toàn các kết tủa CaSO3 và Ca3(PO4)2 Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage Nhóm 55TP4 • • • Ngoài còn có các tác dụng khác như: + Làm tăng khả hấp thụ SO2 của nước mía + Làm giảm độ nhớt cho hỗn hợp nước mía, tăng hiệu quả lắng lọc + Làm mất nước của keo ưa nước, tăng nhanh quá trình ngưng tụ keo + Đuổi khí có nước mía, giảm sự tạo bọt quá trình cô đặc + Tiêu diệt vi sinh vật có nước mía - Thiết bị: sử dụng thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng Thông SO2 lần 1: - Mục đích chính: đưa pH của dung dịch về 3.4 – 3.8, là môi trường axit nhằm tạo điều kiện để ngưng kết các chất keo, loại bỏ chất không đường protein, phục vụ cho quá trình tạo kết tủa và làm sạch mía về sau - Tiến hành: + Không đưa pH xuống thấp hơn: sẽ làm tăng mạnh mẽ sự chuyển hóa đường dẫn đến tổn thất đường Đồng thời làm tăng lượng vôi trung hòa về sau gây tăng lượng tạp chất đưa vào và không kinh tế + Không đưa pH lên cao hơn: sẽ làm đường khử bị phân hủy, lượng vô trung hòa cho vào không đủ tạo ít kết tủa CaSO3 dẫn đến hiệu quả làm sạch không cao - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thông SO2 lần 1: + Nhiệt độ gia nhiệt: Độ hòa tan khí SO2 chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ nước mía, nhiệt độ dung dịch càng cao thì độ hòa tan càng thấp Khi dùng nhiệt độ quá cao thì sự hấp thụ SO2 khó khăn và sự chuyển hóa đường diễn mạnh mẽ Do đó, nhiệt độ gia nhiệt chỉ phạm vi từ 55°C - 60°C là tối ưu + Cường độ lưu huỳnh: Trong phương pháp sunfit hóa, sự hấp phụ chủ yếu là CaSO3 Đối với một loại nước mía nhất định thì hàm lượng P2O5 không thay đổi Như vậy chỉ có nồng độ SO2 có ảnh hưởng đến tính chất của kết tủa Nếu nồng độ SO2 càng cao, sự kết tủa càng hoàn toàn, lượng kết tủa CaSO3 càng nhiều thì quá trình lọc kết tủa càng dễ dàng Nếu nồng độ SO2 nước mía quá cao sẽ làm cho: CaSO3 tạo thành Ca(HSO3)2 hòa tan Khi gặp nhiệt độ cao, Ca(HSO3)2 sẽ phân ly tạo kết tủa đóng cặn thành thiết bị truyền nhiệt và cô đặc, làm kéo dài thời gian cô đặc, tốn lượng cho thiết bị cô đặc Trị số pH quá thấp, nước mía có tính axit mạnh, đường sẽ bị chuyển hoá Tăng cường lưu huỳnh sẽ không có lợi về mặt kinh tế Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage Nhóm 55TP4 Do đó cần nâng cao cường độ lưu huỳnh thích hợp để đạt hiệu quả làm sạch tốt và nâng cao hiệu suất thu hồi đường - Thiết bị: + Thiết bị thông S02 liên tục loại tháp: Thiết bị thân trụ, bên có tấm ngăn Nước mía vào thông qua ống đỉnh thân trụ thiết bị, vào hoa sen và các tấm ngắn có đục lỗ nên nước mía phân bố đều theo thiết bị Khí SO2 được thông từ bên dưới thân biết bị lên, đảm bảo khả thông SO2 của nước mía được hiệu xuất cao.Nước mía sau đã thông SO2 tháo ống ở đáy thiết bị, ống hình chữ U.Trên đỉnh tháp có gắn thiết bị giảm áp để thực hiện chân không và làm SO2 hút vào thiết bị, tránh hiện tượng rò khí quá trình hoạt động thiết bị.Trong quá trình hoạt động giữ nước mía tháp thấp tránh hiện tượng tràn bọt + Thiết bị thông SO2 liên tục có bơm tuần hoàn: Thiết bị tự động cho vôi vào thiết bị cho vôi Từ thiết bị cho vôi, nước mía được bơm tuần hoàn bơm thông vào SO2 liên tục Nước mía đưa từ thân thiết bị xối cùng SO2 chuyển động ngược chiều từ đáy thùng Trung hòa: - Mục đích chính: tạo kết tủa CaSO3 và Ca3(PO4)2 theo các phản ứng dưới đây: Axit sunfurơ phân ly: H2SO3↔H+ + HSO3HSO3-↔H+ + SO32Ion SO32- phản ứng với ion Ca2+ dung dịch: Ca2+ + SO32-→ CaSO3 Ca2+ + (PO4)3-→ Ca3(PO4)2 Cả hai kết tủa CaSO3 và Ca3(PO4)2 đều là động lực của quá trình làm sạch Chúng có tính hấp phụ, có thể hấp phụ các chất không đường: chất màu, kết tủa Tuy nhiên lượng CaSO3 nhiều nên là động lực chính, hiệu quả làm sạch cao Ngoài việc trung hòa còn có các tác dụng khác như: + Đưa pH về môi trường trung tính 6.8 - 7.2, hạn chế sự chuyển hóa đường khử và phân hủy đường + Làm các chất keo bị ngưng kết tại pH đăng điện + Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật ion Ca2+ tác động lên nguyên sinh chất của tế bào vi sinh vật - Các yếu tố ảnh hưởng: Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage Nhóm 55TP4 • • • + Lượng vôi cho vào quyết định bởi tính axit của nước mía và nồng độ SO2 nước mía (Lượng vôi dùng khoảng 0.2 – 0.3% so với lượng mía ép) + Khi cho vôi vào cần đảm bảo chất lượng của vôi, giảm phần tạp chất vôi, vôi hòa tan đều nước + Thứ tự cho vôi vào nước mía đóng vai trò quan trọng Thông SO2 trước cho vôi sau có ưu điểm: Trong môi trường acid sự tao kết tủa CaSO3 rắn chắc, lắng tốt, lọc dễ dàng Nếu cho ở nhiệt độ cao hiện tượng Phân hủy đường khử không nhiều màu sắc của nước mía tương đối tốt Chỉ số pH của nước mía tương đối thấp có thể loại phần lớn các chất không đường hưu sau đó cho vôi vào đến pH gần trung tính thì một phần chất keo mới có thể bị ngưng tụ hoặc là có thể ngung tụ được một phần chất keo Tuy nhiên cũng có nhược điểm là nước mía có tính acid mạnh đó một phần saccharose chuyển hóa thành glucose và fructose - Thiết bị: sử dụng thiết bị cho vôi sơ bộ và cho vôi trung hòa Gia nhiệt lần 2: - Mục đích chính: gia nhiệt cho nước mía đạt nhiệt độ 102°C – 105°C, giảm độ nhớt, tăng nhanh tốc độ lắng, tiết kiệm thời gian, tăng hiệu quả lắng Ngoài còn có các tác dụng khác: + Loại không khí nước mía, giảm bớt sự tạo bọt + Tăng nhanh các quá trình phản ứng hóa học, giúp tạo thành nhanh chóng các kết tủa + Tiệt trùng, đề phòng hiện tượng lên men và sự xâm nhập của vi sinh vật vào nước mía - Thiết bị: Sử dụng thiết bị truyền nhiệt: Nước mía vào và ở đỉnh thiết bị Ở nắp và nắp dưới có lắp đặt tấm ngăn, phân chia ống truyền nhiệt thành 12, 14 hoặc 16 lần lên xuống có tác dụng tăng tốc độ chảy của nước mía ống Ở nắp có lỗ thoát khí, đáy thiết bị có lắp ống thoát nước ngưng tụ Nắp và nắp dưới nối liền với cần thăng bằng có tác dụng cân bằng trọng lực Hơi ngoài ống, nước mía ống Hơi sau cấp nhiệt cho nước mía, ngưng tụ thành nước và thoát ở đáy thiết bị Lắng: - Mục đích chính: + Tăng suất của thiết bị lọc, giảm diện tích lọc +Tăng lượng thành phẩm cuối quy trình - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lắng: Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage Nhóm 55TP4 + Độ lớn của các hạt kết tủa: độ lớn của các hạt kết tủa không đều nhau, hạt lớn thì lắng nhanh, xuống trước; hạt nhỏ li ti tạo thành dung dịch đục, lắng rất chậm + Nồng độ nước mía: Nồng độ càng cao, độ nhớt càng lớn thì tốc độ lắng càng giảm + Nhiệt độ: Độ nhớt của nước mía được giảm nhờ quá trình đun nóng lần (102°C – 105°C), tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng Khi nhiệt độ không ổn định, đột nhiên tăng cao hoặc có chấn động hay bị va chạm thì những bọt khí về mặt nước mía bị vỡ ra, những hạt kết tủa không được hút lại mà bắt đầu chìm xuống, đó nước mía bị đục trở lại, dù có tiếp tục lắng nữa thì tốc độ lắng cũng rất chậm Nhiệt độ còn ảnh hưởng đến sự chuyển động của chất lỏng thùng lắng, nếu nhiệt độ không đều, chỗ nóng chỗ lạnh thì có hiện tượng đối lưu, làm cho kết tủa không lắng theo chiều thăng đứng mà theo chiều hỗn loạn, điều này làm cho tốc độ lắng bị chậm lại - Cách tiến hành và thiết bị: Sau được gia nhiệt lần hai thì nước mía được đưa vào thiết bị lắng chuẩn bị cho quá trình lọc tiếp theo + Thiết bị lắng không có cánh khuấy: gồm ngăn, ngăn ở đỉnh là ngăn dự bị có tác dụng tập trung chất kết tủa và không lấy nước mía Nước mía được đưa vào đỉnh thiết bị lắng tiếp đó theo ống trung tâm phân phối đến các ngăn có góc nghiêng là 42-45o để chất kết tủa lắng tập trung xuống đáy dễ dàng và chảy ngoài Nước mía chảy ở phần cùng của ngăn + Thiết bị lắng có cánh khuấy: gồm ngăn, ngăn cùng là ngăn dự bị, ngăn cuối để cô đặc nước bùn Trục trung tâm có thể chuyển động, trục có lắp cánh khuấy cùng chuyển động với trục Tốc độ quay của trục là vòng/phút Nước mía theo ống đỉnh thiết bị vào ngăn dự bị và theo các lỗ ống để vào ống trung tâm và các ngăn khác Nước bùn theo ống khác chuyển xuống ngăn cuối cùng Bọt theo đường ống bên phải thiết bị và được đưa làm sạch Bùn đặc được đưa vào thùng có chứa bơm và được đẩy đến thiết bị lọc chân không Mặt khác, nước mía sẽ chảy thùng chứa và đưa xử lý tiếp ở công đoạn sau Nếu có một ngăn nước mía chảy đục thì van chảy vào thùng chứa sẽ đóng, mở van để nước mía bơm trở lại thiết bị hoặc xử lý lại Để rút ngắn thời gian lắng có thể cải tiến đường ống tháo nước bùn, cải tiến thiết bị và dùng chất trợ lắng (Soparan AP-30, poliacrilamit, tinh bột biến tính,…) Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 10 Nhóm 55TP4 Sau lắng ta sẽ có nước bùn và nước lắng Nước bùn sẽ được đưa vào thiết bị lọc chân không để loại bỏ bùn khỏi nước lọc Tiếp theo, nước lắng và nước lọc sẽ được đưa đến công đoạn tiếp theo Lọc nước bùn: - Mục đích chính: thu hồi phần đường còn nước bùn, tăng lượng nước mía trong, giúp làm tăng hiệu suất thu hồi đường Nếu nước lọc còn đục sẽ gây những tác hại sau: + Khi xử lí nước lọc ở giai đoạn sau, chất không đường sẽ hòa tan lại, sẽ làm giảm độ tinh khiết và tăng màu sắc dung dịch + Đóng cặn ở thiết bị cô đặc, giảm hiệu quả cô đặc + Tăng tổn thất đường mật cuối - Thiết bị: có nhiều loại máy lọc: máy lọc khung bản, máy lọc túi, máy lọc đĩa, máy lọc chân không, máy lọc ống,… Nhưng hiện được sử dụng phổ biến là máy lọc chân không Đun nóng lần 3: - Mục đích chính: + Làm cho nước mía sôi mạnh trước vào nồi bốc Khi đưa vào nồi bốc thì nước chè đã sôi và bắt đầu bay giúp giảm được thời gian bốc của quá trình cô đặc sau đó + Nước mía được đun nóng qua giai đoạn với nhiệt độ nâng cao từ từ để tránh những chuyển hóa mạnh (thời gian đun nóng càng dài, ở nhiệt độ càng cao đường dễ bị biến màu) và kích thích tốt cho tác dụng làm sạch 10 Cô đặc: - Mục đích: nước mía được cô đặc để làm bay nước, tạo thành mật chè có nồng độ 60 – 65Bx để chuẩn bị cho công đoạn nấu đường - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cô đặc: +Nhiệt độ sôi: Khi tiến hành quá trình cô đặc, người ta đun nóng nước mía đến nhiệt độ sôi Nước sản phẩm bốc cho đến nồng độ chất khô đạt đến nồng độ yêu cầu thì ngừng quá trình cô đặc và cho sản phẩm khỏi thiết bị Khi áp suất bề mặt càng thấp thì nhiệt độ sôi của sản phẩm càng thấp Vì vậy việc tạo độ chân không thiết bị cô đặc sẽ giảm được nhiệt độ sôi của sản phẩm Khi nồng độ chất khô sản phẩm càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao Trong quá trình cô đặc, nồng độ chất khô tăng dân nên nhiệt độ sôi của sản phầm cũng tăng dần Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 11 Nhóm 55TP4 Nhiệt độ sôi thấp thì tính chất của nước mía ít bị thay đổi, giữ được màu sắc Nhiệt độ sôi thấp còn làm giảm tốc độ ăn mòn và kéo dài thời gian bền của vật liệu làm thiết bị cô đặc + Thời gian cô đặc: Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phương pháp làm việc của thiết bị và cường độ bốc của sản phẩm Các thiết bị cho nguyên liệu vào, sản phẩm liên tục thì thời gian cô đặc của sản phẩm thiết bị càng ngắn + Cường độ bốc hơi: phụ thuộc vào cường độ trao đổi nhiệt giữa nóng và sản phẩm bốc Cường độ trao đổi nhiệt được đặc trưng bằng hệ số truyền nhiệt của quá trình cô đặc Hệ số truyền nhiệt càng lớn thì cường độ bốc càng cao - Thiết bị cô đặc: có nhiều loại thiết bị cô đặc khác nhau, đều có phòng đốt, phòng bốc hơi, thiết bị thu hồi đường, ống nước mía chảy vào, ống thoát khí không ngưng, ống thoát nước ngưng tụ,… Thường dùng là thiết bị cô đặc ống chùm thăng đứng: Thiết bị cô đặc ống chùm được dùng phổ biến nhà máy đường Diện tích đốt gồm những ống truyền nhiệt thăng đứng Hơi đốt vào bộ phận đó là phòng đốt Nước mía ống truyền nhiệt, ngoài ống Sau cấp nhiệt, ngưng tụ thành nước, tháo ở đáy phòng đốt, khí không ngưng thoát ở phần pòng đốt Ở giữa diện tích đốt có ống tuần hoàn (đường kính 250 500mm) Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa ống tuần hoàn và ống truyền nhiệt tạo nên đối lưu thiết bị Tất cả các loại thiết bị bốc đều làm việc liên tục, nước mía không ngừng chảy vào thiết bị, mật chè chảy liên tục Hơi thứ ở phòng bốc hơi, sau qua bộ phận thu hồi đường, theo ống cung cấp cho các bộ phận khác, hoặc vào thiết bị ngưng tụ (hiệu cuối), còn nước đường thu hồi chảy trở về cho thiết bị Trên thân thiết bị lắp kính nhìn để xem mức dung dịch thiêt bị, ngoài còn áp kế, nhiệt kế, bộ phận kính dùng xem mức dung dịch rất quan trọng vì suất bốc phụ thuộc chiều cao mức dung dịch thiết bị Mức nước ống thủy tinh nên trì thấp một ít phải đảm bảo mức dung dịch thiết bị cao bề mặt đốt Độ cao rong ống thủy tinh cần đạt khoảng 1/3 độ cao của ống truền nhiệt Lúc dung dịch đường ít, phần bề mặt đốt không bị ngập, sẽ có tác hại giảm hiệu bốc và tạo thành caramen Nếu mức dung dịch đường ống quá cao sẽ giảm tốc độ tuần hoàn đẫn đến sự truyền nhiệt tốt, cũng ảnh hưởng đến suất bốc Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 12 Nhóm 55TP4 Thiết bị cô đặc tuần hoàn đơn: Thiết bị này được dùng phổ biến các nhà máy đường (nhà máy Vạn Điềm) Về cấu tạo tương tự loại ống truyền nhiệt tương đối dài Ở phía ống tuần hoàn có lắp chiếc phểu hình thang để hứng dung dịch đường vào ống và tháo dung dịch đường ra, tạo điều kiện cho phần lớn dung dich chỉ ống truyền nhiệt một lần Khi có một phần dung dịch đường không thóat kịp vào hiệu sau thì giữa ống tuần hoàn và ống tthaos dung dịch còn có khoảng trống để dung dịch đường trở lại theo ống tuần hoàn Thiết bị cô đặc tuần hoàn đơn 11 Thông SO2 lần 2: - Mục đích chính: S02 ngăn ngừa sự tạo thành chất màu , khử chất màu thành chất lỏng không màu Sự tẩy màu được thể hiện qua các phản ứng sau: + Khi cho SO2 vào mật chè, các nối đôi phân tử chất màu sẽ bị khử: Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 13 Nhóm 55TP4 Trước hết tác nhân khử phản ứng với nước tạo thành hydro, rồi hydro kết hợp với các phân tử chất màu để biến chất màu thành chất không màu Thông SO2 có tác dụng khử ion Fe2+, Fe3+, Cu2+ Khă ngăn ngừa sinh màu của SO2 bằng cách bao vây nhóm cacbonyl được biểu diễn theo sơ đồ: Ngoài còn có các tác dụng khác: + Trung hòa lượng vôi dư nước mía , hòa tan muối canxi sunfit kết tủa + Giảm độ nhớt của mật chè có lợi cho khâu nấu đường , kết tinh và phân ly + Thông S02 lần thứ hai đến pH = 6.2 - 6.6, nhiệt độ thông S02 : 85-900C nhiệt độ này phụ thuộc vào nhiệt độ của nồi bốc cuối , thông S02 càng nhanh càng tốt để tránh hiện tượng chuyển hóa 12 Lọc kiểm tra: Trong quá trình lắng còn một số chất lơ lửng hoặc một số kết tủa tạo sunfit hóa lần nên cần phải lọc để loại bỏ các thành phần này Ưu, nhược điểm của phương pháp sunfit hóa axit: III Ưu điểm: - Tiêu hao hóa chất vôi, lưu huỳnh tương đối ít - Sơ đồ công nghệ và thiết bị tương đối đơn giản, vốn đầu tư ít - Được dùng rộng rãi sản xuất đường trắng - Hiệu quả làm sạch tốt Khuyết điểm: Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 14 Nhóm 55TP4 - Loại chất không đường ít, sự chênh lệch độ tinh khiết của nước mía trước và sau làm sạch thấp, thậm chí có trị số âm ( tức là sau làm sạch, chất không đường tăng lên) - Hàm lượng canxi nước mía tương đối nhiều, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự đóng cặn thiết bị bốc hơi, ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi đường - Khi gặp loại mía xấu, sâu bệnh khó làm sạch, thì không thể cho hiệu quả làm sạch ổn định nên phẩm chất đường thành phẩm không tốt Trong quá trình bảo quản, đường dễ bị biến màu oxy của không khí - Trong quá trình thao tác đường sacaroza chuyển hóa tương đối lớn, đường khử bị phân hủy, tổn tổn thất đường bùn lọc cao IV Kết luận: Hiện chất lượng đường chưa đáp ứng được cho nhu cầu xã hội một cách tốt nhất, chất lượng đường chưa được đảm bảo Vì vậy việc tăng chất lượng sản phẩm, tăng suất là việc cần thiết Để nâng cao chất lượng cho sản phẩm thì quá trình làm sạch nước mía là công đoạn không thể thiếu quá trình sản xuất đường Phương pháp sunfit hóa axit là phương pháp truyền thống tạo sản phẩm đường có chất lượng cao, là phương pháp được sử dụng rộng rãi và có vai trò rất quan trọng công nghệ làm sạch đường mía nói riêng và công nghệ sản xuất đường ở Việt Nam nói chung Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 15 [...]... trong quá trình sản xuất đường Phương pháp sunfit hóa axit là phương pháp truyền thống tạo ra sản phẩm đường có chất lượng cao, là phương pháp được sử dụng rộng rãi và có vai trò rất quan trọng trong công nghệ làm sạch đường mía nói riêng và công nghệ sản xuất đường ở Việt Nam nói chung Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 15 ... để tránh hiện tượng chuyển hóa 12 Lọc kiểm tra: Trong quá trình lắng còn một số chất lơ lửng hoặc một số kết tủa tạo ra khi sunfit hóa lần 2 nên cần phải lọc để loại bỏ các thành phần này Ưu, nhược điểm của phương pháp sunfit hóa axit: III 1 2 Ưu điểm: - Tiêu hao hóa chất vôi, lưu huỳnh tương đối ít - Sơ đồ công nghệ và thiết bị tương đối đơn giản,... cũng tăng dần Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 11 Nhóm 3 55TP4 Nhiệt độ sôi thấp thì tính chất của nước mía ít bị thay đổi, giữ được màu sắc Nhiệt độ sôi thấp còn làm giảm tốc độ ăn mòn và kéo dài thời gian bền của vật liệu làm thiết bị cô đặc + Thời gian cô đặc: Thời gian cô đặc phụ thuộc vào phương pháp làm việc của thiết bị... thành caramen Nếu mức dung dịch đường trong ống quá cao sẽ giảm tốc độ tuần hoàn đẫn đến sự truyền nhiệt tốt, cũng ảnh hưởng đến năng suất bốc hơi Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 12 Nhóm 3 55TP4 Thiết bị cô đặc tuần hoàn đơn: Thiết bị này được dùng phổ biến trong các nhà máy đường (nhà máy Vạn Điềm) Về cấu tạo tương tự loại trên... đồ công nghệ và thiết bị tương đối đơn giản, vốn đầu tư ít - Được dùng rộng rãi trong sản xuất đường trắng - Hiệu quả làm sạch tốt Khuyết điểm: Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 14 Nhóm 3 55TP4 - Loại chất không đường ít, sự chênh lệch độ tinh khiết của nước mía trước và sau làm sạch thấp, thậm chí đôi khi có trị số âm ( tức là sau... thành chất lỏng không màu Sự tẩy màu được thể hiện qua các phản ứng sau: + Khi cho SO2 vào mật chè, các nối đôi trong phân tử chất màu sẽ bị khử: Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóaPage 13 Nhóm 3 55TP4 Trước hết tác nhân khử phản ứng với nước tạo thành hydro, rồi hydro kết hợp với các phân tử chất màu để biến chất màu thành chất không màu... ngừa sinh màu của SO2 bằng cách bao vây nhóm cacbonyl được biểu diễn theo sơ đồ: Ngoài ra còn có các tác dụng khác: + Trung hòa lượng vôi dư trong nước mía , hòa tan muối canxi sunfit kết tủa + Giảm độ nhớt của mật chè có lợi cho khâu nấu đường , kết tinh và phân ly + Thông S02 lần thứ hai đến pH = 6.2 - 6.6, nhiệt độ thông S02 : 85-900C nhưng nhiệt độ này ... nước mía cũng có nhiều Hiện có phương pháp chính: pp vôi, pp sunfit hóa, pp cacbonat - Phương pháp sunfit hóa còn gọi là phương pháp SO2 vì phương pháp này dùng lưu huỳnh dưới... mía - Phương pháp sunfit hóa có thể chia làm loại: pp sunfit hóa pp sunfit hóa kiềm mạnh: sử dụng pp sunfit hóa axit: thông SO2 đến pH cao, hiệu quả làm sạch tương pp sunfit. .. 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, Kali sunfit biến thành kali bisunfit: K2SO3

làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóa

Thông tin tài liệu

Từ khóa liên quan

Mục lục

I. Tổng quan về công nghệ làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóa:

1. Mục đích chính của quá trình làm sạch nước mía:

2. Các phương pháp làm sạch nước mía hỗn hợp:

3. Tác dụng của SO2 đối với nước mía:

II. Công nghệ làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóa:

A. Sơ đồ quy trình công nghệ:

B. Thuyết minh quy trình:

1. Nước mía hỗn hợp:

2. Lọc sàng: là quá trình phân riêng hỗn hợp khó lắng không đồng nhất qua lớp lọc.

3. Gia nhiệt lần 1:

4. Thông SO2 lần 1:

5. Trung hòa:

6. Gia nhiệt lần 2:

7. Lắng:

8. Lọc nước bùn:

9. Đun nóng lần 3:

10. Cô đặc:

11. Thông SO2 lần 2:

12. Lọc kiểm tra:

III. Ưu, nhược điểm của phương pháp sunfit hóa axit:

1. Ưu điểm:

- Tiêu hao hóa chất vôi, lưu huỳnh tương đối ít.

- Sơ đồ công nghệ và thiết bị tương đối đơn giản, vốn đầu tư ít.

- Được dùng rộng rãi trong sản xuất đường trắng.

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan