1. Cấu tạo
Qúa trình nấu đường được thực hiện trong nồi chân không để giảm nhiệt độ sôi của dung dịch, tránh hiện tượng caramen hóa và thủy phân đường. Thường dùng thiết bị truyền nhiệt dạng ống chùm thẳng đứng, bởi vì: thiết bị gia nhiệt ống chùm có tốc độ truyền nhiệt lớn, cấu tạo đơn giản nên dễ dàng vệ sinh và lắp đặt.
Hình 6.1. Cấu tạo của nồi nấu đường
Chú thích:
1. Bộ phân phân ly. 2. Ống dẫn hơi thứ. 3. Ống dẫn nước làm sạch. 4. Ống dẫn dịch thu hồi. 5. Van an toàn 6. Ống dẫn dung dịch vào 7. Buồng đốt
8. Ống tháo nước ngưng 9. Van thủy lực
10.Cửa tháo liệu 11.Ống dẫn giống 12.Ống dẫn khí không ngưng 13.Ống dẫn hơi đốt 14.Kính quan sát 15.Đồng hồ 16.Nón chắn 17.Lá chắn
65
Hình 6.2. Nồi nấu đường
2. Nguyên lý hoạt động
Nồi nấu là một thiết bị kiểu ống chùm có ống tuần hoàn trung tâm, làm việc ở điều kiện áp suất chân không. Mật chè đi vào theo ống dẫn xuống dưới đáy ống tuần hoàn lớn rồi đi lên trong các ống truyền nhiệt, còn hơi đốt đi vào khoảng trống phía ngoài ống truyền nhiệt. Khi làm việc dung dịch trong ống truyền nhiệt tạo thành hỗn hợp hơi - lỏng còn trong ống tuần hoàn: thể tích dung dịch trên một đơn vị bề mặt truyền nhiệt lớn hơn so với ở ống truyền nhiệt. Do đó lượng hơi tạo ra trong hỗn hợp hơi - lỏng ít hơn. Vì vậy khối lượng riêng của hỗn hợp hơi - lỏng ở đây lớn hơn trong ống truyền nhiệt. Kết quả là xuất hiện sự chuyển động của dung dịch từ trên xuống dưới ở trong ống tuần hoàn còn từ dưới lên trên ống truyền nhiệt. Mặt khác độ Bx trong nồi nấu lớn hơn độ Bx nguyên liệu đi vào dẫn đến tỷ trọng của dung dịch trong nồi nấu lớn hơn tỷ trọng của dung dịch bên ngoài do đó có sự đối lưu tự nhiên giữa ống tuần hoàn và ống truyền nhiệt. Đó là hiện tượng tuần hoàn tự nhiên. Và đó cũng là lý do tại sao người ta bố trí đường ống dẫn dung dịch vào xuống dưới
66
đáy buồng. Qúa trình tuần hoàn tự nhiên trong thiết bị được tiến hành liên tục cho tới khi nào nồng độ dung dịch đạt yêu cầu thì mở van thủy lực ở đáy để tháo dung dịch ra, đưa xuống thùng trợ tinh.
Trong quá trình trao đổi nhiệt, hơi đốt mất nhiệt và ngưng tụ thành nước ngưng được tháo ra ngoài qua ống dẫn nước ngưng ở đáy buồng đốt. Còn khí không ngưng được xả ra ngoài qua ống dẫn khí không ngưng. Đồng thời dung dịch nhận nhiệt làm bốc hơi nước tạo thành hơi thứ qua bộ phận phân ly rồi thoat ra ngoài qua hệ thống ngưng tụ tạo chân không (cột Z). Ngoài ra, trong quá trình nấu người ta còn cho NaHSO3 vào để tẩy trắng đường. Đây là quá trình nấu đường gián đoạn bằng chân không.