Hình 2.14: Quy trình cơng nghệ phân xưởng bốc hơi và làm sạch
Bùn Nước mía hỗn hợp
Gia vơi sơ bộ Gia nhiệt 1 Sun-phít hĩa Gia vơi trung hịa
Gia nhiệt 2 Nước bùn Lọc ép (t = 55 – 750C) (pH = 6.8 – 7.2) Lắng (pH = 5.1 – 5.3) ) (pH = 7 – 7.2 ) (t = 100 – 1050C) Nước lọc trong Cơ đặc Ca(OH)2 SO2 Ca(OH)2
Nước mía trong
GIẢI THÍCH QUY TRÌNH
Trong quá trình trồng trọt, do điều kiện đất đai, phân bĩn, khí hậu (hiện đang là một vấn nạn của ngành nơng nghiệp ở nước ta) làm thành phần cây mía chứa nhiều chất khơng đường. Những thành phần đĩ tồn tại trong nước mía, dẫn đến việc làm sạch nước mía rất khĩ khăn. Bởi vậy, ta chọn quy trình cơng nghệ này chủ yếu được sử dụng trong các nhà máy cĩ chất lượng mía khơng được tốt vì khả năng tách loại các hợp chấtn khơng đường tốt và chủ yếu để sản xuất các sản phẩm đường mía dạng truyền thống.
Cho vơi sơ bộ. Thường nước mía khĩ làm sạch cĩ pH thấp (pH = 4 – 4.5), cần cho vơi vào nước mía đến pH gần trung tính (pH = 6.8 – 7.2) để ngưng tụ keo & tránh hiện tượng chuyển hĩa đường.
Nhiệt độ đun nĩng lần thứ nhất 55 – 750, tác dụng của nĩ như sau: • Làm mất nước của chất keo ưa nước, tăng nhanh quá trình ngưng tụ keo. • Tăng nhanh tốc độ phản ứng hĩa học. Theo Honig [2] thì hiệu suất hấp thụ
SO2 vào nước mía tốt nhất ở nhiệt độ 750C. • Giảm độ nhớt nước mía.
Thơng SO2 đến pH = 5.1 – 5.3. Mục đích:
• Trong mơi trường acid, sự kết tủa CaSO3 rắn chắc, lắng tốt, lọc dễ dàng. • Trị số pH của nước mía tương đối thấp, cĩ thể loại phần lớn chất khơng
đường hữu cơ, sau đĩ cho vơi vào đến pH gần trung tính, một phần chất keo cĩ thể ngưng tụ.
• pH khơng giảm quá thấp nhằm tạo kết tủa CaSO3 hồn tồn. Nếu dung dịch quá acid thì sẽ tạo Ca(HSO3)2 hịa tan và sau đĩ nếu ở nhiệt độ cao Ca(HSO3)2 sẽ phân ly tạo chất kết tủa đĩng cặn ở các thiết bị truyền nhiệt và bốc hơi.
• Để tạo kết tủa CaSO3 hồn tồn, cần tránh hiện tượng quá acid vì sẽ tạo Ca(HSO3)2 hịa tan và sau đĩ nếu ở nhiệt độ cao Ca(HSO3)2 sẽ phân ly tạo chất kết tủa đĩng cặn ở các thiết bị truyền nhiệt và bốc hơi.
kiềm, do tính chất thủy phân kết tủa CaSO3 nên tạo dung tích lớn, tăng lượng bùn lọc và do đĩ tăng diện tích ép lọc.
• Để tránh các hiện tượng trên, cần khống chế pH lắng trong khoảng 7,0. Do tính chất và thành phần nước mía luơn thay đổi cần thí nghiệm tìm trị số pH thích hợp. Nếu cĩ được trị số pH thích hợp thì hiệu quả làm sạch tốt, CaO trong nước mía ít, màu sắc nhạt,….
• Muốn khống chế pH lắng ở 7,0 thì pH trung hịa phải lớn hơn 7,0 (7,2) vì từ giai đoạn đến lắng thường trị số pH giảm từ 0,2 - 0,3
Gia vơi trung hịa ở pH = 7.0 – 7.2.
• Nếu nước mía cĩ tính acid thì sẽ làm chuyển hĩa đường saccharose, đồng thời làm đĩng cặn ở thiết bị truyền nhiệt và bốc hơi.
• Nếu nước mía cĩ tính kiềm đường khử sẽ bị phân hủy, tăng chất màu và acid hữu cơ, tăng lượng muối hữu cơ trong nước mía. Mặt khác, trong mơi trường kiềm, do tính chất thủy phân kết tủa CaSO3 nên tạo dung tích lớn, tăng lượng bùn lọc và do đĩ tăng diện tích ép lọc.
• Để tránh các hiện tượng trên, cần khống chế pH lắng trong khoảng 7,0. Do tính chất và thành phần nước mía luơn thay đổi cần thí nghiệm tìm trị số pH thích hợp. Nếu cĩ được trị số pH thích hợp thì hiệu quả làm sạch tốt, CaO trong nước mía ít, màu sắc nhạt…
• Muốn khống chế pH lắng ở 7,0 thì pH trung hịa phải lớn hơn 7,0 (7,2) vì từ giai đoạn gia vơi đến lắng thường trị số pH giảm từ 0,2 - 0,3.
Nhiệt độ đun nĩng lần thứ hai từ 100 – 1050C. Mục đích: • Giảm độ nhớt và tăng nhanh tốc độ lắng.
• Nếu nhiệt độ quá cao nước mía sơi, lắng sẽ khơng tốt. Đồng thời tránh hiện tượng phân hủy đường.
Hỗn hợp sau gia nhiệt sẽ được đưa đến thiết bị lắng. Bùn được tách riêng và đem đi lọc, sau đĩ nước mía trong sẽ được trộn chung và đem đi cơ đặc ở thiết bị cơ đặc, thu mật chè trong.