CHÚ THÍCH
1. Đường mía vào. 2. Dao chặt.
III. Khâu hóa chế:
Mục đích:
- Loại tối đa chất không đường có trong nước mía hỗn hợp, đặc biệt là các chất có hoạt tính bề mặt và chất keo.
- Trung hòa nước mía hỗn hợp.
- Loại bỏ tất cả các chất rắn dạng lơ lửng có trong nước mía.
Nhà máy đường Bến Tre làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóa.
Ưu điểm:
Lượng tiêu hao hóa chất Ca(OH)2, SO2 tương đối, lưu trình công nghệ tương đối đơn giản, vốn đầu tư ít, sản xuất được đường trắng.
Nhược điểm:
- Hiệu quả làm sạch không ổn định.
- Hàm lượng muối Ca hòa tan trong nước mía nhiều là nguyên nhân đóng cặn chủ yếu trong các thiết bị, trong thực hiện bảo quản sản phẩm, sản phẩm dễ bị biến màu.
1. Sơ đồ quy trình công đoạn hoá chế: Bã bùn Phân vi sinh Chất trợ lắng Lọc sàng cong II Gia nhiệt III
Bốc hơi (6 hiệu) Sirô sulfit Xông SO2 II Sirô nguyên Gia nhiệt II Tiền lắng Lắng liên tục Bùn qua lọc chân không Nước lắng trong Lọc sàng cong I Nước lọc trong Nước mía hỗn hợp Gia vôi sơ bộ
H3PO4
Gia nhiệt I
Ca(OH)2 Trung hoà
Lò đốt lưu huỳnh Xông SO2 I
2. Quy trình hoạt động của công đoạn hoá chế:
a. Gia vôi sơ bộ:
Nước mía hỗn hợp được đem đi gia vôi sơ bộ nhằm nâng pH từ khoảng 4 – 5 lên 6.2 – 6.8. Vì ở 4 – 5 là môi trường acid rất thuận lợi cho vi sinh vật phát trển, thúc đẩy nhanh quá trình chuyển hóa đường, làm tan sự tổn thất đường, đồng thời tạo kết tủa giúp cho quá trình lắng, lọc dễ dàng, nâng cao hiệu suất làm sạch.
Mục đích:
Trung hòa lượng acid trong nước mía nhằm hạn chế sự chuyển hóa của đường saccharose và kìm chế sự phát triển của vi sinh vật đồng thời tạo kết tủa Ca3(PO4)2 giúp quá trình lắng lọc dễ dàng hơn, nâng cao hiệu suất làm sạch, tạo sự tinh khiết của nước mía hỗn hợp.
Nước mía hỗn hợp từ bên công đoạn cán ép chuyển qua công đoạn chế luyện và cân, sau đó gia vôi sơ bộ và bổ sung H3PO4. Vôi được điều chế từ CaO >75%.
Cho Ca(OH)2 để nâng pH lên để đạt pH=6.2 và hàm lượng P2O5 đạt 300 – 400 ppm. Sữa vôi đạt nồng độ từ 4 – 8oBé. Nếu đạt các yêu cầu trên sữa vôi được đưa vào thùng chứa để sử dụng, lượng nước sử dụng để hòa vôi là 9 nước: 1 vôi, H3PO4 được pha thành dung dịch có nồng độ 6% và cho vào nước mía hỗn hợp với lưu lượng 0.3 lít/phút, lượng vôi sử dụng là 25.5 kg/tấn sản phẩm. Lượng H3PO4 là 2.7 kg/tấn sản phẩm.
Vôi là hóa chất được sử dụng rất phổ biến vì nó có giá thành rẻ, tác dụng làm sạch cao.
Tác dụng của sữa vôi: vôi sẽ trung hoà acid của nước mía, ngăn sự chuyển hoá
saccharose thành đường khử. Kết tủa và đông tụ các chất không đường. Đặc biệt là protein, chất màu và các acid tạo thành muối không tan. Sát trùng nước mía với lượng vôi nhất định thì vi sinh vật không có điều kiện phát triển. Khi cho vôi vào nước, thì tạo thành sữa vôi phân ly dưới dạng Ca2+ và OH- kết tủa và đông tụ các chất.
Tác dụng của P2O5: là chất có sẵn trong nước mía có tác dụng rất tốt đối với quá trình
làm sạch. Vì vậy nếu hàm lương P2O5 trong nước mía chưa đạt 300 – 400 ppm thì ta phải bổ sung vào quá trình làm sạch (thường trong mía hàm lượng P2O5 từ 100 – 150 ppm). Khi cho P2O5 với hàm lượng 61.5% (tương đương 250 – 400ppm) vào nước mía sẽ tạo dung dịch acid H3PO4 6%. Acid này chủ yếu tạo kết tủa dạng canxiphosphat.
(chất này sẽ kéo cặn, keo, sáp, tạp chất trong các quá trình lắng, lọc).
↓ →Ca (PO ) PO H + Ca(OH)2 3 4 3 4 2 2 2O Ca(OH) H CaO+ →
b. Gia nhiệt:
Thiết bị gia nhiệt thuộc loại ống chùm, có thân hình trụ, bên trong có lắp các ống truyền nhiệt. Phía trên và phía dưới thiết bị có lắp 2 mặt sàn song song nhau, trên mặt sàn có các lỗ để gắn các ống truyền nhiệt.
Nước mía đi vào và đi ra bằng một van hai chiều ở phần trên của thân thiết bị, van hai chiều có van để đóng mở đường đi của dung dịch khi cần cô lập nồi. Đường ống chè vào và ra đều nằm ở đỉnh thiết bị, ở nắp trên và dưới có các tấm ngăn phân chia các ống truyền nhiệt thành 16 chùm ống.
Mặt sàn dưới được chia làm 8 ngăn đều nhau, mỗi ngăn 2 chùm ống, mặt sàn trên chia thành 9 ngăn: 4 ngăn ở giữa và 5 ngăn ở ngoài. Thiết bị có 256 ống truyền nhiệt. Nắp trên và nắp dưới được nối với cần thăng bằng trọng lực lúc đóng mở nắp. Nắp trên và nắp dưới là mặt tròn kín được nối với thân bằng những bulông. Để làm kín người ta lắp những tấp ron amiant, chịu được nhiệt độ cao.
Nước mía vào sẽ đi tuần hoàn lên xuống 16 lần mới ra khỏi thiết bị. Sự phân chia này sẽ làm tăng sự đối lưu của nước mía trong các cột gia nhiệt, giúp cho gia nhiệt đạt được nhiệt độ cần thiết.
Thân thiết bị có lắp đồng hồ nhiệt độ, áp lực để dễ dàng khống chế khi thao tác. Ngoài ra, còn lắp ống thoát khí không ngưng vì trong hơi nước có nhiều khí không ngưng tụ như NH3,CO, N2… và được đưa đến hệ thống tạo chân không.
Buồng hơi là khoảng không gian bên ngoài các ống truyền nhiệt được giới hạn bởi 2 mặt sàn. Buồng hơi gồm một cửa dẫn hơi đốt vào, trên buồng hơi có ống thoát nước ngưng và ống xả khí không ngưng.