C 12H22O11 +H 2 O 6H12O6 + 6H12O6 sacaroza glucoza fructoza
3. Tính hiệu suất kết tinh và hiệu suất thu hồi đường
7.3. Kết tinh làm lạnh đường nn cuối: Trongc hế độ nấu đường nhiều hệ (ba hệ A, B, C), đối với đường non A, B do mật A, B còn dùng phối liệu nấu lại nên vi ệc kết tinh l àm
lạnh không cần phải nghiêm ngặt lắm. Thiết bị KTLL có tác dụng như một thùng chứa trước khi li tâm.
Còn đối với đường C cần phải qua KTLL vì mật C là mật cuối, nhiều tạp chất, độ nhớt lớn, không dùng nấu lại được, cần làm tinh thể đường hấp thụ phần đường trong mẫu dịch ở mức độ cao nhất để giảm tổn thất đường trong mật. Do đó KTLL đường non C được xem là một trong những khâu quan trọng nhất để tăng hiệu suất thu hồi, giảm tổn thất cho nhà máy.
Quá trình kết tinh làm lạnh đường non cuối có những khó khăn sau đây :
- Quá trình kết tinh chậm do độ nhớt cao không tương ứng với sự giảm hệ số quá bão hòa. Có khi độ quá bão hòa tăng lên sinh ra các tinh thể “dại”
- Độ nhớt mật quá cao, li tâm khó.
- Độ nhớt đường non cao dẫn đến ngừng trệ quá trình kết tinh, gẫy trục khuấy. Vì vậy cần phải khống chế tốt quá trình kết tinh như sau
- Hệ số quá bão hòa = 1,1 để tránh tạo kết tinh dại - Giảm nhiệt độ theo một chế độ thích hợp
- Tốc độ giảm nhiệt độ khoảng 1- 1,50C, nhiệt độ máy ly tâm là 45 - 550C.
- Khống chế tốc độ khuấy trộn, đảm bão đường non không bị lắng xuống đáy thiết bị, tinh thể phân bố đều, bão đảm quá trình truyền nhiệt nhanh. Không nên khuấy nhanh dễ gẫy trục và tinh thể bị hòa tan. Thường khuấy với v= 0,36 - 10v/ph.
- Tính toán tốt thành phẩm đường non và thành phần mật cái để giảm độ nhớt.
- Hàm lượng tinh thể, kích thước tinh thể phải đảm bão tính đồng đều và tốc độ kết tinh nhanh.
7.4.Cấu tạo thiết bị kết tinh làm lạnh:
Quá trình kết tinh lam lạnh được thực hiện trong các thiết bị thùng hở. Để giảm thể tích thùng và tăng nhanh quá trình kết tinh, thường dùng phương pháp làm lạnh cưỡng bức bằng bề mặt truyền nhiệt kiểu ruột gà (đối với đường non A,B) (hình 5.4) và kiểu các đĩa khuyết quay đối với đường non cuối (hình 5.5)
72
Hình 5.4: Thiết bị kết tinh ống ruột gà.
1 - Thân thiết bị 2 - Cánh khuấy 3 - Trục. .
Trong thiết bị đĩa khuyết quay, đường non và nước làm lạnh đi ngược chiều. Nước làm lạnh đi trong đĩa theo đường ziczac nhờ bên trong đĩa có các tấm ngăn, rồi chuyển dần từ chỗ này sang chỗ khác, qua các đoạn trục nối 2 đĩa và ra ngoài theo đoạn trục rỗng cuối cùng. Các đĩa khuyết được lắp đối diện nhau, để đường non chuyển động từ đầu đến cuối thiết bị. Ưu điểm của thiết bị là diện tích làm lạnh lớn, hệ số truyền nhiêt cao.
Hiện nay, đối với trợ tinh đường non cuối, còn sử dụng thiết bị trợ tinh kiểu đứng, rất có hiệu quả trong việc nâng cao hiệu suất thu hồi đường, giảm tổn thất.
Hình 5.5: Thiết bị kết tinh loại đĩa khuyết quay.
1 - Thân thiết bị 2 - Trục quay.
3 - Cửa tháo đường non. 4 - Đia khuyết.
5 - Bộ phận truyền động. 6 - Đường non vào.
73
Hình 5.6. Thiết bị trợ tinh đứng trong nhà máy đường
Chương 6: LI TÂM - SẤY - ĐÓNG BAO VÀ BẢO QUẢN ĐƯỜNG.
1 - LI TÂM
Là giai đoạn tách tinh thể ra khỏi mật bằng lực li tâm trong các thùng quay với tốc độ cao. Sau khi li tâm thu được đường mật nâu và mật trắng
Trước khi li tâm cần tiến hành xử lý đường non như sau: Đường non từ nồi nấu đưa xuống các thiết bị kết tinh làm lạnh Thời gian KTLL: Đối với non A 2 -3h
B 6 - 8h C 22 - 32h
74
Sau đó được xả xuống máng phân phối để khuấy đều và phân phối đường non là một thùng chữ U nằm ngang, bên trong có cánh khuấy loại vít tải quay với tốc độ khoảng 1vòng/phút. Để tinh thể đường không lắng xuống đáy máng, phía dưới lắp thêm một cánh khuấy nhỏ có cánh quay với tốc độ 3vòng /phút. Máng đặt nghiêng về phía máy li tâm và có máng xả đường non xuống máy li tâm
Đối với đường non C, máng phân phối là thiết bị hai vỏ để nâng nhiệt độ đường non lên khoảng 2 - 50C nhằm giảm độ nhớt đường non.
* Quá trình li tâm được thực hiện trên 2 loại máy li tâm.
Loại máy li tâm gián đoạn với vận tốc 960v/ph, hoặc li tâm cao tốc dùng cho đường C với tốc độ 1450 - 1800v/ph, hoặc loại gián đoại tự động khác loại máy li tâm liên tục
* Đối với li tâm gián đoạn quá trình phân mật được thực hiện qua 4 giai đoạn:
- Mở máy và cho đường non: Đầu tiên cho máy li tâm quay từ từ cho tốc độ máy đạt 200 - 300v/ph cho đường non vào phân phối đều trong thùng, tránh không cho đường vào quá đầy làm văng đường ra ngoài tăng tổn thất.
- Phân mật: Tăng tốc độ cực đại, phần lớn mật trong đường non đưọc tách ra gọi là mật nâu
Thời gian tách phụ thuộc vào chiều dầy lớp đường non, kích thước thùng quay, độ nhớt của mật.
- Rửa nước + rửa hơi: Sau khi tách mật xong, trên bề mặt đường còn phủ 1 lớp mật nâu.
Đường thành phẩm được rửa nước nóng và hơi.
Các sản phẩm trung gian (đường B, C) không rửa vì còn được xử lý lại trong quá trình sản xuất. Nhiệt độ nước rửa 75 - 800C. Mật sau khi rửa gọi là mật trắng có độ tinh khiết cao hơn mật nâu. Sau rửa nước, dùng hơi bão hòa có áp suất 3 -4 at để rửa, Lượng hơi dùng khoảng 2 -3% so với khối lượng đường non
Tác dụng rửa hơi.
- Tăng nhiệt độ dẫn đến độ nhớt giảm, phân li dễ dàng
- Một phân nước ngưng tụ từ hơi có tác dụng rửa đường một lần nữa. - Làm đường khô hơn, sấy nhanh, giảm khả năng tạo cục đường.
-Hãm máy và xả đường:Sau khi rửa hơi xong, đóng van hơi lại hãm máy và xả đường. Toàn bộ thời gian hoàn thành quá trình li tâm gọi là chu kỳ li tâm
Thường chu kỳ li tâm Đối với A: 9 -10 phút Đối với B: 10 phút Đối với C: 16 - 20 phút
Loại máy li tâm thứ hailà li tâm liên tục thường được sử dụng để li tâm đường thành phẩm hay là những đường non cuối khác.
75
2 - SẤY:
* Mục đích và đặc điểm của quá trình sấy đường
Đường cát sau khi li tâm nếu rửa nước có độ ẩm w = 1,75%, trong trường hợp rửa hơi độ ẩm là 0,5%, nhiệt độ 70 -800C
Sấy đường nhằm mục đích làm cho màu sắc thành phẩm được bóng sáng và đường khô và không bị biến chất khibảo quản.
Quá trình sấy đường tương đối dễ vì tinh thể sacaroza không ngậm nước, chủ yếu là tách ẩm trên bề mặt tinh thể. Vì vậy thiết bị sấy không phức tạp nhưng sấy xong, bắt buộc phải làm nguội đến nhiệt độ trong phòng để tạo điều kiện tốt cho việc bão quản sau này.
Thiết bị sấy đường có loại máy sấy thùng quay nằm ngang và loại máy sấy đứng.
5.7
76
Hình 5.9. Thiết bị sấy thùng quay
Hình 5.10. Thiết bị sấy đứng