C 12H22O11 +H 2 O 6H12O6 + 6H12O6 sacaroza glucoza fructoza
3.3.1.4. Các điều kiện công nghệ của phương pháp vôi Chất lượng vô
Chất lượng vôi
Chất lượng của vôi có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả làm sạch. Để có hiệu quả làm sạch tốt, vôi cần có tiêu chuẩn nhất định. Nếu vôi quá nhiều tạp chất, khi cho vôi vào nước mía sẽ làm tăng tạp chất, lắng lọc và kết tinh khó khăn. Do đó tiêu chuẩn của vôi quy định như sau:
CaO > 85 % Fe2O3, Al2O3 < 1 % MgO < 2 % CaCO3 < 1 %
Trong thành phần vôi chủ yếu là CaO. Ngoài ra cần chú ý đến hàm lượng MgO. Nếu MgO > 2 % sẽ gây những tác hại sau:
- Giảm thấp độ hòa tan của vôi - Thời gian lắng kéo dài
- Tác dụng với đường khử tăng màu sắc của nước mía.
- MgO có độ hòa tan lớn là thành phần chủ yếu gây đóng cặn ở thiết bị bốc hơi - Làm cho đường có vị đắng.
Các thành phần khác như: Al2O3, Fe2O3, SO2 làm tăng chất keo, tăng màu sắc của nước mía và đóng cặn trong thiết bị.
Độ hòa tan của vôi:
- Độ hòa tan của vôi trong dung dịch đường lớn hơn độ hòa tan của vôi trong nước và giảm theo nhiệt độ tăng.
47
Nồng độ sữa vôi
Nồng độ sữa vôi thường trong khoảng 10 - 18 Be. Nồng độ sữa vôi tương đối cao tác dụng tạo kết tủa nhanh, giảm lượng nhiệt bốc hơi. Nhưng nồng độ sữa vôi quá đặc sẽ làm tắc đường ống dẫn, khó tác dụng đều với nước mía, có thể gây hiện tượng kiềm cục bộ làm đường khử phân giải.
Tác dụng của khuấy sau khi cho vôi
Sau khi cho vôi vào nước mía, khuấy có tác dụng phân bố vôi đều trong nước mía, phản ứng vôi được hoàn toàn. Trường hợp nồng độ sữa vôi cao, khuấy rất cần thiết, tránh được hiện tượng kiềm cục bộ.
Qua nghiên cứu, người ta thấy rằng, nếu kéo dài thờì gian khuấy nước mía sau khi cho vôi sẽ có tác dụng làm sạch, có thể tăng độ tinh khiết của nước mía, dung tích nước bùn giảm
Các dạng cho vôi vào nước mía hỗn hợp:
Có 3 dạng: Sữa vôi Ca(OH)2 , vôi bột CaO, sacarat canxi. Sữa vôi có tác dụng hóa học đều, khống chế dễ dàng. Nhưng bản thân sữa vôi có chứa một lượng nước nhất định, làm tăng lượng nhiệt bốc hơi. Hiện nay dạng sữa vôi được dùng rộng rãi trong các nhà máy đường.
Lượng vôi dùng
Lượng vôi dùng phu thuộc vào thành phần nước mía. Đối với phương pháp vôi, mỗi tấn mía dùng khoảng 0,5 - 0,9 Kg vôi.
Trong thực tế sản xuất thường dùng pH để biểu thị lượng vôi cho vào nước mía. Mặt khác khi đun nước mía đã cho vôi, trị số pH thay đổi (thường giảm từ 0,2 - 0,5 ) nên khi xác định pH cần chú ý đến các yếu tố lầm giảm độ trị số pH.
Trong trường hợp cho vôi vào nước mía lạnh, tác dụng giữa vôi và nước mía không hoàn toàn khi đun nóng sẽ hoàn toàn hơn, do đó giảm pH.
Lúc nước mía sôi, một phần Ca3(PO4)2 có thể phân ly thành Ca(OH)2.n Ca3(PO4)2 không tan và một muối axit hòa tan, loại sau phân ly làm giảm pH.
Khi đun nóng Ca2HPO4 sẽ kết hợp với vôi tạo thành Canxi photphat kết tủa và H3PO4 Ca2HPO4 + Ca(OH)2 = Ca3(PO4)2 + H3PO4
Khi nhiệt độ cao và môi trường kiềm, đường khử bị phân hủy tạo thành chất màu và axit. Do có sự giảm pH khi đun nóng nên trị số pH trong sơ đồ công nghệ là trị số pH sau khi đun nóng. Thông thường khống chế pH nước mía khoảng trên dưới 7,0
Hàm lượng P2O5trong nước mía
Trong phương pháp vôi hiệu quả làm sạch chủ yếu dựa vào phản ứng kết tủa giữa vôi và P2O5. Ca3(PO4)2 trong nưóc mía thường tồn tại hai dạng: dạng keo và dạng tinh thể. Dạng tinh thể làm sạch nước mía, ngược lại dạng keo gây trở ngại cho lắng, lọc và kết tinh đường.
Sự hình thành kết tủa Ca3(PO4)2 nhiều hay ít phụ thuộc vào nồng độ ion Ca2+ và PO43- Trong phương pháp vôi, khi cho vôi đến pH= 7,0, nồng độ ion Ca2+ có thể đủ để phản ứng tạo kết tủa Ca3(PO4)2, nhưng thường hàm lượng P2O5trong nước mía rất thấp. Theo nghiên cứu người ta thấy hàm lượng P2O5 cần thiết vào khoảng 300 mg P2O5/l nước mía. Nếu hàm lượng P2O5 quá ít, có thể cho vào nước mía H3PO4 hoặc muối photphat hòa tan để nâng cao hiệu quả làm sạch.
Nhiệt độ cho vôi
Thường nhiệt độ đun nóng khoảng 1050C. Nhiệt độ cao có tác dụng tăng kết tủa làm giảm dung tích nước bùn, nhưng có thể làm tăng màu sắc nước mía (do phân hủy đường khử và có thê làm cho một phần keo kết tủa hòa tan lại). Vì vậy cần khống chế nhiệt độ nước mía đến sôi hoặc cao hơn một chút là thích hợp