ệu ủieồm:
Hiệu quả làm sạch tốt.
Loại khỏi nước mía một lượng lớn chất keo, chất màu và chất vô cơ (MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5), hàm lượng muối canxi trong nước mía trong ít .
Đóng cặn ở thiết bị ít do đó giảm
lượng tiêu hao hoá chất dùng thông rửa noài boác hôi.
Chất lượng sản phẩm tốt, bảo quản lâu. Hiệu suất thu hồi đường cao.
Khuyeỏt ủieồm:
Lượng tiêu hao nguyên liệu, hoá chất nhiều. Lượng vôi dùng gấp 20 lần so với phương pháp SO2 và 10 lần so với phương pháp vôi, dùng nhiều khí CO2.
Sơ đồ công nghệ và thiết bị tương đối phức tạp.
Kỹ thuật thao tác yêu cầu cao. Nếu khoỏng cheỏ khoõng toỏt, deó sinh hieọn tượng đường khử phân huỷ ( do khống chế pH kiềm mạnh, thiết bị xông CO2
lần I thường xảy ra hiện tượng tràn bọt, ở giai đoạn bốc hơi trị số pH giảm
nhieàu).
Phân loại phương pháp CO2
Phương pháp thông CO2 một lần.
Phương pháp thông CO2 “chè trung gian”.
Phương pháp thông CO2 thông
thường ( thông CO2 hai lần, thông SO2 hai laàn).
50
Sơ đồ quy trình công nghệ của phương pháp thông CO2 một lần:
- Đặc điểm: cho toàn bộ lượng sữa vôi vào nước mía một lần và thông CO2 một lần đến độ kiềm thích hợp nhất.
- Khuyết điểm:nước mía chỉ đi qua một điểm đẳng điện, loại chất không đường ít. Ngoài ra vì thông CO2 sau khi cho vôi nên tạo “phức đường vôi” ảnh hưởng đến hiệu suất hấp thụ CO2 và tạo nhiều bọt.
Đun nóng lần 1
Thoâng CO2 laàn I
Ép lọc
Thoâng SO2
Đun nóng lần II Nước mía hỗn hợp
Mật chè CO2
(50-550C)
(độ kiềm 300-500 mg CaO/L)
(pH=7,0)
(1000C) Boác hôi
SO2
Sơ đồ quy trình công nghệ của phương pháp thông CO một lần
Sơ đồ quy trình công nghệ của phương pháp thông CO2 thông thường:
Cho vôi sơ bộ Đun nóng lần 1 Thoâng CO2 laàn I
Thoâng SO2 laàn II
Lọc kiểm tra Nước mía hỗn hợp
Mật chè trong Ca(OH)2
SO2
(pH=6,2-6,6) (50-550C)
(pH=6,2-6,6) CO2
Ca(OH)2
(pH=10,5-11,3);
Độ kiềm 0,04-0,06% CaO) Lọc ép lần I
Đun nóng lần II (75-800C) Lọc ép lần II
(pH=6,8-7,2) Đun nóng lần III
Thoâng SO2 laàn I SO2
Boác hôi (55-600Bx)
Sơ đồ quy trình công nghệ của phương pháp CO2 thông thường Thoâng CO2 laàn II
CO2 (pH=7,8-8,2);
Độ kiềm 0,025% CaO)
(100-1150C)
Mật chè thô
52
a.Cho vôi sơ bộ:
- Lượng vôi phụ thuộc vào thành phần nước mía và pH của hỗn hợp, thường dùng 0,2%
so với khối lượng nước mía hỗn hợp.
- Tác dụng: Trung hòa nước mía, làm đông tụ và kết tụ acid hữu cơ và keo, giúp lọc ép lần I dễ dàng, giảm màu sắc. Ở nước mía chứa nhiều đường khử mà nước mía thông CO2 lần I có độ kiềm cao có thể làm
đường khử phân hủy nhiều nên ít dùng.
b.Thông CO2 lần thứ nhất:
- Sau khi cho vôi vào nước mía, tiến hành
thông CO2 từ lò vôi. Mục đích của thông CO2
lần I là tạo kết tủa CaCO3. Tinh thể CaCO3
có tác dụng tăng tốc độ lọc nước mía, tuy nhiên đó không phải là mục đích của việc thông CO2 lần I, vì để có tác dụng lọc tốt chỉ cần thêm chất trợ lọc như: điatomit,
separan AP 30… Nhieọm vuù chuỷ yeỏu cuỷ thoõng CO2 lần I là tạo tủa CaCO3 mang điện tích
dương, và trên bề mặt CaCO3 hấp phụ
những chất màu, sản phẩm của sự phân hủy, những chất hoạt động bề mặt mang ủieọn tớch aõm.
- Quá trình hóa học của việc thông CO2
lần thứ nhất:
+ CO2 hòa tan trong dung dịch tạo H2CO3. + Sau đó xãy ra phản ứng:
Ca(OH)2 + H2CO3 2H2O + CaCO3
+ Ở giai đoạn đầu của thông CO2 lần I, khi dung dịch có độ kiềm cao, thì có nhiều bọt
và kết tủa CaCO3 có đặc tính keo, lọc khó khăn, chất kết tủa chứa CaO và saccharose.
+ Dần dần với quá trình thông CO2 độ kiềm giảm, sự tạo bọt giảm, kết tủa CaCO3 từ dạng tủa chuyển sang dạng tinh thể CaCO3, lọc dễ dàng.
+ Qua nghiên cứu, người ta nhận thấy sự
tương tác của nước và CO2 diễn ra rất chậm.
Tốc độ tương tác phụ thuôc vào nồng độ đường có trong dung dịch. Khi nồng độ đường tăng, tốc độ tương tác giảm. Ở 200C, nồng độ đường trong dung dịch 15%, tốc độ tương tác là chậm nhất.
- Quá trình thông CO2 lần I có thể chia thành 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: tất cả các chất trong dung dịch đều tham gia phản ứng. Trong dung dịch kiềm mạnh tạo phức CaCO3.CaO và saccharose như chất kết tủa dạng keo. Phức carbonate đường vôi có dạng:
(C12H22O11)x.(CaCO3)y.(CaO)z
x, y giảm dần theo quá trình thông CO2 cùng với độ kiềm giảm.
Phức đó là thành phần của canxi
saccharatevà CO32-, được biểu diễn như sau:
(- sac-O-Ca-CO3-Ca-O-)n
Sau khi cho vào một lượng CO2 cần thiết để trung hòa CaO, giai đoạn thứ 2 bắt đầu.
+ Giai đoạn 2: tạo thành những kết tủa lớn làm tăng độ nhớt dung dịch. Sau đó, kiềm giảm nhanh hơn so với lượng CO2 cho vào
54
(đường cong BC). Đồng thời độ phân cực
giảm chúng tỏ một phần saccharose liên kết ở dạng rắn.
+ Giai đoạn 3: giai đoạn kết tủa. Kết tủa càng nhanh khi thông CO2 càng nhanh và độ kiềm của dung dịch lọc càng lớn, đồng thời tính chất lý học của chất kết tủa cũng thay đổi.
- Khi nào tất cả lượng Ca(OH)2 trong dung dịch biến thành CaCO3, tức là đến giai đoạn cuối thông CO2, độ kiềm của dung dịch giảm
nhanh và kết tủa CaCO3 chuyển thành dạng tinh thể. Tất cả các giai đoạn trên có thể biểu diễn theo sơ đồ:
Ca(OH)2 + H2CO3 2H2O + CaCO3
Sơ đồ quy trình công nghệ của phương pháp CO2 “chè trung gian”:
- Đặc điểm: sau khi đun nóng đến 1000C, bốc hơi đến nồng độ mật chè 35-400Bx, nước mía hỗn hợp được xử lý như phương pháp CO2 thông thường.
- Khi cô đặc nước mía đến nồng độ cao, hàm lượng chất không đường trong nước mía tương đối tập trung, phản ứng tương đối hoàn
toàn, tiết kiệm được hóa chất, loại nhiều chất không đường, thiết bị ít đóng cặn.
- Chưa xác định được nồng độ “chè trung gian”
thích hợp và lượng đường tổn thất trong bùn còn nhiều.
Đun nóng lần 1
Cho voâi Boác hôi
Thoâng CO2 laàn I
Thoâng SO2 laàn II
Lọc kiểm tra Nước mía hỗn hợp
Cheứ trung gian
Mật chè trong Ca(OH)2
SO2
(103+-30C) (pH=7,2-7,9)
(pH=6,0-6,6) CO2
(35-40 0Bx) Ca(OH)2
(pH=10,5-11,0)
Lọc ép lần I Thoâng CO2 laàn II
CO2 (pH=7,8-8,5)
Đun nóng (75-800C)
Lọc ép lần II Thoâng CO2 laàn III
CO2 (pH=7,0-7,2)
Boác hôi (55-600Bx)
Sơ đồ quy trình công nghệ của phương pháp CO2 “chè trung gian”
56
Quy trình làm sạch nước mía ở NM Biên Hòa Nước đường nguyên
Gia voâi Cacbonat hóa
Trao đổi ion Lọc
Lọc
Lọc Khử màu
Lọc an toàn
Nước đường tinh lọc
Bx=65o t =60 Co o t =10,8÷11 Co o
t =60 C (9,5÷10,5) t =65 C (8,5÷9) t =75 C (pH=7,5) t =80 C (pH=7,2÷7,4)
o o
o o
o o
o o
4 cột
t =80 Co o Than Bx=10o Sữa vôi
than hoạt tính