Còn gọi là phương pháp SO2 vì trong phương
pháp này người ta dùng lưu huỳnh dưới dạng SO2 để làm sạch nước mía.
ệu ủieồm
Sản xuất đường trắng trực tiếp
Quy trình công nghệ tương đối đơn giản, thiết bị máy móc không phức tạp, hoá chất sử dụng tương đối ít, vốn đầu tư thấp phù hợp với khả năng kinh tế nước ta.
Khuyeỏt ủieồm
Hiệu quả làm sạch không cao,đường thành phẩm dễ đổi màu khi bảo quản lâu.
Sử dụng S đốt để thu khí SO2 rất độc , ảnh hưởng đến sức khoẻ con người.
Loại chất không đường ít, sự chênh lệch độ tinh khiết của nước mía trước và sau làm sạch thấp , thậm chí đôi khi có trị số âm (tức là sau khi làm sạch , chất không đường taêng leân).
Hàm lượng canxi trong nước mía tương đối nhiều, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự đóng cặn trong thiết bị bốc hơi, ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi đường.
Trong quá trình thao tác đường sacarôza chuyển hoá tương đối lớn , đường khử bị phân hủy, tổn thất đường trong bùn lọc cao.
Thứ tự cho vôi và xông SO2 có thể tiến hành theo 3 cách sau :
Cho vôi vào trước xông SO2 sau.
Xông SO2 trước cho vôi sau.
Cho vôi và xông SO2 vào đồng thời.
1> Cho vôi trước xông SO2 sau : ệu ủieồm :
- Sau khi đun nóng lần thứ nhất , cho vôi đến pH = 9,0 tạo điểm ngưng tụ của keo và có theồ khoỏng cheỏ nhieàu ủieồm ngửng tuù cuỷa keo.
Khuyeỏt ủieồm :
- Nước mía có tính kiềm làm đường khử phân huỷ tạo muối canxi hoà tan,tăng hàm lượng muối canxi trong nước mía trong.
- Trong môi trường kiềm, sự kết tủa CaSO3
có tính xốp dễ bị thuỷ phân, có dung tích lớn, lắng chậm, lọc khó và cần nhiều diện tích lọc.
- Khi cho vôi vào một lượng nhất định, không thể nâng cao cường độ lưu huỳnh và SO2 quá nhiều sẽ tạo thành Ca(HSO3)2 hoà tan.
2> Xông SO2 trước cho vôi sau:
ệu ủieồm:
- Trong môi trường acid , sự tạo kết tủa CaSO3
rắn chắc, lắng tốt ,lọc dễ dàng.
- Nếu cho vôi ở nhiệt độ cao, hiện tượng phân huỷ đường khử không nhiều, màu sắc nước mía tương đối tốt .
- Trị số pH của nước mía tương đối thấp, có thể loại phần lớn các chất không đường hữu cơ,sau đó cho vôi vào đến pH gần trung tính, một phần chất keo có thể ngưng tụ.
Khuyeỏt ủieồm:
- Xông SO2 trước, nước mía có tính acid mạnh, một phần saccharose bị chuyển hoá.
40
3> Cho vôi và xông SO2 đồng thời.
ệu ủieồm:
- Nếu khống chế tốt, có thể tránh được hiện tượng chuyển hoá và phân huỷ đường.
Khuyeỏt ủieồm:
- Khó khống chế trị số pH của nước mía dễ sinh hiện tượng quá kiềm , hoặc quá acid.
- Tác dụng ngưng tụ của keo không tốt bằng 2 phương pháp trên.
Ưu khuyết điểm của phương pháp sunfit hoá:
* ệu ủieồm:
- Tiêu hao hoá chất (vôi, lưu huỳnh) tương đối ít.
- Sơ đồ công nghệ và thiết bị tương đối đơn giản , vốn đầu tư ít;
- Sản xuất đường trắng.
* Khuyeỏt ủieồm:
- Loại chất không đường ít, sự chênh lệch độ tinh khiết của nước mía trước và sau làm sạch thấp , thậm chí đôi khi có trị số âm (tức là sau khi làm sạch , chất không đường tăng lên).
- Hàm lượng canxi trong nước mía tương đối nhiều, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự đóng cặn trong thiết bị bốc hơi, ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi đường.
- Khi gặp loại mía xấu, sâu bệnh khó làm sạch, thì không thể cho hiệu quả làm sạch ổn định.
Do hiệu quả làm sạch không tốt , nên phẩm chất đường thành phẩm của phương pháp SO2
không bằng phương pháp CO2 . Trong quá trình bảo quản , đường dễ bị biến màu do ôxi của khoâng khí;
- Trong quá trình thao tác đường sacarôza chuyển hoá tương đối lớn , đường khử bị phân hủy, tổn thất đường trong bùn lọc cao.
* Gia nhieọt laàn 1 : (60-65oC):
Gia nhiệt nước mía thô trước khi xông SO2 lần 1 Muùc ủớch:
Làm mất nước của chất keo ưa nước, tăng nhanh quá trình ngưng kết keo.
Tăng nhanh tốc độ phản ứng hóa học
Tăng khả năng hấp thụ SO2
Yeâu caàu:
Nếu t > 70oC thì sau khi xông SO2, ở pH=5-5,5, đường saccharose sẽ bị phõn hủy, đụù hũa tan của vôi giảm. Mặt khác, nhiệt độ sau khi trung hòa sẽ có hiện tượng vón cục trong dung dịch, gây hiện tượng 'quá vôi' sinh ra chất màu.
Nếu to< 60oC, khả năng hấp thụ SO2 vào nước mía sẽ giảm, phản ứng tạo tủa CaSO3 chậm, hiệu suất làm sạch giảm.
* Gia nhieọt laàn 2 : (100-105oC)
Là giai đoạn gia nhiệt nước mía trước khi vào boàn laéng
Muùc ủớch:
Giảm độ nhớt, tăng nhanh tốc độ lắng
Giảm độ hòa tan các muối CaSO3, CaSO4
Ngưng kết các thể keo Yeâu caàu:
Nếu nhiệt độ quá thấp thì kết tủa xảy ra không hoàn toàn. Kết tủa xốp, không rắn chắc làm ảnh hưởng tốc độ lắng trong của nước mía.
Nếu nhiệt độ quá cao, nước mía sôi, dung dịch chuyển động mạnh làm kết tủa khó lắng; sự đối lưu làm quá trình lắng không được ổn ủũnh.
* Gia nhieọt laàn 3 : (105-115oC)
Nâng nhiệt độ nước mía trước khi đưa vào bốc hôi
Muùc ủớch:
42
Đưa nhiệt độ nước mía lên tới điểm sôi, để khi vào thiết bị bốc hơi nước mía ở trạng thái soõi, boỏc hụi lieõn tuùc.
Yeâu caàu:
Nếu nhiệt độ quá thấp thì bốc hơi chậm, gây ra hiện tượng caramen hóa.
* Xoâng SO2 laàn 1:
- Trung hòa lượng vôi dư trong nước mía:
Khi cho SO2 vào nước mía có vôi dư, phản ứng xảy ra như sau:
Ca(OH)2 + H2SO3 = CaSO3 + H2O
CaSO3 là chất kết tủa có khả năng hấp thụ các chất không đường, chất màu và chất keo có trong dung dịch. Tuy nhiên, nhiệt độ thấp lượng CaSO2.2H2O hòa tan trong dung dịch khá nhiều. Khi nhiệt độ cao thì lượng đó nhỏ.
- Biến muối cacbonat thành muối sunfit:
Sự thay đổi từ muối K2CO3, CaCO3 thành K2SO3, CaSO3 có ý nghĩa quan trọng trong việc làm sạch nước mía. Muối cacbonat có khả năng tạo mật cao và có ảnh hưởng lớn đến màu sắc của dịch đường. Muối sunfit tạo mật kém hơn nhưng có khả năng làm giảm độ nhớt của mật.
* Xoâng SO2 laàn 2 :
- Giảm độ nhớt của mật chè: do một phần các chất keo bị loại.
- Tẩy màu dung dịch đường:
SO2 là chất khử có khả năng biến chất màu của mía, mật chè thành chất không màu hay có màu lạt hơn. Nhưng những chất màu bị khử, dưới tác dụng của oxi không khí lại trở thành chất màu.
Cơ chế tẩy màu
SO2 + H2O H2SO3 H+ + HSO3-
R C C R’ + HSO3- RCH CR’SO3H
(chất màu) (chất không màu) HSO3- + H2O HSO-4 + H2
R C = C – R’ + H2 RCH CHR’
SO2 còn tác dụng bao vây nhóm cacbonyl ngăn ngừa sự tạo màu:
| | OH C = O + SO2 + H2O C
| | SO3H
44
Sulphit hoá acid
Quy trình của nhà máy đường Hiệp hoà Sulphít hoá kiềm nhẹ
Nướ c mía Vôi hóa Gia nhieọ t 1
Sulfit hó a Gia nhieọ t 2
Laéng
pH=8÷9
pH=7,0÷7,2 pH=100÷105oC t =60÷65 Co o
Nướ c mía trong
Nướ c bùn
Lọc Bù n
SO2
46
Quy trình của nhà máy đường Nước trong
Gia vôi sơ bộ Nứơc míahổn hợp
Cân nước mía
Gia nhieọt 1 Sulfit hóa 1 Gia vôi trung hòa
Gia nhieọt 2 Tản hơi
Laéng
Cheứ trong pH= 6,9-
7,1
Gia nhieọt 3 ToC = 112oC-115oC
Cô đặc Bx = 55% - 60%
Sulfit hóa 2 pH = 5,0 – 5,3 Gia nhieọt nhanh
suùc khớ neựn Tuyeồn noồi
Siro tinh Nấu đường
Bọt
Trộn bùn
Lọc chân không
Bã buứn
Cheứ lọc H3PO4
Ca(OH)2 8 oBe
SO2 Ca(OH)2 8 oBe
Dung dòch Acofloc A120
SO2
(To= 80- 85oC)
Dung dòch FDA
Veà gia voâi trung hòa
Làm phân bón Pol < 2,5%
AÅm= 70-80%
(pH = 4,8 – 5,2) 770 Kg/ meû caân
(pH = 6,2- 6,4) (ToC = 70 – 75 oC) (pH = 3,4 – 3,8) (pH = 7,2 – 7,4) (ToC = 102 – 105oC)
(pH = 7,0)
48