Sau khi gia vôi sơ bộ nước mía được đem đi xông SO2 lần I, pH = 3.4 – 3.8.
Mục đích:
Trung hoà vôi dư trong nước mía đưa pH của nước mía hỗn hợp về điểm ngưng tụ các chất keo (pH =7) và làm cho SO2 khuếch tán vào trong dung dịch mía tạo kết tủa CaSO4, CaSO3 có khả năng hấp thụ các chất keo, màu, chất không đường và tạp chất lơ lửng cùng kết tủa, nâng cao hiệu quả làm sạch.
SO2 được dùng phổ biến trong sản xuất đường, thường được sử dụng dưới dạng khí, cường độ xông SO2 lần 1 là 1.2 – 1.4g/l nước mía, pH trung hòa 7 – 7.1.
Các phương trình phản ứng:
SO2 + H2O → H2SO3
Lò đốt S có hệ thống nước làm mát để tránh sự tạo khí SO3.
Để đảm bảo chất lượng khí SO2 được tốt thì chất lượng S phải tốt. Lượng không khí cần thiết để đốt là 1.3 lần trọng lương S. Nếu không khí nhiều thì hạ nhiệt độ khí SO2 và hạ nhiệt độ lò nung xuống nhưng vẫn cháy tốt.
Nếu chất lượng S không tốt, S bị ẩm nên khi đốt ở nhiệt độ cao và có nhiều không khí thì thường sinh khí SO3 gặp H2O tạo tinh thể H2SO4 ăn mòn và làm thủng các đường ống. Và một phần tạo kết tủa CaSO4 đóng trên các đường ống rất khó thông vì kết tủa này rất cứng.
d. Trung hòa:
Trong quá trình trung hòa, ta có thể bổ sung vôi để đạt được pH trung hòa khoảng 7 – 7.3 để tránh sự chuyển hóa đường.
Từ tháp xông SO2 lần I, ống dẫn chảy xuôi thùng trung hòa liên tục (dùng sữa vôi để trung hòa nước mía). Sau khi xông nước mía hỗn hợp có pH = 7 – 7.1.
Cho 2/3 lượng vôi để trung hoà. Điều quan trọng là phải điều chỉnh pH thích hợp. Thường pH đạt 7.0 – 7.2 tốt cho việc tạo kết tủa CaSO4 là chủ yếu. Nếu cho lượng kiềm quá cao thì đường khử bị phân huỷ, làm tăng lượng acid hữu cơ, tăng lượng muối canxi trong dung dịch. Nếu trong môi trường kiềm, do tính chất CaSO3 dễ bị thủy phân, làm tăng lượng bùn gây khó khăn cho quá trình lọc sau này. Vì vậy cần khống chế pH = 7 là thích hợp nhất bằng phương pháp thực nghiệm sau: sau khi trung hoà, dung dịch được kiểm tra bằng metyl cam :
Dung dịch có màu xanh lá cây→pH khoảng 7. Dung dịch có màu đỏ→pH khoảng 6 (acid tính).
Dung dịch có màu tím đen→pH khoảng 8 ( kiềm tính).
Mục đích:
Tránh hiện tượng phân huỷ đường, tản màu sắc của nước mía.
Tạo kết tủa CaSO3 hoàn toàn, vì SO2 có thể làm cho kết tủa canxisunfit thành canxibisunfit hoà tan:
CaSO3 + SO2 + H2O → Ca(HSO3)2 → làm tăng hàm lượng bùn lọc. Ngưng tụ một số chất keo còn tồn tại.
Phương trình phản ứng: H2SO3 + Ca(OH)2 → CaSO3 ↓ + H2O.