Phương pháp này sử dụng khí CO2 xông vào nước mía để loại các chất không đường, có thể chia làm nhiều phương pháp.
Phương pháp xông CO2 một lần
Đặc điểm của phương pháp là cho toàn bộ sữa vôi vào nước mía một lần và thông CO2 một lần đến độ kiềm thích hợp. Do đó nước mía chỉ qua một điểm đẳng điện, nên 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.
Phương pháp xông CO2 hai lần.
(phương pháp xông CO2 thông dụng) sử dụng trong sản xuất đường kính trắng chất lượng cao.
Sơ đồ 5: quy trình phương pháp cactbonat hóa
● Xông CO2 lần 1: là để tạo chất kết tủa có tính hấp phụ - CaCO3. Trong môi trường kiềm mạnh tạo phức CaCO3.CaO và sacaroza như chất kết tủa dạng keo, phức cacbonat đường vôi có dạng:( C12H22O11)y(CaCO3)y(CaO)z, phức này tạo nhiều bọt và rất nhớt. Trong quá trình xông CO2 lần 1cần duy trì nhiệt độ 50 –55oC và pH= 11 để tránh tồn thất đường do trào bọt.
Ca(OH)2 + H2 CO3 ⇒ CaCO3↓ + 2H2O
● Xông CO2 lần 2: làm giảm tối đa hàm lượng vôi và muối canxi trong nước mía và tiếp tục nâng cao độ tinh khiết của nước mía.
Ca(OH)2+ H2CO3 ⇒ CaCO3↓ + 2H2O
Trong nước mía còn tồn tại KOH và NaOH gọi là độ kiềm tự nhiên. Các chất này phản ứng với H2CO3, rồi tiếp tục phản ứng với muối canxi hòa tan tạo kết tủa cacbonat.
KOH + H2CO3 ⇒ K2CO3 + 2 H2O K2CO3 + CaA2 ⇒ CaCO3↓ + 2KA
Độ kiềm tự nhiên càng lớn, hiệu quả loại canxi càng nhiều. Như vậy độ kiềm tự nhiên có tác dụng giảm lương muối canxi hòa tan trong dung dịch. Đây cũng là tác dụng quan trọng của xông CO2 lần 2.
● Xông SO2 lần 1: được tiến hành trước bốc hơi, mục đích đưa pH đến trung tính, tránh sự chuyển hóa sacaroza và phân hủy đường.
● XôngSO2 lần 2: có tác dụng tẩy màu, ngăn ngừa sự tạo màu và giảm độ nhớt của mật chè. Ngoài ra, còn có tác dụng giảm lượng muối canxi hòa tan trong dung dịch, tạo muối trung tính.
CaA2 + H2SO3 ⇒ CaSO3↓ + 2HA K2CO3 + H2SO3 ⇒ K2SO3 + CO2 + H2O
Phương pháp này có hiệu quả làm sạch tốt. Chênh lệch độ tinh khiết cùa bước mía trong và nước mía hỗn hợp từ 4-5. Loại được nhiều chất keo, chất màu và cah61t vô cơ (Al2O3, Fe2O3, P2O5, SiO2, MgO). Ngoài ra, hàm lượng muối canxi trong nước mía trong ít , do đó sự đóng cặn ở thiết bị ít, giảm lượng tiêu hao hóa chất thông qua rửa thiết bị. Chất lượng sản phẩm tốt, bảo quản lâu, hiệu suất thu hồi cao.
Tuy nhiên, phương pháp này tiêu hoa hóa 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 thau5t thao tác yêu cầu cao. Nếu khống chế không tốt dễ sinh hiện tượng đường khử phân hủy.