CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH NƯỚC MÍA

3. 3.1. Phương pháp vôi:

Phương pháp vôi có từ lâu đời và là phương pháp đơn giản nhất làm sạch nước mía chỉ dưới

tác dụng của nhiệt và vôi và thu sản phẩm đường thô.

 

43

 

Phương pháp vôi có thê chia làm mấy loại sau đây:

– Cho vôi vào nước mía lạnh

– Cho vôi vào nước mía nóng

– Cho vôi nhiều lần đun nóng nhiều lần

3.3.1.1. Phương pháp cho vôi vào nước mía lạnh:

 

Nước mía hỗn hợp

 

 

 

 

Sữa vôi         Thùng trung hòa ( pH= 7,2-7,5)

 

 

 

 

Đun nóng ( 102- 1050C)

 

 

 

 

 

Thùng lắng         Nước bùn

 

 

 

 

Ưu điểm:         Nước lắng trong         ÉP lọc         Bùn

– Quản lý thao tác giản đơn

– Trước khi đun nóng, cho vôi vào nước mía đến trung tính, tránh được chuyển hóa đường

sacaroza. Nếu cho vôi đều đặn có thể tránh được sự phân giải đường khử

 

Khuyết điểm:

– Lượng vôi dùng nhiều

Nước lọc trong

Cô đặc

 

– Độ hòa tan của vôi ở nước mía lạnh tăng. Nếu vôi quá thừa sau khi đun nóng vôi sẽ đóng cặn ở thiết

bị.

– Hiệu suất làm sạch thấp

3.3.1.2. Phương pháp cho vôi vào nước mía nóng

Trước hết đun nước mía hỗn hợp đến nhiệt độ 1050C. Một số keo (anbumin, silic hidoroxit) bị

ngưng tụ dưới tác dụng của nhiệt và pH của nước mía hỗn hợp. Cho vôi vào thùng trung hòa, khuấy

trộn đều để kết tủa được hoàn toàn, sau đó loại chất kết tủa ở thiết bị lắng.

Ưu điểm: – Loại protein tương đối nhiều. Do nhiệt độ cao sự tạo kết tủa Ca3(PO4)2 tương đối

hoàn toàn.

– Hiệu quả làm sạch tốt. Sự chênh lệch độ tinh khiết của nước mía cao.

– Tốc độ lắng lớn, dung tích nước bùn nhỏ

– Tiết kiệm được lượng vôi khoảng 15 – 20% so với phương pháp lạnh

Nhược điểm: – Sự chuyển hóa đường sacaroza tương đối lớn

– Khó khống chế màu sắc nước mía đậm

3.3.1.3. Phương pháp cho vôi phân đoạn

Đây là phương pháp ưu việt, được dùng từ năm 1936

Lưu trình công nghệ :

Nước mía hỗn hợp

 

Cho vôi sơ bộ (pH =6 – 6,4)

44

Đun nóng lần 1 (t0 = 90 – 1050C)

 

Cho vôi lần 1 gọi là cho vôi sơ bộ, pH thường không quá 6,6. Lượn0g vôi cho vào khoảng 1/3

tổng lượng vôi còn lại cho vào lần 2. Khi đun nóng lần 1 nếu nhiệt độ < 90 hiệu quả làm sạch không

tốt. Cho vôi lần 2 pH = 7,8 là tương đối thích hợp, nếu cao quá dung dịch kiềm tính mạnh tăng phân

giải đường.

Ưu điểm :         – Hiệu suất làm sạch tốt, loại chất không đường nhiều: Qua 2 lần gia vôi có thể lợi

dụng được 2 điểm ngưng tụ khác nhau để loại chất không đường nên nước mía

trong, bùn lọc dễ, chất keo chứa nitơ loại 80%, sáp mía loại 90%

– Tiết kiệm khoảng 35% so với phương pháp lạnh.

Khuyết điểm : – Sơ đồ công nghệ phức tạp

– Sự chuyển hóa và phân giải sacaroza tương đối lớn

3.3.1.4. Các điều kiện công nghệ của phương pháp vôi

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.

– Độ hòa tan của nước vôi mới, cũ và sống cũng khác nhau

 

 

 

 

 

 

45

 

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 P2O5 trong 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 P2O5 trong 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

3.3.2. Phương pháp sunfit hóa

Phương pháp sunfit hóa còn gọi là phương pháp SO2 vì trong phương pháp này người ta dùng

lưu huỳnh dưới dạng khí SO2 để làm sạch nước mía.

Phương pháp SO2 có thể chia làm 3 loại:

– Phương pháp sunfit hóa axit

 

 

46

 

–        Phương pháp sunfit hóa kiềm mạnh

–        Phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ

* Đặc điểm của phương pháp SO2 axit là thông SO2 vào nước mía đến pH axit và thu được

sản phẩm đường trắng. Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm nên được dùng rộng rãi trong sản xuất

đường.

* Đặc điểm của phương pháp sunfit hóa kiềm mạnh là trong quá trình làm sạch nước mía có

giai đoạn tiến hành ở pH cao. Hiệu quả làm sạch tương đối tốt, đặc biệt đối với loại mía xấu và bị sâu bệnh. Nhưng do sự phân hủy đường tương đối lớn, màu sắc nước mía đậm, tổn thất đường nhiều nên

hiện nay không sử dụng.

Phương pháp SO2 kiềm nhẹ (pH = 8 – 9) có đặc điểm là chỉ tiến hành thông SO2 vào nước

mía không thông SO2 vào mật chè và sản phẩm đường thô.

3.3.2.1 . Sơ đô công nghệ của phương pháp sunfit hóa axit

 

Nước mía hỗn hợp

P2O5

 

 

Ca(OH)2

 

 

 

 

 

SO2

 

 

Ca(OH)2

Gia vôi sơ bộ (pH = 6,2 – 6,6)

 

 

Đun nóng lần 1 (55 – 600C)

 

Thông SO2 lần 1 (pH = 3,4 – 3,8)

 

 

Trung hòa (pH = 6,8 – 7,2)

 

 

Đun nóng lần 2 (102 – 1050C)

105600C)

 

Thiết bị lắng

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nước bùn

 

 

 

 

Nước mía trong

 

 

Lọc chân không

 

 

 

 

Đun nóng lần 3 (110 – 1150C)         Nước lọc trong

 

 

 

Cô đặc

 

 

 

 

SO2

 

Thông SO2 lần 2 (pH = 6,2 – 6,6)

 

3.3.2.2 . Sơ đồ công nghệ của phương pháp sunfit hóa kiềm mạnh

Đặc điểm của phương pháp này là dùng 2 điểm pH, pH trung tính (7,0) và ph kiềm mạnh

(10,5 – 11,0) nên có thể loại đượLọP2O5,m itOa2, Al2O3, Fe2O3, MgO … nhưng điều kiện công nghệ của

c        S

phương pháp này chưa ổn định nênckkiông giới thiệu.

hể r

3.2.3. Sơ đồ công nghệ của phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ

Đây là phương pháp sản xuất đường thô, so với phương pháp vôi thì hiệu quả loại chất không

đường tốt hơn, nhưng thiết bị và Mậtocthè tphức tạp hơn, hóa chất tiêu hao nhiều nên hiện nay ít dùng.

tha ác rong

Nước mía hỗn hợp 47

 

Ca(OH)2         Thùng cho vôi(pH=8 -9)

 

Trên cơ sở của phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ, trong sơ đồ công nghệ của nhà máy đường

Quáng Ngãi và Bình Dương khi mới thiết kế có giai đoạn thông SO2 lần hai

Sơ đồ công nghệ của nhà máy đường Quảng Ngãi theo thiết kế ban đầu (trang56)

Hiện nay, nhà máy đường Quảng Ngãi trong quá trình mở rộng năng suất từ 1500 tấn

mía/ngày lên 2500 tấn mía/ ngày cũng đã cải tiến qui trình công nghệ theo phương pháp sunfit hóa

axit trong đó giai đoạn thông SO2 lần 1 và trung hòa được tiến hành trong cùng một thiết bị.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nước mía hỗn hợp

 

Đun nóng lần 1 (70 – 750C)

 

Trung hòa (pH = 9 -9,5)

 

Thông SO2 lần 1 (pH =7 – 7,2)

 

Đun nóng lần 2 (100 – 1020C)

 

Tản hơi

 

Lắng         Nước bùn

 

 

Nước lắng trong

48

Lưới gạt bọt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Vụn bã mía

 

trộn bã

 

Lọc chân không

 

Nước lọc trong

 

3.3.2.4. Điều kiện công nghệ của các phương pháp SO2 axit tính:

Các điều kiện kỹ thuật chủ yếu:

pH gia vôi sơ bộ: 6,2 – 6,8 (7,0)

pH thông SO2 lần 1: 3 – 4

pH trung hòa: 6,9 – 7,3

pH thông SO2 lần 2:0 5,8 – 6,2

Gia nhiệt 1: 60 – 70 C

Gia nhiệt 2:100 -1050C

Cường độ SO2: 1 – 1,5g SO2/lít nước mía

Hàm lượng P2O5 trong nước mía:250 -350mg/l

Điều kiện kỹ thuật cụ thể của phương pháp SO2 có thể có những phương án sau đây:

Phương án 1: pH và nhiệt độ tương đối thấp; 0

Nhiệt độ:         – Gia nhiệt 1: 63 – 65 C0

– Gia nhiệt 2: 98 – 100 C

pH:         – Gia vôi sơ bộ: 6,2 – 6,8

– Trung hòa: 6,8 – 7,0

Với điều kiện kỹ thuật trên mục đích để loại một số chất màu và chất keo nhưng hạn

chế sự phân hủy đường khử tránh hiện tượng tạo chất màu. Phương án này dùng cho nguyên liệu mía

có hàm lượng đường khử cao và nước mía không tươi.

Phương án 2: Trung tính hơi kiềm nhẹ.

–        pH gia vôi sơ bộ: 7- 7,2

–        Trung hòa: 7,2 – 7,5

–        Lắng 7- 7,2

Sử dụng phương án này mục đích giảm đường saccaroza bị chuyển hóa và loại được

nhiều chất không đường vô cơ. Phương án này dùng cho nguyên liệu mía tươi, đường khử không

cao, độ tinh khiết tương đối cao.

Phương án 3: Nhiệt độ cao, độ kiềm cao và cường độ SO2 cao.

Lượng P2O5 cho vào nước mía 0,2-0,3% so với mía.

Cường độ SO2: 1,4 – 1,6 g SO2 so với mía

Phương án này dùng cho nguyên liệu sâu bệnh, bão lụt, đường sacaroza chuyển hóa

nhanh do vi sinh vật xâm nhập từ những chỗ vỏ mía bị xước, hàm lượng chất keo tăng.

Công đoạn cho vôi vào nước mía:

Cho vôi sơ bộ: Nước mía hỗn hợp thường được cho vôi sơ bộ đến pH = 6,4 – 6,6.

Tác dụng gia vôi sơ bộ:

 Trung hòa axit hữu cơ và vô cơ.

 Tác dụng trao đổi tạo kết tủa:

2K3PO4 +         3 Ca(OH)2         Ca3 (PO4)2         + 6 KOH

K2SO4 +         Ca(OH)2         Ca SO4         + 2 KOH

 

49

 

MgCl2 +         Ca(OH)2         Ca Cl2 + Mg(OH)2

nước mía và ngưng tụ keo trước khi đun nóng. Trong nước mía có nhiều loại keo, với những pH

đẳng điện khác nhau, cần xác định trị số pH thích hợp để ngưng tụ được nhiều keo, đồng thời không ảnh hưởng đến sự chuyển hóa và phân hủy đường. Sau nữa do tác dụng của Ca2+ đối với

chất nguyên sinh tế bào sinh vật nên ức chế được sự phát triển của vi sinh vật.

Cho vôi trung hòa: Lượng vôi cho vào quyết định bởi tính axit của nước mía và nồng độ SO2

trong nước mía. Mặt khác, cho vôi vào nước mía cần đảm bão chất lượng của vôi, giảm phần tạp chất

trong vôi, vôi hòa tan đều trong nước…Lượng vôi dùng khoảng 0,2 – 0,3% so với trọng lượng mía ép.

Thứ tự cho vôi vào nước mía đóng một vai trò quan trọng. Thứ tư cho vôi và thông SO2 có

thể tiến hành theo 3 cách sau:

Cho vôi trước, thông SO2 sau

Thông SO2 trước, cho vôi sau

Thông SO2 và cho vôi đồng thời

Trị số pH trung hòa

Trong phương pháp SO2 việc khống chế trị số pH trung hòa là một vấn đề quan trọng. Nó ảnh

hưởng lớn đến hiệu quả làm sạch và thu hồi đường

Để tạo việc kết tủa CaSO3 hoàn toàn, cần tránh hiện tượng quá axit vì sẽ tao Ca(HSO3)2 hòa

tan và sau đó nếu ở nhiệt độ cao Ca(HSO3)2 sẽ phân ly tạo chất kết tủa đóng cặn ở các thiết bị truyền

nhiệt và bốc hơi

Nếu nước mía có tính kiềm, đường khử sẽ bị phân hủy tăng chất màu và axit hữu cơ, tăng

lượng muối canxi trong nước mía. Mặt khác trong môi trường kiềm, do tính chất thủy phân của kết

tủa CaSO3 nên tạo dung dịch lớn, tăng lượng bùn lọc và do đó tăng diện tích ép lọc

Để tránh các hiện tượng trên, cần khống chế pH lắng trong 7,0

Nhiệt độ

Đun nóng 1: Nhiệt độ đun nóng lần thứ nhất 550C có tác dụng:

– Làm mất mất nước của chất keo ưa nước, tăng nhanh quá trình ngưng tụ keo

-Tăng nhanh tốc độ phản ứng hóa học. Theo Honig thì hiệu suất hấp thụ SO2 vào nước mía tốt nhất là

ở 750C

– Ở nhiệt độ càng cao sự hòa tan của nước muối CaSO3, CaSO4 giảm, kết tủa càng hoàn toàn, khi

thông SO2 ít tạo hiện tượng quá bão hòa, giảm đóng0cặn ở thiết bị bốc hơi và truyền nhiệt

Đun nóng 2: Nhiệt độ đun nóng lần 2 100 – 105 C. Nếu nhiệt độ quá cao nước mía sôi, lắng sẽ

không tốt. Tác dụng của đun nóng lần 2 là giảm độ nhớt, tăng nhanh tốc độ lắng

Đun nóng 3: Nhiệt độ lần 3 từ 110 – 1150C. Tác dụng: tăng khả năng truyền nhiệt trước khi vào thiết

bị cô đặc, để không mất thời gian đun sôi ở thiết bị cô đặc

Thông SO2:

Thông SO21: Tạo kết tủa CaSO3 có tính hấp phụ có thể hấp phụ các chất không đường, chất màu kết

tủa. SO2 có thể dùng ở dạng lỏng hay khí

Thông SO2 2: Thông SO2 lần 2 vào mật chè sao khi bốc hơi có tác dụng như sau:

SO2 ngăn ngừa sự tạo thành chất màu, khử chất màu thành chất không màu.

Giảm độ nhớt của mật chè có lợi cho khâu nấu đường, kết tinh vầ phân ly

Thông SO2 lần 2 vào mật chè sau khi bốc hơi đến pH = 6,2 – 6,6, nhiệt độ thông SO2 85 –

900C, nhưng nhiệt độ này phụ thuộc vào nhiệt độ của nồi bốc hơi cuối. Thông SO2 càng nhanh càng

tốt để tránh hiện tượng chuyển hóa đưòng.

Ưu khuyết điểm của phương pháp sunfit hóa :

Ưu diểm: – Tiêu hao hóa 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

Khuyết điểm:

 

50

 

– Loại chất không đường ít, chênh lệch độ tinh khiết của nước mía trước và sau làm sạch thấp, 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 phuơng pháp SO2 không bằng

phương pháp CO2. Trong quá trình bão quản đường dễ biến màu do oxi của không khí.

– Trong quá trình thao tác, đường sacaroza chuyển hóa tương đối lớn, đường khử bi phân hủy, tổn

thất đường trong bùn lọc cao.

3.3.3. Phương pháp cacbonat hóa

Phương pháp CO2 (còn gọi là phương pháp cacbonat hóa ) là phương pháp có nhiều ưu điểm

dùng phổ biến ở nhiều nước (Đài Loan, Inđônêsia). Trong các phương pháp cacbonat hóa thì phương

pháp cacbonat thông thường tức là phương pháp thông CO2 hai lần, thông SO2 hai lần là được dùng

phổ biến hơn cả.

3.3.3.1. Sơ đồ công nghệ của phương pháp thông CO2 2 lần thông SO2 2 lần(trang

59):

3.3.3.2. Điều kiện công nghệ của phương pháp thông CO2 thông thường

Cho vôi sơ bộ: Lượng vôi phụ thuộc vào thành phần và pH của nước mía hỗn hợp, thường

dùng là 0,2% so với trọng lượng nước mía hỗn hợp.Tác dụng của vôilà trung hòa nước mía

hỗn hợp, làm đông tụ và kết tụ axit hữu cơ và keo, lọc ép lần 1 đễ dàng, giảm màu sắc

Thông CO2 lần 1: Mục đích của thông CO2 lần 1 là tạo chất kết tủa CaCO3. Tinh thể CaCO3 có tác dụng tăng tốc độ lọc nước mía. Tuy nhiên đó không phải là mục đích chủ yếu của của thông CO2 lần 1, vì để có tác dụng lọc tốt chỉ cần thêm chất trợ lọc như điatomit, separan AP 30… Nhiệm vụ chủ

yếu của thông CO2 lần 1 là tạo kết tủa CaCO3 mang điện dương có tính chất hấp phụ những chất màu,

sản phẩm của sự phân hủy, những chất hoạt động bề mặt mang điện âm

Điều quan trọng của thông CO2 lần 1 là độ kiềm cuối cùng. Dung dịch thông CO2 lần 1 cần

duy trì độ kiềm nhất định để chất kết tủa không bị hòa tan trở lại. Lượng CaO tự do chưá trong bùn

đóng vai trò quan trọng khi làm sạch nước mía và bất kỳ một phương pháp cacbonat hóa nào dẫn đến

trung hòa bùn lọc, giảm lượng CaO sẽ dẫn đến giảm hiệu suất làm sạch.

Đun nóng lần 1: Khống chế nhiệt độ trước khi thông CO2 rất quan trọng. Nếu khống chế nhiệt độ

tương đối cao, sự hình thành kết tủa lúc thông CO2 tương đối lớn, dễ lọc nhưng tăng phân giải đường

khử, ảnh hưởng màu sắc dung dịch. Nếu nhiệt độ thấp, tạo thành nhiều hạt CaCO3 kết tủa nhỏ có diện tích hấp phụ lớn làm nước mía có màu nhạt, lượng muối Ca trong nước mía tương đối ít, tránh

được sự phân giải đường hoàn nguyên. Nhưng nhiệt độ thấp có nhiều bọt, giảm hiệu quả hấp thụ

CO2, lọc nước mía đã thông CO2 chậm

Thông CO2 lần 2:

Mục đích: Giảm tối đa hàm lượng vôi và muối canxi trong nước mía. Nếu vôi và muối vôi không

được tách ra, thiết bị bốc hơi sẽ đóng cặn nhanh chóng. Lượng CaO còn lại trong nước mía lọc trong sau thông CO2 thường 0,04 -0.06% CaO. Thông CO2 lần 2 để giảm lượng CaO còn lại dưới 0,025%

CaO.

Thông SO2: Thường thông SO2 vào nước mía trước khi cho bốc hơi và thông SO2 vào mật chè sau

khi bốc hơi.

Tác dụng: Thông SO2 vừa có tác dụng tẩy màu vừa giảm muối Canxi hòa tan trong dung dịch:

CaA2 + H2SO3 = CaSO3 + 2HA

Đồng thời nước mía trong sau thông CO2 2 có độ kiềm cao (pH = 7,8), sau khi thông SO2 đến

pH = 6,8 – 7,2 giảm độ kiềm nước mía trong, tránh sự phân hủy đường khử.

Thông SO2 làm giảm độ nhớt của dung dịch do tạo muối trung tính

K2CO3 + H2SO3 = K2SO3 + CO2 + H2O

 

 

51

 

Biện pháp tốt nhất giảm độ kiềm và độ nhớt là thông SO2 vì có phản ứng cho muối sunfat

trung tính

Nước mía hỗn hợp

 

 

 

 

Ca(OH)2

 

 

 

 

 

Ca(OH)2, CO2

 

 

Ca(OH)2

 

 

Gia vôi sơ bộ (pH = 6,2 – 6,6)

 

 

Đun nóng lần 1 (50 – 550C)

 

Thông CO2 lần 1 (pH = 10,5 -11,3, độ kiềm 0,04-0,06% CaO)

 

 

Lọc ép lần 1

 

 

Thông CO2 lần 2 (pH= 7,8 – 8,2; độ kiềm 0,025% CaO)

 

 

 

 

 

 

Đun nóng lần 2 (75 – 800C)

105600C)

 

Lọc ép lần 2

 

 

 

 

SO2

 

 

Thông SO2 lần 1 (pH=6,8 – 7,2)

 

 

 

 

Đun nóng lần 3 (110 – 1150C)

 

 

 

Cô đặc

 

 

SO

Qui trình2 công nghệ củhaông ươn2glầph2 (pHông6,C0-26,h6ông thường

T ph SO n áp th = 2 t )

 

 

3.3.3.3. Ưu khuyết điểm của phọcơngm táp CO2

L ư kiể phra

Ưu điểm:

– Hiệu quả làm sạch tốt, chênh lệch độ tinh khiết của nước mía trước và sau khi làm sạch đến 4 -5.

– Loại khỏi nước mía một lượng lớnậcthcấhtèkeo,nghất màu và chất vô cơ (MgO, Fe2O3, Al2O3, P2O5).

M        tr c

Hàm lượng muối canxi trong nước mía ít.

– Đóng cặn ở thiết bị ít, do đó giảm lượng tiêu hao hóa chất dùng thông rửa nồi bốc hơi

– Chất lượng sản phẩm tốt, bão quản lâu. Hiệu suất thu hồi đường cao

Khuyết điểm:

– Lượng tiêu hao năng luợng hóa chất nhiều, lượng vôi dùng gấp 20 lần so với phương pháp vôi và

10 lần so với phương pháp SO2, dùng nhiều khí CO2

– Sơ đồ công nghệ và thiết bị tương đối phức tạp

 

52

 

– Kỹ thuật thao tác yêu cầu cao, nếu khống chế không tốt dễ sinh hiện tượng đường khử phân hủy.

3.3.4. So sanh các phương pháp làm sạch nước mía

Phương pháp vôi dùng để sản xuất đường thô, thiết bị và quy trình công nghệ tương

đối đơn giản nhưng hiệu suất thu hồi đường thấp.

Phương pháp sunfit hóa cho sản phẩm đường trắng. Trong quá trình bão quản đường dễ bị ẩm

và biến màu.

Phương pháp cacbonat hóa cho sản phẩm đường trắng, chất lượng đường có thể dùng trong

công nghiệp đồ hộp. Hiệu suất thu hồi đường cao nhưng quy trình công nghệ thiết bị phức tạp, yêu

cầu kỹ thuật cao.