Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
PHƯƠNG PHÁP NẤU ĐƯỜNG LIÊN TỤC
VÀ TRỢ TINH ĐƯỜNG
1. NẤU ĐƯỜNG LIÊN TỤC
1.1 Khái niệm nấu đường liên tục.
Nấu đường liên tục thực chất là giai đoạn nấu đường được tiến hành cùng một lúc trong
thiết bị nấu liên tục thường là nồi đường nằm ngang được chia ra làm nhiều ngăn, nhiều
buồng.
Thông thường 1 thùng nấu đường liên tục gồm 5 buồng 13 ngăn. Nguyên liệu vào liên
tục, sản phẩm ra liên tục thường khởi tinh bằng phương pháp bỏ bột đường hoặc đường
hồi.
1.2. Mục đích nấu đường.
Mục đích kết tinh đường là để tạo ra những tinh thể đường trong dung dịch siro. Nước
mía qua quá trình trích ly và xử lý hóa chế để loại tạp chất nước mía có Bx = 12÷15%
được đưa qua khâu bốc hơi cô đặc đến nồng độ Bx = 55÷60% với nồng độ này dung dịch
chưa đạt tới độ bảo hòa và mầm tinh thể cũng chưa xuất hiện. Do đó, cần tiếp tục cô đặc
trong thiết bị nồi nấu đường chân không để siro tiếp tục bốc hơi nước và đạt được độ bão
hòa nhất định. Lúc này tinh thể đường bắt đầu xuất hiện, chúng được tiếp tục lớn lên về
kích thước tạo thành hạt đường.
Trong quá trình hình thành và lớn lên của hạt đường cần nắm vững các điều kiện kỹ
thuật như độ Bx, AP, nhiệt độ (t
0
) áp suất hơi (P), độ chân không trong nồi nấu. v.v… để
hạt đường đạt yêu cầu về chất lượng, tăng hiệu suất tổng thu hồi và đảm bảo năng suất
của nhà máy.
Mục đích của nấu đường là tách nước từ mật chè đưa dung dịch đến trạng thái quá bảo
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang1 Nhóm9
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
Trợ tinh C
Ly tâm C
Mật
loãng
C
Đường C
Mật
rỉ
Đường hồi dung
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
mật rỉ bán cho các đơn vị khác sử dụng nấu cồn, sản xuất mỳ chính… Sản phẩm của quá
trình nấu đường non 03 hệ A, B, C là đường cát A hay là đường thô và đường thô sẽ
được đem đi tinh luyện để được sản phẩm là đường tinh luyện cao cấp.
- Syrô từ quá trình bốc hơi được đưa vào 3 thùng chứa (thùng cao vị) cung cấp nguyên
liệu nấu đường cho 2 nồi mẻ A.
- Đường non nhả xuống các thùng trợ tinh, làm nguội tự nhiên để tăng hiệu suất kết tinh
đường và thu hồi đường.
- Trợ tinh xong đường non được xả xuống máng phân phối đến máy ly tâm phân mật,
tách riêng đường và mật.
∗ Các loại đường được phân thành 3 loại có thuần độ cao, trung bình và thấp, tương ứng
với đường non A, B, C.
+ Đường A: là đường thành phẩm, tinh thể sắc cạnh, trắng , sạch, có màu sáng óng
ánh, hiệu suất kết tinh lớn.Có thể dung các phương pháp khởi tinh để nấu đường
A: Phương pháp đường giống, đường hồ và cho bộ….Cho đường giống thì có thể
hút giống trước và tiếp tục nấu sau, cho đường hồ thì nấu mật chè đến độ quá bỏa
hòa α=1.1-1.15 cho bồi đường vào tiếp tục nấu. Nguyên liệu chính nấu đường non
A là mật chè.
Đường non A nấu đến nồng độ 93-95
1.4.1.Các thông số quá trình
1.4.1.1.Thông số của quá trình nấu đường non A
Thông số đầu vào
• Áp lực hơi : 0,3 -0,5 kg/cm
2
• Chân không nồi nấu : 650 - 680 mmHg
• Thuần độ/Bx của giống B : ≥80/≥85
• Thuần độ/Bx/pH của syrô : 75 -85 /≥ 50/ 6,4 -6,7
• Thuần độ/Bx của mật A loãng :≥80/≥70
• Thuần độ/Bx của mật hồi dung :≥88/60 -65
Thông số đầu ra
• Thuần độ /BX của đường non A : ≥80/≥90
• Cỡ hạt : 0,6 -0,7 mm
• Hiệu suất : 50 -60%
• Lưu lượng syrô vào bình nấu : 3 -4 m
3
/h
1.2.1.1. Thông số của quá trình nấu đường non B
Thông số đầu vào
• Áp lực hơi : 0,3 -0,5 kg/cm
2
• Nhiệt độ buồng đốt nồi liên tục : 94 – 100
0
C
• Chân không nồi nấu : 650 - 680 mmHg
• Thuần độ/Bx của syrô : ≥5 – 85/ ≥50
• Thuần độ/Bx của A nguyên đã điều tiết : ≥ 65/ ≥70
Thông số đầu ra
7 - KÍNH KIỂM TRA
8 - KÍNH PHÓNG ĐẠI
9 - ỐNG TRUYỀN NHIỆT
10 - BUỒNG ĐỐT
11 - CÁNH KHUẤY
12 - Ổ ĐỢ TRỤC KHUẤY
13 - ĐỒNG HỒ BÁO CHÂN KHÔNG
14 - ĐƯỜNG THOÁT KHÍ + HƠI
15 - ỐNG HÚT CHÂN KHÔNG
16 - MOTOR
17 - GIẢM TỐC
18 - VAN HÚT SANG NỒI
19 - VAN XUỐNG ĐƯỜNG NON
20 - VAN XẢ NƯỚC NGƯNG
21 - TRỤC KHUẤY
22 - MẶT SÀN DƯỚI
23 - MẶT SÀN TRÊN
24 - PHỄU BỎ BỘT
25 - THÁP CHÂN KHÔNG
26 - MƯƠNG NƯỚC
NỒI NẤU ĐƯỜNG
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Cơng Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
• Thuần độ /Bx của đường non B : ≥65/≥92
• Hiệu suất kết tinh : 40 -50%
1.4.1.2.Thơng số của q trình nấu đường non C
Thơng số đầu vào
• Áp lực hơi : 0,3 -0,5 kg/cm
2
Bề mặt truyền nhiệt : 187m
2
Số lượng ống : 716 ống
Đường kính trong : 98mm
Đường kính ngồi : 102mm
Tỉ lệ S/V : 6,50
Nhiệt độ trong nồi : 50-60
0
C
Áp suất chân khơng : 680mmHg
Áp suất hơi nấu : 0,3-0,5 Kg/cm
2
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang5 Nhóm9
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
1.5. Những sự cố trong khâu nấu đường, biện pháp khắc phục.
Khâu nấu đường.
Ngụy tinh: do đối lưu không tốt.
Nguyên nhân.
− Số lượng giống ít.
− Cho nguyên liệu nguội vào.
− Tốc độ bốc hơi quá nhanh.
− Độ quá bão hòa quá cao.
Biện pháp khắc phục.
− Phải theo dõi tình hình, diễn biến, áp lực hơi, độ chân không và nồng độ
mẫu dịch.
− Khi cố định tinh thể và rửa tinh phải nắm vững số lượng tinh thể.
− Nếu có ngụy tinh dùng nước và siro để hòa tan hoặc giảm chân không.
Một số tinh thể bị hòa tan.
− Thường xuyên kiểm tra các thiết bị phụ trợ.
− Khi ngưng tiếp nguyên liệu phải chú ý liên hệ các bộ phận khác có liên
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang7 Nhóm9
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
quan.
Nước làm lạnh có đường.
Nguyên nhân.
− Độ chân không khi cao khi thấp
− Van hơi mở quá lớn, quá trình bốc hơi quá mạnh làm hơi cuốn theo đường.
− Tinh thể đường non quá cao.
Biện pháp khắc phục.
− Theo dõi thường xuyên độ chân không.
− Không nấu đường có tinh thể cao.
− Khi rút chân không phải mở van từ từ.
Nước ngưng tụ có đường.
Nguyên nhân.
− Ống gia nhiệt hoặc sàn gia nhiệt bị thủng.
Biện pháp khắc phục.
− Sau khi thông rửa nồi phải kiểm tra cẩn thận.
− Sử dụng áp lực vừa phải không quá cao so với qui định. Nếu có hiện
tượng thì không đưa nước ngưng tụ về lò hơi và cô lập thiết bị thủng để xử lý.
Trợ tinh: Đường non phải giữ trong trợ tinh quá lâu.
Nguyên nhân.
− Hỏng máy hoặc các máy phía sau trợ tinh bị hỏng.
Xử lý.
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang8 Nhóm9
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
than phẩm. Để cho tinh thể đường được hoàn chỉnh hơn và để cho tinh thể có khả
năng tiếp tục hấp thụ thành phần đường còn trong mẫu dịch, giảm tổn thất cần tiếp
tục nấu đường ở một giai đoạn khác là trợ tinh.
- Trợ tinh còn có tác dụng làm cho đường non thích hợp với quá trình phân mật
(điều khiển độ nhớt và nhiệt độ của đường non)
- Trợ tinh có tác dụng như thùng trữ đường non trước khi phân ly (đối với đường
non A, B thì tác dụng này là chủ yếu)
đối với đường non A,B có độ tinh khiết cao tương đối cao nên độ nhớt thấp, vì vậy trong
quá trình nấu đường đã kết tinh được 1 lượng đường lớn trong mật. Ngoài ra nếu mật của
nó còn nhiều đường thì có thể nấu đường non B, C nên không nhất thiết kéo dài thời gian
trợ tinh A,B .
Đối với đường non C là đường non cấp cuối, độ tinh khiết thấp, độ nhớt lờn, tốc độ kết
tinh chậm. Khi nấu đường lượng đường kết tinh được không nhiều. Mật của đường non C
là mật cuối nấu có độ tinh khiết cao sẽ làm tăng tổn thất đường do đó sẽ làm giảm hiệu
suất thu hồi. Cần chú trọng đến trợ tinh đường non C.
2.2.Nguyên lý của trợ tinh:
Trợ tinh liên tục làm cho tinh thể kết tinh nhưng khác nấu đường là không phải dung
phương pháp đun nóng để bốc hơi phần nước trong đường non làm cho đường non đạt hệ
số quá bảo hòa và kết tinh mà dung phương pháp giảm nhiệt dộ bằng cách làm lạnh
đường non , do giảm nhiệt, độ tan của đường non giảm, nồng độ của dung dịch tăng lên,
đường non đạt trạng thái quá bảo hòa, tinh thể có khả năng hấp thụ thành phần đường và
lớn lên, giảm độ tinh khiết của mẫu dịch, tăng hiệu suất thu hồi, giảm tổn thất.
Ngoài ra, do sự bay hơi của dung dịch cũng làm nồng độ dung dịch tăng lên, lợi dụng sự
khuấy trộn làm cho nồng độ, nhiệt độ đồng đều trong toàn khối đường non giúp cho các
hạt tinh thể lớn lên đồng đều.
2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trợ tinh
2.3.1 Thời gian
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang10 Nhóm9
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
- Tốc độ giảm nhiệt độ nhanh thì có lợi nhưng nhanh quá sẽ sinh ra ngụy tinh và
quá bão hòa đột ngột. Tốc độ giảm nhiệt độ tốt nhất là trong một giờ giảm một độ
có khi giảm từ 1-1.5 độ để rút ngán thời gian trợ tinh và giữ độ quá bão hòa ở mức
thấp 1,1-1,2.
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang11 Nhóm9
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
- Tốc độ làm nguội phụ thuộc vào nhiệt độ của không khí, nếu nhiệt độ cao thì tốc
độ làm nguội chậm và cấu tạo của thiết bị trợ tinh, thiết bị trợ tinh có hệ thống
nước làm mát thì tốc độ hạ nhiệt nhanh,việc bố trí thùng trợ tinh cũng có ảnh
hưởng đến sự giảm nhiệt độ. Ngoài ra còn phụ thuộc vào nhiệt độ của nước làm
nguội và nhiệt độ của đường non.
2.3.4. Đặc tính của đường non
Độ nhớt của đường non ảnh hưởng lớn đến trợ tinh. Độ nhớt phụ thuộc vào hàm
lượng tinh thể và độ nhớt mật cái.
- Độ nhớt của mật cái cao, hàm lượng tinh thể nhiều thì độ nhớt đường non càng
lớn, tốc độ kết tinh càng chậm, khuấy đường non khó khăn → tốc độ kết tinh
giảm, giảm hiệu quả trợ tinh. Vì vậy cần khống chế nồng độ đường non thích hợp.
- Nếu tinh thể nhỏ và nhiều, diện tích hấp phụ đường lớn trợ tinh dễ .
→ Hàm lượng tinh thể, kích thước tinh thể phải đảm bảo tính đồng đều để tốc độ
kết tinh nhanh.
2.4. Các giai đoạn của quá trình trợ tinh.
Khống chế quá trình trợ tinh chủ yếu là duy trì hệ số quá bảo hòa thích hợp, quá trình trợ
tinh có thể chia làm 3 giai đoạn:
2.4.1. Giai đoạn chuẩn bị:
- Cần chuần bị thùng trợ tinh trước khi cho đường non vào.
- Nhiệt độ của đường non lúc xả ở nồi nấu xuống khoãng 68-72oC , lúc xả đường xuống
do giảm nhiệt độ dột ngột của đường non nên sinh ra ngụy tinh. Do đó cần cho nước
nóng vào thùng trợ tinh để nâng nhiệt độ lên gần nhiệt độ của đường non. Cũng có thể
2.5.1. Nhiệt độ làm nguội của đường non
- Đường non ra khỏi nồi nấu có nhiệt độ khaongr 70-75oC. Ở trợ tinh đường non được
làm nguội đến nhiệt độ:
+ Nhiệt độ thuận lợi nhất làm nguội đường non hạ phẩm là khoảng 41-43oC, và nếu
xuống dưới điểm đó thì mẫu dịch trở thành quá nhớt dính, cá phần tử đường bám vào tinh
thể sẽ bị nước rữa cần thiết ở phân mật rửa đị mất. Nếu đường non được hâm nóng trước
khi phân mật thì có thể hạ xuống 36oC.
+ Đối với đuòng non có thuần độ cao thì giới hạn ha nhiệt sẽ thấp hơn vì độ keo dính của
chúng ít hơn
2.5.2. Thời gian trợ tinh:
Theo các nhà ngiên cứu ngành đường, khi dự kiến dùng thùng trợ tinh bình thường để trợ
tinh thì thời gian trợ tinh:
- Đường non A 12h
- Đường non B 24h
- Đường non C 72h
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang13 Nhóm9
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
Tuy nhiên trong thực tế phần lớn các nhà máy đường đều rút ngắn thời gian trợ tinh đặc
biệt đối với đường non A, thời gian trợ tinh tối thiểu:
+ Đường non A 2-4h
+ Đường non B 4-10h
+đường non C 16-24h
2.5.3. Tốc độ quay của cánh khuấy:
Tốc độ quay yêu cầu 0.5-0.75 vòng /phút. Nhưng tốc độ đó không quan trọng lắm, người
ta thử hạ thấp hơn cũng không ảnh hưởng gì, những trị số thấp là tốt nhất và nên dung ở
0.5 vòng/phút
2.5.4. Dung tích thùng trợ tinh:
- Dung tích đơn cị của thùng trợ tinh được xác định tùy theo dung tích của nồi nấu.
- Thương hâm nóng đường non C đến 50-55oC
2.6. Một số thiết bị bồi tinh.
Thùng bồi tinh đường non A: Dùng để bồi tinh đường non A sau khi nấu xong.
Kiểu thiết bị: Hình lăng trụ đặt nằm ngang.
− Dung tích bồn: 40m
3
.
− Khối lượng chứa được: 60 tấn.
− Đường kính bồn: 2800mm.
− Chiều dài xilanh: 5850mm.
− Vòng xoắn ốc để khuấy trộn đường non: 1vòng/phút.
− Công suất động cơ khuấy: P=4 Kw; n=14000vòng/phút.
− Vật liệu chế tạo bồn làm bằng thép CT3.
Thùng bồi tinh đường non C: Dùng để bồi tinh đường non C sau khi nấu xong chứa
đường non.
Kiểu thiết bị: Hình lăng trụ đặt nằm ngang.
− Dung tích bồn: 40m
3
.
− Khối lượng chứa được: 60 tấn.
− Đường kính bồn: 2800mm.
− Chiều dài xilanh: 5850mm.
− Vòng xoắn ốc để khuấy trộn đường non: 1vòng/phút.
Thiết bị kết tinh làm nguội và trộn gia nhiệt đường non C.
Kiểu thiết bị: Thiết bị kết tinh làm nguội kiểu Werkspoor.
− Chiều dài tổng cộng: 9100mmm.
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang15 Nhóm9
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
bị.
Bao gồm:
− Máy làm lạnh 2 tầng.
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang16 Nhóm9
BÁNH VÍT
Đường kính trợ tinh: 2800 mm
Tốc độ quay: 1 vòng phút
TRỤC VÍT + ĐỘNG CƠ
VỎ THÙNG
CỬA XUỐNG ĐƯỜNG
CÁNH KHUẤY DẠNG VÍT XOẮN
TRỤC QUAY
MIỆNG THÙNG TR TINH
GỐI ĐỢ
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Cơng Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
− Đường kính vỏ: 400 mm.
− Chiều dài thiết bị: 2400mm.
− Vật liệu chế tạo làm bằng thép: 37.2
Thùng ngưng tụ :
− Đường kính vỏ: 400mm.
− Vật liệu chế tạo làm bằng thép: 37.2
Các ống nối liền giữa A và B :
− Vật liệu chế tạo làm bằng thép: 37.2
Máy nén hơi nóng:
− Vật liệu chế tạo làm bằng thép 37.2 vòi bằng thép 14571(inox)
Thiết bị rút chân khơng hơi nước 3 tầng bao gồm các vòi phun bằng thép thường 3 đầu
vòi bằng thép. Bộ ngưng tụ phun bằng thép ST37 bộ ngưng tụ trộn hơi.
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang17 Nhóm9
2
mở van số 6 và van
hơi số 7.
− Điều chỉnh lượng nước vào tháp ngưng tụ bằng các van nước số 6 và 1
để đảm bảo cho nhiệt độ nước ngưng tụ ra khỏi tháp ngưng tụ ≤42
0
C.
− Khi áp kế gắn giữa các bình bốc hơi và bơm phun hơi cấp IV chỉ -0.97
kg/cm
2
.
Khởi động bơm tuần hoàn lạnh, mở từ từ van thoát của bơm sao cho lượng nước
vào và ra khỏi bình bốc hơi xuống thùng ở tầng trệt (cốt 0.00) cân đối với lượng nước
do bơm, bơm đi để không tràn thùng.
Đóng:
− Đóng van hơi số 3.
− Đóng các van theo thứ tự số 7,5,4,2.
− Đóng van nước số 6 và số 1.
Những quy định trong vận hành.
− Kiểm tra trợ tinh.
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang19 Nhóm9
6.3.10: Bồn chứa nước lạnh làm nguội
6.3.11A,B: Bồn
6.3.04: Thùng trợ tinh
TẦNG 3
6.3.10
6.3.11B
6.3.11A
NƯỚC
HƠI THOÁT
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đườngGVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang21 Nhóm9
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Phương pháp nấu
Khoa: Công Nghệ Thực Phẩm đường liên tục, bồi tinh đường
GVTH: Nguyễn Thị Cúc Trang22 Nhóm9