Tiểu luận

Công nghệ sản
xuất đường
- 1 -
Công nghệ sản xuất đ-ờng
Nhóm thực hiện
A Lịch sử và nguyên liệu
Đ-ờng có các tính chất vật lý nh- sau :
Chỉ tiêu Yêu cầu
Ngoại
hình
Tinh thể màu trắng, kích th-ớc t-ơng đối đồng đều, tơi khô,
không vón cục
Mùi vị Tinh thể đ-ờng hoặc dung dịch đ-ờng có vị ngọt, không có mùi
vị lạ
Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh. Khi pha vào n-ớc cất cho dung dịch

glucoza 0,9 14,0
fructoza 0,6
Xơ xenluloza 5,5
Pentozan 2,0 10,0
Cháút keo 0,5
Linhin 2,0
Chất chứa anbumin 0,12
N
2
amit 0,07
Axit 0,21 0,4
NH
3
có vết
Xantin có vết
Chất vô SiO
2
0,25
cơ K
2
O 0,12
Na
2
O 0,01
CaO 0,02
MgO 0,01 0,5
Fe
2
O
3

mảnh, thỏi nhỏ hoặc là các miếng nhỏ đều đổ khuôn hạt cắt.
Ngoài đ-ờng thô và đ-ờng tinh chế kể trên, nhóm này còn gồm đ-ờng nâu
tạo thành từ đ-ờng trắng pha thêm với một l-ợng nhỏ n-ớc caramen hoặc
n-ớc mật, và đ-ờng phèn tạo thành từ các tinh thể lớn do sự kết tinh chậm
n-ớc đ-ờng đủ độ cô đặc.
Đ-ờng khác, bao gồm đ-ờng lacto, đ-ờng malto, gluco và flucto tinh khiết
về mặt hoá học, dạng tinh thể, siro đ-ờng ch-a pha thêm h-ơng liệu hoặc
chất màu, sản phẩm thay thế mật ong , đã hoặc ch-a pha thêm, mật ong tự
nhiên, đ-ờng và n-ớc đ-ờng ch-ng thành caramen.
Ngoài ra còn một số loại đ-ờng đ-ợc chế biến từ hoa quả,mật ong
1. Sự phát triển công nghiệp đ-ờng mía trên thế giới:
ấn Độ là n-ớc đầu tiên trên thế giới sản xuất đ-òng mía. Do đó danh từ
đ-ờng có nguồn gốc từ ấn Độ " sankara". Vào khoảng năm 398, ng-ời ấn Độ
và Trung Quốc đã biết chế biến mật thành đ-ờng tinh thể. Từ đó phát triển
sang Ba T- , Italia, Bồ Đào Nha, đồng thời đã mở ra ngành CN mới là ngành
CN luyện đ-ờng. Đến thế kỷ 16, nhiều nhà máy luyện đ-ờng đã mọc lên ở
Anh, Đức, Pháp.
Lúc đầu CN đ-ờng rất thô sơ, ép mía bằng 2 trục gỗ đứng, kéo bằng sức kéo
trâu bò, lắng bằng vôi, cô đặc ở chảo và kết tinh tự nhiên. CN đ-ờng tuy có
từ lâu đời nh-ng bắt đầu từ thế kỷ thứ 19 mới đ-ợc cơ khí hóa từ khi Châu
Âu phát hiện ra củ cải đ-ờng, nhiều thiết bị quan trọng đã đ-ợc phát minh:
- 1867, loại máy ép bằng gang 3 trục nằm ngang kéo bằng máy hơi n-ớc
đ-ợc dùng đầu tiên ở đảo Réunion ở Pháp. Sau đó cải tiến ghép nhiều trục ép
và có dùng n-ớc thẩm thấu để nâng cao hiệu suất ép.
- 1812, ông Barrnel ng-ời Pháp là ng-ời đầu tiên dùng khí CO2 để bão hòa
vôi và dùng ph-ơng pháp lọc để loại kết tủa CaCO3. Cũng thế kỷ 19, kỹ s-
Tratini ng-ời Italia đã dùng khí SO2 để kết tủa chất không đ-ờng và tẩy màu
trong n-ớc mía.
- 1813, Howard phát minh nồi bốc hơi chân không một hiệu nên hiệu quả
bốc hơi còn thấp.

2. Tình hình sản xuất mía đ-ờng ở n-ớc ta:
N-ớc ta là một n-ớc có truyền thống sản xuất đ-ờng từ lâu đời. Từ lâu, nhân
dân ta đã biết dùng những máy ép giản đơn nh- máy ép bằng đá, máy ép
bằng gỗ dùng sức trâu bò kéo. N-ớc mía ép đ-ợc nấu ra nhiều dạng sản
phẩm khác nhau: Mật trầm, đ-ờng phên, đ-ờng thô, đ-ờng cát vàng. ở miên
Trung, nhân dân ta đã biết dùng lòng trắng trứng, đát bùn, vôi để làm
sạch n-ớc mía, sản xuất các loại đ-ờng đặc sản nh- đ-ờng muỗng, đ-ờng
phèn, đ-ờng phổi, đ-ờng bông, đ-ờng bát dùng trong n-ớc và xuất khẩu.
Trong thời kỳ Pháp thuộc, CN đ-ờng hiện đại của ta hầu nh- không có gì.
N-ớc ta chỉ có hai nhà máy đ-ờng hiện đại: Hiệp Hòa (miền Nam) và Tuy
Hòa (miền Trung). CN đ-ờng ở n-ớc ta trong vòng 100 năm vẫn ở trong
tình trạng sản xuất thủ công là chủ yếu.
Sau ngày hoà bình lập lại, d-ới chế độ xã hội chủ nghĩa, CN đ-ờng hiện đại
của n-ớc ta mới bắt đầu phát triển. ở miền Bắc có các nhà máy đ-ờng hiện
đại nh-: Việt trì, Sông Lam ( 350Tấn mía/ ngày), nhà máy đ-ờng Vạn Điểm
(1000tấnmía/ ngày). ở miền nam có các nhà máy đ-ờng nh- Quảng Ngãi,
Bình D-ơng (1500tấn mía/ ngày), Phan Rang (350tấn mía/ ngày), và hai nhà
máy luyện đ-ờng Khánh Hội (150 tấn đ-ờng thô/ngày), Biên Hòa (200 tấn
mía/ngày). Sau này mới xây dựng thêm các nhà máy nh- La Ngà (2000 tấn
mía/ ngày).v v
- 5 -
Tính đến thời điểm vụ mía 1997- 1998 cả n-ớc có trên 250.000ha mía tăng
hơn 67% so với năm 1994 và đạt sản l-ợng 11,5 triệu tấn mía cây.
Về công nghiệp chế biến:
Năm 1994 cả n-ớc mới có 12 nhà máy đ-ờng cơ giới chế biến khoảng 20%
sản l-ợng mía cây, phần còn lại chế biến bán cơ giới và thủ công, hiệu suất
thu hồi thấp.
Thực hiện ch-ơng trình 1triệu tấn đ-ờng vào năm 2000 của chính phủ, đến
vụ mía 1997-1998, cả n-ớc đã có 35 nhà máy đ-ờng hoạt động với tổng
công suất ép 50.800 tấn, tăn gâp 5 lần so với năm 1994. Cùng với các cơ sở

LINH CảM
QUảNG BìNH
ThừA THIÊN HUế-ấN Độ
QUảNG NAM
QUảNG NGãI
700
700
1000
2000
1000
500
700
6000
6000
1500
6000
1250
350
1000
1500
2500
1000
4500
ĐĂK LĂK
NINH HòA
DIÊN KHáNH
CAM RANH
ĐứC TRọNG
NINH THUậN - ấN Độ
PHAN RANG

NAM QUảNG NGãI
KON TUM
BìNH ĐịNH
GIA LAI - PHáP
ĐồNG XUÂN
TUY HòA
SƠN HòA
EAKNốP
1000
1000
1000
2800
100
1250
3000
500
TRà VINH - ấN Độ
SóC TRĂNG
PHụNG HIệP
Vị THANH
KIÊN GIANG
THớI BìNH
VạN ĐIểM (đ-ờng luyện)
BIÊN HòA (đ-ờng luyện)
KHáNH HộI (đ-ờng luyện)
2500
1000
1250
1000
1000

ép mía. Vậy mục đích của giai đoạn này là xử lý tr-ớc khi đ-a vào máy ép để
tạo điều kiện ép dễ dàng, nâng cao nâng suất và hiệu suất của công đoạn ép.
Các thiết bị xử lí sơ bộ th-ờng dùng là: Máy san bằng, máy băm, máy
đánh tơi.
1.2 1. Máy san bằng:
Máy dùng để san đều lớp mía vừa đổ xuống băng . Gồm 1 trục quay có
từ 24 - 32 cánh cong đ-ợc lắp trên đoạn băng ở đoạn bằng, quay ng-ợc chiều
với chiều băng mía đi. Tốc độ quay 40 - 50 vòng/phút. Tác dụng của thiết bị
này không lớn lắm, công suất tiêu hao nhiều nên hiện nay các nhà máy
đ-ờng hiện đại ít dùng.
1.2.2. Máy băm mía:
Máy băm mía không thể thiếu đ-ợc trong nhà máy Đ-ờng hiện đại. Hiện
nay các dao băm th-ờng đ-ợc điều khiển bởi 2 môtơ: Môtơ điện và tua bin
hơi.
Máy băm mía điều khiển bằng môtơ điện.
Máy băm cây mía thành những mảnh nhỏ.phá vỡ các tế bào mía, san mía
thành lớp dày ổn định trên băng, nâng cao mật độ mía trên băng từ 125 - 150
Kg/m
3
lên đến 250 - 300kg/m
3
.
Tác dụng chính:
- Nâng cao năng suất ép do san mía thành lớp dày đồng đều, mía dễ
đ-ợc kéo vào máy ép không bị tr-ợt, nghẹt.
- Nâng cao hiệu suất ép, do vỏ cứng đã đ-ợc xẻ nhỏ, tế bào mía bị phá
vỡ, lực ép đ-ợc phân bố đều trên mọi điểm nên máy ép làm việc ổn định và
luôn đầy tải, n-ớc mía chảy ra dễ dàng.
* Số l-ợng dao băm và ph-ơng cách lắp đặt các dao băm:
Hiện nay số l-ợng máy băm th-ờng không quá hai máy. L-ợng ép

L-ợng ép (Tấn mía/h) 88 87,2
Đ-ờng trong bã (%) 2,55 3,05
Hiệu suất trich li(%) 93,55 92,25
Điều kiện thí nghiệm:
- 9 -
1 bộ ép dập : 1066,8 2209,8 mm
4 bộ ép nát : 914,4 x 2132,6mm
+ Máy đánh tơi kiểu búa: Đ-ợc sử dụng ở nhà máy đ-ờng Quảng Ngãi
và Bình D-ơng và đ-ợc dùng phổ biến nhất hiện nay. Đây là một dạng máy
đập bằng các búa xoay, lắp thành hàng song song xung quanh trục quay
bằng thép, đặt trong vỏ máy hình trụ, mặt cắt ngang hình máng. Bên s-ờn
trong của vỏ có gắn nhiều miếng sắt dọc theo thân máy và đ-ợc coi là các
tấm kê của búa đập. Mía đi vào cửa trên của máy và ra ở cửa d-ới. Búa đập
quay với tốc độ khoảng 1200 vòng/phút, theo chiều chuyển động của mía.
Khi lắp một máy đánh tơi kiểu búa, tỉ lệ tế bào mía bị xé là 85%. Nếu dùng
hai máy, tỉ lệ này tăng lên 95%. Đối với dàn ép, th-ờng dùng một máy.
Máy đánh tơi kiểu búa lắc
+ Máy đánh tơi kiểu đĩa: Kiểu này gồm hai trục ghép lại bởi nhiều đĩa răng
c-a hình nón, lắp từng đôi một úp vào nhau. Hai trục quay tốc độ khác nhau,
do đó mía sẽ bị xé tơi.
Máy đánh tơi kiểu đĩa.
- 10 -
1.2.4 . Máy ép dập:
ép dập vùa có tác dụng lấy n-ớc mía, vừa làm cho mía dập vụn hơn, thu
nhỏ thể tích lớp mía để cho hệ thống máy ép sau làm việc ổn định, tăng năng
suất ép, tăng hiệu suất ép và giảm bớt công suất tiêu hao.
Vì vậy máy ép dập có các đặc tính:
. Mặt trục cần có răng để kéo mía
. Mặt trục có tác dụng vừa làm dập, vừa đánh tơi và ép.
. Tốc độ máy ép dập phải lớn hơn tốc độ máy ép phía sau.Th-ờng lớn

Loại máy ép dập Hiệu suất ép (%)
. ép dập 2 trục ( chữ nhân) 40 - 50
. ép dập 2 trục ( chữ V) 45 - 55
. 2 bộ ép dập ( 4 trục) 60 - 70
. ép dập 3 trục 60 - 75
Tr-ớc đây máy ép dập th-ờng dùng 2 trục, hiện nay dùng 3 trục, thậm chí
2 bộ trục để nâng cao năng suất và hiệu suất nh-ng hiệu quả không lớn vì
th-ờng ng-ời ta có dùng máy băm. Do đó các nhà máy đ-ờng th-ờng không
dùng quá 2 bộ ép dập.
1.2.4 . ép kiệt nhiều lần:
Mục đích: Lấy kiệt l-ợng n-ớc mía có trong mía tới mức tối đa cho phép
vì ở bộ ép dập chỉ ép ra 1 l-ợng n-ớc mía nh- sau:
- ép dập 2 trục : 45 - 55 % n-ớc mía có trong cây mía
- ép dập 3 trục : 65 - 75% n-ớc mía trong cây mía.
Trong quá trình tiến bộ kĩ thuật, ph-ơng pháp ép thay đổi từ ép khô đến ép
có phun n-ớc thẩm thấu hoặc kết hợp ép và ngâm khuếch tán. Các loại máy
ép cũng đ-ợc cải tiến không ngừng.
1.2.5. Thẩm thấu:
Do đặc tính của n-ớc mía không thể thuần túy dùng lực cơ học để lấy
hết phần đ-ờng trong mía.Do đó phải dùng ph-ơng pháp thẩm thấu: mía bị
ép, màng tế bào mía bị tách và tế bào bị ép lại, n-ớc mía chảy ra.Sau khi ra
khỏi máy ép, tế bào nở lại, có khả năng hút n-ớc mạnh, nên ng-ời ta đã
phun n-ớc vào lớp bã để hoà tan đ-ờng còn lại trong tế bào và khi qua lần
ép sau n-ớc đ-ờng loãng đó lấy ra.Và làm nh- vậy tới khi đ-ờng đ-ợc lấy
ra tới mức cao nhất.
Các ph-ơng pháp thẩm thấu:
-Thẩm thấu đơn: Chỉ dùng n-ớc thẩm thấu 1 lần, 2 lần, 3 lần
-Thẩm thấu kép: vừa phun n-ớc lã vừa sử dụng lại các loại n-ớc mía
loãng để làm n-ớc phun vào bã của các máy tr-ớc dựa trên nguyên tắc N-ớc
nhiều đ-ờng phun vào bã chứa nhiều đ-ờng, n-ớc ít đ-ờng phun vào bã chứa

cả hai bên màng mỏng nồng độ bằng nhau.
ở nhà máy đ-ờng, khuếch tán là hiện t-ợng trong đó những tế bào của
mía ngâm vào trong n-ớc hay trong một dung dịch có nồng độ đ-ờng thấp
hơn nồng độ đ-ờng của mía, nh-ờng lại cho n-ớc hay cho dung dịch đó
một phần hay tổng l-ợng đ-ờng có trong đo.
Ph-ơng pháp khuếch tán đ-ợc dùng nhiều năm trong tất cả các nhà
máy đ-ờng củ cải. Đối với mía thì ph-ơng pháp này mới đ-ợc dùng gần
đây. Sau thế chiến I, nhờ thành công trong việc nghiên cứu thiết bị khuếch
- 13 -
tán liên lạc, có tác dụng thúc đẩy việc nghiên cứu hệ khuếch tán mía. Từ
năm 1950 trở lại đây, nhiều thiết bị khuếch tán đã đ-ợc dùng cho mía.
Tuy nhiên việc khuếch tán củ cải và mía không hòan toàn giống nhau. ở
nhà máy đ-ờng củ cải chỉ cần dùng thiết bị khuếch tán là đủ, nh-ng mía,
do tính chất của mía, cần phải dùng 1 số máy ép để xử lí tr-ớc và sau
khuếch tán. Qua thí nghiệm, thấy rằng khi cắt lát má và củ cải thành từng
lát có kích th-ớc t-ơng tự và ngâm trong n-ớc có nhiệt độ 750C, thì thời
gian khuếch tán của lát mía so với lát củ cải tăng gấp ba lần. Vì vậy, cần
phải có dao băm mía, máy ép dập, máy đánh tơi v.v để phá vỡ tế bào mía,
ép một phần n-ớc mía, sau đó dùng thiết bị khuêch tán để lấy phần n-ớc
mía còn lại.
Nh- vậy, thiết bị khuếch tán chỉ thay thế mấy bộ trục ép ở giữa công
đoạn ép nên có thể coi đó là ph-ơng pháp kết hợp giữa ép và khuếc
2.1 . Sơ đồ các hệ khuếch tán điển hình:
D-ới đây là sơ đồ khuếch tán bã và khuếch tán mía với cách xử lý
n-ớc ép khác nhau:
2.1.1. Sơ đồ 1: Trích ly tr-ớc và xử lý n-ớc ép
Trích ly tr-ớc và xử lý n-ớc ép.
Mía
Máy băm mía
Thiết bị đánh tơi

bã -ớt
Đun nóng và
cho vôi
Thiết bị
khuếch tán
N-ớc
khuếch tán
N-ớc mới
N-ớc ép
N-ớc mía
hỗn hợp
Mía
Máy băm mía
Thiết bị đánh tơi
N-ớc ép
Tách n-ớc từ
bã -ớt
Bã
Đun nóng và
cho vôi
Thiết bị lắng
Thiết bị lọc
Thiết bị
khuếch tán
N-ớc
khuếch
tán
N-ớc mới
Bốc
hơi

- Hiệu suất lấy đ-ờng tăng 2,5% .
- Tổng thu hồi đ-ờng tăng 1,24%
- Tỉ lệ đ-ờng thành phẩm trên mía tăng 0,61%.
- Số l-ợng đ-ờng tăng trong 1 vụ là 32.635tấn/vụ.
- Chi phí vốn đầu t- giảm 3-5% tức là 129.462 đôla.
- Tiết kiệm điện và nhiệt 30%.
- Tiết kiệm lao động 50%, tiết kiệm bao bì 50%.
+ Tồn tại của 2 ph-ơng pháp:
Ph-ơng pháp khuếch tán:
- Tăng nhiên liệu dùng cho bốc hơi.
- Tăng chất không đ-ờng trong n-ớc mía hỗn hợp, do đó tăng tổn thất
đ-ờng trong mật cuối.
- 16 -
Ph-ơng pháp ép:
- Trục ép là thiết bị thô kệch nặng nề. Lõi trục ép làm bằng thép hợp kim
đắt tiền. Giá tiền chế tạo, sửa chữa, bão d-ỡng nhiều.
- Tiêu hao nhiều năng l-ợng.
- Tổng hiệu suất thu hồi ít.
Từ những so sánh trên cho thấy ph-ơng pháp khuếch tán có nhiều -u điểm
hơn so với ph-ơng pháp ép.
II - LàM SạCH NƯớC MíA
1. Mục đích của làm sạch n-ớc mía:
- Loại tối đa chất không đ-ờng ra khỏi n-ớc mía hỗn hợp đặc biệt là
những chất có hoạt tính bề mặt và chất keo.
- Trung hoà n-ớc mía hỗn hợp.
- Loại tất cả những chất rắn dạng lơ lửng trong n-ớc mía.
2. Cơ sở lí thuyết của làm sạch n-ớc mía:
2.1. Tác dụng của pH:
N-ớc mía hỗn hợp có pH = 5 5,5. Trong quá trình làm sạch, do
sự biến đổi của pH dẫn đến các quá trình biến đổi hoá lí và hoá học các

Sơ đồ tác dụng trung hoà điện của chất keo
ở n-ớc mía có 2 điểm pH làm ng-ng tụ chất keo: pH trên d-ới 7 và pH
trên d-ới 11. Điểm pH tr-ớc là điểm pH đẳng điện. Điểm pH sau là điểm
ng-ng kết của protein trong môi tr-ờng kiềm mạnh. Điểm này không gọi là
điểm đẳng điện vì lúc đó trong n-ớc mía có đ-ờng sa ca roza và l-ợng vôi
nhiều sẽ tạo thành hợp chất có tính hấp phụ protein tạo thành kết tủa.
Sản xuất đ-ờng theo ph-ơng pháp cacbonat hoá có thể lợi dụng 2 điểm
ng-ng tụ keo. Đối với ph-ơng pháp sunfit hoá chỉ lợi dụng đ-ợc một điểm
ng-ng tụ.
2.1.2 . Làm chuyển hoá đ-ờng sacaroza:
Khi n-ớc mía ở môi tr-ờng axit (pH< 7) sẽ làm chuyển hoá đ-ờng
sacaroza và tạo thành hỗn hợp đ-ờng glucoza và fructoza gọi là phản ứng
nghịch đảo:
[H
+
]
C
12
H
22
O
11
+ H
2
O C
6
H
12
O
6

Tên axit Tốc độ chuyển
hoá
HCl
H
2
SO
3
( COOH )
2
H
3
PO
4
Axit tactric
A xit nitric
100,0
30,4
18,60
6,20
3,08
1,72
Axit focmic.
Axit malic.
Axit lactic.
Axit suxinic.
Axit axetic.
1,53
1.27
1,07
0,55

O
5
, SiO
2
, Fe
2
O
3
, MgO
dễ bị tách loại trong đó Al
2
O
3
, P
2
O
5
, SiO
2
có thể bị loại hơn 95%, còn
Fe
2
O
3
, MgO có thể bị loại đến 60%.
Khi pH khoảng 7,0, tách loại đ-ợc 50% chất keo (pentozan).
- 19 -
Khi pH khoảng 5,6 trên 98% protein có thể bị tách loại, nếu v-ợt quá
trị số pH đó, hiệu quả tách loại rất thấp.
Khi chọn pH thích hợp để loại chất không đ-ờng, không nên tách loại

màu và các axit hữu cơ.
+ Đun nóng n-ớc mía có tác dụng thuỷ phân vụn mía, sản sinh chất
keo.
2.3. Tác dụng của các chất điện ly
2.3.1. Vôi :
Vôi là hóa chất quan trọng đ-ợc dùng nhiều trong sản xuất đ-ờng. Các
ph-ơng pháp sản xuất đ-ờng hiện nay đều dùng vôi.
Vôi là chất vô định hình có độ phân tán cao. Khi hòa tan trong n-ớc có
tính chất keo. Độ hòa tan của vôi trong n-ớc còn giảm khi nhiệt độ tăng.
Herzfelt tìm đ-ợc công thức độ hòa tan của vôi phụ thuộc vào nhiệt độ:
Z = 0,1394 - 0,000649t - 0,00000157t
2
Trong đó: Z : độ hòa tan của vôi
- 20 -
t : nhiệt độ, OC.
Ngoài ra độ hòa tan của vôi còn phụ thuộc vào hàm l-ợng chất khô của
dung dịch, nồng độ đ-ờng sacaroza và chất không đ-ờng.
Độ hòa tan của vôi tăng khi nhiệt độ giảm và nồng độ của đ-ờng và chất
không đ-ờng tăng.
Tác dụng của vôi
- Trung hòa các axit hữu cơ và vô cơ.
- Tạo các điểm đẳng điện để ng-ng kết các chất keo.
- Làm trơ phản ứng axit của n-ớc mía hỗn hợp và ngăn ngừa sự
chuyển hóa đ-ờng sacaroza.
- Kết tủa hoặc đông tụ những chất không đ-ờng, đặc biệt protein,
pectin, chất màu và những axit tạo muối không tan.
- Phân hủy một số chất không đ-ờng, đặc biệt đ-ờng chuyển hóa,
amit. Do đó để hạn chế sự phân hủy đ-ờng cần có những ph-ơng án cho vôi
thích hợp: cho vôi vào n-ớc mía lạnh, cho vôi vào n-ớc mía nóng, cho vôi
phân đoạn


Ion OH
-
từ n-ớc vôi cho vào n-ớc mía có tác dụng trung hòa axit tự
do. Ion OH
-
tác dụng với ion kim loại tạo thành muối.
2Al
3+
+ 3[Ca
2+
+ 2(OH)
-
= 2Al(OH)
3
+ 3Ca
2+
Mg
2+
+ Ca
2+
+ 2(OH)
-
= 2Mg(OH)
2
+ Ca
2+
Những ion trên tồn tại trong dung dịch ở dạng hidroxit
- 21 -
Nếu trong dung dịch thừa vôi sẽ tạo những phản ứng kiềm và sẽ dẫn

.
Tác dụng của SO
2
:
- Tạo kết tủa CaSO
3
có tính hấp phụ :
Khi cho SO
2
vào n-ớc mía có vôi d-, phản ứng xảy ra nh- sau:
Ca(OH)
2
+ H
2
SO
3
= CaSO
3
+ 2H
2
O .
CaSO
3
là chất kết tủa có khả năng hấp phụ các chất không đ-ờng, chất
màu và chất keo có trong dung dịch.
- Làm giảm độ kiềm, độ nhớt của dung dịch:
N-ớc mía sau khi trung hòa, một phần chất keo bị loại nên làm giảm
độ nhớt mật chè. Hơn nữa trong n-ớc mía có hàm l-ợng kali, canxi nhất
định. Sau khi thông khí SO
2

O
Sự thay đổi từ muối K
2
CO
3
, CaSO
3
thành K
2
SO
3
, CaSO
3
có ý nghĩa
quan trọng. Muối cacbonat có khả năng tạo mật lớn và có ảnh h-ởng đến
màu sắc của dung dịch đ-ờng. Muối sunfit khả năng tạo mật kém và lại có
khả năng làm giảm độ kiềm và độ nhớt của mât chè, có lợi cho thao tác nấu
đ-ờng và kết tinh, đồng thời hạn chế sự phát triển của sinh vật.
- Tẩy màu và ngăn ngừa sự tạo màu:
Tẩy màu : SO
2
là chất khử có khả năng biến chất màu của n-ớc mía hoặc
mật chè thành chất không màu sắc hoặc màu nhạt hơn. Có thể biểu diển sự
khử theo sơ đồ sau:
SO
2
+ H
2
O = H
+

vì từ hidrosunfit sản
sinh đến 6 nguyên tử hidro :
C = C + H
2
= H -
C
-
C
-
H
- 22 -
Na
2
S
2
O
4
= 2Na
+
+ S
2
O
4
2-
S
2
O
4
2-
+ 4H

2+
. Khi thông
SO
2
có tác dụng khử ion sắt .
- Làm cho CaSO
3
kết tủa tạo thành chất tan.
Tính chất của CaSO
3
không tan trong n-ớc nh-ng tan trong H
2
SO
3
. Do
đó nếu cho SO
2
quá l-ợng có thể làm CaSO
3
kết tủa thành hòa tan.
CaSO
3
+ SO
2
+ H
2
O = Ca(HSO
3
)
2

2
(cacbonđioxit):
Khí CO
2
đ-ợc sản xuất từ lò vôi của nhà máy đ-ờng. Tr-ớc khi phản
ứng CO
2
cần đ-ợc hòa tan trong n-ớc. Do đó về mặt kỹ thuật sự hấp thụ CO
2
trong dung dịch kiềm có ý nghĩa quan trọng.
Tác dụng của CO
2
đối với qúa trình làm sạch n-ớc mía.
- Tạo kết tủa với vôi: Tr-ớc hết, CO
2
hòa tan trong n-ớc và thủy phân thành
axit cacbonic đồng thời CO
2
tác dụng với OH
-
tạo thành HCO
3
-
:
H
2
CO
3
= H
+

+ H
2
O = H
2
CO
3
CaO + H
2
O = Ca(OH)
2
Ca(OH)
2
+ H
2
CO
3
= CaCO
3
+ 2 H
2
O
CaCO
3
là chất kết tủa có khả năng hấp phụ các chất không đ-ờng
cùng kết tủa.
C = O + H
2
O + SO
2
= C

C
12
H
22
O
11
.2CaO + 2CO
2
= C
12
H
22
O
11
+ 2CaCO
3
C
12
H
22
O
11
.3CaO + 3CO
2
= C
12
H
22
O
11

= CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O
2.3.4. P
2
O
5
: (Photphat pentaoxit)
Hàm l-ợng photphat trong mía là yếu tố rất quan trọng. Bản thân cây
mía chứa một hàm l-ợng P
2
O
5
nhất định. L-ợng P
2
O
5
trong mía phụ thuộc
vào điều kiện canh tác, phân bón
Qua thí nghiệm và thực tế sản xuất, l-ợng P
2
O
5
có ảnh h-ởng nhiều
đến hiệu quả làm sạch nhất là đối với sản xuất đ-ờng thủ công.
Để có hiệu quả làm sạch tốt l-ợng P

+ Ca(OH)
2
= Ca
3
(PO
4
)
2
+ H
3
PO
4
+ H
2
O
Kết tủa Ca
3
(PO
4
)
2
có tỷ trọng lớn có khả năng hấp phụ chất keo và
chất màu cùng kết tủa. Chất keo trong n-ớc mía chủ yếu là keo của axit silic,
của sắt, nhôm. Khi vôi làm sạch n-ớc mía có đủ l-ợng P
2
O
5
nhất định thì
hiệu quả làm sạch tăng lên rõ rệt.
Trong sản xuất đ-ờng thủ công, tác dụng hấp phụ của Ca

Tr-ớc hết đun n-ớc mía hỗn hợp đến nhiệt độ 105
0
C. Một số keo
(anbumin, silic hidoroxit) bị ng-ng tụ d-ới tác dụng của nhiệt và pH của
n-ớc mía hỗn hợp. Cho vôi vào thùng trung hòa, khuấy trộn đều để kết tủa
đ-ợc hoàn toàn, sau đó loại chất kết tủa ở thiết bị lắng.
Ưu điểm: - Loại protein t-ơng đối nhiều. Do nhiệt độ cao sự tạo kết tủa
Ca
3
(PO
4
)
2
t-ơng đối hoàn toàn.
- Hiệu quả làm sạch tốt. Sự chênh lệch độ tinh khiết của n-ớc
mía cao.
- Tốc độ lắng lớn, dung tích n-ớc bùn nhỏ
N-ớc mía hỗn hợp
Thùng trung hòa ( pH= 7,2
-
7,5)
Đun
nóng ( 102
-
105
0
C)
Thùng lắng
N-ớc lọc trong
N-ớc lắng trong