ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
KHOA HÓA

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NHIỆM VỤ
THIẾT KẾ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Họ và tên sinh viên : NGUYỄN THỊ BÍCH NGỌC
Lớp

: 15H2B

Ngành

: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

I. TÊN ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG LÀM SẠCH NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG RS NĂNG
SUẤT 2560 TẤN MÍA/NGÀY
II. CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU:
+ Hàm lượng đường sacaroza : 12,48%

+ Chất không đường : 3,11%

+ Thành phần xơ: 11,40%


PGS. TS. Trương Thị Minh Hạnh


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ........................................................................................................................ 0
PHỤ LỤC.......................................................................................................................... 4
LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................................... 5
CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN........................................................................................6

1.1. Tính chất và thành phần của nước mía........................................................................6
1.2. Đường saccaroza.........................................................................................................8
1.2.1. Cấu tạo................................................................................................................ 8
1.2.2. Tính chất sinh học...............................................................................................8
1.2.3. Tính chất lý học..................................................................................................8
1. Độ hòa tan................................................................................................................. 8
2. Độ nhớt..................................................................................................................... 9
3. Nhiệt dung riêng.....................................................................................................10
4. Độ quay cực............................................................................................................10
1.2.4. Tính chất hóa học..............................................................................................10
1. Tác dụng của axit....................................................................................................10
2. Tác dụng của kiềm..................................................................................................10
3. Tác dụng của nhiệt độ.............................................................................................11
1.3. Đường RS.................................................................................................................. 11
1.3.1. Định nghĩa.........................................................................................................11
1.3.2. Các chỉ tiêu của đường RS................................................................................11

2.3.3. Thông SO2 lần 1 và gia vôi trung hoà................................................................23
2.3.4. Gia nhiệt 2.........................................................................................................24
2.3.5. Lắng trong........................................................................................................25
2.3.6. Lọc chân không thùng quay..............................................................................25
2.3.7. Gia nhiệt lần 3...................................................................................................27
2.3.8. Bốc hơi.............................................................................................................. 27
2.3.9. Sunfit hóa lần 2.................................................................................................28
2.3.10. Lọc kiểm tra...................................................................................................28
CHƯƠNG 3:

TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT...............................................29

3.1 Công đoạn ép.............................................................................................................29
3.1.1.Tính thành phần mía nguyên liệu.......................................................................29
3.1.2. Tính nước mía nguyên......................................................................................29
3.1.3. Tính bã mía.......................................................................................................30
3.1.4. Tính nước thẩm thấu.........................................................................................30
3.1.5. Tính nước mía hỗn hợp( NMHH )....................................................................30
3.2. Công đoạn làm sạch..................................................................................................31
3.2.1. Các thông số tự chọn (theo tài liệu [2-215,216,230,231])...............................31
3.2.2. Tính lượng lưu huỳnh và SO2............................................................................31
3.2.3. Tính vôi và sữa vôi............................................................................................32
3.2.4. Nước mía hỗn hợp sau gia vôi sơ bộ (NMHH sau GVSB)................................33
3.2.5. Thông SO2 lần 1................................................................................................33
3.2.6. Nước mía hỗn hợp sau gia vôi trung hòa (NMHH sau GVTH).........................34
3.2.7. Tính nước bùn...................................................................................................34
SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh


4.9. Thiết bị lọc chân không.............................................................................................50
4.10. Thiết bị lọc ống PG (lọc kiểm tra)...........................................................................51
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................52

SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

3


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày

PHỤ LỤC
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của mía và nước mía
Bảng 1.2. Thành phần chủ yếu của nước mía hỗn hợp sau ép
Bảng 1.3. Độ hòa tan của sacaroza trong nước
Bảng 1.4. Độ hòa tan của sacaroza trong dung dịch nước chứa các loại muối
Bảng 1.5. Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của dung dịch đường
Bảng 1.6. Quy định các chỉ tiêu cảm quan của đường trắng RS
Bảng 1.7. Quy định chỉ tiêu lý hóa của đường trắng RS
Bảng 1.8. Tốc độ chuyển hóa sacaroza của các axit khác nhau
Bảng 2.1. Ảnh hưởng của nhiệt dộ gia nhiệt 1 đến hiệu quả làm sạch
Bảng 2.2. Ảnh hưởng cường độ SO2 đến chất lượng nước mía
Bảng 3.1. Bảng tổng kết công đoạn ép và làm sạch nước mía
Bảng 4.1. Tổng kết lượng hơi dùng cho gia nhiệt
Bảng 4.2. Bề mặt truyền nhiệt của thiết bị gia nhiệt
Hình 1.1. Công thức cấu tạo của sacaroza
Hình 2.1. Hệ thống gia vôi có cánh khuấy [Nhà máy đường Phổ Phong-Quảng Ngãi]
Hình 2.2. Thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm thẳng đứng

trọng của nhiều ngành công nghiệp hiện nay như: công nghiệp bánh kẹo, công nghiệp
đồ uống, công nghiệp lên men, công nghiệp chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa,
công nghiệp dược phẩm, công nghiệp hóa học,… Do đó,vấn đề sản xuất đường đóng
vai trò rất quan trọng.
Thông qua chính sách khuyến khích, định hướng hoạt động, chính phủ các nước đã
tạo điều kiện thuận lợi nhất để ngành mía đường có những lợi thế cạnh tranh hiệu quả
trên thị trường [11]. Trước ngưỡng cửa hội nhập đòi hỏi ngành mía đường trong nước
phải nỗ lực và tích cực tái cơ cấu, nâng cao sức cạnh tranh. Theo giới phân tích, bên cạnh
thách thức thì cơ hội tăng trưởng cho mía đường Việt Nam rất lớn trong thời gian tới và
để có thể trụ vững được, doanh nghiệp lĩnh vực mía đường phải có tiềm lực mạnh [12].
Trong khi mía đường thế giới bão hòa thì ngành đường Việt Nam tiếp tục tăng trưởng.
Một trong những thuận lợi đối với ngành đường Việt Nam, theo các chuyên gia lĩnh vực
mía đường, cơ cấu dân số trẻ của Việt Nam sẽ là cơ hội cho ngành tiêu dùng phát triển
trong tương lai. Gia tăng tỷ lệ dân số sẵn sàng chi trả giá cao cho sản phẩm thực phẩm an
toàn cho sức khỏe chính là động lực tăng cầu tiêu thụ đường [12].
Do đó việc nâng cao, kiểm soát chất lượng đường thành phẩm là vấn đề đáng quan
tâm của các nhà máy sản xuất. Để sản xuất đường đạt chất lượng tốt, nhà máy cần
kiểm soát chặt chẽ tất cả các công đoạn: từ nhập nguyên liệu đến thành phẩm. Và
công đoạn làm sạch là một trong những công đoạn quan trọng quyết định chất lượng
đường thành phẩm. Hiểu được vai trò đó, đồ án thiết kế này em thực hiện nhiệm vụ
“Thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS”.

SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

5


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày

- Anbumin
- Tinh bột
- Chất keo
- Chất béo, sáp mía
Chất không đường chưa xác định

Hàm lượng (%)
70 – 75
9 - 15
10 - 16
0,01 - 2
1-3
100
75 – 92
70 – 88
2–4
2–4
3,0 – 7,5
1,5 – 4,5
1,0 – 3,0
0,5 -2,5
0,5 – 0,6
0,001 – 0,05
0,3 – 0,6
0,05 – 0,15
3,0 – 5,0

Lúc mía chín, phần đường cao, chất không đường thấp, do đó độ tinh khiết tương đối
cao, đồng thời phần nước giảm, phần xơ cũng tăng lên [2-12,13].


Linhin

5,50
2,00
0,50
2,00

Xơ

Chất không đường hữu cơ
- Protein
- Amit
- Acid amin
- Acid nitoric
- NH3
- Xantin
Chất không đường vô cơ
-

SiO2
K2O
Na2O
CaO
MgO
Fe2O3
P2O5
SO2
Cl

0,12

Sacaroza là thành phần quan trọng nhất của mía, là sản phẩm của công nghiệp sản
xuất đường, là một disacarit có công thức phân tử C12H22O11. Trong lượng phân tử là
342,30.
SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

7


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày

Sacaroza được cấu tạo từ hai đường đơn là α,d-glucoza và β,d-fructoza. Công thức cấu
tạo của sacaroza được biểu diễn như sau:

Hình 1.1. Công thức cấu tạo của sacaroza
Theo công thức trên, sacaroza là α,d-glucopỷanozit - β,d-fructofuranozit [1-11,12].
1.2.2. Tính chất sinh học
Sacaroza có tính ức chế mạnh trong việc tổng hợp vitamin B1 trong cơ thể. Dùng
đường quá nhiều không có lợi, nhất là đối với người lao động nặng, vì nếu bổ sung
vitamin B1 không đủ, khi chuyển hóa gluxit sinh ứa lactat, dễ tăng mệt mỏi (ứa nhiều
sinh phù).
Ngoài ra nếu ăn nhiều đường quá trong một lúc, lượng đường trong máu tăng đột ngột
đến 200 – 400 mg% (giới hạn là 80 – 120 mg%) tế bào tủy sẽ không tạo đủ lượng insulin
làm cho vệc chuyển đường glucoza thành glucogen để dự trữ gan và cơ, thận sẽ làm việc
quá tải và đường theo nước giải ra ngoài [1-12].
1.2.3. Tính chất lý học
Tinh thể đường saccaroza thuộc hệ đơn tà, trong suốt không màu. Tỷ trọng 1,5878,
nhiệt độ nóng chảy 186-1880C. Nếu ta đưa từ từ đến nhiệt độ nóng chảy đường biến
thành dạng đặc sệt trong suốt. Nếu kéo dài thời gian đun hoặc đem đun ở nhiệt độ

(g sacaroza/100g nước)
179,20
190,50
203,90
219,50
238,10
260,10

Nhiệt độ
(0C)
60
70
80
90
100

Độ hòa tan
(g sacaroza/100g nước)
287,36
302,50
362,20
415,70
487,20

Bảng 1.4. Độ hòa tan của sacaroza trong dung dịch nước chứa các loại muối
[1-13,14]
Nhiệt
độ
(0C)
30

228,0
237,5
320,5
320,0
334,0
345,0
357,0
370,0
384,0

219,5
218,0
220,0
224,0
228,0
320,5
324,0
328,0
334,0
341,0
349,0
357,0

219,5
217,0

219,5
210,0

219,5

[2-14]
Nồng độ
(%)
20
40
60
70

200C
1,96
6,21
58,93
485,0

SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

Độ nhớt, 10-2 n.s/m2
400C
600C
1,19
0,81
3,29
0,91
21,19
9,69
114,80
39,10

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh


fructoza
Đường sacaroza có tính quay cực phải, glucoza có tính quay cực phải, còn fructoza có
tính quay cực trái. Đường sacaroza khi bị thủy phân nguyên là quay phải biến thành quay
trái. Do đó, có tên gọi là chuyển hóa đường. Hỗn hợp glucoza và fructoza được tạo thành
từ sự thủy phân sacaroza gọi là đường chuyển hóa.
Đường sacaroza bị chuyển hóa làm giảm sản lượng đường, giảm hiệu suất thu hồi
đường. Đó là một sự tổn thất rất nghiêm trọng trong sản xuất đường, cần cố gắng tránh
hoặc giảm thiểu.
Tốc độ chuyển hóa sacaroza tỉ lệ thuận với nồng độ ion H+ trong dung dịch đường, pH
dung dich cứ mỗi lần giảm 1,0 thì nồng độ ion H+ dung dịch tăng lên 10 lần và tốc độ
chuyển hóa cũng tăng lên 10 lần. Do đó, trị số pH là yếu tố ảnh hưởng nghiêm trọng đến
sự chuyển hóa đường.
Tốc độ chuyển hóa sacaroza còn phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng 10 0C thì
tốc độ chuyển hóa tăng lên 3 lần.
Ngoài ra, rất nhiều loại vi sinh vật tạo enzim chuyển hóa cũng làm tăng tốc độ chuyển
hóa đường. Mía không tươi và những góc chết của thiết bị máy ép hoặc những nơi vệ
sinh không sạch dẫn đến quá trình chuyển hóa đường tăng rất mạnh [2-14].

SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

10


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày

2. Tác dụng của kiềm
Đường sacaroza ở môi trường kiềm tương đối ổn định. Lúc pH khoảng dưới 9,0, dưới
tác dụng của nhiệt, đường sacaroza bị phân hủy, vì lúc đó nồng độ ion H + và OH- trong

Tinh thể màu trắng, kích thước đồng đều, tơi khô, không vón cục.

Mùi,vị

Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt,
không có mùi vị lạ.
Tinh thể màu trắng khi pha vào Tinh thể màu trắng ngà đến
nước cất cho dung dịch trong.
trắng. Khi pha vào nước cất cho
dung dịch tương đối trong.

Màu sắc

SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

11


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày

Bảng 1.7. Quy định chỉ tiêu lý hóa của đường trắng RS [1-7]
Tên chỉ tiêu

Mức
Hạng A

Hạng B


Làm sạch nước mía là khâu quan trọng của ngành sản xuất đường. Vì thế, việc làm
sạch nước mía đã được chú ý thích đáng từ khi bắt đầu phát sinh công nghệ chế biến
đường.
Trong công nghệ sản xuất đường, chúng ta phải tiến hành làm sạch nước mía để:


Loại tối đa các chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp đặc biệt là những




chất có hoạt tính bề mặt, chất keo.
Trung hòa nước mía hỗn hợp
Loại tất cả những chất rắn lơ lửng ra khỏi nước mía [3-13].

1.4.2. Nguyên lý chung quá trình làm sạch nước mía
Nguyên lý chung của quá trình làm sạch là sử dụng pH, nhiệt độ và các chất điện ly
như: vôi Ca(OH)2, khí SO2, khí CO2, P2O5 nhằm mục đích loại các chất phi đường hữu
cơ và vô cơ ra khỏi nước mía hỗn hợp, hạn chế sự phân hủy và chuyển hóa đường
sacaroza, ngoài ra còn có tác dụng tẩy màu và ngăn ngừa sự tạo màu cho sản phẩm.
* Dựa vào tác dụng ngưng tụ keo: hầu hết các keo đều mang điện tích, khi ở trạng
thái trung hòa về điện các keo này có khả năng kết hợp với nhau thành các phân tử lớn
và lắng xuống. Để các phân tử keo trung hòa về điện người ta cho vào nước mía các
chất điện giải mang điện tích trái dấu với phân tử keo.
* Dựa vào khả năng hấp phụ keo của các chất: trong thực tế có nhiều chất có khả
năng hấp phụ keo. Tính chất này phụ thuộc vào hoạt tính và số lượng các mao quản
của chất hấp phụ.
* Dựa vào tác dụng của nhiệt độ: dưới tác dụng của nhiệt độ cao thích hợp, quá
trình kết tủa keo xảy ra mạnh, do nhiệt độ cao làm mất lớp vỏ háo nước keo và làm
tăng sự chuyển động, va chạm các phân tử keo nên các phân tử keo dễ kết hợp lại với

thành hỗn hợp đường glucoza và fructoza
H+
C12H22O11 + H2O
C6H12O6 + C6H12O6
Sacaroza
glucoza
fructoza
Khi [H+] tăng thì tốc độ chuyển hóa tăng, tốc độ chuyển hóa còn phụ thuộc vào loại
axit, nồng độ đường, thời gian, nhiệt độ.
Bảng 1.8. Tốc độ chuyển hóa sacaroza của các axit khác nhau [1-41]
Tên axit
Tốc độ chuyển hóa
Tên axit
Tốc dộ chuyển hóa
HCl
100
Axit focmic
1,53
H2SO3
30,40
Axit malic
1,27
(COOH)2
18,60
Axit lactic
1,07
H3PO4
6,20
Axit succinic
0,55




pH = 7-10, các muối vô cơ của Al2O3, P2O5, SiO2, Fe2O3, MgO dễ bị tách loại.
pH khoảng 7, tách được 50% chất keo (pentozan).
pH khoảng 5,6 trên 98% protein được tách loại.

Khi chọn pH thích hợp để tách loại các chất không đường, không nên tách loại đơn
độc từng loại mà xét một cách toàn diện để tách loại nhiều chát không đường [1-41].
1.4.2.2. Tác dụng của nhiệt độ
* Ảnh hưởng lớn đến hiệu suất làm sạch, nếu khống chế nhiệt độ tốt sẽ:


Loại không khí trong nước mía, giảm bớt sự tạo bọt. Tăng nhanh các quá trình



phản ứng hóa học.
Có tác dụng diệt trùng, đề phòng sự lên men axit, giảm sự xâm nhập của VSV




vào nước mía.
Giảm tỷ trọng nước mía.
Ngưng tụ chất keo, làm mất nước chất kết tủa, tăng nhanh tốc độ lắng các chất
kết tủa.

* Nếu khống chế nhiệt độ không tốt thường gặp các trường hợp không tốt sau:


+ Ion OH- : Trung hòa axit tự do. Ion OH- tác dụng với ion kim loại tạo thành muối
2Al3+ + 3Ca2+ + 2(OH)-  2Al(OH)3 + 3Ca2+
Mg2+ + Ca2+ + 2(OH)-

 2Mg(OH)2 + Ca2+

2. SO2
SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

14


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày

Tạo kết tủa CaSO3 có tính hấp phụ.
Làm giảm độ kiềm, độ nhớt của dung dịch.
Tẩy màu và ngăn ngừa sự tạo màu.





+ Tẩy màu
SO2

+ H2O

 H+

OH
Nhờ vậy ngăn ngừa được khả năng tạo melanoidin.


SO2 còn là chất xúc tác chống oxi hóa, ngăn chặn ảnh hưởng không tốt của oxi



không khí.
Làm cho CaSO3 kết tủa tạo thành chất tan.

3. CO2


Tạo kết tủa với vôi, kết tủa tạo thành có khả năng hấp phụ các chất không



đường cùng kết tủa.
Phân ly muối sacarat canxi.

4. P2O5 : Hàm lượng phosphat trong mía là yếu tố rất quan trọng
P2O5 dạng muối hoặc axit sẽ kết hợp với vôi tạo thành muối photphat canxi kết tủa
Ca(H2PO4)2 + Ca(OH)2  Ca3(PO4)2 + H3PO4 + H2O
Kết tủa tạo thành có tỷ trọng lớn có khả năng hấp phụ các chất keo chất màu cùng
kết tủa [1-42].
1.4.3. Các phương pháp làm sạch

SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B


hỗn hợp từ 4-5.
Loại được nhiều keo, chất màu và chất vô cơ (Al2O3, Fe2O3, P2O5, SiO2, MgO).




Hàm lượng muối canxi trong nước mía trong ít.
Đóng cặn ở thiết bị ít, giảm tiêu hao hóa chất thông rửa thiết bị.
Chất lượng sản phẩm tốt, bảo quản lâu và không bị biến màu, hiệu suất thu hồi

cao.
* Nhược điểm:
 Tiêu hao 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 thuật thao tác yêu cầu cao. Nếu khống chế không tốt dễ sinh hiện tượng đường
khử phân hủy [2-109][1-54].

SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

16


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày


hóa nên phương pháp sunfit hóa được dùng phổ biến ở nước ta [2-96].
* Phân loại:
Phương pháp sunfit hóa có thể chia làm 3 loại: phương pháp sunfit hóa axit,
phương pháp sunfit hóa kiềm mạnh, phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ.
1. Phương pháp sunfit hóa axit
Đặc điểm của phương pháp này là xông khí SO2 vào nước mía đến pH axit rồi vôi
vào sau và thu được sản phẩm đường trắng. Đây là phương pháp có nhiều ưu điểm nên
được dùng rộng rãi trong sản xuất đường trắng RS [1-49].
* Ưu điểm:



Sử dụng nhiều hóa chất làm sạch do đó hiệu quả hơn.
Quy trình công nghệ dài hơn, phức tạp hơn, dừng ở nhiều điểm đẳng điện do



đó có khả năng kết tụ nhiều chất keo.
Sau công đoạn cô đặc có thông SO2 tẩy màu nên phù hợp để sản xuất đường
trắng.

* Nhược điểm:



Quy trình phức tạp do đó đòi hỏi công nhân có trình độ cao.
Tốn kém thiết bị nhiều.

SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B



SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

18


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày

CHƯƠNG 2:

CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1. Chọn phương pháp
2.1.1. Phương pháp lấy nước mía
Đối với phương pháp lấy nước mía em chọn phương pháp ép để đơn giản, dễ thao tác
và nước mía thu được không bị loãng nên tiết kiệm hơi cho quá trình cô đặc, rút ngắn
thời gian bốc hơi để tránh gây sự chuyển hóa đường và các phản ứng caramel làm đậm
màu nước mía. Trong điều kiện nước Việt Nam hiện nay việc áp dụng phương pháp ép là
hợp lý nhất. Với phương pháp ép tuy hiệu quả thấp hơn phương pháp khuếch tán nhưng ở
Việt Nam đã có các chuyên gia giỏi và đào tạo công nhân mà không cần mời chuyên gia
nước ngoài về. Thiết bị trong nước sẽ đỡ chi phí đầu tư và vận chuyển, khi gặp sự cố có
thể tự điều chỉnh. Còn phương pháp khuếch tán thì nhà máy phải đầu tư, vận chuyển thiết
bị từ nước ngoài về cũng như cũng phải mời các chuyên gia cũng như kỹ sư nước ngoài.
Như vậy chi phí đầu tư lại rất cao, khó vận hành cũng như sửa chữa.
2.1.2. Phương pháp làm sạch nước mía hỗn hợp (NMHH)
Làm sạch là một công đoạn rất quan trọng, nhằm trung hòa lượng nước mía hỗn hợp,
ngăn ngừa sự chuyển hóa đường sacaroza, loại tối đa chất không đường ra khỏi nước mia
hỗn hợp, đặc biệt là chất có hoạt tính bề mặt và chất keo, loại những chất rắn lơ lửng ra

Ca(OH)2

Gia vôi sơ bộ (pH=6,5-7,0)

P2O5 (350 - 400ppm)

Gia nhiệt 1 (t0=60-700C)

SO2

Ca(OH)2

Thông SO2 lần 1 (pH=3,0 - 4,0)

Trung hòa (pH=7,1 -7,3)

Gia nhiệt 2 (t0=100-1040C)
Lắng

Bùn

Nước bùn

Nước lọc trong

Lọc chân không

Gia nhiệt 3 (t0=115 - 1250C)

Nước lọc trong

Làm trơ phản ứng axit của nước mía hỗn hợp và ngăn ngừa sự chuyển hoá





đường saccaroza.
Kết tủa hoặc đông tụ các chất không đường (ví dụ như albumin).
Phân hủy một số chất không đường, đặc biệt là đường chuyển hoá.
Amit có tác dụng diệt trùng ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật.

2. Điều kiện kỹ thuật
NMHH thường được cho vôi sơ bộ đến pH = 6,5 – 7,0
3. Thiết bị
Chọn thiết bị gia vôi sơ bộ dạng hình trụ, làm việc liên tục có cánh khuấy

Hình 2.1. Hệ thống gia vôi có cánh khuấy [Nhà máy đường Phổ Phong-Quảng
Ngãi]

SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

21


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày

2.3.2. Gia nhiệt 1
1. Mục đích

0,73

70
0,91

75
1,27

Nhưng khi dùng nhiệt độ quá cao, thì sự hấp thụ của SO2 khó khăn và tăng nhanh sự
chuyển hóa đường. Do đó, nhiệt độ gia nhiệt 1 chỉ trong phạm vi 60-700C (không nhỏ
hơn 600C)
3. Thiết bị
* Cấu tạo: vỏ ngoài là hình trụ đứng. Hai đầu là hai nắp đóng mở nhờ gông, ghi và
khóa. Ở giữa hai nắp và tấm gắn ống chùm là các ngăn phân phối được sắp xếp tạo thành
đường thông. Bên trong chia làm 8 ngăn, mặt trên chia làm 9 ngăn, mặt dưới chia làm 8
ngăn được bố trí so le nhau, mỗi ngăn có 22 ống.
Chọn thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm thẳng đứng vì:
 Hệ số cấp nhiệt cao, bề mặt trao đổi nhiệt lớn, hiệu quả trao đổi nhiệt tăng.
 Dễ vệ sinh và sửa chữa.
 Cấu trúc chắn chắc chắn và gọn gàng.
 Tiết kiệm diện tích lắp đặt.
Hình 2.2. Thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm thẳng đứng

SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

22



2. Điều kiện kỹ thuật
 Sử dụng SO2 dưới dạng khí. Được tiến hành trước bốc hơi. Dung dịch sau khi
xông SO2 có pH = 3,0 – 4,0.
Cường độ SO2 = 14- 16 tương đương 1,4- 1,6 g/lít nước mía
SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

23


Đồ án thiết kế phân xưởng làm sạch nhà máy sản xuất đường RS năng suất 2560 tấn mía/ngày

Cường độ SO2 ảnh hưởng rất lớn đến trạng thái chất kết tủa tạo thành. Lúc cường độ
SO2 thấp (0,4 – 0,6 g/l) do tỉ suất H2SO3 hình thành chất kết tủa tương đối thấp, hạt
CaSO3 sinh thành không nhiều. Lúc cường độ SO2 và hiệu suất kết tủa CaSO3 tương đối
cao, tro và canxi trong nước mía giảm, lượng chất keo giảm. Lúc cường độ SO2 đạt
1,2g/l, độ tinh khiết nước mía tăng lên rõ rệt, rất ít xuất hiện chênh lệch độ tinh khiết âm
(trừ khi thao tác và quản lý quá kém) [2-103].
 Sau khi trung hòa pH nước mía đạt 7,1 – 7,3.
Bảng 2.2. Ảnh hưởng cường độ SO2 đến chất lượng nước mía [2-103]
Cường độ SO2 (ml)

Nước mía trong
CaO/Bx
Chất keo/Bx
0,53
3,90
0,45
3,85

2.3.4. Gia nhiệt 2
1. Mục đích:





Làm giảm độ nhớt của dung dịch.
Tăng cường quá trình lắng và ngưng kết keo.
Giảm tỷ trọng nước mía.
Tăng hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật.

2. Điều kiện kỹ thuật
Nhiệt độ t0= 100- 1040C.
3. Thiết bị
Quá trình này được tiến hành bởi thiết bị gia nhiệt dạng ống chùm, nước mía sau
khi gia nhiệt 2 có nhiệt độ 100 – 104 0C.
2.3.5. Lắng trong
1. Mục đích
SVTH: Nguyễn Thị Bích Ngọc- 15H2B

GVHD: PGS.TS Trương Thị Minh Hạnh

24