CẢM
ĐẠILỜI
HỌC
ĐÀ ƠN
NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA

THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐƯỜNG CÔNG NGHIỆP
PHƯƠNG PHÁP VÔI NĂNG SUẤT 6740 TẤN MÍA/NGÀY
Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ HÓA

Đà Nẵng – Năm 2019

i


LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng
góp ý kiến và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, bạn bè. Không những thế quá trình làm đồ
án tốt nghiệp đã giúp em phần nào nắm kỹ hơn những kiến thức về sản phẩm đường,
dây chuyền công nghệ, cách bố trí thiết bị trong phân xưởng cũng như cách tính toán,
lựa chọn phương án lắp đặt, thiết kế nhà máy một cách kinh tế và hiệu quả nhất.
Em xin gửi lời cám ơn chân thành tới toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Hóa,
ngành công nghệ thực phẩm trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng đã tạo điều kiện cho
em được học tập và nghiên cứu trong môi trường học tập khoa học, giúp cho em có kiến
thức vững vàng trước khi bước vào đời. Trong quá trình làm đồ án với sự nỗ lực của bản
thân, sự giúp đỡ của bạn bè đã chia sẻ kiến thức cũng như kinh nghiệm, tài liệu và cùng
với sự quan tâm chỉ bảo tận tình của các thầy cô trong bộ môn công nghệ thực phẩm.
Đặc biệt em xin chân thành cám ơn sự chỉ bảo của cô Trương Thị Minh Hạnh, cô đã tận

MỤC LỤC

TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................ i
CAM ĐOAN .............................................................................................................................ii
MỤC LỤC ............................................................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH ........................................................................................ viii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................................xi
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT ......................................................... 2
1 .1 . Đặc điểm thiên nhiên ....................................................................................................... 2
1 .2 . Vùng nguyên liệu.............................................................................................................. 3
1 .3 . Hợp tác hóa........................................................................................................................ 3
1 .4 . Nguồn cung cấp điện........................................................................................................ 4
1 .5 . Nguồn cung cấp nước ...................................................................................................... 4
1 .6 . Nhiên liệu .......................................................................................................................... 4
1 .7 . Nguồn cung cấp hơi.......................................................................................................... 4
1 .8 . Hệ thống giao thông ......................................................................................................... 4
1 .9 . Xử lý nước thải – Rác thải – Khí thải ............................................................................ 5
1 .1 0 . Nguồn nhân lực............................................................................................................... 5
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................................ 6
2 .1 . Nguyên liệu mía................................................................................................................ 6
2 .1 .1 . Giới thiệu về cây mía .................................................................................................... 6
2.2.2. Các tính chất hóa học của mía và nước mía ............................................................... 7
2 .2 . Cơ sở lý thuyết trong quá trình sản xuất đường............................................................ 9
2 .2 .1 . Quá trình lấy nước mía ra khỏi cây mía ..................................................................... 9
2 .2 .2 . Quá trình làm sạch nước mía .....................................................................................10
2.3.3. Quá trình cô đặc...........................................................................................................11
2 .2 .4 . Quá trình nấu đường và kết tinh ................................................................................12

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ............................................................. 29
4 .1 . Ép mía .............................................................................................................................. 29
4 .1 .1 . Thành phần mía........................................................................................................... 29
4 .1 .2 . Bã mía ......................................................................................................................... 29
4 .1 .3 . Nước thẩm thấu .......................................................................................................... 30
4 .1 .4 . Nước mía hỗn hợp ...................................................................................................... 30
4 .2 . Tính toán công đoạn làm sạch ...................................................................................... 31
4 .2 .1 . Tính vôi và sữa vôi ..................................................................................................... 31
4 .2 .2 . Tính nước mía gia vôi ................................................................................................ 32
4 .2 .3 . Tính nước bùn ............................................................................................................. 32
4 .2 .4 . Tính nước mía lắng trong........................................................................................... 32
4 .2 .5 . Tính lượng bùn lọc ..................................................................................................... 33
4 .2 .6 . Tính khối lượng đường tổn thất trong bùn lọc ........................................................ 33
4 .2 .7 . Tính nước mía trong (chè trong)............................................................................... 33
4 .2 .8 . Tính mật chè ................................................................................................................ 34
4 .2 .9 . Lọc kiểm tra................................................................................................................. 34
4 .3 . Công đoạn nấu đường.................................................................................................... 35
4 .3 .1 . Lượng đường thành phẩm.......................................................................................... 35
4 .3 .2 . Lượng mật rỉ ................................................................................................................ 35
4 .3 .3 . Tính đường non C ....................................................................................................... 36
4 .3 .4 . Tính phối liệu nấu C: .................................................................................................. 36
4 .3 .5 . Tính đường non B ....................................................................................................... 37
4 .3 .6 . Tính phối liệu nấu B ................................................................................................... 37
4 .3 .7 . Tính đường non A....................................................................................................... 39
4 .3 .8 . Khối lượng các sản phẩm theo năng suất nhà máy................................................. 40
CHƯƠNG 5: CÂN BẰNG NHIỆT .................................................................................. 42
5 .1 . Hệ bốc hơi cô đặc nhiều nồi ......................................................................................... 42
5 .1 .1 . Lượng nước bốc hơi của quá trình cô đặc ............................................................... 42
5 .1 .2 . Nồng độ Bx ở các hiệu ............................................................................................... 42
5 .1 .3 . Xác định áp suất và nhiệt độ trong mỗi hiệu ........................................................... 43

6 .4 . Máy đánh tơi ...................................................................................................................63
6 .5 . Cân định lượng ..............................................................................................................64
6 .6 . Thiết bị gia vôi ................................................................................................................65
6 .7 . Thiết bị gia nhiệt.............................................................................................................65
6 .8 . Thiết bị lắng trong ..........................................................................................................67
6 .9 . Thiết bị lọc chân không..................................................................................................68
6 .1 0 . Thiết bị cô đặc...............................................................................................................68
6 .1 0 .1 . Nhiệt lượng cung cấp cho buồng đốt các hiệu.......................................................68
6 .1 0 .2 . Bề mặt truyền nhiệt các hiệu....................................................................................69
6 .1 0 .3 . Các thông số kĩ thuật ................................................................................................69
6 .1 1 . Thiết bị lọc kiểm tra .....................................................................................................71
6 .1 2 . Thiết bị nấu đường .......................................................................................................71
6 .1 2 .1 . Hệ số truyền nhiệt .....................................................................................................71
6 .1 2 .2 . Nhiệt lượng cung cấp cho nấu đường .....................................................................71
6 .1 2 .3 . Bề mặt truyền nhiệt ...................................................................................................72
6 .1 3 . Thiết bị trợ tinh .............................................................................................................74
6 .1 3 .1 . Tính số lượng thiết bị................................................................................................74
6 .1 3 .2 . Kích thước thiết bị trợ tinh .......................................................................................75
6 .1 4 . Thiết bị ly tâm đường a, b ...........................................................................................75
6 .1 5 . Chọn thiết bị ly tâm đường c .......................................................................................76
6 .1 6 . Thiết bị sấy đường ....................................................................................................... 77
CHƯƠNG 7: TÍNH XÂY DỰNG..................................................................................... 80
7 .1 . Tính nhân lực lao động.................................................................................................. 80
7 .1 .1 . Chế độ làm việc của nhà máy....................................................................................
v
80


7 .1 .2 . Thời gian hoạt động sản xuất của nhà máy ............................................................. 80
7 .1 .3 . Số công nhân trực tiếp sản xuất trong phân xưởng ................................................ 81

7 .3 .2 6 . Công trình xử lý nước thải....................................................................................... 87
7 .3 .2 7 . Khu phát điện và máy phát dự phòng..................................................................... 87
7 .3 .2 8 . Trạm biến áp.............................................................................................................. 87
7 .3 .2 9 . Phân xưởng cơ khí .................................................................................................... 87
7 .3 .3 0 . Kho vật tư .................................................................................................................. 87
7 .3 .3 1 . Khu đất mở rộng ....................................................................................................... 87
7 .3 .3 2 . Bể chứa nước cứu hỏa .............................................................................................. 87
7 .4 . Tính khu đất xây dựng nhà máy ................................................................................... 89
7 .4 .1 . Diện tích khu đất......................................................................................................... 89
7 .4 .2 . Tính hệ số sử dụng của nhà máy ............................................................................... 89
CHƯƠNG 8: TÍNH HƠI - NƯỚC .................................................................................... 90
8.1. Tính hơi ............................................................................................................................ 90
8 .1 .1 . Cân bằng chất đốt cho lò hơi ..................................................................................... 90
8 .1 .2 . Tính nhiên liệu phụ trợ lúc không đủ bã hay khởi động lò .................................... 91
8 .2 . Tính nước.........................................................................................................................
vi
91


8 .2 .1 . Nước lắng trong ...........................................................................................................
91
MỤC LỤC
8 .2 .2 . Nước lọc trong ............................................................................................................. 91
8 .2 .3 . Nước ngưng tụ ............................................................................................................. 92
8 .2 .4 . Nước ở tháp ngưng tụ ................................................................................................. 93
8 .2 .5 . Nước thải của nhà máy ............................................................................................... 93
CHƯƠNG 9: KIỂM TRA SẢN XUẤT ............................................................................ 94
9 .1 . Kiểm tra sản xuất ............................................................................................................ 94
9 .2 . Cách xác định một số chỉ tiêu ....................................................................................... 95
9 .2 .1 . Kiểm tra nguyên liệu mía đầu vào ............................................................................ 95

Bảng 5. 3. Áp suất hơi và nhiệt độ tương ứng của hơi đốt và hơi thứ của các hiệu cô đặc............ 44
Bảng 5. 4. Chế độ nhiệt của hệ thống bốc hơi.................................................................... 45
Bảng 5. 5. Kết quả cân bằng nhiệt cho hệ đun nóng ......................................................... 46
Bảng 5. 6. Lượng nguyên liệu dùng để nấu non A ............................................................ 47
Bảng 5. 7. Kết quả tính toán các thông số nấu non A ....................................................... 48
Bảng 5. 8. Lượng nguyên liệu dùng để nấu non B ............................................................ 49
Bảng 5. 9. Kết quả thông số nấu non B ............................................................................... 50
Bảng 5. 10. Lượng nguyên liệu dùng để nấu non C .......................................................... 51
Bảng 5. 11. Kết quả thông số nấu non C............................................................................. 52
Bảng 5. 12. Lượng nguyên liệu dùng để nấu giống B, C .................................................. 52
Bảng 5. 13. Kết quả thông số nấu nấu giống B và C ......................................................... 53
Bảng 5. 14. Tổng kết nhiệt trong quá trình nấu ................................................................. 54
Bảng 5. 15. Hàm nhiệt của hơi ............................................................................................. 55
Bảng 5. 16. Hàm nhiệt nước ngưng và nhiệt dung riêng của dung dịch......................... 55
Bảng 5. 17. Lượng hơi phụ lấy ra ở các hiệu ..................................................................... 55
Bảng 5. 18. Nhiệt độ sôi của dung dịch ở các hiệu ........................................................... 56
Bảng 5. 19. Kết quả tính sai số............................................................................................. 57
Bảng 5. 20. Tổng kết nhiệt đường hồ B và hồi dung C..................................................... 58
Bảng 5. 21. Nhiệt lượng dùng gia nhiệt nguyên liệu nấu đường ..................................... 58
Bảng 5. 22. Tổng kết lượng hơi đốt dùng trong nhà máy ................................................. 60
Bảng 6. 1. Bề mặt truyền nhiệt của các thiết bị gia nhiệt ................................................. 66
Bảng 6. 2. Kết quả tính hệ số truyền nhiệt ......................................................................... 69
Bảng 6. 3. Kết quả tính bề mặt truyền nhiệt ở các hiệu .................................................... 69
Bảng 6. 4. Nhiệt lượng cung cấp cho nấu đường ............................................................... 71
Bảng 6. 5. Diện tích bề mặt truyền nhiệt của các nồi nấu ................................................ 72
Bảng 6. 6. Kết quả tính toán thiết bị nấu ............................................................................ 74
viii


Bảng 6. 7. Số lượng thiết bị trợ tinh.....................................................................................74

Hình 6. 1. Cân định lượng..................................................................................................... 64
Hình 6. 2. Thiết bị gia vôi..................................................................................................... 65
Hình 6. 3. Thiết bị truyền nhiệt............................................................................................ 67
Hình 6. 4. Thiết bị lắng ......................................................................................................... 67
Hình 6. 5. Thiết bị cô đặc .................................................................................................... 69
Hình 6. 6. Thiết bị nấu đường .............................................................................................. 72
Hình 6. 7. Thiết bị trợ tinh ................................................................................................... 75
Hình 6. 8. Thiết bị ly tâm gián đoạn.................................................................................... 75
Hình 6. 9. Thiết bi ly tâm liên tục ........................................................................................ 76

x


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
KL: Khối lượng
NM: Nước mía
NMHH: Nước mía hỗn hợp
GVSB: Gia vôi sơ bộ
KXĐ: Không xác định
LKT: Lọc kiểm tra
NDR: Nhiệt dung riêng
CBCNV: Cán bộ công nhân viên

xi



Thiết kế nhà máy sản xuất đường công nghiệp phương pháp vôi năng suất 6740 tấn mía/ngày

SVTH: Trần Thị Hóa

GVHD: Trương Thị Minh Hạnh

1


Thiết kế nhà máy sản xuất đường công nghiệp phương pháp vôi năng suất 6740 tấn mía/ngày

CHƯƠNG 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

Việc tìm 1 địa điểm để xây dựng một nhà máy đường dựa vào rất nhiều yếu tố, một
trong những yếu tố đầu tiên nên xem xét đó là nguồn cung cấp nguyên liệu. Hiện tại trên
khắp nước Việt Nam có gần 50 nhà máy phân bố đều từ Bắc vào Nam, nhưng tại miền
Trung thì rất là ít nhà máy sản xuất đường nhưng nhu cầu sử dụng đường ở đâu cũng rất
là cần thiết. Ở Thừa Thiên Huế có rất nhiều nơi có nguồn nguyên liệu mía rất dồi dào
nhưng rất khó tiêu thụ. Đặc biệt là ở xã Quảng Phú, huyện Quảng Điền là vựa mía lớn
nhất tỉnh từ lâu, không như các vùng chuyên canh trồng mía lớn trong cả nước, hiện nay
mía tại Thừa Thiên Huế vẫn không có đầu mối đứng ra thu mua cho người dân [2].
Ngoài ra những năm gần đây, huyện Phong Điền đang có rất nhiều dự án “Phát
triển cây mía” [3], nhận thấy rằng diện tích đất cát nội đồng ở đây rất phù hợp cho việc
trồng mía, không những thế hiệu quả kinh tế còn cao hơn với một số loại cây khác.
Nguồn cung cấp ở những nơi này là một trong những yếu tố có thể giúp ta chọn lựa việc
xây dựng nhà máy đường tại huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế.
Phong Điền là vùng kình tế trọng điểm phía Bắc của tỉnh Thừa Thiên Huế, là một
huyện nằm ở Cực Bắc của tỉnh Thừa Thiên Huế, phía Tây Bắc giáp huyện Hải Lăng tỉnh
Quảng Trị. Phía Đông Bắc giáp biển Đông, phía Đông Nam giáp huyện Quảng Điền, thị
xã Hương Trà, phía Nam giáp huyện A Lưới. Phong Điền có trục giao thông quan trọng
của quốc gia chạy qua (quốc lộ 1A, tuyến đường sắt xuyên Việt,...) và nằm trong tuyến
hành lang kinh tế Đông – Tây tạo điều kiện cho Phong Điền có điều kiện khá thuận lợi

khô nóng thổi mạnh. Vào lúc này độ ẩm tương đối có thể xuống 45 – 47% [5].
Địa điểm xây dựng nhà máy ở xã Phong Hiền, huyện Phong Điền, tỉnh Thừa Thiên
Huế là một địa điểm mà ở đó có nguồn cung cấp nguyên liệu tốt cho nhà máy [3], ngoài
ra quanh khu vực đó có rất nhiều nguồn nguyên liệu khác với cự ly không xa khoảng 50
đến 80km.
1.2 . Vùng nguyên liệu
Nguồn cung cấp chính cho nhà máy chính là vùng nguyên liệu tại huyện Phong
Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế. Nhưng với năng suất 6740 tấn/ ngày thì lượng cung cấp đó
vẫn rất là thấp. Ngoài huyện Phong Điền thì ở tỉnh Thừa Thiên Huế vẫn còn rất nhiều
nguồn cung cấp mía lớn như huyện Quảng Điền, Hương Trà, Phú Lộc và Phú Vang.
Đến khi nguyên liệu trong tỉnh không đủ thì có thể nhập thêm nguồn nguyên liệu ở các
tỉnh lân cận như: Quảng Trị, Quảng Bình, Quảng Nam.
Một số vùng có lượng nguyên liệu ổn định như xã Phong Điền, một xã nhỏ ở vùng
đồng bằng huyện Phong Điền có hơn 25ha trồng mía, với 300 hộ tham gia trồng mía
[3]. ở xã Quảng Phú gần 30ha trồng mía và đang khuyến khích việc mở rộng diện tích
trồng [2]. Xã Quảng Lợi toàn xã có hơn 800 hộ dân tham gia trồng mía v ới hơn 320 ha
[6].
1.3 . Hợp tác hóa
Việc hợp tác hóa, liên hợp hóa có vai trò rất quan trọng của một nhà máy muốn tồn
tại và phát triển lâu dài thì cần phải hợp tác hóa với các nhà máy và nhà cung cấp nguyên
liệu trong và ngoài tỉnh để nâng cao hiệu quả kinh tế.
Nhà máy sản xuất đường sẽ là nguồn cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy sản
xuất thực phẩm tại tỉnh Thừa Thiên Huế và các tỉnh lân cận như nhà máy bánh kẹo Huế,
kỹ kệ Á Châu,... Ngoài ra nhà máy sản xuất đường thô sẽ là nguồn cung cấp nguyên liệu
cho các nhà máy sản xuất đường tinh luyện. Sự liên kết với các nhà máy này giúp cho
sản phẩm tiêu thụ nhanh hơn, đảm bảo cho quá trình sản xuất được liên tục.

SVTH: Trần Thị Hóa

GVHD: Trương Thị Minh Hạnh

1.7 . Nguồn cung cấp hơi
Nguồn hơi cung cấp được lấy từ lò hơi của nhà máy để cung cấp nhiệt cho các công
đoạn sản xuất: đun nóng, bốc hơi, cô đặc. Trong quá trình sản xuất, ta tận dụng hơi thứ
của thiết bị bốc hơi để đưa vào sử dụng trong quá trình đun nóng, nấu nhằm tiết kiệm
hơi của nhà máy.
1.8 . Hệ thống giao thông
Phong Điền có các trục giao thông quan trọng của quốc gia chạy qua (Quốc lộ 1A,
tuyến đường sắt xuyên Việt,..) và nằm trong tuyến hành lang kinh tế Đông Tây tạo điều
kiện cho Phong Điền có điều kiện khá thuận lợi trong việc giao lưu kinh tế với các huyện
trong tỉnh và cả nước, trung khu vực [5].

SVTH: Trần Thị Hóa

GVHD: Trương Thị Minh Hạnh

4


Thiết kế nhà máy sản xuất đường công nghiệp phương pháp vôi năng suất 6740 tấn mía/ngày

1.9 . Xử lý nước thải – Rác thải – Khí thải
Đối với nước thải trước khi đưa ra môi trường phải đạt tiêu chuẩn TCVN 5945 [7].
Do đó, nước thải sau khi sản xuất cần được tập trung và xử lí đạt yêu cầu trước khi đổ
ra sông, rác được đem đi xử lý định kì, bùn lắng được dùng làm phân vi sinh và khí thải
nhiều bụi, khói từ lò hơi, lò sấy cần được tách bụi bằng xyclon rồi mới thải ra ngoài môi
trường.
1.10 . Nguồn nhân lực
Đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật và quản lý: nhà máy sẽ tiếp nhận cán bộ kỹ thuật
của các trường đại học miền Trung đặc biệt là trường đại học Bách khoa Đã Nẵng, Nông
lâm Huế. Đây là lực lượng nòng cốt của nhà máy, được đào tạo cơ bản, dễ dàng nắm bắt

của lá mía, nên phần ngọn cây lúc nào cũng phải được cung cấp nước đầy đủ để cung
cấp cho lá, gây ra hàm lượng nước trong tỉ lệ đường/nước phần ngọn sẽ nhiều hơn phần
gốc, làm cho ngọn cây mía nhạt hơn.
- Đặc điểm sinh trưởng:
+ Nhiệt độ: Mía là loại cây nhiệt đới nên đòi hỏi điều kiện độ ẩm rất cao. Nhiệt độ bình
quân thích hợp cho sự sinh trưởng của cây mía là 15 – 16 oC.
+ Ánh sáng: Mía là cây nhạy cảm với ánh sáng và đòi hỏi cao về ánh sáng. Thiếu ánh
sáng, mía phát triển không tốt, hàm lượng đường thấp. Mía cần tối thiểu 1200 giờ tốt
nhất là trên 2000 giờ.
+ Độ ẩm: Mía là câ cây cần nước nhưng lại sợ úng nước. Mía có thể phát triển tốt ở
những vùng có lượng mưa từ 1500mm/năm. Giai đoạn sinh trưởng mía yêu cầu lượng
mưa từ 100 – 170mm/tháng.
+ Độ cao: có liên quan đến cường độ chiếu sáng cũng như mức chênh lệch nhiệt độ giữa
ngày và đêm, do đó ảnh hưởng đến khả năng tích tụ đường trong mía.
SVTH: Trần Thị Hóa

GVHD: Trương Thị Minh Hạnh

6


Thiết kế nhà máy sản xuất đường công nghiệp phương pháp vôi năng suất 6740 tấn mía/ngày

+ Đất trồng: Mía là loại cây công nghiệp khỏe, dễ tính, không kén đất, vậy có thể trồng
mía trên nhiều loại đất khác nhau, từ 70% sét đến 70% cát. Đất thích hợp nhất cho mía
là những loại đất xốp, tầng canh tác sâu, có độ phì cao, giữ ẩm tốt và dễ thoát nước [8].
2.2.2. Các tính chất hóa học của mía và nước mía
Thành phần hóa học của mía thay đổi tùy theo điều kiện đất đai, phương pháp canh
tác, loại, giống mía,...
Bảng 2. 1. Thành phần hóa học của mía và nước mía [9]

70 – 88%

Glucoza

2 – 4%

Fructoza
Các loại muối

2 – 4%
3,0 – 7,5%

Muối axit vô cơ

1,5 – 4,5%

Muối axit hữu cơ

1 – 3%

Axit hữu cơ tự do

0,5 – 2,5%

Chất không đường hữu cơ khác
Anbumin
Tinh bột

0,5 – 0,6%
0,001 – 0,05%

+ Đường sacaroza rất dễ hoà tan trong nước. Độ hòa tan tăng theo chiều tăng của nhiệt
độ [9].
Bảng 2. 2. Độ hòa tan của saccaroza trong nước [10]
Nhiệt độ oC

Độ hòa tan g saccaroza
/ 100g nước

Độ hòa tan g saccaroza

Nhiệt độ oC

/ 100g nước

0

179,2

60

287,36

10

190,5

70

302,5


Bảng 2. 3. Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của dung dịch đường [10]
Độ ẩm, %

Độ nhớt, 10 -2 N.s/m2
20 o C

40 o C

60o C

70 oC

20

1,96

1,19

0,81

0,59

40

6,21

3,29

0,91


+ Tác dụng với axit: Dưới tác dụng của axit, sacaroza bị thuỷ phân thành glucoza và
fructoza theo phản ứng:
C12H22O11 + H2O
sacaroza
+ 66,5 0
SVTH: Trần Thị Hóa

H+

C6 H12O6 + C6H12 O6
glucoza
+ 52,5 0

GVHD: Trương Thị Minh Hạnh

fructoza
- 93,0 0
8


Thiết kế nhà máy sản xuất đường công nghiệp phương pháp vôi năng suất 6740 tấn mía/ngày

+ Tác dụng với kiềm: Phân tử sacaroza không có nhóm hidroxyt glucozit nên không có
tính khử. Trong môi trường kiềm, sacaroza có thể coi như một axit yếu, vì vậy nó tác
dụng với vôi tạo thành sacarat, phản ứng này phụ thuộc vào nồng độ dung dịch, lượng
kiềm và lượng sacaroza.
+ Dưới tác dụng của nhiệt độ cao (160-1800C), đường sacaroza bị mất nước tạo thành
sản phẩm có màu như caramenlan, caramenlen, caramenlin. Chất màu caramen được coi
là hợp chất humin. Đó là sự polyme hóa ở mức độ khác nhau của ß-anhidrit.
+ Tác dụng với enzim: Dưới tác dụng của enzim invectaza, sacaroza sẽ chuyển hoá


Thiết kế nhà máy sản xuất đường công nghiệp phương pháp vôi năng suất 6740 tấn mía/ngày

2 .2 .2 . Quá trình làm sạch nước mía
Mục đích: Trung hòa axit trong nước mía hỗn hợp để hạn chế đường sacaroza
chuyển hóa. Loại tối đa các chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, đặc biệt các
chất có hoạt tính bề mặt và chất keo để nâng cao hiệu suất thu hồi đường. Loại bỏ những
chất rắn dạng lơ lửng, các chất màu để nâng cao phẩm chất đường thành phẩm
2 .3 .2 .1 . Tác dụng của pH
Nước 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 lý và hoá học các chất không đường trong nước
mía và có hiệu quả rất lớn đến quá trình làm sạch. Việc thay đổi pH có các tác dụng sau:
- Ngưng kết chất keo: Ở nước mía có hai điểm pH làm ngưng tụ keo: pH trên dưới 7 và
pH trên dưới 11. Điểm pH trước là pH đẳng điện, điểm pH sau là điểm ngưng kết của
protein trong môi trường kiềm mạnh. Trong quá trình làm sạch, ta lợi dụng các điểm pH
này để ngưng tụ chất keo.
- Làm chuyển hoá đường sacaroza: Khi nước mía ở môi trường axit (pH < 7) sẽ làm
chuyển hoá sacaroza thành hỗn hợp glucoza và fructoza.
- Làm phân huỷ sacaroza: Trong môi trường kiềm, dưới tác dụng của nhiệt, sacaroza bị
phân huỷ thành các sản phẩm rất phức tạp.
- Làm phân huỷ đường khử.
- Tách loại các chất không đường [10].
2 .3 .2 .2 . Tác dụng của nhiệt độ
Phương pháp dùng nhiệt độ để làm sạch nước mía là một trong những phương pháp
quan trọng. Khi khống chế được nhiệt độ tốt sẽ thu được những tác dụng chính sau:
- Loại không khí trong nước mía, giảm bớt sự tạo bọt, tăng nhanh các quá trình phản
ứng hoá học.
- Có tác dụng tiệt trùng, đề phòng sự lên men axit và sự xâm nhập của vi sinh vật vào
nước mía.
- Nhiệt độ tăng cao làm tỉ trọng nước mía giảm, đồng thời làm chất keo ngưng tụ, tăng

- Nếu CO2 dư sẽ làm tan kết tủa CaCO3 làm đóng cặn trong thiết bị truyền nhiệt và bốc
hơi [10].
d. Tác dụng của P2O5
P2O5 dạng muối hoặc axit sẽ kết hợp với vôi tạo thành kết tủa Ca 3(PO4)2 , kết tủa
này có tỷ trọng lớn có khả năng hấp thụ chất keo và chất màu cùng kết tủa. Khi vôi làm
sạch nước mía có đủ lượng P2O5 nhất định thì hiệu quả làm sạch tăng rõ rệt [10].
2.3.3. Quá trình cô đặc
Mục đích của quá trình cô đặc là bốc hơi nước mía có nồng độ 13 – 15Bx đến mật
chè nồng độ 60 – 65Bx. Nếu cô đặc nước mía đến Bx quá cao > 70Bx sẽ xuất hiện tinh
thể đọng lại trong đường ống và bơm. Nồng độ lớn dẫn đến độ nhớt lớn, lọc khó khăn.
Có 3 phương án nhiệt của hệ bốc hơi:
- Phương án bốc hơi áp lực.
- Phương án bốc hơi chân không.
- Phương án bốc hơi áp lực chân không.
Trong quá trình bốc hơi, dưới tác dụng của nhiệt độ cao nên sẽ xảy ra nhiều phản
ứng hoá học và hoá lý dẫn đến sự thay đổi thành phần và đặc tính của dung dịch đường:
- Sự chuyển hoá sacaroza .
- Sự phân huỷ sacaroza và tăng màu sắc.
- Độ tinh khiết tăng cao.
- Sự thay đổi độ kiềm.
- Sự tạo cặn [10].

SVTH: Trần Thị Hóa

GVHD: Trương Thị Minh Hạnh

11