BÁO CÁO THỰC TẬP-CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH NƯỚC MÁI-

CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM SẠCH NƯỚC MÍA:
????*PHƯƠNG PHÁP VÔI HÓA:
Làm sạch nước mía dưới tác dụng của nhiệt vôi & thu được sản phẩm đường
thô.Phương pháp vôi có thể chia thành mấy loại sau:
_Cho vôi vào nước mía lạnh
_Cho vôi vào nước mía nóng
_Cho vôi nhiều lần đun nóng nhiều lần
**PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA LẠNH:
Trước hết nước mía hỗn hợp được lọc bằng lưới lọc, để loại cám mía & bơm tới thùng
trung hòa và cho vôi đến pH = 7.5. Mỗi tấn mía cho khoảng 0.5 – 0.9 kg vôi, khuấy
đều nước mía, đun nóng đến nhiệt độ 105
0
C rồi cho vào thùng lắng để loại bọt & các
chất kết tủa, sẽ thu được nước lắng trong. Đem lọc nước bùn từ thiết bò lắng, được
nước lọc trong. Hỗn hợp nước mía lắng trong & nước lọc trong được đưa đi cô đặc
***SƠ ĐỒ CN CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA LẠNH
Nước mía hỗn hợp
Trung hòa
Đun nóng
Lắng
Ép lọc
Nước lắng trong Nước bùn
Bùn
Lắng trong
Nước mía
sạch
Sữa vôi
(pH = 7.2-7.5)
(t=102-105
0
C)

**PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC NÓNG:
Trước hết đun nóng nước mía hỗn hợp đến 105
0
C. Một số keo (albumin, silic hydroxyt)
bò ngưng tụ dưới tác dụng của nhiệt & pH của nước mía hỗn hợp. Cho vôi vào thùng
trung hòa, khuấy trộn đều để kết tủa được hòan toàn, sau đó loại chất kết tủa lắng ở
thiiết bò lắng.
Ưu điểm của phương pháp này là tốc độ lắng tương đối nhanh, lượng vôi giảm từ 15-
20% so với phương pháp trên, hiện tượng đóng cặn giảm. Nếu khống chế nhiệt & pH
không tốt thì đường khử bò phân hủy, thậm chí pH thấp thì saccharose bò phân chuyển
hóa. Để tránh hiện tượng chuyển hóa & phân hủy đường & để có thể ngưng tụ keo
dưới tác dụng của nhiệt độ & pH của nước mía có thể dùng phương pháp cho vôi phân
đoạn.
***PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI PHÂN ĐOẠN:
Trước hết cho vôi vào nước mía hỗn hợp đến pH = 6.4, đun sôi nước mía lại & cho vôi
đến pH = 7.6 lại tiếp tục đun sôi & lắng.
Ưu điểm của phương pháp này là hạt kết tủa lớn, lắng nhanh tiết kiệm được 35%
lượng vôi so với phương pháp cho vôi vào nước mía lạnh , loại được nhiều chất không
đường, giảm lượng bùn & hiệu suất làm sạch cao.
***CÁC ĐIỀU KIỆN CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG PHÁP VÔI:
***CHẤT LƯNG VÔI:
Lượng lượng vôi có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả làm sạch. Nếu vôi có nhiều tạp chất,
khi cho vôi vào nước mía sẽ làm tăng tạp chất ,lắng, lọai & kết tinh khó khăn. Do đó ,
tiêu chuẩn quy đònh như sau:
Thành phần %
CaO > 85
SiO
2
< 0.6
Fe

2
O
3
> 1
MgO < 2
Al
2
O
3
> 1
CaCO
3
< 1
Trong thành phần vôi, chủ yếu là CaO. Ngoài ra còn chú ý đến hàm lượng MgO. Nếu
MgO > 0.2 % sẽ gay ra những tác hại sau nay:
• Giảm thấp độ hòa tan của vôi
• Thời gian kết lắng kéo dài
• Tác dụng với đường khử, tăng màu sắc của nước mía
• Đóng cặn lên thiết bò bốc hơi
Các thành phần khác như : Al
2
O
3
, Fe
2
O
3
, SiO
2
làm tăng chất keo, tăng màu sắc của

chất béo & đóng cặn trong thiết bò.
***ĐỘ HÒA TAN CỦA VÔI:
Độ hòa tan của dung dòch lớn hơn độ hòa tan của vôi trong nước nguyên chất.Độ hòa
tan của vôi giảm khi nhiệt độ tăng. Độ hòa tan của vôi cũ, vôi mới & vôi sống cũng
khác nhau, theo bảng sau:
Nhiệt độ,0
0
C Độ hòa tan của vôi gCaO/l
Vôi sống Vôi mới Vôi cũ
100 0.249 0.230 0.201
90 0.302 0.254 0.210
80 0.366 0.305 0.278
70 0.573 0.405 0.333
50 1.380 0.829 0.132
***NỒNG ĐỘ SỮA VÔI:
Nồng độ sữa vôithường dùng trong khoảng 10-18Be. Nồng độ sữa vôi quá đặc sẽ làm
tắc đường ống dẫn, khi tác dụng với nước mía, có thể gay hiện tượng kiềm cục bộ, làm
đường khử phân hủy. Nhưng khi nồng độ sữa vôi tương đối cao có tác dụng tạo kết tủa
nhanh, giảm lượng nhiệt bốc hơi.
***TÁC DỤNG CỦA KHUẤY SAU KHI CHO VÔI:
Khuấy có tác dụng phân bố vôi đều trong nước mía & các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Trường hợp nồng độ sữa vôi cao thì cần khuấy để tránh hiện tượng kiềm cục bộ.Kéo
dài thời gian khuấy nước mía sau khi cho vôi sẽ có tác dụng làm sạch, tăng độ tinh
khiết của nước mía, dung tích bùn giảm.
60
50
4030
20
10
5

10
15
20
25
30
Thời gian, phút
Dung tích
bùn,%
Hình _ Quan hệ giữa thời
gian khuấy & dung tích bùn
Vậy thời gian khuấy càng dài dung tích bùn giảm càng rõ rệt.
***CÁC DẠNG VÔI CHO VÀO NƯỚC MÍA:
Các dạng vôi cho vào nước mía: sữa vôi, boat & canxi sacarat
Trước đây dạng bột thường dùng ở các nhà máy đường thủ công. Vôi boat phản ứng
chậm, khó khống chế lượng chính xác,khi phản ứng tỏa nhiệt gay phân hủy đườgng
khử , làm cho màu sắc nước mía đậm. Hiện nay không sử dụng vôi boat nữa.
Vôi dạng sữa vôi có tác dụng làm cho hỗn hợp đồng đều, khống chế được dễ dàng.
Nhưng bản thân sữa vôi có chứa một lượng nước nhất đònh làm tăng lượng nhiệt bốc
hơi. Hiện nay dạng sữa vôi được dùng rộng rãi trong các nhà máy đường.
Canxi sacarat phản ứng với nước mía tương đối hoàn toàn nhưng cần pha chế trước,
không thuận tiện như sữa vôi. Có thể dùng caxi sacarat cho vào nước mía nóng để đề
phòng vôi làm đường khử phân hủy.
**LƯNG VÔI:
Lượng vôi dùng phụ thuộc vào thành phần nước mía, dao động trong khoảng 0.5 –
0.9kg vôi trên 1 tấn nước mía. Trong thực tế sản xuất, thường dùng pH để biểu thò
lượng vôi cho vào nước mía. Mặt khác, khi đun nóng nước mía đã cho vôi, trò số pH
thường giảm từ 0.2 -0 .5 nên khi xác đònh pH cần căn cứ vào các yếu tố làm giảm pH.
Trong trường hợp cho vôi vào nước mía lạnh, tác dụng giữa vôi & nước mía không
hoàn toàn. Khi đun nóng nước mía thì tác dụng này xảy ra hoàn toàn hơn , vì vậy làm
giảm pH.

***ƯU & KHUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI:
*PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC MÍA LẠNH:
_Quản lý thao tác đơn giản
_Trước khi đun nóng cho vôi vào nước mía đến trung tính do đó tránh được sự chuyển
hóa đường saccharose. Nếu cho vôi đều đặn có thể tránh được sự thủy phân đường
khử.
_Lượng vôi dùng nhiều
_Độ hòa tan của nước mía lạnh tăng, do đó nếu vôi quá thừa thì khi đun nóng , vôi sẽ
đóng cặn ở thiết bò.
_Hiệu suất làm sạch thấp
*PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI VÀO NƯỚC NÓNG:
_Loại được protein tương đối nhiều. Do nhiệt độ cao sự kết tủa của Ca
3
(PO
4
)
2
tương
đối hoàn toàn.
_Hiệu quả làm sạch tốt.Chênh lệch độ tinh khiết của mía cao
_Tốc độ lắng lớn, dung tích bùn nhỏ
_Tiết kiệm được lượng vôi 15 -20% so với phương pháp lạnh.
_Sự chuyển hóa đường saccharose tương đối lớn
_Khó khống chế các phản ứng hóa học, màu sắc nước mía đậm
***PHƯƠNG PHÁP CHO VÔI PHÂN ĐOẠN:
_Hiệu suất làm sạch tốt. Loại được các chất không đường nhiều. Độ tinh khiết của
nước mía tăng cao, tốc độ kết tinh nhanh, dung tích nước bùn nhỏ.
_Tiết kiểm khoảng 35% so với phương pháp lạnh
_Sơ đồ công nghệ phức tạp
_Sự chuyển hóa & phân hủy saccharose tương đối lớn.

****PHƯƠNG PHÁP SUNFIT HÓA :
Phương pháp sunfit hóa còn gọi là phương pháp SO
2
, vì trong phương pháp này người
ta dùng lưu huỳnh dưới dạng SO
2
để làm sạch nước mía
Phương pháp sunfit hóa có thể chia thành 3 loại:
• Phương pháp sunfit hóa acid
• Phương pháp sunfit hóa kiềm mạnh
• Phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ
Đặc điểm của phương pháp sunfit hóa acid là thông SO
2
vào nước mía đến pH acid &
thu được sản phẩm đướng 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 1 giai đoạn tiến hành ở pH cao. Hiệu quả làm sạch tương đối tốt, đặc biệt đối
với loại nước xấu & nhiều sâu bệnh.Nhưng do sự phân hủy đường tương đối lớn ,màu
mía đậm , tổn that đường nhiều nên hiện nay không sử dụng. Phương pháp này là dùng
2 điểm pH =7 (trung tính) & pH = 10.5-11.5 (kiềm mạnh).Do dùng pH kiềm mạnh nên
có thể loại được P
2
O
5
, SiO
2
, Al
2
O

3
, Fe
2
O
3
, MgO … nhưng điều kiện công nghệ của
phương pháp này chưa ổn đònh.
Phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ (pH = 8 -9) có đặc điềm là chỉ tiến hành thông SO
2
vào nước mía không thông SO
2
vào mật chè& sản phẩm đường thô.
***SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG PHÁP SUNFIT HÓA ACID:
Nước mía hỗn
hợp
Đun nóng lần I
(t =55 – 60
0
C)
(pH = 3.4-3.8)
Thông SO
2
lần1
Trung hòa
(pH = 6.8-7.2)
Đun nóng lần II
(t=102
0
C – 105
0

C)
Lắng
Đun nóng lần III
(t =110-115
0
C)
Lọc ép
Bùn
Nước bùn
Cô đặc
Thông SO
2
lần II
(pH = 6.2-6.6)
Lọc kiểm tra
SO
2
Ca(OH)
2
Nước mía trong
SO
2
Mật chè
trong
Nước lọc trong
***SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG PHÁP SUNFIT HÓA KIỀM MẠNH:
Nước mía hỗn
hợp
Đun nóng lần I
(t =60 – 65

0
C)
Trung hòa
Cho vôi
(pH=10.5-11.0)
Lọc ép
Trung hòa
Đun nóng lần II
(t =110-115
0
C)
Nước bùn
Lắng
Thông SO
2
lần II
Bốc hơi
SO
2
,
Ca(OH)
2
Nước mía có tính kiềm
SO
2
Mật chè
Nước bùn
(pH = 7.4-7.6)
Ca(H
2

PO
4)2
SO
2
(t = 100-102
0
C)
Nước lắng trong
***SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG PHÁP SUNFIT HÓA KIỀM
NHẸ:
Nước mía hỗn
hợp
Cho vôi
(pH = 8-9)
Đun nóng
Trung hòa
(pH= 7-7.2)
Đun nóng
Lắng
Cô đặc
Ca(OH)
2
Mật
chè
(t=100- 105
0
C)
Nước mía trong
(t = 50-60
0

C)
SO
2
Nước bùn
Lọc ép
Nước lọc trong
Bùn
Đây là phương pháp sản xuất đường thô so với phương pháp vôi thì hiệu quả loại chất
không đường tốt hơn, nhưng thiết bò & thao tác phức tạp hơn, hóa chất tiêu hao nhiều
nên hiện nay ít được sử dụng.
Trên cơ sở phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ, hiện nay trong công nghệ sản xuất
đường của nhà máy đường Quãng Ngãi & Bình Dương có giai đoạn thông SO
2
lần II
như sau:
****CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG CỦA NHÀ MÁY ĐƯỜNG QUÃNG
NGÃI & BÌNH DƯƠNG:
Nước mía hỗn
hợp
Đun nóng lần I
(t=70-75
0
C)
Trung hòa
Thông SO
2
lần I
(pH= 7-7.2)
Đun nóng lần II
Tản hơi

Lắng
Mật
chè
(t=100- 102
0
C)
(pH = 9-9.5)
SO
2
Trộn bã
Nước bùn
Nước lọc trong Bùn
Vụn bã
mía
Lọc chân không
Gạt bọt
Nước lắng trong
Bốc hơi nhiều nồi
Thông SO
2
lần II

(pH=6.2-6.4)
SO
2
**ĐIỀU KIỆN CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG PHÁP SUNFIT HÓA
***LƯNG VÔI:
Cho vôi sơ bộ :Nước mía hỗn hợp thường được cho vôi sơ bộ đến pH = 6.4-6.6.
Trước hết vôi có tác dụng trung hòa nước mía & ngưng tụ keo trước khi đun nóng.
Trong nước mía có nhiều loại keo với những pH đẳng điện khác nha, cần xác đònh trò

số pH thích hợp để ngưng tụ được nhiều loại keo , đồng thời không ảnh hưởng đến sự
chuyển hóa & phân hủy đường. Sau đ, do tác dụng của ion Ca
2+
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 đònh bởi tính acid của nước mía và
nồng độ SO
2
trong nước mía. Mặt khác khi cho vôi vào nước mía cần phải đảm bảo
chất lượng cảu vôi, giảm phầm tạp chất trong vôi, vôi hòa tan đều trong nước, …
Lượng vôi dùng khỏang 0.2-0.3% so với trọng lượng mía ép
Thứ tự cho vôi vào nước mía đóng vai trò quan trọng. Cho vôi trước hoặc SO
2
trước là một vấn đề đang được nghiên cứu. Theo Honig, nếu hàm lượng P
2
O
5
trong
nước mía nhỏ hơn 150 mg/l, lượng chất như F
3+
, Al
3+
, nhỏ hơn 120mg/l, SiO
2
nhỏ hơn
800mg/l thì tốt nhất là thông SO
2
trước vôi sau. Trong các nhà máy đường hiện đại như
Sông Lam và Việt Trì đều thông SO
2

trước cho vôi sau.
Thứ tự cho vôi và thông SO
2
có thể tiền hành theo 3 bước như sau:
• Cho vôi trước thông SO
2
sau
• Thông SO
2
trước cho vôi sau
• Thông SO
2
và cho vôi đồng thời
Cho vôi trước thông SO
2
sau
Ưu điểm:
• Sau khi đun nóng lần thứ nhất, cho vôi đến pH= 0 tạo điểm ngưng tu ïcủa keo
vàcó thể khống chế nhiều điểm ngưng tụ của keo
Khuyết điểm
• Nước mía có tính kiềm làm đường khử phân hủy tạo muối canxi hòa tan, tăng
hàm lượng muối canxiảtong nước mía
• Trong môi trường kiềm, sự kết tủa của CaSO
3
có tính xốp dễ bò thủy phân, có
dung tích lớn, lắng chậm, lọc khó và cần nhiều diện tích lọc
• Khi cho vôi vào một lượng nhất đònh, không thể nâng cao cường độ SO2 và SO
2
quá nhiều sẽ tạo thành Ca(HSO
3

)
2
hòa tan
Thông SO
2
trước cho vôi sau
Ưu điểm
• Trong môi trường acid, sự kết tủa CaSO
3
rắn chắc , lắng tốt, lọc dễ dàng
• Nếu cho vôi ở nhiệt độ cao, hiện tượng phân hủy đường khử không nhiều, mầu
sắc nước mía tương đối tốt
• Trò số pH của nước mía tương đối thấp, có thể loại phần lớn chất không đường
hữu cơ, sau đó cho vôi vào đến pH gần trung tính, một phần chất koe có thể
ngưng tụ’
Khuyết điểm
• Thông SO
2
trước, nước mía có tính acid mạnh , một phần sacaroza bò chuyển
hóa
Cho vôi và thông SO
2
đồng thời
Ưu điểm
• Nuế khống chế tốt có thể tránh được hiện tượng chuyển hóa và phân hủy đường
Khuyết điểm
• Khó khống chế trò số pH của nước mía, dễ sinh hiện tượng quá kiềm hoặc quá
acid
• Tác dụng ngưng tụ của keo không tốt bằng hai phương pháp trên
Trò số pH trung hòa

Trong phương pháp SO
2
trung hòa, việc khống chế trò số pH trung hòa là một vấn
đề quan trọng. Nó ảnh hưởng lớn tới hiệu quả làm sạch và thu hồi đường.
Để tạo kết tủa CaSO
3
hoàn toàn, cần tránh hiện tượng quá acid vì sẽ tạo
Ca(HSO
3
)
2
hòa tan và sau đó nuế ở nhiệt độ cao Ca(HSO
3
)
2
sẽ phân ly tạo chất kết
tủa đóng cặn ở các thiết bò truyền nhiệt và bốc hơi.
Nếu nước mía có tính kiềm đường khử sẽ bò phân hủy, tăng chất màu và acid hữu
cơ, tăng lượng muối hữu cơ trong nước mía. Mặt khác, trong môi trường kiềm, do tính
chất thủy phân kết tủa CaSO
3
nên tạo dung tích lớn, tăng lượng bùn lọc và do đó tăng
diện tích ép lọc.
Đẻ tránh các hiện tượng trên, cần khống chế pH lắng trong khoảng 7,0. Do tính chất
và thành phần nước mía luôn thay đổi cần thí nghiệm tìm trò số pH thích hợp. Nếu có
được trò số pH thích hợp thì hiệu quả làm sạch tốt, CaO trong nước mía ít, màu sắc
nhạt,….
Muốn xác đònh trò số pH thích hợp, cần tiến hành thí nghiệm như sau: cho nước
mía đã thông SO
2

vào ống nghiệm sau đó cho vôi vào đến các trò số pH : 6,6 ; 6.8 ;
7,0 ;7.2; 7,4 ; 7,6;…. Sau đó đun nóng lần thứ hai, và phân tích nước mía đó. Qua phân
tích nếu thấy đường khử ít bò phân hủy, hàm lượng CaO ở trong nước mía ít, màu sắc
nhạt, lượng bùn ít và rắn … tức là ống nghiệm đó có trò số pH thích hợp. Trường hợp
pH cao, màu sắc nước mía sẫm, nhưng đường khử không bò phân hủy thì màu săc đó
do bản thân mía gay nên, đến khi thông SO
2
lần thứ hai có thể tẩy màu được.
Muốn khống chế pH lắng ở 7,0 thì pH trung hòa phải lớn hơn 7,0 (7,2) vì từ giai
đoạn đến lắng thường trò số pH giảm từ 0,2-0,3
Nhiệt độ
Nhiệt độ đun nóng lần thứ nhất 55 – 75
0
, tác dụng của nó như sau :
• Làm mất nước của chất keo ưa nước, tăng nhanh quá trình ngưng tụ keo;
• Tăng nhanh tốc độ phản ứng hóa học. Tôe Honig thì hiệu suất hấp thụ SO
2
vào
nước mía tốt nhất ở nhiệt độ 75
0
C;
• nhiệt độ càng cao, sự hòa tan của các muối CaSO
3
,CaSO
4
giảm , kết tủa
càng hoàn toàn, khi thông SO
2,
ít tạo hiện tượng quá bão hòa, giảm độ cặn ở
thiết bò bốc hơi và truyền nhiệt.

Nhiệt độ đun nóng lần thứ hai từ 100-105
0
C. Nếu nhiệt độ quá cao nước mía sôi
,lắng sẽ không tốt.Tác dụng của đun nóng lần II là giảm độ nhớt & tăng nhanh tốc độ
lắng.
***THÔNG SO
2
Trong phương pháp sunfit hóa, việc thông SO
2
chia làm 2 lần, lần thứ nhất trước
khi cho vôi của phương pháp sunfit hóa acid & lần II thông SO
2
mật chè sau khi bốc
hơi.
Thông SO
2
lần nhất là tạo chất kết tủa có tính hấp phụ các chất không đường,
chất màu, kết tủa…SO
2
có thể dùng ở dạng lỏng hau dạng khí.
****XỬ LÝ NƯỚC MÍA KHÓ LÀM SẠCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP SUNFIT
HÓA:
Trong quá trình trồng trọt,do điều kiện đất đai,phân bón, khí hậu,làm thành
phần cây mía chứa nhiều chất không đường. Những thành phần đó tồn tại trong nước
mía,dẫn đến việc làm sạch nước mía rất khó khăn.Để xử lý loại nước mía đó ta dùng
các biện pháp sau:
_Cho vôi sơ bộ. Thường nước mía khó làm sạch có pH thấp (pH = 4-4.5), cần
cho vôi vào nước mía đến pH gần trung tính (pH = 6.6-6.8) để ngưng tụ keo & tránh
hiện tượng chuyển hóa đường.
_Nâng cao nhiệt độ nước mía, có tác dụng ngưng tụ keo & giảm độ nhớt nước

mía.
_Cho Na
2
CO
3
vào nước mía để trung hòa acid, chủ yếu là CH
3
COOH. Nếu cho
Ca(OH)
2
vào nước mía tạo muối hòa tan làm tăng độ nhớt của mật chè.
_Nâng cao cường độ lưu huỳnh hoặc thêm P
2
O
5
để tăng lượng kết tủa Ca
3
(PO
4
)
2
_Đem lọc toàn bộ nước mía để trung hòa(không dùng thiết bò lắng) để rút ngắn
QTCN, không để nước mía lưu lại trong thiết bò lắng, tiếp xúc với bùn.
Đồng thời dùng chất trợ lọc (diatomit) để tăng nhanh tốc độ lọc. Muốn xử lý
nưo mía khó làm sạch, cần tìm nguyên nhân để có biện pháp xử lý phù hợp, tăng hiệu
quả làm sạch.
???*PHƯƠNG PHÁP CACBONAT HÓA:
Phương pháp CO
2
(còn gọi là phương pháp cacbonat hóa) là phương pháp có

nhiều ưu điểm. Phân loại phương pháp này như sau:
_Phương pháp thông CO
2
một lần
_Phương pháp thông CO
2
“chè trung gian”
_Phương pháp CO
2
thông thường (thông CO
2
hai lần, thông SO
2
hai lần)
*SƠ ĐỒ CN CỦA PHƯƠNG PHÁP CACBONAT HÓA:
**QTCN CỦA PHƯƠNG PHÁP THÔNG CO
2
MỘT LẦN:
*** QTCN CỦA PHƯƠNG PHÁP THÔNG CO
2
MỘT LẦN:
Nước mía hỗn hợp
Đun nóng lần I
Thông CO
2
Ép lọc
t=100
0
C
Thông SO

2
Mật chè
SO
2
(t=50-55
0
C)
Độ kiềm 300-
350mgCaO/l
(pH = 7.0)
Đun nóng lần II
Bốc hơi
Đặc điểm của phương pháp thông CO
2
một lần là cho tòan bộ sữa vôi vào nước mía
một lần & thông CO
2
một lần đến độ kiềm thích hợp.Nhược điểm chủ yếu của phương
phap1 này là nước mía chỉ đi qua một điểm đẳng điện, loại chất không đường. Ngoài
ra vì thông CO
2
sau khi cho vôi nên tạo phức “đường vôi” ảnh hưởng đến hiệu suất
hấp thụ CO
2
và tạo nhiều bọt.
*** QTCN CỦA PHƯƠNG PHÁP CO
2
“CHÈ TRUNG GIAN”
Nước mía hỗn hợp
Đun nóng

Cho vôi
Bốc hơi
pH =10.5-11.0
Chè trung gian
Mật chè
CO
2
Ca(OH)
2
(t=103
3
±
0
C)
(pH = 7.2-7.9)
(35-45Bx)
Thông CO
2
lầnI
Lọc ép lầnI
Ca(OH)
2
CO
2
Ca(OH)
2
Thông CO
2
lầnII
pH =7.8-8.5

Đun nóng
(t=75-80
0
C)
Lọc ép lần II
SO
2
Thông SO
2
lầnI
(pH =7-7.2)
Bốc hơi
(55-60Bx)
SO
2
Thông SO
2
lầnII
(pH =6-6.6)
Lọc kiểm tra
Đặc điểm của phương pháp này là sau khi đun nóng đến nhiệt độ
100
0
C,nước mía bốc hơi đến nồng độ mật chè 35-40Bx nước mía hỗn hợp được xử lý
như phương pháp CO
2
thông thường.
Khi cô đặc nước mía đến nồng độ cao,hàm lượng chất không đường trong
nứơc mía tương đối tập trung, phản ứng tương đối hoàn toàn,tiết kiệm được hóa
chất,loại được nhiều chất không đường, trong thiết bò ít đóng cặn.Nhưng còn chưa xác

đònh được nồng độ che trung gian thích hợp & lượng đường tổn that trong bùn còn
nhiều.
***QTCN PHƯƠNG PHÁP THÔNG CO
2
THÔNG THƯỜNG:
Trong
3 phương
pháp trên
thì phương
pháp thông
CO
2
thông
thường
được dùng
phổ biến
trong sản
xuất đường.
*** QTCN CỦA PHƯƠNG PHÁP THÔNG CO
2
THÔNG
THƯỜNG:
Nước mía hỗn hợp
Cho vôi sơ bộ
Đun nóng lần I
Thông CO
2
lần I
Mật chè
trong

(pH = 6.2-6.6)
(t=50-55
0
C)
Lọc ép lần I
Thông CO
2
lầnII
Đun nóng lần II
(t=75-80
0
C)
Ép lọc lần II
(pH =6.8-7.2)
Thông SO
2
lần I
SO
2
Đun nóng lần III
(t=100-115
0
C)
Bốc hơi
SO
2
Thông SO
2
lầnII
(pH =6.2-6.6)

Lọc kiểm tra
Ca(OH)
2
(pH =10.511.3;độ kiềm
0.04-0.025CaO)
CO
2
Ca(OH)
2
(pH =7.8-8.2;độ kiềm
0.025CaO)
CO
2
Ca(OH)
2
**ĐIỀU KIỆN CÔNG NGHỆ CỦA PHƯƠNG PHÁP CO
2
THÔNG THƯỜNG:
*CHO VÔI SƠ BỘ:
Lượng vôi phụ thuộc vào thành phần và pH của nước mía hỗn hợp, thường dùng
0,2% so với trọng lượng nước mía hỗn hợp. Tác dụng của vôi lảtung hòa nước mí, làm
đông tụ và kết tụ acid hữu cơ và keo, lọc ép lần một dễ dàng, giảm màu sắc. nhà
máy đường củ cải thường cho chảy về một lượng nước đường nhất đònh đã thông CO
2
lần một để tạo nhân kết tủa khi cho vôi sơ bộ. Nhưng nước mía chứa nhiều đường khử
mà nước mía thông CO
2
lần một có đọ kiềm cao có thể làm đường thủy phân nhiều
nên ít dùng.
THÔNG CO

2
LẦN THỨ NHẤT
Sau khi cho vôi vào nước mía, tiến hành thông CO
2
lần một bằng khí CO
2
từ lò
vôi. Mục đích cảu sự thông CO
2
lần một là tạo chất kết tủa CaCO
3
. tinh thể CaCO
3
có
tác dụng làm tăng tốc độ lọc nước mía, tuy nhiên đó không phải là mục đích chủ yếu
thông CO
2
lần một, vì đẻ có tác dụng lọc tốt chỉ cần thêm chất trợ lọc như diatomit,
separan AP 30 …. Nhiệm vụ chủ yếu thông CO
2
lần một là tạo chất kết tủa CaCO
3
mang điện dương, và trên bề mặt kết tủa CaCO
3
hấp thụ những chất màu , sản phẩm
của sự phân hủy, những chất hoạt động bề mặt mang điện âm.
Quá trình hóa học của thông CO
2
lần thứ nhất. Trước hết CO
2

hòa tan trong
dung dòch tạo thành acid cacbonic. Sau đó H
2
CO
3
phản ứng với vôitạo ra nước và
canxi:
Ca
2+
(OH)
-
2
+ H
2
+
CO
giai đoạn đầu của thông CO
2
lần thứ nhất, khi dung dòch có đọ kiềm cao, thì có
nhiều bọt và kết tủa CaCO
3
có đặc tính keo, lọc khó khăn, chất kết tủa chứa CaO và
sacaroza.
Dần dần quá trình thông CO
2
độ kiềm giảm, sự tạo bọt giảm, chất kết tủa
CaCO
3
từ dạng keo chuyển sang dạng tinh thể CaCO
3

lọc dễ dàng.
Qua nghiên cứu, người ta thấy sự tương tác của nước và CO
2
tiến hành rất chậm. Tốc
đọ tương tác phụ thuộc vào nồng độ đường trong dung dòch. Khi nồng độ đường tăng,
tốc độ tương tác giảm. 20
0
C nồng độ đường trong dung dòch 15% tốc đọ tương tác
chậm nhất.
Hình _ biểu diễn sự thây đổi kiềm ở giai đoạn thông CO
2
lần thứ nhất dạng đơn giản
tiến hành theo đường thẳng AB.
CaO trong dung dòch,%
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.2
0.4
0.6 0.8
1.0
1.2
CO
2
Hình _ Sự bão hòa dung
Quá trính thông CO
2
lần thứ nhất có thể chia làm ba giai đoạn sau:

Trong giai đoạn thứ nhất, tất cả các chất trong dung dòch đều tham gia phản ứng.
Trong dung dòch kiềm mạnh tạo phức CaCO
3
. CaO và sacaroza như chất kết tủa dạng
keo. Theo Loiseau, phức cacbonat đường vôi vó dạng
(C
12
H
22
O
11
)
x
.( CaCO
3
)
y
.(CaO)
z
X,y giảm dần trong quá trình thông CO
2
cùng với độ kiềm giảm.
Theo nghiên cứu của Dubuorg thì phức đó là thành phần của canxi sacarat và
CO
3
2-
, được biểu diễn như sau:
CO
3
Ca

o
Ca
o
sac
o
Ca
CO
3
o
sac
o
Ca
CO
3
Ca
o
sacHO
Sau khi cho một lượng CO
2
cần thiết đẻ trung hòa CaO, giai đoạn thứ hai bắt
đầu. giai đoạn này, lúc đầu tạo thành những kết tủa lớn làm tăng độ nhớt của dung
dòch. Sau đó, độ kiềm giảm nhanh hơn, so với lượng CO
2
cho vào ( h. III-13, đường
cong BC ). Đồng thời độ phân cực của dung dich giảm, chứng tỏ một phần sacaroza
liên kết ở dạng rắn.
Giai đoạn thứ ba là giai đoạn kết tủa. Kết tủa càng nhanh khi thông CO
2
càng nhanh
và độ kiềm của dung dòchlọc càng lớn , đòng thời tính chất lọc của chất kết tủa cũng

thay đổi.
Khi cho vào tất cả lượng Ca(OH)
2
trong dung dòch biến thành CaCO
3
, tức đã
đến giai đoạn cuối thông CO
2
, độ kiềm của dung dòch giảm nhanh và kết tủa CaCO
3
chuyển thành dạng tinh thể.
0.08
0.06
0.02
0.04
5
4
3
2
1
0.0.1
Sự dư muối vôi trong
dung dòch,%
6
Hình _ Ảnh hưởng của lượng vôi cho
vào ở gian đoạn thông CO
2
lần I đến khả
năng hấp phụ của CaCO
3

%Ca
Tốc độ thông CO
2
. Sự tạo chất kết tủa và đặc tính của nó ảnh hưởng tới hiệu
suất làm sạch. Để tăng hiệu suấùt làm sạch, cần có hấp phu lớn và tốc độ lắng lọc tốt.
Khi thông CO
2
nhanh, kết tủa CaCO
3
có độ phân tán cao, tăng khả năng hấp
thụ. Thực tế cho thấy khi thêm CO
2
nhanh dung dònh có màu sáng hơn.Có ý kiến cho
rằng kích thước chất kết tủa nhỏ, diện tích hấp phụ lớn, hiệu suất làm sạch tốt nhưng
lọc khó khăn. Nhưng tinh thể CaCO
3
nhỏ lọc cũng tốt như tinh thể CaCO
3
lớn, vì tính
chất lọc keo làm cho việc lọc khó khăn. Nuế như kích thước phan tử CaCO
3
quá lớn,
tổng diện tích bề mặt chất kết tủa bé, không thể hấp thụ hết các phân tử koe vàdo đó
làm tắt ống mao quản giữa các chất kết tủa và vải lọc, lọc khó khăn. Ngòai ra, tinh
thể CaCO
3
không đồng đều cũng dẫn tới lọc khó khăn.
Hình dạng cảu chất kết tủa phụ thuộc trước hết vào độ kiềm ban đầu trước khi thông
CO
2

Điều quan trọng của thông CO
2
lần thứ nhất là đọ kiềm cuối cùng. Dung dòch
thông CO
2
lần thứ nhất cần duy trì độ kiềm nhất đònh để kết tủa không bò hòa tan lại.
Lượng CaO tự do chứa trong bùn đóng vai trò quan trọng khi làm sạch nước mía và bất
kì một loại phương pháp cacbonat hóa nào dẫn đến “ trung hòa” bùn lọc, giảm lượng
CaO sẽ dẫn đến giảm hiệu suất làm sạch.
Nhiệt độ có ảnh hưởng đến độ phân tán của chất kết tủa CaO. Khi nhiệt độ
thấp luôn tạo thành một lượng tinh thể nhỏ. nhiệt độ thấp màu sắc nước mía tốt hơn,
lượng canxi trong nước mía giảm nhưng nước mía có nhiều bọc lọc kóh khăn. nhiệt
độ cao, độ nhớt dung dòch giảm tốc độ lọc tốt hơn nhưng ở nhiệt độ cao nước mía tiếp
xúc với chất kết tủa lâu dẫn đến những phản ứng phân hủy, tăng lượng muối canxi và
màu sắc dung dòch. Do đó, quá trình thông CO
2
lần thứ nhất được tiến hành ở nhiệt độ
thấp và nhanh. Người ta thấy rằng quá trình thông CO
2
nhanh là chìa khóa của sự
thành công. Nhiệt độ của giai đoạn thông CO
2
lần thứ nhất là 50- 55
0
C. Thời gian lưu
lại của nước mía trong thiết bò thường 5-10 ph
Độ kiềm. Độ kiềm của nước mía thông CO
2
lần thứ nhất có ý nghóa quan trọng.
Khi nước mía có độ kiềm cao, nước mía chứa nhiều phức đường vôi dạng keo lọc khó

khăn. Khi độ kiềm thấp nước mía qua bão hòa, có màu đậm do do tạo kết tỉa CaA
2
tuy
nhiên lọc sẽ tốt hơn.
Để gảim lượng anion ( A
-
) trong dung dòch và đạt kết tủa hòan tòan, cần tăng
nồng độ Ca
2+
. Thực tế có nghóa là cần một lượng vôi dư nhất đònh sau thông CO
2
lần
thứ nhất.
Nếu cho vào nước mía một lượng dư lớn Ca
2+

dạng CaCl
2
thì kết tủa phần không
đường sẽ không hòan tòan. Qua đó, thấy rằng không chỉ nói đến đại lượng dư ion Ca
2+
mà cả lượng dư OH
-
. Độ kiềm tốt nhất duy trì trong quá trính thông CO
2
lần thứ nhất là
ở pH=10,5-11,3 ; tương ứng với độ kiềm0,08-0,12 CaO; ở độ kiềm đó sẽ làm giảm
đóng cặn ở tiết bò bốc hơi. Trong thực tế, người công nhân lo ngại không đạt bão hòa
và muốn dung dòch quá bão hòa đến độ kiềm thấp hơn( ví dụ :0,03%) như vậy trong
dung dòch có nhiều muối hòa tan và nguyên nhân đóng cặn ở thiết bò bốc hơi.

Khi đá vôi hàm lượng MgCO
3
cao (3%) thiết bò bốc hơi sẽ nhiều cặn chứa
Mg(OH)
2
.Để kết tủa hoàn toàn Mg
2+
cần tăng OH
-
, tức là tăng lượng kiềm để ngăn
ngừa sự đóng cặn bốc hơi.
**THÔNG CO
2
LẦN II:
Mục đích:
• Giảm tối đa hàm lượng vôi & mưối Ca t6rong nước mía