Làm sạch nước mía bằng phương pháp Sunfit hóa

GVHD: THÁI VĂN ĐỨC
SVTH: NHÓM 5
LỚP : 52TP2
1. Nguyễn Duy Quang
2. Huỳnh Thị Ngọc Loan
3. Nguyễn Thị Lan Huy
4. Nguyễn Thị Ngọc Chẩn
5. Phan Thị Thanh Trúc
6. Đoàn Thị Lựu
7. Nguyễn Thị Minh Toán
8. Nguyễn Thị Mỹ Thái
9. Nguyễn Thị Thu Tâm
10. Nguyễn Thị Hải Nguyên
11. Đặng Ngọc Sỹ
12. Trần Châu Hưng
A. Mở đầu
B. Nội dung
I. Quát về thành phần nước mía hỗn hợp và làm sạch nước
mía bằng phương pháp sunfit hóa
1. Thành phần nước mía hỗn hợp
2. Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóa
II. Làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóa axit
1. Sơ đồ công nghệ
2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ
3. Ưu, nhược điểm của phương pháp
C. Kết luận
Tài liệu tham khảo

Đường là một thức ăn quen thuộc
trong cuộc sống, là sản phẩm dinh
dưỡng cần thiết cho cơ thể con người


Việc làm sạch nước mía sau khi ép là
công đoạn không thể thiếu trong việc
sản xuất đường, giúp cho đường được
sạch hơn và đạt chất lượng tốt hơn.

Một trong những phương pháp làm
sạch nước mía được sử dụng khá phổ
biến là làm sạch nước mía bằng
phương pháp sunfit hóa và đạt được
hiệu quả cao.
I. Khái quát về thành phần nước mía hỗn hợp và phương
pháp làm sạch nước mía bằng phương pháp sunfit hóa
1. Thành phần nước mía hỗn hợp
Thành phần Tính theo trọng lượng mía
%
Tính theo nước mía hỗn
hợp %
Đường sacaroza 11,88 12,63
Đường khử 1,35 1,44
Protein 0,42 0,48
Axit tự do 0,13 0,14
Axit kết hợp 0,14 0,15
Chất keo 0,39 0,41
Chất vô cơ (tro) 0,57 0,60
Nước 59,12 78,15
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.
Nước mía hỗn hợp (pH :5,0-5,5)
Lọc
Gia nhiệt lần I (t
o
:55 – 60
o
C)
Thông SO
2
lần I (pH : 3,4 – 3,8)
Trung hòa pH: 6,8 – 7,2
SO
2
Ca(OH)
2
Đun nóng lần II (t
o
: 102 – 105
o
C)
Thiết bị
lắng
Nước bùn

Ép
Bùn lọc
Lọc
Nước lọc
trong
Nước mía
trong
Đun nóng lần III (110 – 115
o
C)
Cô đặc
Thông SO
2
lần II (pH : 6,2 – 6,6)
SO
2
Lọc kiểm tra
Mật chè trong

Ngoài saccarose, trong thành
phần nước mía hỗn hợp còn có
các thành phần khác như chất
keo, đặc biệt là levan và
dextran gây ảnh hưởng không
tốt đối với sản xuất đường: lọc
nước mía, phân mật và kết tinh
đường khó khăn, nước mía có
nhiều bọt, giảm hiệu quả tẩy
màu, tinh chế đường thô khó
khăn…

SO
2
+ H
2
O H
2
SO
3
H
2
SO
3
H
+
+ HSO
3
-
HSO
3
-
H
+
+ SO
3
2-

Loại phần lớn chất không đường hữu cơ làm giảm độ nhớt của
nước mía hỗn hợp.

•
Ion SO
3
2-
sẽ kết hợp với ion Ca
2+
khi cho vôi vào ở công đoạn
sau tạo kết tủa CaSO
3
. Kết tủa CaSO
3
tạo ra trong môi trường
axit chắc rắn, có tính hấp phụ các chất không đường tốt, lắng
tốt, lọc dễ dàng. Khi nước mía đang có môi trường axit đến
công đoạn sau khi cho vôi vào đến pH gần trung tính một phần
chất keo sẽ ngưng tụ.
•
Ngoài ra SO
2
có tính khử mạnh, khống chế được vi sinh vật
bảo vệ nước mía khỏi bị hư hỏng.

Để việc tạo kết tủa CaSO
3
hoàn toàn, tránh hiện tượng quá axit
vì sẽ tạo Ca(HSO
3
)
2
hoà tan và sau đó nếu ở nhiệt độ cao

Ca(HSO
3
)
2
sẽ phân ly tạo chất kết tủa đóng cặn ở các thiết bị
truyền nhiệt và bốc hơi. Khi cho Ca(OH)
2
vào xảy ra phản ứng
như sau:
Ca(OH)
2
+ H
2
SO
3
 CaSO
3
 + H
2
O

Trung hoà các acid hữu cơ và vô cơ:
Sau khi thông SO
2
lần một, nước mía có pH = 3,4 - 3,8, với
pH này sẽ gây chuyển hoá đường. Vì vậy phải tiến hành trung
hoà ngay bằng sữa vôi để nâng pH nước mía lên 6,8 - 7,2.

Tác dụng trao đổi
Tạo kết tủa CaSO

3
, Ca
3
(PO
4
)
2
có khả năng hấp thụ các chất
không đường, chất màu và chất keo có trong dung dịch
cùng kết tủa.
Sau khi cho vôi vào, do ion Ca
2+
trong Ca(OH)
2
có tác
dụng trao đổi với một số chất vô cơ không đường có
trong nước mía tạo nên chất lắng muối canxi không hoà
tan. Ví dụ:
2K
3
PO
4
+ 3Ca(OH)
2
 Ca
3
(PO
4
)
2

 + 6KOH
K
2
SO
4
+ Ca(OH)
2
 CaSO
4
 + 2KOH
MgCl
2
+ Ca(OH)
2
 Mg(OH)
2
 + CaCl
2

Tác dụng chống hỏng

Phân hủy một số chất không đường, đặc biệt
đường chuyển hóa, amit.

Tạo các điểm đẳng điện để ngưng kết các chất
keo.

Giảm độ nhớt thuận lợi cho quá
trình lắng trong


Tiếp tục hoàn thiện các pư hóa
học đặc biệt là các phản ứng tạo
kết tủa CaSO
3
, Ca
3
(PO4)
2
.

Làm cho một số keo bị mất
nước ngưng kết

Làm kết tủa rắn chắc đặc biệt là
CaSO
3

Nguyên tắc lắng của chất kết tủa: chất kết tủa chịu
tác dụng của 2 loại lực là trọng lực đẩy kết tủa đi
xuống và lực đẩy Archimet đẩy kết tủa đi lên, nếu
trọng lực lớn hơn lực đẩy thì chất kết tủa sẽ lắng
xuống.

Nguyên lý lọc: dùng vật liệu nhiều lỗ như vải lọc, lưới
kim loại, cát, than hoạt tính làm lớp lọc; nước bùn đi
qua lớp lọc sẽ xảy ra quá trình phân ly rắn lỏng, nước
bùn đi qua sẽ cho nước lọc trong và chất kết tủa lưu lại
gọi là bùn lọc.
Tác dụng: tăng khả năng truyền nhiệt trước khi vào
thiết bị cô đặc, để không mất thời gian đun sôi ở thiết

bị cô đặc, tăng nhanh quá trình cô đặc.
Mục đích: bốc hơi nước mía có nồng độ ban đầu ( khoảng 13-
15
o
Bx) đến nồng độ mật chè. Tuy nhiên nếu cô đặc tới nồng
độ quá cao (>70
o
BX) sẽ xuất hiện các tinh thể đọng lại, tăng
độ nhớt gây khó khăn cho quá trình lọc.
Tác dụng:

Trung hòa lượng vôi dư trong nước mía:
SO
2
+ H
2
O H
2
SO
3
H
2
SO
3
H
+
+ HSO
HSO
3
-

H
+
+ SO
3
2-

Khi cho SO
2
vào nước có Ca(OH)
2
mía xảy ra phản ứng:
Ca(OH)
2
+ H
2
SO
3
CaSO
3
+ H
2
O

Tẩy màu dung dịch đường
SO
2
+ H
2
O H
+

+ HSO
3

CaSO
3
là chất kết tủa có khả năng hấp thụ các chất
không đường, chất màu và chất keo có trong dung
dịch.



Làm giảm độ nhớt của mật chè có lợi cho khâu nấu
đường, kết tinh và phân ly. Khi cho SO
2
vào làm thay
đổi pH nên ngưng kết được số keo và giảm độ nhớt.

Biến muối cacbonat thành muối sunphit, muối sunphit
làm giảm độ kiềm, độ nhớt của mật chè có lợi cho việc
nấu đường, kết tinh.
K
2
CO
3
+ H
2
SO
3
K
2

SO
3
+ H
2
O + CO
2
CaCO
3
+ H
2
SO
3
CaSO
3
+ H
2
O + CO
2
Ngoài ra, còn có tác dụng sát trùng vì SO
2
có tính khử
mạnh, khống chế được vi sinh vật bảo vệ nước mía
khỏi bị hư hỏng.

Bên cạnh đó thì SO
2
có tác dụng xấu là hòa tan muối
canxi sunphit kết tủa:
CaSO
3

không tan trong nước nhưng tan trong H
2
SO
3
. Do
đó khi thong SO
2
quá lượng có thể làm CaSO
3
kết tủa
biến thành Ca(HSO
3
)
2
hòa tan.

CaSO
3
+ SO
2
+ H
2
O Ca(HSO
3
)

Trong quá trình lắng còn một số chất lơ lửng
hoặc một số chất kết tủa tạo ra khi sunfit lần II
cho nên cần phải lọc để loại bỏ các thành phần
này.


Mục đích: Làm tăng độ tinh khiết của mật chè,
tạo điều kiện tốt cho công đoạn sau (nấu, kết
tinh, ly tâm).

Ưu điểm:

Công nghệ tương đối ngắn,không đòi hỏi kỹ thuật cao

Dễ dàng khống chế, thiết bị tương đối tốt

Tiêu hao hóa chất ít, vốn đầu tư ít

Nhược điểm:

Đường trắng không ổn định, chất màu và chất hữu cơ còn nhiều.

Lúc bảo quản sinh màu và hút ẩm, hàm lượng SO
2
trong đường trắng
còn cao.

Nước mía trong còn lượng muối caxi và các chất vô cơ khác là
nguyên nhân của sự đóng cặn trong thiết bị bốc hơi và gia nhiệt.

Hiệu quả làm sạch chưa thật tốt

Tính thích ứng với các loại mía “khó xử lý” tương đối kém.