Làm sạch nước mía bằng phương pháp Cacbonat

Chào m ng th y và các ừ ầ
b n đ n v i bài thuy t ạ ế ớ ế
trình
Nhóm 2
Môn đ ng míaườ
Ch đ 6: là m s ch n c ủ ề ạ ướ
mía b ng ph ng pháp ằ ươ
cacbonat hóa
Các thành viên trong nhóm:
1. Ph m th útạ ị
2. nguy n th ng cế ị ọ
3. nguy n th th oễ ị ả
4. hà th th yị ủ
5. lê th kim hoaị
6. nguy n hoài bãoễ
7. vũ th hi nị ề
8. phan th duyênị
9. hu nh b o qu cỳ ả ố
10. ngô th h ng đi mị ồ ể
11. d ng qu c sinhươ ố
12. nghuy n nh t anh sanễ ậ
13.tr n th ph ng ầ ị ượ
I.M c đích c a công đo n làm s ch n c mía:ụ ủ ạ ạ ướ
1. Thành ph n h n h p ầ ỗ ợ
sau khi ép:
H n h p n c mía sau ỗ ợ ướ
khi ép có thành ph n ầ
t ng đ i ph c t p, các ươ ố ứ ạ
thành ph n hóa h c này ầ ọ
thay đ i tùy theo gi ng ổ ố
mía, đi u ki n canh tác, ề ệ

đ t đai, đi u ki n khí ấ ề ệ
h u, ph ng pháp và ậ ươ
đi u ki n l y n c mía ề ệ ấ ướ
c a nhà máy… ủ
2. M c đích c a công đo n làm s ch n c míaụ ủ ạ ạ ướ :
Lo i t i đa ch t không đ ng ra kh i h n h p, ạ ố ấ ườ ỏ ỗ ợ
đ c bi t là ch t có ho t tính b m t và các ch t ặ ệ ấ ạ ề ặ ấ
keo.
Trung hòa n c mía h n h p, ngăn ng a ướ ỗ ợ ừ
chuy n hòa đ ng cacaroza.ể ườ
Lo i nh ng ch t r n l l ng trong n c mía.ạ ữ ấ ắ ơ ử ướ
II .Làm s ch n c mía b ng ph ng pháp cacbonat hóa:ạ ướ ằ ươ
Động lực của các phương pháp là kết tủa
các chất không đường ở dạng ion lơ lửng
trong dung dịch tạo ra các muối kết tủa
CaCO3,Ca3(PO4)2, CaSO3, đồng thời hấp
thụ các chất không đường, chất keo, chất
màu.
Các ph ng pháp cacbonat hóaươ
Ph ngươ

Trong ba ph ng pháp thông CO2, ph ng ươ ươ
pháp xông CO2 thông th ng đ c s d ng ph ườ ượ ử ụ ổ
bi n trong s n xu t đ ng.ế ả ấ ườ

Ph ng pháp thông CO2 thông th ng:ươ ườ
K t h p bi n pháp gia vôi, thông CO2, SO2 ế ợ ệ
nh m nâng cao hi u qu làm s ch, tách lo i t p ằ ệ ả ạ ạ ạ
ch t không đ ng và làm gi m màu s c c a n c ấ ườ ả ắ ủ ướ

mía. S đ công ngh nh sau:ơ ồ ệ ư
 u đi m:Ư ể
+ Hi u su t thu h i cao.ệ ấ ồ
+ S n xu t ra đ ng kính tr ng ch t l ng cao, b o ả ấ ườ ắ ấ ượ ả
qu n lâu.ả
+ Hi u qu làm s ch t t, chênh l ch đ tinh khi t ệ ả ạ ố ệ ộ ế
c a n c mía trong và n c mía h n h p t 4-5. ủ ướ ướ ỗ ợ ừ
+ Lo i đ c nhi u ch t keo, ch t màu và ch t vô c ạ ượ ề ấ ấ ấ ơ
(Al2O3, Fe2O3, P2O5, SiO2. MgO). Hàm l ng mu i ượ ố
canxi trong n c mía trong ít. Đóng c n thi t b ít, ướ ặ ở ế ị
gi m l ng tiêu hao hóa ch t thông r a thi t b . ả ượ ấ ử ế ị
Nh c đi m:ượ ể
+ Quy trình công ngh ph c t p.ệ ứ ạ
+ Đi u hành, qu n lí khó. ề ả
+ Dùng nhi u khí CO2. ề
+ Kĩ thu t thao tác yêu c u cao, n u kh ng ch ậ ầ ế ố ế
không t t d sinh hi n t ng đ ng kh phân ố ễ ệ ượ ườ ử
h y.ủ
III.1.Thuyết minh qui trình công nghệ của
phương pháp thông CO2 thông thường
1.Lọc sàng:

Mục đích: lọc tách bã nhuyễn lẫn trong nước mía
2. Cho vôi sơ bộ

Lượng vôi cho vào phụ thuộc vào thành phần và pH của nước mía hỗn
hợp, và thường dùng 0,2 % so với nước mía hỗn hợp

Mục đích:


Trung hòa nước mía, đưa về pH= 6,2 – 6,6 ,tránh hiện tượng chuyển hóa
đường sacaroza và để ngưng tụ keo.

Tạo kết tủa Ca3(PO4)2

Sát trùng nước mía : ức chế sự phát triển của vi sinh vật

Kết tụ và đông những chất không đường đặc biệt là protein, chất màu,
pectin
3.Đun nóng lần một

Nhiệt độ : 50 đến 550C

Sau khi cho vôi sơ bộ pH tăng nhưng pH < 7 nếu gia nhiệt ở nhiệt độ cao sẽ chuyển hóa
đường saccarose làm tăng lượng đường khử, giảm khả năng kết tinh đường, tăng lượng
đường trong mật cuối và làm tổn thất đường ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm.

Sau khi gia nhiệt có quá trình thông CO2 với lượng kiềm dư, pH cao, nếu nhiệt độ hỗn
hợp nước mía cao thì sẽ phân hủy đường khử thành các chất không đường, chất màu.
Do đó đun nóng ở nhiệt độ 50 đến 550C

3.Đun nóng lần một

Mục đích:

Giảm độ nhớt của dung dịch nước mía, tạo thuận lợi cho
công đoạn tiếp theo

Tiêu diệt vi sinh vật


Để hâm nóng nước mía, tạo nhân kết tủa, hạt bé chưa đủ
để kết vón.
4. Thông C02 lần một

pH = 10,5 – 11,3, độ kiềm 0,04 – 0,06 % CaO
tạo thành kết tủa Ca3(PO4)2 và CaCO3( với lượng ít)

Mục đích :

Tạo ra điểm ngưng kết của protein, từ đó protein tự động liên kết với các chất khác
và kết tủa.

Tạo kết tủa CaCO3 tăng tốc độ lọc nước mía

Độ kiềm giảm sự tạo bọt giảm, kết tủa CaCO3 chuyển từ dạng keo thành dạng tinh
thể CaCO3 lọc dễ dàng

Tạo kết tủa CaCO3 nó sẽ hấp thụ sản phẩm của sự phân hủy như các axit lactic,
fomic, glucsacaric

Sơ đồ phản ứng xảy ra như sau:
Ca2+2(OH)- + 2H+CO32- 2 H20 + Ca2+CO32-
Ca(OH)2 CaCO3 tinh thể
5. Lọc ép lần 1:

Để tách tạp chất và kết tủa tạo ra

Lọc ép bằng vải lọc: cho nước mía đi qua các lớp vật ngăn cản ( vải ) thì các chất
rắn không tan sẽ được giữ lại trên bề mặt, còn lại nước mía đi qua.
6. Thông C02 lần hai


pH = 7,8 – 8,2; độ kiềm 0,025% Ca0

Mục đích:

để giảm độ pH xuống gần PH trung tính nhằm giảm quá trình phân hủy tạo thành
chất màu và các sản phẩm khác của đường và đường khử khi đến giai đoạn tăng
nhiệt độ ở công đoạn sau.

Giảm tối đa hàm lượng vôi và muối canxi hòa tan trong nước mía và tiếp tục nâng
cao độ tinh khiết của nước mía

Quá trình thông CO2 lần hai phức tạp hơn lần thứ nhất và được biểu diễn như sau:

CO2 + OH- HCO3-

HCO3-CO32- + H+

CO32- + Ca2+ CaCO3
7. Đun nóng lần II

Nhiệt độ: 75 – 800C.

Mục đích:

Làm tăng nhanh các phản ứng tạo kết tủa thuận lợi cho quá
trình làm sạch

Nhiệt độ tăng làm giảm độ nhớt làm cho tốc độ lắng lọc tăng


Phân ly muối Saccarat Canxi
8. Lọc ép lần II

Mục đích:

loại hết kết tủa được tạo thành trong giai đoạn thông CO2 lần
II, thu được nước lọc trong.

Phương pháp: cho nước mía hỗn hợp đi qua lớp vật ngăn cản
9. Thông SO2 lần I.

pH= 6,8 – 7,2

Mục đích:

Đưa pH đến trung tính

Nâng cao hiệu quả làm sạch

Tách các tạp chất không đường

Tránh sự chuyển hóa đường saccarose, phân hủy đường, làm giảm màu sắc của nước
mía.

giảm độ nhớt của dung dịch

S02 có thể dùng ở dạng lỏng hoặc dạng khí
10. Đun nóng lần III
Nhiệt độ: 100 – 1150C


Mục đích: Tăng nhanh các quá trình phản ứng tạo kết tủa CaSO3, hấp thụ các chất
không đường, chất màu trong dung dịch…có tác dụng tẩy màu cho dịch đường.

Để không mất thời gian ở thiết bị cô đặc và tăng chất lượng sản phẩm.
11. Bốc hơi

Mục đích:

Bốc hơi một lượng lớn hơi nước để nồng độ chất khô đạt khoảng
65 Bx

Đảm bảo nồng độ mật chè theo quy định: thường đạt
55 – 65 Bx, nếu quá loãng thì thời gian nấu đường kéo
dài và tiêu hao nhiều năng lượng, còn nếu quá đặc thì
đường sẽ kết tinh trong đường ống gây tắc đường ống

Giảm tổn thất đường

Nâng cao hiệu suất sử dụng nhiệt năng, giảm tổn thất
nhiệt
12. Mật chè khô.

13. Thông SO2 lần II

pH=6,2 – 6,6

Mục đích:

Sau cô đặc nhiệt độ cao chất màu phát sinh nhiều do phản ứng
caramen, sục khí SO2 vào có tác dụng để tẩy màu dịch đường,

tạo thành những chất không màu hoặc nhạt hơn.

Giảm độ nhớt

Giảm lượng muối Canxi hóa tan có trong dung dịch.

Nguyên lí thông SO2 lần 2:
Dựa trên sự cộng hưởng điện tử chất màu:
Ngọn và mầm mía có chứa phenol đa nguyên, chất này tác dụng với
oxy không khí, dưới tác dụng của chất xúc tác kim loại là Fe2+,
Fe3+ tạo hợp chất có màu sẫm. nhờ SO2 khử ion kim loại thành
kim loại để Fe không còn hoạt tính xúc tác, ngăn phản ứng tạo màu.

Lưu ý: Thông càng nhanh càng tốt để tránh sự chuyển hóa đường
14. Lọc kiểm tra
Tiến hành lọc mật chè để loại các tạp chất và kiểm tra độ sạch của mật
chè, ta được mật chè trong.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất làm sạch nước
mía bằng phương pháp thông CO2 thông thường
Hiệu quả
thông CO2
lần thứ I
Hiệu quả
thông CO2
lần 2
L ng vôiượ
Tốc độ thông CO2
Nhiệt độ
Độ kiềm
Lượng CO2

Nhiệt độ thông CO2 lần 2
Độ kiềm thông CO2 lần 2
Lượng vôi
Hiệu quả thông CO2 lần thứ I

Lượng vôi

L ng vôi cho vào trong giai đo n thông l n th nh t ượ ạ ầ ứ ấ
kho ng 1.6 ÷ 1.8 % CaO so v i tr ng l ng míaả ớ ọ ượ

N u cho vào l ng vôi không d , l c s khó khăn do k t ế ượ ư ọ ẽ ế
t a CaCO3 d ng keo làm t c v i l c do đó áp l c l c tăngủ ạ ắ ả ọ ự ọ

Tăng l ng vôi, k t t a CaCO3 t d ng keo chuy n sang ượ ế ủ ừ ạ ể
d ng k t tinhạ ế

L ng vôi cho vào nhi u , hi u qu thông CO2 s t t, kh ượ ề ệ ả ẽ ố ả
năng h p th CaCO3 tăng, nh ng không kinh t nh ấ ụ ư ế ả
h ng x u t i ch t l ng s n ph m.ưở ấ ớ ấ ượ ả ẩ
Hiệu quả thông CO2 lần thứ I

Tốc độ thông CO2

S t o ch t k t t a và đ c tính c a nó có nh ự ạ ấ ế ủ ặ ủ ả
h ng l n đ n hi u su t làm s ch.Đ tăng hi u ưở ớ ế ệ ấ ạ ể ệ
su t làm s ch c n có di n tích h p ph l n và ấ ạ ầ ệ ấ ụ ớ
t c đ l ng, l c t t.ố ộ ắ ọ ố

Khi thông CO2 nhanh k t t a CaCO3 có đ phân ế ủ ộ

tán cao, tăng kh năng h p ph , dung d ch l c có ả ấ ụ ị ọ
màu sáng h n.ơ
Hiệu quả thông CO2 lần thứ I

N u kích th c CaCO3 quá l n, t ng di n tích ế ướ ớ ổ ệ
ch t k t t a bé, không th h p ph h t các phân ấ ế ủ ể ấ ụ ế
t keo và do đó làm t c ng mao qu n gi a các ử ắ ố ả ữ
ch t k t t a và v i l c, l c khó khăn. Ngoài ra, ấ ế ủ ả ọ ọ
tinh th CaCO3 không đ ng đ u cũng d n đ n ể ồ ề ẫ ế
vi c l c khó khăn.ệ ọ

Hình d ng c a ch t k t t a ph thu c tr c h t ạ ủ ấ ế ủ ụ ộ ướ ế
vào đ ki m ban đ u tr c khi thông CO2 ộ ề ầ ướ