Tìm hiểu công đoạn làm sạch và nấu đường trong quy trình sản xuất đường của Công ty cổ phần mía đường Sông Lam – Nghệ An

Lời cảm ơn
Được sự đồng ý của khoa Cơ Khí Công Nghệ - Trường Đại Học Nông
Lâm Huế, của giáo viên hướng dẫn và cơ sở thực tập, tôi đã về thực hiện đợt
thực tập cuối khoá tại Công ty cổ phần mía đường Sông Lam với đề tài: “ Tìm
hiểu công đoạn làm sạch và nấu đường trong quy trình sản xuất đường của
Công ty cổ phần mía đường Sông Lam – Nghệ An”
Để hoàn thành bài báo cáo này ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi còn
nhận được sự giúp đỡ của thầy cô, tập thể cán bộ công nhân viên trong toàn
công ty và bạn bè.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Đoàn Thị Thanh Thảo đã
hướng dẫn, chỉ bảo tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Tiếp đến tôi xin chân thành cảm ơn đến ban lãnh đạo cùng toàn thể cán
bộ công nhân viên của công ty đã tận tình chỉ dạy cho tôi những kiến thức
trên thực tế.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu; Phòng đào tạo;
Thầy cô giáo trong khoa Cơ Khí - Công Nghệ đã trang bị hành trang cho tôi
trong suốt 4 năm học vừa qua.

Huế, ngày 07 tháng 05 năm 2011
Sinh viên thực tập
Trần Thị Phấn

1


ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, dưới sự lãnh đạo của Đảng và Nhà nước, nền
kinh tế Việt Nam đã không ngừng phát triển, đời sống của nhân dân ta đang
từng ngày được nâng cao, nhu cầu tiêu thụ các sản phẩm thực phẩm ngày
càng nhiều. Ngành công nghiệp thực phẩm được con người rất quan tâm,
trong đó có ngành mía đường. Đường có ý nghĩa rất quan trọng đối với dinh

dưỡng cơ thể con người. Ngoài ra, phế phụ phẩm của ngành mía đường (mật
rỉ) còn là nguyên liệu cho các ngành công nghiệp khác như: Sản xuất cồnrượu; Sản xuất nha; Sản xuất mì chính…
Chính vì vậy, ngành công nghiệp đường trên thế giới và nước ta không
ngừng phát triển.
Việt Nam thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa nên thích nghi cho việc
trồng và phát triển cây mía.
Tại Việt Nam, có khá nhiều nhà máy sản xuất đường, trang thiết bị của
nhà máy đang được cải tiến, nâng cấp để ngày càng hiện đại hơn, sản xuất ra
đường thành phẩm có chất lượng tốt hơn; giảm thiểu các quá trình thủ công…
Trong số đó có công ty cổ phần mía đường Sông Lam-Nghệ An.
Và vấn đề đặt ra cho các sinh viên ngành Bảo quản chế biến là làm sao
hiểu được rõ quá trình sản xuất, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết
bị trong nhà máy và đưa ra được những phát kiến của mình nhằm cải tiến các
thiết bị, nâng cao hiệu quả sản xuất.
Xuất phát từ thực tiễn trên, là một sinh viên ngành Bảo quản chế biến
được sự đồng ý của bộ môn và trường đại học Nông Lâm Huế để hiểu thêm
một số công đoạn trong quy trình sản xuất tại nhà máy và điều kiện công nghệ
cũng như hoàn thành tốt đợt thực tập cuối khóa tôi thực hiện đề tài: “ Tìm
hiểu công đoạn làm sạch và nấu đường trong quy trình sản xuất đường
của Công ty cổ phần mía đường Sông Lam – Nghệ An”

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY
2


1.1. Quá trình hình thành và phát triển của nhà máy
Nhà máy đường Sông Lam là doanh nghiệp nhà nước là tiền thân của
Công Ty Cổ Phần Mía Đường Sông Lam hiện nay. Công suất thiết kế 350 tấn
mía/ ngày do Trung Quốc viện trợ xây dựng từ tháng 8 năm 1958 và chính
thức hoạt động sản xuất kinh doanh thánh 10 năm 1960.

Trải qua những năm giặc mỹ đưa máy bay ném bom bắn phá miền Bắc
(1964 - 1972) nhiều lần Mỹ ném bom xuống khu vực nhà máy làm chết nhiều
người và hư hỏng một số nhà xưởng và máy móc thiết bị. Được khôi phục lại
bằng sự giúp đỡ của Trung Quốc năm 1973 theo hướng mở rộng công suất
500 tấn mía/ngày.
Trong cơ chế tập trung bao cấp, kế hoạch là chỉ tiêu pháp lệnh, nên mía
nguyên liệu cung cấp đủ, nhưng do cách quản lý kém hiệu quả nên tối đa nhà
máy chỉ ép được 50 ngàn tấn mía/vụ sản xuất, bình thường mỗi tháng ép được
7 ngàn tấn mía, không phù hợp với thời vụ miền trung nắng nóng kéo dài làm
cho nông dân không phấn khởi trồng mía. Cuối thế kỷ 20 (1987) trở đi, khi cơ
chế mới ra đời lại gặp lụt lớn năm 1986; Bão năm 1989 phần lớn nông dân
không trồng mía, sản xuất vào vụ ép năm 1990-1991 chỉ còn hơn 10 tấn mía,
sản xuất không phát triển, số lượng lao động trong biên chế 500, gián tiếp
25% (130 người), cơ chế mới hình thành lối làm ăn theo cơ chế cũ mang tính
bao cấp. Trước tình hình đó, trong nếp nghĩ và cách làm thay đổi, nội lực
được phát huy để sử dụng hợp lý khả năng sẵn có nên nhà máy tạo được chỗ
đứng để tìm được lối đi cho phù hợp với cơ chế sản lượng mía tăng dần lên.
Từ 600 tấn năm 1991 lên đến 30.000 tấn năm 1998; Các sản phẩm phụ như
rượu cồn CO2 được tăng lên, chất lượng sản phẩm được thị trường chấp nhận.
Năm 1995 được nhà nước tặng thưởng huân chương lao động hạng 2.
Sau 40 năm nhà máy đi vào sản xuất khi mà vị trí đất bồi không phù
hợp sản xuất hàng hoá theo cơ chế thị trường, hạn hán, lũ lụt nông dân không
yên tâm trồng mía không đảm bảo cung cấp đủ công suất cho nhà máy. Vì
vậy phải dời vị trí cũ để xây dựng địa điểm mới. Kết thúc vụ sản xuất đường
1998-1999 nhà máy đã tháo dỡ thiết bị máy móc vận chuyển và lắp đặt tại địa
điểm mới tại xã Đỉnh Sơn, huyện Anh Sơn, tỉnh Nghệ An. Đưa vào sản xuất
chính thức tháng 1 năm 2000. Bằng những biện pháp đổi mới và hoàn thiện tổ
3

chức bộ máy quản lý phù hợp với yêu cầu nhiệm vụ sản xuất theo cơ chế thị
trường để tạo bước đi vững chắc cho nhà máy những năm đầu thế kỉ 21.
Đến năm 2006 nhà máy chuyển từ lối kinh doanh dưới sự quản lý của
nhà nước và bước đầu chuyển sang hình thức Cổ Phần cho phù hợp với cơ
chế mới.
Công ty Cổ Phần Mía Đường Sông lam được thành lập trên cơ sơ cổ
phần hoá, hoạt động theo luật Doanh Nghiệp và điều lệ của công ty sản xuất.
Lao động sử dụng hiện nay bình quân trên 300 lao động, quy mô sản xuất
tương đối, đội ngũ cán bộ công nhân viên được đào tạo cơ bản, tuổi đời bình
quân trẻ, nhiệt tình.
Trải qua 50 năm xây xựng và trưởng thành công ty đã trải qua không ít
thăng trầm và biến cố, giữ vững và củng cố được như ngày hôm nay không
thể không kể đến đội ngũ lãnh đạo năng nổ và sự lao động không ngừng của
toàn bộ kỹ sư, công nhân của nhà máy.
1.2. Tình hình sản xuất của nhà máy
Năm nay thời gian ép của nhà máy đã kéo dài hơn năm ngoái nhờ vùng
nguyên liệu mía được mở rộng và kĩ thuật trồng mía của người dân đã được
nâng cao hơn do đó mía cây có chất lượng tốt hơn, thành phần đường trong
mía nhiều hơn.
Vụ ép năm nay nhà máy đã sản xuất được khoảng 4.613 tấn đường kính
trắng, giải quyết được công ăn việc làm cho hàng trăm lao động tại địa
phương.
Mặc dù trong thời gian qua nhà máy đã có nhiều cố gắng để kéo dài vụ
ép, nhưng hiện nay một năm vụ ép của nhà máy chỉ kéo dài 4 tháng, những
tháng còn lại công nhân không có việc làm do vậy mà đời sống của họ còn
gặp nhiều khó khăn.
1.3. Tìm hiểu về nguồn nguyên liệu mía của nhà máy
Vùng nguyên liệu mía tập trung và chuyên canh lớn có khả năng xây
dựng hệ thống tưới tiêu cho một số vùng trọng điểm, khả năng cơ giới hoá,
giao thông và cơ sở hạ tầng thuận lợi, cự ly vận chuyển về nhà máy ngắn.

Vùng nguyên liệu trải dài trên vùng miền núi nên thời gian sản xuất chế
biến dài khoảng 6 tháng/ vụ sản xuất. Đây là điều kiện tốt nhất mang lại hiệu

4


quả sản xuất kinh doanh vì tăng hiệu suất sử dụng thiết bị, phát huy hết công
suất nhà máy.
Vùng nguyên liệu qui hoạch gắn liền với công tác phát triển. Vùng
nguyên liệu chủ yếu tập trung ở 3 huyện Anh sơn, Con Cuông, Tương Dương.
Đặc biệt ở các xã Lạng Khê, Châu khê, Bãi phủ, Đỉnh Sơn, Cẩm Sơn...
Để thực hiện tốt dự án được phê duyệt và phát triển công nghiệp chế
biến đường trong tỉnh, Công ty cổ phần mía đường Sông lam đã khảo nghiệm
các giống mía phù hợp với điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng tại tỉnh nhà, với
mục đích tăng năng suất kéo dài thời gian sản xuất, nâng cao hiệu quả.
Vùng mía

Diện tích
( ha)

Sản lượng
(Tấn)

Con cuông

291

13.595

Anh sơn

1.136

59.385

Giống mía
Rốc 10
Rốc 16
f156
Rốc 10; rốc 23
f156
MI
Quế đường

Hằng năm nhà máy luôn luôn có kế hoạch khảo nghiệm đưa các giống
mới để tăng năng suất, sản lượng và chữ đường đạt yêu cầu với kế hoạch đặt
ra. Như vậy bằng nhiều biện pháp triển khai đồng bộ chắc chắn việc xây dựng
nhà máy đường tại huyện Anh Sơn sẽ phát huy tác dụng.

5


1.4. Cơ cấu tổ chức của nhà máy
Giám đốc

Phó giám đốc
( phụ trách kĩ thuật)

Phòng
kĩ

thuật

Phòng
kế
hoạch

Phó giám đốc
( phụ trách nguyên liệu)

Phân
xưởng
đường,
cồn

Phòng
tài vụ

6

Phòng
tổ
chức

Phòng
nông
vụ


1.5. Mặt bằng tổng thể của nhà máy

7


CHƯƠNG 2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐƯỜNG
MÍA
2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ
Nguyên liệu
Kiểm tra chữ đường
Cân trọng lượng
Cẩu mía
Bục xả mía
Băng tiếp mía
Băng tải
Dao băm
Búa đập
Nước thẩm thấu

Hệ thống máy ép mía

Nước mía hỗn hợp

Gia vôi sơ bộ

8

Bã mía

Lò hơi

Cân tự động
P2O5

Thùng chứa nước mía hỗn hợp
Gia nhiệt 1
(t = 55 ÷ 60oC)
o

Sunphit hóa lần 1
(pH = 3,6 ÷ 3,8)
Ca(OH)2

Trung hoà
Gia nhiệt 2
(t = 100 ÷ 105oC)
o

Thùng tản khí
Chất trợ lắng lắng

Thiết bị lắng

Nước bùn

Hộp kiểm tra
Sàng lọc cong
Nước lắng trong
Gia nhiệt 3
(t = 110 ÷ 115oC)
o

Bốc hơi đa hiệu

9

Lọc ép khung bản

Nước lọc trong

Bùn lọc
Phân vi sinh


Thùng chứa sirô thô
Sunphit hóa lần 2
(pH = 6,8 ÷ 7,2)
Lọc kiểm tra
Thùng chứa mật chè tinh
(Be = 55 ÷ 60 Bx)
Thùng chứa tách bọt
Nấu đường
Trợ Tinh
Ly tâm
Đường A
Sàng lắc
Gàu tải
Sấy thùng quay
Sàng phân loại
Phễu chứa

10


Cân
Đóng bao
Kho chứa tạm thời
Kho thành phẩm
2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ
Mía cây thường có khoảng 12% đường Sacaroza, khi mía đạt được độ
chín sẽ được thu hoạch rồi vận chuyển về nhà máy bằng nhiều phương tiện,
chủ yếu là ô tô tải. Đến nhà máy xe mía đi qua hệ thống cân điện tử để cân
tổng khối lượng xe và mía, rồi đi vào bãi nguyên liệu. Tại đây thực hiện cẩu
mía và kết hợp với KCS lấy mẫu phân tích chữ đường, đánh giá tạp chất, phân
loại mía theo quy định của công ty. Sau đó cân khối lượng của xe trở ra.
Chênh lệch giữa khối lượng đầu và sau chính là khối lượng của mía.
Mía cây từ bãi mía được cẩu lên bục xả, sau đó chuyển xuống băng tải
mía. Trên mỗi bục xả mía có lắp đặt các máy san bằng để cung cấp một lượng
mía đều đặn cho dao băm. Dao băm có nhiệm vụ chặt nhỏ mía cây. Mía đã
băm thành khúc nhỏ sẽ được đưa đến búa đập để xé tơi mía nâng cao hiệu quả
làm sạch, mía lúc này được xé tơi 80 ÷ 85%.
Mía sau khi được đánh tơi nhờ búa đập được băng tải chuyển đến hệ
thống ép mía gồm 5 máy ép: 3 máy ép dập và 2 máy ép kiệt. Mỗi máy ép gồm
3 trục ép: trục trước, trục đỉnh và trục sau. Mía từ máy ép này sang máy ép kia
nhờ hệ thống băng tải trung gian. Để trích lấy lượng đường tối đa trong mía
dùng hệ thống thẩm thấu. Tại nhà máy người ta dùng nước nóng thẩm thấu để
lấy kiệt lượng đường trong bã. Lượng nước thẩm thấu chiếm 20 ÷ 25% lượng
mía và nhiệt độ nước thẩm thấu là 45 oC. Nước mía từ bộ 4 sẽ được đưa về
thẩm thấu cho bộ 2; Bộ 3 thẩm thấu cho bộ 1.
Sau khi qua khỏi 5 máy ép, mía hầu như được rút hết nước, độ ẩm bã
còn lại khoảng 48%, pol bã < 2,5%.

11


Sau khi ép ta thu được nước mía hỗn hợp và bã. Nước mía hỗn hợp
được đưa về thùng chứa sau đó đưa lên sàng lọc để lọc sạch lượng bã mịn. Bã
mịn được đem đi làm chất trợ lắng, bã lớn được băng tải vận chuyển về lò hơi
để đốt, làm nguyên liệu cho lò hơi.
Nước mía hỗn hợp bổ sung thêm P 2O5 (ở dạng H3PO4) 83% để đạt 250
÷ 300 ppm P2O5, nó có tác dụng nâng cao hiệu quả làm sạch. Sau đó nước mía
hỗn hợp nhờ cân tự động đưa vào thùng hỗn hợp rồi đưa đi gia nhiệt 1 ở nhiệt
độ 55 ÷ 60oC rồi Sunphit hóa lần 1. pH của nước mía lúc này đạt 3,6 ÷ 3,8.
Đưa nước mía đến thùng gia vôi trung hòa để đạt pH = 7 ÷ 7,2.
Nước mía đã được trung hòa sẽ được đưa đi gia nhiệt 2, nâng nhiệt độ
của nước mía lên 100 ÷ 105oC rồi đưa qua thùng tản khí để tách bọt và thu hồi
lượng khí còn dư.
Trước khi đưa vào thiết bị lắng bổ sung thêm chất trợ lắng AP 30 để loại
bỏ các chất kết tủa.
Nước mía qua thiết bị lắng xong thu được nước chè trong và đưa đi
sàng lọc cong. Bùn từ thiết bị lắng được bơm qua thiết bị lọc khung bản. Tại
đây, nước lọc trong và lọc đục được đưa về lại nước mía hỗn hợp; Bã bùn
đem làm phân bón.
Nước chè trong sau khi lắng xong được đem đi gia nhiệt 3, nâng nhiệt
độ lên 110 ÷ 115oC nhằm nâng cao nhiệt độ nước mía trước khi vào bốc hơi
đa hiệu, giảm độ nhớt của dung dịch, giảm lượng nhiệt sử dụng cho thiết bị
bốc hơi, sử dụng hơi thứ cho công đoạn nấu đường, tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình bốc hơi.
Hệ thống bốc hơi gồm 5 hiệu 6 nồi làm việc liên tục dưới điều kiện áp
lực và chân không. Sau khi bốc hơi thu được sirô thô Bx = 55 ÷ 60%, sau đó
được đem đi sunphit hóa lần 2 để thu được mật chè tinh chuyển qua khu nấu

đường.
Mật chè tinh được đem đi nấu đường 3 hệ tạo ra đường và mật rỉ.
Đường sẽ được đem đi li tâm rồi sấy để tạo ra đường thành phẩm. Còn mật rỉ
được đem đi làm nguyên liệu cho sản xuất cồn.
Đường thành phẩm có độ ẩm < 0,05 ÷ 0,07%.

12


CHUƠNG 3. TÌM HIỂU CÔNG ĐOẠN LÀM SẠCH NUỚC
MÍA
3.1. Sơ đồ công đoạn làm sạch nước mía
Nước mía hỗn hợp
Gia vôi sơ bộ
Cân tự động
P2O5

Thùng chứa nước mía hỗn hợp
Gia nhiệt 1
(t = 55 ÷ 60oC)
o

Sunphit hóa lần 1
(pH = 3,6 ÷ 3,8)
Ca(OH)2

Trung hoà
Gia nhiệt 2
(t = 100 ÷ 105oC)
o

Thùng tản khí
Chất trợ lắng lắng

Thiết bị lắng
Hộp kiểm tra
Sàng lọc cong

13

Nước bùn

Lọc ép khung bản

Nước lọc trong

Bùn lọc

Phân vi sinh


Nước lắng trong
3.2. Thuyết minh sơ đồ
3.2.1. Mục đích của quá trình
Nước mía hỗn hợp ngoài thành phần đường sacaroza còn có rất nhiều
chất không đường có tính chất hóa lí khác nhau. Sự có mặt của những chất
không đường trong nước mía dẫn đến quá trình bốc hơi, kết tinh khó khăn,
không hiệu quả. Ngoài ra nước mía còn có một lượng lớn chất không đường
làm tăng độ hòa tan của đường sacaroza, tăng mật cuối. Do đó phải làm sạch
nước mía hỗn hợp với mục đích như sau:

- Loại bỏ tối đa chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, đặc biệt
là những chất có hoạt tính bề mặt và những chất keo.
- Trung hòa nước mía.
- Làm đông tụ và ngưng kết các acid hữu cơ.
- Làm giảm màu sắc của nước mía hạn chế chuyển hóa đường và ức
chế sự phát triển của vi sinh vật.
3.2.2. Gia vôi sơ bộ
Nước mía hỗn hợp sau khi ép có nồng độ Bx = 12 ÷ 14% và pH = 5 ÷
5,2 sẽ được đưa qua sàng ép lại để tách bã mịn, sau đó sẽ được đem đi gia vôi
sơ bộ bằng sữa vôi có nồng độ 9 ÷ 10 Be, lượng dùng khoảng 20% tổng lượng
sữa vôi, rồi được bơm qua cân tự động để xác định khối lượng sau đó đổ
xuống thùng chứa dưới cân kết hợp bổ sung P2O5.
3.2.3. Bổ sung P2O5
Trước khi vào gia nhiệt 1 nước mía hỗn hợp được bổ sung P2O5, sở dĩ
cho acid vào lúc này vì acid H 3PO4 là một acid yếu, phản ứng với vôi rất
chậm, vì vậy cho vào nước mía hỗn hợp để tăng thời gian phản ứng xảy ra
được hoàn toàn.
Lượng P2O5 trong nước mía không nhiều nhưng có tác dụng rất lớn.
Nhằm tạo kết tủa Ca3(PO4)2 có tính hấp thụ lớn hấp thụ các chất màu, chất
keo, làm tăng tốc độ lắng. Đối với phương pháp sunphit hóa acid thì để đáp
ứng lượng H3PO4 cần thiết thì phải khống chế lượng P 2O5 không được ít hơn
250 ÷ 300 mg/l.
Khi bổ sung P2O5 ta có các phản ứng hóa học sau:
14


P2O5
+
H2O
H3PO4

H3PO4
+
Ca(OH)2
Ca(H2PO4)2 +
H2O
Ca(H2PO4)2
+
Ca(OH)2
CaHPO4
+
H2O
CaHPO4
+
Ca(OH)2
Ca3(PO4)2 + H2O
3.2.4. Gia nhiệt lần 1
Sau khi nước mía hỗn hợp từ cân tự động về thùng chứa thì được bơm
đi gia nhiệt lần 1, nâng nhiệt độ nước mía lên 50 ÷ 60 oC nhằm tách một phần
không khí trong nước mía để giảm sự tạo bọt, tạo điều kiện cho quá trình
xông SO2 làm tăng nhanh phản ứng và thực hiện các phản ứng hóa học. Làm
giảm độ nhớt của dung dịch. Đồng thời thúc đẩy quá trình ngưng kết các chất
keo, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật. Khi tăng nhiệt độ thì độ hòa tan của
Ca3(PO4)2 giảm xuống, tạo kết tủa.
Ở nhiệt độ cao thì độ tinh khiết cao nhưng nhiệt độ quá cao sẽ gây trở
ngại cho việc hấp thụ SO2 vào nước mía. Do đó cần duy trì nhiệt độ gia nhiệt
lần 1 vào khoảng từ 55 ÷ 60oC.
Thực hiện gia nhiệt lần 1 theo 3 cấp bằng thiết bị truyền nhiệt kiểu ống
chùm thẳng đứng. Nước mía đi trong ống truyền nhiệt và lên xuống nhiều lần
nhằm tăng thời gian lưu trong thiết bị để đạt được nhiệt độ cần thiết. Hơi gia
nhiệt ở phía ngoài ống truyền nhiệt, quá trình truyền nhiệt hơi gia nhiệt ngưng

tụ thành nước ngưng và được tháo ra ở đáy thiết bị.
3.2.5. Sunphit hóa lần 1
Sau khi gia nhiệt nước mía được đưa đi xông SO 2 lần 1. Nguồn cung
cấp SO2 từ lò đốt lưu huỳnh S + O 2 = SO2 có nhiệt độ 300 ÷ 350oC đi qua
buồng thăng hoa rồi được làm mát bằng nước lạnh hoàn toàn. SO 2 đã làm mát
được quạt hút đẩy vào tháp xông SO 2 có nhiệt độ 150 ÷ 170oC. Nước mía sau
khi sunphit có pH = 3,6 ÷ 3,8.
* Tác dụng của sunphit hóa lần 1:
- Nước mía hỗn hợp có pH thấp nên có thể loại trừ được phần lớn các chất
không đường hữu cơ.
- Tiêu diệt được vi sinh vật.
- Làm mất màu nước mía. Các chất tạo màu cho nước mía thường có cấu tạo
nối đôi, trong phân tử SO2 xông vào có thể tạo ra H2 để làm mất nối đôi đó.

15


Phản ứng hóa học
SO2
+
H2SO3
HSO3+
( C=C ) +

H2O
HSO3H2O
H2

H2SO3
+

H+
H2
+
SO2
( C C )

+

OH-

Chất màu
Không màu
* Tác dụng của SO2 trong quá trình sunphit hóa lần 1:
- SO2 trong sản xuất thường ở dạng khí.
- Tác dụng của SO2:
+ Trung hòa lượng vôi dư: SO2 + Ca(OH)2 = CaSO3 + 2 H2O
+ Hòa tan muối CaSO3: SO2 + CaSO3 + H2O = Ca(H2SO4)3
+ Giảm độ nhớt của mật chè: nước mía sau khi trung hòa, một phần keo bị
loại làm giảm độ nhớt của mật chè, có lợi cho nấu đường và kết tinh, hạn chế
được vi sinh vật phát triển.
+ Tẩy mầu dung dịch đường: SO2 là chất khử có khả năng tẩy màu nước mía
hoặc mật chè thành không màu hoặc màu nhạt hơn.
3.2.6. Trung hòa nước mía
Nước mía đã sunphit đưa đi trung hòa bằng sữa vôi có nồng độ 9 ÷ 10
Be trong thùng chứa trung hòa có cánh khuấy. Tác dụng của công đoạn này
nhằm:
- Trung hòa nước mía
Ca(OH)2 + H2SO3
CaSO3 + H2O
- Ngăn ngừa sự chuyển hóa đường

Nước mía sunphit hóa có pH rất thấp (3,8 ÷ 4,2) trong môi trường acid
mạnh như vậy rất dễ bị chuyển hóa. Vì vậy để tránh sự chuyển hóa đường cho
trung hòa ngay bằng sữa vôi. Tỷ lệ sữa vôi tùy thuộc vào cường độ xông SO 2
để sau khi trung hòa người ta có thể khống chế pH từ 6,8 ÷ 7,2, ở môi trường
này đường ít bị chuyển hóa. CaSO3 là chất kết tủa có khả năng hấp thụ các
chất không đường hữu cơ, chất keo, chất màu có trong dung dịch tăng khả
năng làm sạch nước mía.
3.2.7. Gia nhiệt lần 2
Nước mía sau khi trung hòa được chảy về thùng chứa trước khi được
bơm vào gia nhiệt 2. Mục đích công đoạn này là:

16


- Tăng nhanh các phản ứng kết tủa CaSO3 và ngưng tụ các chất keo.
- Tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật có trong nước mía do nhiệt độ cao.
- Loại bớt khí không ngưng có trong nước mía.
- Tăng nhanh tốc độ lắng.
- Giảm độ nhớt của dung dịch.
Gia nhiệt lần 2 theo hai cấp sao cho nhiệt độ nước mía sau khi gia nhiệt
là 100 ÷ 105oC và cũng được tiến hành trong thiết bị gia nhiệt kiểu ống chùm
thẳng đứng.
3.2.8. Quá trình lắng
Nước mía trung hòa sau khi gia nhiệt lần 2 được bơm qua thùng tản khí
để tản khí không ngưng (SO2 thừa, NH3, không khí...) và giảm áp giúp dung
dịch ổn định hơn trước khi vào thiết bị lắng. Trên thiết bị lắng có thùng hòa
trộn chất trợ lắng để bổ sung vào nước mía. Chất trợ lắng hiện nay nhà máy
đang dùng là AP30 với liều lượng 0,7kg/160 ÷ 180 tấn mía, để tăng nhanh tốc
độ lắng và quá trình lắng được hoàn toàn. Chất trợ lắng được bổ sung ngay
ngăn trên cùng của thùng lắng. Thiết bị lắng được sử dụng tại nhà máy đường

Sông Lam là loại thiết bị lắng liên tục có cánh khuấy, dung tích 50m 3. Mục
đích của quá trình lắng là tách cặn ra khỏi dung dịch nước mía.
Nước mía hỗn hợp sau khi qua các công đoạn như gia vôi, gia nhiệt,
xông SO2, trung hòa... tạo ra nhiều kết tủa. Đồng thời một số chất keo bị phá
hủy tạo thành rất nhiều hạt keo ngưng tụ. Những hạt kết tủa này cùng với các
hạt nhỏ khác phân tán lơ lửng trong nước mía vì vậy cần phải tiến hành xử lí
để được nước mía sạch.
Nước mía sau khi lắng sẽ qua hộp kiểm tra chảy xuống sàng lọc cong
mới thu được nước mía trong.
Nước bùn được tháo ra ở ngăn đáy thiết bị chảy xuống thùng chứa.
3.2.9. Quá trình lọc
Nước bùn từ thùng chứa được bơm về thiết bị lọc ép khung bản bơm
nén qua 3 máy lọc khung bản. Diện tích mỗi máy lọc khung bản là 75m2.
Ở đây bã bùn được giữ lại ở các vải lọc, nước lọc trong được chảy về
các thùng chứa nước lắng trong nhờ sự chênh lệch độ cao giữa thiết bị lọc và
thùng chứa. Bã bùn theo định kì người ta tháo xuống xe goòng đưa đi xử lí
làm phân bón.
17


3.3. Các thiết bị chính trong công đoạn làm sạch
3.3.1. Lò đốt lưu huỳnh
3.3.1.1. Cấu tạo

Hình 3.1. Lò đốt lưu huỳnh
1. Đĩa chứa vôi
2. Đĩa đốt lưu huỳnh
3. Máng nước làm mát
4. Buồng thăng hoa
5. Áo nước làm mát

18


Nhà máy đường Sông Lam sử dụng lò đốt lưu huỳnh cố định đưa liệu
vào phía trước. Cấu tạo như hình vẽ, trong lò đặt một đĩa đốt lưu huỳnh, phía
dưới đĩa đốt lưu huỳnh có một đĩa chứa vôi, bên trong đĩa đặt một lớp vôi
mới. Không khí đi qua lớp vôi được làm khô do vôi hút ẩm trong không khí.
Sau đó mới từ xung quanh đĩa đốt lưu huỳnh đi lên cung cấp O 2 cho lưu
huỳnh cháy. Tại chỗ cửa khí lưu huỳnh ra có một tấm chắn để phân phối, sau
khi qua tấm chắn sẽ đi ngay vào ống làm mát khí lưu huỳnh. Mặt lò và các
ống làm mát đều có thể dùng nước điều tiết để làm mát, nhằm hạ nhiệt độ lưu
huỳnh tránh hiện tượng lưu huỳnh thăng hoa. Loại lò này cấp liệu gián đoạn.
3.3.1.2. Nguyên tắc hoạt động
Trước tiên kiểm tra đường ống, các van xem có tạp chất, có rò rỉ, đóng
mở có linh hoạt không. Chuẩn bị đầy đủ lưu huỳnh vật liệu, nhóm lửa chất
vào lò đốt lưu huỳnh.
Mở các van đến và đi của nước làm mát lò. Trước khi chạy máy ép phải
đốt lưu huỳnh trước để làm cho lò đốt lưu huỳnh hoạt động bình thường. Ở nhiệt
độ cao lưu huỳnh sẽ hóa lỏng và cháy. Ban đầu do chưa có nước mía nên cần sử
dụng bộ phun hơi nước hoặc quạt gió để giúp cho việc đốt lưu huỳnh. Tùy theo
các điều kiện thực tế sản xuất mà khống chế thời gian chuẩn bị đốt cho phù hợp
tránh ô nhiễm môi trường và gây hư hỏng công trình kiến trúc.
Khi sản xuất đã đi vào ổn định người công nhân phải thường xuyên
quan sát trong đĩa đốt lưu huỳnh để cấp liệu đầy đủ và xem xét các tạp chất
như nhựa đường che kín diện tích đốt lưu huỳnh, thường dùng các loại xẻng
nhỏ để thường xuyên loại bỏ tạp chất này.
3.3.1.3. Ưu điểm
Loại lò đốt lưu huỳnh cố định đưa liệu vào phía trước thao tác tương
đối thuận tiện. Điều chỉnh nhiệt độ đốt lưu huỳnh tương đối dễ, lưu huỳnh

thăng hoa ít. Đồng thời có thể gạt bỏ tạp chất trong lưu huỳnh nóng chảy ra
như nhựa đường. Vì thế đường ống ít bị tắc, tạo điều kiện thuận lợi cho quá
trình xông lưu huỳnh.
3.3.1.4. Nhược điểm
Cường độ cháy của lò này không lớn lắm, năng suất đốt lưu huỳnh trong
mỗi giờ chỉ đạt khoảng 20 ÷ 25kg. Nồng độ khí lưu huỳnh không đủ cao.
3.3.2. Tháp xông lưu huỳnh
19


3.3.2.1. Cấu tạo

Hình 3.2. Tháp xông lưu huỳnh
1. Lò đốt lưu huỳnh
2. Quạt hút
3. Nguyên liệu vào
4. Chậu chảy tràn
5. Tupe tạo chân không
6. Khí SO2 dư

3.3.2.2. Nguyên tắc hoạt động
Lưu huỳnh được đốt trong lò đốt lưu huỳnh cố định nhiệt độ vào
khoảng 300 ÷ 350oC. Sau đó khí SO2 tạo thành qua áo nước làm mát, nhiệt độ
SO2 sau khi làm mát sẽ được hạ xuống vào khoảng 130 ÷ 150 oC. Khí SO2 đi
vào tháp xông ở phía dưới đáy tháp. Ở phía trên nước mía sau khi qua gia
nhiệt lần 1 (đối với xông lưu huỳnh lần 1) hay sirô thô sau khi qua bốc hơi
(đối với xông lưu huỳnh lần 2) được bơm vào bộ phận phân phối phía trên

20

cùng của tháp. Tại đây nước mía được chảy tràn qua chậu tràn ở đầu phân
phối đi xuống các ghi tháp bằng gang hình tròn được ghép bởi các tấm ghi
hình bán nguyệt. Nước mía chảy trên các tấm ghi sẽ chui qua các lỗ tạo thành
dòng chảy để tăng diện tích tiếp xúc giữa nước mía và khí SO 2. Nước mía sau
khi xông SO2 qua hốc chảy tràn đưa đi trung hòa với nhũ vôi. Nước mía lấy ra
từ đáy tháp qua đường ống có kết cấu hình chữ U lên hốc tràn mục đích là để
tránh hiện tượng giảm áp, tăng thời gian đối lưu giữa SO 2 và nước mía và
cũng tại đây bộ phận KCS lấy mẫu kiểm tra cường độ xông SO 2 đã đạt như
yêu cầu đề ra hay chưa để điều chỉnh cho phù hợp. Phần SO 2 dư qua thiết bị
tạo chân không dạng type nối với quạt hút để tạo chân không cho lò đốt, SO 2
không ngưng sẽ được đẩy ra ngoài.
* Thông số kỹ thuật:
Đường kính tháp xông lần 1: 1m
Đường kính tháp xông lần 2: 0,8m
Số ngăn tháp: 3 ngăn
3.3.3. Thiết bị lắng
3.3.3.1. Cấu tạo

21


Hình 3.3. Thiết bị lắng
1. Đường nước lắng trong ra
2. Đường nguyên liệu vào
3. Trục khuấy
4. Đỉnh thiết bị lắng
5. Cánh khuấy
6. Đường nước lắng đục ra
7. Các giếng bùn

Thiết bị lắng có 3 ngăn trong đó ngăn trên cùng là ngăn phân phối, các
ngăn dưới là các ngăn lắng. Về kích thước, ngăn phân phối có kích thước nhỏ
nhất so với các ngăn còn lại. Thiết bị lắng làm việc liên tục, thân hình trụ, đáy
hình chóp nón. Ở trục giữa thiết bị có cánh khuấy, cánh khuấy chuyển động
được nhờ mô tơ lắp trên đỉnh thiết bị. Mỗi ngăn lắng có 4 cánh khuấy ghép
thành hình chữ nhật, mỗi cánh khuấy có các dao gạt bùn, dao gạt được lắp so
le nhau để tạo chuyển động hướng tâm cho bã.
22


3.3.3.2. Nguyên tắc hoạt động
Nước mía sau khi gia nhiệt lần 2 có nhiệt độ 100 ÷ 105oC được bơm
vào bộ phận tản khí để giảm áp lực, giúp ổn định dòng chảy đồng thời tản bớt
khí không ngưng như SO2, không khí, NH3... rồi vào ngăn dự bị của thiết bị
lắng. Từ ngăn này nước mía được phân phối đến các ngăn phía dưới qua ống
trung tâm. Để nâng cao hiệu suât lắng người ta cho thêm chất trợ lắng AP 30.
Khi hoạt động nước mía vào liên tục, nước lắng trong và nước bùn cũng được
lấy ra một cách liên tục. Bùn được dao gạt chủ động cào gom về giếng bùn ở
đáy và được tháo ra xuống thùng chứa nước bùn có cánh khuấy, còn nước
lắng trong được thu hồi từ các ống góp ở mỗi ngăn lắng tại vị trí trên cao qua
hốc tràn chảy xuống sàng lọc cong bằng lưới lọc nylon rồi đổ về thùng chứa.
3.3.3.3. Sự cố và cách khắc phục
- Sau khi tháo nước mía trong có nước mía đục chảy ra.
+ Nguyên nhân: nước mía trong tầng tháo ra quá lớn làm cho tốc độ dâng lên
của nước mía trong vượt quá tốc độ lắng các hạt làm cho kết tủa nổi lên dẫn
đến tháo ra nước đục.
+ Khắc phục: đóng nhỏ bớt van nước mía tháo ra khỏi tầng đó, giảm bớt lưu
lượng nước mía tháo ra ở tầng đó.
- Hàm lượng H3PO4 tự nhiên của nước mía thấp, còn chất keo thì rất nhiều
ảnh hưởng đến tốc độ lắng làm nước bùn tăng lên ảnh hưởng đến xả nước

trong nước mía.
+ Khắc phục: cho thêm H3PO4 trong dung dịch đảm bảo hàm lượng P 2O5
khoảng 300ppm.
- Mực nước bùn tồn đọng nhiều.
+ Nguyên nhân: nhiệt độ gia nhiệt chưa đủ.
+ Khắc phục: thông báo cho bộ phận gia nhiệt chú ý tới mức độ lên xuống của
mực dung dịch trong bộ lắng.
* Thông số kỹ thuật:
Tốc độ lắng cánh khuấy: 25 vòng/phút
Đường kính thiết bị: 6m, có 3 ngăn mỗi ngăn 1m

23


3.3.4. Lọc ép khung bản
3.3.4.1. Cấu tạo

Hình 3.4. Lọc ép khung bản
1. Khung
2. Bản
3. Vải lọc
4. Chân đỡ
5. Tấm đáy không chuyển động
6. Tấm đáy chuyển động
7. Thanh nằm ngang
8. Tay quay
9. Máng tháo
Về cấu tạo máy lọc gồm một dãy khung và bản có cùng kích thước xếp
liên tiếp nhau.
Khung và bản đều có cấu tạo hình vuông bên trong rỗng. Trên bề mặt

bản có các rãnh đứng song song nhau và hai rãnh nằm ngang ở hai đầu, phía

24


dưới rãnh nằm ngang thông với van tháo nước trong và nước rửa. Giữa khung
và bản có lớp vải. Để ép khung và bản người ta dùng một đầu là tấm đáy cố
định còn đầu kia có thể dịch chuyển nhờ tay quay nối với mô tơ điện.
3.3.4.2. Nguyên tắc hoạt động
Khi nước bùn được tháo ra từ đáy thiết bị lắng và xuống thùng chứa.
Dung dịch lọc dưới tác dụng của áp lực bơm theo đường ống vào khoảng
không của khung lọc. Chất lỏng đi qua lớp vải sang các rãnh của bản rồi theo
van tháo ra ngoài. Còn chất rắn bị giữ lại tạo thành lớp bùn lọc trong khung.
Khi khung lọc đầy bùn ngừng cho nước bùn vào, dùng nước nóng và hơi để
rửa thu lượng đường còn sót trong lớp bùn lọc. Nước rửa đi vào từ bản qua
lớp vải, lớp bùn rồi lại qua lớp vải cuối cùng theo van ra ngoài. Thời gian rửa
20 ÷ 25 phút, lúc này lượng nước trong bùn khoảng 50%, lượng đường
khoảng 0,5 ÷ 1,5%. Sau thời gian đó đóng van nước lại, mở van hơi có tác
dụng hơi nước có áp lực nhất định có thể đi qua lớp bùn đẩy phần nước trong
bùn ra làm giảm tổn thất đường, bùn sẽ khô hơn do đó khi tháo bùn đễ dàng
hơn. Nước ngưng tụ thành nước hòa tan đường, nhiệt hơi nước cao làm giảm
độ nhớt của bùn. Sau thời gian 10 ÷ 15 phút rửa, đóng van hơi lại. Nước lọc
trong thu được sẽ chảy về thùng chứa nước lắng trong, định kì người ta tháo
bùn ra.
3.3.4.3. Thao tác vận hành
- Lắp ráp xong tất cả các khung bản, vải lọc cẩn thận, tiến hành vặn chặt vít
của đầu lọc sau đó kéo tấm nước mía ra.
- Kiểm tra các vật liệu, van nước, van hơi xem có ổn định không, đồng thời
mở van nước để kiểm tra chất lượng lớp vải lọc, làm ẩm bộ lọc nếu như
không bị rò rỉ thì đóng ngay van nước lại.

- Khi đã ổn định
Liên hệ với công nhân làm việc ở bể nước bùn, sau khi tìm hiểu mực
nước bùn trong thùng chứa thì thông báo cho người điều khiểm bơm làm việc.
Phải điều chỉnh van nước mía vào thích hợp, áp suất phải nâng dần từ nhỏ đến
lớn, thông thường áp lực tối đa 4kg/cm. Đồng thời phải thường xuyên kiểm
tra tấm đáy của thân máy xem có hiện tượng rò rỉ không, nước mía sau khi lọc
có trong suốt không.

25