Thiết kế phân xưởng sản xuất chính khu lắng lọc gia nhiệt cô đặc nhà máy sản xuất đường năng xuất 17000 tấn mía/ngày + cad

ĐẶT VẤN ĐỀ
Việt Nam là một nước có truyền thống sản xuất đường mía lâu đời. Cùng với sự
phát triển của ngành đường mía thế giới, ngành đường mía nước ta cũng đang trên đà phát
triển mạnh mẽ về cả số lượng, chất lượng sản phẩm cũng như kĩ thuật canh tác, chế biến
cây mía.
Đường đóng vai trò quan trọng về mặt dinh dưỡng, luôn có mặt trong khẩu phần ăn
hằng ngày của con người. Đường là nguyên liệu không thể thiếu của nhiều ngành công
nghiệp khác như: bánh kẹo, sữa, đồ hộp, nước giải khát… Đồng thời, phế phụ phẩm của
nhà máy sản xuất đường mía còn là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất cồn, phân vi
sinh, thức ăn gia súc…
Cây mía là loài lau sậy hoang dại được thuần hóa và dần trở thành một cây công
nghiện quan trọng trên thế giới. Nước ta, với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, rất
thích hợp cho sự phát triển của cây mía. Nó được trồng khắp cả nước từ Bắc vào Nam
cung cấp nguyên liệu dồi dào cho các nhà máy sản xuất đường mía. Tuy nhiên nguồn
cung nguyên liệu thì lớn nhưng các nhà máy ở nước ta chưa tận dụng được hết tài nguyên
dồi dào này. Làm tổn tất lượng đường khá lớn, phải nhập khẩu đường để đảm bảo cho sản
xuất của các ngành công nghiệp liên quan.
Vì vậy, tôi được giao nhiệm vụ “ Thiết kế phân xưởng sản xuất chính khu lắng
lọc gia nhiệt cô đặc nhà máy sản xuất đường năng xuất 17000 tấn mía/ngày” với ý
nghĩa thực tiễn cao.


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU MÍA
1.1 . Biện luận chọn nguyên liệu

Cây mía có nguồn gốc từ Ấn Độ, là một loài lau sậy hoang dại được thuần hóa trở
thành một trong nhưng cây công nghiệp quan trọng trên thế giới. Cây mía được trồng
nhiều nhất ở châu Mỹ, châu Á, ít được trồng ở châu Âu. Ở nước ta, ngành đường mía là
ngành có truyền thống từ lâu đời. Được trồng trên khắp cả nước, từ Bắc đến Nam là
nguồn cung cấp nguyên liệu dồi dào cho các nhà máy sản xuất đường mía. Các vùng

cung cấp trọng điểm như: Hòa Bình, Thái Bình, Thanh Hóa, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú
Yên , Kon Tum, Gia Lai, Bình Dương, Đồng Nai...
1.1.1. Giá trị kinh tế của mía [10]
Mía là nguồn nguyên liệu liệu chính của ngành công nghiệp chế biến đường. Đường
mía hiện chiếm trên 60% tổng sản lượng đường thô của toàn thế giới. Mía là loại cây có
nhiều dưỡng chất như đạm, canxi, khoáng, sắt, nhiều nhất là đường, giúp con người thanh
nhiệt, giải khát, xóa tan mệt mỏi, trợ giúp tiêu hóa và cung cấp năng lượng cho cơ bắp
hoạt động. Đường giữ một vai trò rất quan trọng trong khẩu phần ăn hàng ngày của con
người, là nhu cầu không thể thiếu trong đời sống xã hội.
So sánh với một số cây công nghiệp khác, cây mía là cây trồng có nhiều ưu điểm:
- Xét về mặt công nghiệp: Mía là cây đa dụng, ngoài sản phẩm chính là đường, cây
mía còn là nguyên liệu hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp của nhiều ngành công nghiệp nghiệp
như rượu, giấy, ván ép, dược phẩm, điện từ bã mía; thức ăn chăn nuôi, phân bón từ lá,
ngọn mía, bùn lọc và tro lò; rỉ đường được dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp để
sản xuất nhiên liệu sinh học, rượu, dung môi aceton, butanol, nấm men, axit citric, lactic,
aconitic và glycerin, … Các sản phẩm phụ của mía đường nếu được khai thác triệt để, giá
trị còn có thể gấp 3 ÷ 4 lần chính phẩm (đường).

Hình 1. Các sản phẩm chính và phụ sản xuất từ cây mía [10]


- Xét về mặt sinh học:
+ Khả năng sinh khối lớn: Nhờ đặc điểm có chỉ số diện tích lá lớn (gấp 5 ÷ 7 lần so
với diện tích đất) và khả năng lợi dụng cao ánh sáng mặt trời (tối đa tới 6 ÷ 7% trong khi
các cây trồng khác chỉ đạt 1 ÷ 2%), trong vòng 10 ÷ 12 tháng, một hecta mía có thể cho
năng suất hàng trăm tấn mía cây và một khối lượng lớn lá xanh, gốc, rễ để lại trong đất.
+ Khả năng tái sinh mạnh: Mía là cây có khả năng để gốc được nhiều năm, tức là
một lần trồng thu hoạch được nhiều vụ. Sau mỗi lần thu hoạch, ruộng mía được xử lý,
chăm sóc, các mầm gốc lại tiếp tục tái sinh, phát triển. Năng suất mía cây ở vụ gốc đầu
nhiều khi cao hơn cả vụ mía tơ. Ruộng mía để được nhiều vụ gốc, giá trị kinh tế càng cao

(giảm được chi phí sản xuất).
+ Khả năng thích ứng rộng: Cây mía có thể trồng trên nhiều vùng sinh thái khác
nhau (khí hậu, đất đai, khô hạn hoặc úng ngập,...), chống chịu tốt với các điều kiện khắc
nghiệt của tự nhiên và môi trường, dễ thích nghi với các trình độ sản xuất từ thô sơ đến
hiện đại.
1.1.2. Tình hình sản xuất mía đường trên thế giới [10]
Ngành mía đường thế giới phát triển mạnh từ thế kỷ thứ 16. Sản lượng đường toàn
cầu phát triển nhanh theo nhu cầu tiêu thụ, đầu những năm cách mạng công nghiệp (17501830) chỉ khoảng 820 ngàn tấn/năm và trước thế chiến thứ nhất (1914-1918) khoảng 18
triệu tấn/năm, đến nay đã đạt trên 170 triệu tấn/năm (Bảng 1).
Bảng 1.1. Sản xuất và xuất nhập khẩu đường toàn cầu từ 2008/2009 đến 2012/2013
Đơn vị: Triệu tấn
Niên vụ

Tồn
trước
niên vụ

Sản xuất

Nhập
khẩu

Tổng
cung

Xuất
khẩu

Tiêu
dùng

Tồn sau
niên vụ

2008/09

43650

143888

44859

232397

47881

152955

31561

2009/10

31561

153517

51194

236272

51902

2010/11

29849

161612

51921

243412

56088

156766

30558

2011/12

30558

170967

48870

250395

57819

160965

31611

2012/13

31611

174453

49105

255169

58326

163761

33082

154521

29849


Theo thống kê của Tổ chức Nông Lương Liên Hiệp Quốc (FAO, 2012), hiện nay
hàng năm toàn thế giới sản xuất được khoảng 1832541 ngàn tấn mía. Sản lượng mía toàn
thế giới năm 2012 gấp 4,09 lần sản lượng năm 1961. Trong đó tăng nhiều nhất là vùng
Nam Mỹ, tiếp đến là Châu Á, trong khi đó sản lượng mía ở Châu Âu năm 2012 lại có xu
hướng giảm xuống so với năm 1961.

1.2 . Phân loại giống mía [3]

Cây mía thuộc loại hòa thảo (Graminée) giống Saccharum. Theo Denhin giống
Saccharum có thể chia làm ba nhóm chính:
+ Nhóm Saccharum officinarum là giống thường gặp và bao gồm phần lớn các
chủng đang trồng phổ biến trên thế giới.
+ Nhóm Saccharum violaceum là giống mía màu tím, cây ngắn, cứng, không trổ cờ.
+ Nhóm Saccharum simense là giống cây nhỏ, cứng, than màu vàng pha nâu nhạt,
trồng từ lâu ở Trung Quốc.
Những giống trồng phổ biến trên thế giới:
+ POJ (Proefstation Oast Java): trạm thí nghiệm mía miền Đông Java.
+ H: Haoai.
+ C: Cuba.
+ E: Ai Cập (Egypt).
+ F: Đài Loan (Formose).
+ CO: Ấn Độ (Coimbatore).
+ CP: trạm Canal Point bang Florida (Mỹ).
Các giống mía đang sử dụng phổ biến ở nước ta hiện nay:
+ Việt đường: 54/143, 59/264.
+ NCO: 310.
+ CP: 3479.
+ POJ: 3016, 2878, 2725.
+ CO: 290, 132, 419.


1.3 . Hình thái cây mía [4]

1.3.1. Rễ mía
Rễ có tác dụng giữ cho cây mía đứng và hút nước, hút các chất dinh dưỡng từ đất để
nuôi cây mía. Rễ mía thuộc loại rễ chùm, mỗi rễ bao gồm 3 phần: đầu , thân và tơ.

So với các loại cây hòa thảo khác, rễ mía phát triển mạnh, mỗi khóm mía có thể có
500 ÷ 2000 rễ. Trọng lượng chùm rễ chiếm khoảng 0,5% trọng lượng cây mía.
1.3.2. Thân mía
Thân mía có hình trụ đứng hoặc hơi cong. Thân mía có màu vàng nhạt hoặc màu tím
đậm và chia làm nhiều dóng. Mỗi cây mía có từ 10 ÷ 30 dóng và mỗi dóng dài 0,05 ÷
0,304m tùy thuộc vào từng thời kỳ sinh trưởng. Thông thường cây mía phát triển theo
chiều cao 2,43 ÷ 3,65m trong một năm hay 2 ÷ 3 dóng trong một tháng.
1.3.3. Lá mía
Lá có nhiệm vụ quang hợp nước, CO 2 và các chất dinh dưỡng để biến thành glucid,
các chất tổng hợp có chứa N2 và là bộ phận thở và thoát ẩm cho cây mía.
Lá chia làm hai bộ phận chính: phiến lá và bẹ lá. Chổ tiếp giáp giữa bẹ và phiến lá
thường gọi là cổ lá. Ở đó có đai dày, lưỡi lá và tai lá.
Lá có chiều dài từ 0,91 ÷ 1,52m và rộng từ 0,0127 ÷ 0,301m tùy thuộc giống mía.
Mía tơ ít lá mía hơn mía gốc và số lượng lá từ 10 ÷ 15 lá.
1.4 . Tính chất và thành phần hóa học của nước mía [4]

Mía là nguyên liệu để chế biến đường, quá trình gia công và điều kiện kỹ thuật đều
căn cứ vào mía, đặc biệt là thành phần và tính chất của nước mía.
Thành phần hóa học của mía phụ thuộc giống mía, đất đai, khí hậu, mức độ chín,
sâu bệnh…được thể hiện qua bảng sau đây:
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của mía và nước mía [4]
Thành phần
Thành phần của mía
Nước
Đường
Xơ
Đường khử
Chất không đường khác
Thành phần nước mía Chất rắn hòa tan
Phần đường

Saccharose
Glucose

Hàm lượng (%)
70 ÷ 75
9 ÷ 15
10 ÷ 16
0,01 ÷ 2
1÷3
100
75 ÷ 92
70 ÷ 88
2÷4


Fructose
Các loại muối
Muối acid vô cơ
Muối acid hữu cơ
Acid hữu cơ tự do
Albumine
Tinh bột
Chất keo
Chất béo, sáp mía
Chất không đường chưa xác định

2÷4
3 ÷ 7,5
1,5 ÷ 4,5
1÷3

0,5 ÷2,5
0,5 ÷ 0,6
0,001 ÷ 0,050
0,3 ÷ 0,6
0,05 ÷ 0,15
3÷5

Lúc mía chín phần đường cao, chất không đường thấp, do đó độ tinh khiết tương đối
cao, đồng thời phần nước giảm, phần xơ cũng tăng lên.
Đường saccharose [6]

1.4.1.

Saccharose là thành phần quan trọng nhất của cây mía, là sản phẩm của công nghiệp
sản xuất đường. Saccharose là một disaccharide có công thức C12H22O11. Saccharose được
tạo thành từ hai đường đơn là α,D - glucose và β,D - glucose.
1.4.1.1 . Tính chất lý học của saccharose

Tinh thể saccharose thuộc hệ đơn tà, trong suốt không màu, có tỷ trọng 1,5879
g/cm . Nhiệt độ nóng chảy 186 ÷ 188ºC.
3

Nếu đun từ từ đến nhiệt độ nóng chảy (186 ÷ 188ºC) đường sẽ biến thành một dạng
sệt trong suốt. Nếu kéo dài thời gian đun hoặc đun ở nhiệt độ cao hơn đường sẽ mất nước
biến thành caramen.
 Độ hòa tan

Đường rất dễ hòa tan trong nước, độ hòa tan tăng khi nhiệt độ tăng và giảm khi nhiệt
độ giảm. Độ hòa tan của saccharose còn phụ thuộc vào các chất không đường có trong
dung dịch đường. Đường saccharose không tan trong dầu hỏa, benzene, ancol, glycerine

khan. Trong dung dịch ancol có nước, đường saccharose hòa tan ít. Một gam ancol có
nồng độ 95% có thể hòa tan 0,01g đường.
Đường saccharose còn hòa tan giới hạn trong anilin, etylacetate, phenol và NH 3.
 Độ nhớt

Độ nhớt của dung dịch đường tăng khi nhiệt độ tăng và giảm theo chiều tăng của
nhiệt độ (bảng 1.3).
Bảng 1.3. Ảnh hưởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của dung dịch đường [6]
Nồng độ

Độ nhớt, 10⁸ N.s/m2


(%)
20
40
60
70

20ºC
1,96
6,21
58,93
485,00

40ºC
1,96
6,29
21,19
114,80

60ºC
0,81
0,91
9,69
39,80

70ºC
0,59
1,32
5,22
16,90

Độ nhớt của dung dịch nước mía cao hơn so với dung dịch thuần đường và
saccharose có cùng nồng độ, do trong nước mía có chứa các chất keo, chất không đường
tạo nên dung dịch nước mía có độ nhớt cao hơn.
 Nhiệt dung riêng

Nhiệt dung riêng của dung dịch đường saccharose được tính theo công thức:
C = 4,18(0,2387 + 0,00173t) (kJ/kg.độ)
Trong đó: t: nhiệt độ tính theo đơn vị ºC
Nhiệt dung riêng của dung dịch đường saccharose trong nước phụ thuộc vào nồng
độ và nhiệt độ, được tính theo công thức:
C = 4,18(1- (0,6 – 0,0018t)x0,01c) (kJ/kg.độ)
Trong đó:

t: nhiệt độ tính theo đơn vị ºC
c: nồng độ đường, %

 Độ quay cực

Dung dịch đường có tích quay phải, độ quay cực của saccharose rất ít phụ thuộc vào
nồng độ và nhiệt độ. Do đó rất thuận tiện cho việc xác định đường bằng phương pháp
phân cực:
[α]D20 = 66,469 + 0,00870c – 0,000235c
Trong đó:

c: nồng độ của saccharose trong 100ml

Trị số độ quay cực trung bình của saccharose là: [α]D20 = +66,5º
1.4.1.2 . Tính chất hóa học của saccharose
 Tác dụng của acid

Dưới tác dụng của acid, đường saccharose chuyển hóa thành glucose và fructose
theo phản ứng sau:
[H +]
C12H22O11 + H2O
(saccharose)

C6H12O6
(glucose)

+ C6H12O6
(fructose)


Hỗn hợp glucose và fructose có góc quay trái ngược với góc quay phải của
saccharose, do đó phản ứng trên được gọi là phản ứng nghịch đảo và hỗn hợp đường được
gọi là đường nghịch đảo (chuyển hóa).
Nếu nồng độ acid càng cao, nhiệt độ càng cao thì quá trình chuyển hóa saccharose

càng nhanh,do đó trong quá trình sản xuất cần hạn chế xảy ra quá trình chuyển hóa.
 Tác dụng của kiềm

Phân tử đường saccharose không có nhóm hydroxyl glucozit nên không có tính khử.
Saccharose có tính chất như một acid yếu, kết hợp được với kiềm tạo thành sacchrate.
Trong môi trường kiềm, saccharose bị phân hủy thành lactose, glucose, fructose và
các hợp chất đường khác. Ở pH = 8 ÷ 9 và đun nóng trong thời gian dài, đường
saccharose bị phân hủy thành hợp chất màu vàng và màu nâu. Tốc độ phân hủy đường
tăng theo độ pH. Ở nhiệt độ sôi (trong 1h) và pH = 8 ÷ 9 saccharose bị phân hủy 0,05%.
Nếu cùng nhiệt độ trên nhưng với pH là 12 thì sự phân hủy đó tăng 0,5%.
 Tác dụng của enzyme

Dưới tác dụng của enzyme (invertaza), saccharose sẽ chuyển hóa thành glucose và
fructose. Sau đó, dưới tác dụng của một phức hệ enzyme, glucose và fructose sẽ chuyển
hóa thành rượu và CO2:
men rượu
C6H12O6
(glucose hoặc fructose)
1.4.2.

2C2H5OH + CO2↑

Chất không đường của mía [6]
Chất không đường của mía gồm:
+ Chất không đường không chứa nitơ
+ Chất không đường chứa nitơ
+ Chất màu
+ Chất không đường vô cơ

1.4.2.1. Chất không đường không chứa nitơ

Đường khử glucose và fructose
Glucose và fructose là hỗn hợp đường khử. Khi mía còn non, hàm lượng đường khử
trong mía tương đối cao, nhưng khi mía chín, hàm lượng đó giảm đến mức thấp nhất. Một
số tính chất của gluose và fructose:
 Tính chất lý học


Độ hòa tan: độ hòa tan của glucose và fructose tăng theo nhiệt độ. Glucose hòa tan
kém hơn saccharose. Fructose tan nhiều trong nước.
Độ ngọt: độ ngọt của glucose thấp hơn saccharose. Độ ngọt của fructose lớn hơn
glucose và saccharose, trong mía hàm lượng fructose là thấp nhất.
Độ quay cực: glucose có góc quay phải, fructose có góc quay trái.
 Tính chất hóa học

+ Tác dụng của kiềm
Ở nhiệt độ thấp (60ºC) trong môi trường kiềm loãng xảy ra sự đồng phân hóa. Ở
nhiệt độ cao và môi trường kiềm glucose và fructose bị phân hủy tạo thành hỗn hợp acid
như: acid lactic, acid focmic, lacton.
Trong môi trường kiềm, glucose bị phân hủy ít hơn fructose, vì vậy trong sản phẩm
đường glucose nhiều hơn fructose.
+ Tác dụng với acid
Trong môi trường acid, đường khử ổn định nhất là ở pH = 3 chứ không phải pH = 7.
Nhưng trong môi trường acid và đun nóng đường khử sẽ tạo thành oxymethylfufurol, sau
đó tạo thành acid leluvic và acid formic. Vì vậy trong quá trình sản xuất, người ta khống
chế pH = 7 để hạn chế sự tổn thất đường.
+ Tác dụng của nhiệt độ
Khi đun nóng ở nhiệt 160 ÷ 170ºC, glucose và fructose bị mất một phần nước và tạo
thành glucozan và fructozan. Nếu tiếp tục đun ở nhiệt độ cao, CO 2 sẽ thoát ra, còn lại là
than.
Đối với fructose, ở nhiệt độ 100ºC đã bị phân hủy nên độ mất nước của fructose cao

hơn glucose.
Acid hữu cơ
Trong nước mía, các acid hữu cơ ở dạng tự do, muối hòa tan hoặc không hòa tan,
trong đó acid chiếm 1/3 lượng acid chung.s
Chất béo
Chất béo chủ yếu trong cây mía là sáp. Sáp thường tạo thành một lớp bao bọc ngoài
cây mía. Trong sản xuất đường mía gần 60 ÷ 70% sáp theo bã mía, phần còn lại nằm
trong bùn lọc.
1.4.2.2. Chất không đường chứa nitơ
Theo Spences và Meade, hàm lượng chất không đường chứa nitơ khoảng 0,4% được
thể hiện qua bảng 1.4 sau:


Bảng 1.4. Hàm lượng các chất không đường chứa nitơ trong cây mía [6]
Thành phần
Albumine và các chất tương tự
Acid amine
Amide
NH3
Nitrate

Hàm lượng (%)
0,12
0,20
0,07
0
0,01

Phần chất không đường chứa nitơ sẽ từ cây mía chuyển vào nước mía hỗn hợp.
Đứng về quan điểm kĩ thuật, nitơ chuyển vào sẽ ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm

và giảm hiệu suất thu hồi.
1.4.2.3. Chất màu [6]
Trong cây mía cũng chứa các chất màu như trong tất cả các loại cây khác. Khi ép
mía, chất màu đi vào trong nước mía gây khó khan cho sản xuất đường. Chất màu có thể
chia thành 2 loại: chất màu có trong bản thân cây mía và chất màu do quá trình sản xuất
tạo ra.
 Chất màu có trong bản thân cây mía

Chất màu có trong bản thân cây mía chủ yếu là diệp lục tố. Diệp lục tố không tan
trong nước và dung dịch đường nhưng tan trong ancol và kiềm, do đó dễ tách ra khi làm
sạch nước mía.
+ Xantophin: tan trong nước và dung dịch đường.
+ Caroten: màu vàng, không tan trong nước mía và dung dịch đường.
+ Antoxian: là nhóm có màu xanh và tím dễ hòa tan.
 Chất màu do quá trình sản xuất tạo ra

+ Chất màu caramen: sự phân giải đường ở nhiệt độ cao kết hợp với quá trình
ngưng tụ gọi là hiện tượng caramen hóa, chất màu này gọi là caramen.
+ Chất màu melanoidin: là chất màu tạo thành do phản ứng giữa nhóm carboxyl với
các hợp chất chứa nhiều amine, ammoniac. Phản ứng này gọi là phản melanoidin.
+ Chất màu tạo thành do sự phân giải đường ở môi trường kiềm và nhiệt độ cao.
+ Chất màu tạo thành do sự tạo thành phức chất giữa polyphenol với ion kim loại
nặng, trước hết là Fe.
Chất màu sinh ra trong quá trình sản xuất ảnh hưởng rất lớn đến màu sắc, chất lượng
đường thành phẩm. Vì vậy, trong quá trình sản xuất cần có các biện pháp hợp lý để hạn
chế các điều kiện tạo ra chất màu.


1.4.2.4 . Chất không đường vô cơ [6]

Các chất vô cơ chủ yếu trong nước mía hỗn hợp là: K2O, Na2O, SiO2, P2O5, Ca, Mg.
Trong đó K2O chiếm phần lớn. Trong quá trình làm sạch, P 2O5 có tác dụng tốt, còn các
chất còn lại có hại trong sản xuất. K, Na là nguyên nhân tạo mật cuối. Các chất khác như
Ca, Mg, SiO2, là thành phần chủ yếu đóng cặn trong thiết bị bốc hơi và truyền nhiệt.
1.5. Cơ sở lý thuyết trong quá trình sản xuất đường
1.5.1. Qúa trình lấy nước mía ra khỏi cây mía [3]
Để lấy nước mía ra khỏi cây mía, hiện nay trong công nghiệp người ta sử dụng hai
phương pháp chính là phương pháp ép và phương pháp khuếch tán.
Phương pháp ép: vẫn được sử dụng phổ biến từ mấy trăm năm nay. Nguyên lý
chung của phương pháp này là xé và ép dập cây mía nhằm phá vỡ các tế bào để lấy nước
mía. Ép mía là công đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất đường, gồm: vận chuyển cấp
mía vào máy ép, xử lý mía trước khi ép, ép dập và ép kiệt.
Phương pháp ép khuếch tán: ra đời sau phương pháp ép, tuy nhiên lại có nhiều ưu
điểm, đặc biệt là hiệu suất lấy nước mía cao hơn. Nguyên lý của phương pháp này là dựa
vào hiện tượng khuếch tán, có nghĩa là hai dung dịch có nồng độ khác nhau tập trung lại
sát nhau hoặc chỉ cách nhau một mảng mỏng, tự trao đổi với nhau bằng thẩm thấu xuyên
qua màng mỏng ấy. Công nghệ khuếch tán bao gồm công đoạn: xử lý mía, khuếch tán
nước mía, ép nước khỏi bã mía và xử lý nước mía.
1.5.2. Qúa trình làm sạch nước mía [3]
1.5.2.1. 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 sự biến đổi hóa lý và hóa học các chất không đường trong nước mía và có hiệu
quả rất lớn đến quá trình làm sạch. Việc thay đổi giá trị pH có các tác dụng sau:
+ Ngưng kết chất keo: ở nước mía có hai điểm pH làm ngưng tụ keo là pH trên dưới
7 và trên dưới 11. Điểm pH trước là pH đẳng điện, điểm pH sau là điểm ngưng kết protein
trong môi trường kiềm mạnh. Trong quá trình làm sạch, ta lợi dụng các điểm pH này để
ngưng kết chất keo.
+ Làm chuyển hóa đường saccharose: khi nước mía ở môi trường acid (pH < 7) sẽ
làm chuyển hóa saccharose thành hỗn hợp glucose và fructose.
+ Làm phân hủy saccharose: trong môi trường kiềm, dưới tác dụng của nhiệt

saccharose bị phân hủy thành các sản phẩm phức tạp.
+ Làm phân hủy đường khử.


+ Tách các chất không đường.

1.5.2.2. 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 tốt nhiệt độ sẽ thu được những tác dụng chính sau:
+ Loại không khí trong nước mía, giảm bớt sự tao bọt, tăng nhanh các quá trình
phản ứng hóa học.
+ Có tác dụng diệt trùng, đề phòng sự lên men acid và sự xâm nhập của vi sinh vật
vào nước mía.
+ Nhiệt độ tăng cao làm làm giảm tỷ trọng nước mía, đồng thời làm ngưng kết chất
keo, tăng nhanh tốc độ lắng của các chất kết tủa.
1.5.2.3. Tác dụng của chất điện ly
 Tác dụng của vôi

+ Trung hòa các acid hữu cơ và vô cơ.
+ Tại các điểm đẳng điện để ngưng kết các chất keo.
+ Làm trơ các phản ứng aicd của nước mía hỗn hợp và ngăn ngừa sự chuyển hóa
saccharose.
+ Kết tủa hoặc đông tụ những chất không đường: protein, pectin, chất màu, chất
keo…
+ Phân hủy một số chất không đường, đặc biệt là đường chuyển hóa amide.
+ Tác dụng cơ học: các chất kết tủa có tác dụng kéo theo những chất lơ lửng và
những chất không đường khác.
+ Sát trùng nước mía.
 Tác dụng của SO2

+ Tạo kết tủa CaSO3 có khả năng hấp thụ các chất không đường, chất màu và chất
keo có trong dung dịch.
+ Làm giảm độ kiềm, độ nhớt của dung dịch do một phần chất keo đã bị loại.
+ Tẩy màu và ngăn ngừa sự tạo màu.


+ Làm tan kết tủa CaSO3 khi dư SO2.

 Tác dụng của CO2

+ Tạo kết tủa CaSO3 với vôi có khả năng hấp thụ các chất không đường cùng kết
tủa.
+ Phân ly muối saccharate canxi tạo thành saccharose và CaSO3 kết tủa.
+ Nếu CO2 dư sẽ làm tan kết tủa CaSO3 làm đóng cặn trong thiết bị truyền nhiệt và
bốc hơi.
 Tác dụng của P2O5

P2O5 dạng muối hoặc acid 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.
1.5.3. Qúa trình cô đặc [3]
Nước mía sau quá trình làm sạch có nồng độ chất khô khoảng 12 ÷ 15Bx. Để đáp
ứng nhu cầu nấu đường cần cô đặc nước mía đến khoảng 65Bx gọi là mật chè và do đó
cần bốc hơi một lượng lớn nước và để tiết kiệm hơi cần thực hiện ở hệ bốc hơi nhiều
hiệu. Trong quá trình bốc hơi, tuy rằng tiêu hao một lượng hơi nhiều nhưng đông thời
cũng sản sinh ra một lượng hơi thứ tương đối lớn. Hơi thứ có nhiệt độ cao nên được sử
dụng làm nguồn nhiệt cho các công đoạn khác như nấu đường, gia nhiệt. Do đó, công
đoạn bốc hơi là trung tâm hệ thống nhiệt của toàn nhà máy, là trạm cung cấp hơi áp lực
thấp. Có phương án bốc hơi hợp lý sẽ giảm tiêu hao năng lượng hơi và giảm giá thành. Có
3 phương án nhiệt của hệ bốc hơi:

+ Phương pháp 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 hóa học và hóa lý dẫn đến sự thay đổi thành phần và đặc tính của dung dịch đường:
+ Sự chuyển hóa saccharose
+ Sự phân hủy saccharose và tăng màu sắc.
+ Độ tinh khiết tăng cao.


+ Sự thay đổi độ kiềm.
+ Sự tạo cặn.
Chương 2
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
2.1. Chọn dây chuyền công nghệ
2.1.1. Chọn phương pháp lấy nước mía [4]
Có hai phương pháp lấy nước mía ra khỏi cây mía: phương pháp ép và phương pháp
khuếch tán.
 Phương pháp ép

Ưu điểm:
+ Đơn giản, dễ thao tác.
+ Nước mía thu được có nồng độ đường cao.
+ Tiết kiệm hơi, thời gian của quá trình cô đặc, nâng cao hiệu quả sản xuất cao.
+ Công nhân vận hành ở khu vực này có thể không cần có trình độ kỹ thuật cao.
Nhược điểm:
+ Hiệu suất thu hồi đường thấp 95 ÷ 97%.
+ Hệ máy ép cồng kềnh, nặng nề.
+ Tiêu hao năng lượng lớn.
+ Chi phí chế tạo, sữa chữa bảo dưỡng cao.

 Phương pháp khuếch tán

Ưu điểm:
+ Tổng hiệu suất thu hồi đường cao, lên đến 98 ÷ 98,5%.
+ Năng lượng tiêu hao ít hơn phương pháp ép.
+ Vốn đầu tư ít.
Nhược điểm
+ Nhiên liệu cho quá trình bốc hơi tăng, tăng chi phí sản xuất.
+ Chất không đường trong nước mía tăng làm tăng tổn thất đường trong mật cuối.


+ Đội ngũ công nhân yêu cầu phải có trình độ kỹ thuật cao, tay nghề giỏi.
Từ những phân tích trên, có thể thấy phương pháp khuếch tán có hiệu quả hơn, được
sử dụng ở nhiều nước công nghiệp hiện đại. Nhưng với điều kiện kinh tế - kỹ thuật của
nước ta hiện nay thì phương pháp ép vẫn cho thấy sự phù hợp hơn nên tôi chọn phương
pháp ép.
2.1.2. Chọn phương pháp làm sạch [4]
Làm sạch nước mía là một khâu đặc biệt quan trọng trong công nghệ sản xuất đường
mía.
Mục đích:
+ Loại tối đa các chất không đường ra khỏi nước mía hỗn hợp, đặc biệt là những
chất có hoạt tính bề mặt và chất keo.
+ Trung hòa nước mía hỗn hợp.
+ Loại tất cả các chất rắn dạng lơ lửng trong nước mía.
+ Ngăn ngừa sự chuyển hóa đường saccharose.
Có 3 phương pháp làm sạch nước mía hỗn hợp: phương pháp vôi hóa, phương pháp
cacbonat hóa ( phương pháp CO2) và phương pháp sunfit hóa ( phương pháp SO2).
2.1.2.1. Phương pháp vôi hóa
Dựa vào điều kiện công nghệ và thứ tự khác nhau, có thể chia phương pháp vôi:
+ Phương pháp gia vôi vào nước mía nóng.

+ Phương pháp gia vôi vào nước mía lạnh.
+ Phương pháp gia vôi phân đoạn.
Ưu điểm:
+ Quản lý và thao tác tiện lợi.
+ Thiết bị và quy trình tương đối đơn giản.
+ Qúa trình làm sạch chỉ do tác dụng của nhiệt và vôi.
Nhược điểm:
+ Hiệu suất làm sạch thấp.
+ Chỉ sử dụng để sản xuất đường thô.
2.1.2.2. Phương pháp cacbonat hóa


Gồm phương pháp thông CO2 một lần và phương pháp thông CO2 trung gian.
+ Phương pháp thông CO2 một lần: cho toàn bộ sữa vôi vào nước mía một lần và
thông CO2 đến độ kiềm thích hợp.
+ Phương pháp thông CO2 trung gian: sau khi đun nóng đến nhiệt độ 100ºC, bốc
hơi đến nồng độ mật chè 35 ÷ 40Bx, nước mía hỗn hợp được sử lý như thông CO 2 thông
thường.
Ưu điểm:
+ Hiệu quả làm sạch tốt.
+ Loại được nhiều chất keo, chất màu, chất vô cơ.
+ Hàm lượng canxi trong nước mía thấp.
+ Chất lượng sản phẩm tốt, bảo quản được lâu.
Nhược điểm
+ Lượng tiêu hao hóa chất nhiều.
+ Sơ đồ công nghệ và thiết bị tương đối phức tạp.
+ Yêu cầu thao tác kỹ thuật cao, khống chế tránh đường khử trong thiết bị.
2.1.2.3. Phương pháp sunfit hóa
Gồm phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ, sunfit hóa kiềm mạnh, sunfit hóa acid tính.
+ Phương pháp sunfit hóa kiềm mạnh: đặc điểm là trong quá trình làm sạch có một

giai đoạn tiến hành ở pH cao. Hiệu quả làm sạch tương đối tốt, kể cả loại mía xấu và sâu
bệnh. Nhưng do sự phân hủy lớn, màu nước mía đậm nên không còn được sử dụng.
+ Phương pháp sunfit hóa acid tính: đặc điểm là thông SO 2 vào nước mía đến pH
acid và thu sản phẩm đường trắng, do đó phương pháp này được sử dụng để sản xuất
đường cát trắng.
+ Phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ (pH = 8 ÷ 9): đặc điểm là chỉ tiến hành thông
SO2 vào nước mía mà không thông SO2 vào đường thô. Đây là phương pháp để sản xuất
đường thô, so với phương pháp vôi thì hiệu quả loại chất không đường tốt hơn. Vậy, tôi
chọn phương pháp sunfit hóa kiềm nhẹ để sản xuất đường thô làm nguyên liệu cho sản
xuất các sản phẩm thực phẩm khác.
2.1.3. Chọn phương án nhiệt của hệ bốc hơi [4]
Công đoạn bốc hơi cần đáp ứng yêu cầu công nghệ và phương án nhiệt sau đây:
+ Đảm bảo nồng độ mật chè theo quy định 55 ÷ 65%.


+ Giảm tổn thất đường, cần khống chế ở nhiệt độ và pH thích hợp, rút ngắn thời
gian lưu của nước mía trong thiết bị.
+ Giảm tốc độ đóng cặn trong nồi bốc hơi.
+ Nâng cao lợi dụng nhiệt năng, giảm tổn thất nhiệt.
Có 3 phương án nhiệt của hệ bốc hơi:
 Phương án bốc hơi áp lực: các hiệu bốc hơi làm việc dưới áp lực

Ưu điểm: Sử dụng được triệt để hơi thứ, không cần tháp ngưng tụ hoặc bơm chân
không mà chỉ cần một bơm nhỏ để thực hiện dòng chảy ban đầu.
Nhược điểm: Tổn thất đường cao và không thỏa mãn các yêu cầu công nghệ.
 Phương án bốc hơi chân không: các hiệu bốc hơi đều làm việc ở chân không

Ưu điểm: Giảm sự phân hủy chuyển hóa đường, màu sắc tốt hơn và thỏa mãn các
yêu cầu công nghệ khác.
Nhược điểm: Không sử dụng hơi thứ và đầu tư thiết bị tốn kém.

 Phương án bốc hơi áp lực chân không: có hiệu đầu làm việc dưới áp lực, hiệu cuối làm

việc dưới chân không
Phương án này khắc phục được nhược điểm của các phương án trên: vừa tận dụng
được hơi thứ, vừa thỏa mãn các yêu cầu công nghệ, đáp ứng được nhu cầu dùng hơi của
gia nhiệt và nấu đường. Gồm bốc hơi ba hiệu, bốn hiệu, năm hiệu chân không…mỗi
phương án đều có ưu nhược điểm riêng nhưng tôi chọn bốc hơi bốn hiệu năm nồi chân
không với lý do sau:
+ Lợi dụng được hơi thứ tốt.
+ Có thể dùng nhiều hơi thứ cung cấp cho nấu đường và gia nhiệt, tiết kiệm hơi nên
có tính kinh tế cao.
+ Thao tác tương đối dễ dàng.


2.1.4. Sơ đồ dây chuyền công nghệ
Nguyên liệu mía

Công đoạn ép

Bã mía

Nước mía hỗn hợp
Bx= 12 ÷ 17%, pH= 4,5 ÷ 5,5

Ca(OH)2
6÷8Be

Bx = 12 - 17%, pH = 4,5 - 5,5
Gia vôi sơ bộ (pH= 8,0 ÷ 9,0)

Gia nhiệt 1 (tº= 65 ÷ 700C)
SO2

Trung hòa (pH= 7,2 ÷ 7,4)
Gia nhiệt 2 (tº= 100 ÷ 105 0C)
Lắng

Nước chè trong (pH=6,8÷ 7,0)
Gia nhiệt 3 (tº= 110 ÷ 115 0C)

Nước bùn

Bã bùn

Lọc bùn

Nước lọc trong

Bốc hơi đa hiệu
(4 hiệu năm nồi)
Mật chè thô (Bx= 55 ÷ 60%)

Nấu đường

Nước lọc đục


Hình 2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất đường [6]
2.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ
2.2.1. Tiếp nhận nguyên liệu

Mía thu hoạch ở vùng nguyên liệu, vận chuyển chủ yếu bằng xe tải qua cân để xác
định khối lượng và lấy mẫu để phân tích chữ đường, sau đó được cẩu lên băng xả mía để
đảm bảo lượng mía được xả xuống băng chuyền mía đều đặn và dùng máy khoả bằng để
san đều lớp mía vừa đổ xuống.

Hình 3. Tiếp nhận nguyên liệu [11]
2.2.2. Xử lý mía
Mục đích: Băm mía thành những mảnh nhỏ, phá vỡ cấu trúc tế bào mía, san thành
lớp dày ổn định trên băng tải, do đó nâng cao năng suất ép và hiệu suất ép.
Mía sau khi qua bàn lùa lần lượt xuống băng tải 1 vào máy băm 1, rồi qua băng tải 2
đến máy băm 2. Tại đây mía được băm thành từng mảnh nhỏ, phá vỡ cấu trúc tế bào mía,
san mía thành những lớp dày và ổn định, sau đó đi vào máy đánh tơi kiểu búa. Lúc này mía
tiếp tục được đánh tơi thành dạng sợi nhỏ và theo băng chuyền đến thiết bị tách kim loại
nhằm bảo vệ cho trục ép mía khỏi bị hỏng do các thanh kim loại lẫn trong nó.
2.2.3. Ép mía
Mục đích của giai đoạn này là lấy kiệt nước ở trong cây mía tới mức tối đa.
Mía sau khi đi qua máy tách kim loại sẽ được băng tải đưa đến hệ thống ép. Hệ
thống ép gồm 4 máy, 1 máy ép dập và 3 máy ép kiệt. Máy ép dập có nhiệm vụ lấy nước


mía ra từ cây mía và làm cho mía dập vụn, thu nhỏ thể tích lớp mía để cho máy ép kiệt
làm việc ổn định. Máy ép kiệt lấy kiệt lượng nước có trong mía, để làm được điều này
thường sử dụng phương pháp “thẩm thấu kép”. Nguyên lý của phương pháp là: nước mía
nhiều đường cho vào bể chứa nhiều đường, nước mía ít đường cho vào bể chứa ít đường,
nước mía của máy ép 3 làm “nước thẩm thấu” cho máy ép 1, nước mía của máy ép 4 làm
“nước thẩm thấu” cho máy ép 2. Nhiệt độ của nước thẩm thấu khoảng 50 ÷ 60ºC, lượng
nước thẩm thấu chiếm khoảng 25 ÷ 30% so với trọng lượng mía. Nước mía hỗn hợp thu
được có Bx = 12 ÷ 17%, pH= 5 ÷ 5,5, sau đó được đưa đến khu làm sạch.
Mía
Nước thẩm thấu

Bã

Nước mía hỗn hợp

Hình 4. Sơ đồ hệ thống ép thẩm thấu kép [6]
2.2.4. Gia vôi sơ bộ
Mục đích của giai đoạn này nhằm trung hoà nước mía hỗn hợp, ngăn ngừa sự
chuyển hoá đường. Kết tủa và đông tụ một số keo. Khử trùng, ngăn ngừa sự phát triển của
vi sinh vật. Tăng tốc độ lắng, tăng hiệu suất làm sạch.
Vôi cho vào nước mía dưới dạng sữa vôi, nồng độ 6 ÷ 8 Be, liều lượng khoảng 20%
tổng lượng sữa vôi. Nước mía hỗn hợp thường cho gia vôi sơ bộ đến pH= 8,0 ÷ 9,0, bổ
sung thêm P2O5 dưới dạng H3PO4 để tăng hiệu quả làm sạch. Nước mía hỗn hợp sau gia
vôi sơ bộ được đưa đi gia nhiệt 1.
Chú thích:
1.
2.
3.
4.

Cửa nước mía vào
Cửa vôi vào
Của nước mía ra
Cánh khuấy

Hình 5. Thiết bị gia vôi sơ bộ nước mía


2.2.5. Gia nhiệt 1
Việc đưa nước mía hỗn hợp sau khi gia vôi sơ bộ lên 65 ÷ 70oC nhằm mục đích:

+ Tạo điều kiện cho quá trình thông SO2.
+ Giảm độ nhớt, giảm sự tạo bọt do tách được một phần không khí trong nước mía
hỗn hợp.
+ Tăng tốc độ kết tủa, làm mất nước một số keo ưa nước tăng nhanh quá trình
ngưng tụ keo, tạo chất có bề mặt hấp phụ lớn.
+ Đồng thời kết tủa CaSO 3 được hoàn toàn hơn, giảm sự tạo thành Ca(HSO 3)2 hoà
tan nên giảm được sự đóng cặn trong thiết bị bốc hơi và truyền nhiệt, hạn chế quá trình
phát triển của vi sinh vật.
Chú thích:
1

2

5

1. Ống gia nhiệt
3
2

7

4
8

7

9

6

5

10 11
6

1

2. Mặt bích
3. Phòng phân phối

12

4. Tấm ngăn
8
3
8
2 9

7

5
6

10 11
12
1

4

3

5. Nắp

4

6. Thân thiết bị
7. Cần thăng bằng
8. Van kép

Hình 6. Thiết bị gia nhiệt ống chùm thẳng đứng [3]
Nguyên lý hoạt động: Nước mía đi vào và đi ra ở đỉnh thiết bị, nước mía đi trong
ống gia nhiệt, hơi truyền nhiệt đi ngoài ống. Và diễn ra quá trình trao đổi nhiệt từ hơi qua
thành ống, rồi từ thành ống truyền nhiệt cho nước mía đến nhiệt độ 65 ÷ 70ºC.
2.2.6. Thông SO2 và gia vôi trung hòa


Mục đích của quá trình thông SO2 là tạo chất kết tủa CaSO3 có tính hấp phụ, có thể
hấp phụ các chất không đường, chất keo… trong nước mía hỗn hợp giúp cho quá trình
lắng đạt hiệu quả cao. Thông SO 2 phụ thuộc vào lưu lượng nước mía nhiều hay ít. Cường
độ SO2 thường khoảng 8 ÷ 10 tức là 0,8 ÷ 1 g/l nước mía. Sau khi thông, pH đạt 3,4 ÷ 3,8.
Lúc này đường rất dễ bị chuyển hóa nên phải trung hòa nhanh bằng sữa vôi.

Hình 7. Tháp xông lưu huỳnh [12]
Quá trình trung hòa có mục đích là ngăn ngừa sự chuyển hóa đường, keo tụ các chất
không đường, các hạt lơ lửng, huyền phù có trong nước mía hỗn hợp, vôi có tính sát trùng
nên kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật. Nước mía sau khi trung hòa có pH = 7,2 ÷ 7,4.
2.2.7. Gia nhiệt 2
Nước mía sau khi gia vôi trung hòa tiếp tục đưa đi đun nóng lần 2.
Quá trình này nhằm làm tăng hiệu quả của gia vôi trung hòa, giảm độ nhớt dung dịch,
tách một phần không khí trong nước mía giảm sự tạo bọt để quá trình lắng đạt hiệu quả

tăng tốc độ lắng, giảm tỷ trọng nước mía và tiêu diệt vi sinh vật. Đồng thời giảm được sự
đóng cặn trong thiết bị bốc hơi và truyền nhiệt.
Nhiệt độ nước mía đạt 100 ÷ 105ºC. Nếu gia nhiệt ở nhiệt độ lớn hơn 105ºC làm cho
dung dịch quá bão hòa gây khó khan cho quá trình lắng sau đó. Nếu thấp hơn 100ºC độ
nhớt của dung dịch quá cao làm cho quá trình phân tách két tủa khó khan, làm chậm qúa
trình lắng.
2.2.8. Qúa trình lắng
Mục đích của quá trình này là tách cặn và bùn ra khỏi nước mía hỗn hợp.


Nước mía trung hòa sau khi gia nhiệt chảy sang thùng tản khí để bay hết lượng SO 2
còn dư và tránh sự tạo bọt sau đó đưa đi lắng.
Nước mía hỗn hợp sau khi qua các giai đoạn gia công như: gia vôi lần sơ bộ, gia nhiệt
lần 1, gia vôi trung hòa, gia nhiệt lần 2 sẽ sản sinh rất nhiều chất kết tủa và các chất lơ lửng
trong nước mía. Vì vậy cần tiến hành xử lý để thu được nước mía sạch. Nước mía từ thùng
tản khí đi vào thiết bị lắng liên tục với tốc độ nhanh theo phương tiếp tuyến gặp các tấm
chắn đổi hướng nhằm đảm bảo cho nước mía được phân bố đều. Trên trục trung tâm có
lắp các cánh khuấy cùng chuyển động với trục. Cánh khuấy gạt bùn từ từ hướng về trục
trung tâm và lắng xuống đáy. Bùn được đưa về thùng khuấy trộn để cùng với bã mịn tạo
thành khối dung dịch lọc. Nước lắng trong theo ống góp đặt tại đỉnh cao nhất của mỗi
ngăn thu nhận nước lắng trong rồi đưa về thùng chứa. Lượng nước mía cho vào và lượng
chè trong lấy ra phải ở mức cân bằng. Thời gian nước mía lưu trong thiết bị lắng là
khoảng 1 ÷ 2h.
Chú thích:
1.Vỏ thiết bị
2. Thân thiết bị
3. Tầng lắng
4. Cánh khuấy
5.Ống nước mía trong
6. Ống quan sát nước bùn

7. Ống NM trong chảy ra
8. Thùng chứa nước mía trong
9. Đáy thiết bị
10. Ống trung tâm
11. Ống thoát khí
12. Bộ phận truyền động

Hình 8. Thiết bị lắng liên tục có khuấy [3]
2.2.9. Lọc chân không thùng quay
Qúa trình này nhằm thu hồi lượng đường còn lẫn trong bùn lắng. Lượng bùn trước
khi vào máy lọc được trộn với bã nhuyễn trong thùng khuấy trộn, dung dịch này tràn


xuống bể chứa bùn của thiết bị lọc. Nhờ áp lực chân không bùn được hút bám vào lưới
lọc tạo thành lớp lọc. Nước lọc theo ống góp trong các ngăn về đầu phân phối, chảy đến
thùng chứa. Nước lọc trong cùng với nước mía trong được đưa đi gia nhiệt 3. Bã bùn
được dao gạt ra khỏi bề mặt thùng lọc, nhờ băng tải chuyển ra ngoài làm phân vi sinh.
Trong quá trình lọc có dung nước để rửa bùn, nhiệt độ nước rửa 75÷ 80ºC, tốc độ
quay của thùng là 0,1÷ 0,3 vòng/phút, lượng nước rửa từ 100÷ 150% so với bùn, hiệu quả
thu hồi đường cao tới 90÷ 95%.
2

Chú thích:

3
1

1.Trống lọc

4

2. Vòi phun nước
5

3. Các ngăn lọc

6
8

4. Lưới lọc

7

5. Dao gạt bùn

Hình 9. Thiết bị lọc chân không thùng quay
2.2.10. Gia nhiệt 3
Sau khi lắng nước chè trong được bơm đi gia nhiệt 3, nâng nhiệt độ nước chè trong
lên 110 ÷ 1150C. Mục đích của quá trình này là tăng nhiệt độ bốc hơi của hiệu đầu, giảm
thời gian bốc hơi và nhiệt lượng của thiết bị bốc hơi hiệu 1.
Quá trình này được thực hiện giống như gia nhiệt 1 và 2.
2.2.11. Qúa trình bốc hơi
Nhằm bốc hơi nước, đưa nồng độ Bx của nước mía hỗn hợp từ 12 ÷ 14% lên Bx =
55 ÷ 60% để tạo điều kiện cho quá trình nấu đường - kết tinh.
Nước chè trong sau khi gia nhiệt 3 được đưa vào cô đặc 4 hiệu, qua mỗi hiệu nước
chè trong được bốc hơi một phần nước làm cho nồng độ nước chè tăng lên.
Để bốc hơi sử dụng thiết bị cô đặc ống chùm bốc hơi áp lực chân không 4 hiệu 5
nồi, trong đó 4 nồi hoạt động chính và 1 nồi dự phòng.

Nguyên tắc: cho hơi đốt vào nồi 1, hơi thứ nồi 1 dùng làm hơi đốt nồi 2, hơi thứ nồi
2 làm hơi đốt nồi 3, hơi thứ nồi 3 dùng làm hơi đốt nồi 4, hơi thứ nồi cuối đi vào thiết bị
ngưng tụ baromet. Đồng thời một phần hơi thứ của 3 hiệu đầu được đưa đi đun nóng và
nấu đường. Dung dịch trong nồi đi từ nồi này sang nồi khác nhờ sự chênh lệch áp suất
giữa các nồi. Nước mía đi trong ống, hơi đi ngoài ống, ở giữa buồng đốt có ống tuần hoàn
trung tâm. Do sự chênh lệch nhiệt độ trong ống tuần hoàn và ống truyền nhiệt tạo nên đối
lưu trong thiết bị cô đặc ống chùm, thiết bị làm việc liên tục. Nước ngưng ở hiệu đầu tiên
không bị nhiễm đường nên được đưa đến lò hơi, còn nước ngưng ở các hiệu còn lại có
khả năng bị nhiễm đường nên được đưa vào các bình chứa, sau đó sử dụng cho các công
đoạn khác.
2.2.12. Lọc kiểm tra
Mục đích:
+ Tách triệt để cặn còn sót lại và cặn mới sinh ra trọng quá trình cô đặc.
+ Làm tăng độ tinh khiết của mật chè, tạo điều kiện tốt cho công đoạn nấu đường,
kết tinh, ly tâm.