Công nghệ sản xuất đường mía

Phần I. Lấy nớc mía
Chơng I. Nguyên liệu - mía

I. Hình thái cây mía
Cây mía gồm các phần chủ yếu: rễ,
thân, lá, hoa (hình 1-1)
1. Rễ mía
Rễ có tác dụng giữ cho mía đứng v
hút nớc hút các chất dinh dỡng từ đất để
nuôi cây mía (hình 1-2)
Rễ mía thuộc loại rễ chùm, mỗi rễ
bao gồm các phần: đầu v tơ.
Rễ có thể chia thnh hai loại: rễ
giống hay rễ sơ sinh v rễ mọc ở gốc cây
mới hình thnh gọi rễ thứ hay rễ vĩnh cửu.
So với các cây hòa thảo khác, rễ mía
phát triển rất mạnh. Một khóm mía có thể
có 500 - 2000 rễ. Trọng lợng chùm rễ
chiếm 0,855 trọng lợng cây mía.

Hình 1-1. Hình thái sinh trởng cây mía

Rễ thờng tập trung ở độ sau 0,3-0,4m
Cá biệt có nơi rễ ăn sâu tới 1 - 1,5m

Hình 1-2. Rễ cây mía
2. Thân mía
Thân có hình trụ thẳng đứng hay cong. Thân mía có mu vng nhạt hoặc mu
tím đậm. Trên vỏ mía có một lớp phấn trắng bao bọc. Thân mía chia thnh nhiều dóng.
Giữa 2 dóng l đốt mía. Đốt bao gồm đai sinh trởng, đai rễ mầm, sẹo lá v đai phấn.

1


Thông thờng, mía phát triển theo chiều cao từ 2,43m đến 3,65m trong một năm
hay từ 2 - 3 dóng/ tháng (hình 1-3).

Hình 1-3. Dóng mía
A- hình trụ; B- hình trống; C- hình ống chỉ; D- hình chùy ngợc;
E- hình chùy; F- Hình cong queo
3. Lá mía
Lá có nhiệm vụ quang hợp nớc, CO2 v các chất dinh dỡng để biến thnh
gluxit, các chất tổng hợp có chuỗi nitơ v l bộ phận thở v thoát ẩm cho cây mía.
Lá mọc từ chân đốt mía. Phần lớn mặt ngoi của lá có lớp phấn, lá có lông.
Thân lá trơn láng, xù xì dy mỏng khác nhau. Thân lá thờng mu xanh, cá biệt có
thân mu vng hoặc mu tím, mép lá hình răng ca. Lá chia lm hai bộ phận chính:
phiến lá v bẹ lá. Lá có chiều di từ 0,91m đến 1,52m v rộng khoảng 0,3m thuộc
giống mía. Mía tơ ít lá hơn mía gốc v số lợng từ 10 - 15 lá.
II. Các giống mía chủ yếu
Giống mía đóng một vai trò rất quan trọng trong việc sản xuất nguyên liệu cho
công nghiệp chế biến đờng. Các giống mía có thời gian sinh trởng khác nhau (chín
sớm, chín trung bình, chín muộn) góp phần hình thnh cơ cấu giống mía, nhằm giải vụ
trồng v kéo di thời gian chế biến cho các nh máy đờng.
Một số giống mía đang trồng ở nớc ta:
F156, MY55-44, Ja-605, F154, F157, H39-3633, NCo310, Comus, CO715,
CO419, F134, VN-84-4137, ROC16, ROC1, ROC10, VĐ63-237, VĐ79 -177, ROC18,
ROC20...
Trong sản xuất, thờng cần phát triển mạnh các giống sau:
+ Giống ROC1 (Tân Đại đờng 1) do Đi Loan lai tạo l giống chín sớm, thích

ứng rộng, hm lợng đờng cao. Năng suất cao, chịu đất xấu v chịu hạn, gốc nẩy
mầm chậm, thu hoạch vo đầu vụ.
- Giống ROC10: (Tân Đại đờng 10) do Đi Loan lai tạo có đặc tính chung
giống ROC1 nh thích ứng rộng, chịu đợc đất chua mặn, chịu thâm canh, chín trung
bình, thu hoạch vo giữa v cuối vụ.



2


- Giống Quế đờng 11 (Quảng Tây - Trung Quốc sản xuất). L giống chín sớm
thu hoạch vo đầu vụ, giống ny sinh trởng mạnh, khả năng lu gốc tốt, tính thích ứng
rộng, chịu hạn, chịu đất xấu, chịu ẩm ớt, năng suất cao v có hm lợng đờng cao.
Các biện pháp để nâng cao chất lợng giống mía:
1. Công tác nghiên cứu:
- Nghiên cứu áp dụng các biện pháp kỹ thuật nhân nhanh các giống mía tốt, để
thay thế các giống mía củ có năng suất thấp, chất lợng kém.
- Nghiên cứu các biện pháp canh tác chính cho từng vùng. Chú trọng biện pháp
bón phân hợp lý, phòng trừ sâu bệnh.
Để tăng cờng năng lực nghiên cứu cần phát triển trung tâm nghiên cứu v khảo
nghiệm giống mía v đầu t cơ sở vật chất, thiết bị cần thiết phục vụ cho nghiên cứu.
2. Trong sản xuất:
Tổ chức cơ sở nhân giống mía theo vùng, phù hợp với từng vùng sinh thái.
3. Hiện nay, ở nớc ta đã có nhiều giống mía tốt, giống mía thích hợp từng vùng
đất. Do đó, cần chọn dùng giống mía thích ứng vùng đất để nâng cao sản lợng, ổn
định sản xuất, giống chín sớm, trung bình, muộn để có thể ép sớm.
IV. Quản lý nguyên liệu mía
Nhiệm vụ của sản xuất đờng l lấy đợc nhiều đờng trong cây mía. Để lm
tốt công việc chế biến đờng, cần cung cấp đầy đủ nguyên liệu mía có chất lợng tốt

để nh máy đờng trong một phạm vị lơng xử lý thích hợp nhất, giảm thấp giá thnh,
tiêu hao ít, thu hồi cao, có đợc nhiều đờng v chất lợng tốt đạt hiệu quả kinh tế cao.
Do đó, lm tốt công tác quản lý nguyên liệu mía l một mắc xích quan trọng đảm bảo
sản xuất tiến hnh thuận lợi v coi công tác đó l nhiệm vụ quan trọng nhất của sản
xuất. Nội dung của công tác quản lý mía l cần tìm hiểu v nắm vững tình hình phân
bố vùng nguyên liệu, giống mía, số lợng v thời gian chín của mía, đặc điểm công tác
nông nghiệp vùng mía v tình hình sắp xếp lực lợng lao động, lực lợng vận chuyển
mía, thời vụ ép v thời gian xuống mía. Cuối cùng, khảo sát lợng mía xử lý ngy,
tháng kinh tế nhất.
1. Bố trí thời gian ép hợp lý
2. Thực hiện chín trớc chặt trớc, chặt xong vận chuyển ngay, mía về xởng
trớc xử lý trớc.
3. Nâng cao chất lợng nguyên liệu mía.
- Giảm thiểu tạp vật của mía
- Đánh giá đúng chất lợng mía, thực hiện chế độ nghiệm thu chất lợng mía.
III. Tính chất v thnh phần chủ yếu mía v nớc mía
Mía l nguyên liệu để chế biến đờng, quá trình gia công v điều kiện kỹ thuật
đều căn cứ vo mía, đặc biệt l tính chất v thnh phần của nớc mía. Do đó, trớc tiên
cần nắm vững một cách có hệ thống tính chất v thnh phần của mía.
Thnh phần hóa học của mía phụ thuộc giống mía, đất đai, khí hậu, mức độ
chín, sâu bệnh... (bảng 1-1).



3


Bảng 1-1. thnh phần hóa học của mía v nớc mía
1. Thành phần của mía:
- Thnh phần nớc

: 70 - 75%

- Thnh phần đờng

: 9 - 15%

- Thnh phần xơ

: 10 - 16%

- Đờng khử

: 0,01 - 2%

- Chất không đờng khác

: 1 - 3%

2. Thành phần nớc mía:
- Chất rắn hòa tan

: 100

- Phần đờng

: 75 - 92

Sacaroza

: 70 - 88

Glucoza

:2-4

Fructoza

:2-4

Các loại muối

: 3,0 - 7,5

Muối axit vô cơ

: 1,5 - 4,5

Muối axit hữu cơ

: 1,0 - 3,0

Axit hữu cơ tự do

: 0,5 - 2,5

Chất không đờng hữu cơ khác:
Anbumin

: 0,5 - 0,6

Tinh bột

: 0,001 - 0,050

Chất keo

: 0,3 - 0,60

Chất bép sáp mía

: 0,05 - 0,15

Chất không đờng
cha xác định

: 3,0 5,0

Lúc mía chín, phần đờng cao, chất không đờng thấp, do đó độ tinh khiết
tơng đối cao, đồng thời phần nớc giảm, phần xơ cũng tăng lên.
1. Đờng sacaroza
Công thức phân tử C12H22O11 l một disacarit gồm 2 đờng đơn glucoza v
fructoza tạo thnh. Công thức cấu tạo hóa học.
HOCH2
HOCH
2
H
C
O
H C O H

H
C
C OH
OH H
H C
C
OH
OH C
C
H
H

C
C
OH
OH

HOCH
O
HOCH22 O
C
H
C
H OH
OH
C
C C
C

OH

OH H
H

Fructozit
Fructozit


Glucozit
Glucozit



C
C
CH
OH
CH2OH

4

2


Tính chất hóa học của sacaroza tơng đối ổn định, nhng dới tác dụng của axit
v nhiệt độ cao v trong dung dịch kiềm phát sinh các phản ứng hóa học:
a. Chuyển hóa sacaroza
Dới tác dụng của axit, sacaroza bị thủy phân thnh glucoza v fructoza. Công
thức phản ứng:
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
sacaroza

glucoza

fructoza

Đờng sacaroza có tính quay cực phải, glucoza cũng có tính quay cực phải còn
fructoza quay trái. Đờng sacaroza sau khi thủy phân nguyên l quay phải biến thnh
quay trái. Do đó, có tên gọi l sự chuyển hóa đờng. Hỗn hợp glucoza v fructoza đợc
tạo thnh từ sự thủy phân sacaroza gọi đờng chuyển hóa.
Đờng sacaroza bị chuyển hóa lm giảm sản lợng đờng, giảm hiệu suất thu
hồi đờng. Đó l một sự tổn thất đờng rất quan trọng trong sản xuất đờng, cần cố
gắng tránh hoặc giảm thiểu.
Tốc độ chuyển hóa sacaroza tỉ lệ thuận với nồng độ ion H+ trong dung dịch
đờng, pH dung dịch cứ mỗi lần giảm 1,0 thì nồng độ ion H+ dung dịch tăng lên 10 lần
v tốc độ chuyển hóa cũng tăng lên 10 lần. Do đó, trị số pH l yếu tố ảnh hởng đến sự
chuyển hóa đờng rất nghiêm trọng.
Tốc độ chuyển hóa sacaroza còn chịu ảnh hởng của nhiệt độ, cứ môi lần nhiệt
độ tăng 100C thì tốc độ chuyển hóa tăng lên 3 lần.
Ngoi ra, rất nhiều loại vi sinh vật tạo men chuyển hóa cũng lm tăng tốc độ
chuyển hóa đờng. Mía không tơi v những góc chết của thiết bị (máy ép) hoặc
những nơi vệ sinh không sạch dẫn đến tăng chuyển hóa đờng rất nghiêm trọng.
b. Tác dụng của kiềm
Đờng sacaroza ở môi trờng kiềm tơng đối ổn định. Lúc pH khoảng 9, dới
tác dụng của nhiệt, đờng sacaroza bị phân hủy, vì lúc đó nồng độ ion H+ v OH- trong
dung dịch rất thấp. Lúc pH = 9, ở áp lực thờng v đun sôi trong một giờ, tổn thất
đờng 0,05% . Trong dung dịch kiềm mạnh v gia nhiệt, đờng sacaroza bị phân hủy
nghiêm trọng. Sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy l chất mu v axit hữu cơ, trong
đó axit lactic chiếm khoảng 60%. Chất mu sẽ lm giảm chất lợng sản phẩm đờng
còn axit hữu cơ lm chuyển hóa đờng sacaroza gây tổn thất cho sản xuất đờng.
c. Tác dụng của nhiệt độ

Dới tác dụng của nhiệt độ cao, đờng sacaroza bị mất nớc tạo thnh caramen
l sản phẩm có mu nh caramenlan, caramenlen, caramenlin.
Chất mu caramen đợc coi nh hợp chất humin (C12H8O4)n. Đó l sự polyme
hóa ở mức độ khác nhau của anhidrit.



5


2. Đờng khử
Đờng khử trong sản xuất đờng chủ yếu l glucoza v fructoza. Công thức
phân tử C6H12O6. Khi mía còn non hm lợng glucoza v fructoza trong mía tơng đối
cao, nhng khi mía chín hm lợng đó giảm đến mức thấp nhất.
Tính chất hóa học của đờng khử tơng đối ổn định ở pH=3. Dới các điều kiện
khác nhau, có thể sản sinh các loại phản ứng hóa học khác nhau, tạo thnh nhiều loại
sản phẩm khác nhau. Đối với sản xuất đờng, phản ứng quan trọng nhất có 2 loại:
a. Phân hủy đờng khử: Dới môi trờng đặc biệt v nhiệt độ cao, glucoza v
fructoza sẽ phát sinh một loạt phản ứng hóa học v sản phẩm của sự phân hủy: axit
lactic, axit glucosacaric, axit focmic, lacton. Những axit ny lại kết hợp với vôi (CaO)
tạo thnh muối hòa tan, tồn tại trong dung dịch đờng. Vì vậy, khi dùng vôi xấu, hm
lợng muốn canxi trong nớc mía tăng.
b. Phản ứng Maillard: Tác dụng của đờng khử v axit amin tạo thnh những
phản ứng phức tạp. Sản phẩm tạo thnh mêlanoidin có mu nâu đậm.
Phản ứng đó thờng hay gặp trong tự nhiên hay trong công nghiệp thực phẩm
thờng gọi phản ứng mu nâu (browing reaction). Nó l nguyên nhân lm nhiều loại
thực phẩm biến mu nâu đậm.
c. ảnh hởng của các vật chất khác nhau đối với tác dụng phân hủy của đờng
khử.
- Ngoi axit amin, nhiều loại axit hữu cơ v một số muối vô cơ thúc đẩy tốc độ

phân hủy đờng khử v tạo thnh phản ứng có mu.
- Muối của axit cacbonic cũng có tác dụng lm tăng tốc độ phân hủy đờng khử
v tạo thnh chất mu.
- Axit sunfurơ cũng có ảnh hởng rất lớn đối với phản ứng phân hủy đờng khử.
Lúc axit sunfurơ hoặc muối của nó tồn tại, có thể lm cho sản phẩm phân hủy đờng
khử có mu biến thnh mu nhạt thậm chí không mu, đồng thời nó cũng lm giảm oxi
trong dung dịch, do đó lm yếu hiệu ứng gia tăng tốc độ phản ứng của oxi, vì lúc
đờng khử phân hủy hấp thu một lợng tơng đối lớn oxi trong không khí. Oxi l
nguyên nhân chủ yếu hình thnh vật chất có phân tử lớn.
Tác dụng của H2SO3 theo phản ứng sau đây:
OH
>C = O + HSO

3

C
SO 3

hoặc -CH = CH-CHO + HSO 3 - CH - CH2 - CHO
SO3Những phản ứng đó lm chất hữu cơ biến nối đôi thnh nối đơn (mất nối đôi)
nên nó không có khả năng ngng tụ thnh vật chất phân tử lớn. H2SO3 có thể ức chế sự
phân hủy đờng khử, giảm thiểu sự tạo thnh chất có mu.



6


d. Phản ứng trong dung dịch có tính axit
ở pH = 3 đờng khử glucoza v fructoza có tính ổn định nhất. Bất luận axit hữu

cơ mạnh hay yếu đều không có tác dụng đối với glucoza v fructoza. Đối với axit vô
cơ, axit yếu v ở nhiệt độ thấp không có ảnh hởng nhng trong môi trờng axit v
nhiệt độ cao đờng khử sẽ tạo thnh oximetylfufuron v sau đó tạo thnh axit levulic
v axit focmic:
HO - CO

HCOH

CH - CH

HC - OH HO-CH 3H2O + CH2OH H2C - OH

HC = O

C - C = O + 2H2O

C
O

HCOOH + CH3COCH2CH2COOH
3. Chất keo
Bản thân cây mía mang chất keo vo nớc mía: pectin v anbumin. Anbumin l
chất keo có tính háo nớc tơng đối cao.
a. Pectin: Pectin tồn tại phổ biến trong thực vật đặc biệt trong nớc quả.
Protopectin cùng với xenluloza v hemixenluloza cùng tồn tại không hòa tan trong
nớc, tác dụng của nhiệt thủy phân thnh pectin. Tùy thuộc giống mía khác nhau m
hm lợng pectin không giống nhau. Mía cha thuần thục hm lợng pectin tơng đối
nhiều. Thờng trong nớc mía hm lợng khoảng 0,1%.
Pectin không hòa tan trong nớc lạnh, hòa tan ít trong nớc nóng. Đặc tính của
pectin trong nớc mía biến thnh keo ngng tụ, lúc có canxi tồn tại rất rõ rng. Lúc gia

vôi nớc mía đến pH = 8,8 có thể lm đại bộ phận pectin kết lắng.
Do pectin tồn tại trong thnh tế bo, do đó hm lợng pectin trong nớc mía
quyết định chủ yếu mức độ ép mía. Trong môi trờng axit mạnh hoặc môi trờng kiềm,
đặc biệt lúc nhiệt độ cao, pectin phân hủy v hòa tan trong nớc. Pectin có thể lm cho
độ hòa tan của đờng sacaroza tăng lên v nâng cao độ nhớt của nớc mía v mật chè.
b. Anbumin: Anbumin l hợp chất hữu cơ cao phân tử có chứa nitơ, hm lợng
nitơ chiếm khoảng 16%.
Anbumin trong nớc mía tồn tại ở trạng thái keo. Hm lợng khoảng 9% so với
chất không đờng của mía. Trong lm sạch nớc mía, gia vôi v gia nhiệt có thể lm
một bộ phận anbumin ngng kết đồng thời hấp phụ các tạp chất khác cùng kết tủa
nhng còn một phần vẫn lu lại trong dung dịch keo.
4. Axit hữu cơ
Trong nớc mía, các axit hữu cơ có thể ở dạng tự do, muối hòa tan hoặc không
tan, trong đó axit tự do chiếm 1/3 lợng axit chung.



7


Axit hữu cơ trong nớc đến từ cây mía: axit aconitic, axit xitric, axit malic, axit
oxalic, axit glicolic, axit suxinic, axit fumaric, trong các axit hữu cơ đó, hm lợng axit
aconitic chiếm tơng đối nhiều. Thông thờng, mía cha chín axit hữu cơ trong mía
tơng đối nhiều đặc biệt axit aconitic, trong mía không tơi v biến chất còn có nhiều
axit axêtic v axit lactic. Trong quá trình sản xuất, đờng phân hủy thnh các axit hữu
cơ nh axit lactic, axit oxalic v.v...
Trong các axit đó, ngoi axit ôxalic có khả năng tạo thnh muối kết tủa, các axit
khác v muối của chúng hòa tan trong nớc. Axit hữu cơ trong mía cng nhiều, hình
thnh muối canxi hòa tan tăng lên, hệ số phân ly muối canxi hòa tan tăng lên. Hệ số
phân ly muối canxi của axit hữu cơ tơng đối thấp không lợi cho sự hình thnh chất kết

tủa canxi.
5. Chất béo và sáp mía
Hm lợng chất béo v sáp mía trong nớc mía v trong cây mía phụ thuộc vo
giống mía, điều kiện sinh trởng v điều kiện ép mía m có sự biến đổi nhiều. Tổng
lợng chất béo (lipids) có trong cây mía từ 0,2 - 0,3%. Sáp mía tồn tại bề ngoi của
thân cây mía. ở nhiệt độ thờng sáp dễ tan trong các dung môi nh: hidrocacbua thơm,
este dầu hỏa, ancol v axêton. Trong sản xuất đờng mía, gần 60 - 80% sáp theo bã
mía, phần còn lại tồn tại trong bùn lọc.
Chất béo tồn tại trong tổ chức tế bo bên trong thân cây mía.
Qua nhiều lần ép, chất béo v sáp trong mía gần một nửa đi vo nớc mía.
Thnh phần chủ yếu chất béo v sáp không hòa tan trong nớc, nhng có một phần có
khả năng hình thnh dung dịch đục m phân bố trong dung dịch, đặc biệt lúc khuấy
trộn mãnh liệt hoặc nhiệt độ dung dịch vợt qua điểm nóng chảy, có thể hình thnh
dung dịch "sữa" đục tơng đối ổn định.
Lúc lm sạch nớc mía, đại bộ phận chất béo v sáp tùy thuộc sự ngng kết của
anbumin m hình thnh chất kết tủa. Theo nghiên cứu của Bardorf, chất béo v sáp qua
lm sạch bằng phơng pháp vôi có thể loại khoảng 90% vẫn còn một ít tồn tại trong
nớc mía trong. Chất béo có thể dính trên bề mặt vải lọc, trở ngại lọc nớc mía.
6. Chất vô cơ
Trong nớc mía có nhiều loại chất vô cơ, hơn nữa số lợng tơng đối lớn, thnh
phần cụ thể chủ yếu quyết định bởi thổ nhỡng, trồng mía, phân bón, điều kiện canh
tác v.v...
Chất vô cơ trong nớc mía, ngoi axit photphoric (H3PO4) có lợi cho quá trình
lm sạch, còn lại đều l thnh phần có hại. Canxi, Mg, SO3, axit xilic v.v... l thnh
phần chủ yếu đóng cặn ở thiết bị. K, Cl l nguyên nhân chủ yếu hình thnh mật cuối
(bảng 1-2)



8

Bảng 1-2. Thành phần vô cơ trong nớc mía, mật chè và mật đờng
(Cane Sugar Handbook 12th)
Thành phần

Nồng độ chất khô (%)
Nớc mía thô Nớc mía trong

Mật chè

Mật đờng

K2O
0,4 - 2,0
0,3 - 1,0
0,7 - 1,0
2,3 - 6,5
Na2O
0,3 - 0,10
0,03 - 0,09
0,02 - 0,04
0,03 - 0,06
SO3
0,11 - 0,52
0,16 - 0,44
0,20 - 0,61
1,10 - 3,39
Cl
0 10 - 0,29

0,10 - 0,26
0,16 - 0,46
0,13 - 1,11
CaO
0,17 - 0,32
0,27 - 0,25
0,35 - 0,37
0,86 - 1,64
MgO
0,20 - 0,33
0,20 - 0,40
0,03 - 0,32
0,68 - 1,87
SiO2
0,06 - 0,71
0,07 - 0,33
0,01 - 0,07
0,05 - 1,41
P2O5
0,01 - 0,40
0,02 - 0,08
0,01 - 0,02
0,07 - 0,14
Fe2O3
0,06 - 0,14
0,01 - 0,03
0,07 - 0,01
0,04 - 0,07
Trosunfat
3,6 - 4,4

2,8 - 3,9
3,1 - 6,5
12,0 - 19,0
Tro dẫn điện
3,4 - 4,4
3,7 - 4,5
3,9 - 4,7
14,2 - 17,7
Theo số liệu phân tích của Viện nghiên cứu mía, hm lợng chất vô cơ chủ yếu
nh ở (bảng 1-3)
Bảng 1-3. Thành phần chất vô cơ của nớc mía nguyên (mg/KgBx)
Giống mía
Quế đờng 57/423
Quế đờng 63/237

K

Ca

Mg

Fe

SiO2

SO4

Cl

1546

1079

585
816

655
874

137
114

850
1180

3460
4420

795
670

ở ion dơng, hm lợng lớn nhất l K, kế đến Ca, Mg. Còn lại nh Na, Cu, Zn,
Pb hm lợng không nhiều, không đến 30 (mg/KgBx). ở ion âm, nhiều nhất l gốc
sunfat, silic v Cl.
a. Trong nớc mía có một lợng lớn gốc axit sunfuric. Nó l thnh phần chủ yếu
của sự đóng cặn, vì sunfat canxi hòa tan trong dung dịch nhng về sau bốc hơi v nấu
đờng nồng độ đặc thì trích ra lm đục mật chè v đóng cặn ở thiết bị.
b. K2O, Na2O hầu nh hòa tan trong nớc, do đó lúc lm sạch nớc mía khó loại
đi, ảnh hởng đến sản xuất đờng v nguyên nhân tạo mật cuối.
c. Axit xilic: Axit xilic có tơng đối nhiều trong nớc mía v tồn tại ở trạng thái
keo. Trong sản xuất đờng nó đợc coi l một loại chất không đờng chủ yếu có hại.

Trong thiết bị bốc hơi, axit xilic tạo cặn rất khó loại trừ. Trong nấu đờng, axit
xilic tích tụ trên bề mặt tinh thể đờng ảnh hởng chất lợng sản phẩm.
d. P2O5: Hm lợng P2O5 trong nớc mía rất có ý nghĩa cho lm sạch nớc mía.
Chất kết tủa Ca3(PO4)2 có thể hấp phụ axit xilic, muối sắt hòa tan, chất không đờng
chứa nitơ, chất béo v.v... Thờng hm lợng P2O5 trong nớc mía đạt 350 - 450 ppm
cho hiệu quả lm sạch tốt. Lúc hm lợng P2O5 quá thấp có thể tạo muối photphat có
tính hòa tan.



9


7. Chất màu.
Vật chất có mu có trong bản thân cây mía v trong quá trình ép mía vo nớc
mía hỗn hợp.
Ngoi ra, trong quá trình sản xuất, sản sinh một số chất mu mới do kết quả
phản ứng hóa học giữa các chất không đờng v tuy hm lợng rất nhỏ nhng cờng
độ mu ảnh hởng rất nhiều đến chất lợng nớc mía v ngoại hình của đờng cát
trắng.
a. Chất màu có trong cây mía
Diệp lục tố có trong bản thân cây mía gồm diệp lục tố a: C55H72O5N4Mg v diệp
lục tố b: C55H70O4N4Mg, xantophin (C40H55O2) v caroten (C40H56) v.v... Trong nớc
mía chúng hỗn hợp với các loại chất béo m tồn tại phân tán thnh những hạt huyền
phù. Khi gia nhiệt nớc mía cùng ngng kết với anbumin. Chúng cùng với các loại vật
chất nổi khác ngng kết. Trong sản xuất đờng, nếu xử lý lm sạch tốt, phần lớn bị loại
v đi vo nớc bùn. Nếu lm sạch không tốt, nớc mía trong bị đục, có một phần cùng
các loại chất béo khác phân tán trong nớc mía, ảnh hởng không tốt đến sản xuất.
b. Chất màu mới sinh ra trong quá trình sản xuất đờng.
Trong tổ chức tế bo mía, có rất nhiều vật chất nguyên l không mu, nhng

cùng các hợp chất khác kết hợp, sau khi phản ứng hoặc phân hủy tạo thnh chất mu,
chủ yếu l poliphenon, hợp chất amin v caramen đờng.
Poliphenon kết hợp với sắt tạo thnh hợp chất mu nâu đậm. Axit amin kết hợp
với đờng khử theo phản ứng Maillard tạo thnh chất mu mêlanoidin có mu nâu
xẩm. ở nhiệt độ cao khoảng 2000C đờng mất nớc tạo thnh dạng keo. Chúng l
những chất có hại cho sản xuất đờng.
Chơng II: xử lý mía - xé tơi mía

I. ý nghĩa của xé tơi mía
Xé tơi hoặc xử lý sơ bộ mía với mục đích:
1. Nâng cao lợng xử lý mía
- Mía qua xử lý nguyên liệu mía biến thnh sợi, lát tơng đối tơi, trọng lợng
trên một đơn vị thể tích tăng, lớp mía tơng đối bằng phẳng do lợng mía ép trong đơn
vị thời gian tăng lên so với cha xử lý. Mía sau xử lý dễ dng đi vo máy ép. Đồng thời
có lợi giảm nhẹ tải cho thiết bị v an ton sản xuất.
2. Nâng cao hiệu suất ép
- Sau khi mía bị xử lý, tế bo mía bị phá vỡ, dới tác dụng của ép mía cng lấy
đợc nhiều đờng, đồng thời có tác dụng tốt thẩm thấu, do đó nâng cao hiệu suất ép.
Vì vậy, khi độ xé tơi mía cng cao thì hiệu suất ép cng lớn. Nhng xử lý mía triệt để
thnh dạng hạt, cục bụi, kết quả ảnh hởng mía đi vo máy ép khó khăn, do đó cần đề
cập đến hình thái xé tơi mía. Hình thái lý tởng l: Mía sau khi xé tơi đại bộ phận ở
dạng sợi, dạng lát, cục bụi rất ít nh vậy mới giải quyết năng suất v hiệu suất ép. Tình
hình xé tơi mía còn phải khảo sát đến giống mía vì cùng một loại thiết bị xử lý mía
nhng giống mía khác nhau thì hiệu quả xé tơi khác nhau. Giống mía có xơ ngắn v ít,
mía qua xử lý hầu nh vật thể ở dạng hạt, cục, lúc đó cần khống chế độ xé tơi đến một



10

phạm vi nhất định để có thể đạt yêu cầu lấy đờng đồng thời đảm bảo đợc lợng mía
ép vợt qua giới hạn đó sẽ phát sinh mía vo máy ép khó khăn, nhng không thể lm
lớp mía mỏng vì nó sẽ lm giảm lợng mía ép. Xử lý giống mía có lợng xơ tơng đối
nhiều v xơ di có thể nâng cao độ xé tơi mía, mía có thể vo máy ép m lợng ép
cũng không giảm xuống. Do đó, có thể thấy xử lý mía quyết không thể đơn phơng
nâng cao độ xé tơi nếu không sẽ cho kết quả ngợc lại.
II. Thiết bị xử lý mía
Xử lý mía có thể hon thnh trong xử lý sơ bộ mía v quá trình ép mía trong đó
quá trình xử lý mía l chủ yếu.
Thiết bị xử lý mía bao gồm: Máy chặt mía, máy xé mía, máy cắt xé mía v máy
đập tơi mía.
Tổ hợp thiết bị xé tơi mía cần thích ứng với quy mô sản xuất các nh máy để
đảm bảo chất lợng xé tơi, giảm tiêu hao động lực v mía đó vo máy ép thuận lợi.
1. Máy chặt mía
Máy chặt mía chủ yếu: Dao, mâm dao, trục, gối đỡ, động cơ (hình 1.1)

Hình 1-4. Máy chặt mía
Dao l bộ phận lm việc quan trọng. Số dao, hình thái của dao: Di, ngắn, cong,
sự sắp xếp dao, tốc độ dao, hớng chuyển động, khoảng cách giữa các dao có ảnh
hởng rất lớn đến mức độ xé tơi mía. Số lợng dao dựa vo năng suất ép v yêu cầu độ
xé tơi m có:
Thờng nh máy loại trung bình có từ 20 - 30 dao, loại lớn khoảng 50 dao.
Những năm gầy đây, cải tiến loại dao ny gọi "mật" dao số dao tăng lên nhiều. Ví dụ:
Nh máy loại trung bình 120 - 130 dao, nh máy lớn đến 180 - 200 dao, loại nhiều dao
hiệu quả xé tơi tốt hơn v động năng dùng không nhất định lớn hơn loại ít dao. Về tốc
độ quay của máy chặt mía dao động trong khoảng 735 - 750 V/ph. Thờng dùng
khoảng 700v/ph, không nên quá nhanh, nhanh quá dao chóng mòn, tiêu hao động lực
nhiều, hơn nữa khi phát sinh sự cố ảnh hởng nghiêm trọng. Đối với giống mía có
lợng xơ bình thờng, sau khi xác định tốc độ của dao, có thể đạt đợc hiệu quả xử lý

mía tơng đối tốt. Nhng khi dùng một tốc độ nhất định không có thể đạt đợc hiệu
quả xử lý tốt, vì vậy có sự thay đổi tốc độ thích hợp.
2. Máy cắt xé mía
Máy cắt xé tơi mía l loại máy cải tiến của Trung Quốc dựa trên sự tham khảo
kinh nghiệm của thế giới kết hợp các đặc tính xơ mía của Trung Quốc, qua nhiều lần
thử nghiệm đã chế tạo thnh công, loại thiết bị ny có độ cắt xé mía tơng đối tốt, có
thể đạt độ xé tơi 83% v đợc dùng ở một nh máy đờng ở nớc ta.



11


Thiết bị cắt xé mía gồm: Dao, trục, mâm dao, vỏ ngoi, các tấm kê. Vỏ ngoi có
dạng hình cong v phình đại. Nắp trớc ở đỉnh có lắp 2 tấm kê để đề phòng những
đoạn mía lớn hơn vo. Để nâng cao cờng độ chịu lực của dao, dùng dao ngắn v để
đạt hiệu quả xé tơi tốt dùng loại mật dao (nhiều dao). Khoảng cách giữa mũi dao v
tấm kê có thể điều chỉnh. Đờng kính v trọng lợng của thiết bị tơng đối lớn. Tốc độ
quay của dao tơng đối lớn nên cần chú ý cân bằng thiết bị tránh phát sinh chấn động.
Các dao mòn sau khi khôi phục cân bằng trọng lợng mỗi đôi dao đối xứng, lúc lắp đặt
cần sắp xếp dao đều để duy trì thùng quay cân bằng v chuyển động ổn định (hình 1-5).

Băng tải

Hình 1-5. Máy cắt xé mía
3. Máy đập tơi kiểu búa
Máy đập tơi kiểu búa l một dạng máy bằng các búa xoay, lắp thnh hng song
song, xung quanh trục quay bằng thép, đặt trong vỏ máy hình trụ, mặt cắt ngang hình
máng. Bên sờn của vỏ có gắn nhiều miếng sắt dọc theo thân máy v đợc coi l các
tấm kê v đầu búa đợc điều chỉnh rất thận trọng. Mía đa vo cửa trên v ra cửa dới

(hình 1-6).

Hình 1-6. Máy đập tơi kiểu búa
Máy đập tơi với tốc độ 1200 v/ph theo chiều chuyển động của mía. Dùng máy
đập tơi kiểu búa cho độ xé tơi mía khá cao có thể đạt 90 - 91%. ở nớc ta, hiện dùng 2
loại máy đập tơi: Walkers của Australia v Tongaat của Nam Phi.
Công ty FCB (Pháp) giới thiệu máy đập tơi Tongaat cho hiệu quả nh sau:



12


Mục đích:
- Phá vỡ tối đa các tế bo chứa nớc đờng
- Tạo thnh những sợi di l chủ yếu để thoát nớc mía v thẩm thấu dễ dng
- Liên kết tốt với các máy ép.
Những u điểm của máy:
- Độ xé tơi của máy đạt 90%
- Máy lm việc trong trờng hợp mía đã đợc cắt hoặc còn nguyên cây
- Đặt trực tiếp trên băng tải mía
- Công suất tiêu hao 4 - 10KW/Tm, giờ
- Không bị giới hạn bởi độ dốc của băng tải mía
- Khống chế đợc việc cung cấp mía
Khi chọn một máy đập tơi vo cần xét đến các yếu tố: Giống mía, hm lợng xơ
v tính chất của xơ đến giá cả thiết bị, khả năng đầu t, quản lý của nh máy.
Chơng III. Lấy nớc mía bằng phơng pháp ép
I. Lu trình công nghệ công đoạn ép mía (hình 1-7)
Mía
Băng tải mía

Máy chặt I
Máy chặt II
Máy đập tơi
Máy san bằng
Máy ép I
Loại cám mía

vụn, cám mía

Máy ép II

nớc mía
loãng

nớc mía
hỗn hợp

Máy ép III
nớc mía
loãng

Máy ép IV
Máy ép V

nớc mía
loãng

Nớc nóng

Bã mía

Hình 1-7. Lu trình công nghệ ép mía



13

xử lý
lm sạch


Lấy nớc mía bằng phơng pháp hiện đại l mía qua nhiều lần ép, v nhiều lần
thẩm thấu nhằm nâng cao hiệu suất ép.
II. Chủng loại v cấu tạo máy ép
1. Chủng loại máy ép
Chủng loại máy ép thờng có các loại sau đây: máy ép phổ thông 3 trục, máy ép
kiểu nghiêng v máy ép tỉ số hằng.
a. Máy ép phổ thông 3 trục (hình 1-8)

Hình 1-8. Máy ép 3 trục ép
1. Nắp đỉnh; 2. giá máy; 3. má bên; 4. trục ép; 5. dao thoát nớc mía;
6. máng nớc mía; 7. kết cấu lợc đáy; 8. gối trục;
9. lò xo điều chỉnh; 10. kết cấu lợc sau.
b. Máy ép kiểu nghiêng
Có nắp đỉnh nghiêng về phía trớc khoảng 150 lm cho đờng tâm của nắp đỉnh
gần về phơng hợp lực (hợp lực của trục trớc, trục sau v lợc đáy), giảm nhẹ áp lực
giá đỡ của trục đỉnh đối với giá máy, điều đó có thể lm cho trục đỉnh lên xuống cng
linh hoạt. Nhợc điểm l giá máy không thể lắp lẫn trái phải đợc (hình 1-9)

14


Hình 1-9 Máy ép kiểu nghiêng
c. Máy ép tỷ số hằng:
Trong quá trình ép mía, lm thế no để duy trì tỉ số khe hở vo v ra của máy ép
l một tỉ số không đổi. Đó l điều quan tâm, chú ý nhiều năm qua của giới khoa học.
Khoảng giữa thập kỷ 60 của thế kỷ 20, FCB (Pháp) đã thiết kế thnh công máy
ép tỉ số hằng, đáp ứng điều mong muốn của giới khoa học, đợc ứng dụng rộng rãi
trong các nh máy đờng (hình 1-10).

Hình 1-10. Máy ép tỉ số hằng
Đặc điểm của máy ép ny, giá máy chia lm 2 phần: Phần dới cố định, phần
trên di động cùng trục đỉnh di động lên xuống. Trong khi máy ép lm việc trục đỉnh
nâng lên tỉ số khe hở vo v ra của máy ép trên cơ bản l không đổi (so với tỉ số chọn
lúc thiết kế). Do đó gọi l tỉ số hằng.
Nh đã biết, máy ép 3 trục truyền thống, tỷ số khe hở vo v ra của máy ép tùy
theo sự dâng lên của trục đỉnh m thay đổi. Lúc tỷ số khe hở vo v ra của máy ép so
với tỷ số tối u (lúc thiết kế) sai khác nhiều sẽ dẫn đến giảm năng lực của máy ép. Lúc



15


tỷ số đó quá lớn, máy ép sẽ chịu một lực ngang rất lớn, ảnh hởng đến độ bền của máy.
Đối với máy ép tỷ số hằng không xảy ra trờng hợp đó, do đó năng lực máy ép lm
việc rất tốt, cho hiệu suất ép cao.
Từ một điểm A cố định ở giá máy phía trên (xem hình vẽ) nối liền với tấm của
trục đỉnh O v OA sẽ l bán kính của một vòng tròn tâm A. Lúc máy ép lm việc, trục

đỉnh di động lên xuống theo hình cung đó (đã đợc tính toán v thiết kế) thì sẽ tạo nên
một tỷ số khe hở vo v ra l không đổi (tỷ số không đổi đó đợc tính toán bằng
phơng pháp hình học).
* Ưu điểm của loại máy ép tỷ số hằng:
- Hiệu suất ép tơng đối cao do duy trì đợc tỷ số khe hở vo v ra l cố định,
lớp mía chịu áp lực cân bằng, có lợi nâng cao hiệu suất ép.
- Công suất tiêu hao nhỏ, trục đỉnh lên xuống linh hoạt, tổn thất ma sát nhỏ từ
đó công suất tiêu hao giảm.
- Cải thiện lớp mía vo máy ép, do thiết kế di động linh hoạt trục đỉnh, loại trừ
đợc nghẹn trục. Do đó, so với máy ép truyền thống (cùng kích thớc) thì loại máy ép
ny năng suất cao hơn.
- Thoát nớc mía dễ dng, do vị trí của trục ép nớc (so với máy ép truyền
thông) thấp hơn.
- Lắp đặt sửa chữa dễ dng.
2. Cấu tạo máy ép:
a. Giá máy: Giá máy l bộ khung chịu lực rất lớn, thờng dùng vật liệu bằng
thép trên đó lắp tất cả các chi tiết của máy.
b. Trục ép: Trục ép phân thnh trục đỉnh, trục trớc v trục sau (trục trớc v
trục sau còn gọi trục đáy). Trục đỉnh gồm lõi trục, vỏ trục v bánh răng tam tinh. Hai
cổ trục tròn nhẵn bóng, đờng kính bằng một nửa đờng kính trục ép.
Vỏ trục đúc bằng gang, khi đúc ngời ta phải tạo ra mạng kết tinh lớn để mặt
gang nhám keo mía dễ.
ở hai đầu áo trục có hai vnh chắn để nớc mía khỏi bắn vo cổ trục (hình 1-11).

Hình 1-11. Trục đỉnh và trục đáy của máy ép
1. Cổ trục; 2. Chắn nớc; 3. Vỏ trục



16

Trục máy ép hiện đại đều có xẻ răng hình chữ V.
Tác dụng của nó l tăng bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu mía v trục ép nâng
cao năng lực kéo mía của trục đối với mía có tác dụng xé tơi, cũng có lợi cho thoát
nớc mía (hình 1-12).

Hình 1-12. Răng của trục ép
Kích thớc của răng dùng khoảng cách răng v chiều cao (h) để biểu thị thờng
viết d x h mm đợc chọn nh sau: (Bảng 1-4).
Bảng 1-4. Kích thớc răng trục ép
h(mm)

10

20

40

d(mm)

13

26

52

Góc răng () thờng 40 - 550 v chiều rộng đỉnh răng a = 2-3mm.
Đối với trục đỉnh v trục trớc, ngời ta còn đục những rãnh có hình chữ nhân
để tăng khả năng kéo mía của trục, số rãnh xem kích thớc của trục thờng 8 - 15 rãnh

chữ nhân nó thờng tạo với đờng mặt trục một góc thờng 8 - 180 (hình 1-13).

Hình 1-13. Rãnh chữ nhân ()
ở trục trớc v trục còn đục những rãnh thoát nớc mía. Tác dụng của rãnh l
tăng các đờng thoát nớc của trục (hình 1-14).



17


b
d
Hình 1-14. Rãnh thoát nớc
Chiều rộng d của rãnh thờng 4-6mm. Chiều sâu khoảng cách v số rãnh căn cứ
kích thớc trục v lợng nớc thoát m định. Chiều sâu b khoảng 25mm v khoảng
cách từ 2-4 răng có một rãnh.
Máy ép l loại thiết bị lm việc nặng, trục quay với tốc độ chậm nên hầu hết
không đỡ trục bằng bi m dùng các gối đỡ có đờng dẫn nớc lm nguội v đợc lót
bằng vòng lót bằng kim loại mềm (đồng thau) có rãnh dầu bôi trơn thờng xuyên (hình
1-15).
Rãnh dầu

ống nớc
lm lạnh
Rãnh dầu

Vòng lót

a)

Gối đỡ
b)

Hình 1-15. Gối đỡ trục
a. Gối đỡ trên

b. Gối đỡ dới

Lợc đáy: Lợc đáy bao gồm: Lợc, cầu lợc, giá đặt v tay kéo (hình 1-16)
lợc đáy đợc lắp trên giá máy, nằm giữa hai trục máy. Lợc đáy dùng để đa mía từ
trục trớc ra trục sau. Lợc đáy phải dy vì nó chịu một lực nén nhất định v có độ
cong mặt lợc thích hợp để dẫn mía dễ dng. Lợc đáy đợc bắt cố định trên cầu lợc
bằng bu lông. Cầu lợc đặt trên gờ tròn của giá đỡ v đợc bắt chặt bằng mu lông chữ
U. Chỗ đặt có nhiều tấm đệm để điều chỉnh độ cao thấp của nó. Tay kéo khiến lợc
đáy ép chặt vo trục trớc.



18


1. Lợc đáy
2. Cầu lợc
3. Tay kéo
4. Giá đỡ lợc đáy

Hình 1-16. Lợc đáy
III. Mía vo máy ép v ép mía
Mía vo máy ép thuận lợi l điều kiện quan trọng hon thnh chỉ tiêu sản xuất;
an ton sản xuất, năng suất v hiệu suất ép.

Trong tác nghiệp ép mía nếu muốn thực hiện lợng ép v các điều kiện khác
nhau theo kế hoạch, muốn mía liên tục vo máy ép v ép liên tục cần nhận thức đầy đủ,
quan trọng v sự thuận lợi mía vo máy ép.
1. Điều kiện mía vào máy ép
Lực kéo mía vo trục ép l lực ma sát giữa trục v nguyên liệu mía. Lực kéo lớn
nhỏ tùy thuộc độ dy lớp mía H, miệng ép E, đờng kính trục D, góc kéo mía (hình
1-17).

Hình 1-17. Độ dày lớp mía và góc kéo mía
a. Lực kéo và trở lực mía vào
Lúc ép mía, ma sát giữa nguyên liệu mía v trục ép l ma sát động. Dựa vo
nguyên lý động lực học, nguyên liệu chịu chính diện v lực nghiêng. Kết quả sản sinh
lực kéo v lực phản lại. Lúc lực kéo lớn hơn trở lực, nguyên liệu vo máy thuận lợi.
Lực kéo v trở lực có quan hệ góc kéo mía , dựa vo ti liệu, góc kéo mía 240, lúc
lớp mía quá dy lm quá lớn > 240 nguyên liệu vo khó khăn.
b. Quan hệ giữa và độ dày lớp mía theo công thức



19


H = E + D (1 - cos)
H - độ dy lớp mía (mm)
E - miệng ép lm việc 2 trục (mm)
D - đờng kính trục (mm)
- góc kéo mía (0C)
Từ công thức độ dy lớp mía tỷ lệ D v E. Lúc v E lớn hơn có thể tăng độ dy
lớp mía, tức tăng sản lợng ép.
2. Cải tiến nguyên liệu vào trục

a. Vật liệu trục ép
Để tăng lực ma sát giữa bề mặt trục v nguyên liệu. Chất lợng vật liệu chế tạo
v vật liệu đặc chủng, kết tinh thô ít mòn, đặc tính gia công dễ dng.
b. Răng trục
Chữ nhân lớn, chiều sâu chữ nhân lớn của trục trớc nên nhỏ vì có vụn mía ảnh
hởng tới răng lợc đáy. Nếu có cách no đó kéo mía đợc nhiều lm răng lớn ở trục
trớc.
Cải tiến trạng thái xé tơi nguyên liệu (hình thái sợi tơ l tốt, chiếm chủ yếu).
3. Tăng cờng thoát nớc mía
Nớc nhiều thoát không tốt, giảm ma sát, đồng thời chỗ vo hình thnh lực
"ăn", lực đó v lực kéo mía ngợc chiều nhau dẫn đến mía vo máy ép khó khăn.
4. Khe hở
Tỷ lệ khe hở cng lớn, áp lực trục trớc cng nhỏ, nguyên liệu vo dễ dng. Lúc
sản xuất không bình thờng, thờng điều chỉnh khe hở trục ép sau để tăng tỷ lệ trục
trớc v trục sau có thể giúp cho nguyên liệu vo máy ép dễ dng.
5. áp lực trục đỉnh thích hợp
Trong khi máy ép chuyển động lúc các điều kiện khác nhau tơng đồng, giảm
thích đáng lực ép trục đỉnh, mía dẽ vo máy ép. Ngoi ra, trục đỉnh lên xuống không
linh hoạt mía vo máy ép khó khăn.
6. Tăng cờng quản lý, bảo dỡng
Sau thời gian lm việc, răng mòn kéo mía khó khăn cần tiện lại.
7. Dùng thiết bị cỡng bức mía vào máy ép
Dùng thiết bị cỡng bức có thể nâng năng suất ép lên 25 - 30%
a. Hộp vo liệu thẳng đứng (cao vị hình 1-18).



20

5
4

6

3

1. trục ép

2

2. hộp cao vị
3, 6. băng tải
1

4. khử sắt
5. thiết bị san bằng

Hình 1-18. Hộp nạp liệu kiểu đứng
Thiết bị vo liệu tơng đối tốt đã đợc dùng ở nớc ta. Đó l loại hình hộp
vuông góc gần 900, đoạn dới dựa vo miệng ép v chiều rộng xấp xỉ bằng chiều di
trục ép, độ dy hộp bằng khoảng 1/4 - 1/2 đờng kính trục dựa vo lợng ép, mật độ
mía, tốc độ máy ép.... tốt nhất cần điều chỉnh linh hoạt. Độ di của hộp (chiều cao
thẳng đứng thờng từ 2,5 - 4 mét). Hộp cao vị chủ yếu dựa vo trọng lợng bản thân
cây mía tạo nên lực kéo giúp mía vo máy ép so với hộp cao vị đặt nghiêng lớn hơn
nhiều, vo liệu tốt v lớp mía đều đặn. Đối với thẩm thấu cỡng bức dùng loại máy ny
giúp vo liệu tốt hơn nhng đòi hỏi khoảng cách giữa các máy ép tơng đối di đòi hỏi
diện tích nh xởng tăng.
b. Trục nạp liệu cỡng bức đơn
Trục nạp liệu có tác dụng ép v lm bằng phẳng mía.

Trục nạp liệu đơn có 2 loại: đặt trên v đặt dới (hình 1-19 v 1-20)

Hình 1-19. Trục nạp liệu trên

Hình 1-20. Trục nạp liệu dới

Đờng kính trục nạp liệu phía trên bằng 0,8 - 1,0 đờng kính trục ép, tốc độ
bằng 1,2 - 1,7 tốc độ máy ép. Trục nạp liệu dựa vo trục đỉnh máy ép m chuyển động.
Khoảng cách giữa chúng khoảng 10mm không lm ảnh hởng lên xuống của trục đỉnh.
Trục nạp liệu phía dới có đờng kính bằng 0,8 - 1,0 so với đờng kính trục ép,
tốc độ bằng 1,1 tốc độ vòng của máy ép.



21


Đờng tâm của trục cỡng bức thấp hơn đờng tâm của trục đỉnh thuận lợi mía
vo máy ép. Tác dụng của trục nạp liệu v trục đỉnh sản sinh lực kéo lớn đồng thời có
tác dụng ép mía. Khoảng cách giữa trục đỉnh v trục cỡng bức bằng 3 ữ 5 lần khe hở
lm việc của máy ép. Khoảng cách giữa trục cỡng bức v trục trớc khoảng 5 - 8 mm.
c. Đôi trục nạp liệu cỡng bức (hình 1-21)
mía
vo
2
1

5
1

6

3 4 5

2

Hình 1-21. Đối trục nạp liệu cỡng bức
1. Đôi trục nạp liệu
3. Băng chuyền trung gian
2. Máng dẫn liệu kín
4. Trục cỡng bức dới
5. Hộp cao vị
Chủ yếu 2 trục cỡng bức v máng dẫn liệu kín. Đờng tâm đôi trục cỡng bức
v trục đỉnh, trục trớc gần nh song song với nhau, máng dẫn liệu đầu nhỏ đuôi to.
Trục cỡng bức có đờng kính bằng 0,8 - 1,0 đờng kính trục ép, tốc độ vùng
bằng 1,3 - 1,7 tốc độ trục ép. Hai mặt trục có răng chữ nhân lớn để thoát nớc tơng tự
máy ép 2 trục. Mía qua 2 trục cỡng bức ép ra khoảng 30% lợng nớc mía, sau đó
theo máng dẫn vo máy ép, giảm nhẹ lm việc của máy ép v mía vo máng ép thuận
lợi, giúp nâng cao năng suất v hiệu suất ép.
Sau đây l một số u điểm của đôi trục nạp liệu cỡng bức:
- Lợng ép tăng 50%
- ép ra một lợng nớc khoảng 30% do đó lm giảm độ ẩm của bã đi vo máy
ép, cung cấp cho máy ép một lợng nguyên liệu tơng đối khô với một áp lực nạp liệu
nhất định.
- Có điều kiện tăng lợng nớc thẩm thấu từ 150 - 250% so với xơ v nhiệt độ
nớc thẩm thấu 80 - 900C có tác dụng tăng hiệu suất ép.
- Độ ẩm của bã có thể giảm đến 46%.
- Máy lm việc với tốc độ chậm, bình thờng giảm tiêu hao công suất v tăng
tuổi thọ của máy ép.
- Dùng đôi trục nạp liệu cỡng bức có thể rút ngắn dn ép 5 máy xuống còn 4 máy.

- Công suất tiêu hao bằng 15 - 28% công suất máy ép.
- Do 2 trục nạp liệu cỡng bức lm việc có hiệu quả tốt nên thoát nớc mía đều
đặn v thoát ngay không tạo lực phun ngợc chiều ở miệng ép v giúp mía vo máy ép
thuận lợi.



22


IV. Vấn đề thoát nớc mía
Thoát nớc mía ở máy ép l một vấn đề rất quan trọng có ảnh hởng rất lớn đến
hiệu quả lấy nớc mía, mía vo máy ép vùng tiêu hao động lực.
Vấn đề thoát nớc mía bao gồm 2 mặt:
- Nớc mía ép ra cần đi qua lớp mía đến bề mặt trục ép.
- Từ bề mặt trục ép thoát ra ngoi.
1) Nớc mía ép ra đi qua lớp mía
Để ép mía cần một áp lực lớn, đại bộ phận áp lực đó dùng để thoát nớc mía ra,
tức tiêu hao cho trở lực thoát nớc mía. Loại trở lực đó (độ dy lớp miấ v độ nhớt
dung dịch) l yếu tố chủ yếu sản sinh tác dụng hấp thu lại. Do đó, trở lực thoát nớc
mía ở lớp mía l một vấn đề cần đợc quan tâm đúng mức.
Khi áp lực tơng đối lớn, độ dy lớp mía tơng đối mỏng thì một lợng nớc
mía tơng đối lớn dễ dng thông qua lớp mía v khi tốc độ ép nhanh để thoát nớc
nhiều cần một áp lực tơng đối cao.
2) Thoát nớc mía ở bề mặt trục ép
Nớc mía ép ra giữa các trục ép cần kịp thời thoát đi nếu không, không chỉ tăng
tác dụng hấp thụ lại m mật độ nén cũng giảm lm hiệu suất ép giảm xuống rõ rệt.
Để tăng cờng thoát nớc mía ở bề mặt trục ép ngời ta đã đề xuất nhiều biện
pháp: bề mặt trục có răng v rãnh thoát nớc v bên trong trục ép cũng lm đờng
thoát nớc mía...

Răng chữ V ở bề mặt trục ép rất quan trọng, nó tăng cờng mía vo trục v hiệu
năng xé tơi mía còn nâng cao khả năng thoát nớc mía trục ép.
Một loại cải tiến thoát nớc mía tơng đối tốt l thoát nớc mía ở nội bộ trục ép
(hình 1-23) chủ yếu ở trục đỉnh của máy 1 v máy ép giúp cho việc thoát nớc mía tốt
hơn đặc biệt khi cần ép với công suất cao.
1. Thoát nớc mía ở trục trớc
Lợng nớc mía thoát ra ở trục trớc chiếm 70% lợng nớc mía ép ở máy ép
đó (hình 1-22).

Hình 1-22. Nớc mía thoát ra ở trục dới
Lúc mía chịu ép ở miệng vo, có nớc mía chảy ra, hớng chuyển động của
nớc mía ngợc chiều chuyển động hớng nguyên liệu vo. Lúc mới bắt đầu ép mật độ
còn nhỏ, nớc mía dễ dng chảy qua lớp mía. Khi ép cực đại (ở tâm trục) mật độ mía
cng tăng cao, nớc mía cng thoát khó khăn, nớc mía ứ lại sau chảy ra giá máy một
phần bị hấp thụ lại.



23


Các yếu tố ảnh hởng tới thoát nớc mía ép: Diện tích thoát nớc mía, độ dy
lớp mía, tính chất thẩm thấu của nguyên liệu, diện tích thoát nớc của trục ảnh hởng
rất lớn tới thoát nớc mía. Rãnh thoát nớc của trục có tác dụng rất lớn do thoát nớc
nhiều, nên số rãnh nhiều v sâu tăng năng lực thoát nớc mía. Việc quyết định số
lợng răng, bố trí răng, độ rộng cần kết hợp lợng nớc, cờng độ răng v bề mặt trục.
2. Thoát nớc trục sau
Thoát nớc trục sau chiếm 30% nớc ép của máy ép đó. Thuận lợi hơn trục
trớc, lợng nớc thoát ít chủ yếu thoát ở đuôi lợc đáy v trục, cần đảm bảo khoảng
cách. Lúc lớp mía tơng đối dy, lợng nớc thoát tơng đối lớn. Trục sau nên có răng

nhỏ, có lợi giảm nớc trong bã, nâng cao hiệu suất ép.
3. Phơng pháp tăng cờng thoát nớc mía ở trục đáy.
a. Duy trì trạng thái xé mía tốt: Loại sợi tơ trở lực nớc mía chảy qua nhỏ, loại
lát thoát nớc mía khó khăn, trở lực chảy nớc mía lớn.
b. Duy trì thích đáng độ dy lớp mía v tốc độ trục ép.
Lớp mía thoát nớc dễ dng: Với lợng ép xác định cần chọn độ dy v tốc độ
máy ép hợp lý. Nếu tốc độ nhanh, thời gian thoát nớc quá ngắn, hấp thụ lại. Tốc độ
chậm, lớp mía dy, tăng trở lực thoát nớc. Do đó trong sản xuất cần chọn tốc độ v độ
dy hợp lý.
c. Có lợc chải cần bảo dỡng lợc chải.
3. Thoát nớc ở trục đỉnh
Đồng thời với lợng mía tăng v tăng cờng tác dụng thẩm thấu, yêu cầu thoát
nớc cng tăng cao. Trớc mắt, tăng khả năng thoát nớc mía ở trục đáy, nhng cha
đạt yêu cầu. Nếu hiện tợng ăn nớc mía v xâm thực vẫn còn, để giải quyết mâu
thuẫn đó, ngời ta đã nghiên cứu thoát nớc ở trục đỉnh, rất có tác dụng (hình 1-23).

Hình 1-23. Thoát nớc mía trục đỉnh
V. áp lực ép mía
Nâng cao độ xé tơi của mía l điều kiện rất tốt để công đoạn ép mía hon thnh
đợc chỉ tiêu năng suất v hiệu suất ép. Nhng cần lấy ra tối đa lợng nớc mía trong



24


mía cần có một áp lực ép nhất định ở trục đỉnh gọi áp lực dầu. V cũng có thể nói với
một áp lực nhất định mới có khả năng đạt đợc một hiệu suất ép nhất định. Dựa vo số
liệu của một dn ép 11 trục với kích thớc trục D710 x 1370 mm, phần xơ mía 13%,
lợng nớc thẩm thấu 18% với các áp lực khác nhau. Số liệu tơng ứng của hiệu suất

ép nh ở bảng sau (bảng 1-5).
Bảng 1-5. Quan hệ giữa hiệu suất ép và áp lực
áp lực (T/dm2)

16,2

14,1

11,8

9,8

Hiệu suất ép (%)

92,6

92

90,4

88,7

Từ bảng (1-5) có thể thấy, từ áp lực thấp xuất phát. Hiệu suất ép tùy thuộc sự
tăng áp lực m tăng cao. Nhng khi áp lực đạt trị số nhất định (ví dụ 15T/cm2) thì sự
tăng lên của hiệu suất ép rất chậm. Ngoi ra, còn có nhiều yếu tố khác nhau ảnh hởng
đến hiệu suất ép nh độ dy, mỏng của lớp mía, số lần ép, tốc độ trục ép v khe hở
máy ép trong đó tốc độ trục ép v khe hở có ảnh hởng rất lớn.
1. Sự biểu thị áp lực:
áp lực ép có thể biểu thị: tổng áp lực, áp lực theo đơn vị chiều trục ép v đơn vị
diện tích. Đơn vị của tổng áp lực (T), đơn vị áp lực theo chiều di trục ép (T/m) v theo

diện tích l (T/dm2), áp lực theo đơn vị diện tích có quan hệ với tổng áp lực theo công
thức sau:
p=

Trong đó:

P
0,1.LD

(1-1)

p: áp lực theo đơn vị diện tích (T/dm2)
P: tổng áp lực (T)
L: chiều di trục ép (dm)
D: đờng kính trục ép (dm)

2. Phân tích áp lực của máy ép
ở đây không khảo sát ảnh hởng
lực của lợc đáy. Gọi P l áp lực của trục
đỉnh, P1 áp lực trục trớc, P2 áp lực trục
sau v P2 = nP1 tức áp lực trục đỉnh lớn
hơn trục trớc n lần (hình 1-24). Phản
lực của trục trớc P1 l AD v phản lực
của trục sau P2 l AG. Phản lực AD phân
thnh 2 phần tức phản lực hớng lên trên
AE v phản lực ngang l AF.
Cũng nh vậy, phản lực AG phân
thnh hai phản lực l AJ v AH. Lúc trục
ép chuyển động AE v AJ tạo thnh lực
hớng trên của trục đỉnh v có trị số:

Hình 1-24. Cân bằng lực của máy ép

AN = AE + AJ



25