Tiểu luận quy trình sản xuất đường

BÁO CÁO TIỂU LUẬN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Đề tài: Quy trình sản xuất đường mía


MỤC LỤC
1. Tổng quan về quy trình sản xuất đường mía ............................................... 4
1.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ ..................................................................................4
1.2. Thuyết minh quy trình .......................................................................................5

2. Các cơng đoạn của quy trình sản xuất .......................................................... 5
2.1. Xử lý cơ học .........................................................................................................5
2.1.1. Vận chuyển ....................................................................................................6
2.1.2. Băm .................................................................................................................7
2.1.3. Đánh tơi (xé tơi) .............................................................................................7
2.2. Ép mía ..................................................................................................................8
2.3. Kiềm hóa ............................................................................................................10
2.4. Lắng ....................................................................................................................12
2.5. Lọc ......................................................................................................................14
2.6. Cô đặc .................................................................................................................16
2.7. Kết tinh ...............................................................................................................18
2.7.1. Nấu đường....................................................................................................18
2.7.2. Trợ tinh.........................................................................................................20
2.8. Ly tâm ................................................................................................................22
2.9. Sấy đường ..........................................................................................................23


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Sơ đồ quy trình ...............................................................................................4
Hình 2.1.1 Băng tải ........................................................................................................6
Hình 2.1.2 Máy băm mía ...............................................................................................7
Hình 2.1.3 Máy đánh tơi kiểu búa................................................................................7

Hình 2.2.1 Máy ép 3 trục ép..........................................................................................8
Hình 2.2.2 Răng của trục ép Hình 2.2.3 Rãnh chữ nhân (^) ..................................9
Hình 2.2.4 Sơ đồ hệ thống máy ép ..............................................................................10
Hình 2.3.1 Thiết bị gia nhiệt dạng tấm ......................................................................11
Hình 2.3.2 Dịng chảy của 2 lưu chất .........................................................................11
Hình 2.4 Thiết bi lắng có cánh khuấy (cánh gạt) ....................................................13
Hình 2.5.1 Sơ đị lọc chân khơng thùng quay ...........................................................14
Hình 2.5.2 Sơ đồ cấu tạo đầu phân phối ....................................................................15
Hình 2.6 Thiết bị bốc hơi tuần hồn ngồi ..............................................................17
Hình 2.7.1 Nồi nấu đường chân khơng tập trung ống..............................................19
Hình 2.7.2 Thiết bị trợ tinh đứng liên tục .................................................................21
Hình 2.8 Máy ly tâm liên tục ...................................................................................22
Hình 2.9 Máy sấy thùng quay ..................................................................................24


1. Tổng quan về quy trình sản xuất đường mía
1.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ

Mía cây

Xử lý cơ học

Ép mía

Bã mía

Kiềm hóa

Ca(OH)2

Lắng

Nước bùn

Cơ đặc

Lọc

Kết tinh

Bùn

Ly tâm

Sấy

Sản phẩm

Hình 1.1.1 Sơ đồ quy trình


1.2. Thuyết minh quy trình
- Mía cây được băng tải vận chuyển đến hệ thống máy chặt mía, chặt mía thành các
kích thước khác nhau rồi tiếp tục được băng tải vận chuyển vào hệ thống các máy đánh
tơi để đánh tơi mía thành những tế bào rời rạc dễ dàng trích ly nước khi ép. Mía được
chuyển đi trên băng tải rồi lần lượt được đưa vào hệ thống các máy ép (máy ép 1, đến
máy ép 2, máy ép 3, máy ép 4, máy ép 5), vắt kiệt mía để thu hồi nước mía và loại bỏ
bã mía.
- Nước mía sau khi ra khỏi các máy ép sẽ được kiềm hóa bằng Ca(OH)2 (0,5-0,9
kg/tấn mía) trong các thiết bị gia nhiệt (t = 102 –105 oC, trung hòa để nước mía đạt pH

= 7,2 – 7,5) trước khi cho vào thiết bị lắng, sản phẩm lắng thu được là nước lắng trong
và nước bùn. Tiếp đó, nước bùn được dẫn vào thiết bị lọc để loại bỏ bùn và thu hồi
nước lọc trong.
- Nước lắng trong và nước lọc trong được đưa đến thiết bị cô đặc (bốc hơi) tiến hành
cô đặc cho đạt được nồng độ chất khô 65Bx gọi là mật chè. Sau khi cô đặc xong, mật
chè được chuyển sang thiết bi nấu đường nấu đến khi đạt trạng thái bão hòa, xuất hiện
tinh thể đường (đường non: hỗn hợp tinh thể đường và mật cái), tinh thể đường đã lớn
đến một kích thước nhất định sẽ được chuyển qua thiết bị kết tinh (trợ tinh). Ở thiết bị
này nhiệt độ được hạ thấp để các tinh thể đường có khả năng hấp thụ phần đường còn
lại trong mật, tăng hiệu quả kết tinh, hạ thấp tinh độ của mật. Hỗn hợp hệ rắn lỏng bao
gồm tinh thể đường và mật thu được sẽ được đưa vào thiết bị ly tâm, ly tâm để thu hồi
các tinh thể đường rắn. Sau đó tiến hành sấy đường trong thiết bị sấy để đạt đến độ
khô nhất định. Sản phẩm cuối cùng thu được là đường thô.

2. Các cơng đoạn của quy trình sản xuất
2.1. Xử lý cơ học
- Mục đích của q trình này là cắt xé mía và đánh tơi để phá vỡ cấu trúc vỏ thân, làm
vỡ các tế bào, tạo điều kiện cho quá trình ép dễ dàng hơn, nâng cao năng suất và hiệu
suất ép.


2.1.1. Vận chuyển

1

2

3
4

5

8

6

7

Hình 2.1.1 Băng tải
1. Trục căng, 2. Băng tải, 3. Xe đỡ liệu, 4. Trục lăn, 5. Khung,
6. Trục dẫn,7. Bộ truyền động, 8. Động cơ, 9. Cơ cấu làm căng
(Trục căng còn gọi là tang bị động, Trục dẫn còn gọi là tang bị động)
 Nguyên lý làm việc:
Khi động cơ làm việc sẽ tryền chuyển động cho tấm băng thông qua hệ thống giảm
tốc. Tấm băng dịch chuyển trên các trục lăn mang theo vật liệu (mía) từ phễu nạp liệu
đến phễu tháo sản phẩm.
 Ưu điểm:
- Cấu tạo đơn giản, bền
- Vận hành an toàn, dễ sử dụng, có thể tự động hóa, khơng gây tiếng ồn, tiêu hao năng
lượng khơng lớn.
- Có khả năng vận chuyển vật liệu rời hoặc đơn chiếc
- Năng suất cao, vốn đầu tư thấp, bảo dưỡng dễ dàng
 Nhược điểm:
- Diện tích chiếm chỗ lớn
- Khơng vận chuyển khi độ dốc quá cao
- Không thể vận chuyển theo đường cong


2.1.2. Băm
3

1

2

Hình 2.1.2 Máy băm mía
1. Động cơ, 2. Trục, 3. Hệ thống các dao chặt
 Nguyên lý làm việc:
Trục quay nhận chuyển động từ động cơ làm cho hệ thống các dao chặt quay theo. Mía
đến hệ thống dao chặt bằng băng tải, dao chặt quay ngược chiều với băng tải, cắt nhỏ
mía đồng thời san mía thành các lớp dày ổn định trên băng, nâng cao mật độ mía.
 Ưu điểm:
- Cấu tạo đơn giản, dễ dàng vận hành, sửa chữa
 Nhược điểm:
- Hệ thống dao chặt dễ bị mài mịn
2.1.3. Đánh tơi (xé tơi)
3
4
2
5
1

Hình 2.1.3 Máy đánh tơi kiểu búa
1. Vỏ, 2. Roto (đĩa treo búa), 3. Trục, 4. Búa, 5. Tấm kê
 Nguyên lý làm việc:
Trục nhận chuyển động từ động cơ làm roto quay, khi đó búa dang thẳng cánh đập vào
mía, phá vỡ lớp vỏ cứng của mía, làm tơi (làm mềm cấu trúc) mía đến kích thước nhất


định nhưng khơng có tác dụng trích ly nước mía. Sau một thời gian làm việc mía được

lấy ra ở đáy thiết bị.
 Ưu điểm:
- Cấu tạo đơn giản, dễ dàng vận hành
 Nhược điểm:
- Búa dễ bị mịn vì vậy địi hỏi vật liệu làm búa phải có độ cứng cao
2.2. Ép mía
 Mục đích:
- Máy ép có mục đích trích ly tối đa lượng nước mía có trong mía bằng phương pháp
thẩm thấu (bằng nước mía lỗng hoặc nước nóng).

Hình 2.2.1 Máy ép 3 trục ép
1. Nắp đỉnh, 2. Giá máy, 3. Má bên, 4. Trục ép, 5. Dao thốt nước mía,
6. Máng nước mía, 7. Kết cấu lược đáy, 8. Gối trục,
9. Lò xo điều chỉnh,10. Kết cấu lược sau
 Cấu tạo:
- Mỗi máy ép gồm giá máy và trục ép. Giá máy là bộ phận khung chịu đựng lực rất
lớn, thường dùng vật liệu bằng thép trên được lắp các chi tiết máy.
- Trục ép gồm: trục nhập liệu, trục đỉnh, trục trước và trục sau. Trục nhập liệu có
nhiệm vụ đưa mía vào và giữ cho mía khơng văng ra ngồi, 3 trục cịn lại có nhiệm vụ
ép mía. Vỏ trục bằng gang nhám để kéo mía dễ dàng. Trên các trục có xẻ răng hình
chữ V, để tạo bề mặt tiếp xúc giữa mía và trục ép tăng độ ma sát nâng cao năng lực
kéo mía của trục đối với mía có tác dụng xé tơi, có lợi cho thốt nước mía, nhầm tăng


năng suất ép. Máy ép 1, 2, 3 có độ sâu rãnh là 40mm gồm 33 răng – 34 rãnh, máy 4, 5
là 20mm gồm 66 răng – 68 rãnh. Đối với trục đỉnh và trục trước, cịn có những rãnh
hình chữ nhân ^ .

Hình 2.2.1 Trục đỉnh và trục đáy của máy
1. Cổ trục, 2. Chắn nước, 3. Vỏ trục

Hình 2.2.2 Răng của trục ép

Hình 2.2.3 Rãnh chữ nhân (^)

 Nguyên lý làm việc:
- Mía được ép dựa trên khe hở của 3 trục: đỉnh, trước và trục sau của máy ép. Trục
nhập liệu đẩy mía và tăng cường sức ép để mía khơng văng ra. Mía được các răng chữ
V trên trục ép cuốn lấy đưa vào khe hở để ép. Bã được đẩy ra băng tải trung gian
chuyển đến máy ép kế tiếp. Nước mía thì chảy xuống băng tải lọc, ép lại. Bã mía dù
chịu lực ép lớn của các trục của máy ép nhưng không hồn tồn trích ly hết phần nước
mía của bã. Để lấy tối đa phần đường trong bã, ta dùng phương pháp thẩm thấu..
 Ưu điểm:
- Tốc độ ép nhanh, lượng mía ép lớn, hiệu suất trích li 92%
- Tạo được áp lực lớn ở trục đỉnh. Hiệu suất thu hồi nước mía cao khoảng 80%
 Nhược điểm:
- Chiếm nhiều diện tích, tiêu hao năng lượng
- Làm việc nặng nề, mức ì lớn
- Răng của trục ép có thể bị mài mịn sau một thời gian làm việc
- Chất khơng đường trong nước mía hỗn hợp ít


- Lấy nước mía bằng phương pháp hiện đại là mía qua nhiều lần ép và nhiều lần thẩm
thấu nhằm nâng cao hiệu suất ép. Khi ép mía, màng tế bào bị rách và co lại, đơng thời
nước mía chảy ra. Sau khi ra khỏi máy ép, các tế bào nở ra và có khả năng hút nước
mạnh. Chính vì vậy, mà người ta đã phun nước vào lớp bã để hòa tan một lượng
đường còn lại trong tế bào, qua lần ép sau nước đường pha loãng được lấy ra và tiếp
tục như vậy cho đến khi đường được lấy ra vơi mức cao nhất.

Hình 2.2.4 Sơ đồ hệ thống máy ép

- Nguyên tắc: Hệ thống gồm 5 máy ép. Ở cuối máy ép 4 sẽ tiến hành phun nước nóng
(65 – 70oC) để thẩm thấu, nước mía lỗng sau máy ép 5 sẽ thẩm thấu sau máy ép 2,
nước mía của máy ép 4 sẽ thẩm thấu sau máy ép 1. Mục đích của q trình thẩm thấu
là để lơi cuốn được các phân tử đường cịn sót lại trong bã mía để thu hồi được lượng
đường cao hơn.
2.3. Kiềm hóa
 Mục đích:
- Nước mía hỗn hợp có một lượng lớn chất không đường, đa số những chất này gây
ảnh hưởng khơng tốt cho q trình sản xuất. Vì vậy mục đích chủ yếu là:
- Loại tối đa chất không đường ra khỏi hỗn hợp, đặc biệt là chất có hoạt tính bề mặt
cao và các chất keo.
- Trung hịa nước mía hỗn hợp.
 Ưu điểm:
- Vốn đầu tư ít, đơn giản, tổn thất đường ít, chất kết tủa tương đối rắn chắc, quản lý
thao tác thuận lợi.
 Nhược điểm:
- Hiệu suất thu hồi không cao, sản xuất sản phẩm đường vàng


Gia nhiệt: Mục đích của gia nhiệt là nâng nhiệt độ của nước mía lên 105 oC, giúp
tăng nhanh vận tốc phẩn ứng, tăng khả năng hấp thụ Ca(OH)2 vào nước mía gây kết
tủa các chất khơng đường trong nước mía (do mất nước), gảm độ nhớt của dung dịch,
tăng tốc độ lắng, gảm tỉ trọng nước mía tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng tiếp
theo diễn ra nhanh và hiệu quả.

Nước mía
vào

Nước mía
ra

Nước mía
Dung mơi nóng
Hình 2.3.1 Thiết bị gia nhiệt dạng tấm
Dung mơi nóng

Nước mía

Hình 2.3.2 Dòng chảy của 2 lưu chất
 Cấu tạo:
- Thiết bị gồm nhiều tấm gia nhiệt ghép lại và được xiết chặt lại bởi 2 tấm bản ở 2
đầu. Chiều dày tấm gia nhiệt từ 0,6 - 0,8mm làm bằng thép khơng rỉ. Trên bề mặt tấm
gia nhiệt có lắp các doẵng đệm đặc biệt dùng để làm kín khe hở giữa các tấm gia nhiệt.
- Thiết bị gia nhiệt kiểu tấm khe hở rộng làm việc theo nguyên tắc giống như thiết bị
gia nhiệt thông thường với các máng khe hở rộng. Các tấm khe hở rộng có hình sóng


thô với tiết diện ngang rộng khoảng 16mm giữa các tấm. Các tấm khe hở rộng có các
lỗ ra và vào của các lưu chất.
 Nguyên lý làm việc:
Hai dòng lưu chất (nước mía và dung mơi nóng) chảy xen kẽ vào các khe giữa các tấm
theo hướng ngược chiều nhau. (Các tấm trao đổi nhiệt khi ép chặt vào nhau hình thành
các khe hẹp để cho các lưu thể đi xen kẽ nhau). Theo mỗi hướng chảy của một lưu thể
lại bao gồm nhiều dòng song song nhau. Quá trình trao đổi nhiệt được diễn ra giữa hai
lưu chất nóng và lạnh, đưa nhiệt độ của hai lưu chất sát lại gần nhau, nhiệt độ của lưu
chất nóng hạ xuống và nhiệt độ của lưu chất lạnh nâng lên.
 Ưu điểm:
- Tăng hệ số truyền nhiệt, giảm khoảng một nửa diện tích truyền nhiệt so với thiết bị
gia nhiệt ống chùm có cùng chức năng, đối với tiết kiệm năng lượng có hiệu quả rõ rệt.
- Kết cấu sít gọn, thể tích nhỏ, chiếm diện tích ít, trọng lượng nhẹ, tấm gia nhiệt tương
đối mỏng 0,6 - 0,8mm, tiết kiệm được vật liệu chế tạo.

- Cơ chế linh hoạt thiết kế lại bằng cách thêm vào, bớt đi, hoặc sắp xếp chúng lại theo
yêu cầu thực tế sản xuất.
 Nhược điểm:
Áp suất làm việc khơng cao do bít kín bằng đệm. Do bít kín bằng đệm nên khơng
thích hợp với một số lưu thể.
2.4. Lắng
 Mục đích:
- Phân ly thể rắn ra khỏi thể lỏng làm nước mía trong.
- Nâng cao chất lượng sản phẩm


13

Nước bùn
Hình 2.4 Thiết bi lắng có cánh khuấy (cánh gạt)
1. Đỉnh thiết bị, 2. Thân thiết bị, 3. Phần nghiêng,
4. Cánh gạt bùn, 5. Ống nước mía trong, 6. Ống nước mía trng chảy ra,
7. Ống quan sát nước bùn, 8. Thùng chứa nước mía, 9. Đáy thiết bị,
10. Ống trung tâm, 11. Ống khí thốt ra,12. Động cơ, 13. Ống chứa bùn
 Cấu tạo:
- Thiết bị hình trụ, đáy hình nón, bên trong có nhiều ngăn lắng, ngăn trên cùng là ngăn
dự bị, ngăn cuối cùng là ngăn chứa bùn, các ngăn ở giữa có tác dụng lắng. Đáy của các
ngăn và đáy thiết bị có đạng hình côn.
- Ở tâm thiết bị là trục trung tâm, thanh cào có gắn các cánh gạt bùn có tác dụng đưa
bùn ở mỗi ngăn hướng về hố bùn cạnh ống trung tâm. Trục trung tâm chuyển động
cánh khuấy với vận tốc 0,1 v/phút.
 Nguyên lý làm việc:
- Nước mía từ đỉnh thiết bị theo ống trung tâm phân phối đến các ngăn. Tại mỗi ngăn,
quá trình lắng sẽ xảy ra. Dưới tác dụng của trọng lực các hạt rắn sẽ lắng xuống đáy các
ngăn. Khi động cơ làm việc làm cho hệ thống các cánh gạt quay, bùn lắng ở đáy của

các tầng được cánh gạt gom lại chảy vào đường ống chứa bùn và tháo ra ở đáy. Nước
mía trong ở mỗi ngăn sẽ chảy tràn vào các đường ống gắn ở vành ngăn để đến bể chứa
nước mía trong.


- Riêng ngăn ở đỉnh, do nước mía chảy vào làm xáo trộn nên quá trình lắng xảy ra
chưa tốt, vì vậy ngăn này được xem là ngăn dự bị, chỉ có tác dụng tập trung chất kết
tủa và khơng lấy nước mía trong.
 Ưu điểm:
- Cấu tạo đơn giản, rẻ tiền
- Năng suất lớn
- Nước mía phân bố đều các ngăn, lắng tương đối ổn định. Nước bùn và nước trong
chảy riêng biệt , khơng bị đục, nước mía trong tương đối sáng, nước bùn nồng độ
tương đối cao.
 Nhược điểm:
- Thiết bị cơng kềnh, chiếm diện tích
- Lượng xử lý theo đơn vi diện tích khơng lớn, ngăn cuối àm việc khá nặng, thời gian
lưu của nước mía trong thiết bị khá lâu, ảnh hưởng đến màu sắc của nước trong.
2.5. Lọc
 Mục đích:
- Tận dụng phần nước đường còn lại trong nước bùn, loại bỏ kết tủa (bùn, các hợp chất
không tan)
- Nước bùn chủ yếu: Nước đường, bùn cát, vụn bã mía, chất lơ lửng, chất kết tủa
- Nước bùn cịn khoảng >90% nước mía do đó cần phân ly và thu hồi.

Hình 2.5.1 Sơ đị lọc chân không thùng quay
1. Thùng rỗng, 2. Bể chứa huyền phù, 3. Vải lọc, 4. Dao cạo bã,


5. Cánh khuấy, 6. Các ngăn, 7. Ống nối, 8. Vịi phun nước

Hình 2.5.2 Sơ đồ cấu tạo đầu phân phối
1. Đĩa chuyển động, 2. Đĩa không chuyển động
 Cấu tạo:
- Gồm có thừng rỗng 1, bề mặt thùng đục những lỗ nhỏ, trên mặt thùng có căng vải lọc
3. Mặt bên trong thùng có chia thành các ngăn riêng biệt 6, mỗi ngăn co đường ống
nối với trục rỗng. Thùng được đặt trong bể chứa huyền phù 2. Trong bể huyền phù có
cánh khuấy 5 để khuấy đều ngăn không cho các hạt rắn lẵng xuống đáy bể.
- Khi hút chân không ở các ngăn, nước lọc chui qua vải lọc, qua lỗ thùng vào các ngăn.
Từ các ngăn nước lọc theo đường ống đến trục rỗng rồi ra ngồi, cịn bã bị giữ lại trên
bề mặt vải lọc rồi được dao cạo 4 tách ra.
- Trục rỗng của thùng được nối với đầu phân phối. Đầu phân phối dùng để nối liền
thùng quay với các đường ống hút chân khơng và khơng khí nén. Đầu phân phối có
cấu tạo gồm một đĩa chuyển động 1 gắn chặt với thùng quay và đĩa chuyển động 2 gắn
chặt với đầu phân phối. Các lỗ của đĩa chuyển động thông với các ngăn của thùng. Lỗ
của đĩa chuyển động nối với đường ống lọc, nước rửa và khơng khí nén.
 Ngun lý làm việc:
- Khi thùng quay thì mỗi một lỗ của đĩa chuyển động lần lượt thông với lỗ chuyển
động thơng với lỗ của đĩa khơng chuyển động. Do đó cứ mỗi một vịng quay thì mỗi
ngăn của thùng đều phải thực hiện các giai đoạn của quá trình lọc, rửa, sấy, cạo bã và
làm sạch vải lọc.
+ Khu vực I: Tất cả các ống nối với các ngăn đều được hút chân không. Nước lọc qua
lớp vải vào ngăn rồi theo ống vào trục rỗng ra ngoài. Bã bám trên bề mặt vải lọc
+ Khu vực II: Tiếp tục hút chân khơng để tách phần nước lọc cịn lại trong bã (sấy bã
lần 1).


+ Khu vực III: Nước rửa được vòi 8 phun vào lớp bã.Ở khu vực nayfcungx hút chaann
không. Nước rửa chiu qua bã, vải lọc vào các ngăn, theo đường ống đến trục rỗng rồi
ra ngoài bằng một đường khác với đường lọc.

+ Khu vực IV: Tiếp tục hút chân khơng để tách hết nước rửa cịn trong bã sấy (sấy lần
2).
+ Khu vực V: Thổi khơng khí nén vào qua các ngăn để làm tơi bã để dao cạo làm việc
dễ dàng.
+ Khu vực VI: Thổi khơng khí nén vào để tách nốt các hạt bã bám trên bề mặt vải lọc.
Các hạt này được tách ra sẽ rơi trở lại bể huyền phù.
 Ưu điểm:
- Có thể lọc được bất kì dung dịch nào, hàm lượng ẩm sau khi lọc nhỏ, khả năng phân
riêng cao.
- Thao tác dễ dàng
- Có thể gia cơng thiết bị từ những ngun liệu bền về an mịn hóa học
 Nhược điểm:
- Bề mặt lọc nhỏ, giá thành cao, rửa bã và sấy bã khơng hồn tồn, khi làm việc ở nhiệt
độ cao thì năng suất giảm vì độ chân khơng kém.
- Chiếm diện tích lớn.
2.6. Cơ đặc
 Mục đích:
Bốc hơi nước mía có nồng độ ban đầu (khoảng 13 - 15Bx) đến nồng độ chè (khoảng
60 - 65Bx).


1

Hình 2.6 Thiết bị bốc hơi tuần hồn ngồi
1. Nước mía vào, 2. Nước ngưng tụ, 3. Hơi đốt,
4. Bộ phận thu hồi đường,5. Hơi thứ, 6. Khí khơng ngưng,
7. Kính quan sát, 8. Nước mía cơ đặc ra, 9. Ống tuần hồn.
 Cấu tạo:
Thiết bị có hình trụ, đáy và đỉnh hình chỏm cầu, than gồm hai phần: buồng đốt và
buồng bốc hơi, bên trên buồng bốc hơi là đỉnh thu hồi. Buồng đốt gồm 2 mặt sàn năm

ngang song song với nhau. Trên hai mặt sàn có lắp các ống truyền nhiệt. Buồng bốc
hơi thì rỗng hồn tồn, để bốc hơi dịch đường bên trong. Bên ngồi có ống tuần hoàn
dịch nối với buồng bốc hơi và đáy thiết bị, dùng để tuần hoàn dịch trong thiết bị. Thiết
bị cịn có các đường ống dẫn nước vào, đường ống thốt khí khơng ngưng. Trên than
lắp các mặt kín để quan sát.
 Nguyên lý làm việc:
- Hơi đi vào khoang đun và đi bên ngoài ống truyền nhiệt, nước mía vào ở đáy thiết bị
và theo bên trong các ống tuyến truyền nhiệt đi lên buồng bốc hơi. Trong q trình này
hơi truyền nhiệt cho nước mía. Hơi mất nhiệt ngưng tụ thành nước và thoát ra ở đáy
buồng đốt, khí khơng ngưng thốt ra ở phần trên buồng đốt. Nước mía nhận nhiệt của
hơi nước nên nhiệt độ tăng lên và đi lên buồng bốc hơi. Tại buồng bốc hơi một phần


nước thoát ra khỏi dung dịch chuyển sang trạng thái hơi, hơi này đi lên phía trên qua
bộ phận thu hồi đường ở đỉnh thiết bị. Tại bộ thu hồi đường lượng đường bị lôi cuốn
theo hơi nước sẽ được giữ lại còn hơi ra khỏi thiết bị. Hơi này được dùng để nấu
đường, cung cấp cho hiệu bốc hơi kế tiếp hay gia nhiệt nước mía. Đối với hiệu bốc hơi
cuối thì hơi này đi vào tháp ngưng tụ chân khơng.
Nước mía ở buồng bốc hơi khi bay hơi sẽ mất nhiệt và nồng độ dung dịch sẽ tăng lên.
- Sau đó phần nước mía này sẽ theo ống tuần hoàn bên ngoài thiết bị trở xuống lại đáy
thiết bị. Trên ống tuần hoàn một phần dịch sẽ được tiết ra chuyển sang hiệu bốc hơi kế
tiếp, phần còn lại tiếp tục đi xuống đáy thiết bị và theo các ống truyền nhiệt tiếp tục đi
lên buồng bốc hơi. Quá trình cứ tiếp diễn liên tục như vậy. Mục đích trong thiết bị phải
ở mức tương đối, khơng cao quá vì sẽ làm giảm năng suất bốc hơi, đường dễ bị lôi
cuốn theo hơi, không thấp hơn ống truyền nhiệt vì đường sẽ bị cháy sinh ra chất màu
caramen.
 Ưu điểm:
- Cấu tạo đơn giản. Kết cấu thiết bị sít gọn, chiếm ít diện tích, hệ số truyền nhiệt lớn.
Hiệu suất tương đối cao.
 Nhược điểm:

- Thao tác thường không ổn định và dễ dàng mất đường theo hơi thứ.
- Nếu cơ đặc nước mía đến nồng độ q cao (>70Bx) sẽ xuất hiện các tinh thể đọng
lại trong thiết bị gây tắc nghẽn thiết bị.
2.7. Kết tinh
- Là q trình tách chất rắn hồ tan trong dung dịch dựa trên sự chuyển đổi trạng thái
của chất tan từ hồ tan sang q bão hồ.
2.7.1. Nấu đường
 Mục đích:
- Tách nước ra khỏi mật chè, đưa dung dịch đến trạng thái bão hịa để thực hiện q
trình kết tinh đường.
- Sản phẩm sau khi nấu đường là đường non.


Hình 2.7.1 Nồi nấu đường chân khơng tập trung ống
1. Van xả đường non, 2. Buồng đốt, 3. Ống hơi, 4. Ống gia nhiệt, 5. Buồng bốc
hơi, 6. Ống nước rửa, 7. Bộ phân thu hồi đường, 8. Ống khí khơng ngưng, 9.
Giá đỡ, 10. Ống tuần hồn, 11. Ống nước ngưng tụ
 Cấu tạo :
- Gồm buồng đốt, buồng bốc hơi và bộ phận thu hồi đường:
- Buồng đốt truyền nhiệt cho ngun liệu. Buồng đốt có dạng hình trụ bên trong chứa
các ống được bố trí dạng ống chùm hay ống xoắn và có ống tuần hồn trung tâm, có
khoảng khơng gian tuần hồn ngồi.
- Dung dịch đường đi bên trong ống truyền nhiệt, hơi nước bão hòa đi bên ngồi và
truyền nhiệt qua thành ống. Phía đáy nồi nấu có cửa xả đường, đường ống xả nước
ngưng, hệ thống cấp hơi, cấp liệu. Ngay phía trên buồng đốt là buồng bốc. Buồng bốc
có kính quan sát, của làm vệ sinh, hệ thơng ống nước rửa. Phía trên buồng bốc là ống
dẫn hơi thứ đến thiết bị ngưng tụ barome.
- Để đề phòng một lượng nhỏ đường bị cuốn theo hơi nước, phía trên buồng đốt có bộ
phận thu hồi đường. Ngồi ra, thiết bị cịn có ống thử mẫu, áp kế chân không, áp kế
hơi đốt và nhiệt kế theo dõi.

 Nguyên tắc làm việc:
- Thiết bị làm việc từng mẻ, gián đoạn. Dùng nồi nấu chân không: dùng áp lực chân
không để đối lưu dung dịch bên trong nồi (mỗi nồi có thiết bị tạo chân không riêng, áp


lực chân không thường -0.08 đến -0.1MPa) nhằm hạ nhiệt độ sôi của đường non tránh
nguyên liệu xảy ra phản ứng caramen hóa.
- Nguyên liệu vào nồi qua ống tuần hoàn trung tâm và phân bố vào các ống truyền
nhiệt để đối lưu. Khi làm việc dung dịch trong ống sơi tạo thành hỗn hợp hơi – lỏng có
khối lượng riêng giả đi và bị đẩy từ dưới lên trên miệng ống, cịn trong ống tuần hồn
thể tích dung dịch theo một bề mặt truyền nhiệt lớn hơn so với ống truyền nhiệt do đó
lượng hơi tạo ra trong ống ít hơn. Vì vậy, hỗn hợp riêng của khối hỗn hợp hơi – lỏng ở
đây lớn hơn trong ống truyền nhiệt, sẽ bị đẩy xuống dưới. Xuất hiện sự chuyển động
của dung dịch trong ống tuần hoàn trung tâm từ trên xuống dưới, cịn ống truyền nhiệt
thì dung dịch chuyển động từ dưới lên trên. Tạo thành tuần hoàn trung tâm và tuần
hồn ngồi. Q trình được tiếp tục đến khi nồng độ đường non cũng như tinh thể
đường đạt u cầu thì đóng chân khơng nhả xuống trợ tinh.
- Hơi nóng đi vào khoảng trống giữa các ống để tăng nhiệt độ và truyền nhiệt. Khí
khơng ngưng thì xả ra ngoài.
 Ưu điểm:
- Cấu tạo đơn giản, dễ sửa chữa và làm sạch. Kết cấu thiết gọn, chiếm diện tích ít
 Nhược điểm:
- Vận tốc tuần hồn bị giảm vì ống tuần hồn cũng bị đun nóng.
2.7.2. Trợ tinh
- Trợ tinh là tiếp tục quá trình kết tinh. Ở giai đoạn cuối của nấu đường, hàm lượng kết
tinh đã đạt trình độ nhất định, nồng độ mẫu dịch càng cao, độ tinh khiết càng thấp, do
đó đường non rất nhớt, tốc độ kết tinh rất chậm và với điều kiện thiết bị nấu đường
hiện có chưa thể hồn thành nhiệm vụ kết tinh nên cần cho đường non vào trợ tinh để
hấp thụ phần đường trong mẫu dịch mà lớn lên và hoàn thành nhiệm vụ kết tinh.
 Mục đích:

Giảm nhiệt độ làm độ hịa tan của đường giảm đến độ bão hòa của dịch mẫu tăng cao
đồng thời làm giảm độ nhớt của đường non.


Hình 2.7.2 Thiết bị trợ tinh đứng liên tục
1. Cột đường non vào; 2. Cột đường non ra; 3. Ống nối liền cột (1) và cột (2);
4. Ống đường non vào; 5. Ống đường non ra; 6. Trục khuấy; 7. Cánh khuấy;
8. Bộ phận truyền động; 9. Bộ phận làm nguội; 10. Bộ phận hâm nóng;
11. Bơm; 12. Lỗ cống; 13. Van lấy mẫu; 14. Van dẫn
 Cấu tạo:
- Thiết bị trợ tinh gồm 2 cột (1) và (2) được nối liền với nhau bằng ống (3). Mỗi cột
đều có các cánh khuấy (7) xen kẽ nhau đổ hỗn hợp đều khối đường non. Cột (1) có bộ
phận làm nguội đường non (9) (các ống dẫn nước kiểu lò xo dẫn nước lạnh làm nguội
đường non) để đưa nhiệt độ đường non xuống 40 - 42 oC. Sau đó ở cột (2) đường non
được đưa vào bộ phận hâm nóng (10) (các ống dẫn nước nóng) để nâng nhiệt độ đến
50 – 52 oC là nhiệt độ ly tâm đường non được thuận lợi.
 Nguyên lý làm việc:
- Đường non được dẫn qua cột 1 rồi đi qua cột 2. Các cánh khuấy trong hai cột quay
với tốc độ 1 vòng/phút, đường non được trộn đều, tinh thể hấp thụ đường trong mật
đều đặn. Quá trình trợ tinh kết thúc sau 16 -32 giờ để tinh thể kết tinh được tối đa.
 Ưu điểm:
- Thiết bị làm việc liên tục
- Lượng đường kết tinh lớn, hiệu suất cao


 Nhược điểm:
- Thời gian lâu hơn so với thiết bị trợ tinh nằm
2.8. Ly tâm
 Mục đích:

Q trình ly tâm nhằm tách tinh thể đường ra khỏi mật bằng lực ly tâm.

Hình 2.8 Máy ly tâm liên tục

1. Động cơ; 2,3. Vật bọc bên ngoài, 4. Khung trên,
5. Vật bên trong, 6. Phễu, 7. Bộ phận đỡ rổ, 8. Rổ,
9. Doăng tổng hợp, 10. Ống nạp liệu, 11. Van nạp liệu
 Cấu tạo:
- Gồm vỏ hình trụ cố định, bên trong có rỗ quay gắn với trục quay. Trục được treo tự
do so với thùng. Trên rỗ quay có 2 lớp lưới inox (đồng) lớp lưới bên trong cùng lót
lớp lưới đồng có kích thước kích thước nhỏ nhất, cịn lớp lưới lót bên trong thì có kích
to hơn


- Đáy máy được đậy bằng chóp nón gắn với trục quay và nằm trên giá đỡ, có tác dụng
đóng mở cửa tháo liệu. Phía trên chóp nón có đĩa phân phối nguyên liệu, giúp nguyên
liệu khi vào được bắn đều ra xung quanh
- Đầu trên của trục được nối với motor điện thông qua ổ trục. Ổ trục được gắn trên
khung treo
- Trên máy li tâm cịn có hệ thống ống dẫn hơi và nước nóng để rửa đường.
 Nguyên lý làm việc:
- Đường non đi vào máy ly tâm quay, dưới tác dụng của lực ly tâm, mật đường xun
qua lớp lưới ra ngồi, cịn tinh thể có kích thước lớn hơn lỗ lưới được giữ lại. Tồn bộ
quá trình dựa vào chuyển động quay của máy và sản sinh lực ly tâm.
 Ưu điểm:
- Năng suất cao, mức độ phân ly cao
- Tiêu hao năng lượng thấp vào sử dụng năng lượng điều hịa
- Xử lí có hiệu quả đường non có độ nhớt và tinh thể nhỏ
- Mật tách ra trong quá trình phân mật giữa máy ly tâm gián đoạn và liên tục là như
nhau nhưng máy ly tâm liên tục loại chất không đường nhiều hơn và đạt chất lượng tốt

hơn.
- Giảm nhẹ lao động chân tay và dễ tự động hóa
 Nhược điểm:
- Cấu tạo phức tạp, gia cơng khó khi cần chết tạo bằng vật liệu chống ăn mòn.

2.9. Sấy đường
 Mục đích:
Sấy đường nhằm tách lớp nước trên bề mặt hạt đường, tăng thời gian bảo quan và tạo
độ bóng sáng cho thành phẩm.

3


4

1

2

Hình 2.9 Máy sấy thùng quay
1. Thân thùng, 2. Gối đỡ, 3. Bánh răng,
4. Bộ phận truyền động, 5. Cánh gắn thân thùng
 Cấu tạo:
Máy sấy thùng quay là một thùng trịn đặt nằm ngang có góc nghiêng so với mặt đất
từ 3-6 oC, trong thùng có gắn vào thân thùng nhiều cánh.
 Nguyên lý làm việc:
- Được cho vào đầu cao của thùng. Khi thùng quay, các cánh này có tác dụng đưa
đường lên cao và rơi xuống tiếp xúc với khơng khí và di động về phía trước.
- Khí nóng đi cùng chiều hoặc ngược chiều. Khi thùng đường được đảo trộn, tiếp xúc
với khí nóng và làm hóa hơi nước tự do trong đườngđường. Đường khơ được lấy ra ở

đầu thấp của thùng.
 Ưu điểm:
- Có năng suất rất lớn
- Sấy được đồng đều vì đường được đảo trộn và tiếp xúc pha lớn.
 Nhược điểm:
Đường có thể bị vỡ nhỏ do sự va đập dẫn đến kích thước hạt khơng đồng đều.
Kết thúc q trình sấy ta thu được sản phẩm cuối cùng là đường thô.