Tải bản đầy đủ - 113 (trang)
Tổng quan về công nghệ sản xuất mía đường

Tổng quan về công nghệ sản xuất mía đường

Tải bản đầy đủ - 113trang

Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy



( oC )



nớc



( oC )



nớc



0

10

20

30

40

50



179,20

190,50

203,90

219,50

238,10

260,10



60

70

80

90

100



287,30

320,50

362,20

415,70

487,20



Độ hoà tan của Sacaroza còn phụ thuộc vào các chất

không đờng có trong dung dịch đờng (Bảng I- 5).

Đờng Sacaroza không hào tan trong dầu hoả, Cloroform,

CCL4, CS2, benzen, tecpen, ancol, và glixerin khan. Trong

dung dịch ancol có nớc, đờng Sacaroza hào tan ít. Một gam

ancol có nồng độ 95% có thể hào tan0,01g đờng.

Đờng Sacaroza còn hào tan giới hạn trong anilin, piriđin,

etyl axetat, amyl axetat, phenol và NH3.

Độ ho tan của Sacaroza trong dung dịch nớc chứa các

loại muối

Bảng I -5

Nhiệt

độ

(oC)



30



70



Độ hào tan, g/100g dung dịch



Lợng muối

g/100g nớc



KCL



KBr



KNO3



NaCL



CaCL2



0



219,5



219,5



219,5



219,5



219,5



10



216,0



218,0



217,0



210,0



197,0



20



221,0



220,0



216,0



211,0



189,0



30



228,0



224,0



216,0



219,0



192,0



40



237,5



228,0



217,0



233,0



200,0



50



_



_



218,0



250,0



218,0



60



_



_



_



269,0



243,0



0



320,5



320,5



320,5



320,5



320,5



Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



13



Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy



10



326,0



324,0



321,0



323,0



295,0



20



334,0



228,0



324,0



330,0



286,0



30



345,0



334,0



327,0



344,0



286,0



40



357,0



341,0



331,0



361,0



295,0



50



370,0



349,0



334,0



384,0



308,0



60



384,0



357,0



337,0



406,0



327,0



Độ nhớt. độ nhớt của dung dịch đờng tăng theo chiều

tăng nồng độ và giảm theo chiều tăng nhiệt độ (bảng I - 6)

Nhiệt dung riêng. Nhiệt dung riêng của đờng Sacaroza tinh

theo công thức:

C = 4,18(0,2387 + 0,00172t )



(kj/kg.độ)



(I - 1)

Trong đó:



t: nhiệt độ



o



C



Nhiệt dung riêng trung bình của Sacaroza từ 22 oC đến

51oC là 0,3019

ảnh hởng của nồng độ và nhiệt độ đến độ nhớt của

dung dịch đờng

Bảng I - 6

Nồng

độ



Độ nhớt, 10-3 N.s/m2

20oC



40oC



60oC



70oC



20



1,96



1,19



0,81



0,59



40



6,21



3,29



0,91



1,32



60



58,93



21,19



9,69



5,22



70



485,00



114,80



39,1



16,9



%



Nhiệt dung riêng của dung dịch Sacaroza trong nớc phụ

thuộc vào nồng độ Sacaroza và nhiệt độ đợc tính theo

công thức:



Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



14



Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy







C = 14,18 1 ( 0,6 0,0018t )

(I - 2)



c

100



(kj/kg.độ)



Trong đó: t - nhiệt độ oC

c - nồng độ thờng %

Khi hoà tan đờng, nớc hấp thụ lợng nhiệt chừng

0,8kcal/g.mol đờng (3,346kj/g.mol đờng). Ngợc lại khi kết

tinh đờng, nhiệt toả ra. Nhiệt lợng riêng của Sacaroza

3941kcal/g (16473kj/g)

Độ quay cực. Dung dịch đờng có tính quay phải. Độ

quay cực riêng của Sacaroza rất ít phụ thuộc vào nồng độ

và nhiệt độ. Do đó rất thuận tiện cho việc xác định đờng

bằng phơng pháp phân cực:



[ ] 20D = 66,469 + 0,00870c-0,000235c

(I - 3)

Trong đó: c - nồng độ Sacaroza trong 100ml.

Trị số quay cực trung bìnhcủa Sacaroza là: [ ] 20D = +

66,5o

Chất kiềm, muối của axit yếu làm giảm độ quay cực

của Sacaroza. Ví dụ: nếu trong dung dịch có một phân tử

đờng và hai phân tử vôi thì độ quay cực của Sacaroza là

51,8o chứ không phải là 66,5o. Đó là do sự tạo thành canxi

Sacarat.

2. Tính chất hoá học của Sacaroza

Tác dụng của axit. Dới tác dụng của axit, Sacaroza bị

thuỷ phân thành glucoza và fructoza theo phản ứng:

H ]

C12H22O11 + H2O [

C6H12O6

+



Sacaroza

+ 66,5o



+



Glucoza

52,5 o



Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



C6H12O6

Fructoza

- 93,0o



15



Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy



Hỗn hợp glucoza và fructoza có góc quay trái ngợc với góc

quay phải của Sacaroza, do đó phản ứng trên đợc gọi là

phản ứng đảo nghịch và hỗn hợp đờng đợc gọi là đờng

nghịch đảo (chuyển hoá)

Tác dụng của kiềm. Phân tử đờng Sacaroza không có

nhóm hyđroxyl glucozit nên không có tính khử.

Sacaroza có tính chất nh một axit yếu, kết hợp đợc với

kiềm (vôi) tạo thành sacarat. Với CaO tạo thành canxi

monosacarat,



canxi



đisacarat,



canxi



tisacarat.



Canxi



monosacarat và canxi đisacarat dễ bị phân huỷ. Canxi

trisacarat khó bị phân huỷ và tạo thành tinh thể. Đặc tính

đó của canxi đisacarat đợc ứnh dụng để lấy đờng

Sacaroza ra lhỏi mặt cuối củ cải.

Trong môi trờng kiềm, Sacaroza bị phân huỷ thành

lactoza , glucoza, fructoza và các đờng khác. ở pH từ 8 đến

9 và đun nống trong thời gian dài, Sacaroza bị phân huỷ

thành hợp chất có màu vàng và màu nâu.

Trong phân tử Sacaroza có chứa nhiều nhóm hiđroxyl

nên Sacaroza có thể tạo phức chất, ví dụ với sắt hiđroxit.

Sacaroza tạo hợp chất kép với muối nh NaCL. 2H2O, KCL. H2O,

NaBr. H2O. Những đặc tính đó của Sacaroza có ý nghĩa

đối với sự liên kết chất không đờng vào mạng lới tinh thể đờng lúc lớn lên và đối với thuyết tạo mặt cuối.

Trong môi trờng kiềm, ở nhiệt độ cao, đờng bị phân

huỷ tạo ra các axit và các chất màu, tốc độ phân huỷ tăng

theo độ pH. ở nhiệt độ sôi (trong 1h) vag pH = 8 - 9,

Sacaroza chỉ bị phân huỷ 0,05%. Nếu cùng nhiệt độ nh trên

nhng với pH là 12 thì sự phân huỷ đố tăng 0,5% (h. I - 5).

Sự phân huỷ tạo thành ác sản phẩn có màu thờng do

những phản ứng sau:

Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



16



Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy



C12H22O11



H 2O







C22H20O10



H 2O







C12H18O9



2 H 2O







C36H50O25

Sacaroza

Caramelen



Izosacaran



Caramenlan

Ehrlich Sacaroza



(Không màu)



(Không màu)



H O

C36H48O24



2



(màu đậm)



19 H O

C96H102O50



(C12H8O4)n hoặc

n



2



(C3H2O)x

Caramelin



Humin



(Schiff)

Chất màu caramen đợc coi nh là hợp chất humin. đó là

sự polime háo ở mức độ khác nhau của - anhidrit.

Tác dụng của enzim. Dới tác dụng của enzim (invertaza),

Sacaroza sẽ chuyển thành glucoza và fructoza. Sau đó, dới

tác dụng của một phức hệ enzim, glucoza và fructoza sẽ

rợu 2:

chuyển thành ancolMen

và CO



C6H12O6



C2H5OH +CO2



(Glucoza hoặc fructoza)

Quy trình sản xuất đờng:

Chuẩn bị nguyên liệu

Lấy nớc mía

Làm sạch nớc mía

Cô đặc nớc mía

Nấu đờng và kết tinh



Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



17



Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy



Ly tâm, sấy, đóng bao và bảo quản đờng

I.2. Lấy nớc mía.

Để lấy nớc mía ra khỏi cây mía, hiện nay trong công

nghiệp làm đờng ngời tác dụng thờng sử dụng hai phơng

pháp chính đó là phơng pháp ép và phơng pháp khuyết

tán.

I.2.1. Phơng pháp ép.

Phơng pháp ép vẫn đợc sử dụng từ mấy trăm năm nay.

Nguyên lý chung là xé và ép dập thân cây mía nhằm

phá vỡ các tế bào để lấy nớc mía.

Lợng nớc mía hay nói chính xác là lợng đờng trong cây

mía lấy ra đợc càng nhiều thì càng chứng tỏ rằng hệ

thồng ép làm việc tốt, cụ thể là máy ép và các thiết bịphụ

đều tốt , xử lý mía tốt, sử dụng lực nén , tốc độ máy ép,

miệng ép, phơng thức thấm thấu thích hợpvà công nhân

thao tác có kỹ thuật cao.

Khã năng này đợc thể hiện bằng một chỉ số gọi là hiệu

suấtép, đó là tỷ số giữa lợng đờng trong nớc mía ép ra từ

một trọng lợng mía nhất định đa vào máy ép so với lợng đờng có trong số mía đó.

ép mía là công đoạn đầu tiên của cả quá trình làm đờng đợc chia thành các giai đoạn nhỏ nh sau:

- Vận chuyển, cấp mía vào máy ép

- Xử lý mía trớc khi ép

- ép dập

- ép kiệt nhiều lần

1. Vận chuyển và cấp mía vào máy ép.



Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



18



Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy



Đối với các nhà máy lớn, việc vận chuyển và cấp mía cho

máy ép có tầm quan trọng đặc biệt, vì nó góp phần làm

giảm bớt tổn hao lợng đờng trong mía, bảo đảm cho sản

xuất liên tục, giữ vững công suất cho nhà máy, nâng cao

hiệu suất ép và tổng lợng thu hồi đờng.

ở đây, chỉ đề cập tới việc vận chuyển trong nhà máy.

Mía vận chuyển từ ruộng về bằng hệ thống đờng sắt,

đờng thuỷ hoặc đờng bộ đợc tập kết trên bãi rộng. Mía từ

bãi chuyển dần vào để ép. Thông thờng sử dụng các phơng

tiện sau đây: cần cẩu hoặc cầu cẩu, xe goòng, băng xả

mía, máy cào và băng chuyền mía.

a. Cần cẩu

Hiện nay dùng các loại cần cẩu di động và các loại cần

cẩu cố định. Phạm vi hoạt động của cần phụ thuộc vào

chiều dài và góc quay cho phép của cần, thờng dùng loại

quay đợc xung quanh (360o).

Khi chọn và tính cần cẩu thờng chú ý đến ba đặc

tính sau:

- Sức nâng, sức nâng đợc tính bằng 1/10 năng suất ép

trong 1h

- Bán kính hoạt động (chiều dài cần trục) tính theo

công thức R=3 C

Trong đó - R là bán kính hoạt động, m.

- C là năng suất ép, tấn/h.

- Chiều cao nâng tối đa là 8 m.

b. Cầu cẩu

Trớc đây, ngời tác dụng thờng dùng loại cầu cẩu nâng

lên hạ xuống và chạy tới lui trong cùng một mặt phẳng

đứng, nhng tác dụng của loại cầu cẩu đó hạn chế rất nhiều,

Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



19



Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy



chỉ dùng để bốc mía từ xe xuống . hiện nay đã sử dụng

loại cầu cẩu lớn hơn và có khã năng di chuyển không những

ngang mà còn theo chiều dọc nên có thể đa mía tới mọi vị

trí. Nhà máy đờng vạn điểm, việt trì cũng đã sử dụng loại

cầu cẩu này.

c. Xe goòng

Xe goòng là phơng tiện dùng phổ biến để vận chuyển

mía trên bãi đến băng chuyền mía. Xe goòng này là loại

goòng trống, mía xếp ngang và đợc chắn bằng hai thành

dốc của xe . số lợng goòng cần thiết đẩm bảovận chuyển

mía đủ ép tính theo công thức :

Trong đó



N=



2.C.t

60.m



C - năng suất mía ép, tấn/h

t - thời gian cần cho mỗi lần đi về của



goòng, h

m - tải trọng của goòng, tấn

d. Bục xả mía

Có hai loại bục nghiêng xả mía: cố định và chuyền

động. Bục cố định thờng dùng ở các nhà máy không lớn, độ

nghiêng của mặt bục từ 28o đến 30o. Bục chuyền động có

thể nghiêng mặt nhiều ít tuỳ theo yêu cầu nhờ thanh kéo.

e. Băng xả mía

Để đảm bảo lợng mía đổ xuống băng chuyền đều;

ngời tác dụng thiết kế hai băng chuyền xả mía đặt thẳng

góc với băng chuyền có thể điều chỉnh đợc tốc độ. Băng

xả mía ngắn thờng đợc bố trí trên một chiếc cân để có

thể cân luôn mía

f. Máy cào mía



Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



20



Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy



Nguyên lý máy cào mía cũng tơng tự nh ngời kéo rơm

rạ bằng cào. Bộ phận chủ yếu của máy là cần cào , trên đầu

ngănmột bàn cào gồm 4 đến 5 răng có thể nâng lên hạ

xuống và di chuyển tới lui đợc (h.II - 3). Máy cào lắp vuông

góc với băng chuyền và đối diện với xe goòng chở mía để

cào mía từ xe goòng xuống băng chuyền chuyền mía.

g. Băng chuyền mía.

Mía đợc chuyền vào máy ép nhờ băng chuyền kiểu

mắc xích. Hiện naythờng dùng hai kiểu:

- Chạy một băng dài, băng chia làm hai phần: phân

băng và phân nghiên. Phân nghiêng có góc nghiên từ 17 o

đến 21o.

- Chạy hai băng ngắn, mía từ băng trớc đổ xuống băng

sau để lật lớp mía trên băng, sau khi đã qua dao băm thứ

nhất. Lớp mía tiếp tục qua dao băm thứ hai đặt trên băng

sau. Nh vậy, mía đợc băm triệt để hơn.

Bề rộng của băng bằng chiieù dài của trục ép mía.

Chiều dài băng chuyền mía khi dùng một băng thờng

chọn nh sau:

- Phần băng dài gấp 3 - 5 lần chiếu dai xe goòng mía;

- Khi đổ vào máy ép dập hai trục phần nghêng dài từ

21 m đến 24m. khi đổ vào máy ép dập ba trục, phần

nghiêng dài từ 15 m đến 18 m.

Tốc độ của băng chuyền mía có thể điều chỉnh tăng

giảm đợc. Tốc độ trung bình thờng lấy bằng 1/2 tốc độ

chiều dài trục ép. Nếu bố trí một máy băm mía thì ttốc

độ có thể hạ thấp hơn, bằng 0,4 lần tốc độ trục ép.

2. Xử lý mía trớc khi ép



Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



21



Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy



Mục đích của giai đoạn này là tạo điều kiện ép dễ

dànghơn, nâng cao năng suất và hiệu suất ép của công

đoạn ép. Cây mía thờng không thẳng, đổ xuống băng lộn

xộn, mía có vỏ cứng, có sức đề kháng lớn, ngoài vỏ có

nhiều phấn trơn trợt khó ép. Bởi vậy, cần san bằng và băm

nhỏ mía để mía dễ đợc kéo vào máy, mật độ mía trên

băng đồng đều dễ ép làm việc ổn định và luôn đầy tải.

Các thiết bị xử ký mía thờng dùng là: máy san bằng,

máy băm, máy đánh tơi.

a. Máy san bằng

Máy gồm 1 trục quay có từ 24 đến 32 cánh cong đợc

lắp trên mặt băng ở một đoạn bằng, quay ngợc chiều với

chiều băng mía đi. Chiều cao mặt băng đến cánh tay máy

tuỳ theo yêu ccầu của lớp mía. Máy đợc dùng để san bằng

lớp mía vừa đổ xuống. Tốc độ quay khoảng 40 - 50 vg/

phân tử.

b. Máy băm

Hiện nay hầu hết ở các công đoạn ép của các nhà máy

đờng đều dùng máy băm mía.

Máy băm cây mía thành những mảnh nhỏ, phá vỡ các

tế bào mía, san mía thành các lớp dầy ổn điịnh trên băng,

nâng cao mật độ mía trên băng từ 125 - 150 kg/m3. Vì

vậy, khi lắp máy băm để xử lý mía, có những tác dụng

chính nh sau:

- Nâng cao năng suất ép, do san mía thành lớp dày

đồng đều, mía dễ đợc kéo vào máy ép không bị trợt,

nghẹn.

- Nâng cao hiệu suất ép, do vỏ cứng đã đợc xé nhỏ, tế

bào mía đợc phá vỡ, lực ép đợc phân bố đều trên mọi



Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



22



Đồ án tốt nghiệp

đờng tầng sôi



hệ thống sấy



diểm nên máy ép làm việc ổn định và luôn đầy tải, nớc

mía chảy ra đễ dàng.

Tuy vậy, những tác dụng trên không đợc xem nh nhau.

Ngời tác dụng lắp thêm máy búa chủ yếu là nằm nâng

cao năng suất máy ép. Khi lắp một máy băm năng suất ép

tăng lên 12 - 20%, hiệu suất ép tăng khoảng 0,2%.

Máy băm gồm một trục lớn cố định lồng cố điịnh vào

các tấm dĩa có khe để lắp lỡi đao đỡ trên hai đầu bằng ổ

bi trên mỗi đĩa, lỡi dao đợc lắp đối nhau và cân bằng

trọng lợng.

Khoảnh cách giữa các lỡi dao kề nhau thờng là 50 mm,

tuy vậy cũng có một vài nơi giảm xuống tới dới 30 mm, nh ở

nam phi khoảng cách này là 22 mm.

Lỡi dao băm có nhiều kiểu: kiểu lỡi rìu (Goitia), kiểu lỡi

dao rọc giấy (Ramsay), kiểu lỡi dao vuông sắc cả đầu và

hai bên, kiểu răng ca.

Số lỡi dao băm có liên quan đến khoảng cách dự kiến

giữa các lỡi kề nhau:



N



=



L

d



-



1



(II - 3)

Trong đó



N - số lỡi dao

L - chiều rộng băng tải mía, mm đợc

d - khoảng cách giữa các lỡi, mm đợc



Sau khi tính, ngời tác dụng sẻ chọn số lỡi cắt chẵn và ít

hơn kết quả tính. Máy băm quay cùng chiều với băng

chuyền mía. Tốc độ của máy băm từ 400 - 600 vg/phân tử.

Vị trí của máy băm có thể thay đổ theo phơng năm

ngang để điều chỉnh miệng cắt. Miệng cắt là khoảng

cách hẹp nhất giữa đầu lỡi dao và mặt băng chuyền. điều

Nguyễn tuấn Anh - Máy thực phẩm K46



23



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tổng quan về công nghệ sản xuất mía đường

Tải bản đầy đủ ngay(113 tr)

×