Bài giảng Công nghệ sản xuất đường và bánh kẹo - Bài 2: Công đoạn khai thác nước mía
Muïc ñích quaù trình eùp mía
Nhaèm laáy kieät LƯỢNG ĐƯỜNG SACCHAROSE có trong
caây mía
Chæ tieâu quan troïng: naêng suaát eùp vaø hieäu suaát eùp
Coâng ñoaïn ñaàu tieân: aûnh höôûng ñeán
CÔNG ĐOẠN KHAI THÁC
NƯỚC MÍA
TÍNH NĂNG SUẤT QUÁ TRÌNH ÉP
Naêng suaát eùp:
Naêng suaát cuûa heä maùy eùp: soá taán mía eùp ñöôïc trong ñôn
vò thôøi gian vôùi hieäu suaát eùp nhaát ñònh.
Ñôn vò: taán mía/ngaøy hoaëc taán mía/h.
1
2
Đường saccharose chứa ở đâu?
TÍNH HIỆU SUẤT QUÁ TRÌNH ÉP
Trong không bào của tế bào thực vật
Hieäu suaát eùp:
Hieäu suaát eùp: ñaùnh giaù khaû naêng laøm vieäc cuûa phaân xöôûng
eùp.
Hieän nay hieäu suaát eùp thöôøng ñaït töø 92 – 96%.
Coâng thöùc tính hieäu suaát eùp (H):
Löôïng nöôcù mía hoãn hôpï x Pol nöôùc mía hoãn hôp
H
Löôïng mía eùp x Pol cuûa caây mía
Phải phá vỡ tế bào để khai thác triệt để lượng đường
3
4
1
Bản chất quá trình khai thác nước mía
àm cách nào để
phá vỡ tế bào?
Quá trình trích ly lỏng – rắn
Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly lỏng - rắn
Nguyên liệu
Ép mía
Mức độ phá vỡ tế bào
Khả năng tái hấp thu
Phương pháp thực hiện
Phương pháp phá vỡ tế bào
Phương pháp ép
Làm cách nào để
khai thác đường
triệt để?
Phương pháp thẩm thấu
Các phương pháp phối hợp
Thiết bị
Thêm nước
Thông số công nghệ
Nhiệt độ
Áp suất
pH
Thời gian
Vận hành
5
6
Cây mía mới vào nhà máy
Giai ñoaïn chuaån bò
Bẩn
Muïc ñích: taïo ñieàu kieän eùp deã daøng hôn, naâng cao naêng suaát
Caàn rửa sạch
Caây mía:
eùp vaø hieäu suaát eùp.
Caùc coâng ñoaïn chính bao goàm
Röûa mía
Voû cöùng
Coù lôùp phaán ñaøn hoài
Cong queo
Caàn baêm nhoû, xeù tôi cho deã eùp
Khoaû baèng miaù
Chaët ngaén mía
Baêm nhoû mía
Giai đoạn chuẩn bị
Xeù tôi
7
8
2
RỬA MÍA
ĐƯA MÍA VÀO DÂY CHUYỀN
Mục đích: cấp liệu cho quy
Trong tröôøng hôïp mía quaù dô
Gaàn nguoàn nöôùc
trình
Saïch mía ñeå tieát kieäm
hoaù chaát
Yeâu cầu:
Mía caáp xuoáng baêng
taûi naâng moät caùch lieân
tuïc vaø ñeàu ñaën
Phaûi khoaû baèng treân
baêng chuyeàn
Caáu taïo thieát bò:
Baøn luøa coù caáu taïo töø
nhöõng taám theùp laù
xaùch
Phía treân baøn luøa: maùy
khoûa baèng laàn I quay
ngöôïc chieàu chuyeån
ñoäng cuûa baøn luøa.
9
Khoaû baèng mía
Baêm chaët mía
Khoaû baèng mía caây treân baêng taûi
Traùnh mía bò ngheõn, hoùc khi vaøo caùc maùy tieáp theo
Naâng cao hieäu suaát quaù trình baêm xeù
Coù theå caàn hay khoâng caàn tuyø nhaø maùy
Baêm mía thaønh maûnh nhoû vöøa, ngaén
Laøm taêng naêng suaát che eùp: do mía deã vaøo
Mía ñaõ qua dao baêm
: 250 – 300 kg/m3
Mía caây loän xoän nhieàu hay ít : 125 – 150Kg/m3
Laøm taêng hieäu suaát che eùp: do phaù vôõ lôùp voû mía
3
Maùy chaët (nhaø maùy ñöôøng Beán Tre)
Máy băm mía
Maùy chaët goàm
Toác ñoä quay cuûa dao baêm:
moät truïc lôùn
loàng coá ñònh
400 – 750 voøng/phuùt
Toái öu 500 – 600 voøng/phuùt
Soá löôïng löôõi dao: soá chaün
vaøo caùc taám ñóa
(coù khe laép dao)
caùch ñeàu nhau.
Treân moãi ñóa coù
laép 2 löôõi dao
ñoái xöùng nhau.
Löôõi dao coù
daïng hình chöõ
nhaät (saéc caû 2
ñaàu vaø 2 beân)
ñeå khi moøn coù
theå ñaûo löôõi laïi
söû duïng tieáp.
L
N 1
p
N: soá löôïng löôõi dao
L: chieàâu ngang baêng taûi
p: böôùc dao (mm)
14
Dao băm mía
Höôùng quay cuûa dao baêm
Coù 2 löôõi 2 beân ñeå coù theå ñaûo löôõi khi moøn
Hình daïng khaùc nhau nhaèm
Keùo daøi tuoåi thoï dao
Caùc löôõi dao khi ñeán phaàn ñaùy baèng quay theo chieàu ñi tôùi
cuûa baêng taûi
Traùnh dao ngaén laïi khi bò moøn
15
16
4
Maùy kieåm tra kim loaïi
Che eùp daäp
Traùnh maûnh kim loaïi töø löôõi
Eùp daäp caây mía giuùp mía vaøo thieát bò eùp chính deã daøng hôn
Toác ñoä quay phaûi lôùn hôn ôû che eùp chính
dao baêm, moùc khoaù, ñoaïn
daây caùp mía
Haäu quaû: Gaõy löôõi dao hay
meû raêng cho caùc maùy tiep
theo
17
18
Búa đập mía (shredder)
Muïc ñích: do sôïi maøng teá baøo
mía chaéc, löïc neùn khoâng ñuû phaù
vôõ tieáp tuïc phaù vôõ teá baøo mía
Vò trí laép buùa
Khoâng coù che eùp daäp: Laép
ñaàu daøn eùp sau dao baêm vaø
che eùp 1
Coù che eùp daäp: Laép giöõa che
eùp daäp vaø che eùp 1
Toác ñoä quay: 1000 – 1200 v/p
19
20
5
Xeù tôi mía
21
22
Mía sau quaù trình chuaån bò
Nhaäp mía vaøo che eùp chính
Yeâu caàu: ñeàu ñaën, lieân tuïc
Caùc löïc taùc ñoäng:
Troïng löïc
Löïc keùo cuûa truïc che ù
Löïc ma saùt
23
24
6
EÙp thu nöôùc mía
Truïc eùp mía
Muïc ñích chuû yeáu cuûa quaù trình naøy laø laáy nöôùc mía coù
trong caây mía tôùi möùc toái ña cho pheùp.
Coù 2 phöông phaùp eùp mía:
EÙp thaåm thaáu: phun nöôùc noùng vaøo caùc che eùp ñeå thaåm
thaáu ñöôøng
EÙp khueách taùn: ngaâm mía trong nöôùc noùng ñeå khuyeách
taùn ñöôøng
25
26
Truïc eùp (nhaø maùy ñöôøng Beán Tre)
Nước mía ép ra
27
28
7
Máy ép 3 trục
Caùc yeáu toá chuû yeáu aûnh höôûng ñeán naêng suaát maùy eùp
Xô mía
Soá löôïng xô: aûnh höôûng ñeán trôû löïc giöõa mía vaø truïc eùp. Naêng
suaát eùp vaø phaàn xô trong mía tyû leä nghòch.
Chaát löôïng xô: meàm, cöùng, gioøn
Giai ñoaïn chuaån bò: Ñoä xeù naùt, ñaùnh tôi. Mía ñöôïc xöû lyù caøng toát
thì hieäu suaát eùp caøng taêng.
Toác ñoä vaø kích thöôùc truïc eùp: Naêng suaát eùp tyû leä thuaän vôùi kích
thöôùc truïc eùp. Cuøng moät ñoä daøy lôùp mía nhö nhau, ñöôøng kính
truïc caøng lôùn khaû naêng loâi keùo mía vaøo truïc eùp caøng toát. Chieàu
daøi truïc eùp caøng daøi, dieän tích eùp caøng lôùn, do doù naêng suaát eùp
caøng lôùn.
Raêng truïc eùp: Raêng truïc eùp laøm taêng dieän tích eùp cuûa truïc.
Hình daïng vaø ñoä saâu cuûa raêng coù taùc duïng ñeán vieäc keùo mía vaøo
maùy eùp. Raõnh thoaùt nöôùc mía coù taùc duïng thoaùt nöôùc mía nhanh ,
nhaát laø ñoái vôùi truïc tröôùc coù lôïi cho vieäc keùo mía vaøo truïc vaø töø
ñoù naâng cao naêng suaát vaø hieäu suaát eùp.
Laép maùy eùp: Neáu laép löôïc ñaùy quaù cao hoaëc quaù thaáp ñeàu
laøm cho mía ñi qua maùy eùp khoù khaên, laøm giaûm naêng suaát eùp.
khe hôû cuûa maùy eùp caøng lôùn thì naêng suaát caøng cao vaø ngöôïc laïi.
29
30
Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán hieäu suaát eùp
Bổ sung nước vào quá trình ép
Soá löôïng truïc eùp:Hieäu suaát eùp tyû leä thuaän vôùi soá löôïng
truïc eùp.
Toác ñoä quay cuûa truïc eùp: tyû leä nghòch vôùi hieäu suaát eùp.
Neáu toác ñoä quay cuûa truïc eùp döôùi 5voøng/ph thì aûnh höôûng
naøy khoâng ñaùng keå.
AÙp löïc truïc ñænh: Tyû leä thuaän vôùi hieäu suaát eùp . AÙp löïc
truïc ñænh caøng cao hieäu suaát eùp caøng lôùn nhöng mía qua
maùy eùp khoù khaên , laøm giaûm naêng suaát eùp.
Muïc ñích: Trích kieät löôïng ñöôøng trong teá baøo caây mía
Nguyeân taéc thöïc hieân: töôùi nöôùc vaøo baõ mía
Caùc vaán ñeà caàn löu yù:
Löôïng nöôùc so vôùi löôïng baõ
Nhieät ñoä nöôùc
Noàng ñoä nöôùc
Phöông caùch boå sung nöôùc
Döïa vaøo phöông caùch boå sung nöôùc chia thaønh 2 daïng
Eùp thaåm thaáu
Eùp khueách taùn
31
32
8
Caùc phöông phaùp thöïc hieän
Eùp thaåm thaáu
Eùp thaåm thaáu
Eùp khueách taùn
Töôùi nöôùc tröïc tieáp vaøo caùc
truïc eùp mía
Ngaâm mía (hay baõ mía)
trong nöôùc
Nhieät ñoä nöôùc < 65 oC.
Haøm löôïng nöôùc ñöôïc söû
duïng laø khoaûng 25 – 30% so
vôùi löôïng mía, töùc 200 – 250
laàn löôïng xô.
Töôùi nöôùc ngay trong khi eùp
Nöôùc duøng ñeå thaåm thaáu laø
nöôùc ngoït laáy töø nöôùc ngöng
tuï cuûa caùc thieát bò ñun noùng
vaø coâ ñaëc.
Nhieät ñoä nöôùc = 65 – 70oC.
Haøm löôïng nöôùc ñöôïc söû
duïng laø khoaûng 260-280%
so vôùi xô coù trong caây mía
Thôøi gian 25-30 phuùt
Nöôùc duøng ñeå thaåm thaáu laø
nöôùc ngoït laáy töø nöôùc ngöng
tuï cuûa caùc thieát bò ñun noùng
vaø coâ ñaëc.
33
34
Sô ñoà nöôùc thaåm thaáu
EÙp thaåm thaáu ñôn
H2O
H2O
Mía
Baõ
Nöôùc mía hoãn hôïp
Eùp thaåm thaáu laëp laïi 1 laàn
H2O
Mía
Baõ
Nöôùc mía hoãn hôïp
35
36
9
Sô ñoà nöôùc thaåm thaáu
Biến đổi hàm lượng đường
EÙp thaåm thaáu laëp laïi 2 laàn (Heä thoáng maùy eùp 4 truïc)
H2O
Mía
Baõ
Nöôùc mía hoãn hôïp
Eùp thaåm thaáu hoãn hôïp
H2O
H2O
Mía
Nöôùc mía 1
Nöôùc mía 2
37
38
Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán naêng suaát heä maùy eùp
Haøm löôïng xô mía:
Khi phaàn xô trong mía nhieàu
Xô cöùng, gioøn/meàm
Toác ñoä vaø kích thöôùc truïc eùp:
Kích thöôùc truïc eùp lôùn thì khaû naêng naïp lieäu lôùn naêng
suaát taêng.
Toác ñoä quay truïc eùp lôùn naêng suaát cao.
Soá löôïng truïc eùp:
Heä maùy eùp caøng nhieàu thì naêng suaát eùp caøng taêng.
Thaåm thaáu:
Nöôùc thaåm thaáu nhieàu
Nhieät ñoä nöôùc thaåm thaáu cao thì söï trích ly ñöôøng trong baõ
toát nhöng laïi gaây tröông baõ, deã xaûy ra hieän töôïng ngheït truïc
eùp, aûnh höôûng ñeán tieán ñoä saûn xuaát.
39
40
10
b. Phöông phaùp eùp khueách taùn
Khueách taùn mía
Khueách taùn baõ mía
Khueách taùn baõ
Khueách taùn mía.
Caây mía ñöôïc xöû lyù sô
boä nhöng coøn giöõ
nguyeân troïng löôïng
(toaøn boä löôïng ñöôøng)
EÙp sô boä: trích ly 60-65%
löôïng nöôùc mía coù trong
caây mía.
Baõ ñöôïc ngaâm trong thieát
bò khueách taùn
Mía
Mía
Baêm nhoû
Ñaùnh tôi
Khueách taùn
Eùp kieät I
Eùp kieät II
Baõ mía
Baêm nhoû
Ñaùnh tôi
Eùp sô boä
Khueách taùn
Eùp kieät I
Eùp kieät II
Baõ mía
Nöôùc
mía hoãn
hôïp
Nöôùc môùi
Nöôùc môùi
41
42
So saùnh PP khueách taùn vaø PP thaåm thaáu
Caùc yeáu toá aûnh höôûng tôùi khueách taùn
Phöông phaùp khueách taùn
Phöông phaùp thaåm
thaáu
Thôøi gian vaø nhieät ñoä
Theo thöïc nghieäm thì nöôùc mía khueách taùn ôû 70oC vaø
thôøi gian laø 30 phuùt thì hieäu suaát trích ly laø toát nhaát
Neáu thôøi gian taêng caàn coù thieát bò lôùn hôn nhieàu hoaëc
vaän toác löu chuyeån baõ trong kheách taùn chaäm nhöng thieát
bò lôùn toán keùm nhieàu voán ñaàu tö. Neáu vaän toác löu chuyeån
chaäm, cheânh leäch noàng ñoä thaáp, thì hieäu suaát trích ly
khoâng cao.
Öu ñieåm Naâng cao hieäu suaát toång thu Chaát löôïng mía toát
hoài, tieát kieäm naêng löôïng
trong quaù trình laáy nöôùc
mía.
hôn.
Löôïng nöôùc duøng ít
hôn neân nhieân lieäu
duøng boác hôi ít.
Noàng ñoä chaát phi
ñöôøng ít hôn
Giaûm voán ñaàu tö.
Nhöôïc
ñieåm
Taêng nhieân lieäu trong quaù
trình boác hôi do nöôùc mía
hoãn hôïp coù noàng ñoä thaáp.
Taêng chaát khoâng ñöôøng
trong nöôùc mía hoãn hôïp, do
ñoù taêng toån thaát ñöôøng trong
maät cuoái
Khaû naêng trích ly
ñöôøng thaáp hôn
Truïc eùp thoâ, naëng ,
loõi truïc eùp baèng
theùp hôïp kim ñaét
tieàn, giaù cheá taïo
baûo döôõng cao.
43
44
11
So saùnh
phöông phaùp khueách taùn vaø phöông phaùp thaåm thaáu
45
46
Thieát bò khueách taùn (nhaø maùy ñöôøng Beán Tre)
Baõ eùp (nhaø maùy ñöôøng Beán Tre)
47
48
12
Baõ eùp mía
49
50
Vi sinh vaät trong coâng ñoaïn eùp mía
Taùc haïi cuûa vi sinh vaät
Ñoä ñöôøng 10-14%
Chuyeån hoùa laø laøm maát ñöôøng trong nöôùc mía haøm löôïng
ñöôøng vaø ñoä tinh khieát cuûa nöôùc mía giaûm.
Sinh ra caùc khoái nhaày, deûo baùm treân caùc thieát bò laøm trôû
ngaïi, gaây maát caân baèng trong saûn xuaát.
Sinh ra dextran laøm taêng ñoä nhôùt cuûa dung dòch ñöôøng
laøm cho quaù trình keát tinh vaø ly taâm gaëp khoù khaên.
Thích hợp cho VSV
pH=5-5,5
Nhieät ñoä 23-30oC
Caùc loaïi vi sinh vaät trong nöôùc mía:
Leuconostoc : sinh ra khoài nhaày baån
Bacillus subtilis, B. cereus, B. mensentericus… sinh baøo töû
hieáu khí
Micrococcus : khoâng sinh baøo töû hieáu khí
Leuconostoc mesenteroides : sinh ra dextran, phaùt trieån ôû
pH khoaûng 8.
Ngoaøi ra coøn coù 28 loaïi naám men khaùc nhau.
51
52
13
Haïn cheá taùc haïi cuûa vi sinh vaät
Sơ đồ công nghệ công đoạn ép mía
Mía
OÅn ñònh mía laàn 2
Chuyeån taûi baõ mía
Laøm veä sinh thöôøng xuyeân baêng chuyeàn, maùy eùp, maùng daãn
nöôùc mía vaø thuøng chöùa nöôùc mía hoãn hôïp…
Sau moãi kyø ngöøng maùy phaûi veä sinh saïch seõ caùc ngoùc
ngaùch.
Duøng nöôùc voâi loaõng hay caùc chaát dieät khuaån nhö formol,
nöôùc javel… phun queùt caùc beà maët thieát bò ñeå choáng ræ vaø
dieät khuaån. Tröôùc khi cho chaïy maùy phaûi röûa saïch voâi ñeå
traùnh taïo ñieàu kieän cho Leoconostoc phaùt trieån.
Caân
Baêm vuïn laàn 1
Saøng baõ
Xaùc ñònh chaát löôïng
Baêm vuïn laàn 2
Taùch saét
Baõ
Baõ to
Boác dôõ
nhuyeãn
caùm
Phaân phoái mía
EÙp mía
Söû duïng
ñoát loø
OÅn ñònh mía laàn 1
Löôïc nöôùc mía
Cung caáp
cho troáng
loïc
Nöôùc mía
hoån hôïp
Chuyeån taûi baõ caùm
Ñöa qua khaâu laøm saïch nöôùc mía
53
54
14
14 trang
21680
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Công nghệ sản xuất đường và bánh kẹo - Bài 2: Công đoạn khai thác nước mía", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_cong_nghe_san_xuat_duong_va_banh_keo_bai_2_cong_do.pdf
