КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВОДКИ

Полезная модель относится к ликеро-водочной промышленности, конкретно к производству спиртосодержащей смеси, предусматривающему соединение потока воды и потока спирта, перемешивание смеси, ее доводку и фильтрацию.
Для получения водно-спиртовой смеси высокого качества и с улучшенными органолептическими свойствами требуется осуществить снижения концентрации примесей, присутствующих в обоих компонентах, как в воде, так и в спирте. Из уровня техники следует, что в производстве водки внимание уделяется только качеству воды путем подготовки воды исправленной.
Так, в известном способе производства водки "Посольская" [RU 2078137] водно-спиртовую жидкость - сортировку готовят путем смешивания питьевой естественной воды и спирта этилового ректификованного "Экстра", перемешиванием смеси, отстаиванием, удалением осадка, фильтрацией, очисткой на угольно-очистительной батарее, окончательной фильтрацией, затем осуществляют розлив водки.
Для улучшения качества водки перед приготовлением водно-спиртовой жидкости в питьевую естественную воду добавляют уксусную кислоту и сухое обезжиренное молоко.
В известном способе производства водки [RU 2098474] предусмотрена подготовка воды питьевой путем обработкой воды обратным осмосом и пропусканием ее через фильтр с активным углем, импрегнированным серебром, затем вода исправленная смешивается со спиртом "Люкс", сортировка выдерживается, фильтруется, продукт поступает на розлив.
При производстве водки "Русский стандарт платинум" воду исправленную готовят дополнительной обработкой воды питьевой ионами серебра на установке "Акватайм-С" [RU 2215026].
К недостаткам этих технологий относится то, что водка при относительно высокой себестоимости обладает низкими органолептическими свойствами за счет содержания в конечном продукте изопропилового спирта, следов сложных эфиров, кротонового альдегида и других примесей, присутствующих в спирте этиловом ректификованном марок "Экстра" и "Люкс".
Для получение водки, обладающей низким токсическим действием на организм человека, в исправленную воду [RU 2121500] или в доводной чан [RU 2177032] вводят сорбит и глюкозу, известно также внесение натрия двууглекислого и яблочного уксуса в сортировку с добавлением в доводной чан глюкозы и сахарного сиропа [RU 2130479].
Недостатком приведенных решений является то, что готовый продукт обладает недостаточно высокими органолептическими свойствами и низкой стабильностью физико-химических показателей.
Известно, что в производстве спирта для повышения качества конечного продукта очистку этилового спирта от головных и сопутствующих примесей проводят в эпюрационной колонне, работающей в режиме гидроселекции [RU 2315106].
На верхнюю тарелку эпюрационной колонны подают бражный дистиллят и горячую воду. Гидроселекция обеспечивает сильное увеличение коэффициентов испарения всех примесей этилового спирта. Компоненты сивушного масла и другие промежуточные примеси приобретают головной характер на всех тарелках колонны. Поэтому в колонне осуществляется очистка спирта от головных примесей, сивушного масла, кротонового альдегида и других промежуточных примесей.
Концентрация очищенного этилового спирта в эпюрате кубовой емкости составляет 16÷22 об.%, что достигается регулировкой подачи горячей воды на верхнюю тарелку колонны.
Для более глубокой очистки часть эпюрата кубовой емкости возвращают в среднюю зону концентрационной части эпюрационной колонны.
Однако на практике сверхглубокую очистку спирта не проводят, т.к. эта стадия является лимитирующей по производительности в технологии спирта, требует дополнительных затрат на оборудование и обогрев эпюрационной колонны.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по своей технической сущности, а также по качественным показателям получаемого продукта, является комплекс оборудования, используемый для производства водки "Симбирская особая" [RU 2222589] (прототип), включающий средство для приготовление сортировки из спирта этилового ректификованного "Люкс" и воды питьевой исправленной путем тщательного перемешивания, доводной чан и блок фильтрации.
К недостатку прототипа относится то, что для снижения токсического действием водки на организм человека на стадии приготовления сортировки проводят ее сорбционную очистку активированным углем, что требует временных затрат и проведение дополнительной фильтрации от угля при подаче продукта в доводной чан.
Вторым недостатком является содержание в конечном продукте следов кретонового альдегида, из-за чего готовый продукт обладает недостаточно высокими органолептическими показателями.
Технической задачей является получение водки, обладающей низким токсическим действием на организм человека и расширение ассортимента водок.
Заявляемый в качестве полезной модели комплекс оборудования для производства водки направлен на получении водноспиртовой смеси высокого качества с улучшенными органолептическими свойствами за счет снижения в конечном продукте содержания изопропилового спирта, следов сложных эфиров, кротонового альдегида и других примесей, присутствующих в спирте этиловом ректификованном.
Технический результат достигается тем, что предложен комплекс оборудования для производства водки, содержащий последовательно установленные по ходу технологического процесса: средство для приготовления сортировки из спирта этилового ректификованного и воды питьевой исправленной; доводной чан и блок фильтрации, при этом средство для приготовления сортировки выполнено в виде массотеплообменного аппарата с функцией гидроселекции легколетучих компонентов и состоит из вертикальной разгонной колонны с контактными устройствами внутри, низ колонны снабжен кубовой емкостью с нагревательным элементом, верх колонны соединен с холодильником-дефлегматором, в верхней части разгонной колонны расположен патрубок ввода воды, в средней зоне колонны расположен патрубок ввода спирта, верхняя часть кубовой емкости снабжена линией отвода парогазовой фазы продукта с расположенным на ней холодильником-конденсатором, который соединен трубопроводом с доводным чаном, а нижняя часть кубовой емкости соединена трубопроводом с дополнительным патрубком ввода в верхней части вертикальной колонны, холодильник-дефлегматор соединен возвратной линией флегмы с дополнительным патрубком ввода в верхней части вертикальной колонны, а возвратная линия флегмы имеет отвод к емкости сбора головной фракции.
Целесообразно, что в холодильнике-конденсаторе в качестве охлаждающего агента используется вода питьевая исправленная, которая, подогретая, по трубопроводу поступает в патрубок ввода воды колонны.
Возможно, что в качестве контактных устройств вертикальной разгонной колонны применяются насадки.
Сущность предлагаемого комплекса заключается в том, что на стадии приготовление сортировки в массотеплообменном аппарате одновременно удаляется основная часть легколетучих примесей, присутствующих в спирте этиловом ректификованном. Для повышения эффективности извлечения примесей изопропилового спирта, сложных эфиров, следов кретонового альдегида и других в верхнюю часть разгонной колонны предусмотрена подача горячей воды, в результате разбавляющего действия которой повышают коэффициенты ректификации указанных выше примесей.
Из нижней части кубовой емкости, где концентрируются компоненты сивушного масла и другие промежуточные примеси, водноспиртовая смесь трубопроводом подается в верхнюю часть вертикальной разгонной колонны, в результате чего указанные примеси приобретают головной характер на всех теоретических тарелках колонны.
Поэтому в средстве для приготовления сортировки комплекса оборудования для производства водки осуществляется очистка конечного продукта от примесей, оказывающих влияние на качество и органолептические свойства водки, прежде всего очистка от сложных эфиров и следов кротонового альдегида.
Полезная модель проиллюстрирована Фиг.
На Фиг. представлена схема комплекса оборудования для производства водки, на которой: 1 - вертикальная разгонная колонна; 2 - холодильник-дефлегматор; 3 - емкость сбора головной фракции; 4 - кубовая емкость; 5 - доводной чан; 6 - блок фильтрации; 7 - холодильник-конденсатор; 8 - насосы подачи: а) спирта; б) водноспиртовой смеси; в) готового продукта; г) воды питьевой исправленной. Указанные в описании патрубки ввода различных компонентов в вертикальную разгонную колонну на фигуре не представлены ввиду их широкой известности.
Использование массотеплообменного аппарата с функцией гидроселекции, состоящего из кубовой емкости, вертикальной разгонной колонны и холодильника-дефлегматора, позволяет на стадии приготовления сортировки из спирта этилового ректификованного и воды питьевой исправленной обеспечить очистку конечного продукта от примесей.
В холодильнике-конденсаторе происходит конденсация парогазовой фазы продукта, поступающей из верхней части кубовой емкости по линии отвода.
Использование доводного чана позволяет провести проверку крепости продукта.
Ag0.4
В блоке фильтрации, представляющем собой батарею из параллельно расположенных вертикальных цилиндрических аппаратов ЭПСФ.У с порошкообразным активным углем, происходит очистка конечного продукта от сопутствующих технологических примесей.
Использование возвратной линии флегмы с отводом к емкости сбора головной фракции, позволяет, во-первых, минимизировать потери спирта из газов, отбираемых из верхней части массотеплообменного аппарата и возвращать спирт в разгонную колонну и, во-вторых, удалять из технологической цепочки сконцентрированную эфирно-альдегидную фракцию.
Технологические линии подачи спирта, воды питьевой исправленной, водноспиртовой смеси и готового продукта снабжены соответствующими насосами.
Соединение трубопроводом нижней часть кубовой емкости с дополнительным патрубком ввода в верхней части вертикальной колонны позволяет доставлять компоненты слаболетучих загрязнений в голову процесса разделения.
Использование воды питьевой исправленной в качестве охлаждающего агента холодильника-конденсатора, позволяет сэкономинить на подогреве воды перед ее вводом в колонну.
Комплекс работает следующим образом (Фиг.)
В среднюю зону разгонной колонны 1 массотеплообменного аппарата средства для приготовления сортировки насосом 8а подается спирт ректификованный, в верхнюю часть колонны насосом 8г подается горячая вода питьевая исправленная. Водноспиртовая смесь нагревается в кубовой емкости 4, легколетучие фракции примесей поднимаются вверх по колонне и конденсируются в соединенном с колонной холодильнике-дефлегматоре 2.
Концентрация очищенного этилового спирта в водноспиртовой смеси кубовой емкости 4 составляет 5÷10 об.%, при этом в парогазовую фазу переходит водноспиртовая смесь концентрацией около 40 об.%, которая по линии отвода продукта из верхней части кубовой емкости поступает в холодильник-конденсатор 7. Концентрация спирта в продукте достигается регулировкой подачи в верхнюю часть разгонной колонны горячей воды.
Емкость сбора головной фракции 3 позволяет удалять компоненты легколетучих загрязнений, концентрируемых в эфиро-альдегидной фракции возвратной линии флегмы.
Из нижней части кубовой емкости 4, где концентрируются компоненты сивушного масла и другие промежуточные примеси, водноспиртовая смесь насосом 8б трубопроводом подается в верхнюю часть вертикальной разгонной колонны 1, в результате чего указанные примеси приобретают головной характер на всех теоретических тарелках колонны.
Готовый продукт из холодильника-конденсатора 7, в котором происходит конденсация парогазовой фазы продукта, поступающей из верхней части кубовой емкости 4 по линии отвода, поступает в доводной чан 5, в котором, при перемешивании, в конденсат продукта добавляют либо спирт ректификованный, либо воду питьевую исправленную в количествах, обеспечивающих раствору крепость водки.
Затем водка насосом 8в подается в блок фильтрации 6, где проходит очистку от сопутствующих технологических примесей.
Ниже приведен пример достижения технического результата при использовании заявляемого комплекса оборудования для производства водки, производительностью 60 дал/ч. Пример иллюстрирует, но не ограничивают применение предложенного комплекса.
3
3
3
3
-
-
-
2
4
3
Пример 1. В качестве примера, ниже приведены данные протокола лабораторных хроматографических исследований исходного сырья, головной эфиро-альдегидной фракции и собственно водки, приготовленной ООО "Интервайн" (г.Баксан, КБР) заявленным комплексом. В качестве исходного сырья применялись спирт этиловый ректификованный "Люкс" по ГОСТ Р 51652-2000 и вода питьевая исправленная, имеющая следующие нормированные показатели: щелочность - не более 1 мг-экв/дм, рН - 6,5÷7,7, окисляемость - не более 3,0 мг О/дм, сухой остаток - 100÷250 мг/дм, массовая концентрация, мг/дм: сульфатов (SО ) - 10÷30, хлоридов (Сl) - 10÷25, гидрокарбонатов (НСО ) - 25÷100, железа - не более 0,10 и кремния - 1,0÷5,0.
Качественные показатели использования комплекса оборудования для производства водки по данным хроматографических исследований приведены в Таблице.
Таблица
Показатели
В ректификованном спирте "Люкс"
В эфиро-альдегиднойголовной фракции емкости сбора
В водке, полученной в предлагаемом комплексе
/
/
ГОСТ Р 51652-2000
ГОСТ Р 51355-99
Доля этилового спирта, об.%
96.3
40.0
/
/
не менее 96.2
не менее 40.0
Метанол, мг/дм<sup>3</sup>
0.05
100.0
следы
/
/
0.05
0.02
Сложные эфиры, мг/дм<sup>3</sup>
12.0
350.0
следы
/
/
15
10
Альдегиды, мг/дм<sup>3</sup>
2.0
60.0
следы
/
/
4
4
Сивушное масло, мг/дм<sup>3</sup>
2.0
2.0
следы
/
/
8
5
Изопропиловый спирт, мг/дм<sup>3</sup>
0.5
16.0
следы
/
/
4
следы
Кротоновые альдегиды, мг/дм<sup>3</sup>
следы
4.0
следы
/
/
-
-
Полезная модель позволяет получит конечный продукт более высокого качества по сравнению с известным за счет снижения остаточного содержания вредных примесей в этиловом спирте, что достигается проведением глубокой гидроселекции в средстве для приготовление сортировки с отводом эфиро-альдегидной фракции в емкость сбора головной фракции.