ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 33
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
После разваривания массы приступают к ее охлаждению до температуры осахаривания, подавая воду в рубашку аппарата снизу. При достижении температуры 58-60°С в сваренную массу подают осахаривающий материал. Осахаривающим материалом могут служить ферментные препараты из культур микроорганизмов. После тщательного перемешивания мешалку останавливают на 15-20 минут для осуществления процесса осахаривания. Полнота осахаривания проверяется воздействием на фильтрат сусла 0,5 процентным раствором йода. Если окраска йода при этом не изменится, то масса осахарена хорошо, сине-фиолетовая окраска свидетельствует о том, что в сусле имеется неосахаренный крахмал. После получения положительного результата продолжают охлаждение сусла до температуры складки 18-20 °С. При достижении температуры складки в сусло насосом задают дрожжи из дрожжанки 17 и оставляют на брожение при герметически закрытом чане.
В данной схеме принято периодическое 3-суточное брожение. Температура в период главного брожения не должна подниматься выше 29-30 °С, во время дображивания – 27-28 °С. Брожение считается законченным, когда содержание несброженных сахаров в бражке достигнет 0,2-0,3 г/100 мл, а видимое и истинное содержание сухих веществ не изменяется в течение последних 2-3 часов.
Для конденсации спиртовых паров, уносимых выделяющимся диоксидом углерода, предусмотрена спиртоловушка (в схеме не указана), промывная вода из которой попадает в сборник и затем отводится на перегонку в цех ректификации.
Зрелая бражка насосом 18 подается в подогреватель, нагревается в нем до 70-75 °С и направляется в сепаратор 22, где от нее отделяются пары диоксида углерода. Отсепарированная бражка поступает на тарелку питания бражной колонны 23, а паровой поток - в конденсатор СО2 24. Пар двигается снизу вверх по колонне, встречается со стекающей по тарелкам бражкой и обогащается спиртом. Бражка, обедненная спиртом, в виде барды отводится из колонны через бардорегулятор 25, а водно-спиртовые пары крепостью 40-50% об. через пеноловушку поступают в подогреватель, где происходит их конденсация. Несконденсировавшаяся часть водно-спиртовых паров отводится в водяную секцию подогревателя бражки и конденсатор бражной колонны 26. Сконденсировавшиеся водно-спиртовые пары и примеси спирта образуют бражной дистиллят, который направляется в эпюрационную колонну 28 для очистки.
В эпюрационной колонне кроме очистки бражного дистиллята от головных примесей происходит их концентрирование. Паровой поток с выделенными в процессе эпюрации примесями поступает в дефлегматор 29 и конденсатор 30, конденсируется и в виде флегмы возвращается на верхнюю тарелку колонны. Головная фракция отбирается из конденсатора, затем через холодильник и контрольный снаряд направляется в спиртонриемник. Бражной дистиллят после эпюрации крепостью 30-35% об. поступает на 16-ю тарелку ректификационной колонны 31. В колонне спирт отгоняется, укрепляется,
компоненты сивушного масла конденсируются; происходит также пастеризация спирта, т. е. дополнительная очистка его от головных примесей за счет наличия тарелок над зоной отбора спирта. Пары спирта поступают в дефлегматор 32, несконденсировавшаяся часть спиртовых паров из дефлегматора поступает в конденсатор 33, в котором происходит их полная конденсация. Из конденсатора 33 ректификационной колонны непастеризованный спирт в количестве до 3% через ротаметр направляется на 3-4-ю (считая сверху) тарелку эпюрационной колонны или отводится на фонарь головной фракции.
Ректификованный этиловый спирт с одной из тарелок гребенки отбора спирта направляется на холодильник или на тарелку питания окончательной очистки.
Брагоректификационные установки, применяемые в спиртовой промышленности, укомплектованы бражной, эпюрацинной и ректификационной колоннами.
Ректификационные колонны (рис. 4.), входящие в состав установок, бывают колонными, отгонными, концентрационными.
Полная колонна 1 (рис. 4., а) состоит из отгонной (исчерпывающей) и концентрационной частей, в состав которых входит дефлегматор 2 и холодильник дистиллята 3. Греющий пар подводится в нижнюю часть колонны, а вода проходит через дефлегматор и холодильник. Питание в полную колонну вводится в среднюю часть (на верхнюю тарелку отгонной части колонны). Дистиллят отводится из холодильника дистиллята.
а) б) в)
Рис. 4. Принципиальные схемы ректификационных колонн
а) – полная б) – неполная отгонная в) – неполная концентрационная
Отгонная колонна 1 (неполная) (рис. 4., б) имеет только отгонную часть, в ней отсутствует дефлегматор 2, а питание подается на ее верхнюю тарелку. В этой колонне поступающее питание истощается низкокипящим компонентом.
Концентрационная колонна 1 (неполная) (рис. 4., в) снабжена дефлегматором 2, а питание поступает под нижнюю тарелку в парообразном виде.
В полной ректификационной колонне 1 создается возможность для получения практически в чистом виде обоих компонентов разделяемой бинарной (двухкомпонентной) смеси. В неполной отгонной колонне из нижней части отводится практически чистый труднолетучий компонент, а из верхней — пар, несколько обогащенный легколетучим компонентом. Из верхней части неполной концентрационной колонны отводится практически чистый легколетучий компонент, а из нижней — остаток S, несколько обогащенный труднолетучим компонентом.
Контактное устройство — основной элемент ректификационной колонны, на котором осуществляется процесс массообмена между паром и жидкостью. Интенсивный массообмен на контактном устройстве достигается путем создания развитой поверхности контакта фаз и активной гидродинамической обстановки.
В спиртовой промышленности, как правило, применяют тарельчатые контактные устройства, на которых осуществляется последовательно ступенчатый контакт фаз. На тарелке удерживается слой жидкости, через который проходит пар, в результате чего осуществляется массообмен.
Для производства водки спирт сначала смешивают с очищенной умягченной водой. При этом происходит выделение теплоты (наибольшее тепловыделение при содержании спирта в растворе 36,25 об. %) и сжатие (контракция) раствора. Выделение теплоты и сжатие раствора свидетельствуют о взаимодействии молекул воды и спирта, при котором образуются непрочные соединения — гидраты.
При расчете количества спирта и воды для приготовления заданного объема сортировки учитывают эти особенности процесса. Например, для приготовления водно-спиртового раствора крепостью 40 об. % необходимо к 100 дал. спирта крепостью 96,2 об. % прибавить не 100, а 147,59 дал. воды.
Ректификационный спирт высшей степени очистки (или спирт "Экстра"), поступающий на приготовление водки, принимают по объему, измеряемому специальными мерниками, с одновременным определением содержания этилового спирта.
Сортировку или водно-спиртовой раствор приготавливают классическим периодическим или непрерывным способом. При получении водки периодическим способом вода, используемая для приготовления водки, должна содержать минимальное количество продуктов распада органических азотистых веществ и легкоокисляющихся неорганических примесей. Воду умягчают катионитами или же совместному Na-катионированию.
Для улучшения качества воды применяют отстаивание, фильтрование, коагуляцию, дезодорацию, обезжелезивание и умягчение.
Производство водки складывается из следующих технологических операций: приготовление водно-спиртовой смеси (сортировки), ее фильтрация и обработка активным углем, доведение крепости до стандартной (корректировка), фасование в бутылки и внешнее оформление (рис. 5.).
Рис.5. Аппаратурно-технологическая схема производства водки
Вода из напорного бака 1 для снижения жесткости проходит через слой сульфоугля или глауконита в катионитовом фильтре 4. Сульфоуголь регенерируется раствором поваренной соли, которую готовят в солерастворителе 3. Умягченная вода собирается в емкости 5 и через мерники воды 23 поступает в сортировочный аппарат 17. Спирт из спиртохранилища через конический 22 и цилиндрический 21 мерники поступает в сортировочный аппарат 17. Сюда же из бачков 15 поступают ингредиенты, водно-спиртовая жидкость из бачка 19 через контрольный фильтр 18 после промывки в песочных фильтрах 7, водно-спиртовая жидкость из цеха розлива и остатки других сортировок из бачка 20.
В сортировочном аппарате 17 смесь перемешивается мешалкой или насосом 16. Этим же насосом сортировка перекачивается в напорные баки 2 и далее через фор-фильтры 10 в угольные колонки 9. Скорость потока жидкости контролируется ротаметрами 6. В угольных колоннах 9 смесь фильтруется через слой активированного угля, в результате чего из нее удаляются примеси, придающие ей неприятный вкус и запах. Для регенерации активированного угля его обрабатывают паром при температуре 110...115 °С, а образующиеся при этом пары спирта конденсируются в холодильнике 11 и собираются в емкости 12.
Из угольных колонок 9 очищенная смесь через песочные фильтры 7 попадает в сборник водки 8, из которого водка направляется в фасовочные и укупорочные машины 13. Получающийся брак водки при розливе собирается в сборник 14.
На ООО «Первый ЛВЗ «Курский» водно-спиртовой раствор готовят периодическим способом, используя типовую линию производства. Дополнением к типовой линии является адсорбционный фильтр «Аква». Он используется для удаления альдегидов из водочного купажа. Фильтр стоит на выходе угольной колонки и включается параллельно. Также для различных марок водок на ООО «Первый ЛВЗ «Курский» используют патронные серебряные и бриллиантовые фильтры, работа которых основана на мембранных процессах разделения.
Патронный фильтр может быть с тканевой, проволочной опорной поверхностью фильтрующих элементов и фильтров с керамическими фильтрующими элементами.
Принцип действия всех фильтров одинаков. Отличаются они друг от друга конструкцией фильтрующих элементов (патронов) и установкой их в корпусе фильтра. Все они являются фильтрами периодического действия, работающими под давлением, имеющими небольшое гидравлическое сопротивление и высокую скорость фильтрации.
Типовыми фильтрами приняты фильтры с проволочной поверхностью фильтрации типа ПФ-10 и ПФ-20.
Рис.6. Патронный фильтр ПФ-20
Патронный фильтр ПФ-20 (рис. 6.) состоит из цилиндрического корпуса 9, конического днища 15, выпуклой крышки 4, на которой установлены рымболты 3, и плиты 7, в которой закрепляются патроны 10 прижимами 22. В нижней части патроны устанавливаются в отверстия решетки 12.
Плита устанавливается при помощи уплотнений между фланцами цилиндрического корпуса и выпуклой крышки и образует две камеры фильтра. В нижнюю камеру 8 при помощи коллектора 17, присоединенного к патрубку 14, подводятся суспензия, фильтруемый продукт и промывная вода. Из камеры 6 через коллектор 21, присоединенный к патрубку 5, отводятся жидкая фаза суспензии, фильтрат и промой. Кроме того, для подвода воздуха в верхнюю камеру установлен вентиль 19, а в нижнюю — патрубок 2. Сброс воздуха из нижней камеры осуществляется через трубу 11. Для наблюдения за состоянием внутренней части нижней камеры установлены смотровые стекла 1. Удаление промытого осадка осуществляется через патрубок 16. Фильтр установлен на трубчатом каркасе 13. Для управления процессом фильтрации имеются задвижки с электродвигателями 18 и маховиками 20.
Полный цикл работы фильтров включает в себя следующие стадии: намыв суспензии, возврат первых мутных порций фильтруемого продукта, фильтрация, вытеснение нефильтрованного продукта, промывка осадка и удаление осадка. В эксплуатации фильтры полностью автоматизированы.
Угольная колонка предназначена для очистки сортировки активным углем.
Колонка представляет собой цилиндрический корпус с приваренным к нему сферическим днищем и крышкой. В днище имеется штуцер для подачи сортировки. В нижней части колонки располагается решетка, на которую загружают активный уголь через люк, расположенный сбоку над решеткой. Сортировка, пройдя через слой активного угля, выводится через штуцер, расположенный на крышке колонки.
Для различных сортов водки угольные колонки работают с производительностью от 5 до 60 дал/час. Техническая характеристика угольной колонки приведена в таблице 1.
Таблица 1.Техническая характеристика угольной колонки
| Производительность, дал/час | 5-60 |
| Материал | медь, луженная внутри; нержавеющая сталь |
| Марка материала | ОХ18Н10Т |
| Диаметр, мм | 700 |
| Высота, мм | 4200 |
Чан-смеситель для приготовления сортировок представляет собой герметически закрытый стальной цилиндрический резервуар со сферическим днищем и крышкой. На крышке имеются патрубки для подвода воды, спирта и возвратных продуктов. Перемешивание осуществляется циркуляционным методом и пропеллерной мешалкой (частота вращения мешалки 480 об/мин). Перемешивание предпочтительнее проводить сжатым воздухом, что улучшает качество сортировок. Расход воздуха около 1 м3/мин на 1 м2 площади поперечного сечения чана. Приготовление сортировки обычно длится около 1,5 часов, в том числе набор спирта - 40 минут, перемешивание - 10 минут, определение и корректировка крепости смеси - 10 минут, перекачка сортировки в напорный чан – 10-30 минут. Техническая характеристика чана - смесителя приведена в таблице 2.
Таблица 2.Техническая характеристика чана - смесителя
| Вместимость, дал | 100-300 |
| Диаметр, мм | 1356-1656 |
| Высота, мм | 1080-1380 |
| Диаметр лаза, мм | 405 |
| Диаметр лючка, мм | 143 |