БРОДИЛЬНЫЙ АППАРАТ Российский патент 2002 года по МПК C12C11/00 C12C11/06 C12G3/02 

Изобретение относится к технике бродильных производств и может быть использовано при периодическом способе брожения сусла из крахмалосодержащего сырья в спиртовой промышленности.

Известен бродильный аппарат, содержащий цилиндрический резервуар и трубчатый барботер, устанавливаемый на дне резервуара и подсоединенный к баллону с углекислотой (Козорез А.Б. Перемешивание бражек углекислотой//Спиртовая промышленность, 1956, N 3, с. 38).

Недостатками этого устройства являются периодический режим барботирования и невысокая надежность работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению относится бродильный аппарат для периодического процесса брожения, включающий цилиндрический резервуар для бродящего сусла, подводящий напорный и отводящий сливной трубопроводы (Паспорт, описание, руководство по эксплуатации бродильного чана БЧ-6300. -М., АО "Конверсия" - 1996 г.).

Недостатками такой конструкции являются недостаточно эффективное брожение и образование осадка в конце брожения на дне бродильного аппарата.

Техническим результатом настоящего изобретения является интенсификация процесса брожения, уменьшение его времени и количества осадков на дне аппарата, снижение эксплуатационных затрат.

Для достижения поставленной цели бродильный аппарат дополнительно содержит обратный клапан, отводящий и подводящий газовые трубопроводы и распределительное устройство, причем обратный клапан установлен в отводящем газовом трубопроводе, который соединен с верхней частью резервуара, а подводящий газовый трубопровод соединен с распределительным устройством, при этом последнее располагается внутри резервуара над его днищем.

На фиг. 1 схематично изображен бродильный аппарат, вид сбоку, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид сверху по линии А-А; а на фиг. 3 - пример включения предлагаемого аппарата в технологической линии периодического брожения.

Бродильный аппарат включает в себя цилиндрический резервуар 1 с коническим днищем, в верхней части имеется герметически закрывающийся смотровой люк 2, а также подводящий напорный трубопровод 3 с краном 4. В нижней части резервуара, в центре днища, располагается отводящий трубопровод 5 с краном 6. Отводящий газовый трубопровод 7 находится в верхней части резервуара, на этом газопроводе расположены предохранительный клапан 8 и обратный клапан 9. Внутри резервуара и непосредственно над его днищем установлено распределительное устройство 10, к которому подводится газовый трубопровод 11. Распределительное устройство 10 содержит нагнетательные патрубки 12 с насадками 13, которые направлены в противоположные стороны по касательной к окружности резервуара 1.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом.

В цилиндрический резервуар 1 по напорному трубопроводу 3 через кран 4 закачивается осахаренное сусло с дрожжами до уровня H, соответствующего номинальной бродильной емкости аппарата. В процессе брожения выделяется углекислый газ, который накапливается в верхней части аппарата и направляется по отводящему газовому трубопроводу 7 через обратный клапан 9 во внешнюю среду. Для интенсификации процесса брожения по подводящему газовому трубопроводу 11 подается углекислый газ под избыточным давлением, значение которого превышает давление от гидростатического уровня Н. При этом газы через распределительное устройство 10, проходя по нагнетательным патрубкам 12, выходят из насадок 13 и создают вращающий момент, который приводит во вращение патрубки 12. Это приводит к перемешиванию придонных слоев бродящего сусла и в конечном итоге снижает время брожения и уровень осадка на дне аппарата в конце процесса.

Эффективное использование выделяющегося при брожении углекислого газа получается при включении таких бродильных аппаратов последовательно в одну линию по схеме, представленной на фиг. 3. По технологии бродильные аппараты заполняются и освобождаются в последовательности I-II-III-IV. Эти аппараты имеют магистральные общие подводящий 3 и отводящий 5 трубопроводы. Кроме того, газовый трубопровод 11 подключается к выходу обратного клапана 9 заполняемого ранее бродильного аппарата, а выход обратного клапана 9 подводится к распределительному устройству 10 следующего по очередности заполнения аппарата суслом для брожения. Через клапан 9 отводящий газовый трубопровод 7 последнего в линии аппарата подключается к подводящему газовому трубопроводу 11 первого в линии бродильного аппарата I.

При таком включении бродильных аппаратов линия будет работать следующим образом.

В цилиндрический резервуар 1 аппарата I по напорному трубопроводу 3 через кран 4 закачивается осахаренное сусло с дрожжами до уровня H, соответствующего номинальной бродильной емкости аппарата. В процессе брожения выделяется углекислый газ, который направляется по отводящему газовому трубопроводу 7 через обратный клапан 9 в подводящий газовый трубопровод 11 бродильного аппарата II, складка в который будет следующей. При этом газы через распределительное устройство 10, проходя по нагнетательным патрубкам 12, выходят из насадок 13 и создают вращающий момент, который приводит во вращение патрубки 12. Через какой-то период времени производят складку осахаренного сусла в этот бродильный аппарат II. Из бродильного аппарата I газы направляются по подводящему газовому трубопроводу 11 в свободное пространство аппарата II, при этом происходит их накопление и рост давления, что приводит к вращению нагнетательных патрубков 12 в этом бродильном аппарате. Процесс брожения интенсифицируется не только за счет вращения в нижней части аппарата этих патрубков, но и за счет барботирования углекислотой через насадки 13.

Установленный в целях безопасности предохранительный клапан 8 имеет предел срабатывания по давлению, равный 2H, что позволяет производить барботирование углекислым газом, вырабатываемым в предыдущем аппарате, в следующем по очередности заполнения бродильном аппарате.

Таким образом, при сохранении соответствующей очередности заполнения суслом бродильных аппаратов выделяющийся при брожении углекислый газ направляется в нижнюю часть следующего аппарата, где он через распределительное устройство 10 осуществляет барботирование бродящего сусла. При увеличении интенсивности газовыделения происходит вращение патрубков 12, что приводит к размыву образовавшегося осадка и улучшению условий для быстрой перекачки бражки на переработку. Кроме того, за счет постоянного барботирования углекислотой уменьшается и продолжительность брожения.

Изобретение используется в технике бродильных производств и может быть использовано при периодическом способе брожения сусла из крахмалосодержащего сырья в спиртовой промышленности. Бродильный аппарат содержит предохранительный и обратный клапаны, отводящий и подводящий газовые трубопроводы и распределительное устройство, которое содержит нагнетательные патрубки с насадками и имеет возможность вращения вокруг центральной оси аппарата, при этом насадки направлены в противоположные стороны. В процессе брожения выделяется углекислый газ, который направляется по отводящему газовому трубопроводу через обратный клапан в газовый трубопровод бродильного аппарата, складка в который будет следующей. При этом газы через распределительное устройство, проходя по нагнетательным патрубкам, выходят из насадок и создают вращающий момент, который приводит во вращение патрубки, благодаря чему происходит перемешивание и движение бражки. Изобретение обеспечивает интенсификацию процесса брожения, уменьшение его времени и количества осадков на дне бродильного аппарата, снижение эксплуатационных затрат. 3 ил.

Бродильный аппарат, содержащий цилиндрический резервуар для бродящего сусла, подводящий напорный и отводящий сливной трубопроводы, предохранительный клапан, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен обратным клапаном, отводящим и подводящим газовыми трубопроводами и распределительным устройством, причем обратный клапан установлен в отводящем газовом трубопроводе, который соединен с верхней частью резервуара, а подводящий газовый трубопровод соединен с распределительным устройством, при этом распределительное устройство расположено внутри резервуара над его днищем.