Способ производства водки и линия для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК C12G3/08 C12H1/07 

Изобретение относится к ликеро-водочной промышленности, а именно к способу производства водки и линии для производства водки.: .

Известны способы производства водки путем очистки воды активным углем, смешивания воды со спиртом, ввода ингредиентов, предварительной фильтрации

сортировки, обработки ее активным углем и окончательной фильтрации,где с целью повышения производительности и улучшения качества готового продукта, после очистки воды активным углем ее подвергают дополнительной очистке в две стадии, на первой из которых осуществляют кристаллизацию на угла солей жесткости из воды путем обработки смеси воды с углем в магнитном поле, а на второй - коагуляцию и осаждение из смеси частиц угля и выделенных соединений при непрерывном движении потока, при этом после смешивания очищенной во.ды со спиртом из сортировки удаляют воздух и стабилизируют ее температуру кратковременным охлаждением.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, предусматривающий умягчение воды, удаление органических примесей фильтрацией через активный уголь, смешивание воды со спиртом, ввод необходимых ингредиентов в зависимости от вида водки, корректировку крепости при перемешивании, предварительную фильтрацию полученной сортировки, обработку активным углем и окончательную фильтрацию.

Недостатками данного способа является то, что при его осуществлении наблюдаются большие потери спирта, угля, а также то, что полученный продукт не подлежит длительному хранению при изменении температурного режима в частности при экспортных поставках.

Цель изобретения - повышение стабильности готового продукта и создание безотходной технологии.

Указанная цель достигается тем, что перед смешиванием со спиртом воду разделяют на два потока в соотношении 1:10, больший из которых смешивают со спиртом под вакуумом с последующей деаэрацией получаемой сортировки, при этом ввод необходимых ингредиентов и корректировку по крепости осущесТвляют.после деаэрации одновременно под подушкой газовой фазы, содержащей смесь азота и углекислого газа, а выделяющиеся на всех стадиях технологического процесса газы, насыщенные спиртом собирают в спиртоловушку и абсорбируют (деспиртуют) меньшим потоком отделенной воды с последующим вводом полученной смеси в спирт перед смешиванием его большим потоком. Следует также отметить, что проведение деаэрации сортировки под вакуумом способствует выделению кислорода и других газов из продукта вместе с парами спирта, которые не отводят в атмосферу, как это имело место в существующих способах ранее, а собирают в спиртоловушку и абсорбируют меньшим потоком. Таким образом практически все ценные компоненты возвращаются в процесс. Этот эффект еще более усиливается

тем, что процесс ввода компонентов в купажный чан, корректировка по.крепости и гомогенизация осуществляются под газовой подушкой после деаэрации, что предотвращает окисление продукта, а также

0 предотвращает потери всех веществ, что в конечном итоге ведет к повышению стабильности готового продукта и созданию безотходной технологии. Все это обеспечивается тем. что процессы гидратации и деаэрации происходят под вакуумом, а формирование купажа и гомогенизация под газовой подушкой, а возникающие испарения этанола и газовыделения сопровождаются улавливанием на всех стадиях.

0 Способ осуществляют следующим образом.

Воду умягчают в колонках с сульфоуглем с последующей у пьтрафильтрационной обработкой, удаляют органические примеси

5 фильтрацией через активный уголь и разделяют на два потока в соотношении 1:10. Больший поток смешивают со спиртом под вакуумом с получением сортировки, которую подвергают деаэрации, а затем ввЬдят

0 необходимые ингредиенты и осуществляют корректировку по крепости подподушкой газовой фазы, содержащей смесь азота и углекислого газа с соотношением 3d. Выделяющиеся на всех стадиях технологического

5 процесса спирт и газы собирают в спиртоловушку и абсорбируют меньшим потоком, воды с вводом полученной смеси в спирт перед смешиваниемС большим потоком. Сортировку предварительно фильтруют,

0 подвергают очистке активным углем, затем окончательно фильтруют и подают на разлив.

Пример. Дня приготовления водки Столичная объемом 1000 дал необходимо:

5 спирт Экстра 416 дал крепостью 96,5% по .объему, вода умягченная 614 дал, сахар 20 кг, уголь БАУ-А 1,3 кг.

Весь поток воды умягчают на натрий-ка тионитовых фильтрах, обрабатывают науяь0 трафильтрационной установке, а затем разделяют на два потока 558 и 56 дал. Больший из потоков смешивают о спиртом в количестве 416 дал крепостью 96,5% по объему, а меньший, предварительно спиртованный абсодбированием паров спирта из выделяющихся газов, вводят в спирт перед смешиванием его с большим потоком и подвергают в смесителе многоступенчатой гид-, ратации смеси, сопровождающейся деаэрацией под вакуумом в течение 9 с с

уменьшением времени пребывания от 2,5 с на первой ступени до 1,25 с на последней ступени при нарастании температуры смеси с 14°С на первой ступени до 24°С на последней при уменьшении остаточного давления с 100,0 до 60,0 кПа в камерах смесителя соответственно. В процессе смешения этилового спирта и воды в условиях вакуума, сопровождающегося повышением температуры вследствие образования гидратов, происходит выделение растворенного кислорода и других газовс образованием двухфазной газожидкрстной смеси до содержания газовой фазы 6-10% отоби егб объема сортировки. Полученная газожидкостная смесь подается в деаэратор, где газовая составляющая с содержанием спирта 72 мас.% отделяется, а жидкая часть, пройдя температурную стабилизацию с понижением до 20°С (в случае, если температура будет менее 18°С, что возможно в условиях холодного климата, она должна быть повышена до 20°С), подается в купажный смеситель, в который после контроля концентрации этанола (получена крепость 39.9% по объему) и с учетом сорта водки добавляют 16,9 л этанола, доводя ее до крепости 40% пообъему, и одновременно согласно рецептуры вводят 20 кг сахара в виде сиропа, осуществляют гомогенизацию циркуляционным перемешиванием в течение 5-8 мин под подушкой газовой смеси азота и углекислоты с соотношением 3:1 с целью предотвращения от насыщения кислородом до получения гомогенного раствора. Отходящие газы, насыщенные спиртом до содержания 72 мас.Уо по массе совместно с газами, выделяющимися в процессе деаэрации, собирают и подают в спиртоловушку, деспиртуют их малым потоком воды объемом 56 дал, насыщая его до концентрации 0,003 % по объему и вводят его в спирт перед смешиванием с большим потоком воды, получая в конечном итоге сортировку крепостью 40,0% по объему и образуя, таким образом, замкнутый технологический цикл с безотходным производством. Готовую сортировку с температурой 20 ± 1°С фильтруют со скоростью 20 дал/ч, еще раз фильтруют со скоростью 20 дал/ч и направляют в сборники и далее в розлив.

Принятое соотношение потоков 1:10 является оптимальным, а степень его насыщения спиртом составит 0,003% по объему.

Если малый поток воды будет меньше и его соотношение составит, например Т:(1520) - ухудшается процесс абсорбирования, снижается КПД ловушки и увеличиваются потери. Если малый поток воды будет больше и его соотношение составит, например

1;(5-7), то будет происходить захлебывание ловушки, .увеличение ее гидросопротивления и увеличиваются потери спирта в окружающую среду.

5В таблице приведены показатели процесса в сравнении с прототипом.

Известна линия для производства водки, включающая угольные колонки для удаления органических примесей, смеситель

0 воды со спиртом, купажные емкости, фильтры и угольные колонки для окончательной очистки.

Недостатком данной линии яеляется то. что она не рбеспечивает получение стабильного продукта и имеются большие потери на всех стадиях технологического процесса.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая линия; на фиг. 2 - смеситель; на фиг. 3 - спиртоловушка. Линия для произ0 Бодства водки содержит сборники 1 для этанола и умягченной водь 2, напорные баки с регуляторами 3 уровня для этанола, умягченной воды малого потока 4, снабженный спиртоловушкой 6 и воды большого потока

5 5. ротаметры для контроля расходов этанола 8, воды 7 и 9. сортировки 10, исполнительный механизм 11, для изменения расхода малого потока воды, вакуумметр 12 для контроля давления в смесителе, блок 13 а тома0 тического контроля и регулирования концентрации спирта, вентили 14-16 тонкой регулировки потоков компонентов, смеситель с центробежным насосом 17. предназначенные для перемешивания компонентов под вакуумом и подачи сортировки через вентиль 18 в деаэратор 19 по патрубку 20, патрубок 21 для отвода воды, патрубок 22 для отвода газовоздушной фазы, камеру 23 для накопления и конденсиро0 Бэния паров спирта, двухстеночный. шлем

24, зонтообразующую насадку 25 для создания пленочного течения сортировки, тангенциальный патрубок 26 для подвода воды, отводную трубу 27, конус 28, цилиндр 29,

5 регулято-р 30 уровня сортировки, патрубок 31 для подвода хладагента, патрубок 32 для слива сортировки, теплообменную трубку 33 для термостабилизации сортировки, патрубок 34 для возврата сортировки, напорный бачок 35 для этанола, для умягченной воды 36, сборники 37 и 38 ингредиентов, дозаторы 39 и 42, блоки 40 и 41 программного управления дозированием ингредиентов, купажные смесители 43 и 50 Для

5 приготовления купажей, рассекатели 44 и 51 потоков, трубку Вентури 45 и 52, газовый коллектор 46 и 54 для ввода газовой смеси из азота и углекислого газа, гребень 47 и 55 проточно-отводной-для образования и разделения потоков движения жидкости при

перемешивании, тангенциальный патрубок 48 и 56 для отвода купажа.-завихритель конусный (49 и 57 для создания совместно с рассекателями 44 и 51 закручивания потоков жидкости, сопло 53 для создания .циркуляционного вращательного движения сортировки, исполнительный механизм 5В и 59 для прекращения подачи ортировки, исполнительные механизмы 60-62 для подачи газовой смеси, исполнительный механизм 63 и 64 для организации циркулядионного движения жидкости в купажнмх смесителях, исполнительные механизмы 65,66 и 69, насосы 67 и 70 для циркуляционного перемешивания и перекачивания сортировки, сборник 71 сортировок, ротаметрический расходомер, 68, песочные фильтры 72 и 76, угольные колонки 73-75, сборник 77 готовой продукции. Смеситель содержит отборный патрубок 78, подводные тангенциальные патрубки 79, 81, 83 и 84, цилиндрическую решетку 80 и 82, цилиндрическую обечайку 85, плоские решетки 86, вертикальный цилиндр 87. Спиртоловушка 6 имеет сливной патрубок 88, входной 89 патрубок, регулятор 90 уровня, поплавок 91, входной патрубок 92 для подачи газов, фланец 93, отражатель 94, цилиндрический корпус 95, стойки вертикальные 96, тарелки 97 и 98. центральную трубу 99, фланец 100, корпус напорного бачка 101, патрубок с расширителем 102 для выхода газа.

Между смесителем 17 и купажной емкостью 43 и 50 установлен деаэратор 19, выполненный в виде цилиндроконической емкости 28 и 29 с расположением в его цилиндрической части системы теплообменных трубок 33 и поплавкового регулятора 30 уровня, имеющего отводящую жидкостную трубку 27 в верхнюю коническую часть деаэратора, которая по наружному периметру снабжена зонтообразующей насадкой 25 в шлемообразном цилиндре 24 с двойными стенками, образующими с верхней крышкой шлема сборную камеру 23, а также спиртоловушкой 6, сообщенной системой труб с деаэратором 19, купажным блоком 43 и 50 и смесителем 17, при этом последний снабжен сисТемдй решеток 80, 82 и 86 для вакуумного перемешивания.

Спиртоловушка 6 имеет цилиндрический корпус 95 с центральной вертикальной трубой 99 и многоярусным расположением внутри системы плоских тарелок 96 и 98, находящийся на одинаковом расстоянии друг от друга и укрепленных поочередно с зазором относительно центральной трубы 99 и обечайки корпуса 95 с образованием зигзагообразного канала для перемещения жидкостного и газового потоков, при этом

все тарелки сообщены между собой вертикальными стойками 96, укрепленными на них.

Смеситель 17 состоит из вертикального

цилиндра 87 с расположенным в его верхней части одна над другой решетками 86, а в нижней двумя цилиндрическими обечайками 85, диаметр одной из которых превышает диаметр цилиндра 87, а другая

0 установлена соосно, при этом поверхности внутри обечаек 85 и цилиндра 80 выполнены перфорированными, а все подводные патрубки 79, 81,83 и 84 подсоединены к цилиндру 87 и обечайкам 85, тангенциально

5 образуя систему вакуумных смесительных камер I-V.

В верхнюю часть деаэратора - шлем 24, образованный двойными стенками, снабженный системой патрубков 21 и 26 для

0 протока хладагента и выхода газа 22, ввод хладагента осуществляется тангенциально.

Для образования эффективной струкТу- ры потоков жидких компонентов, каждая купажная емкость 43 и 50 снабжена конусным

5. завихрителем 49 и 57 с проточно-отводным гребнем 47 и 55 по периметру, а тангенциально отводным патрубком 48 и 56 сообщена с насосом 67 и 70 и трубкой Вентури 45 и 52, размещенной соосно емкости, при этом

0 на входе трубки 45 и 52 по внутреннему периметру расположен подводной газовый коллектор 46 и 54, а на выходном участке трубки установлен рассекатель 44 и 51 потока.

5 Линия работает следующим образом.

Этанол крепостью 96,5% по объему из сборника 1 по трубопроводам самотеком поступает в напорные бачки 3 и 35. Из бачка 3 через ротаметр 8 по трубопроводу через

0 вентиль 15 тонкой регулировки, тангенциальный патрубок 83 этанол поступает в смеситель 17, в камеру 1. Умягченная вода из сборника 2 через систему трубопроводов, патрубок 26, пространство между стенками

5 шлема 24, патрубок 21 подается одновременно в напорные бачки 4, 5 и 36.

В бачке 4, снабженном спиртоловушкой 6, вода через патрубок 89, регулятор 90 уровня, снабженны.й поплавком 91, по вертикальному трубопроводу 99, изменяя направление движения в отражателе 94, стекает на поверхность верхней тарелки 97, а через наружный край стекает на вторую тарелку 98 и через внутренний край стекает

5 на третью тарелку и т.д. согллсно схемы потоков (фиг. 3). Вода подается и накапливается в емкости 101 и при постоянном уровне может иметь перемень1ук1 скорость течения. Одновременно с потоком воды, через патрубок 90 подается 1г:.)-пздушная

спиртованная смесь, которая проходя чер;ез зигзагообразный канал, образованный системой тарелок в процессе контакта с водой деспиртуется, накапливается в верхней части корпуса бачка 101 и через патрубок с расширителем 102 сбрасывается. Спиртрг ваняая вода малого потока из бачки 4 ротаметр 7, исполнительными механизм :Т1, вентиль 15 тонкой регулировки, патру6(ф:Щ поступает в смеситель 17 и в камеру 1 Умйгченная вода большего потока из бсгЦка 5 через 9, вентиль 14 тонкой рег/лиг ровки, патрубок 84 поступает в кол цифрую камеру и далее через круглую рёозеткуSO б смесительную камеру II. Этанол через: |татрубок 81, вода через патрубок 83 и 84 решетки 82 и 80 всасывается в CM HtejiV ную камеру II и в виде смеси проходят далее через камеры III, IV и V образованныёрешетками 86, интенсифицирующими г ;рг6цесс гидратации смеси з ;Счет многоструйного перемешивания, сопррвождающийся деаэрацией вследствие резкого повышения температуры на и нарастающего вакуумирования от 100 до 60 кПа в течение 9с. Полученная вследствие повышения температуры, гидратацЙ1Л в. куумирования двухфазная газожидкрстная смесь выкачивается через патрубок 78 асосом 17 и нагнетается через ротаметр 10, патрубок 20, регулятор 30 уровня, отводную трубку 27, зонтообразующую насадк:у:25 и расходящейся зонтообразной пленкой падает на внутреннюю стенку шлема 24 и, стекая по стенкам 28 и 29, накапливается в цилиндрической части деаэратора 19, оДноврёменно освобождаясь от газовой фазы, которая накапливается в верхней Цйлинйроконической части и через патрубок,2Хс:бра сывается в ловушку 6. Водно-рпИртб ая смесь, находящаяся в нижней цилиндрической части деаэратора, термостатируется до температуры 19-21°С с повышением или с понижением температуры теплонос ителем, который подается втеплообмеиник 33через патрубок 31, завершая процесс деаэрации и обескислороживания..

Обескислороженная, термостатированная сортировка через патрубок 32, ротаметр 68 поочередно через вентили58 или 59 подается в купажные смесители 43 или 50 предварительно заполненные азото-углекислотной смесью в соотношении 5:1 через предназначенные для этого коллекторы 54 или 46, а по достижении заданного объема смеси и сортировки в купажном смесителе, подачу ее переводят на другой смеситель. Измеряют концентрацию этанола и в зависимости от ее величины, заданного сорта водки проводят программное дозирование

компонентов с помощью системы дозаторов 39 или 42 и автоматической системы 40 или 41 программного управления. После введения ингредиентов включают насос 67или70 и при незначительной подаче газовой смеси с целью поддержания газовой подушки осуществляют циркуляционное перемешивание. При этом водочная сортировка через тангенциальный патрубок 56, центробежный насос 67. исполнительный механизм 63, сопло 53, трубку Вентури 52, рассекатель 51 потока, проточно-отводной гребень 55, конусный завихритель 57 осуществляют циркуляционное перемешивание жидкостной смеси под газовой подушкой, образованной в верхней части купажного смесителя. Избыток газовой смеси отводится через систему трубопроводов в спиртоловушку 6. Процесс перемешивания продолжается 5-8 мин. Приготовленный сортировочный купаж через патрубок 56 насосом 67, исполнительные механизмы 65 vi 69 перекачивается в сборник 71 купажа и далее со скоростью 20 дал/ч подается на фильтр 72 для предварительной фильтра-, ции, на системуугольных колонок 73-75, где формируются качественные показатели напитка и. проведя завершающую, фильтрацию на фильтре 76, .получаем сформированный напиток, которь1й поступает в сборник 77 готовой продукции. Работа купажных смесителей 43 и 50 осуществляется поочередно. При этом предлагаемый способ производства, конструкция купажных смесителей, наличие программной системы дозирования компонектов позволяют на данной линии в едином потоке сортировки осуществлять приготовление нескольких сортов водок без остановки линии в зависимости от рецептуры вводимых ингредиентов. Наличие газовой подушки предотвращает повторное насыщение сортировочного купажа кислородом при его перемешивании, а введение системы спиртоулавливания создает безотходное производство при наилучших санитарно-гигиенических условиях труда рабочих.

Ф о р м у.л а и 3 о б р е т е н и я 1. Способ производства .водки, предусматривающий умягчение воды, удаление органических примесей фильтрацией через активный уголь, смешивание воды со спиртом, введение необходимых ингредиентов в зависимости от вида водки, корректировку крепости-при перемешивании, предварительную фильтрацию полученной сортировки, обработку активным углем и окончательную фильтрацию, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности готового продукта и создания безотходной технологии, перед смешиванием со спиртом воду разделяют на два потока в соотношении 1:10, больший из которых смешивают со спиртом под вакуумом fiO-l 00 кПа с одновременной деаэрацией получаемой сортировки, при этом введение необходимых ингредиентов и корректировку по крепости осуществляют после деаэрации одновременно под подушкой газовой фазы, а выделяющиеся на всех стадиях технологического процесса газы, насыщенные спиртом, собирают, абсорбируют меньшим потоком воды и вводят полученную смесь в спирт перед его смешиванием с большим потоком воды.

2. Линия для производства водки, со, держащая угольные колонки для удаления органических примесей, смеситель воды со спиртом, емкости, фильтры, угольные колонки для окончательной очистки, насосы и систему трубопроводов, о т л ич а ю ща я с я тем, что, с целью повышения стабильности готового продукта и создания безотходной технологии, она снабжена установленным между смесителем и купажной емкостью деаэратором, выполненным в виде цилиндроконической емкости с расположенными в его нижней цилиндрической части системой теплообменных трубок, и поплавковым регулятором уровня с отводящей жидкостной трубкой, на конической части емкости установлен колпак в виде перевернутого стакана с двойными стенками с образованием сборной камеры, отводяг

-емкостью..

Качественные показатели водки Столичная, приготовленной на спирте Экстра и обра-1

ботанной разными способами.-- -..

щая жидкостная трубка по наружному периметру снабжена распределительной насадкой и сообщена с поплавковым регулятором уровня и сборной хамерой, а также спиртоловушкой, соединенной Системой труб с деаэратором, купажными емкостями и смесителем, который снабжен системой для создания в нем вакуума.

3.Линия по п, 2, о т л и ч а ю щая с я тем, что спиртоловушка выполнена в виде Цилиндрического корпуса с центральной вертикальнойтрубой и многоярусно расположенных внутри него плоских тарелок, укрепленных на одинаковом расстоянии одна от другой поочередно с зазором относительно центральной вертикальной трубы и обечайки корпуса с образованием зигзагообразного канала для перемещения жидкостного и газового потоков, при этом все тарелки сообщены между собой вертикальными стойками, укрепленными на них.

4.Линия по п. 2, о т л и ч а ю щая С я тем, что смеситель представляет собой вертикал.ьный цилиндре расположенными в его верхней части одна над другой решетками, а в нижней части - двумя цилиндрическими обечайками, диаметр одной из которых Превышает диаметр цилиндра, при этом внутренние поверхности обечаек и цилиндра выполнены перфорированными.

5.Линия по п. 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждая купажная емкость снабжена трубкой Вентури и завихрителем потока, тангенциально сообщенным с насосом и трубкой Вентури, размещенными соосно с

EZ

AVIX/IV

6

ДК 1 К

7в

86

Y

/

HS

.97

гт

ж

.в6

Я Ki к

ff5 д

ж

Изобретение относится к ликеро-водочной промышленности/а именно ,к способу производства водки и линии производства водки. Целью изобретения является повышение стабильности готового продуктам создание безотходной технологии. Полученную умягченную вЪду перед смешиванием со спиртом разделяют на два потока в соотношении 1:10, больший из которых смешивают со спиртом под вакуумом с последующей деаэрацией полученной сортировки, при этом ввод необходимых ингредиентов и корректировку по крепости2осуществляют после деаэрации одновременно под подушкой газовой фазы, а выделяющиеся на всех стадиях технологического процесса газы, насыщенные спиртом, собирают в спиртловушку и абсорбируют меньшим потоком отделенной• воды с последующим вводом полученной смеси в спирт перед смешиванием его с большим потоком. Линия содержит угольные колонки для удаления перед смешиванием его с большим потоком. Линия содержит угольные колонки для удаления органических примесей, смеситель воды со спиртом, ку - пажные емкости, фильтры, угольные колонки, деаэратор. Деаэратор выполнен в виде цилиндроконической емкости с расположенными в его нижней цилиндрической части теплообменными трубками и поплавковым регулятором уровня. Спиртло- вушка выполнена в виде цилиндрического корпуса с центральной вертикальной трубой и многоярусно расположенных внутри него плоских тарелок, укрепленных на одинаковом расстоянии друг от друга поочередно с зазором относительно центральной вертикальной трубы и обечайки корпуса. Смеситель представляет собой вертикальный цилиндр с расположенными в его верхней части решетками, а в нижней - цилиндрическими обечайками. Каждая'ку- пажная емкость снабжена трубкой Вентури и завихрителем потока. 2 с. и 3 з.п.ф-лы, 3 ил.го ы о00

/-/

фаг. 2