Технологические операции по розливу воды. Технологическая схема производства негазированных безалкогольных напитков
Минеральные воды, разливаемые в бутылки, в зависимости от химического и газового состава, а также способа налива подразделяют на четыре технологические группы: 1) негазированные воды; 2) углекислые воды; 3) углекислые воды, содержащие железо; 4) гидросульфитные и гидросульфидно-сероводородные воды.
К первой технологической группе относятся наиболее стойкие минеральные воды, которые не подвергаются окислению в процессе розлива и не изменяют химического состава.
Технологическая схема розлива негазированных вод, относящихся к первой технологической группе, приведена на рисунке 1.15.
Минеральная вода из скважин 1 под собственным напором или с помощью глубинного насоса подается в герметически закрытый сборник 3, установленный в каптажном сооружении 2. Из сборника 3 минеральную воду насосом 4 перекачивают в сборник 5 для хранения и по мере надобности подают насосом 4 на керамические фильтры 6, откуда она поступает в противоточный теплообменник 7, а затем в промежуточный сборник. Из этого сборника воду насосом 4 подают в сатуратор 9, куда из станции газификации 35 поступает диоксид углерода, доставленный на завод в специализированных цистернах 36. Насыщенная С0 2 минеральная вода направляется через обеззараживающую установку 10 в резервуар разливочной машины 22. Доставляемую на поддонах 11 в кулях 12 или ящиках 13 стеклотару укладывают в ящики и подают по ленточному транспортеру 14 к автоматам для выемки бутылок из ящиков 15.
Извлеченные из ящиков бутылки подаются ленточным транспортером 14 к загрузочному устройству бутылкомоечной машины 18, проходя при этом мимо смотрового экрана 17. Вымытые бутылки пластинчатым транспортером 16 направляются к смотровому экрану 17 для проверки качества мойки. Затем бутылки проходят последовательно разливочный автомат 22, укупорочный 23, бракеражный полуавтомат 24, этикетировочный автомат 25 и поступают на автомат для укладки бутылок в ящики 26, к которому ленточным транспортером 14 подаются порожние ящики. Готовую продукцию, уложенную в ящики 27, укладывают на поддоны в штабеля 28 для транспортирования в склад готовой продукции. Концентрированный раствор щелочи доставляют на завод в автоцистернах 29, из которых его насосом 30 перекачивают в сборник 31 для хранения.
По мере надобности концентрированный раствор щелочи насосом 30 из этого сборника перекачивают в сборник-мерник 32, откуда он поступает в емкость 33 для приготовления рабочего раствора щелочи, или непосредственно перекачивают в сборник-мерник 21. Отработавший раствор щелочи сливают в приемный сборник 19 и после отстаивания подают насосом 20 на фильтр 34, затем -- в емкость для приготовления рабочего раствора 33.
Кронен-пробку для укупорки бутылок с минеральной водой доставляют на завод в мешках 40, уложенных на поддонах 11. Из мешков кронен-пробку засыпают в бункер 39, откуда она по лотку поступает в приемный бункер магнитного подъемника 38 и доставляется ленточным транспортером 37 к бункеру укупорочной машины.
Ко второй технологической группе относятся минеральные воды, химический состав которых подвержен изменению. Поскольку содержащийся в них диоксид углерода является стабилизатором химического состава, розлив таких вод в бутылки необходимо вести в условиях незначительного избыточного давления, создаваемого С0 2 , что исключит до минимума возможность дегазации.
Технологическая схема розлива минеральных вод, относящихся ко второй технологической группе, идентична приведенной выше, но все технологические операции, связанные с транспортировкой, хранением и розливом их, проводятся под незначительным избыточным давлением С0 2 .
К третьей технологической группе относятся воды, содержащие от 5 до 70 мг железа в 1 л.
Во избежание образования осадка в бутылке при розливе этих минеральных вод должны быть обеспечены условия, предотвращающие окисление железа и дегазацию вод в процессе розлива. С этой целью в минеральную воду вводят раствор стабилизирующих кислот -- аскорбиновой или лимонной.
Минеральные воды, содержащие железо, относятся к водам неглубинной циркуляции. Они в наибольшей степени подвержены бактериальному загрязнению. Вторичное загрязнение вод возможно при перекачке, хранении, обработке и розливе в бутылки. Введение органических кислот может послужить источником питания для нетоксичных микроорганизмов, встречающихся в минеральных водах, в частности сульфатредуцирующих. Поэтому минеральные воды, содержащие железо, должны подвергаться обязательному обеззараживанию. Содержание С0 2 в готовой продукции должно быть не менее 0,4% мае, а для укупорки их следует использовать только кронен-пробки с прокладками из полимерных материалов.
Розлив железистых минеральных вод, относящихся к третьей технологической схеме, проводится по общепринятой технологической схеме представленной на рисунке 1.2
Дополнительный процесс стабилизации химического состава вод при розливе проводится по следующей технологической схеме. Минеральная вода из скважины 1, расположенной в капотажном сооружении 6, поступает в герметически закрытый сборник 3, снабженный предохранительным клапаном 2 и манометром. Из этого сборника вода насосом 4 перекачивается в сборник 5, откуда передается на производство. В питающий трубопровод к сборнику 5 вносят раствор стабилизирующей кислоты, концентрированный раствор которой находится в сборнике 8. Рабочий раствор готовят в сборниках 7, снабженных мешалками.
Рисунок 1.2 Технологическая схема розлива негазированных минеральных вод, относящихся к первой технологической группе
В случае транспортирования минеральных вод, содержащих железо, на расстояние до 200 км используют герметичные автоцистерны, из которых предварительно вытесняют воздух диоксидом углерода, подаваемым из углекислотных баллонов. Стабилизирующий раствор при этом вводят в цистерну или промежуточную емкость, из которой также предварительно вытесняют воздух.
При использовании для транспортирования двухкамерных автоцистерн проводят последовательное вытеснение воздуха С0 2 и заполнение водой каждой камеры отдельно. Полноту вытеснения воздуха из цистерн и промежуточной емкости проверяют по помутнению баритовой или известковой воды, через которую барботируют воздух, выходящий из цистерн или промежуточной емкости. После полного вытеснения воздуха из цистерн или промежуточной емкости подачу С0 2 прекращают. Автоцистерны заполняют минеральной водой на 9/10 объема. Транспортирование минеральной воды ведут под незначительным избыточным давлением С0 2 .
Для розлива гидросульфидно-сероводородных и гидросульфитных вод, объединенных в четвертую технологическую группу, могут использоваться минеральные воды с содержанием сероводорода до 20 мг/л и гидросульфидов до 30 мг/л. Так как содержащиеся в этих водах восстановленные формы серы предрасположены к окислению с образованием коллоидной серы, вызывающей опалесценцию воды, и, кроме того, ни сероводород, ни гидросульфидионы не являются полезными компонентами воды, в технологическую схему розлива таких вод вводят технологический прием, направленный на выведение их из состава минеральных вод.
Розлив минеральных вод, объединенных в четвертую технологическую группу, проводится по технологической схеме, приведенной на рисунке 1.15, с дополнительной обработкой воды в скруббере. Для этого минеральную воду из накопительной емкости подают насосом в верхнюю часть скруббера, заполненного кольцами Рашига. Одновременно с этим в нижнюю часть скруббера подают С0 2 . Вода, стекая тонким слоем по поверхности колец. Рашига, интенсивно контактирует с С0 2 , при этом происходит смещение равновесия в сторону образования сероводорода, который выносится из минеральной воды током диоксида углерода. Вода после десульфирования насосом направляется в сборник для хранения, а диоксид углерода, отходящий из скруббера, может быть подвергнут очистке и повторно использован
Технологический процесс розлива пива.
Описание технологической схемы розлива в ПЭТ бутылку
Автопогрузчиком преформы на паллетах доставляются к выдувочной машине. Машина имеет систему подачи и сортировочную систему преформ. С ее помощью преформы распределяются на 16 пресформ, в которые с помощью высоконапорного воздушного компрессора и печи инфракрасного излучения происходит выдув бутылок. Машина имеет контроль бутылок, брак отводится в сторону.
После выдувной машины бутылки по так называемому воздушному транспортеру передается по линии.
Транспортер представляет собой конструкцию из высококачественной стали с подвесными деталями для передачи пустых ПЭТ бутылок от выдувной машины.
Воздушный транспортер переносит ПЭТ бутылки от выдувной машины к автоматическому ополаскивателю. Ополаскиватель работает по циркуляционному принципу. Бутылки с помощью шнека подаются на заходную звезду машины. На входе в машину имеется контроль на упавшую бутылку или бутылку большого диаметра. При срабатывании блокировок происходит остановка машины. Заходная звезда направляет бутылки к специальным захватам, которые захватывают их за горлышко. Затем с помощью кулачка бутылка переворачивается на 180°и форсунки вращающиеся синхронно с захватом, начинают разбрызгивание. Звезда на выходе движется синхронно с захватом, снимает бутылки. Ополаскиватель на входе оснащен сенсорами для распознания дефектных бутылок.
После ополаскивания бутылки по средствам звездочек передаются на розлив.
Система трехкамерная с электронным управлением. Налив происходит изобарически, под давлением. Бутылка с помощью подъемника прижимается герметично к разливному клапану. Далее идут четыре ступени процесса розлива:
нагнетание давления;
выравнивание давления и заполнение бутылки продуктом;
установление уровня напитка и прекращение процесса розлива;
сброс избыточного давления.
Между разливочной машиной и укупоркой установлен вспениватель для удаления воздуха из бутылки. Мелкозернистая пена поднимается до горлышка бутылки и вытесняет воздух.
Укопорка осуществляется завинчивающимися колпачками диаметром 28 мм. Пиво подается на блок розлива пастеризованное.
После укупорки бутылки с помощью пластинчатого транспортера передаются на этикеровочный автомат. Этикетки наклеиваются по трем позициям: фронтальная этикетка, кольеретка, и контрэтикетка. Нанесение лазерной маркировки (А1ХТЕСК) осуществляется на контрэтикетку. На этикеровочном автомате установлен контроль наклеивания этикеток. Брак по оформлению отводится в специальный “карман”. Далее транспортером продукт направляется на термоупаковку.
Бутылки распределяются на картонные поддончики и обматываются пленкой. После этого по транспортеру упаковок они переносятся на палетизатор упаковок, где складываются на европоддоны. И следующая операция обмотка пленкой.
Разлитый и упакованный продукт сдается на склад готовой продукции.
Описание технологической схемы розлива пива в бутылки.
Пиво подается из форфаса в трубопровод, идущий к насосу пастеризатора. Насос осуществляет увеличение давления примерно до 13,5 Ваг. После этого пиво поступает в секцию регенерации пастеризатора и далее в секции пастеризатора, где выходная температура равна 720С. Данная температура поддерживается в течение 30 сек под давлением около 11,5Бар. Затем пиво поступает в секцию регенерации, и далее в секцию охлаждения. После охлаждения пиво подается на блок розлива.
Ящики с тарой подаются из склада на депалетизатор. Он служит для съема ящиков с поддонов. Ящики с бутылками поступают по транспортеру на выемщик, а пустой поддон подается на палетизатор. Выемщик с помощью грейфера (грейфер - пневматическое устройство, для захвата бутылок) извлекает бутылки из ящика и ставит их на транспортер.
Транспортер доставляет бутылки в бутылкомоечную машину. Бутыломоечная машина является отмоечно-шприцевальной, в процессе прохождения ее бутылки моются внутри и снаружи, а также инфицируются.
Процесс мойки бутылок можно разделить на пять операций:
опорожнение бутылок и предварительное ополаскивание (замачивание) горячей водой;
замачивание в щелочной ванне;
удаление этикеток;
механическая очистка (ополаскивание щелочью и горячей водой);
промывка горячей водой и охлаждение холодной водой.
После бутыломоечной машины чистые бутылки проходят через инспектор бутылок, в котором осуществляется контроль бутылок. Бракованные бутылки системой транспортеров отводятся от блока розлива.
Следующим этапом в работе линии является наполнение и укупорка бутылок на блоке розлива.
В автомат розлива бутылки сначала подаются на вход с помощью червячной передачи. Затем через звездочку на входе они поступают на тарелку, расположенную под кранами розлива. Тарелка прижимает бутылку к вентилю розлива. Кольцеобразный резервуар с кранами розлива вращается, напиток с производства поступает в резервуар через насос. Наполнение бутылок напитком происходит в несколько этапов: удаление воздуха из бутылки, наполнение бутылки углекислым газом, наполнение бутылки пивом, снижение давления в бутылке.
111 112 ..
АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ПИВА
Отлежавшийся солод из склада (рис. 127) подают в воздушноситовой сепаратор 1, а затем шнеком 2 в сборник очищенного солода 3. Ячмень шнеком 2 также подают в воздушно-ситовой сепаратор 1, а затем норией в сборник ячменя 15. Солод и ячмень пропускают через магнитную колонку 4, взвешивают на автоматических весах 5 и измельчают: солод на установке для мокрого дробления 6, а ячмень на мельничном станке 16. Вода на технологические нужды поступает из сборников 10 и 11. Затирание проводят в заторно-варочном аппарате 7, в который дробленый солод поступает самотеком, а измельченный ячмень из сборника 17- с помощью шнека 2. Сюда же поступает сахарный раствор, приготовленный в реакторе 9 и профильтрованный через ловушку 8. Затор фильтруют в фильтрационном аппарате 14. Прозрачное сусло и промывные воды насосом 13 перекачивают в сусловарочный аппарат 18, в котором сусло упаривается до заданной начальной концентрации. Хмель из склада подают в расходный сборник 12, откуда заданные порции хмеля через воронку поступают в сусловарочный аппарат 18. Пивную дробину насосом перекачивают в расходный сборник для реализации.
Горячее сусло из сусловарочного аппарата 18 самотеком направляется в хмелеотборный аппарат, откуда насосом оно перекачивается в гидроциклонный аппарат 28 для осветления. Насос 2.0 перекачивает осветленное сусло в пластинчатый теплообменник 29, где оно охлаждается до 6 °С, а затем поступает в аппарат главного брожения 34.
Для приготовления чистой культуры дрожжей предусмотрена установка, состоящая из стерилизаторов сусла 25, 27 и цилиндра для разбраживания дрожжей 26. Сброженная чистая культура дрожжей сжатым воздухом передавливается в ток сусла, поступающего на брожение. Избыточные дрожжи из аппаратов главного брожения 34 с помощью вакуума отбираются в вакуум-монжю 31. Семенные дрожжи воздухом передавливаются на вибросито 30 для очистки. Очищенные дрожжи самотеком поступают в монжю 31 на хранение. С помощью вакуум-насоса 32 они направляются в производство. Воду для заливки дрожжей охлаждают в баке 24. Избыточные дрожжи, пройдя монжю 31, сжатым воздухом направляются в сборник 33, из которого насосом 20 перекачиваются на реализацию.
Дезинфицирующие растворы готовят в сборниках 19, 21 и 22. После фильтрования на фильтре 23 они подаются на дезинфекцию оборудования.
Молодое пиво из аппаратов 34 насосом 2.0 перекачивают в аппараты для дображивания и созревания пива (лагерные танки) 35. По окончании дображивания через смесительный фонарь 36 пиво насосом 37 подается для охлаждения в пластинчатый теп-лообменник 38, а затем для фильтрования в диатомитовый фильтр 39. Сортовое пиво дополнительно фильтруют через картонный фильтр 40, охлаждают до 1 С в теплообменнике 41, насыщают оксидом углерода (IV) в карбонизаторе 42 и собирают в сборниках-мерниках 43, откуда оно поступает на розлив.
Рис. 127. Аппаратурно-технологическая схема производства пива
Контрольные вопросы
1. Какими показателями отличается «Жигулевское» пиво от «Украинского»?
2. Воду какой жесткости используют для производства пива? Укажите соотношение ионов кальция и магния в воде.
3. Какие свойства придают пиву хмель и хмелепродукты?
4. Зачем и в каком количестве используют различные ферментные препараты в производстве пива?
5. Из каких составных частей состоит помол пивоваренного солода?
6. Чем отличается настойный способ затирания от одноотварочного? Укажите технологические параметры одноотварочного способа.
7. Какова продолжительность кипячения сусла с хмелем?
9. Чем отличается процесс сбраживания пивного сусла от дображивания пива?
Производство негазированных безалкогольных напитков включает в себя следующие основные технологические стадии:
Приготовление сахарного сиропа;
Деалкоголизация спиртосодержащего сырья, входящего в состав напитка;
Приготовление купажного сиропа или напитка;
Розлив напитка в бутылки или крупную тару (бочки, фляги, контейнеры, автоцистерны, автотермоцистерны);
Пастеризация напитка;
Бракераж;
Наклеивание этикеток и передача готовой продукции на склад;
Хранение и транспортировка готовой продукции.
Организацию производства негазированных напитков, горячих напитков и негазированных коктейлей осуществляют в соответствии с технологической схемой, приведенной на рис. 3.
Рис. 1. Аппаратурно-технологическая схема производства негазированных безалкогольных напитков.
Купажный сироп для негазированных напитков на настоях, эссенциях и других ароматизаторах готовят холодным способом. Для этого сахарный песок из мешков 1, доставляемых на поддонах 2, взвешивают на весах 3 и засыпают в приемный буккер нории 4 которая доставляет его в промежуточный бункер 5. По мере надобности сахар при перемешивании вносят в сироповарочный котел 6, куда предварительно задают исправленную воду из сборника-мерника 17.
После растворения сахара раствор доводят до кипения и кипятят для уничтожения слизеобразующих бактерий. Затем сироп через сетчатую ловушку 7 и теплообменник 9 насосом 8 направляют в сборник 10 для инверсии сахарозы (инверсию проводят по желанию производителя напитков). Инвертированный сироп насосом 8 перекачивают в купажный аппарат 13, куда при перемешивании вносят из сборников-мерников 11, 12, 14, 15, 16 все составляющие напитков, включая консервант (при изготовлении напитка с консервантом). Смесь тщательно перемешивают в течение 15 - 25 мин и оставляют в покое на 2 ч для уничтожения микрофлоры. После этого в купажный аппарат вносят расчетное количество воды температурой не выше 20 °С, раствор тщательно перемешивают в течение 15 - 20 мин, определяют физико-химические и органолептические показатели и насосом 21 подают на фильтр-пресс 20 для фильтрования. Осветленный напиток затем поступает в сборник-мерник 18, а из него передается на розлив в бутылки или крупную тару.
При розливе напитка, приготовленного без консерванта, напиток после герметизации бутылок может быть направлен в тоннельный пастеризатор или перед розничным розливом в бутылки - на пастеризационную установку 19, или разлит в горячем состоянии .
Купажные сиропы для горячих напитков, коктейлей и крюшонов готовят горячим способом, предварительно отогнав алкоголь из спиртосодержащего сырья в сироповарочном котле или другом оборудовании.
Затем в деалкоголизованный виноматериал, вино или спиртованный сок при изготовлении горячих напитков вносят расчетные количества сахара и других компонентов, смесь тщательно перемешивают и кипятят для уничтожения слизеобразующих бактерий. После этого смесь доводят исправленной водой до заданного объема, вносят ароматизаторы, тщательно перемешивают, фильтруют и передают в сборник-мерник 18, а из него - на пастеризационную установку 19 или в сборник, оснащенный рубашкой для подогрева, а затем разливают в потребительскую тару. Бутылки с напитком герметично укупоривают, подвергают визуальному осмотру, отбраковывают некачественную продукцию и передают на этикетировочный автомат.
При изготовлении коктейлей и крюшонов в деалкоголизованное сырье вносят расчетное количество сахара, смесь кипятят, после чего пропускают ее через сетчатую ловушку 7 и насосом 8 передают на теплообменник 9 для охлаждения. Затем охлажденный сироп направляют в купажный аппарат 13, куда при перемешивании вносят все составляющие напитка, включая консервант. Смесь тщательно перемешивают для подавления роста микроорганизмов, фильтруют, доводят исправленной водой до заданного объема напитка и передают на розлив в бутылки или крупную тару. Перед розливом в бутылки коктейль или крюшон может быть подвергнут пастеризации в потоке и разлит в бутылки в горячем состоянии или направлен на пастеризацию в бутылках на пастеризаторах.
Водкой называется крепкий алкогольный напиток, приготовленный смешиванием этилового ректификованного спирта и воды с последующей обработкой водно-спиртовой смеси.
Сорта водки отличаются друг от друга крепостью, т.е. содержанием этилового спирта, качеством применяемого сырого материала — ректификованного спирта и применяемых некоторых добавок (сахар, уксуснокислый натрий), вносимых для смягчения вкуса и улучшения запаха. 40%-ная водка готовится на спирте-ректификате, все остальные сорта водки — на спирте-ректификате высшей очистки. При приготовлении “московской особой” водки добавляют уксусную кислоту и двууглекислый натрий, из которых образуется уксуснокислый натрий; при приготовлении “столичной” водки вносят сахар.
Производство водки состоит из следующих операций: приемки спирта, подготовки (исправления) воды, приготовление водно-спиртовой смеси (сортировки), фильтрации водно-спиртовой смеси, обработки водно-спиртовой смеси активным углем и повторной фильтрации, доведения водки до стандартной крепости, розлива водки (рисунок 1).
Рисунок 1 — Схема производства водки
Приемка спирта
Спирт-ректификат принимают по объему, который измеряют коническими (от 250 до 1000 дал) и цилиндрическими (75 дал) мерниками. Одновременно с измерением объема измеряют и крепость спирта, как и в спиртовом производстве. Для приемки спирта на заводах оборудуют спиртоприемные отделения (цехи). Спирт из автоцистерн сливают через нижний штуцер по резиновому шлангу Из железнодорожных цистерн спирт сливают с помощью насоса или самотеком. Первым способом пользуются только в случае расположения приемных мерников выше уровня железнодорожных цистерн. При расположении приемных мерников ниже уровня железнодорожных цистерн спирт сливают с помощью сифонной установки (рисунок 2), состоящей из резинового гофрированного шланга, ручного насоса и воронки. Один конец трубы 1, снабженной трубчатым наконечником, погружают в в цистерну 2 до дна, а другой соединяют со сливной коммуникацией 3. Открывают краны 4 и 5 и при закрытых кранах 6 и 7 и всех кранах, соединяющих эту коммуникацию с коническим 8 и цилиндрическим 9 мерниками, при помощи насоса 10 или вакуума засасывают спирт из цистерны. Как только в сливной воронке 11 появится спирт, насос останавливают, открывают кран 7 и кран перед коническим мерником, в который должен поступать спирт.
Использование установки из трех мерников дает возможность оперативно производить приемку спирта с необходимыми замерами и расчетами. Во время заполнения одного из мерников, со второго спирт скачивают через приемную емкость 12 с помощью спиртового насоса 13 в цистерны спиртохранилища.
Рисунок 2 — Схема спиртоприемного отделения с сифонной установкой для слива спирта
Вода и ее подготовка
Вода должна удовлетворять требованиям питьевой воды, не содержать вредных примесей, должна быть бесцветной, прозрачной, без запаха и быть приятной на вкус. Общая жесткость воды не должна превышать 1,60483 мг-экв/л (4,5°) и временная — 0,35663 мг-экв/л (1 0). Если жесткость воды превышает установленные пределы, то ее исправляют, т.е. умягчают натрийкатионитовым или содово-известковым методом.
Содово-известковый метод применяется редко из-за значительного расхода реагентов и громоздкого оборудования. Натрийкатионитовый метод позволяет получать исправленную воду с минимальной жесткостью 0,07132-0,178-30 мг-экв/л (0,2-0,5°). Катионитовая установка проста по устройству, компактна и удобна в обслуживании. При поступлении воды с большой временной жесткостью применяют комбинированный способ. Обработку сначала ведут содо-известковым методом, а затем натрийкатионированием. Вместо комбинированного метода можно применять метод Na — Н-катионирования или, пользуясь только натрий катионитовым методом, производить нейтрализацию исправленной воды минеральными кислотами (HCl или H 2 SO 4).
Приготовление водно-спиртовой смеси
Приготовление сортировки производят следующим образом. В герметически закрытый чан, называемый сортировочным чаном, набирают из мерников рассчитанное количество спирта соответственно требуемой крепости сортировки, а затем добавляют воду до получения заданного объема сортировки. После добавления в чан воды производят тщательное перемешивание с помощью мешалки или способом перекачивания насосом, или барботированием сжатым воздухом (рисунок 3).
Воздух для перемешивания подается от компрессора или воздуходувки через лучевой барботер с отверстиями диаметром 1,5 мм. Расход воздуха около 1 м 3 на 1 м 2 поперечного сечения чана в минуту. Для улавливания спирта из воздуха, выходящего из сортировочных чанов, должны быть установлены спиртоловушки.
В спиртовом отделении выше чана-смесителя на площадке устанавливают конический и цилиндрический мерники, чанки возвратных продуктов, мерник умягченной воды, чанокдля раствора гидрокарбонатанатрия (соды), несколько ниже-насос (во взрывобезопасном исполнении) для перекачки сортировки в напорный чан перед фильтрами.
1 — мерник умягченной воды; 2 — чанок раствора соды; 3 — сборник возвратных продуктов; 4, 5 — мерники спирта; 6 — чан-смеситель; 7 — насосРисунок 3 — Схема приготовления сортировки периодическим способом
Известен способ непрерывного приготовления сортировки. Для этого используют смеситель, в который непрерывно через барботеры вводят воду и спирт при постоянной температуре и напоре, регулируя подачу с помощью кранов. Ниже приведена схема установки для непрерывного автоматизированного приготовления сортировки.
Спирт и умягченная вода соответственно из емкостей 1 и 2 поступают в напорные баки 3 и 4, снабженные поплавковыми регуляторами уровня (рисунок 4). Потоки спирта и воды измеряются стеклянными ротаметрами (типа Рс-2,5Ж и РС-4Ж), регулируются вентилями 23 и 25 и смешиваются в смесителе 9, снабженном коллектором 8, который служит для распределения воды. Соотношение потоков спирта и воды принимают таким, чтобы крепость сортировки после смесителя была на 0,5-1,5% об. выше 40%-ной (1:1,38-1,44). Окончательно ее доводят водой, поступающей из напорного бачка 4 через ротаметр 7 (РС-0.63Ж) и исполнительный механизм 16 в продуктовый трубопровод перед насосом 11. Контроль за работой насоса осуществляется с помощью технического мановакууметра 10, а производительность регулируется вентилем 29.
Для определения крепости сортировки и отработки соответствующего пневматического сигнала служит проточный пневматический датчик 14. Отбор сортировки на датчик после насоса производится вентилями 26 и 27 через фильтр-газоотделитель 13. Скорость протекания сортировки измеряется ротаметром 17. Отработанный датчиком плотности суммарный пневматический сигнал поступает в блок контроля и регулирования 15, состоящий из вторичного прибора и пропорционально-интегрального регулятора, и далее на исполнительный механизм 16.
Вторичный прибор снабжен кнопочным устройством для управления работой установки в ручном и автоматическом режиме.
1 — емкость спирта; 2 — емкость умягченной воды; 3 — напорный бак с регулятором уровня спирта; 4 — напорный бак с регулятором уровня воды; 5 — расходомер спирта; 6 — расходомер воды; 7 — расходомер добавочный воды; 8 — коллектор; 9 — смеситель; 10 — мановакуумметр; 11 — центробежный насос; 12, 34, 35 — манометр; 13 — фильтр-газоотделитель; 14 — датчик плотности; 15 — блок контроля и регулирования плотности; 16 — пневматический исполнительный механизм; 17 — расходомер раствора, отбираемого на датчик; 18, 30, 33 — вентили запорные и регулирующие; 19, 20, 21, 22 — запорные вентили; 23, 24, 25 — вентили, регулирующие расход компонентов; 26-29 — вентили, регулирующие отбор газа из сортировки и подачи ее на датчик плотности; 31 — панель дистанционного управления; 32 — фильтр для очистки воздуха.Рисунок 4 — Схема непрерывно действующей установки для приготовления сортировок
При возникновении разбалансировки между текущим значением плотности и заданным регулятор блока 15 изменяет выходной пневматический сигнал, обеспечивающий соответствующее изменение положения клапана в исполнительном механизме в сторону выравнивания получаемой крепости с заданной.
Установка для непрерывного приготовления сортировки полностью герметизирована, что снижает потери спирта по сравнению с периодическим способом на 0,03%. Ее компактность позволяет снизить производственную площадь.
Расчет количества спирта и воды для приготовления водно-спиртовой смеси
Количество спирта, необходимое для приготовления сортировки, рассчитывают по формуле:
V сп и V сорт — соответственно объемы спирта и сортировки;
а сп и а сорт — крепости спирта и сортировки
Фильтрация водно-спиртовой смеси
Для освобождения от взвешенных частиц водно-спиртовую смесь фильтруют два раза: до обработки и после обработки активным углем.
В качестве фильтрующего материала используют кварцевый песок. Фильтрацию производят под давлением столба жидкости с помощью песочных фильтров, в которых на сетчатой перегородке, покрытой фильтрующей тканью из фланели или сукна, помещают кварцевый песок.
Фильтрация водно-спиртовой смеси происходит под давлением столба жидкости, сортировка поступает на фильтр самотеком из напорного бака, распложенного выше фильтров. По мере увеличения количества профильтрованной жидкости высота слоя осадка на фильтрующем материале увеличивается. Увеличивается сопротивление потоку и снижается скорость фильтрации. Для устранения этого фильтр периодически очищают. Фильтрацию водно-спиртовой смеси через кварцевый песок производят на песочных фильтрах (рисунок 5).
1 — корпус; 2 — днище; 3 — крышка; 4 — штуцер подачи; 5 — патрубок выхода; 6 — фонарь; 7 — кран — воздушник; 8 — штуцер спускаРисунок 5 — Песочный фильтр с контрольным фонарем
Песочный фильтр изготавливают из листовой меди в виде цилиндрического корпуса 1, луженного внутри, со сферическими днищем 2 и съемной крышкой 3, прикрепленной к фланцу корпуса болтами. Высота фильтра 1100 мм, диаметр 700 мм. С помощью двух съемных луженых перфорированных дисков, покоящихся на прикрепленных к корпусу кольцах, фильтр разделен на три камеры: верхняя и нижняя камеры свободные, средняя заполнена кварцевым песком в два слоя общей высотой 700 мм. В нижнем слое зерна имеют размер от 1 до 3,5 мм, в верхнем — 3,5-5 мм. Перед заполнением песком на нижний диск кладут медный луженый или деревянный обруч, обтянутый фланелью или шинельным сукном. Такие же обручи размещают между слоями песка и над верхним диском. Зазоры между обручами и корпусом фильтра забивают ватным жгутом.
Подлежащая фильтрации сортировка поступает по штуцеру 4 с краном, проходит фильтрующую камеру и по патрубку 5 отводится на обработку активным углем.
Песочные фильтры для фильтрации водки отличаются тем, чтизготавливаются из нержавеющей стали, снабжены ротаметром и стеклянным фонарем 6 на выходной трубе. Ротаметром контролируют скорость фильтрации, посредством фонаря — прозрачность водки.
Первые, мутные порции фильтрата возвращают в чан-смеситель. После получения чистого фильтрата фильтрацию ведут со скоростью 0,77 м/ч (30 дал/ч), регулируя ее плавным поворотом наполнительного крана.
После работы фильтра 20-30 сут (скорость при открытом кране становится малой) его выключают для перезарядки.
Известно несколько типов песочных фильтров, которые широко применяются для фильтрации сортировок в ликеро-водочной промышленности. Они разделяются по конструкции на однопоточные и двухпоточные.
В однопоточных песочных фильтрах сортировка подается сверху, а отводится снизу (рисунок 6). Двухпоточный песочный фильтр (рисунок 7) дополнительно снабжен трубчатым дренажным устройством, трубы которого обвернуты мелкой сеткой с отверстием 0,2-,03 мм. Нижний слой песка с зернами 2-3 мм имеет высоту 50 мм, средний с размером зерен 1,5-2 мм — ту же высоту и верхний с зернами размером 0,5-1 мм -высоту 400-600 мм. Дренажное устройство находится посредине этого слоя песка. Сортировка поступает в фильтр снизу и сверху и выводится через дренажную систему. Поток сортировки, идущий снизу, фильтруется сначала через крупные, затем через средние и, наконец через мелкие зерна песка. Верхний поток сортировки фильтруется только через мелкие зерна.
1 — корпус; 2 — штуцер подачи с распределительным устройством; 3 — штуцер отвода; 4 — дренажное устройство; 5 — распределительное устройство; 6 — перегородка; 7 — верхний слой песка; 8 — средний слой; 9 — нижний слойРисунок 6 — Однопоточный песочный фильтр
1 — корпус; 2 — распределительные устройства; 3 — перегородка; 4 — выводной патрубок; 5 — окно; 6 — дренажное устройство; 7 — верхний слой; 8 — средний слой; 9 — нижний слойРисунок 7 — Двухпоточный песочный фильтр
Регенерация песка в однопоточных и двухпоточных фильтрах ведется обратным током воды: сортировки при предварительной фильтрации, водки — при окончательной фильтрации в течение 10-12 мин.
Применяются также керамические фильтры, фильтрующим органом в которых является керамические плитки. Регенерацию керамических плиток производят обработкой соляной кислотой и прокаливанием в муфельной печи при 500-600°С.
Обработка водно-спиртовой смеси активным углем
Для удаления из сортировки примесей, придающих ей неприятный вкус и запах, ее обрабатывают активным углем марки БАУ. Кроме адсорбирования некоторых примесей, активный уголь катализирует реакции окисления спирта и его примесей с образованием органических кислот и их последующую этерификацию, т.е. образование сложных эфиров. Активный уголь загружается в колонки, изготовленные из меди или нержавеющей стали. Сортировку фильтруют снизу вверх через последовательно соединенные угольные колонки.
Регенерация отработанного активного угля
Примеси спирта и воды по мере проведения фильтрации, накапливаясь в порах угля, снижают его поглотительную активность. Колонки обычно пропускают от 15000 до 100000 дал сортировки и более. Периодически необходимо восстанавливать адсорбционную и каталитическую способности отработанного угля. Для этого отработанный уголь регенерируют в колонке водяным паром при 110-130°С. В результате обработки примеси, поглощенные углем, отгоняются.
Фильтрация водки
После обработки активным углем водку фильтруют для отделения мельчайших примесей и получения прозрачного продукта с кристальным блеском. Фильтрацию водки производят в песочных или керамических фильтрах. В последних фильтрующей перегородкой служат керамические плитки с размерами пор 40μ.
Доведение водки до требуемой крепости
Профильтрованная водка поступает в доводные чаны, где ее перемешивают и проверяют крепость. При отклонении крепости водки от стандартной ее доводят до требуемой добавлением спирта или воды. После этого водку направляют на розлив.
