Технология производства спирта и водки на СОАО БАХУС г Смоленск (стр. 2 из 6)
1- устройство для подачи воды
1 2- сосуд
3- устройство для отвода умягчённой воды
4-бетонная подушка
Рис.1. Катионитовый фильтр
В бродильных производствах используют следующие катеониты: КУ-1, КУ-2, КУ-2-8, КУ-2-8чс. Катионитовый фильтр (рис. 1.) представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд 2 с нижним и верхним сферическими днищами. Сосуд на 2/3 высоты заполнен катионитом. Внизу на бетонную подушку 4 уложено дренажное устройство 3 для отвода умягченной воды. Во избежание уноса мелких частиц катионита на дренажное устройство насыпан слой кварцевого песка (0,5-0,7 м) с размером зерен 1—2 мм. Вода на умягчение подается в фильтр сверху через устройство 1. При прохождении через слой катионита в воде протекают обменные реакции умягчения. После истощения Na-катионит регенерируют 5—10%-ным раствором хлорида натрия, а Н-катионит - 1—1,5%-ной серной или 5-6% -ной соляной кислотами.
3.2 Характеристика комплексов оборудования
Линия производства спирта начинается с комплекса оборудования для мойки, очистки и измельчения крахмалосодержащего сырья, в состав которого входят картофелемойки, камнеловушки, водоотделители, барабанные камнеловушки, дробилки для измельчения картофеля и зерна, а также измельчители для тонкого измельчения зернового сырья.
В состав линии входят комплекс, состоящий из установок для тепловой обработки крахмалосодержащего сырья — смесителей предразварников, варочных аппаратов и паросепараторов, аппаратов гидродинамической обработки замеса, обеспечивающих различные схемы разваривания.
Следующим в линии является комплекс оборудования для охлаждения и осахаривания заторов, в состав которого входят аппараты с непрерывным осахариванием и вакуум - охлаждением, аппараты с двухступенчатым вакуум- охлаждением, а также аппараты с непрерывным охлаждением и осахариванием при атмосферном давлении.
Комплекс оборудования для брожения и культивирования дрожжей состоит из бродильных аппаратов и устройств для мойки, спиртоловушек и дрожжевых аппаратов.
В линии для производства спирта из мелассы комплекс оборудования состоит из рассиропников, аппаратов для размножения дрожжей и пеноловушек, а также устройств для отбора проб, измерения расходов мелассы и контроля плотности рассиропки.
Ведущий комплекс оборудования в линии предназначен для перегонки и ректификации спирта. В его составе имеются брагоректификационные и ректификационные установки, установки для получения безводного спирта, холодильники и кипятильники брагоперегонных аппаратов, вспомогательное оборудование ректификационных установок, а также оборудование для учета и хранения спирта.
Линия производства водки начинается с комплекса оборудования для подготовки водно-спиртовых растворов, в состав которого входят аппараты для кондиционирования воды, ультрафильтрационные и обратноосмотические установки, а также сортировочные аппараты и смеситель непрерывного действия.
Другой подготовительный комплекс оборудования линии содержит песочные фильтры, угольные колонки и установки для регенерации активированного угля перегретым паром.
Ведущий комплекс оборудования линии предназначен для фасования и оформления готовой продукции. В его составе имеются бутылкомоечные, фасовочно-укупорочные, инспекционные и этикетировочные машины.
3.3 Приготовление полуфабрикатов для производства водки
Основными технологическими операциями получения спирта являются: подготовка сырья, разваривание, осахаривание и охлаждение массы, брожение, перегонка и ректификация спирта (рис. 2.).
Рис. 2. Аппаратурно-технологическая схема получения спирта
Зерно поступает в приемный бункер 1, общим объемом 5 м3, затем норией 3 подается на сепаратор 4, в котором происходит очистка зерна от посторонних примесей. Примеси поступают в бункер 5, объемом 1,5 м3. По мере накопления выводятся винтовым конвейером 6 за пределы цеха и утилизируются.
Очищенное зерно винтовым конвейером 7 подается в бункеры 8 для хранения. Бункеры рассчитаны на 3-суточный запас зерна.
Для вывода зерна из бункера установлена задвижка в нижней части. Винтовым конвейером 9 зерно подается в норию 10, которая перемещает его в бункер 11, находящийся над дробилками. Из бункера зерно поступает в одну из молотковых дробилок 12 через дозирующее устройство.
В дробилке установлено просевное сито с диаметром отверстий 2-2,5мм, что обеспечивает проход измельченного зерна через сито с диаметром отверстий 1 мм в количестве 88-90%.
Далее измельченное зерно поступает в смеситель 13, куда одновременно подается вода температурой 35-40°С в количестве 2,5-3,0 л на 1 кг измельченного зерна при постоянно работающей мешалке для предотвращения оседания крупки на днище смесителя и получения однородного замеса.
Плунжерным насосом 14 замес подается в контактную головку 15, куда подается острый пар. Замес мгновенно нагревается до температуры 120 °С и поступает в варочно-бродильный аппарат 16 (рис. 3.) .
Рис. 3. Варочно-бродильный аппарат
Варочно-бродильный аппарат состоит из корпуса, изготовленного из стали марки 18X12HI0T.
Бродильный аппарат представляет собой цилиндр с коническим днищем, изготовленный из стали толщиной 6...8 мм. Сусло в нем сбраживается под действием ферментов дрожжей. Внутри аппарата смонтирован змеевик 1 из стальных труб диаметром 51-76 мм для отвода теплоты, выделяющейся при брожении массы. Масса подается через штуцер 4, дрожжи — через штуцер 3. Углекислота, выделяющаяся при брожении, отводится через патрубок 5.
Для осмотра и ремонта аппарат снабжен люками 2 и 10. 3а процессом брожения наблюдают через смотровое окошко 8 с помощью светильника 7. Термометры устанавливают в гильзы 9. К штуцеру 6 подключают гидрозатвор, который предотвращает образование вакуума при пропаривании аппарата паром. При непрерывно-проточном способе брожения на переточных трубах устанавливают дисковый затвор, с помощью которого аппарат отключается от батареи для мойки и дезинфекции. Конструкция затвора предотвращает застой бражки, что обеспечивает стерильность процесса брожения.
Механизированная мойка аппарата водой и растворами антисептиков осуществляется с помощью моечного аппарата.
Аппарат снабжен лопастной мешалкой, она служит для равномерного перемешивания замеса на стадии разваривания, и перемешивания уже сваренного замеса с осахаривающими материалами для охлаждения до температуры складки. Охлаждающая вода подается в рубашку снизу вверх. Греющий пар поступает в верхний патрубок рубашки, а конденсат из нижнего патрубка попадает в канализацию.
Разваривание ведется в «мягком» режиме путем выдержки замеса при температуре 95 °С в течение 2 часов. Данная температура поддерживается с помощью подачи пара в рубашку. Для равномерного подогрева замеса необходимо, чтобы мешалка работала постоянно.
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 СО224. 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.