3. Обработка сортировок

Обработка активным углем.

Очистка смесей активным углем основана на способности поглощать (сорбировать) содержащиеся в спирте примеси, ухудшающие органолептические свойства водок, и ускорять окислительно-восстановительные реакции.

При сорбционных процессах водно-спиртовые смеси частично освобождаются от содержащихся в них примесей, а в результате окислительно-восстановительных реакций происходят качественные и количественные изменения в составе примесей.

Активным углем называют мелкопористый уголь с высокоразвитой внутренней поверхностью,обусловливающей его большую адсорбционную способность.

В отличие от ионитов уголь поглощает (адсорбирует) вещества из окружающей среды. Согласно ГОСТ 6217 активный уголь должен иметь следующие показатели:

-суммарная пористость — не менее 1,6 см3/г,

-содержание золы — не более 7%,

-насыпная плотность — 0,24 г/м3,

-влажность — не более 10 %.

-активность угля по адсорбции уксусной кислоты не менее 50 ед.;

-активность по щелочности водного настоя не менее 2—3 см3.

Качество угля имеет большое значение, так как в основном от него зависят органолептические показатели готовой водки. Однако, несмотря на давность применения угля в водочном производстве, пока нет точно сформулированных требований к его качеству, которые бы надежно характеризовали очистительные свойства, проявляемые углем при обработке водно-спиртовых смесей.

Адсорбционные свойства активных углей тесно связаны с их пористой структурой. Различают следующие разновидности пор активных углей: макропоры, переходные поры и микропоры.

Основная роль в адсорбции принадлежит наиболее мелким порам угля — микропорам, так как у них более развитая внутренняя поверхность, чем у макропор или переходных, и потому они отличаются особым механизмом происходящих в них адсорбционных или капиллярных процессов.

Так, для микропор характерно объемное заполнение адсорбционного пространства, а для переходных и макропор — последовательное образование адсорбционных слоев. Это свидетельствует отом, что уголь с большим содержанием микропор обладает большей адсорбционной (поглотительной) способностью. Однако, выбирая мелкопористый уголь как более активный, следует учитывать, что его поры могут оказаться более мелкими, чем молекулы примесей водно-спиртовых растворов, которые он должен сорбировать, и это может значительно затруднить процесс.

Промышленность выпускает много марок углей, различных по структуре, и, следовательно, с разными свойствами.

Подбор угля с определенными, оптимальными для ликероводочной промышленности параметрами имеет актуальное значение как для улучшения качества водок, так и для повышения производительности очистных цехов. Марку угля следует подбирать с учетом его структурных свойств.

Активный уголь проявляет избирательное (селективное) действие к различным примесям: альдегидам, эфирам, сивушным маслам и кислотам. Это явление объясняется тем, что процесс адсорбции зависит не только от структуры угля, но и от химической природы адсорбируемого вещества.

В водочном производстве следует обращать внимание на чистоту угля, его механическую прочность, адсорбционную и каталитическую способность.

Активный уголь способен поглощать различные вещества, находящиеся в окружающей его атмосфере, поэтому при его перевозке и хранении он должен быть упакован в стальные или фанерные бочки, выложенные изнутри плотной бумагой. Допускается упаковка и в бумажные многослойные мешки.

Способы обработки сортировки активным углем.

Упрощенные периодические способы обработки, заключаются в смешивании угля с водно-спиртовым раствором в напорном чане или прокачивании раствора через патроны с активным углем, вставляемые в напорные чаны.

Основные недостатки этих методов: прерывность процесса, низкая производительность, незначительный эффект использования угля.

Непрерывные способы: а) динамический б)во взвешенном слое угля.

Динамический способ заключается в том, что смесь пропускают через одну, две или три последовательно соединенные между собой угольные колонки.

Активный уголь различной степени зернения загружают в медные, луженые изнутри колонки высотой 4,2 м и диаметром 0,7 м и через них снизу вверх пропускают водно-спиртовой раствор.

Очистка водно-спиртовых смесей происходит следующим образом:

-из напорного чана смесь самотеком поступает на предварительное фильтрование в форфильтры-песочники (или предварительные фильтры) для предотвращения загрязнения угля посторонними частицами, вносимыми с водой и механически увлекаемыми водно-спиртовой смесью из напорного чана.

-пройдя форфильтры, смесь поднимается в угольные колонки, а затем для окончательного фильтрования в керамические или песочные фильтры, пройдя сквозь которые поступает в сборники готовой продукции.

Последнее фильтрование (после очистки углем) необходимо для задержания мелкодисперсных частичек угля, образующихся в колонке при движении через плотный вертикальный слойугля значительной высоты.

Скорость подачи водно-спиртовой смеси на фильтрационные установки для обработки сортировок зависит от вида водки и качества угля. Предельно допустимая скорость подачи сортировки на одну угольную колонку со свежим углем для высококачествен- ной водки составляет 30 дал/ч, для ординарной водки — 60 дал/ч.

Активность угля в процессе фильтрования снижается, поэтому приходится уменьшать и скорость фильтрования, которая для высококачественной водки составляет минимально 5 дал/ч, а для ординарной — 10 дал/ч.

Продолжительность работы угольной колонки без регенерации может колебаться в широких пределах и составляет от 15 до100 тыс. дал. Обычно регенерацию проводят 3—4 раза в год. Расход угля на 1000 дал сортировки 1,6 кг.

Регенерацию проводят непосредственно в колонке, воздействуя на уголь насыщенным водяным паром температурой 110—115 °С при давлении 0,07 МПа. Регенерация угля паром повышаетего активность незначительно, поэтому максимальная скорость фильтрования через регенерированный уголь для высококачествен- ной водки составляет 20 дал/ч, а для ординарной — 40 дал/ч.

Обработка сортировки модифицированным крахмалом.

Для очистки сортировки от примесей спирта кроме активного угля можно использовать модифицированный крахмал, который готовят на заводе непосредственно перед внесением его в сортировочный чан. Этот метод обработки сортировки применяется на предприятиях небольшой производительности.

Для приготовления модифицированного крахмала в модификатор вносят 3 кг сухого крахмала, заливают его водой из расчета получения 2,5—5 %-го раствора и добавляют 320см3 ледяной уксусной кислоты (количество крахмала и кислоты рассчитывают на 1000 дал сортировки).

Смесь воды с крахмалом и уксусной кислотой при постоянном перемешивании термостатируют в течение 1 ч при 68—70 ^"С до получения клейковидной массы однородной консистенции.

Затем крахмальную массу охлаждают до 20 °С и переводят в сортировочный чан. Модифицированный крахмал должен отвечать следующим требованиям:

-концентрация 2,5—5,0 %;

-рН 6,5—6,7.

-внешний вид: клейковидная масса равномерной консистенции.

Технология:

• После введения в сортировочный чан необходимого количества спирта и умягченной воды при перемешивании добавляют модифицированный крахмал из расчета 60—120дм3 соответственно 2,5—5%-го модифицированного крахмала на 1000 дал сортировки, или 0,03 % в пересчете на сухой крахмал.

• Полученную смесь воды, спирта и модифицированного крахмала перемешивают в течение 30 мин, а затем перекачивают в напорный чан.

• В напорном чане сортировку выдерживают в течение 2 ч. После выдержки ее направляют на фильтр, предварительно можно использовать фильтр грубой очистки типа мешочного.

• Выдержку сортировки, обработанной модифицированным крахмалом, можно проводить непосредственно в сортировочном чане также в течение 2 ч, откуда готовую сортировку направляют на фильтрование путем снятия ее с крахмального осадка.

• Отработанный крахмал смывают с фильтров обратным потоком воды, собирают в емкость для отработанного крахмала и используют для приготовления клея, необходимого для наклейки этикеток.

• Водку после фильтрования насосом перекачивают в доводной чан, в который согласно рецептуре добавляют все необходимые ингредиенты и производят доводку крепости. Из доводного чана водку подают на розлив.