Изготовление угольных колонок для выпуска новой продукции

Изготовление угольных колонокНа ЛВЗ «Невский» в Санкт-Петер­бурге много лет ведутся исследова­ния процессов, происходящих в сор­тировке во время прохождения ее че­рез угольно-адсорбционные колонки. Динамический метод очистки сорти­ровки через угольно-адсорбционную батарею (УАБ), внедренный в водоч­ное производство с 1940 года, исполь­зуется и в настоящее время. Подроб­но описывать технические условия данного способа нет не­обходимости, он известен всем спе­циалистам в ликероводочном произ­водстве. На заводах ликероводочного производства созданы программы производственного контроля, в рамках выполнения которой специалисты проводят лабораторные исследования и испытания с целью проверки качества сырья и конечных продуктов спиртового производства.

Требования к разработанным способам обработки продукции

Водноспиртовую смесь про­пускают через неподвижный 4-метро­вый слой активного угля марки БАУ-А. В зависимости от исходного спир­та и необходимости получения опре­деленного сорта водки, используют одну, две или три последовательно соединенные угольные колонки при скорости от 30 до 60 дал/час с после­дующей фильтрацией через кварце­вый песок. Многие заводы начинают отказываться от работы на УАБ, при­бегая к другим способам обработки водок, из-за отсутствия специалис­тов, однако только этот исконно рус­ский способ обеспечивает оптималь­ные условия процесса очистки и окис­ления, улучшает органолептические показатели, способствует протека­нию более полной гидратации спир­та.

Тем не менее, работа угольно-ад­сорбционной колонны имеет следу­ющие недостатки:

  • низкую скорость обработки сор­тировок, что влечет за собой снижение производительности;
  • большую загрузку активного угля — 250 кг на одну колонку;
  • высокие технологические потери активного угля;
  • неравномерность обработки сор­тировок из-за высокой вероятности «каналообразования», пристеночного и грунтового эффектов, а также самосортирования угля;
  • существенное повышение массо­вой доли альдегидов и, следователь­но, увеличение брака продукции, осо­бенно при запусках и временных оста­новках колонок.

В сортировке содержатся примеси альдегидов, кетонов, сложных эфиров, карбоновых кислот и высокомолеку­лярных веществ (сивушные масла). Уголь не только извлекает эти компоненты, но и способствует их каталити­ческому превращению, протекающему в адсорбированной фазе: окислению непредельных соединений, спиртов и альдегидов, этерификации кислот и омылению сложных эфиров. Только после обработки активным углем вод­ка приобретает характерные водочные вкус и аромат, а благодаря адсорбци­онным способностям угля, окислитель­но-восстановительным реакциям, ре­акциям омыления и этерификации улуч­шаются дегустационные показатели водки.

Создание оптимальных условий применения метода очистки

В настоящее время на некоторых ликероводочных заводах применяют методы очистки сортировок без ис­пользования угольных колонн, однако в масштабах отрасли эти эксперимен­ты существенного значения не имеют и, по мнению авторов, пока заменить угольные колонны (с точки зрения обеспечения качества) не могут. Используя с 1998 по 2004 год уголь­но-адсорбционный метод очистки и проведя множество экспериментов с различными совре­менными способа­ми обработки сор­тировки, специали­сты «ЛВЗ «Невский» останови­лись на том, что для получения высоко­качественного про­дукта лучшего способа, чем динами­ческий на угольно-адсорбционных ко­лонках, пока нет.

выпуск новой продукцииИзучение адсорб­ционных свойств активных углей (Кальцев Н.В. Ос­новы адсорбцион­ной техники. — М., «Химия», 1984; Колышкин Д.А., Ми­хайлова К.К. Актив­ные угли: Справоч­ник. — М. Химия, 1972; Ошмян Г.Л. Применение актив­ного угля в спирто-водочном производстве) и большая исследовательская работа совместно со специалистами по активным углям позволили нам создать угольно-ад­сорбционную ко­лонку нового типа  (рисунок) и внедрить ее в произ­водство. При про­ектировании и оптимизации процессов очистки были учтены скорости движения сорбционного и теплового фронтов, а также специфика хемосорбционных и каталити­ческих процессов, происходящих на поверхности активного угля (Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. — М., Химия, 1984. -592 с).

Применение разработки колонки обеспечило возможность производства водок высшего качества

Применение модернизированной угольно-адсорбционной колонки обеспечило возможность выпуска водок класса «Люкс» и «Премиум» — «Лапландия», «Петровская», «Окно в Европу». Работа на одной модерни­зированной угольно-адсорбционной колонке (конструкции А.С.Бобкова, С.П.Сержантова, Л.Н.Кальник) по­зволила достигнуть высоких показателей .

В зависимости от исходного спир­та и необходимости получения опре­деленного сорта водки, используют одну, две или три последовательно соединенные угольные колонки при скорости от 30 до 60 дал/час с после­дующей фильтрацией через кварце­вый песок. Многие заводы начинают отказываться от работы на УАБ, при­бегая к другим способам обработки водок, из-за отсутствия специалис­тов, однако только этот исконно рус­ский способ обеспечивает оптималь­ные условия процесса очистки и окис­ления, улучшает органолептические показатели, способствует протека­нию более полной гидратации спир­та.

Только после обработки активным углем вод­ка приобретает характерные водочные вкус и аромат, а благодаря адсорбци­онным способностям угля, окислитель­но-восстановительным реакциям, ре­акциям омыления и этерификации улуч­шаются дегустационные показатели водки. В настоящее время на некоторых ликероводочных заводах применяют методы очистки сортировок без ис­пользования угольных колонн, однако в масштабах отрасли эти эксперимен­ты существенного значения не имеют и, по мнению авторов, пока заменить угольные колонны (с точки зрения обеспечения качества) не могут.

Усовершенствования в работе колонки и условия сокращения потерь производства

Изготовление угольных колонок для выпуска Для достижения более полной от­работки активного угля, сокращения его потерь и уменьшения расхода угля, внутренний объем модернизи­рованной колонки выполнен в виде секций, при сохранении общих габа­ритных размеров. Благодаря этому удалось избежать самого большого недостатка: неравномерности обра­ботки сортировки из-за «каналообразавания» и самосортирования угля. Загрузка и вывод на режим модернизированной угольно-адсорбционной колонки проводится по разработан­ной на ЛВЗ «Невский» методике (разработана С.П.Сержантовым).

Сравнительный анализ работы классической и модернизированной колонки показал, что при одинаковом количестве активного угля и одинако­вых органолептических показателях сырья новая конструкция проработала значительно дольше обычной. Таким образом, после внедрения разработанной угольно-адсорбцион­ной колонки удалось достигнуть сле­дующих преимуществ:

  • Отсутствие «выброса» альдегидов и получение, практически сразу после запуска, водок соответствующих клас­су используемого спирта.
  • Активированный уголь, загружае­мый в колонку, практически полностью отрабатывает свою динамическую ем­кость. Удельный расход активного угля (с учетом минимального ресурса од­ной колонки 50000 дал) на 1000 дал качественно обработанной водки составляет всего 5кг.
  • Сокращение технологических по­терь БАУ-А (угольная пыль, вымывае­мая при работе колонки) до 5 кг на 50000 дал готовой продукции, а поте­ри спирта на одну колонку составляют в среднем 0,03% от обработанного объема.
  • Производительность угольно-ад­сорбционной колонки увеличивается с одновременным улучшением хими­ческих и органолептических показате­лей обработанной сортировки.
  • Существенное уменьшение техно­логических площадей.
  • Сокращение обслуживающего персонала.
  • Наблюдается эффект увеличения окисляемости по методу Ланга.
  • Внедренная новая конструкция угольно-адсорбционной колонки дока­зала свои технологические преиму­щества и экономичность, обеспечив улучшение качества выпускаемой продукции.Г.К.Ивахнюк, профессор, доктор химических наук, А. А. Шевченко, кандидат технических наук, А.С.Бобков, заместитель генерального директора по производству, Л.Н.Кальник, инженер-химик, С.П.Сержантов, начальник купажного цеха, Л.Н.Володина, технолог, ЛВЗ «Невский»