Опыт приготовления водки в технических условиях устройства «шнек в трубе»

Опыт внедрения и эксплуатации аппаратов смесителей с перемешивающим устройством типа “шнек в трубе” в отделении приготовления водки ликероводочного завода Переславского филиала ООО “НПП “Аргус.

Ремарка:

У авторов есть подробная техническая документация, в которой описан  как сам процесс, так и технология разработки, монтажа и пуск-наладки данного оборудования, включающая паспорт изделия, паспорт на продукцию, разработанные технические условия, регистрацию ТУ, сертификат соответствия гост р.

При необходимости документацию можно закупить, по требованию заказчика -это возможно. О цене документации и оплате: здесь важно понимание потребностей и ожиданий заинтересованных сторон, поэтому диалог всегда приветствуется, а значит цена с заказчиком может обсуждаться.

Аппаратурно технологическая схема приготовления водки пери одическим способом, внедренная на ликероводочном заводе Переславского филиала ООО “НПП “Аргус”, предусматривает выполнение целого ряда сложных процессов:

  • Получение гомогенных водноспиртовых растворов (сортировок);
  • Обработка сортировок в адсорберах активным углем;
  • Тщательное фильтрование водки до придания ей высокой степени прозрачности и характерного кристального блеска;
  • Осуществление водоподготовки на основе уже широко известной мембранной обратно осмотической технологии.

В процессе  водоподготовки на предприятии  применяются:

  • мембраны, США (ТУ на изделия уже получены).
  • корпуса мембран, Великобритания (Необходимо написать технические условия).
  • насосы Германия ( Разработка и согласование технических условий только началась).

Рассмотрим рисунок и опишем сам процесс подробнее.

Shema 2

Рис. 1. Фрагмент отделения приготовления водки ликероводочного завода Переславского филиала ООО “НПП “Аргус”.

1 – мерник для спирта вместимостью 1000 дал; 2 – мерник для спирта вместимостью 75 дал; 3 – сборник для умягченной воды; 4 – емкость для сбора исправимого водочного брака; 5 емкость для сбора неисправимого водочного брака; 6 – песочный фильтр для исправимого водочного брака; 7 – чаны сортировочные; 8, 9 – насосы для перекачки, соответственно, сортировки и водки; 10 –чаны доводные; 11 – фильтры песочные; 12 – колонка угольная; 13 – сборники для спирта и умягченной воды.

Технологическая инструкция и техническая документация

Один из основных технологических процессов (для которого будет необходимо разработать технологическую инструкцию), создающих водку как крепкий спиртной напиток высокого качества, получение стабильных по крепости гомогенных водноспиртовых растворов (сортировок) при смешивании спирта этилового с умягченной водой.

На рис. 1 представлен фрагмент отделения приготовления водки производительностью 500 тыс. дал водки в год.

Схема приготовления водки в настоящих технических условиях такова.

Спирт из спиртохранилища с помощью насоса подается в мерник (1).

Умягченная вода насосами перекачивается из установки мембранной водоподготовки в напорный сборник (3). Процесс смешивания спирта этилового с умягченной водой осуществляется в сортировочных чанах (7), куда самотеком подаются рассчитанные объемы сначала спирта из мерников (1 и 2), затем собственно  и умягченной воды из сборника (3). После тщательного перемешивания отбирают пробу, в которой определяют крепость. Если крепость водно-спиртового раствора (сортировки) не отвечает заданной, то ее корректируют (исправляют), добавлением спирта или умягченной воды из сборников (13), после чего смесь вторично перемешивают. После чего содержимое доводных чанов перемешивается. Готовый продукт насосами (9) подается в напорные чаны цеха розлива, откуда водка самотеком перемещается в фасовочный автомат линии розлива. Промывание воды от напорных, а также сортировочных и доводных чанов собираются в сборнике для неисправимого водочного брака (5). Из которого насосом брак направляется на перегонку. Сортировочные и доводные чаны – это аппараты с перемешивающими устройствами вместимостью соответственно 2,5 м3 и 8,0 м3.

В сортировочных чанах совершается процесс растворения спи та в умягченной воде и корректировка крепости полученной сортировки добавлением спирта либо умягченной воды с последующим перемешиванием водно-спиртового раствора.

В сортировочные чаны задаются также ингредиенты и, при необходимости, исправимый брак после фильтра (6). Готовую сортировку насосами(8) перекачивают в напорные чаны для последующей очистки в угольно фильтрационных батареях. Высотное расположение напорных чанов обеспечивает продавливание сортировки через нижние одно поточные песочные фильтры (11), угольные колонки (12) и верхние  одно поточные  песочные фильтры (11). В колонках происходит абсорбированные из водно-спиртовой смеси содержащихся в спирте примесей, ухудшающих органолептические свойства водки, а также ускорение окислитель но восстановительных реакций. В песочных фильтрах водно-спиртовая жидкость осветляется от взвешенных примесей. Приготовленная водка из верхних песочных фильтров самотеком поступает в доводные чаны (10), в которых продукт до водится до стандартной крепости.

В доводных чанах про исходит только процесс корректировки крепости водки добавлением из специальных емкостей умягченной воды либо спирта с после дующим перемешиванием водки. Для достижения более высокой степени перемешивания спирта с умягченной водой с целью получения стабильной по крепости водно-спиртовой смеси были проанализированы существующие конструкции перемешивающих устройств, смонтированных в сортировочных и доводных чанах.

Например,

  • лопастные,
  • якорные,
  • рамные мешалки.

А также перемешивание с помощью центробежных насосов, многократно перекачивающих водно-спиртовую смесь из нижней в верхнюю часть чана.

Паспорт изделия на бак из стали

На основании изучения опыта смежных отраслей по смешиванию жидкостей, имеющих разные плотности, была выбрана конструкция перемешивающего устройства типа “шнек в трубе”, которыми и были оснащены сортировочные и доводные чаны на ликероводочном заводе Переславского филиала ООО “НПП “Аргус”.

 

 

 

На рис. 2 представлен общий вид аппаратов смесителей, внедренных на ликероводочном заводе Переславского филиала ООО “НПП “Аргус”.

 

Технические условия для работы аппарата

На рис. 3 изображена схема та кого аппарата смесителя (далее по тексту – аппарат).

Аппарат представляет собой вертикальный стальной сварной сосуд.

Корпус аппарата (4) снабжен съемной крышкой (1), снабжен он также и

перемешивающим устройством типа “шнек в трубе” (5), и

трубой подачи спирта в нижнюю часть аппарата (3).

На крышке аппарата расположены верхний люк (2), штуцер подачи умягченной воды (Д), сальниковое уплотнение, электродвигатель (8) и редуктор (10), соединенные через клино-ременную передачу (9), штуцер воздушник (В). Технологические штуцеры (А, Г, Е) размещены на цилиндрической поверхности аппарата, штуцер (Б) завершает конус днища аппарата. Аппарат комплектуется электродвигателем во взрывозащищенном исполнении. Аппарат установлен на четырех опорах (6).

Перемешивающее устройство состоит из шнека, смонтированного на валу. Верхний конец вала соединен с приводом. Шнек смонтирован в трубе, имеющей щелевые отверстия для выхода жидкости. Верхняя часть трубы крепится к крышке аппарата, нижняя – к его днищу. Аппарат снабжен измерительным стеклом (7) с краника ми для отбора проб в аккредитованной лаборатории. Для приготовления водно-спиртового раствора спирт подается в аппарат по трубопроводу через штуцер (А). Далее по трубе (3) спирт поступает в нижнюю часть аппарата.

Умягченная вода поступает в аппарат по трубопроводу через штуцер (Д). Через люк (2) в аппарат подаются ингредиенты и, при необходимости, возвратные продукты (исправимый брак).

Приводится в действие перемешивающее устройство (5). Шнек захватывает спирт из нижней части аппарата и поднимает его по трубе в верхнюю часть аппарата. Уже из верхней части аппарата струи спирта под небольшим давлением выбрасываются через щели в трубе внутрь аппарата, где они встречаются с потоком умягченной воды, подаваемой в сам аппарат. В результате встречного струйного движения потоков спирта и потоков воды в аппарате создается высокая степень турбулизации жидкой фазы, обеспечивающая наилучшие условия смешивания и растворения спирта.

Далее водно-спиртовая смесь перемещается в нижнюю часть аппарата, где захватывается шнеком, подается по трубе в верхнюю часть аппарата и через щели в трубе выбрасывается внутрь аппарата. Совершается процесс перемешивания, который продолжается до полного растворения спирта в воде.

Готовый продукт: сортировка (сортировочный чан) или водка (доводной чан) – выводится из аппарата через штуцер (Б).

Аппараты и перемешивающие устройства к ним изготовлены из стали 12Х18Н1ОТ, требования и технические условия для стали необходимо уточнять.

Толщина стенки корпуса аппарата равна4 мм, толщина стали конусного днища превышает 6 мм.

Эксплуатация аппаратов смесителей с перемешивающим устройством типа “шнек в трубе” в от делении приготовления водки ликероводочного завода Аргус показала, что применение аппаратов с рассмотренным перемешивающим устройством позволяет достичь высокой степени перемешивания спирта с умягченной водой и получить стабильную по крепости гомогенную водно-спиртовую смесь.

 

Таблица 1.Таблица штуцеров для аппаратов вместимостью 2,5 и 8,0 м3

 

ОбозначениеНазначениеДиаметр условногоКоличество, штук
прохода Ду, мм
АВход спирта501
БВыход продукта501
ВВоздушник501
ГУказатель уровня204
ДЛюк400 х 5001
Вход умягченной воды501
ЕПереливной штуцер502

 

 

 

Таблица 2. Технические характеристики аппаратов с перемешивающими устройствами типа “шнек в трубе”

 

ПоказателиЧан сортировочныйЧан доводной
Вместимость, м32,58,0
Вместимость, литр
Частота вращения
перемешивающего
устройства, оборот/мин330500
Мощность
электродвигателя, кВт1,12,5
Габаритные размеры, мм
Высота25733528
Ширина18402240
Масса, кг
(с учетом массы перемешивающего
устройства)34009300

 

 

Н.В. Петропавловская, ГНУ ВНИИ пищевой биотехнологии, С.Г. Кодин, к.х.н., директор ликероводочного завода Переславского филиала ООО “НПП “Аргус”.