Технология производства водки

Отстоявшийся раствор по трубе, установленной выше дна чана на 15 см, подают насосом в напорный бак, откуда он самотеком поступает в до-затор, снабженный поплавковым регулятором уровня. Из дозатора раствор непрерывной струей сливается в приемную воронку, а из нее -- в коммуникацию, подводящую воду в контактный освет-литель (фильтр). Подлежащая осветлению вода из водопроводной сети поступает в напорный бак, снабженный поплавковым регу-лятором уровня и паровым змеевиком для подогрева. На трубе, подающей смесь в фильтр, установлен регулирующий кран с электроприводом, который в комплекте с датчиком уровня и балансным реле образует систему, поддерживающую заданный уро-вень воды в напорном баке.

Фильтр представляет собой стальной цилиндрический резер-вуар высотой 4,5 м и диаметром 2,2 м, покрытый изнутри кислото-упорным лаком. В резервуаре имеется решетка, установленная на расстоянии 0,5 м от днища. Фильтр заполнен гравием трех фракций в следующем порядке, начиная снизу: слой высотой 20 см с частицами размером 4--2 мм, слой высотой 60 см с части-цами 2--1,2 мм и слой высотой 1,2 м с частицами 1,2--0,8 мм. Под -гравием помещают фильтрующий слой песка. Смесь воды и рас-твора коагулянта поступает в верхнюю часть фильтра. Проходя через насадку из гравия и песка, образующиеся хлопья создают сверху фильтрующую пленку, не пропускающую даже тонкодис-персные частицы.

Фильтр работает 23--30 ч, после чего фильтрующий слой гра-вия и песка промывают. Перед промывкой перекрывают подачу осветляемой воды и раствора коагулянта и в течение 35--45 мин подают воду с большой скоростью через дренажный коллектор с помощью насоса снизу вверх. При этом слой песка взрыхляется, пленка разрушается и загрязнения вместе с промывной водой уда-ляются из фильтра через сливное устройство в канализацию. Про-мывку ведут до тех пор, пока вода станет совершенно прозрачной. При необходимости, для более эффективного взрыхления, в фильтр подают воздух через барботер.

При переводе фильтра в рабочее состояние в начале процесса осветления вводят на 50 % больше раствора коагулянта, чем рас-считано {для ускорения образования фильтрующей пленки).

Процесс коагуляции таким способом довольно длителен и тре-бует больших производственных площадей. Кроме того, в результате коагуляции в осветляемой воде увеличивается содержание анионов СН или S02- в зависимости от применяемого коагулянта. Для интенсификации процесса коагулирования специалистами Украинского научно-исследовательского института спирто-вой промышленности УкрНИИСПа разработано несколько других способов, которые применяются на некоторых предприятиях в за-висимости от состава используемой воды.

Двойное коагулирование заключается в том, что суль-фат алюминия [Аl2{S04)з-18Н20] применяется вместе с небольшим количеством алюмината натрия. Вначале добавляют в виде 0,2%-ного раствора, который образует хлопья. Это повышает эффект коагуляции хлопьев, появляющихся при после-дующем введении сульфата алюминия, а также способствует под-держанию в процессе коагулирования оптимального значения рН исходной воды. Двойное коагулирование позволяет получить бо-лее прочные хлопья и значительно ускоряет их осаждение.

Контактная коагуляция --способ осветления, когда к воде добавляют все расчетное количество коагулянта и смесь сра-зу же фильтруют через зернистую среду, например через слои песка. При этом мелкие частички загрязнений прилипают к песчинкам и полное осветление достигается за 5--10 с, в то время как при обычной коагуляции затрачивается 20 -- 40 мин.

Раздельное коагулирование -- процесс осветления осуществляется введением всей дозы коагулянта в часть объема воды, чаще всего в половину ее объема. При этом в обработанной воде образуются крупные хлопья. Затем обработанную воду сме-шивают с необработанной, создавая условия прилипания мелких частиц взвеси к сформировавшимся хлопьям. При этом достигает-ся экономия времени обработки и расхода коагулянта.

Флокуляция -- процесс, при котором происходит ускорение коагуляции за счет добавления специальных веществ флокулянтов. Флокулянты подразделяются на минеральные и органические.

Из минеральных флокулянтов наибольшее распространение получила активированная кремниевая кислота (АКК), которую получают из силиката натрия путем нейтрализации его 1--2 %-ным раствором серной кислоты. Применение АКК эффективно при очистке мало-мутных окрашенных вод.

К органическим флокулянтам относятся полиакриламид, полиакрилат натрия, щелочной крахмал, альгинат натрия. Наиболь-шее применение получил полиакриламид (ПАА). При взаимодей-ствии его с гидроксидом алюминия образуются крупные быстрооседающие хлопья. Небольшие добавки (до 1 мг/л) полиакриламида позволяют ускорить процесс в 15--20 раз и уменьшить расход коагулянта в 2--3 раза. ПАА добавляют в воду в виде раствора концентрацией не выше 0,1 %.

2.3. Обесцвечивание и дезодорирование воды.

Обесцвечивание воды. Воду с повышенной цветностью и не-приятными запахом и привкусом, которые не устраняются пол-ностью при коагуляции, подвергают дополнительной обработке.

Окраска в основном обусловливается присутствием соединений железа чаще всего в виде гидрокарбоната и сульфата железа (II). Для удаления гидрокарбоната железа воду подвергают аэрированию в открытых градирнях или закрытых ци-линдрических резервуарах, в которые подается сжатый воздух. При этом железо окисляется, образуя гидроксид железа (III), выпадающий в осадок, а выделяющаяся углекислота уносится вме-сте с воздухом.

Для удаления сульфата железа (II) воду подвергают извест-кованию в специальных установках.

Дезодорирование. Это процесс, в ходе которого удаляются органические примеси, присутствие которых даже в малой кон-центрации придает воде неприятный запах. Удаление этих приме-сей осуществляют окислением или адсорбированием.

Наиболее эффективным окислителем является озон, однако применение его в ликерно-водочном производстве, где использу-ется питьевая вода с относительно небольшим количеством орга-нических веществ, экономически невыгодно.

В настоящее время на заводах применяют в основном адсорбционное извлечение ор-ганических примесей из воды активным углем. Уголь можно при-менять в порошкообразном виде (суспензия) или в гранулах (при фильтрации). При выборе марки угля следует исходить из его вы-сокой адсорбционной способности и экономической целесообраз-ности применения.

Перспективным способом дезодорирования является также обработка воды марганцовокислым калием (способ разработан в Украинском научно-исследовательском институте спиртовой про-мышленности и в настоящее время внедряется на некоторых предприятиях).

Сущность способа заключается в том, что при введении в во-ду, содержащую органические вещества, окисляет их, при этом в результате реакции образуется тонкодисперсный хлопьевидный осадок, имеющий развитую поверхность и обладающий способностью сорбировать на себе органические вещества и ионы железа, появляющиеся в воде при прохождении ее по трубопроводам городских магистралей.

Дозировка зависит от интенсивности постороннего за-паха и составляет 0,3--0,5 мл/л 0,3%-ного раствора КМnО4 (или 0,13 г КМnО4 на 1 м3 очищаемой воды). Продолжительность вы-держки 15--30 мин. Оптимальной средой является слабощелочная. Вводить раствор КМnО4 рекомендуется в исходную водопровод-ную воду перед умягчением. Затем умягченную воду следует по-давать на доочистку активным углем.

2.4. Очистка сточных вод.

Охрана окружающей среды является одной из актуальных проблем совре-менности. Дальнейшее развитие промышленности немыслимо без включения в технологический цикл процессов обезвреживания отходов производства. Особен-ное остро встает вопрос в связи с загрязнением промышленными сточными во-дами природных водоемов. Проблема охраны водоемов заключается не только в предотвращении сброса загрязнений, но и в экономном расходовании свежей воды

Общее количество сточных вод на предприятиях пищевой промышленности, и в частности на спиртовых и ликерно-водочных заводах, весьма значи-тельно. Поэтому экономически целесообразным мероприятием является разработка схем замкнутого цикла производственного водоснабжения путем очистки и многократного использования сточных вод.

Применяемые для очистки сточных вод методы могут быть разделены на механические, физико-химические и биологические.

Механические методы очистки применяются для удаления из сточ-ных вод нерастворенных, грубодисперсных примесей и осуществляются отстаи-ванием с последующим фильтрованием. В качестве фильтрующего материала мо-гут быть использованы кварцевый песок, дробленый гравий, древесный уголь. Для удаления крупных загрязнений применяют сита. Взвешенные частицы ми-нерального происхождения (главным образом песок) задерживаются на песко-ловках. Более мелкая взвесь отделяется отстаиванием, флотацией, фильтрова-нием. От частиц мелкой суспензии производственные стоки освобождают фильт-рованием через ткань или зернистый материал.

Большое распространение для удаления мелкодисперсных частиц получил флотационный метод, при котором образующиеся комплексы частиц загрязне-ний и пузырьков воздуха, всплывая, образуют пенный слой, который затем уда-ляют.

Механическая очистка как самостоятельный метод применяется в тех слу-чаях, когда вода после очистки используется для производственных нужд или сбрасывается в водоем. Во всех иных случаях механическая очистка является предварительной стадией перед биологической очисткой.

Физико-химический метод подразделяется на реагентный и безреагентный. При реагентной обработке используют различные коагулянты и флокулянты, а также окислители (озон, хлор, перекись водорода). К безреагентным способам очистки относятся электрохимические, сорбционные. в том числе с применением ионообменных смол, обратный осмос, ультрафильтрация.

Наибольшее распространение из известных физико-химических методов по-лучили осветление с применением неорганических коагулянтов или флокулян-тов (активная кремниевая кислота, полиакриламид, крахмал, полиарилат нат-рия и др.), фильтрование через песчано-гравиевые фильтры с активным углем и аэрацией (отгонка аммиака воздухом).

При физико-химической обработке сточных вод предусматривается извле-чение из них тонкодисперсной и растворенной примеси неорганических ве-ществ, а также трудноокисляемых биохимическим методом органических веществ с последующим их разрушением в результате физического и химического воз-действия.

Проблема улучшения качества воды и интенсификации работы очистных сооружений в настоящее время решается применением флокулянтов. Среди фло-кулянтов наиболее перспективными являются активная кремниевая кислота и полиакриламид.

Физико-химическая сущность очистки сточных вод методом аэрации заклю-чается в окислении примесей кислородом воздуха и переходе растворенных ле-тучих веществ в газообразную фазу. Интенсивность реакции окисления зависит от концентрации веществ, температуры, рН среды.

Аэрацию сточных вод производят прежде всего при наличии большой по-верхности соприкосновения сточных вод с воздухом и устройств, позволяющих добиться их интенсивного перемешивания. Для этого на пути потока сточных вод устанавливают перегородки, устраивают каскады, пороги, направляют воду в мелкие пруды. Интенсивность окисления можно повысить добавлением азот-нокислых солей (селитры).

Среди перспективных физико-химических методов, применяемых в СССР, следует назвать ионообменные методы, гиперфильтрацию.

Биологический метод очистки является наиболее распростра-ненным, самым освоенным и достаточно экономичным. Он применяется для очистки стоков, загрязненных в основном органическими веществами. Метод основан на способности микроорганизмов использовать в качестве питательного субстрата многие органические и некоторые неорганические соединения, содер-жащиеся в сточных водах. При этом часть соединений расходуется на биосинтез микробной массы, а другая часть превращается в безвредные продукты окис-ления: воду, углекислый газ и др. Биологический метод позволяет удалять из сточных вод разнообразные органические соединения, в том числе и токсичные. Очистка производится в анаэробных и аэробных условиях.

Очистка сточных вод анаэробным методом осуществляется в очистных со-оружениях. Процесс может идти при 20--35 и 45--55 °С.

В анаэробных условиях и температуре 20--35 °С органические соединения распадаются до метана, углекислого газа, водорода, азота, сероводорода. Кроме того, в жидкости остается какое-то количество жирных кислот, сульфидов, гуминовых веществ и других соединений. При температуре 45--55 °С происходит более глубокий распад.

Анаэробный биологический метод применяют при очистке сточных вод с высокой концентрацией органических веществ. Этот метод является предвари-тельной ступенью перед аэробной доочисткой.

Аэробная доочистка осуществляется микроорганизмами, нуждающимися в притоке кислорода, и может происходить в естественных условиях (в водоемах, прудах, на полях орошения) и в искусственных очистных сооружениях.

Наиболее эффективным сооружением для очистки промышленных сточных вод являются аэротанки с применением активного ила (массы микроорганиз-мов).

Сочетая различные методы в определенной последовательности, можно до-стичь большого эффекта в очистке сточных вод.

Одной из важнейших задач в настоящее время является создание на каж-дом предприятии оборотного водоснабжения, которое позволит максимально снизить, потребление свежей воды из поверхностных и подземных источников.

3. ТЕХНОЛОГИЯ ВОДКИ

3.1. Принципиальная схема производства водки

В настоящее время отечественные ликерно-водочные заводы вырабатывают следующие виды водок: Старорусская, Русская, Посольская, Пшеничная крепостью 40 % об., Сибирская крепостью 45 % об. В небольшом количестве выпускают волки Московская особая и Столичная крепостью 40 % об., Столовая крепостью 50 % об. и Крепкая крепостью 56 % об.

Кроме того, отдельные заводы выпускают Украинскую горилку, а также водки Кристалл Дзидрайс и Виру-Валге.

Качество водок определяется аналитическими и органолептическими показателями. К аналитическим показателям относятся содержание спирта, органических примесей, щелочность. Органолептические показатели характеризуют прозрачность водок, их аромат и вкус.

По содержанию этилового спирта и примесей водка должна удовлетворять ряду определенных требований. Водку выпускают крепостью 40, 45, 50 и 56 % об. Отклонения от этой крепости не должны превышать для отдельной бутылки ±0,2% об., а в сред-ней пробе из 20 бутылок ±0,1 % об.

Щелочность 100 мл водки не более 3,5 мл 0,1 н. раствора НС1. Содержание альдегидов в пересчетена уксусный в 1 л безвод-ного спирта для водок, приготовленных на спирте высшей очистки, не более 8 мг, на спирте экстра--не более Змг; содержание сивушного масла в пересчете на смесь изоамилового и изобутилового спиртов (3: 1) в 1 л безводного спирта для водок на спирте высшей очистки не более 4 мг, а на спирте экстра -- не более 3 мг. Количество эфиров в пересчете на уксусноэтиловый в 1 л безводного спирта для водок на спирте высшей очистки не более 30 мг, а на спирте экстра -- не более 25 мг.

Органолептическую оценку водки производят по десятибалльной системе. Высшая оценка 10 баллов присваивается водке при без-укоризненной прозрачности (2 балла), при характерном для водки аромате и отсутствии запаха посторонних веществ (4 балла), при отсутствии во вкусе жгучего и горьковатого привкуса (4 балла). Процесс приготовления водок складывается из следующих ос-новных технологических операций: приемка ректификованного спирта; подготовка воды; приготовление водно-спиртовой смеси (сортировки); предварительное фильтрование и обработка актив-ным углем; фильтрование водки и доведение крепости до стан-дартной (корректировка); розлив водки в бутылки.

Наряду с этими основными операциями выполняется ряд вспо-могательных, которые необходимы для проведения некоторых ви-дов сырья и материалов в такое состояние, чтобы они могли всту-пить в основной поток производства. Кроме того, проводят реге-нерацию бывших в работе материалов, чтобы сделать их вновь пригодными для использования в производстве.

К вспомогательным операциям относятся смешивание раство-ров уксусной кислоты и питьевой соды, приготовление сахарного сиропа, варка клея, приготовление растворов моющих средств для мойки стеклянной посуды, а также регенерация отработавшего активного угля, фильтрация и доведение до требуемой концентра-ции отработавших растворов моющих средств, предназначенных для повторного использования при мойке бутылок, и др.

Последовательность операций технологического процесса при-готовления водок представлена на приведенной ниже схеме.

Водку приготовляют в очистном цехе. Спирт в очистной цех поступает из епиртоприемного цеха, а умягченная вода -- с водо-очистительной станции. Розлив водок в бутылки производится в моечно-разливочном цехе, куда стеклянная посуда подается из по-судного цеха. Готовая продукция направляется в упаковочно-отпускной цех.

К вспомогательным цехам относятся котельная, электроцех, механический и др. По ходу процесса производства все цехи меж-ду собой связаны.

Смесь подготовленной воды и этилового спирта-ректификата требуемой крепости приготовляют в специальном отделении очистного цеха, называемом сортировочным. Приготовленную водно-спиртовую смесь (сортировку) предварительно фильтруют для удаления взвешенных веществ, затем обрабатывают активным уг-лем для придания свойственных водке вкуса и аромата. Для ос-вобождения водки от частичек угольной пыли и придания ей безукоризненной прозрачности и кристального блеска обработан-ную активным углем водно-спиртовую смесь фильтруют через кварцевый песок.

В случае, если после фильтрации крепость полученной водки будет отличаться от требуемой, производят корректировку путем добавления в водку необходимого количества ректификованного спирта или умягченной воды. Приготовленную водку направляют на контрольную фильтрацию и далее -- на розлив в предваритель-но отсортированную, очищенную и вымытую стеклянную посуду без щербин, посторонних включений, рассортированную по вме-стимости и форме.

В моечно-разливочном цехе розлив водок в бутылки и их оформление производятся на автоматических поточных линиях в определенной последовательности: розлив, укупорка бутылок, бра-кераж укупоренных бутылок путем просмотра их содержимого пе-ред световым экраном; наклейка этикеток; укладка готовой про-дукции в ящики.

В процессе бракеража водка, разлитая в плохо вымытые или поврежденные бутылки, а также водка, в которой обнаружены включения, отбраковывается и сливается в особый сборник. От-сюда в виде так называемого исправимого брака она возвращает-ся в очистной цех для переработки и приготовления очередной партии водно-спиртовой смеси. К исправимому браку относят также первые мутные порции фильтрата из песочных фильтров и угольных колонок после их зарядки, а также водку, сливаемую из угольных колонок при их отключении для регенерации отработав-шего активного угля.

Пролитую при розливе водку -- неисправимый брак -- собира-ют в отдельный сборник, откуда после перегонки ее используют для приготовления денатурированного спирта.

3.2. Внесение ингредиентов.

В соответствии с рецептурой выпускаемых водок в сортировку вносит небольшое количество ингредиентов: сахар, мед, лимонную кислоту, питьевую соду (гидрокарбонат натрия), перманганат ка-лия,; сухое молоко, уксусную кислоту и др. Так, на 1000 дал сорти-ровки водки. Столичная добавляют 20 кг рафинированного саха-ра-песка в сортировку водки Экстра -- 25 кг рафинированного са-хара-песка и от 1 до 10 г КMnО4.

Сахар вносят в сортировку в виде водного раствора, сахарного сиропа концентрацией 65,8 % масс, или инверсного сиропа.

Мед предварительно разбавляют водкой в отношении 1 ; 10 (1 кг меда на 10 л водки), профильтровывают через асбестоцеллюлозные пластины с намывным кизелыуровым слоем (3 кг ки-зельгура на 1 м2 поверхности фильтрующих пластин) для удале-ния коллоидных веществ, образующихся при: растворении меда.

Сахарный сироп и раствор меда надо вносить в сортировку после ее обработки активным углем. Марганцовокислый калий добавляют в сортировку в виде водного раствора до введения са-харного сиропа.

Для некоторых видов водок при приготовлении сортировок по рецептуре добавляют гидрокарбонат натрия (питьевую соду) и уксуснокислый натрий.

Щелочность сортировки и водки определяют титрованием 0,1 н, раствором НС1 при индикаторе метиловый красный.

Гидрокарбонат предварительно размешивают в луженом бачке с небольшим количеством сортировки до получения однородной суспензии. Смесь сливают в сортировочный чан, перемешивают с основной массой водно-спиртового раствора в течение примерно 10 мин, после чего дают отстояться 15 мин и снова возобновляют перемешивание, добавляя раствор уксуснокислого натрия, предварительно приготовленный в небольшом эмалированном или луженом бачке. В бачок наливают 0,4 л 80% -ной уксусной кислоты на 1000 дал сортировки, разводят до 2 л умягченной водой и в полученный раствор при постоянном перемешивании вводят небольшими порциями гидрокарбонат натрия до нейтральной реакции.

Страницы: 1, 2, 3, 4