Спосіб очищення водно-спиртової рідини

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к ликероводочной промышленности, и может быть использовано для очистки водно-спиртовых жидкостей при производстве спирта, концентратов водки, сортировки в процессе производства ликероводочных изделий. Из существующего уровня техники, относящегося к рассматриваемой области, наиболее близким к заявляемому изобретению является способ очисти водно-спиртовой жидкости, предусматривающий ее фильтрацию через слой активированного угля, полученного из древесины березы и бука, с дисперсностью частиц 1,0-3,5 мм, высотой слоя угля 4 м, и скоростью фильтрации 20-80 дал/час [Фертмэн Г.И., Шойхет М.И. Технология спиртового и ликероводочного производства. - М.: Пищевая промышленность, 1973, с. 236]. Заявляемое изобретение совпадает с известным способом очистки водно-спиртовой жидкости по следующей совокупности существенных признаков: предусматривает фильтрацию водно-спиртовой жидкости через активированный уголь растительного происхождения. Известный способ очистки водно-спиртовой жидкости не обеспечивает технического результата заявляемого изобретения, что обусловлено свойствами используемого активированного угля из березовой или буковой древесины, при использовании которых в процессе очистки происходит как сорбция, так и каталитические процессы окисления высших спиртов до альдегидов, с последующим окислением их до кислот и ненасыщенных соединений, которые образуют со спиртами сложные эфиры. Таким образом, в результате каталитических процессов, которые протекают в процессе очистки на активированных углях из березы или бука, в водно-спиртовой жидкости происходит увеличение содержания альдегидов и сложных эфиров, которые ухудшают вкусовые свойства готового продукта. При этом указанные угли обладают высокой каталитической активностью, величина зависит как от состава очищаемой водно-спиртовой жидкости, так и от размера частиц активированного угля, плотности упаковки и скорости фильтрации, и практически не поддается какому-либо прогнозирования. Задача, на решение которой направлено изобретение состоит в создании такого способа очистки водноспиртовой жидкости, который благодаря использованию новых сорбционных материалов, обеспечил бы повышение степени очистки водно-спиртовой жидкости от примесей при одновременном снижении каталитической активности в отношении окисления высших спиртов, в результате чего повышается качество готового продукта. Поставленная задача решается в способе очистки водно-спиртовой жидкости, предусматривающем ее фильтрацию через активированный уголь из растительного сырья тем, что согласно предмета изобретения в качестве угля используются уголь из скорлупы косточкового сырья, с общим удельным объемом пор 0,3-1,5 см3/г дисперсностью частиц 0,5-5,0 мм, при этом фильтрацию осуществляют с расходом водно-спиртовой жидкости 30-60 дал /час при содержании спирта >80% об., и 80-100 дал/час при содержании спирта :£80%.o6. Заявляемая совокупность существенных признаков обеспечивает технический результат, состоящий в сочетании повышения степени очистки водно-спиртовой жидкости от альдегидов, метанола, сивушных масел, ненасыщенных соединений, со снижением активности каталитических процессов в отношении окисления высших спиртов, и одновременном повышении скорости процесса очистки. Указанный технический результат обеспечивается за счет сочетания усиления сорбционных свойств и снижения каталитической активности углей из скорлупы косточкового сырья. Существенность заявляемых параметров способа поясняется следующим. Осуществление заявляемого способа с режимами, значения которых меньше нижних значений заявленных интервалов, приводит к резкому падению сорбционных свойств, повышению каталитической активности активного угля и увеличению гидравлического сопротивления слоя угля, что приводит к снижению степени очистки, повышению содержания альдегидов и снижению скорости фильтрации. Осуществление заявляемого способа с режимами, значения которых превышают верхние значения заявленных интервалов, приводит к снижению сорбционных свойств в отношении альдегидов, сложных эфиров и приводит к повышению степени окисления спирта, что приводит к Снижению степени очистки, повышению содержания альдегидов и сложных эфиров, а также Других продуктов окисления спирта, в результате чего ухудшаются органолептические свойства готового продукта. Предложенный способ осуществляют следующим образом. Очистку водно-спиртовой жидкости осуществляют в угольно-очистной батареи, которая состоит из песочных фильтров предварительной и конечной очистки, и угольных колонок, каждая из которых загружается активированным углем, полученным из скорлупы косточек плодов, например, абрикоса, слив, кокосового и грецкого ореха. Для фильтрования используют уголь с дисперсностью очистки 0,5-5,0 мм и общим удельным объемом пор 0,3-1,5 см3/с Процесс очистки осуществляют следующим образом. Водно-спиртовую жидкость из напорного сборника поступает самотеком в нижнюю часть угольной колонки. Пройдя через слой активированного угля, очищенная водно-спиртовая жидкость, под давлением столба жидкости в напорной колонке, поступает в сборник. Объемный расход водно-спиртовой жидкости устанавливают: для жидкости, содержащей ≤ 80% об. спирта - 80-100 дал/час, для жидкости, содержащей более 80% об. спирта - 30-60 дал/час. Для очистки водно-спиртовой жидкости от механических включений, до и после угольной колонки, осуществляют фильтрацию через песочные фильтры. Такая очистка предохраняет угольный фильтр от загрязнения и повышает срок его службы. Фильтрация водно-спиртовой жидкости после угольной колонки обеспечивает улавливание мелкодисперсных частиц угля, что придает готовому продукту необходимую прозрачность и блеск. Пример 1. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости, содержащей 96,2% об. спирта этилового ректификованного, содержащего: альдегиды - 3,5 мг/дм3 б.с. (безводный спирт); сивушные масла - 3,8 мг/дм3 б.c,: метанол - 0,045% б.с, сложные эфиры - 28 мг/дм3 б.с; окисление - 28 мин. Очистку водно-спиртовой жидкости осуществляют следующим образом. Из напорного сборника водно-спиртовая жидкость самотеком поступает на очистку в угольную колонку, содержащую слой скорлупы кокосового ореха с диаметром частиц 0,5 мм и общим удельным объемом пор 0,3 см3/г. Расход жидкости через колонку устанавливают 30 дал /час. Пройдя через слой угля и песочный фильтр, очищенная жидкость под давлением жидкости из напорного бака направляется в сборник. После очистки, водно-спиртовая жидкость имеет следующие показатели (в скобках приведены значения, которые достигаются на угольном фильтре из березы или бука): альдегиды -2,1 мг/дм3 б.с. (2,3); сивушные масла - 2,3 мг/дм3 б.с. (3,6); метанол - 0,021% б.с, (0,026); сложные эфиры -8,9 мг/дм3 б.с (13,1), окисление45мин(26). Пример 2. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости с содержащей 40% об. спирта этилового ректификованного, содержащего: альдегиды -3,5 мг/дм3 б.с; сивушные масла - 3,8 мг/дм3 б.с; метанол 0,045% б.с; сложные эфиры - 28 мг/дм3 б.с; окисление - 12 мин. Очистку водно-спиртовой жидкости осуществляют аналогично примеру 1, за исключением расхода через угольную колонку - 80 дал/час. После очистки водно-спиртовая жидкость содержит: альдегиды - 0,9 мг/дм3 б.с. (1,2); сивушные масла 2,6 мг/дм3 б.с (2,8); метанол - 0,019% б.с (0,022); сложные эфиры - 23,6 мг/дм б.c. (25,1), окисление - 19 мин (15). Пример 3. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости аналогичной как и в примере 2, за исключением активного угля - используют уголь из скорлупы косточек грецкого ореха. Показатели водно-спиртовой жидкости после очистки: альдегиды- 0,91 мг/дм3 б.с (1,2); сивушные масла 2,5 мг/дм3 б.с (2,8); метанол - 0,019% б.с (0,022); сложные эфиры - 23,7 мг/дм3 б.с. (25,1); окисление - 19 мин (15). Пример 4. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости аналогичной как и в примере 2 за исключением активного угля - используют уголь полученный из скорлупы косточек абрикоса. Показатели водно-спиртовой жидкости после очистки: альдегиды - 0,9 мг/дм б.с. (1,2); сивушные масла 2,5 мг/дм3 б.с (2,8); метанол - 0,020% б.с. (0,022); сложные эфиры - 23,8 мг/дм3 б.с. (25,1); окисление - 19 мин (15). Пример 5. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости аналогичной как и в примере 2 за исключением активного угля - используют уголь, полученный из скорлупы косточек слив. Показатели водно-спиртовой жидкости после очистки: альдегиды - 0,85 мг/дм3 б.с, (1,2); сивушные масла 2,4 мг/дм3 б.с. (2,8); метанол - 0,019% б.с (0,022); сложные эфиры - 23,6 мг/дм3 (25,1); окисление - 19,5 мин (15). Пример 6. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости аналогичной как и в примере 2, за исключением активного угля - используют уголь, полученный из скорлупы косточек вишен. Показатели водно-спиртовой жидкости после очистки: альдегиды - 0,87 мг/дм3 б.с (1,2); сивушные масла 2,65 мг/дм3 б.с. (2,8); метанол - 0,019% б.с. (0,022); сложные эфиры - 23,70 мг/дм3 б.с. (25,1); окисление - 19 мин (15). Пример 7. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости аналогичной как и в примере 1, при следующих режимах осуществления способа: уголь из скорлупы кокосового ореха с диаметром частиц 5,0 мм и общим удельным объемом пор - 1,5 см3/г. Фильтрацию осуществляют при расходе жидкости через слой угля 60 дал/час. После очистки водно-спиртовая жидкость имеет следующие показатели: альдегиды - 2,05 мг/дм б.с. (2,3); сивушные масла -2,25 мг/дм3 б,с.(3Л), метанол -0,022% б.с. (0.026); сложные эфиры - 8,8 мг/дм б.с. (13,1); окисление - 54 мин (26). Пример 8. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости аналогичной как и в примере 2, при следующих режимах осуществления способа: уголь из скорлупы кокосового ореха с диаметром частиц - 5,0 мм, и общим удельным объемом пор - 1,5 см3/г. Фильтрацию осуществляют при расходе жидкости через слой угля 100 дал /час. После очистки водно-спиртовая жидкость имеет следующие показатели: альдегиды - 0,84 мг/дм б.с (1,2); сивушные масла -2,56 мг/дм3 б.с (2,8); метанол -0,185% б.с. (0,022); сложные эфиры - 23,55 мг/дм3 б.с (25,1); окисление - 19,5 мин (15). Пример 9. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости аналогичной как и в примере 1, при следующих режимах осуществления способа: уголь полученный из скорлупы кокосового ореха с диаметром частиц 0,45 мм, общим удельным объемом пор - 0,25 см3/г, расход жидкости через угольный фильтр составляет 28 дал/час После прохождения угольной колонки водно-спиртовая жидкость имеет следующий состав: альдегиды 3,1 мг/дм б.с. (2,3); сивушные масла - 3,4 мг/дм3 б.с. (3,1); метанол - 0.036% б.с. (0,026); сложные эфиры -22 мг/дм3 б.с. (13,1); окисление - 24 мин (26). Пример 10. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости аналогичной как и в примере 1, при следующих режимах осуществления способа: уголь полученный из скорлупы кокосового ореха с диаметром частиц 5,5 мм и общим удельным объемом пор -1.7 см3/г, расход жидкости через угольную колонку составляет 62 дал/час. После прохождения угольной колонки водно-спиртовая жидкость имеет следующий состав: альдегиды 3,2 мг/дм б.с. (23); сивушные масла - 3,3 мг/дм3 б.с. (3,1); метанол - 0,036% б.с. (0,026); сложные эфиры -26 мг/дм3 б.с. (13,1), окисление - 14 мин (26). Пример 11. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости аналогичной, как и в примере 2, при следующих режимах осуществления способа: уголь из скорлупы кокосового ореха с диаметром частиц 0,45 мм и общим удельным объемом пор 1,7 см3/г, расход жидкости через угольную колонку 75 дал/час. После прохождения угольной колонки жидкость имеет следующий состав: альдегиды - 3,3 мг/дм б.с. (2,3); сивушные масла -3,3 мг/дм3 б.с. (2,8); метанол - 0,038% б.с. (0,022); сложные эфиры - 27 мг/дм3 б.c. (25,1), окисление - 14 (15). Пример 12. Осуществляют очистку водно-спиртовой жидкости аналогичной как и в примере 2, при следующих режимах осуществления способа: уголь из скорлупы кокосового орехе с диаметром частиц 5,2 мм и общим удельным объемом пор 1,6 см /г, расход жидкости через угольную колонку 105 дал/час. После прохождения угольной колонки водно-спиртовая жидкость имеет следующий состав: альдегиды 3,3 мг/дм3 б.с. (1,2); сивушные масла - 3,2 мг/дм3 б.с. (2,8); метанол - 0,037% б.с. (0,022); сложные эфиры - 26 мг/дм б.с. (25,1); окисление - 14,5 мин (15).