Спосіб очистки водно-спиртового розчину

Спосіб очистки водно-спиртового розчину, що передбачає очистку сорбентом і фільтрацію через пісочний матеріал, який відрізняється тим, що як сорбент використовують меланін WS 121 з показ* ником адсорбційної активності 40-80% до маси сорбента, концентрацією парамагнітних центрів g фактор = 2,0030-2,0035, при цьому об'ємна витрата водно-спиртового розчину міцністю більше або менше 80% становить 10-40 дал/год і 3080 дал/год відповідно. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу очистки водно-спиртового розчину шляхом використання більш ефективного сорбційного матеріалу та запропонованих параметрів процесу. Технічний результат від реалізації винаходу полягає в суттєвому зниженні шкідливих домішок в цільовому продукті за рахунок підвищених сорбційних властивостей сорбента та його зниженої каталітичної активності щодо окислення вищих спиртів. Споживчі властивості об'єкта винаходу, пов'язані з технічним результатом, - підвищення якості готового продукту. Досягається технічний результат тим, що у способі очистки водно-спиртового розчину, який передбачає очистку сорбентом і фільтрацію через пісочний матеріал, як сорбент використовують меланін WS 121 з такими технологічними показниками: адсорбційна активність 40-80% до маси сорбента, концентрація парамагнітних центрів g фактор - 2,0030-2,0035. Об'ємна витрата водноспиртового розчину міцністю більше або менше 80% становить 10-40 дал/год і 30-80 дал/год відповідно. Сорбент меланін WS 121 - речовина, яка відноситься до пігментів. Виділений пігмент - це порошок чорного кольору з металевим блиском. Отримується в результаті окислювальної полімеризації тирозину, диоксифенілаламіну або катеоламінів на білковій матриці. Пігмент локалізова О 1 0 €0 < 35010 ний в цитоплазматичних органелах на меланопротеїнових гранулах При обробці водно спиртового розчину активованим вугіллям мають місце дві групи процесів каталітичні (негативні) та горбційні (позитивні) До каталітичних процесів відносяться процеси окислення вищих спиртів до альдегідів та альдегідів, які є в розчині до кислот а також ненасичених сполук Кислоти зі спиртами утворюють складні ефіри Тобто в результаті каталітичних процесів при обробці висококонцентрованого водно-спиртового розчину активованим вугіллям в ньому збільшується вміст альдегідів та складних ефірів Збільшення вмісту альдегідів знижує смакові якості цільового продукту Сорбент меланін WS 121 має низьку каталітичну активність, що є позитивним До сорбційних процесів відносяться процеси адсорбції альдегідів, кислот, вищих спиртів (сивушного масла), метанолу Сорбент меланин WS 121 має високі сорбційні характеристики Саме використання сорбенту меланін WS 121 з зазначеними технологічними показниками його та запропонованих параметрів процесу дозволяє досягти технічного результату за рахунок його низької каталітичної та високих сорбційних характеристик Заявлені параметри процесу є отимальними і встановлені шляхом експериментальних досліджень Сорбент меланін WS 121 з показником адсорбційної активності менше 40% не містить достатньої КІЛЬКОСТІ сорбційних пор, необхідних для сорбції домішок, тому він не є ефективним Сорбент з показником адсорбційної активності більше 80% вилучає з розчину сивушне масло та метанол але має більш високу каталітичну активність що сприяє накопиченню альдегідів, складних ефірів та сильному окисленню спирту При об'ємній витраті 10 дал/год для водно-спиртового розчину з МІЦНІСТЮ більше 80% і менше ЗО дал/год для водно-спиртового розчину з МІЦНІСТЮ менше 80% зростає вміст альдегідів в розчині, знижується продуктивність процесу При об'ємній витраті більше 40 дал/год для водно-спиртового розчину з міцністю більше 80% і більше 80 дал/год для розчину з МІЦНІСТЮ менше 80% не зменшується вміст сивушного масла та ненасичених сполук і погіршується якість готового продукту Запропонований спосіб здійснюють таким чином Очистку водно-спиртового розчину сорбентом меланіном WS 121 здійснюють динамічним способом суть якого - безперервна фільтрація розчину через нерухомий шар сорбенту Процес очистки проходить в очисній (фільтраційній) батареї яка складається з пісочних фільтрів попередньої і кінцевої очистки фільтраційних колонок кожна з яких завантажується сорбентом Процес очистки водно-спиртового розчину з МІЦНІСТЮ більше 80% проводять таким чином Розчин подають в напірний збірник а звідти його потік самопливом надходить в пісочний фільтр попередньої очистки потім в нижню частину колонки Пройшовши через шар сорбенту очищений водноспиртовий розчин під тиском стовпа рідини надходить в збірник Об'ємну витрату розчину встановлюють 10-40 дал/год регулюючи краном на ротаметрі В процесі очистки в водно-спиртовому розчині знижується вміст ненасичених сполук, сивушного масла метанолу, підвищується показник окислюваності та дегустаційна оцінка готового продукту З метою очистки від механічних домішок водно спиртового розчину з МІЦНІСТЮ менше 80% проводять попередню фільтрацію на пісочному фільтрі Ця операція охороняє сорбент від забруднення і збільшує термін його використання Фільтрація розчину після колонок через фільтри з кварцевим піском забезпечує затримку дрібнодисперсних часток меланину, які утворюються в результаті його тертя при обробці розчину і надає готовому продукту необхідну прозорість і характерний блиск Для забезпечення постійної якості готового продукту, ВІДПОВІДНО вимог, очистку розчину здійснюють при об'ємній витраті розчину 30-80 дал/год регулюючи краном на ротаметрі Запропонований спосіб очистки водноспиртового розчину ілюструється прикладами Приклад 1 Очистка водно-спиртового розчину - спирту етилового ректифікованого з об'ємною часткою етанолу 96,2% Спирт подають в напірний збірник, а звідти його потік самопливом надходить на очистку в колонки В колонки завантажують сорбент меланін WS 121 з показником адсорбційної активності 80% Встановлюють об'ємну витрату спирту 10 дал/год При цьому очистка триває 200 хвилин Пройшовши крізь шар сорбента та пісочний фільтр, очищений спирт під тиском стовпа рідини надходить до збірника В спирті знижено вміст метанолу, сивушного масла, ненасичених сполук, підвищується показник окислюваності та дегустаційна оцгнка (див Табл 2) Спирт за органолептичними та фізико-хімічними показниками відповідає вимогам ГОСТ 5962-67 "Спирт этиловый ректификованный Технические условия" Приклад 2 Очистка водно-спиртового розчину - сортировка з одержанням горілки МІЦНІСТЮ 40% Сортировка з напірного збірника самопливом надходить на фільтрацію через пісочний фільтр і на очистку в колонки, які завантажують сорбентом меланіном WS 121 з показником адсорбційної активності 80% Встановлюють об'ємну витрату сортировки 80 дал/год Очистка триває 20 хвилин Пропущену крізь шар сорбенту та пісочний фільтр горілку направляють в збірник, а звідти на розлив В горглці знижено вміст метанолу, сивушного масла, ненасичених сполук, підвищується показник окислюваності та дегустаційна оцінка (див Табл 2) Горілка за органолептичними та фізико-хімічними показниками відповідає вимогам ГОСТ 12712-80 "Водки и водки особые Технические условия" Результати досліджень щодо очистки водноспиртового розчину сорбентбм меланіном WS 121 при параметрах процесу, що виходять за межі заявлених, наведені в таблиці 1 За фізико-хімічними та органолептичними показниками водно-спиртові розчини МІЦНІСТЮ більше або менше 80% за прикладами 3-6 не від 35010 повідають вимогам нормативної документації в порівнянні з заявленими параметрами, наведеними в прикладах 1J2 Дані, що характеризують досягнення технічного результату за заявленим способом в порівнянні зі способом-лрототипом наведені в таблиці 2 Як видно з показників, наведених в таблиці 2 за відомим способом і за заявленим, спирт та горілка відповідають стандартам, але вміст шкідливих домішок за запропонованим способом нижчий, ніж за відомим, а дегустаційна оцінка вища на 0,2-0.5 бали Таблиця 1 Найменування показника Приклад» і 3 Показник адсорбційної активності, 4 5 6 40 80 75 55 5 85 96,2 0,022 220 9 80,0 0,020 10 95 56,0 0,030 40 15 40,0 0,028 о/ /о Термін очистки, хвилин Об'ємна витрата розчину, дал/год Об'ємна частка спирту в розчині, % Об'ємна частка метилового спирту. % в безводному спирті Масова- концентрація сивушного масла в перерахунку на суміш ізоамілового та ізобутилового спиртів (3 1), в безводному спирті, мг/дм3 Масова концентрація альдегідів, в перерахунку на оцтовий, в безводному спирті, мг/дм3 Масова концентрація складних ефірів в перерахунку на оцтовоетиловий, в безводному спирті, мг/дм3 Дегустаційна оцінка, бали _ _ 2,7 2,9 2,6 2,5 4,2 4,9 4,1 4,4 32,2 45,4 28,0 38,0 9,2 9,1 9,2 9,2 Таблиця 2 Найменування показника За заявленим способом За способом-прототипом горілка спирт Проба на окислюваність, хв . Об'ємна частка метилового спирту в перерахунку на безводний спирт, % Масова концентрація сивушного масла, в перерахунку на суміш ізоамілового та ізобутилового спиртів (3 1), в безводному спирті, мг/дм3 Масова концентрація альдегідів, в перерахунку на оцтовий, в безводному спирті, мг/дм3 Масова концентрація складних ефірів, перерахунку на оцтово-етиловий в безводному спирті, мг/дм3 Масова концентрація вільних кислот (без СОг), в безводному спирті, мг/дм3 Дегустаційна оцінка, бали горілка спирт 25 19 19 15 0,018 0,016 0,023 0,019 2,2 2,1 2,6 2,6 3,1 2,8 3,6 3,2 8,5 20,3 10,5 23,5 6,1 8,5 9,5 9,5 9,2 9,1 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3