Ведомственные нормы
технологического проектирования заводов розлива
минеральных вод

Дата введения 1986-04-01

РАЗРАБОТАНЫ Государственным институтом по проектированию предприятий пищевой промышленности «Севкавгипропищепром» ГОСАГРОПРОМА СССР.

Исполнители: Ю.М. Жарко (руководитель темы), В.П. Ивах, С.А. Антоньянц, Ю.И. Родионов, Н.Е. Мирошников, Б.Д. Клочков, В.Б. Лабзин, С.М. Беленький - кандидат технических наук (ответственные исполнители).

ВНЕСЕНЫ Подотделом проектных организаций Госагропрома СССР.

СОГЛАСОВАНЫ: Госстроем СССР и ГКНТ № 45-162 от 31.01.86.

Научно-производственным объединением пиво-безалкогольной промышленности № 1-14/2700 от 15.11.84.

Гипропищепром-2 Минпищепрома СССР № С-101/1371 от 02.08.85 г.

ЦК Профсоюза рабочих пищевой промышленности № 09-М от 13.06.85 г.

Главным управлением пожарной охраны МВД СССР № 7/6/2887 от 24.06.85 г.

Минздравом СССР № 123-12/539-6 от 18.06.85 г.

ПОДГОТОВЛЕНЫ к утверждению институтом по проектированию предприятий пищевой промышленности «Севкавгипропищепром»

Цех розлива минеральной воды с отделениями хранения и обработки воды (фильтрация, охлаждение, обеззараживание, газирование), посудный цех;

Цех готовой продукции (экспедиция), станция налива минеральной воды в железнодорожные и автомобильные цистерны; станция слива минеральной воды из авто- или железнодорожных цистерн.

Производственная лаборатория;

Компрессорные - холодильная и воздушная;

Ремонтно-механическая мастерская;

Мастерская по ремонту транспортной тары;

Электрозарядная;

Материальный склад;

Административно-бытовые помещения.

3. РЕЖИМ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ ЗАВОДА РОЗЛИВА МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

Фонд рабочего времени в часах - 2584;

Количество рабочих дней в году - 238;

Количество рабочих смен в году - 1 - 2

Продолжительность смены - 8 часов;

Режим работы рабочих посменный, с перерывом;

Продолжительность планово-предупредительного ремонта оборудования - 20 дней.

Фонд времени работы оборудования определяется с учетом коэффициента его использования равным 0,75 - 0,9 (см. раздел ).

A 1,2,3 - паспортная производительность установленного розливного оборудования различных марок, бут/час;

H 1,2,3 - количество розливных машин одинаковой производительности;

K 1,2,3 - коэффициент технической нормы использования оборудования (K 1,2,3 = 0,9);

T - количество рабочих часов в смену.

Примечание: при розливе минеральных вод в бутылки вместимостью 0,33 л необходимо произвести соответствующий перерасчет на 0,5 литровую бутылку. При освоении новых розливных линий коэффициент использования машин может быть меньше и принимается согласно рекомендациям завода-изготовителя машин.

4. ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ

а) транспортирование (подача воды от источника в накопители (трубопровод, автоцистерна);

б) хранение воды;

в) обработка воды (фильтрация, охлаждение, обеззараживание, газирование);

г) розлив воды в бутылки и укупорка;

д) бракераж;

е) этикетировка;

ж) укладка готовой продукции в ящики;

з) транспортирование минеральной воды в цех готовой продукции;

и) хранение продукции;

к) контроль качества минеральной воды и готовой продукции.

Технологическая схема 2 - для углекислых минеральных вод аналогично схеме 1, но только транспортировка воды в условиях, исключающих дегазацию; хранение в герметических условиях и газирование без стадии деаэрирования в сатураторах.

Технологическая схема 3 - для минеральных вод, содержащих соединения железа (II).

а) подача воды от источника в накопители в условиях, исключающих дегазацию, в автомобильных цистернах под избыточным давлением двуокиси углерода 0,02 МПа. Перед заливом воды из автомобильной цистерны полностью вытесняется воздух двуокисью углерода.

На станции слива:

б) приготовление рабочих растворов стабилизирующих кислот;

в) вытеснение (слив) двуокисью углерода минеральной воды из автоцистерны в приемный герметичный резервуар;

г) введение стабилизирующих добавок пищевых кислот в приемный резервуар для хранения минеральной воды (допускается введение стабилизирующих добавок в автомобильные цистерны перед заполнением их минеральной водой);

д) хранение, обработка минеральной воды, розлив и последующие операции аналогично схеме 1.

Технологическая схема 4 для минеральных вод, содержащих сероводород или гидросульфит - ионы.

Схема аналогична схеме 1, только перед хранением и обработкой серосодержащие соединения должны быть вытеснены из минеральной воды посредством барботирования воды двуокисью углерода.

Технологическая схема 5 для минеральных вод, содержащих сульфатвосстанавливающие бактерии.

Схема аналогична схеме 1, только при обработке минеральной воды обеззараживание производится хлоросодержащими растворами.

Примечание: Введение «активного» хлора осуществляется перед фильтрацией с помощью дозаторов. Доза активного хлора определяется хлорпоглощаемостью минеральной воды, остаточная концентрация хлора в воде не должна превышать 0,3 ± 0,05 мг/л, через 30 минут после проведенного хлорирования. Приготовление хлорсодержащего раствора (гипохлорита натрия) проводится на электролизной установке (см. пункт 9.17.20).

5. НОРМЫ РАСХОДА СЫРЬЯ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Качественные показатели сырья и вспомогательных материалов следует принимать в соответствии с требованиями государственных и отраслевых стандартов, технических условий, а при их отсутствии - по сложившимся в промышленности показателям.

Нормы расхода минеральной воды в расчете на одну тысячу бутылок емкостью 0,5 л составляют 550 л.

Потери минеральной воды составляют 10 %.

Нормы расхода и потерь двуокиси углерода, вспомогательных материалов и бутылок принимать по действующим временным нормативам на предприятиях системы Минпищепрома СССР.

6. НОРМЫ ЗАПАСОВ СЫРЬЯ, ОСНОВНЫХ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ТАРЫ

	Наименование сырья, отходов	Норма запаса	Вид хранения
	Минеральная вода (до розлива)	2 сут.	В металлич. или железобетонных резервуарах
	Бутылки 0,5 л	8 суток	В штабелях, ящиках, ЯСМ
	Кроненпробка (коэффициент использования площади 0,3)	2 месяца	Напольный в ящиках, мешках	1200 ÷ 1500
	Этикетки	1 год	На стеллажах в пачках	1200 ÷ 1500
	Декстрин	2 месяца	На поддонах в мешках	1200
	Сода каустическая (NaOH)	15 дней	В цистернах
	Сода кальцинированная	1 месяц	На поддонах в пакетах	1250
	Двуокись углерода (СО 2)	4 дня 2 месяца	в баллонах в цистернах

7. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ОБОРУДОВАНИЮ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ТРУБОПРОВОДАМ

а) трубопроводом;

б) автомобильными цистернами;

в) железнодорожными цистернами.

герметичность для сохранения растворенной СО 2 и ионно-солевого состава минеральной воды, предотвращения бактериального загрязнения от подсосов подземных вод и исключения образований на внутренних стенках трубопроводов твердых травертиновых отложений;

использование коррозионностойкого материала для предотвращения коррозии его внутренней поверхности;

защиту трубопроводов от влияния почвенной коррозии и воздействия блуждающих токов;

оптимальные режимы скорости, давления, температуры по всей длине трубопровода при его рациональном эксплуатационном режиме.

8. ТРЕБОВАНИЯ К РАЗМЕЩЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Основные проходы в местах постоянного пребывания работающих, а также по фронту обслуживания щитов управления (при наличии постоянных рабочих мест) шириной не менее 2 м;

Основные проходы по фронту обслуживания машин, насосов, аппаратов, имеющих арматуру управления, местные контрольно-измерительные приборы и т.п. при наличии постоянных рабочих мест шириной не менее 1,5 м;

Проходы между рядами приемных или накопительных резервуаров и стенкой - 0,8 м;

Расстояние между резервуарами в ряду - не менее 0,4 м; между спаренными рядами резервуаров не менее 0,8 м;

Проходы основные для обслуживания между резервуарами не менее 1,8 м;

Расстояние между верхом резервуара и выступающими конструкциями перекрытий не менее 1,0 м.

а) для воды с общей минерализацией не более 8,5 г/л на керамических фильтрах;

б) для воды с большей минерализацией на пластинчатых фильтрах.

Первую стадию охлаждения при возможности следует производить у источников минеральной воды.

Обеззараживание может быть осуществлено ультрафиолетовыми лучами, обработкой сернокислым серебром, хлорированием.

Для применения обработки сернокислым серебром необходимо разрешение главного санитарного врача СССР, которое выдается индивидуально для каждого состава минеральной воды.

10. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ОТДЕЛЕНИЯ РОЗЛИВА МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

A - часовая производительность оборудования, тыс. бут.;

O - выпуск минеральной воды в бутылках за год, шт.;

H - количество смен в году;

τ - часов работы цеха в сутки;

K 1 - коэффициент, учитывающий бой и брак бутылок при мойке;

K 2 - коэффициент использования оборудования 0,75 - 0,90.

Для линий розлива производит. 3 ÷ 6 тыс. бут/час K 2 = 0,9

11. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЦЕХОВ СТЕКЛОТАРЫ, ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ И СКЛАДОВ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

где W - количество посуды, необходимое для создания 8-дневного запаса, шт.;

Q - количество выработанной продукции за год, шт.;

n n = 8);

K 1 - коэффициент, учитывающий потери посуды на всех операциях производства с учетом условий ее заготовки:

K 1 = 1,0314 - при транспортировке пакетным способом,

K 1 = 1,0793 - при транспортировке навальным способом;

n 1 - число рабочих дней в году.

На 1 м 2 площади следует укладывать 75 ящиков. Ящики складные металлические типа ЯСМ, в дальнейшем именуемые ЯСМ, на 140 бутылок необходимо укладывать друг на друга в шесть ярусов. На 1 м 2 укладывается 12 ящиков типа ЯСМ.

где Q дн. - количество выработанной продукции за день;

n - количество дней, на которое создается запас посуды (n = 8);

K 1 - коэффициент, учитывающий потери посуды на всех операциях;

K 2 - коэффициент, учитывающий площадь на проезды (при работе с ручными тележками 0,25, при работе с электропогрузчиками, штабелеукладчиками - 0,5);

W - количество посуды, укладываемой на 1 м 2 .

Отгрузка готовой продукции производится пакетами, сформированными и увязанными из полимерных, деревянных ящиков, картонных коробов и в ящиках типа ЯСМ.

где Q дн. - количество готовой продукции, выработанной в день (среднесуточное за год);

n - количество дней, на которое создается запас готовой продукции (n = -8);

k - коэффициент, учитывающий площадь на проезды (при работе с ручными тележками K = 0,25, при работе электропогрузчиков и штабелеукладчиков K = 0,5);

W - количество бутылок, укладываемых на 1 м 2 .

Площадь склада уточняется графически раскладкой штабелей.

12. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ СКЛАДОВ ОСНОВНЫХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

13. МЕХАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ И ТРАНСПОРТНО-СКЛАДСКИХ (ПРТС) РАБОТ

	Един. изм.	Завод розлива минводы млн. бутылок в год
		до 20	до 50	до 100	до 250
Основного производства
ПРТС работ

Расчет уровня механизации ПРТС работ выполняется по методике научно-исследовательской лаборатории комплексной механизации Московского технологического института пищевой промышленности.

14. ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ЛАБОРАТОРИИ

	Наименование помещений	Площадь помещений (м 2) на заводе мощностью млн. бут. в год
		до 100	свыше 100
	Химическая
	Микробиологическая с боксом
	Весовая
	Моечно-автоклавная
	Кладовая
	Комната зав. лабораторией
	ВСЕГО:

	Наименование производственного подразделения и профессии	Кол-во человек
	Зав. лабораторией
	Инженер химик
	Бактериолог
	Старший лаборант
	Лаборант
	Инженер-сангигиенист
	ВСЕГО:

15. ТРЕБОВАНИЯ К РЕМОНТНО-МЕХАНИЧЕСКИМ МАСТЕРСКИМ И ЗАРЯДНЫМ СТАНЦИЯМ

16. НОРМЫ РАСХОДА ВОДЫ, ПАРА, ХОЛОДА, ВОЗДУХА

Расходы воды, пара, электроэнергии и двуокиси углерода на технологические процессы необходимо принимать по паспортным данным устанавливаемого оборудования.

Определение расхода холода на охлаждение минеральной воды перед сатурацией производится по общепринятым теплотехническим формулам.

Удельные расходы воды, пара, электроэнергии на 1000 бутылок определяются по формуле:

где Q об. - удельные расходы на 1000 бут. (0,5 л);

Q г - годовые расходы;

n - производительность завода бут/год;

Q г - определяется как произведение сумм часовых расходов (воды, пара, электроэнергии), идущих на технологические процессы мойку оборудования, вспомогательные и хозбытовые нужды на число часов работы в смену и число смен в году.

При укрупненных расчетах потребности энергоресурсов следует принимать удельные расходы воды, пара, холода, электроэнергии, СО 2 и сжатого воздуха по таблице удельных расходов.

Расходы воды на мойку технологического оборудования следует принимать 0,1 м 3 на 1000 бут. розлива, на ополаскивание ж/д цистерн 9 м 3 на 1 цистерну, на мойку полов производственных помещений 3 л на 1 м 2 полов.

17. УДЕЛЬНЫЕ РАСХОДЫ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НУЖДЫ ПРИ РОЗЛИВЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ВОДЫ, УДЕЛЬНЫЕ ПЛОЩАДИ

	Наименование	Един. изм.	Удельные расходы на 1000 бут.
			Для заводов по розливу минвод годовой мощности в млн. бут.
	Вода	м 3
	Пар	кг
	Холод (на 1° охлаждения воды)	мДж ∙ °С	2,76	2,47	2,41
	Электроэнергия	кВт/час
	Двуокись углерода	кг
	Сжатый воздух	м 3

Средние удельные нормы расходов пара, воды, электроэнергии, холода на 1000 бут. розлива минеральной воды составлены на основании опыта работы действующих предприятий и проектов заводов розлива минеральной воды, разработанных институтом «Севкавгипропищепром».

17.1. Удельные показатели площадей цехов основного производства заводов розлива минеральных вод (без складов тары и готовой продукции)

	Годовая мощность завода	Удельные площади, м 2 - млн. бутылок
	20 млн. бутылок 0,5 л
	50 -»-
	100 -»-
	250 -»-

Средние удельные показатели площадей на 1 млн. бут. розлива минеральной воды составлены на основании утвержденных проектов заводов розлива минеральной воды.

18. НАУЧНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА

19. КВАЛИФИКАЦИОННЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ РАБОЧИХ ОСНОВНОГО ПРОИЗВОДСТВА И САНИТАРНАЯ КАТЕГОРИЯ ПО ПРОФЕССИЯМ

	Наименование профессии		Примечание
	Цех посуды
	Приемщик-сдатчик		Разряды принимать по тарифно-квалификационному справочнику работ и профессий, утвержденному Госкомитетом Совета Министров СССР по делам труда и зарплаты
	Водитель электропогрузчика
	Укладчик-упаковщик
	Машинист автомата извлечения бутылок из ящиков
	Транспортировщик
	Цех готовой продукции
	Водитель погрузчика
	Транспортировщик
	Укладчик-упаковщик
	Машинист на пакетосборщиках, на автоматах укладки бутылок в ящики
	Подсобный транспортный рабочий
	Кладовщик
	Отделение водоподготовки
	Сатураторщик	IIв
	Обработчик воды	IIв
	Регенераторщик раствора щелочи
	Цех розлива
	Машинист моечных машин	IIв
	Машинист розливо-укупорочных машин	IIв
	Контролер вымытых бутылок
	Контролеры бутылок с готовой продукцией
	Обработчик воды	IIв
	Подсобный транспортный рабочий
	Наладчик машин и оборудования
	Клеевар
	Станция налива
	Обработчик воды	IIв
	Подсобный рабочий	IIв
	Ремонтно-механические мастерские
	Токарь
	Фрезеровщик-строгальщик
	Слесарь-ремонтник
	Слесарь-инструментальщик
	Кузнец-сварщик
	Подсобный рабочий
	Ремстройгруппа
	Каменщик
	Штукатур-маляр
	Стекольщик
	Подсобный рабочий
	Ящичный цех
	Станочник
	Сборщик деталей и изделий из древесины
	Подсобный рабочий
	Электрозарядная
	Аккумуляторщик
	Слесарь-ремонтник

20. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕРРИТОРИИ, ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ЗДАНИЯМ И СООРУЖЕНИЯМ

21. ВОДОСНАБЖЕНИЕ И КАНАЛИЗАЦИЯ

Вода, подаваемая на бутыломоечные машины, должна иметь жесткость не более 3,5 мг-экв/л. При жесткости исходной воды более 3,5 мг-экв/л следует предусматривать умягчение воды.

Размещение трапов и воронок и их количество должны обеспечивать отвод стоков от оборудования, исключающий растекание их по полу. Площадь пола на 1 трап не должна превышать 150 м 2 .

22. ОТОПЛЕНИЕ И ВЕНТИЛЯЦИЯ

В бытовых и вспомогательных зданиях и сооружениях - отопление местными нагревательными приборами.

	Наименование помещений	Температура воздуха, °С	Кратность воздухообмена м 3 /час
			приток	вытяжка
	Цех розлива
	Цех стеклотары (отапливаемый)
	Отделение водоподготовки		По расчету
	Отделение регенерации щелочи
	Цех готовой продукции

Примечание: Указанные в таблице температуры воздуха в помещениях являются расчетными для холодного и переходного периодов. В теплый период года ее следует принимать по СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха». В цехе готовой продукции дана расчетная зимняя температура, летняя не нормируется.

23. СНАБЖЕНИЕ ЗАВОДОВ РОЗЛИВА МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД ДВУОКИСЬЮ УГЛЕРОДА

Создание газовой подушки в транспортных и стационарных емкостях при транспортировке и хранении минеральной воды, а также в разливочных машинах;

Водкой называется крепкий алкогольный напиток, приготовленный смешиванием этилового ректификованного спирта и воды с последующей обработкой водно-спиртовой смеси.

Сорта водки отличаются друг от друга крепостью, т.е. содержанием этилового спирта, качеством применяемого сырого материала — ректификованного спирта и применяемых некоторых добавок (сахар, уксуснокислый натрий), вносимых для смягчения вкуса и улучшения запаха. 40%-ная водка готовится на спирте-ректификате, все остальные сорта водки — на спирте-ректификате высшей очистки. При приготовлении “московской особой” водки добавляют уксусную кислоту и двууглекислый натрий, из которых образуется уксуснокислый натрий; при приготовлении “столичной” водки вносят сахар.

Производство водки состоит из следующих операций: приемки спирта, подготовки (исправления) воды, приготовление водно-спиртовой смеси (сортировки), фильтрации водно-спиртовой смеси, обработки водно-спиртовой смеси активным углем и повторной фильтрации, доведения водки до стандартной крепости, розлива водки (рисунок 1).

Рисунок 1 — Схема производства водки

Приемка спирта

Спирт-ректификат принимают по объему, который измеряют коническими (от 250 до 1000 дал) и цилиндрическими (75 дал) мерниками. Одновременно с измерением объема измеряют и крепость спирта, как и в спиртовом производстве. Для приемки спирта на заводах оборудуют спиртоприемные отделения (цехи). Спирт из автоцистерн сливают через нижний штуцер по резиновому шлангу Из железнодорожных цистерн спирт сливают с помощью насоса или самотеком. Первым способом пользуются только в случае расположения приемных мерников выше уровня железнодорожных цистерн. При расположении приемных мерников ниже уровня железнодорожных цистерн спирт сливают с помощью сифонной установки (рисунок 2), состоящей из резинового гофрированного шланга, ручного насоса и воронки. Один конец трубы 1, снабженной трубчатым наконечником, погружают в в цистерну 2 до дна, а другой соединяют со сливной коммуникацией 3. Открывают краны 4 и 5 и при закрытых кранах 6 и 7 и всех кранах, соединяющих эту коммуникацию с коническим 8 и цилиндрическим 9 мерниками, при помощи насоса 10 или вакуума засасывают спирт из цистерны. Как только в сливной воронке 11 появится спирт, насос останавливают, открывают кран 7 и кран перед коническим мерником, в который должен поступать спирт.

Использование установки из трех мерников дает возможность оперативно производить приемку спирта с необходимыми замерами и расчетами. Во время заполнения одного из мерников, со второго спирт скачивают через приемную емкость 12 с помощью спиртового насоса 13 в цистерны спиртохранилища.

Рисунок 2 — Схема спиртоприемного отделения с сифонной установкой для слива спирта

Вода и ее подготовка

Вода должна удовлетворять требованиям питьевой воды, не содержать вредных примесей, должна быть бесцветной, прозрачной, без запаха и быть приятной на вкус. Общая жесткость воды не должна превышать 1,60483 мг-экв/л (4,5°) и временная — 0,35663 мг-экв/л (1 0). Если жесткость воды превышает установленные пределы, то ее исправляют, т.е. умягчают натрийкатионитовым или содово-известковым методом.

Содово-известковый метод применяется редко из-за значительного расхода реагентов и громоздкого оборудования. Натрийкатионитовый метод позволяет получать исправленную воду с минимальной жесткостью 0,07132-0,178-30 мг-экв/л (0,2-0,5°). Катионитовая установка проста по устройству, компактна и удобна в обслуживании. При поступлении воды с большой временной жесткостью применяют комбинированный способ. Обработку сначала ведут содо-известковым методом, а затем натрийкатионированием. Вместо комбинированного метода можно применять метод Na — Н-катионирования или, пользуясь только натрий катионитовым методом, производить нейтрализацию исправленной воды минеральными кислотами (HCl или H 2 SO 4).

Приготовление водно-спиртовой смеси

Приготовление сортировки производят следующим образом. В герметически закрытый чан, называемый сортировочным чаном, набирают из мерников рассчитанное количество спирта соответственно требуемой крепости сортировки, а затем добавляют воду до получения заданного объема сортировки. После добавления в чан воды производят тщательное перемешивание с помощью мешалки или способом перекачивания насосом, или барботированием сжатым воздухом (рисунок 3).

Воздух для перемешивания подается от компрессора или воздуходувки через лучевой барботер с отверстиями диаметром 1,5 мм. Расход воздуха около 1 м 3 на 1 м 2 поперечного сечения чана в минуту. Для улавливания спирта из воздуха, выходящего из сортировочных чанов, должны быть установлены спиртоловушки.

В спиртовом отделении выше чана-смесителя на площадке устанавливают конический и цилиндрический мерники, чанки возвратных продуктов, мерник умягченной воды, чанокдля раствора гидрокарбонатанатрия (соды), несколько ниже-насос (во взрывобезопасном исполнении) для перекачки сортировки в напорный чан перед фильтрами.

1 — мерник умягченной воды; 2 — чанок раствора соды; 3 — сборник возвратных продуктов; 4, 5 — мерники спирта; 6 — чан-смеситель; 7 — насос
Рисунок 3 — Схема приготовления сортировки периодическим способом

Известен способ непрерывного приготовления сортировки. Для этого используют смеситель, в который непрерывно через барботеры вводят воду и спирт при постоянной температуре и напоре, регулируя подачу с помощью кранов. Ниже приведена схема установки для непрерывного автоматизированного приготовления сортировки.

Спирт и умягченная вода соответственно из емкостей 1 и 2 поступают в напорные баки 3 и 4, снабженные поплавковыми регуляторами уровня (рисунок 4). Потоки спирта и воды измеряются стеклянными ротаметрами (типа Рс-2,5Ж и РС-4Ж), регулируются вентилями 23 и 25 и смешиваются в смесителе 9, снабженном коллектором 8, который служит для распределения воды. Соотношение потоков спирта и воды принимают таким, чтобы крепость сортировки после смесителя была на 0,5-1,5% об. выше 40%-ной (1:1,38-1,44). Окончательно ее доводят водой, поступающей из напорного бачка 4 через ротаметр 7 (РС-0.63Ж) и исполнительный механизм 16 в продуктовый трубопровод перед насосом 11. Контроль за работой насоса осуществляется с помощью технического мановакууметра 10, а производительность регулируется вентилем 29.

Для определения крепости сортировки и отработки соответствующего пневматического сигнала служит проточный пневматический датчик 14. Отбор сортировки на датчик после насоса производится вентилями 26 и 27 через фильтр-газоотделитель 13. Скорость протекания сортировки измеряется ротаметром 17. Отработанный датчиком плотности суммарный пневматический сигнал поступает в блок контроля и регулирования 15, состоящий из вторичного прибора и пропорционально-интегрального регулятора, и далее на исполнительный механизм 16.

Вторичный прибор снабжен кнопочным устройством для управления работой установки в ручном и автоматическом режиме.

1 — емкость спирта; 2 — емкость умягченной воды; 3 — напорный бак с регулятором уровня спирта; 4 — напорный бак с регулятором уровня воды; 5 — расходомер спирта; 6 — расходомер воды; 7 — расходомер добавочный воды; 8 — коллектор; 9 — смеситель; 10 — мановакуумметр; 11 — центробежный насос; 12, 34, 35 — манометр; 13 — фильтр-газоотделитель; 14 — датчик плотности; 15 — блок контроля и регулирования плотности; 16 — пневматический исполнительный механизм; 17 — расходомер раствора, отбираемого на датчик; 18, 30, 33 — вентили запорные и регулирующие; 19, 20, 21, 22 — запорные вентили; 23, 24, 25 — вентили, регулирующие расход компонентов; 26-29 — вентили, регулирующие отбор газа из сортировки и подачи ее на датчик плотности; 31 — панель дистанционного управления; 32 — фильтр для очистки воздуха.
Рисунок 4 — Схема непрерывно действующей установки для приготовления сортировок

При возникновении разбалансировки между текущим значением плотности и заданным регулятор блока 15 изменяет выходной пневматический сигнал, обеспечивающий соответствующее изменение положения клапана в исполнительном механизме в сторону выравнивания получаемой крепости с заданной.

Установка для непрерывного приготовления сортировки полностью герметизирована, что снижает потери спирта по сравнению с периодическим способом на 0,03%. Ее компактность позволяет снизить производственную площадь.

Расчет количества спирта и воды для приготовления водно-спиртовой смеси

Количество спирта, необходимое для приготовления сортировки, рассчитывают по формуле:

V сп и V сорт — соответственно объемы спирта и сортировки;
а сп и а сорт — крепости спирта и сортировки

Фильтрация водно-спиртовой смеси

Для освобождения от взвешенных частиц водно-спиртовую смесь фильтруют два раза: до обработки и после обработки активным углем.

В качестве фильтрующего материала используют кварцевый песок. Фильтрацию производят под давлением столба жидкости с помощью песочных фильтров, в которых на сетчатой перегородке, покрытой фильтрующей тканью из фланели или сукна, помещают кварцевый песок.

Фильтрация водно-спиртовой смеси происходит под давлением столба жидкости, сортировка поступает на фильтр самотеком из напорного бака, распложенного выше фильтров. По мере увеличения количества профильтрованной жидкости высота слоя осадка на фильтрующем материале увеличивается. Увеличивается сопротивление потоку и снижается скорость фильтрации. Для устранения этого фильтр периодически очищают. Фильтрацию водно-спиртовой смеси через кварцевый песок производят на песочных фильтрах (рисунок 5).

1 — корпус; 2 — днище; 3 — крышка; 4 — штуцер подачи; 5 — патрубок выхода; 6 — фонарь; 7 — кран — воздушник; 8 — штуцер спуска
Рисунок 5 — Песочный фильтр с контрольным фонарем

Песочный фильтр изготавливают из листовой меди в виде цилиндрического корпуса 1, луженного внутри, со сферическими днищем 2 и съемной крышкой 3, прикрепленной к фланцу корпуса болтами. Высота фильтра 1100 мм, диаметр 700 мм. С помощью двух съемных луженых перфорированных дисков, покоящихся на прикрепленных к корпусу кольцах, фильтр разделен на три камеры: верхняя и нижняя камеры свободные, средняя заполнена кварцевым песком в два слоя общей высотой 700 мм. В нижнем слое зерна имеют размер от 1 до 3,5 мм, в верхнем — 3,5-5 мм. Перед заполнением песком на нижний диск кладут медный луженый или деревянный обруч, обтянутый фланелью или шинельным сукном. Такие же обручи размещают между слоями песка и над верхним диском. Зазоры между обручами и корпусом фильтра забивают ватным жгутом.

Подлежащая фильтрации сортировка поступает по штуцеру 4 с краном, проходит фильтрующую камеру и по патрубку 5 отводится на обработку активным углем.

Песочные фильтры для фильтрации водки отличаются тем, чтизготавливаются из нержавеющей стали, снабжены ротаметром и стеклянным фонарем 6 на выходной трубе. Ротаметром контролируют скорость фильтрации, посредством фонаря — прозрачность водки.

Первые, мутные порции фильтрата возвращают в чан-смеситель. После получения чистого фильтрата фильтрацию ведут со скоростью 0,77 м/ч (30 дал/ч), регулируя ее плавным поворотом наполнительного крана.

После работы фильтра 20-30 сут (скорость при открытом кране становится малой) его выключают для перезарядки.

Известно несколько типов песочных фильтров, которые широко применяются для фильтрации сортировок в ликеро-водочной промышленности. Они разделяются по конструкции на однопоточные и двухпоточные.

В однопоточных песочных фильтрах сортировка подается сверху, а отводится снизу (рисунок 6). Двухпоточный песочный фильтр (рисунок 7) дополнительно снабжен трубчатым дренажным устройством, трубы которого обвернуты мелкой сеткой с отверстием 0,2-,03 мм. Нижний слой песка с зернами 2-3 мм имеет высоту 50 мм, средний с размером зерен 1,5-2 мм — ту же высоту и верхний с зернами размером 0,5-1 мм -высоту 400-600 мм. Дренажное устройство находится посредине этого слоя песка. Сортировка поступает в фильтр снизу и сверху и выводится через дренажную систему. Поток сортировки, идущий снизу, фильтруется сначала через крупные, затем через средние и, наконец через мелкие зерна песка. Верхний поток сортировки фильтруется только через мелкие зерна.

1 — корпус; 2 — штуцер подачи с распределительным устройством; 3 — штуцер отвода; 4 — дренажное устройство; 5 — распределительное устройство; 6 — перегородка; 7 — верхний слой песка; 8 — средний слой; 9 — нижний слой
Рисунок 6 — Однопоточный песочный фильтр 1 — корпус; 2 — распределительные устройства; 3 — перегородка; 4 — выводной патрубок; 5 — окно; 6 — дренажное устройство; 7 — верхний слой; 8 — средний слой; 9 — нижний слой
Рисунок 7 — Двухпоточный песочный фильтр

Регенерация песка в однопоточных и двухпоточных фильтрах ведется обратным током воды: сортировки при предварительной фильтрации, водки — при окончательной фильтрации в течение 10-12 мин.

Применяются также керамические фильтры, фильтрующим органом в которых является керамические плитки. Регенерацию керамических плиток производят обработкой соляной кислотой и прокаливанием в муфельной печи при 500-600°С.

Обработка водно-спиртовой смеси активным углем

Для удаления из сортировки примесей, придающих ей неприятный вкус и запах, ее обрабатывают активным углем марки БАУ. Кроме адсорбирования некоторых примесей, активный уголь катализирует реакции окисления спирта и его примесей с образованием органических кислот и их последующую этерификацию, т.е. образование сложных эфиров. Активный уголь загружается в колонки, изготовленные из меди или нержавеющей стали. Сортировку фильтруют снизу вверх через последовательно соединенные угольные колонки.

Регенерация отработанного активного угля

Примеси спирта и воды по мере проведения фильтрации, накапливаясь в порах угля, снижают его поглотительную активность. Колонки обычно пропускают от 15000 до 100000 дал сортировки и более. Периодически необходимо восстанавливать адсорбционную и каталитическую способности отработанного угля. Для этого отработанный уголь регенерируют в колонке водяным паром при 110-130°С. В результате обработки примеси, поглощенные углем, отгоняются.

Фильтрация водки

После обработки активным углем водку фильтруют для отделения мельчайших примесей и получения прозрачного продукта с кристальным блеском. Фильтрацию водки производят в песочных или керамических фильтрах. В последних фильтрующей перегородкой служат керамические плитки с размерами пор 40μ.

Доведение водки до требуемой крепости

Профильтрованная водка поступает в доводные чаны, где ее перемешивают и проверяют крепость. При отклонении крепости водки от стандартной ее доводят до требуемой добавлением спирта или воды. После этого водку направляют на розлив.

Технологический процесс розлива пива.

Описание технологической схемы розлива в ПЭТ бутылку

Автопогрузчиком преформы на паллетах доставляются к выдувочной машине. Машина имеет систему подачи и сортировочную систему преформ. С ее помощью преформы распределяются на 16 пресформ, в которые с помощью высоконапорного воздушного компрессора и печи инфракрасного излучения происходит выдув бутылок. Машина имеет контроль бутылок, брак отводится в сторону.

После выдувной машины бутылки по так называемому воздушному транспортеру передается по линии.

Транспортер представляет собой конструкцию из высококачественной стали с подвесными деталями для передачи пустых ПЭТ бутылок от выдувной машины.

Воздушный транспортер переносит ПЭТ бутылки от выдувной машины к автоматическому ополаскивателю. Ополаскиватель работает по циркуляционному принципу. Бутылки с помощью шнека подаются на заходную звезду машины. На входе в машину имеется контроль на упавшую бутылку или бутылку большого диаметра. При срабатывании блокировок происходит остановка машины. Заходная звезда направляет бутылки к специальным захватам, которые захватывают их за горлышко. Затем с помощью кулачка бутылка переворачивается на 180°и форсунки вращающиеся синхронно с захватом, начинают разбрызгивание. Звезда на выходе движется синхронно с захватом, снимает бутылки. Ополаскиватель на входе оснащен сенсорами для распознания дефектных бутылок.

После ополаскивания бутылки по средствам звездочек передаются на розлив.

Система трехкамерная с электронным управлением. Налив происходит изобарически, под давлением. Бутылка с помощью подъемника прижимается герметично к разливному клапану. Далее идут четыре ступени процесса розлива:

нагнетание давления;

выравнивание давления и заполнение бутылки продуктом;

установление уровня напитка и прекращение процесса розлива;

сброс избыточного давления.

Между разливочной машиной и укупоркой установлен вспениватель для удаления воздуха из бутылки. Мелкозернистая пена поднимается до горлышка бутылки и вытесняет воздух.

Укопорка осуществляется завинчивающимися колпачками диаметром 28 мм. Пиво подается на блок розлива пастеризованное.

После укупорки бутылки с помощью пластинчатого транспортера передаются на этикеровочный автомат. Этикетки наклеиваются по трем позициям: фронтальная этикетка, кольеретка, и контрэтикетка. Нанесение лазерной маркировки (А1ХТЕСК) осуществляется на контрэтикетку. На этикеровочном автомате установлен контроль наклеивания этикеток. Брак по оформлению отводится в специальный “карман”. Далее транспортером продукт направляется на термоупаковку.

Бутылки распределяются на картонные поддончики и обматываются пленкой. После этого по транспортеру упаковок они переносятся на палетизатор упаковок, где складываются на европоддоны. И следующая операция обмотка пленкой.

Разлитый и упакованный продукт сдается на склад готовой продукции.

Описание технологической схемы розлива пива в бутылки.

Пиво подается из форфаса в трубопровод, идущий к насосу пастеризатора. Насос осуществляет увеличение давления примерно до 13,5 Ваг. После этого пиво поступает в секцию регенерации пастеризатора и далее в секции пастеризатора, где выходная температура равна 720С. Данная температура поддерживается в течение 30 сек под давлением около 11,5Бар. Затем пиво поступает в секцию регенерации, и далее в секцию охлаждения. После охлаждения пиво подается на блок розлива.

Ящики с тарой подаются из склада на депалетизатор. Он служит для съема ящиков с поддонов. Ящики с бутылками поступают по транспортеру на выемщик, а пустой поддон подается на палетизатор. Выемщик с помощью грейфера (грейфер - пневматическое устройство, для захвата бутылок) извлекает бутылки из ящика и ставит их на транспортер.

Транспортер доставляет бутылки в бутылкомоечную машину. Бутыломоечная машина является отмоечно-шприцевальной, в процессе прохождения ее бутылки моются внутри и снаружи, а также инфицируются.

Процесс мойки бутылок можно разделить на пять операций:

опорожнение бутылок и предварительное ополаскивание (замачивание) горячей водой;

замачивание в щелочной ванне;

удаление этикеток;

механическая очистка (ополаскивание щелочью и горячей водой);

промывка горячей водой и охлаждение холодной водой.

После бутыломоечной машины чистые бутылки проходят через инспектор бутылок, в котором осуществляется контроль бутылок. Бракованные бутылки системой транспортеров отводятся от блока розлива.

Следующим этапом в работе линии является наполнение и укупорка бутылок на блоке розлива.

В автомат розлива бутылки сначала подаются на вход с помощью червячной передачи. Затем через звездочку на входе они поступают на тарелку, расположенную под кранами розлива. Тарелка прижимает бутылку к вентилю розлива. Кольцеобразный резервуар с кранами розлива вращается, напиток с производства поступает в резервуар через насос. Наполнение бутылок напитком происходит в несколько этапов: удаление воздуха из бутылки, наполнение бутылки углекислым газом, наполнение бутылки пивом, снижение давления в бутылке.

111 112 ..

АППАРАТУРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА ПИВА

Отлежавшийся солод из склада (рис. 127) подают в воздушноситовой сепаратор 1, а затем шнеком 2 в сборник очищенного солода 3. Ячмень шнеком 2 также подают в воздушно-ситовой сепаратор 1, а затем норией в сборник ячменя 15. Солод и ячмень пропускают через магнитную колонку 4, взвешивают на автоматических весах 5 и измельчают: солод на установке для мокрого дробления 6, а ячмень на мельничном станке 16. Вода на технологические нужды поступает из сборников 10 и 11. Затирание проводят в заторно-варочном аппарате 7, в который дробленый солод поступает самотеком, а измельченный ячмень из сборника 17- с помощью шнека 2. Сюда же поступает сахарный раствор, приготовленный в реакторе 9 и профильтрованный через ловушку 8. Затор фильтруют в фильтрационном аппарате 14. Прозрачное сусло и промывные воды насосом 13 перекачивают в сусловарочный аппарат 18, в котором сусло упаривается до заданной начальной концентрации. Хмель из склада подают в расходный сборник 12, откуда заданные порции хмеля через воронку поступают в сусловарочный аппарат 18. Пивную дробину насосом перекачивают в расходный сборник для реализации.

Горячее сусло из сусловарочного аппарата 18 самотеком направляется в хмелеотборный аппарат, откуда насосом оно перекачивается в гидроциклонный аппарат 28 для осветления. Насос 2.0 перекачивает осветленное сусло в пластинчатый теплообменник 29, где оно охлаждается до 6 °С, а затем поступает в аппарат главного брожения 34.

Для приготовления чистой культуры дрожжей предусмотрена установка, состоящая из стерилизаторов сусла 25, 27 и цилиндра для разбраживания дрожжей 26. Сброженная чистая культура дрожжей сжатым воздухом передавливается в ток сусла, поступающего на брожение. Избыточные дрожжи из аппаратов главного брожения 34 с помощью вакуума отбираются в вакуум-монжю 31. Семенные дрожжи воздухом передавливаются на вибросито 30 для очистки. Очищенные дрожжи самотеком поступают в монжю 31 на хранение. С помощью вакуум-насоса 32 они направляются в производство. Воду для заливки дрожжей охлаждают в баке 24. Избыточные дрожжи, пройдя монжю 31, сжатым воздухом направляются в сборник 33, из которого насосом 20 перекачиваются на реализацию.

Дезинфицирующие растворы готовят в сборниках 19, 21 и 22. После фильтрования на фильтре 23 они подаются на дезинфекцию оборудования.

Молодое пиво из аппаратов 34 насосом 2.0 перекачивают в аппараты для дображивания и созревания пива (лагерные танки) 35. По окончании дображивания через смесительный фонарь 36 пиво насосом 37 подается для охлаждения в пластинчатый теп-лообменник 38, а затем для фильтрования в диатомитовый фильтр 39. Сортовое пиво дополнительно фильтруют через картонный фильтр 40, охлаждают до 1 С в теплообменнике 41, насыщают оксидом углерода (IV) в карбонизаторе 42 и собирают в сборниках-мерниках 43, откуда оно поступает на розлив.

Рис. 127. Аппаратурно-технологическая схема производства пива

Контрольные вопросы

1. Какими показателями отличается «Жигулевское» пиво от «Украинского»?

2. Воду какой жесткости используют для производства пива? Укажите соотношение ионов кальция и магния в воде.

3. Какие свойства придают пиву хмель и хмелепродукты?

4. Зачем и в каком количестве используют различные ферментные препараты в производстве пива?

5. Из каких составных частей состоит помол пивоваренного солода?

6. Чем отличается настойный способ затирания от одноотварочного? Укажите технологические параметры одноотварочного способа.

7. Какова продолжительность кипячения сусла с хмелем?

9. Чем отличается процесс сбраживания пивного сусла от дображивания пива?

Производство водки включает подготовку воды, приготовление водно-спиртовой смеси, фильтрацию водно-спиртовой смеси, обработку водно-спиртовой смеси активным углем, фильтрацию водки и доведение ее до стандартной крепости, подготовку посуды и розлив. Аппаратурно-технологическая схема полунепрерывного производства водки представлена на рис. 1.

Подготовка воды. Ликерно-водочные заводы используют воду городских водоканалов и артезианских скважин. В алкогольных напитках содержится до 85% воды, поэтому качество готовой продукции в значительной степени определяется органическими и минеральными примесями воды. Наибольшее значение придают жесткости, которая зависит от содержания в воде гидрокарбонатов, хлоридов, сульфатов и других солей кальция и магния.

При смешивании спирта с водой растворимость солей кальция и магния понижается. Особенно плохо растворяется в водно-спиртовых смесях гидрокарбонат кальция - Са(НС0 3) 2 .

Рис. 1. Аппаратурно-технологическая схема полунепрерывного производства водки:

1 - солерастворитель; 2 - ионнообменный реактор; 3 - мерник умягченной воды; 4, 5 - мерники спирта; в - смеситель; 7 - насос; 8 - напорный резервуар для водно-спиртовой смеси; 9 - однопоточный песочный фильтр для предварительной фильтрации; 10 - реактор-адсорбер; 11 - однопоточный фильтр для окончательной фильтрации; 12 - расходомер; 13 - сборник готовой продукции; 14 - теплообменник; 15 - ловушка-адсорбер; Б - поваренная соль; В -вода; Г -водка; Е - воздух; К - канализация; Я-исправимый водочный брак для повторного использования; О - конденсат спиртовых паров (спиртовые отгоны); П -пар; Р - дополнительное сырье; С - спирт.

В водках, приготовленных на жесткой воде, выпадает осадок, в состав которого входит главным образом карбонат кальция - СаСО 3 . Образование осадка приводит к потере товарного вида готовой продукции и значительно удорожает подготовку стеклянной тары при повторном ее использовании, поэтому напитки готовят на воде с жесткостью до 1,6 мг*экв/л.

Большое влияние на показатели качества воды оказывают примеси, находящиеся в концентрациях, превышающих пороговые, т. е. минимально ощутимые. Так, катионы магния сообщают воде горьковатый привкус, железа - железистый, а меди - металлический. Газы аммиак и сероводород обусловливают характерный неприятный вкус и запах воды. В воде могут содержаться песок и глина. Эти взвеси ухудшают ее прозрачность и засоряют трубопроводы. В весенне-летний период в воде повышается содержание кремниевой и гуминовой кислот, которые находятся в тонкодисперсном состоянии (размер частиц 1*10 -5 -1*10 -6 мм ) и образуют устойчивые, плохо осветляемые растворы. Из такой воды нельзя получить водку высокого качества.

К технологической воде в ликерно- водочном производстве предъявляют очень высокие требования. Исходную воду подрабатывают с целью ее очистки и умягчения до 0,35 мг*экв/л. В практике заводов применяют следующие способы подготовки воды: осветление, умягчение и дезодорацию.

Осветлением называют процесс выделения из воды различных твердых частиц. Грубодисперсные взвеси - песок и глину - обычно удаляют фильтрацией через фильтры, заполненные

слоем кварцевого песка. Тонкодисперсные взвеси - гумми-вещества и кремниевую кислоту удаляют коагуляцией с последующей фильтрацией воды через песочные фильтры. Коагуляция - процесс укрупнения частиц дисперсной системы вследствие их взаимного слипания. Для укрупнения частиц, несущих отрицательный заряд, в воду задают специальные вещества - коагулянты, нейтрализующие заряд взвесей или понижающие его до критического значения. При этом укрупненные частицы оседают в виде хлопьев и вода осветляется.

В качестве коагулянтов применяют, сульфат алюминия или сульфат железа из расчета 50-100 г на 1 л воды.

Умягчение - удаление из воды катионов кальция и магния, обусловливающих ее жесткость. Наиболее распространен в промышленности ионнообменный способ умягчения воды. Он основан на способности некоторых практически нерастворимых в воде органических или неорганических веществ, называемых катионитами, обменивать катион Na+ своих активных групп на катионы Са 2+ и Mg 2+ , содержащиеся в воде. Умягчаемую воду пропускают через слой катионита. Реакции ионного обмена обратимы и для катионита в Na-форме представлены в следующем виде:

Умягчающая способность катионита постепенно истощается. Ее восстанавливают регенерацией раствором поваренной соли. При регенерации реакция ионного обмена смещается справа налево.

Воду умягчают в установке, главным элементом которой является ионнообменный реактор, 2 (рис. 1). Реактор представляет собой цилиндрический сосуд. На бетонной подушке реактора расположено дренажное устройство для равномерного отвода умягченной воды и солевого раствора при регенерации катионита; оно используется также для подвода воды при взрыхлении. На бетонную подушку насыпан слой песка, служащий для предотвращения уноса катионита в дренажную систему. На песок насыпан катионит слоем 1,5 м. В качестве катионита применяют сульфоуголь или синтетическую смолу КУ-2-8чС, превышающую по обменной способности сульфоуголь в три раза.

Реактор работает под давлением до 0,5 МПа, имеет диаметр 0,7-1,0 м, высоту 3,2-3,6 м.

Полный цикл работы установки включает умягчение воды, промывку, взрыхление, регенерацию и отмывку водой катионита. Неумягченная вода поступает в реактор сверху вниз, проходит через катионит со средней линейной скоростью 15 м/ч и направляется в сборник-мерник умягченной воды 3 (рис. 1). Когда жесткость воды в сборнике увеличится до 0,1 мг-экв/л, умягчение прекращают и приступают к промывке катионита водой снизу вверх. После промывки восстанавливают обменную способность катионита 10%-ным раствором соли, непрерывно поступающей из солерастворителя. Далее катионит отмывают от следов соли и приступают вновь к умягчению воды.

Длительность цикла зависит от жесткости исходной воды и обменной способности катионита; она обычно находится в пределах от 12 до 48 ч.

Цель дезодорации - устранить из воды неприятные запахи и привкусы, обусловленные небольшим количеством примесей органического происхождения. Для этого используют химические и физико-химические методы обработки воды. Г. И. Фертман и Б. П. Луцкая рекомендуют дезодорировать воду для алкогольных напитков с помощью древесного активного угля или ионнообменной смолы - макропористого анионита АВ-22.

Приготовление водно-спиртовой смеси. Для приготовления водки спирт смешивают с очищенной и умягченной водой. Водно-спиртовая смесь называется сортировкой. В сортировку добавляют также вспомогательное сырье. Например, на 1000 дал водки «Экстра» вносят 25 кг сахара и до 10 г дихромата калия.

Водно-спиртовые смеси готовят периодическим и непрерывным способами. При периодическом способе применяют стальные смесители d: Н = 1: 1,2; V=3-12 м 3 . Приготовление сортировки длится примерно 1,5 ч. Вначале в смеситель из мерников задают расчетное количество спирта, а затем воду. Смесь перемешивают центробежным насосом или сжатым воздухом в течение 5-20 мин, а затем корректируют ее крепость добавлением воды или спирта.

После добавки водных растворов вкусовых веществ смесь вновь перемешивают и перекачивают насосом в напорные резервуары. Воздух, содержащий пары спирта, направляют в ловушку-адсорбер.

Рис. 2. Схема установки для непрерывного приготовления водно-спиртовой смеси:

1 - сборник-мерник спирта; 2- сборник-мерник воды; 3,4- регуляторы напора спирта и воды соответственно; 5 - расходомер спирта; 6 - расходомер основного потока воды; 7- расходомер дополнительного потока воды; 8 - смеситель; 9- насос; 10- вентиль; 11- воздухоотделитель; 12 - отборное устройство для регистрации давления; 13 - преобразователь температуры; 14 - преобразователь плотности; 15 - регулятор плотности водно-спиртовой смеси с коррекцией по температуре; 16 - исполнительный механизм; Б- водно-спиртовая смесь; В - умягченная вода; Г - воздух; С - спирт.

Cxeмa установки для непрерывного приготовления однородной по составу водно-спиртовой смеси представлена на рис. 2. Установка оборудована приборами для автоматического контроля и регулирования концентрации спирта в смеси с точностью +0,1% об. от номинальной. Работа установки состоит в следующем. Спирт и вода в соотношении 1:1, 38+1,44 через регуляторы напора и расходомеры соответственно поступают в двухступенчатый смеситель проточного типа. Такое соотношение потоков позволяет получить крепость сортировки выше номинальной на 0,5+1,5%. При выходе из смесителя сортировка засасывается и дополнительно перемешивается центробежным насосом, работа которого контролируется мановакуумметрами, а производительность регулируется вентилем.

Автоматическое устройство обеспечивает подачу дополнительного количества воды для получения номинальной крепости сортировки. Растворы вспомогательного сырья дозируют через особые мерники.

Приготовленная сортировка через воздухоотделитель далее направляется на фильтрацию.
Описанный способ позволяет при производительности установки 3- 5 м 3 /ч обеспечить стабильность крепости сортировки, снизить потери спирта и высвободить производственные площади.

Фильтрация водно-спиртовой смеси. Водно-спиртовую смесь фильтруют на типовых песочных фильтрах цилиндрической формы (d=0,7 м, Н = 1,1 м). Фильтры загружают двумя слоями мелкого и крупного песка и оборудуют прокладками из фланели или сукна. Сортировка поступает непрерывно и проходит через фильтр сверху вниз с линейной скоростью 0,77 м/ч. После фильтров смесь направляется в угольные реакторы. При снижении скорости фильтрации производят регенерацию песка промыванием его водой и слабым раствором соляной кислоты в специальных пескомоечных машинах.

Фильтр работает без перезарядки около месяца.

На ликерно-водочных заводах применяются также высокопроизводительные одно- и двухпоточные фильтры, представляющие собой модернизированные типовые фильтры. В них нет матерчатых прокладок, песок строго уложен по фракциям. Фильтры оборудованы коллекторами для равномерного поступления исходной сортировки в один или два потока. Вывод профильтрованной смеси осуществляется через дренажные перфорированные устройства. Песок регенерируют в течение 10 мин обратным током водно-спиртовой смеси без вскрытия фильтра. Скорость фильтрации смеси на двухпоточном фильтре возрастает до 7,0 м 3 /ч, а продолжительность непрерывной работы до 8 мес.

Производительность такого фильтра почти в 10 раз выше, чем типового, она равна 2,5-3 м 3 /ч.

Обработка водно-спиртовых смесей активным углем. В ликерно-водочном производстве применяют березовый активный уголь марки БАУ (ГОСТ 6217-52). Величина зерен такого угля от 1 до 5,0 мм. В угле содержится адсорбированный кислород и окислы некоторых металлов, поэтому при обработке сортировки углем происходят как сорбционные, так и окислительные процессы. В результате этих процессов, изменяется химический состав сортировки и улучшаются органолептические показатели.

Обработку сортировки активным углем осуществляют непрерывно двумя способами: динамическим и в «псевдокипящем» слое сорбента. В первом случае водно-спиртовую смесь пропускают через реактор колонного типа (d = 0,7 м, Н = 4,3 м), заполненный активным углем, высота слоя которого равна 4,0 м. Во втором - с целью оптимизации окислительных и сорбционных: процессов и снижения удельного расхода угля сортировку пропускают через систему реакторов, в которых создан турбулентный режим движения- потока.

Интенсивность потока смеси выше критической- 5-8 л/(м2-с), что обеспечивает переход неподвижного слоя" угля во взвешенное состояние и значительно повышает производительность- установки.

Установка для обработки сортировки активным углем в динамическом" режиме (рис. 3) состоит из реактора, песочных фильтров и теплообменника. Технология обработки заключается в следующем. Профильтрованная водно-спиртовая смесь непрерывно поступает в реактор снизу и проходит слой угля с различной скоростью в зависимости от сорта водки и степени использования угля.

При использовании свежего адсорбента скорость обработки сортировки" водки «Экстра» - 0,3 м 3 /ч, а «Водки» - 0,6 м 3 /ч. Смесь выводится из реактора сверху и направляется для окончательной фильтрации в песочный фильтр.

В процессе эксплуатации реактора активность угля истощается, поэтому скорость прохождения смеси постепенно снижают, но не меньше чем до- 0,05 м 3 /ч. Контролируют работу реактора по разности во времени раскисления перманганата калия сортировкой до и после обработки ее углем. Если эта разность будет меньше 2,5 мин, фильтр отключают на регенерацию..
Длительность межрегенерационного периода составляет от 1 до 5 мес. Перед регенерацией реактор освобождают от водно-спиртовой смеси. Уголь регенерируют паром в течение 6 ч при давлении 0,07 МПа и температуре 115°С. Образовавшиеся водно-спиртовые пары поступают в теплообменник. Полученный конденсат паров крепостью 55% об. направляют на денатурацию или ректификацию.

Для снижения потерь спирта вытесняемый из аппаратов воздух выводят в атмосферу через ловушку, заполненную активным углем.

На Московском ликерно-водочном заводе введена в действие установка для обработки сортировки в псевдокипящем слое мелкозернистого активного угля. Производительность установки 5 м3/ч. В качестве реакторов использованы угольные колонны с диаметром 0,7 м, оборудованные расширителями-сепараторами для предотвращения уноса частичек угля из аппарата.

Фильтрация водки и доводка ее до стандартной крепости . Водку фильтруют после обработки активным углем

на песочных фильтрах описанной выше конструкции. При использовании взвешенного слоя угля ее фильтруют дважды: вначале на фильтре с намывным слоем, а затем на песочном фильтре. Применение первого фильтра повышает качество фильтрации и увеличивает длительность межрегенерационного периода песочного фильтра. В качестве намывного слоя применяют диатомит или мелкозернистый активный уголь. Полученную прозрачную водку направляют в сборник готовой продукции.

В необходимых случаях корректируют крепость водки добавлением исправленной воды или спирта.

Рис. 3. Схема установки для непрерывной обработки водно-спиртовой смеси во взвешенном слое активного угля:

1 - двухпоточный песочный фильтр для предварительной фильтрации; 2 - ротаметры; 3 - реакторы; 4 - дозатор фильтрующего материала; 5 -насос; 6-фильтр с намывным слоем; 7 - пневморегулятор; 8- двухпоточный песочный фильтр для окончательной фильтрации; В - вода; Г - воздух в спиртоловушку; Д - фильтрующий материал; И - исправимый брак для повторного использования; О - конденсат спиртовых паров после регенерации; П - пар; С - водно-спиртовый раствор.

Потери спирта при приготовлении, фильтрации и обработке сортировки активным углем полунепрерывным способом составляют 0,6-0,7% к введенному.