CN107287066B - 连续高效分级蒸馏设备及工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种葡萄酒蒸馏设备及工艺，尤其涉及一种连续高效分级蒸馏设备及工艺方法；其包括蒸馏塔、主冷凝装置、热源、冷源、葡萄水罐和至少一级的分级蒸馏设备；每一级的分级蒸馏设备均包括蒸馏箱、分级冷凝装置、成品储罐；蒸馏箱上设有便于酒液体进入的分级进料口、便于酒蒸汽排出的分级出气口、便于酒液体排出的分级出液口。由于实施上述技术方案，本申请中发酵醪通过残液排出管将残液去除；浓度较低的酒蒸汽再通过各级的蒸馏箱，得到纯度由高至低、品质由优至次、含香物质由多至少的分级酒蒸汽和不含酒精度的葡萄水，通过分级冷凝装置避免连续蒸馏、芳香物质损失；整个工艺连续，可持续大量生产，还可直接得到高、中、低档的原酒和葡萄水。
Description
技术领域
本申请涉及一种葡萄酒蒸馏设备及工艺，尤其涉及一种连续高效分级蒸馏设备及工艺方法。
背景技术
目前国内外葡萄酒的蒸馏工艺主要为两种：塔式蒸馏和壶式蒸馏；塔式蒸馏整个蒸馏过程是连续的，能够连续不断得到酒精度较高的葡萄酒蒸汽，其特点是连续蒸馏，产量高，但得到的蒸馏酒单一，不能分级。壶式蒸馏中酒精溶液需要反复蒸馏，每壶可得到酒精浓度不同的蒸馏酒，能够将葡萄酒分级，其特点是间断式蒸馏，产量低，但其保留了非常丰富的芳香物质，适于酿造高品质的葡萄酒。
发明内容
本申请的目的在于提出一种能连续、高产量生产高品质葡萄蒸馏酒，能保存葡萄酒内部芳香物质、去除有害物质，将葡萄蒸馏酒分级的连续高效分级蒸馏设备及工艺方法。
本申请的技术方案之一是这样实现的：连续高效分级蒸馏设备，其包括蒸馏塔、主冷凝装置、热源、冷源、葡萄水罐和至少一级的分级蒸馏设备；每一级的分级蒸馏设备均包括蒸馏箱、分级冷凝装置、成品储罐；蒸馏箱上设有便于酒液体进入的分级进料口、便于酒蒸汽排出的分级出气口、便于酒液体排出的分级出液口，主冷凝装置上设有便于酒蒸汽进入的主冷凝进料口和便于冷却后的酒液体排出的主冷凝出料口，分级冷凝装置上设有便于酒蒸汽进入的分级冷凝进料口和便于冷却后的酒液体排出的分级冷凝出料口；每一级蒸馏箱上的分级出气口通过管路与对应的分级冷凝装置上的分级冷凝进料口相连，分级冷凝装置上的分级冷凝出料口通过管路与对应的成品储罐相连；蒸馏塔上安装有发酵醪进管和残液排出管，蒸馏塔顶部通过管路与主冷凝进料口相连，主冷凝出料口通过管路与第一级的分级进料口相连，分级出液口与下一级的分级进料口或葡萄水罐相连；热源通过管路分别与蒸馏塔、每一级的蒸馏箱相连；冷源通过管路分别与主冷凝装置、每一级的分级冷凝装置相连。
进一步的，蒸馏箱包括从上至下依次固定在一起的上箱体、法兰和下箱体；下箱体一侧的上部设有高温蒸汽进口，下箱体另一侧的下部设有高温冷凝水出口，高温蒸汽进口、高温冷凝水出口分别与热源相连；下箱体底部设有分级进料口并连接有多根贯穿下箱体的换热管，换热管的上端口与上箱体相通；上箱体的下部设有分级出液口，上箱体的顶部设有分级出气口；上箱体内置有至少一层浮阀，或/和，至少一层泡罩板。
进一步的，还包括连接在热源与蒸馏塔之间的再沸器，再沸器与热源间通过双向管路相连，再沸器与蒸馏塔间通过双向管路相连。
进一步的，主冷凝出料口与第一级的分级进料口间的管路上顺次安装有暂存罐、回流泵。
进一步的，还包括成品冷凝装置，成品冷凝装置设有便于酒液体进入的成品冷凝进料口和便于冷却后的酒液体排出的成品冷凝出料口；分级冷凝出料口通过管路与成品冷凝进料口相连，成品冷凝出料口与成品罐相连；成品冷凝装置与冷源间通过双向管路相连。
本申请的技术方案之二是这样实现的：连续高效分级蒸馏工艺方法包括以下步骤：第一步，发酵醪送入蒸馏塔进行蒸馏，蒸馏塔塔底温度为75℃至110℃，并且根据塔式蒸馏器的类型控制蒸汽压力和发酵醪流量以得到酒精浓度为20%vol至35%vol的酒蒸汽并送至主冷凝装置，蒸馏塔内剩余的残液一部分回到再沸腾器产生蒸汽，一部分通过残液排出管排出；第二步，上述步骤中得到的酒蒸汽经主冷凝装置冷凝温度为40℃至60℃的分级前原酒；第三步，第二步中所得的分级前原酒依次通过各级的分级蒸馏设备，得到纯度由高至低、品质由优至次的分级酒蒸汽和不含酒精度的葡萄水。
进一步的，将第二步所得的分级前原酒送入第一级的蒸馏箱，在热源送出的高温蒸汽作用下，得到一级酒蒸汽和一级酒液体，一级酒蒸汽通过第一级的分级出气口送入第一级的分级冷凝装置冷却后得到温度在25℃至35℃的酒精浓度在35%vol至75%vol的高度原酒并贮藏，一级酒液体通过第一级的分级出液口送入第二级的蒸馏箱；一级酒液体在热源送出的高温蒸汽作用下，得到二级酒蒸汽和二级酒液体，二级酒蒸汽通过第二级的分级出气口送入第二级的分级冷凝装置冷却后得到温度在25℃至35℃的酒精浓度在45%vol至55%vol的中度原酒并贮藏，二级酒液体通过第二级的分级出液口送入第三级的蒸馏箱；第三级的蒸馏箱在热源送出的高温蒸汽作用下，得到三级酒蒸汽和葡萄水，三级酒蒸汽通过第三级的分级出气口送入第三级的分级冷凝装置冷却后得到温度在25℃至35℃的酒精浓度在10%vol至35%vol的低度原酒并贮藏，葡萄水通过第三级的分级出液口送入葡萄水罐贮藏。
由于实施上述技术方案，本申请中发酵醪通过蒸馏塔得到浓度较低的酒蒸汽并通过残液排出管将残液去除；浓度较低的酒蒸汽再通过各级的蒸馏箱，得到纯度由高至低、品质由优至次、含香物质由多至少的分级酒蒸汽和不含酒精度的葡萄水，通过分级冷凝装置避免连续蒸馏、芳香物质损失；整个工艺连续，可持续大量生产，还可直接得到高、中、低档的原酒和葡萄水，贮藏后可任意进行调配，所用原料均来自葡萄本身，安全无毒，调配勾兑后得到的葡萄蒸馏酒口感自然，品质优良。
附图说明：本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：
图1是本申请实施例1的结构示意图；
图2是蒸馏箱的结构示意图。
图例：1.蒸馏塔，2.主冷凝装置，3.热源，4.冷源，5.葡萄水罐，6.蒸馏箱，601.上箱体，602.下箱体，603.高温蒸汽进口，604.高温冷凝水出口，605.换热管，606.浮阀，607.法兰，7.分级冷凝装置，8.成品储罐，9.分级进料口，10.分级出气口，11.分级出液口，12.主冷凝进料口，13.主冷凝出料口，14.分级冷凝进料口，15.分级冷凝出料口，16.发酵醪进管，17.残液排出管，18.再沸器，19.暂存罐，20.回流泵，21.成品冷凝装置，22.成品冷凝进料口，23.成品冷凝出料口。
具体实施方式：
本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
实施例1，如图1、2所示，连续高效分级蒸馏设备包括蒸馏塔1、主冷凝装置2、热源3、冷源4、葡萄水罐5和至少一级的分级蒸馏设备；每一级的分级蒸馏设备均包括蒸馏箱6、分级冷凝装置7、成品储罐8；蒸馏箱6上设有便于酒液体进入的分级进料口9、便于酒蒸汽排出的分级出气口10、便于酒液体排出的分级出液口11，主冷凝装置2上设有便于酒蒸汽进入的主冷凝进料口12和便于冷却后的酒液体排出的主冷凝出料口13，分级冷凝装置7上设有便于酒蒸汽进入的分级冷凝进料口14和便于冷却后的酒液体排出的分级冷凝出料口15；每一级蒸馏箱6上的分级出气口10通过管路与对应的分级冷凝装置7上的分级冷凝进料口14相连，分级冷凝装置7上的分级冷凝出料口15通过管路与对应的储罐8相连；蒸馏塔1上安装有发酵醪进管16和残液排出管17，蒸馏塔1顶部通过管路与主冷凝进料口12相连，主冷凝出料口13通过管路与第一级的分级进料口9相连，分级出液口11与下一级的分级进料口9或葡萄水罐5相连；热源3通过管路分别与蒸馏塔1、每一级的蒸馏箱6相连；冷源4通过管路分别与主冷凝装置2、每一级的分级冷凝装置7相连。
作为实施例1的优化，如图2所示，蒸馏箱6包括从上至下依次固定在一起的上箱体601、法兰607和下箱体602；下箱体602一侧的上部设有高温蒸汽进口603，下箱体602另一侧的下部设有高温冷凝水出口604，高温蒸汽进口603、高温冷凝水出口604分别与热源3相连；下箱体602底部设有分级进料口9并连接有多根贯穿下箱体602的换热管605，换热管605的上端口与上箱体601相通；上箱体601的下部设有分级出液口11，上箱体的顶部设有分级出气口10；上箱体内置有至少一层浮阀606，或/和，至少一层泡罩板。工作时，酒液体从分级进料口9进入下箱体602内，在换热管605作用下进入上箱体601发生蒸馏作用，变为酒精度高的气体从分级出气口10逸出，酒精度低的液体从分级出液口11流出。
作为实施例1的优化，如图1所示，连续高效分级蒸馏设备还包括连接在热源3与蒸馏塔1之间的再沸器18，再沸器18与热源3间通过双向管路相连，再沸器18与蒸馏塔1间通过双向管路相连。再沸器18是由专利号“201220738371.6”中所记载的装置，目的为高效利用热能；在本申请中，高温蒸汽需对蒸馏塔1、各级蒸馏箱6均需要加热，这样可更节省能源。
作为实施例1的优化，如图1所示，主冷凝出料口13与第一级的分级进料口9间的管路上顺次安装有暂存罐19、回流泵20。
作为实施例1的优化，如图1所示，连续高效分级蒸馏设备还包括成品冷凝装置21，成品冷凝装置21设有便于酒液体进入的成品冷凝进料口22和便于冷却后的酒液体排出的成品冷凝出料口23；分级冷凝出料口15通过管路与成品冷凝进料口22相连，成品冷凝出料口23与成品罐相连；成品冷凝装置21与冷源4间通过双向管路相连。
实施例2，连续高效分级蒸馏工艺方法包括以下步骤：第一步，发酵醪送入蒸馏塔1进行蒸馏，蒸馏塔1塔底温度为75℃至110℃，并且根据塔式蒸馏器的类型控制蒸汽压力和发酵醪流量以得到酒精浓度为20%vol至35%vol的酒蒸汽并送至主冷凝装置2，蒸馏塔1内剩余的残液一部分回到再沸器18产生蒸汽，一部分通过残液排出管17排出；第二步，上述步骤中得到的酒蒸汽经主冷凝装置2冷凝温度为40℃至60℃的分级前原酒；第三步，第二步中所得的分级前原酒依次通过各级的分级蒸馏设备，得到纯度由高至低、品质由优至次的分级酒蒸汽和不含酒精度的葡萄水。
作为实施例2的优化，将第二步所得的分级前原酒送入第一级的蒸馏箱6，在热源3送出的高温蒸汽作用下，得到一级酒蒸汽和一级酒液体，一级酒蒸汽通过第一级的分级出气口10送入第一级的分级冷凝装置7冷却后得到温度在25℃至35℃的酒精浓度在75%vol至85%vol的高度原酒并贮藏，一级酒液体通过第一级的分级出液口11送入第二级的蒸馏箱6；一级酒液体在热源3送出的高温蒸汽作用下，得到二级酒蒸汽和二级酒液体，二级酒蒸汽通过第二级的分级出气口10送入第二级的分级冷凝装置7冷却后得到温度在25℃至35℃的酒精浓度在35%vol至75%vol的中度原酒并贮藏，二级酒液体通过第二级的分级出液口11送入第三级的蒸馏箱6；第三级的蒸馏箱6在热源3送出的高温蒸汽作用下，得到三级酒蒸汽和葡萄水，三级酒蒸汽通过第三级的分级出气口10送入第三级的分级冷凝装置7冷却后得到温度在25℃至35℃的酒精浓度在10%vol至35%vol的低度原酒并贮藏，葡萄水通过第三级的分级出液口11送入葡萄水罐5贮藏。
用贮藏陈酿后的高度原酒、中度原酒、低度原酒以及葡萄水进行调配，无需添加任何蒸馏水或纯净水，达到无水调配的目的；所用原料均来自葡萄本身，安全无毒，低度分馏酒原酒成分天然无污染，与高度分馏酒原酒调配勾兑后得到的葡萄酒口感自然且增加风味，品质优良，不会产生因水质差异造成最终酿造的葡萄酒品质层次不齐。
将葡萄发酵醪通过本申请装置进行蒸馏，得到的数据表1所示（由于葡萄品种，产地，气候，成熟度以及发酵菌种工艺的不同，可能导致数据有所偏差）。
根据表1的数据分析可知：经过分级蒸馏设备作用，极大程度的保留了酒中酯类芳香物质，降低了乙酸、庚酸、辛酸等有害物质，提高了酒的品质。同时分别得到高度原酒、中度原酒、低度原酒三种品质的原酒，其中高度原酒中芳香物质保留最多，有害物质较少，酒精浓度最高；中度原酒芳香物质保留较多，有害物质较少，酒精浓度中等；低度原酒芳香物质保留较少，有害物质最少，酒精浓度最低。
用本申请得到的高度原酒、中度原酒、低度原酒以及葡萄水进行调配，分别制作50vol和30vol的酒，制作配方如表2所示。根据表2可以看出利用本申请所得的四种产物可以直接调配各种度数的高、中、低档酒；简化工艺，且所用原料均来自葡萄本身，安全无毒，口感自然。
以上技术特征构成了本申请的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。
表1
表2
Claims (9)
1.一种连续高效分级蒸馏设备，其特征在于：包括蒸馏塔、主冷凝装置、热源、冷源、葡萄水罐和三级前后顺次布设且并联的分级蒸馏设备；
每一级分级蒸馏设备均包括由下至上布设的蒸馏箱、分级冷凝装置、成品储罐；
每一级分级蒸馏设备的蒸馏箱上均设有便于酒液体进入的分级进料口、便于酒蒸汽排出的分级出气口、便于酒液体排出的分级出液口；
每一级分级蒸馏设备的分级冷凝装置上均设有便于酒蒸汽进入的分级冷凝进料口和便于冷却后的酒液体排出的分级冷凝出料口；
每一级的蒸馏箱上的分级出气口通过管路与同级对应的分级冷凝装置上的分级冷凝进料口相连，该分级冷凝装置上的分级冷凝出料口通过管路与同级对应的成品储罐相连；
主冷凝装置上设有便于酒蒸汽进入的主冷凝进料口和便于冷却后的酒液体排出的主冷凝出料口；
蒸馏塔上安装有发酵醪进管和残液排出管，蒸馏塔顶部通过管路与所述主冷凝进料口相连，所述主冷凝出料口通过一级管路与第一级分级蒸馏设备中的一级蒸馏箱的分级进料口相连，一级蒸馏箱的分级出液口通过二级管路与第二级分级蒸馏设备中的二级蒸馏箱的分级进料口相连，二级蒸馏箱的分级出液口通过三级管路与第三级分级蒸馏设备中的三级蒸馏箱的分级进料口相连，三级蒸馏箱的分级出液口与葡萄水罐相连；
在一级管路、二级管路和三级管路上均顺次安装有暂存罐和回流泵；
热源通过管路分别与蒸馏塔、一级蒸馏箱、二级蒸馏箱、三级蒸馏箱相连；冷源通过管路分别与主冷凝装置、每一级分级蒸馏设备中的分级冷凝装置相连。
2.根据权利要求1所述的连续高效分级蒸馏设备，其特征在于：一级蒸馏箱、二级蒸馏箱、三级蒸馏箱结构相同，均包括从上至下依次固定在一起的上箱体、法兰和下箱体；下箱体一侧的上部设有高温蒸汽进口，下箱体另一侧的下部设有高温冷凝水出口，高温蒸汽进口、高温冷凝水出口分别与热源相连；下箱体底部设有分级进料口并连接有多根贯穿下箱体的换热管，换热管的上端口与上箱体相通；上箱体的下部设有分级出液口，上箱体的顶部设有分级出气口；上箱体内置有至少一层浮阀，或/和，至少一层泡罩板。
3.根据权利要求1或2所述的连续高效分级蒸馏设备，其特征在于：还包括连接在热源与蒸馏塔之间的再沸器，再沸器与热源间通过双向管路相连，再沸器与蒸馏塔间通过双向管路相连。
4.根据权利要求1或2所述的连续高效分级蒸馏设备，其特征在于：每一级分级蒸馏设备均包括串联在分级冷凝装置、成品储罐之间的成品冷凝装置，成品冷凝装置设有便于酒液体进入的成品冷凝进料口和便于冷却后的酒液体排出的成品冷凝出料口；每一级分级蒸馏设备中分级冷凝装置的分级冷凝出料口通过管路与同级对应的成品冷凝进料口相连，成品冷凝出料口与同级对应的成品罐相连；每一级的成品冷凝装置与冷源间通过双向管路相连。
5.根据权利要求3所述的连续高效分级蒸馏设备，其特征在于：每一级分级蒸馏设备均包括串联在分级冷凝装置、成品储罐之间的成品冷凝装置，成品冷凝装置设有便于酒液体进入的成品冷凝进料口和便于冷却后的酒液体排出的成品冷凝出料口；每一级分级蒸馏设备中分级冷凝装置的分级冷凝出料口通过管路与成品冷凝进料口相连，成品冷凝出料口与同级对应的成品罐相连；每一级的成品冷凝装置与冷源间通过双向管路相连。
6.一种连续高效分级蒸馏工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，发酵醪送入蒸馏塔进行蒸馏，蒸馏塔塔底温度为75℃至110℃，并且根据塔式蒸馏器的类型控制蒸汽压力和发酵醪流量以得到酒精浓度为20%vol至35%vol的酒蒸汽并送至主冷凝装置，蒸馏塔内剩余的残液一部分回到再沸腾器产生蒸汽，一部分通过残液排出管排出；第二步，上述步骤中得到的酒蒸汽经主冷凝装置冷凝温度为40℃至60℃的分级前原酒；第三步，第二步中所得的分级前原酒依次通过各级的分级蒸馏设备，得到纯度由高至低、品质由优至次的分级酒蒸汽和不含酒精度的葡萄水：第二步中所得的分级前原酒送入一级蒸馏箱，在热源送出的高温蒸汽作用下，得到一级酒蒸汽和一级酒液体；一级酒液体通过第一级的分级出液口送入二级蒸馏箱，一级酒液体在热源送出的高温蒸汽作用下，得到二级酒蒸汽和二级酒液体；二级酒液体通过第二级的分级出液口送入三级蒸馏箱，三级蒸馏箱在热源送出的高温蒸汽作用下，得到三级酒蒸汽和葡萄水。
7.根据权利要求6所述的连续高效分级蒸馏工艺方法，其特征在于：在第三步中，一级酒蒸汽通过第一级的分级出气口送入第一级的分级冷凝装置冷却后得到温度在25℃至35℃的酒精浓度在35%vol至75%vol的高度原酒并贮藏。
8.根据权利要求6所述的连续高效分级蒸馏工艺方法，其特征在于：在第三步中，二级酒蒸汽通过第二级的分级出气口送入第二级的分级冷凝装置冷却后得到温度在25℃至35℃的酒精浓度在45%vol至55%vol的中度原酒并贮藏。
9.根据权利要求6所述的连续高效分级蒸馏工艺方法，其特征在于：在第三步中，三级酒蒸汽通过第三级的分级出气口送入第三级的分级冷凝装置冷却后得到温度在25℃至35℃的酒精浓度在10%vol至35%vol的低度原酒并贮藏，葡萄水通过第三级的分级出液口送入葡萄水罐贮藏。
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