CN108795677A - 固态发酵的原酒净化提纯工艺和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固态发酵的原酒净化提纯工艺和装置，涉及固态发酵原酒的净化技术领域，属于间歇式蒸馏工艺，原酒通过原酒泵打入酒汽预热器预热后，进入原酒暂储罐，经凝结水预热后，进入净化塔加热釜。经加热釜加热，高浓度酒精蒸汽由塔顶去酒汽预热器、冷凝器组，不凝气体及低沸点杂质由末冷排气口排出，冷凝后的高浓度酒精汇集到回流罐进行回流，杂质在末冷取出，塔顶侧部取酒口取出成品。本发明的有益效果是，通过对原酒中各组分的特性分析，模拟计算，找到蒸馏过程中各成分聚集的位置，一类一类的提取出来，保留有益的，去除杂质，原有酒的风味不会改变。通过蒸馏，丙酮、乙醛、甲醇的去除率达到70％以上，成品质量大幅提升，优质成品得率高。
Description
技术领域
本发明涉及固态发酵原酒的净化技术领域，特别是一种固态发酵的原酒净化提纯工艺和装置。
背景技术
国内白酒生产装备现状：
(1)、目前国内原酒产量在300万吨/年，固态发酵法生产的原酒中，丙酮、乙醛、甲醇等杂质含量较高，勾兑白酒后影响口感，且饮用后易出现头疼头晕等症状。
(2)、当前大部分白酒厂在对原酒进行排杂时主要还是用传统甑锅蒸馏的老工艺，大量取出酒头后，采出高质量原酒。在采用甑锅蒸馏时，为了得到高质量的原酒，采取掐头去尾的方法，含杂质较多的酒头酒尾的提取，大大降低了高品质酒的得率。
(3)、因为固态发酵生产的原酒与液态发酵方式完全不同，固态发酵中产生醇类，具有浓浓的香味。两种发酵方法的原料差异太大，在液态发酵生产酒精中常用的通过蒸馏塔蒸馏,来排杂提纯的方法，目前在国内白酒行业还没有出现固态发酵。
发明内容
本发明的目的是降低成品酒中甲醇等杂质的含量，提高高品质酒的得率，适用于固态发酵生产的原酒，设计了一种固态发酵的原酒净化提纯工艺和装置。
实现上述目的本发明的技术方案为，提供了一种固态发酵的原酒净化提纯工艺，包括以下步骤:
A、将固态发酵的原酒输送至酒汽预热器，预热后的原酒进入净化塔；
B、加热净化塔，使原酒汽化后在净化塔内上升，低沸点的酒汽上升，高沸点的水分等逐渐下落；
C、酒汽从净化塔顶部出来后，先进入酒汽预热器预热，再进入冷凝器组分级冷凝，低沸点的杂质最终在末冷凝器排空口排出；冷凝液汇集到回流罐，再进入净化塔的顶部回流；
D、重复操作步骤A至C，使塔顶酒的浓度维持在90％(v/v)以上；
E、在净化塔的上部取出成品，经成品冷却器冷却后，进入成品暂储罐；在净化塔的中下部取出脂类物质，经脂类分离器分离提纯后汇入成品暂储罐；
F、在净化塔的底部取出杂质和废液。
进一步的，步骤C中在末冷凝器取出占总量1％的酒头存放于酒头罐。
进一步的，步骤E中分离后的淡酒输送至酒汽预热器。
本申请还提供了一种固态发酵的原酒净化提纯装置，包括酒汽预热器、净化塔、冷凝器组、末冷凝器、回流罐、成品冷却器、成品暂储罐、脂类分离器和废液箱，所述原酒罐通过管道经酒汽预热器后与净化塔连接，所述净化塔的顶部通过管道与酒汽预热器连接，所述酒汽预热器通过管道与冷凝器组连接，所述冷凝器组通过管道经回流罐后与净化塔连接，所述冷凝器组通过管道与末冷凝器连接；所述净化塔的顶部通过管道经成品冷却器后与成品暂储罐连接，所述净化塔的中下部通过管道与脂类分离器连接，所述脂类分离器通过管路与成品暂储罐连接；所述净化塔的底部通过管路与废液箱连接。
进一步的，所述末冷凝器与酒头罐连接。
进一步的，所述净化塔内设有浮阀塔板。
本发明的有益效果是：因固态发酵的原酒中成分特别复杂，有益成分和杂质种类都特别多，简单的蒸馏达不到效果。通过对原酒中各组分的特性分析，模拟计算，找到蒸馏过程中各成分聚集的位置，一类一类的提取出来，保留有益的，去除杂质，原有酒的风味不会改变。通过蒸馏，丙酮、乙醛、甲醇的去除率达到70％以上，成品通过品酒专家品鉴，质量大幅提升，且优质成品得率高。此装置和工艺方法对废热进行了充分的利用，达到了节省蒸汽，降低能耗的目的。本装置可以采用先进的自动控制系统，温度、压力、液位、流量等全部能够远程自动控制，现场基本达到无人操作。
附图说明
图1是本发明固态发酵的原酒净化流程示意图。
以上各图中，1、酒汽预热器；2、净化塔；3、冷凝器组；4、末冷凝器；5、回流罐；6、成品冷却器；7、成品暂储罐；8、脂类分离器；9、酒头罐；10、废液箱；11、原酒罐。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：
一种固态发酵的原酒净化提纯装置，如图1所示，原酒罐通过管道经酒汽预热器1后与净化塔2连接，净化塔2的顶部通过管道与酒汽预热器1连接，酒汽预热器1通过管道与冷凝器组3连接，冷凝器组3通过管道经回流罐后与净化塔2连接，冷凝器组3通过管道与末冷凝器4连接；净化塔2的顶部通过管道经成品冷却器6后与成品暂储罐7连接，净化塔2的中下部通过管道与脂类分离器8连接，脂类分离器8通过管路与成品暂储罐7连接；净化塔2的底部通过管路与废液箱10连接。
在上述管道上可以根据实际情况设置泵，泵通过控制器连接。末冷凝器4与酒头罐9连接，取出酒头以方便测量检测。
优选的，在净化塔2内设有浮阀塔板，本实施例中，净化塔内设55层浮阀塔板，浮阀塔板是最常用的塔板，它在塔板上开许多方形或圆形孔，每一孔上都带有一个阀片，气体通过阀孔将阀片向上顶起，水平方向射出，在通过液层时，气液两相成泡沫状态进行传热、传质过程。由于阀片开度可以随气速而变，低气速时阀片在重力作用下可自动关小，减少了泄漏。所以它具有效率高、弹性大的优点；而且结构简单、造价较低，处理能力高。
一种固态发酵的原酒净化提纯工艺，该工艺采用单塔蒸馏工艺，包括以下步骤:
A、将固态发酵的原酒输送至酒汽预热器1，预热后的原酒进入净化塔2。
B、通过蒸汽加加热净化塔2，使原酒汽化后在净化塔2内上升，低沸点的酒汽上升，高沸点的水分等逐渐下落。
C、酒汽从净化塔2顶部出来后，先进入酒汽预热器1的顶部预热，再进入冷凝器组3分级冷凝，低沸点的杂质如丙酮、醛等最终在末冷凝器4排空口排出；冷凝液即高浓度的原酒汇集到回流罐5，再进入净化塔2的顶部回流；在末冷凝器4取出占总量1％的酒头存放于酒头罐9。
D、重复操作步骤A至C，通过汽液两相交换，使净化塔2塔顶酒的浓度维持在90％(v/v)以上。
E、在净化塔2的上部不断的取出成品，经成品冷却器6冷却后，进入成品暂储罐7。在净化塔2的中下部取出脂类物质，当净化塔回流稳定之后，己酸乙酯等脂类物质会在塔体的中下部聚集，因脂类为原酒中重要组成物质，需单独采出。经脂类分离器8分离提纯后汇入成品暂储罐7，该过程是在塔顶酒的浓度维持在90％(v/v)以上进行的。这里，分离后的淡酒输送至酒汽预热器1，提高净化率，减少浪费。当塔顶酒的浓度没有达到要求的浓度时，则停止本步骤；当塔顶酒的浓度较高时，则可以加快本步骤的提取过程。
F、高沸点的杂质通过蒸馏会滞留在塔釜，在净化塔2的底部取出杂质和废液，废液中的含酒量小于万分之四。
上述步骤D中，净化塔2和酒汽预热器1是配合使用的，其内的酒气在不断的做着循环运动，净化塔2内部顶端的酒气浓度会逐渐变大，其温度很集中在70-80摄氏度之间。酒精的沸点是78摄氏度，水的沸点是100摄氏度；净化塔2内的沸点是50左右。三者的沸点不同，故在净化塔2内沸点较高的水蒸气则处在净化塔2的下方，而沸点较低的净化塔2内从净化塔2出去后，在冷凝器组3分级冷凝，这里冷凝器组3内必然还存在着少量的杂质，则将该冷凝液继续循环下去。当净化塔回流稳定之后，己酸乙酯等脂类物质会在净化塔2的中下部聚集，因脂类为原酒中重要组成物质，需单独采出。在净化塔2中下部设置多个采出口取出含脂类较多的淡酒，经脂类分离器8分离提纯后汇入成品暂储罐7，分离后的淡酒进入原酒罐再次蒸馏。脂类分离器8使用的原理是，将己酸乙酯等脂类物质放在水中，由于其密度小，其会漂浮在水面上，将其挂出即可，也能够将脂类物质中包含的水给顺便提取出来。高沸点的杂质通过蒸馏会滞留在净化塔2塔釜，同塔底废液一起排出，经检测，该工艺的废液中的含酒量小于万分之四。
上述工艺过程大致为，根据原酒的沸点不同，在净化塔2内主要处理高沸点的杂物，在酒汽预热器1内处理低沸点的杂物。通过多次循环，以起到提纯的效果。
本实施例中，分别对原酒、成品和酒头取样，并进行检测，其性能指标如下：
| 指标固态发酵的原酒净化提纯工艺和装置 | 原酒 | 成品 | 酒头 |
| 酒度(v/v) | 70 | 92-93 | 92 |
| 甲醇(mg/L) | 24 | 9 | 65 |
| 丙酮(mg/L) | 50 | 14 | 742 |
| 乙醛(mg/L) | 27 | 15 | 323 |
| 己酸乙酯(mg/L) | 347 | 450 | 69 |
通过蒸馏，丙酮、乙醛、甲醇的去除率达到70％以上，己酸乙酯的含量也提高了，成品通过品酒专家品鉴，质量大幅提升，且优质成品得率高。
以上参考了优选实施例对本发明进行了描述，但本发明的保护范围并不限制于此，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，且不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。因此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种固态发酵的原酒净化提纯工艺，其特征在于，包括以下步骤:
A、将固态发酵的原酒输送至酒汽预热器(1)，预热后的原酒进入净化塔(2)；
B、加热净化塔(2)，使原酒汽化后在净化塔(2)内上升，低沸点的酒汽上升，高沸点的水分等逐渐下落；
C、酒汽从净化塔(2)顶部出来后，先进入酒汽预热器(1)预热，再进入冷凝器组(3)分级冷凝，低沸点的杂质最终在末冷凝器(4)排空口排出；冷凝液汇集到回流罐(5)，再进入净化塔(2)的顶部回流；
D、重复操作步骤A至C，使塔顶酒的浓度维持在90％((v/v))以上；
E、在净化塔(2)的上部取出成品，经成品冷却器(6)冷却后，进入成品暂储罐(7)；在净化塔(2)的中下部取出脂类物质，经脂类分离器(8)分离提纯后汇入成品暂储罐(7)；
F、在净化塔(2)的底部取出杂质和废液。
2.根据权利要求1所述的固态发酵的原酒净化提纯工艺，其特征在于，步骤C中在末冷凝器(4)取出占总量1％的酒头存放于酒头罐(9)。
3.根据权利要求1所述的固态发酵的原酒净化提纯工艺，其特征在于，步骤E中分离后的淡酒输送至酒汽预热器(1)。
4.一种固态发酵的原酒净化提纯装置，其特征在于，包括酒汽预热器(1)、净化塔(2)、冷凝器组(3)、末冷凝器(4)、回流罐(5)、成品冷却器(6)、成品暂储罐(7)、脂类分离器(8)和废液箱(10)，所述原酒罐通过管道经酒汽预热器(1)后与净化塔(2)连接，所述净化塔(2)的顶部通过管道与酒汽预热器(1)连接，所述酒汽预热器(1)通过管道与冷凝器组(3)连接，所述冷凝器组(3)通过管道经回流罐(5)后与净化塔(2)连接，所述冷凝器组(3)通过管道与末冷凝器(4)连接；所述净化塔(2)的顶部通过管道经成品冷却器(6)后与成品暂储罐(7)连接，所述净化塔(2)的中下部通过管道与脂类分离器(8)连接，所述脂类分离器(8)通过管路与成品暂储罐(7)连接；所述净化塔(2)的底部通过管路与废液箱(10)连接。
5.根据权利要求4所述的固态发酵的原酒净化提纯装置，其特征在于，还包括盛放酒头的酒头罐(9)，所述末冷凝器(4)与酒头罐(9)连接。
6.根据权利要求4所述的固态发酵的原酒净化提纯装置，其特征在于，所述净化塔(2)内设有浮阀塔板。
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