CN110724620A - 一种微波蒸馏酿酒设备及蒸馏工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波蒸馏酿酒设备及蒸馏工艺，包括微波发生系统、蒸馏系统、冷凝系统、中央循环冷却系统、中央检测控制系统；微波发生系统设于蒸馏系统中蒸馏罐外壳上，用来产生微波，对蒸馏罐内已发酵酒糟进行微波加热，微波加热获得的酒精和水的混合蒸汽导入冷凝系统，经冷凝获得酒液；所述中央检测控制系统用来对微波发生单元、蒸馏系统、冷凝系统、中央循环冷却系统进行信号交互或/和控制。本发明采用微波加热蒸馏酿酒，能够显著加快蒸馏速率，提高蒸馏生产效率；通过恰当控制蒸馏工艺，能够将酒糟中的一些不良物质有效排出，而将具有特殊香味的挥发性的酚类和酯类等化合物充分吸收到酒液，从而使蒸馏所得酒液的风味有别于传统蒸馏工艺。

Description

一种微波蒸馏酿酒设备及蒸馏工艺

技术领域

本发明属于微波酿酒技术领域，具体涉及一种微波蒸馏酿酒设备及蒸馏工艺。

背景技术

蒸馏酒是酒精浓度高于其原发酵产物的各种酒精饮料，如白兰地、威士忌、朗姆酒及中国白酒等度数较高的烈性酒，都属于蒸馏酒。

蒸馏酒的原料一般是富含糖类或容易转化为糖类的淀粉等物质。如甘蔗、甜菜、水果、玉米、高粱、稻米、麦类、马铃薯及蜂蜜等。原料中的糖分和淀粉经微生物发酵后产生酒精，利用酒精的沸点（78.5℃）和水的沸点（100℃）不同，将原发酵液加热至两者沸点之间温度范围内，从而得到蒸馏酒。

其中白兰地主要以葡萄为原料经发酵酿制后蒸馏而成；威士忌主要以大麦等谷物为原料经发酵酿制后蒸馏而成；朗姆酒则主要以甘蔗为原料经发酵酿制后蒸馏而成；中国白酒一般主要以高粱等粮食为原料经发酵酿制后蒸馏而成。

传统蒸馏酒酿造工艺过程一般可概括为原料处理、发酵、蒸馏及勾兑等工艺过程。如传统中国白酒酿造工艺主要包括粮食煮熟、粮食摊凉、粮食复蒸、撒酒曲、装桶发酵、蒸馏及勾兑等步骤。其中蒸馏过程一般是将发酵好的酒糟加热至酒精和水的沸点之间的温度范围内，从而得到酒精饮料。传统蒸馏酒酿制设备一般采用直接烘烤加热酒糟或采用蒸汽加热酒糟的加热方式实现蒸馏过程，如中国发明专利（CN107189925A）、中国实用新型专利（CN206298569U）、中国实用新型专利（CN206457481U）等均采用上述加热方式。上述传统加热方式均属于由表及里的加热方式，存在加热速率慢、传热效率低、能耗高等缺点。

随着微波技术的不断发展和微波加热的优越性逐渐受到重视，近年来微波加热技术逐渐应用到各种技术领域，如中国发明专利（CN106889442A）、中国发明专利（CN108684096A）、中国发明专利（CN109043293A）、美国发明专利（US20060240146A1）等均涉及到微波加热技术的应用。

所谓微波是指频率介于300M~300GHz的电磁波，其波长在1mm~1m之间。依据频率（波长）的不同，微波可以划分为分米波（300M~3GHz）、厘米波（3~30GHz）、毫米波（30~300GHz）、亚毫米波（300~3000GHz）四个波段。微波的辐射频率高于一般无线电波的频率，因此也称为超高频电磁波。

微波通过在物质内部的能量耗散直接加热物质，当微波与物质分子相互作用被吸收后，能够产生界面极化及偶极转向极化，其中偶极转向极化对物质的加热起主要作用。极性电介质的分子在无外场作用时，偶极矩在各个方向的几率相等，宏观偶极矩为零。在微波场中，物质的偶极子与电场作用产生转矩，宏观偶极矩不再为零，这就产生了偶极转向极化。由于微波产生的交变电场以高达每秒数亿次的高速变向，偶极转向极化不具备迅速跟上交变电场的能力而滞后于电场，导致物质内部功率消耗，部分微波能转化为热能，从而使物质升温。

与常规由表及里的加热方式不同，微波加热具有体积加热、选择性加热、内部加热、非接触加热、升温速率快、加热效率高、易于控制等特点。因此采用微波为热源进行蒸馏酿酒具有重要的应用价值和非常广阔的发展前景。

发明内容

本发明的目的是提供一种微波蒸馏酿酒设备及蒸馏工艺，可用于白酒、白兰地、威士忌、朗姆酒、伏特加等蒸馏酒的酿造，具有加热速率快、传热效率高、能耗低等优点。

本发明提供的一种微波蒸馏酿酒设备，包括：

微波发生系统、蒸馏系统、冷凝系统、中央循环冷却系统、中央检测控制系统；

微波发生系统包括2~12个微波发生单元，设于蒸馏系统中蒸馏罐外壳上，用来产生微波，对蒸馏罐内已发酵酒糟进行微波加热，微波加热获得的酒精和水的混合蒸汽导入冷凝系统，经冷凝获得酒液；微波发生单元受中央检测控制系统控制；

所述蒸馏系统进一步包括蒸馏罐、蒸馏器、蒸馏总管、加料器、泄压阀、液位检测器、压力检测器、以及温度检测器；其中：蒸馏器固定于蒸馏罐内，用来放置已发酵酒糟；蒸馏器由桶体和带球冠的桶盖构成，桶盖的球冠部设有可伸缩的波纹导管，波纹导管穿过蒸馏罐壁后与蒸馏总管相连通，蒸馏总管另一端连接冷凝系统，用来将酒精和水的混合蒸汽导出至冷凝系统；桶盖的球冠侧安装温度检测器，桶盖上安装压力检测器，桶体侧壁上装液位检测器；蒸馏总管上设置有加料器、泄压阀；液位检测器、压力检测器、以及温度检测器均与中央检测控制系统信号连接。

所述冷凝系统包括冷凝罐、1或多个冷凝器和导出管，1或多个冷凝器设置于冷凝罐内；其中：冷凝器由依次连通的蒸汽收集器、冷凝小管、酒液收集器构成，酒液收集器下端与导出管相连通，导出管用来导出酒液；

所述中央循环冷却系统包括彼此独立的第一冷却子系统和第二冷却子系统，以及中央循环冷却控制单元；第一冷却子系统用来对微波发生单元进行冷却，第二冷却子系统用来对冷凝器进行冷却，中央循环冷却控制单元用来控制第一冷却子系统和第二冷却子系统工作；

所述中央检测控制系统用来对微波发生单元、蒸馏系统、冷凝系统、中央循环冷却系统进行信号交互或/和控制。

当微波发生单元数量为2~6个时，采用单层布置方式，即所有微波发生单元均匀分布于蒸馏罐外壳的第一黄金分割线或第二黄金分割线；

所述第一黄金分割线到蒸馏罐顶端的距离为蒸馏罐高度的0.618；

所述第二黄金分割线到蒸馏罐底端的距离为蒸馏罐高度的0.618。

当微波发生单元数量为7~12个时，采用双层布置方式，即部分微波发生单元均匀分布于蒸馏罐外壳的第一黄金分割线上，剩余部分微波发生单元均匀分布于蒸馏罐外壳的第二黄金分割线上；

所述第一黄金分割线到蒸馏罐顶端的距离为蒸馏罐高度的0.618；

所述第二黄金分割线到蒸馏罐底端的距离为蒸馏罐高度的0.618。

作为优选，蒸馏总管呈阶梯形，加料器布置于上升段，泄压阀布置于水平段。

作为优选，蒸馏罐由罐体和罐盖构成，罐盖通过设置在罐体外侧壁上的提升机构控制；

所述提升机构包括摇柄和立柱，摇柄连接一齿轮，立柱上部通过一连接件与罐盖连接，下部为齿条，齿条与齿轮啮合连接，通过摇柄控制齿轮运动，即可控制立柱运动。

进一步的，冷凝器中的冷凝小管排布成同心圆环形状或矩阵形状。

作为优选，冷凝小管表面周期行分布有内凹陷的方形凹槽。

进一步的，第一冷却子系统和第二冷却子系统均为水冷系统，具体由制冷器、循环泵、水箱、进水管路及出水管道构成；制冷器连接水箱，用来对水箱内冷却介质进行降温；水箱与进水管道、出水管道均连通；循环泵用来将水箱中的冷却介质通过进水管道泵至待冷却设备，使用过的冷却介质经由出水管道回到水箱。

本发明提供的一种微波蒸馏酿酒蒸馏工艺，采用上述微波蒸馏酿酒设备，步骤如下：

（1）通过加料器向蒸馏器加入酒糟；

（2）由中央检测控制系统控制微波发生单元进行微波加热，在整个蒸馏生产周期的前30%时间内，控制微波发生单元输出功率为其额定功率；在整个蒸馏生产周期中间的30~80%时间内，控制微波发生单元输出功率为其额定功率的40%~60%；在整个蒸馏生产周期的后30~80%时间内，控制微波发生单元输出功率为其额定功率的70%~90%。

在微波加热过程中，中央检测控制系统实时接收液位检测器、压力检测器、温度检测器采集的数据，并进行判断；

当液位低于安全液位时，中央检测控制系统发出警报，提醒及时补水；

当气体压力超过安全压力时，中央检测控制系统发出警报，同时控制泄压阀开启；

当温度低于预设的温度下限时，中央检测控制系统控制调高微波发发生单元的输出功率；当温度高于预设的温度上限时，中央检测控制系统控制调低微波发发生单元的输出功率。

和现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

1）本发明采用微波加热酒糟蒸馏酿酒，微波加热具有体积加热、选择性加热、内部加热、非接触加热、升温速率快、加热效率高等特点，能够显著加快蒸馏速率，提高蒸馏生产效率。

2）本发明采用微波加热方式属于体积加热、内部加热、热惯性小，输出功率随时可调，介质温度可无惰性地随之改变，几乎不存在热滞后，加热温度易于控制，严格按照酒精-水混合物沸点曲线制定加热制度，控制蒸馏温度略高于酒精-水混合物沸点，可以最大程度使酒精优先于水蒸馏出来，有利于获得高度数蒸馏酒。

3）由于不同物质对微波的吸收能力不同，因此微波可以对物质进行选择性加热，通过恰当控制蒸馏工艺，能够将酒糟中的一些不良物质有效排出酒液而将具有特殊香味的挥发性的酚类和酯类等化合物充分吸收到酒液，从而使蒸馏得到的酒液的风味有别于传统蒸馏工艺。

4）本发明采用的冷凝系统属于高效冷凝系统，冷凝系统换热效率高，且其内部的制冷系统可将冷却水控制在较低温度水平，能够对酒精-水混合蒸汽进行充分冷却，提高酒精收得率和蒸馏生产效率。

附图说明

图1为实施例中微波蒸馏酿酒设备的整体结构示意图；

图2为实施例中蒸馏罐的外观结构示意图；

图3为微波发生单元的几种分布示意图；

图4为实施例中蒸馏罐的结构示意图；

图5为实施例中蒸馏器的结构示意图；

图6为实施例中冷凝罐的结构示意图；

图7为实施例中冷凝器的结构示意图；

图8为实施例中冷凝小管的外观结构示意图；

图9为图8中冷凝小管的横截图；

图10~11为冷凝小管的两种分布示意图；

图12为第一冷却子系统和第二冷却子系统的结构示意图。

图中：

100-微波发生系统，110-微波发生单元；

200-蒸馏系统；210-蒸馏罐，211-罐体，212-罐盖，213a-第一黄金分割线，213b-第二黄金分割线，214-观察孔，215-底座；220-蒸馏器，221-桶体，222-桶盖，223-第一吊装环，224-波纹导管；230a、230b-蒸馏总管，231-上升段；240-加料器，241-加料阀门；250-泄压阀；260-液位检测器；270-压力检测器；280-温度检测器；290-提升机构，291-摇柄，292-立柱，293-连接件；

300-冷凝系统，310-冷凝罐，311-第二吊装环；320-冷凝器，321蒸汽收集器，322-冷凝小管，322a-凹槽，323酒液收集器；330-导出管，331-阀门；

400-中央循环冷却系统，410-软管；

500-中央检测控制系统。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案和技术效果，下面将对照附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1

参见图1，本实施例中微波蒸馏酿酒设备主要包括5个子系统：微波发生系统100、蒸馏系统200、冷凝系统300、中央循环冷却系统400以及中央检测控制系统500，微波发生系统100、蒸馏系统200、冷凝系统300、中央循环冷却系统400均在中央检测控制系统500的调控下工作（中央检测控制系统500实质为控制机柜，图中未画出中央检测控制系统500与其他系统的连接关系）。蒸馏系统200主体为蒸馏罐210，用来盛放已发酵好的酒糟。微波发生系统100布置于蒸馏罐210外壳上，用来产生预设频率的微波，以对盛放于蒸馏罐210内酒糟进行微波加热，从而获得酒精和水的混合蒸汽，混合蒸汽通过管道导入冷凝系统300进行冷凝，最终得到蒸馏酒成品。

下面将对本实施例的5个子系统的具体结构分别做描述。

（1）微波发生系统

微波发生系统100技术成熟，可采用现有技术实现。但本实施例提供了一种优选的微波发生系统100，该微波发生系统100由2~12个微波发生单元110构成，多个微波发生单元110绕蒸馏罐210的罐体211外壳均匀分布。当微波发生单元数量为2~6个时，微波发生单元采用单层布置方式，即所有微波发生单元分布于蒸馏罐210外壳的同一高度处。参见图2~3，微波发生单元的分布位置优选为蒸馏罐210的罐体211上第一黄金分割线213a和第二黄金分割线213b处，第一黄金分割线213a到罐体211顶端的距离为蒸馏罐210高度的0.618，第二黄金分割线213b到罐体211底端的距离为蒸馏罐210高度的0.618。参见图3，其中图（a）、（b）、（c）、（d）分别示为2、4、5、6个微波发生单元110在罐体211外壳上的分布示意图。当微波发生单元数量为7~12个时，采用双层布置方式，即部分微波发生单元均匀分布于罐体211外壳的第一黄金分割线213a上，剩余部分微波发生单元均匀分布于罐体211外壳的第二黄金分割线213b上，不管是第一黄金分割线213a还是第二黄金分割线213b上的微波发生单元，其具体分布示意均可参见图3。

各微波发生单元主体为磁控管和波导管，磁控管用来产生微波，所产生的微波由波导管引入蒸馏系统200内，以对酒糟进行加热。本实施例中磁控管功率为600~12000W，可产生频率为915MHz的微波，具体选择CK147型号磁控管。本实施例中，波导管选择BJ26系列矩形波导管。

（2）蒸馏系统

本实施例中，蒸馏系统200包括蒸馏罐210、蒸馏器220、蒸馏总管230a、230b、加料器240、泄压阀250、液位检测器260、压力检测器270、以及温度检测器280。参见图4，蒸馏罐210由圆柱形的罐体211和拱形的罐盖212构成，其容积由蒸馏器公称容量及具体工艺要求确定；罐体211和罐盖212均由奥氏体不锈钢钢板焊接而成。罐盖212通过设置在罐体211外侧壁上的提升机构290控制，提升机构290可控制罐盖212的升降及旋转。为保证可靠密封性，罐体211和罐盖212之间接触部分设置有凹入罐体211的聚四氟乙烯密封圈。罐盖212上布置有观察孔214，通过观察孔214可观察罐体211内部。罐体211内底部焊接有用于支撑蒸馏器220的底座215，底座215优选采用不锈钢材质。

提升机构290包括摇柄291和立柱292，摇柄291连接一齿轮，立柱292上部通过一连接件293与罐盖212连接，下部为齿条，齿条与齿轮啮合连接，通过摇柄291控制齿轮上下运动，即可控制立柱292上下运动，从而控制罐盖212的开启。

参见图5，蒸馏器220由圆柱形的桶体221和带球冠的桶盖222构成，其公称容量由具体工艺要求确定。桶体221和桶盖222均由石英玻璃制作，桶体221和桶盖222之间通过特制聚四氟乙烯螺栓式夹具密封。为保证密封可靠性，桶体221和桶盖222之间接触部分设置有凹入桶体221的聚四氟乙烯密封圈。桶盖222上部设有第一吊装环223，用于提升桶盖222，桶盖222的球冠部设有由聚四氟乙烯制作的可伸缩的波纹导管224，波纹导管224穿过罐体211壁后与蒸馏总管230a、230b相连通，用于导出酒精和水的混合蒸汽，导出的混合蒸汽引入冷凝系统300。

桶盖222的球冠侧安装温度检测器280，桶盖222上装有压力检测器270，桶体221侧壁上装有液位检测器260。液位检测器260、压力检测器270、温度检测器280直接市面购买并安装即可，本实施例中液位检测器260采用BRCNE281系列液位传感器，压力检测器270采用PTG500系列压力传感器，温度检测器280采用NTC型HY-C系列温度传感器。

本实施例将桶盖222顶端设置为球冠结构，目的在于可高效收集桶体221内产生的混合蒸汽，并顺利通过蒸馏总管230a、230b导出；另一方面也是便于安装温度检测器280，从而能采集到更准确的混合蒸汽温度数据。

本实施例中用来将混合蒸汽导出的蒸馏总管由两部分构成，分别记为蒸馏总管230a和蒸馏总管230b，蒸馏总管230a、蒸馏总管230b均为304不锈钢材质；蒸馏总管230a与蒸馏总管230b连接，蒸馏总管230b与冷凝系统300相连通。参见图1，蒸馏总管230b构成阶梯型，在阶梯处上升段的管壁上布置加料器240，在蒸馏总管230b的水平段布置泄压阀250。

通过加料器240向蒸馏器220内布料；也可利用加料器240补水，以确保蒸馏过程中，蒸馏器220内酒糟保持安全液位以上；还可以利用加料器240补加酒糟及二次蒸馏所需物料等。加料器240呈漏斗状，其底端通过导管与蒸馏总管230b的上升段231相联通。该上升段231上设有加料阀门241，用于控制加料器240的开闭。泄压阀250用来对蒸馏器220进行泄压，以保证设备的安全可靠运行。当检测到蒸馏器220内压力大于安全压力时，泄压阀250自动开启进行泄压。

液位检测器260、压力检测器270、温度检测器280所连接的线路，均穿过蒸馏器220壁面引出，并与中央检测控制系统500信号连接。液位检测器260、压力检测器270、温度检测器280所采集信号均实时传输给中央检测控制系统500，中央检测控制系统500实时显示蒸馏器220内液位、气体压力以及蒸汽温度。当液位低于安全液位时，中央检测控制系统500发出警报，提醒及时补水；当气体压力超过安全压力时，中央检测控制系统500发出警报并自动开启泄压阀250进行泄压。中央检测控制系统500根据接收的实时蒸汽温度，来调节微波发生单元的输出功率。当温度低于预设的温度下限时，则控制调高微波发发生单元的输出功率；当温度高于预设的温度上限时，则控制调低微波发生单元的输出功率；当温度位于预设的温度范围内时，维持当前输出功率。

（3）冷凝系统

本实施例中，冷凝系统300包括冷凝罐310、冷凝器320和导出管330。参见图6，冷凝罐310呈圆柱型，由不锈钢整体焊接而成，容量由设备生产能力及具体工艺要求确定，其内部设有1~3个冷凝器320。冷凝罐310和冷凝器320之间的空间内通入冷却水，冷却过程由中央循环冷却系统400统一调控。冷凝罐310顶部安装有第二吊装环311，便于设备的搬运与安装。

冷凝器320用来对混合蒸汽进行冷凝，其由304不锈钢制作而成，并与冷凝罐310连接为一体。参见图7，冷凝器320主要由蒸汽收集器321、冷凝小管322及酒液收集器323构成，蒸汽收集器321内腔呈圆柱或方柱形，位于冷凝器320上部，蒸汽收集器321顶端与蒸馏总管230b连通，其底端与各冷凝小管322连通。冷凝小管322为不锈钢钢管，为增加比表面积，在冷凝小管322表面上按规律分布向管内凹陷的方形凹槽322a，参见图8~9。各冷凝小管322上端均连通蒸汽收集器321，下端均连通酒液收集器323。冷凝小管322在水平方向上可排布成同心圆环形状或矩阵形状，分别见图10~11。各冷凝小管322外壁之间的空间内充满冷却水。

酒液收集器323位于冷凝器320下部，其呈漏斗形，其水平截面为圆形，酒液收集器323上端壁面与各冷凝小管322相联通，下端与导出管330相连通。导出管330是与酒液收集器323底端相联通的一段管路，呈L形，其一部分位于冷凝罐310内，另一部分穿出冷凝罐310，其末端装有阀门331，可控制酒液流出速率。

（4）中央循环冷却控制系统

本实施例中，中央循环冷却系统400进一步包括第一冷却子系统、第二冷却子系统和中央循环冷却控制单元，第一冷却子系统用来对微波发生系统中的磁控管进行冷却；第二冷却子系统用来对冷凝器320进行冷却。第一冷却子系统和第二冷却子系统独立存在，互不影响，且均受中央循环冷却控制单元统一调控。

第一冷却子系统和第二冷却子系统可以为风冷系统、水冷系统等，本实施例采用水冷系统，具体由制冷器、循环泵、水箱、进水管路及出水管道构成，其结构见图12，制冷器连接水箱，用来对水箱内冷却介质进行降温，本实施例中，制冷器选择CDC-05系列制冷设备，制冷温度范围为0~30℃；水箱通过管道经由循环泵连接待冷却设备，待冷却设备即磁控管和冷凝器），循环泵用来将水箱中的冷却介质通过进水管道泵至待冷却设备；使用过的冷却介质经由出水管道回到水箱。

在对冷凝器进行水冷时，进水管路连接管道a（见图6），冷却介质通过管道a注入冷凝小管，以进行冷凝器冷却；出水管道连接管道b（见图6），使用过的冷却介质经由管道b循环回到水箱。

在对磁控管进行冷却时，磁控管自带水冷接头，具体包括进水接头和出水接头；进水管道和出水管道分别连接磁控管自带的进水接头和出水接头，冷却介质从进水接头进入，从出水接头流出，从而实现循环水冷。

在中央循环冷却控制单元的调控下，首先，中央循环冷却控制单元向制冷器发送指令，制冷器开始对各自的水箱内的冷却介质进行制冷；然后，中央循环冷却控制单元向循环泵发送指令，循环泵将各自水箱中制冷后的冷却介质，通过软管410输送到待冷却设备，冷却后再回流到第一冷却子系统和第二冷却子系统的水箱，如此反复工作，即实现了循环冷却。冷却介质优选为去离子水，冷却介质的温度及流量等参数可由中央循环冷却控制单元统一调控。

（5）中央检测控制系统

本发明中，中央检测控制系统500为一控制机柜，其可用来对微波发生系统100、蒸馏系统200、冷凝系统300、中央循环冷却系统400进行调控，因此，中央检测控制系统500进一步包括微波发生系统控制模块、蒸馏系统控制模块、冷凝系统控制模块、中央循环冷却系统控制模块。各控制模块统一由PLC集中控制。中央检测控制系统500的控制面板上设有中央触摸屏、各种按钮、仪表及指示灯，用于用户控制参数的设定，过程控制及数据显示等。

下面将提供本实施例微波酿酒设备的使用工艺：

第一步，通过加料器240向蒸馏器220中加入酒糟，为保证设备正常工作，酒糟装入总量应控制在蒸馏器220公称容量的70%~80%为宜，严禁空载或过载运行。

第二步，在不影响酒质的前提下，装料时按10g/L的比例加入NaCl，并搅拌均匀，以提高酒糟吸波性能和蒸馏效率。

第三步，本实施例设置4个微波发生单元110，4个微波发生单元110的微波频率设为915MHz，对酒糟进行微波加热。加热过程中，温度制定原则是“前期采用最大功率，中期采用中等功率，末期采用较大功率”。在中期，为提高酒精度，应尽量控制酒糟蒸馏温度略高于乙醇-水混合物沸点。

最大功率即微波发生单元110的额定功率，中等功率即额定功率的40%~60%，较大功率即额定功率的70%~90%。前期指整个蒸馏生产周期的前30%的时间；中期指整个蒸馏生产周期中间的30~80%的时间；末期约占整个蒸馏生产周期的后20%的时间。例如：一炉酒的蒸馏周期为100min，前期是t=0~30min的时间范围；中期是t=30min~80min的时间范围；后期是t=80~100min的时间范围。

实施例2

本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处如下：

本实施例中，设备生产能力有别于实施例1，微波发生系统100由8个微波发生单元110构成，各微波发生单元110均采用功率900W的磁控管，产生频率为2450MHz的微波。微波发生单元110的布置方式参见图2~3，采用双层分布方式，每层分布4个，单层的分布方式参见图3（b）；

冷凝系统300的冷凝罐310内设2个冷凝器320，冷凝器320中的蒸汽收集器321和酒液收集器323内腔横截面均为方形。装料时按8g/L的比例加入NaCl，并搅拌均匀，以提高酒糟吸波性能和蒸馏效率。

实施例3

本实施例与实施例1的结构基本相同，不同之处如下：

本实施例中，设备生产能力有别于实施例1，微波发生系统100由12个微波发生单元110构成，各微波发生单元110均采用功率2000W的磁控管，产生频率为915MHz的微波。微波发生单元110的布置方式参见图2~3，采用双层分布方式，每层分布6个，单层的分布方式参见图3（c）；

冷凝系统300的冷凝罐310内设3个冷凝器320，冷凝器320中的蒸汽收集器321和酒液收集器323内腔横截面均为圆形。装料时按5g/L的比例加入NaCl，并搅拌均匀，以提高酒糟吸波性能和蒸馏效率。

以上对本发明实施例进行了具体说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不违背本发明的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

上述实施例仅为多种实施例中的一种，对于本领域内的技术人员，在上述说明基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动，而这些属于本发明实质精神而衍生出的其他变化或变动仍属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种微波蒸馏酿酒设备，其特征是，包括：

微波发生系统、蒸馏系统、冷凝系统、中央循环冷却系统、中央检测控制系统；

微波发生系统包括2~12个微波发生单元，设于蒸馏系统中蒸馏罐外壳上，用来产生微波，对蒸馏罐内已发酵酒糟进行微波加热，微波加热获得的酒精和水的混合蒸汽导入冷凝系统，经冷凝获得酒液；微波发生单元受中央检测控制系统控制；

所述蒸馏系统进一步包括蒸馏罐、蒸馏器、蒸馏总管、加料器、泄压阀、液位检测器、压力检测器、以及温度检测器；其中：蒸馏器固定于蒸馏罐内，用来放置已发酵酒糟；蒸馏器由桶体和带球冠的桶盖构成，桶盖的球冠部设有可伸缩的波纹导管，波纹导管穿过蒸馏罐壁后与蒸馏总管相连通，蒸馏总管另一端连接冷凝系统，用来将酒精和水的混合蒸汽导出至冷凝系统；桶盖的球冠侧安装温度检测器，桶盖上安装压力检测器，桶体侧壁上装液位检测器；蒸馏总管上设置有加料器、泄压阀；液位检测器、压力检测器、以及温度检测器均与中央检测控制系统信号连接。

所述冷凝系统包括冷凝罐、1或多个冷凝器和导出管，1或多个冷凝器设置于冷凝罐内；其中：冷凝器由依次连通的蒸汽收集器、冷凝小管、酒液收集器构成，酒液收集器下端与导出管相连通，导出管用来导出酒液；

所述中央循环冷却系统包括彼此独立的第一冷却子系统和第二冷却子系统，以及中央循环冷却控制单元；第一冷却子系统用来对微波发生单元进行冷却，第二冷却子系统用来对冷凝器进行冷却，中央循环冷却控制单元用来控制第一冷却子系统和第二冷却子系统工作；

所述中央检测控制系统用来对微波发生单元、蒸馏系统、冷凝系统、中央循环冷却系统进行信号交互或/和控制。

2.如权利要求1所述的微波蒸馏酿酒设备，其特征是：

当微波发生单元数量为2~6个时，采用单层布置方式，即所有微波发生单元均匀分布于蒸馏罐外壳的第一黄金分割线或第二黄金分割线；

所述第一黄金分割线到蒸馏罐顶端的距离为蒸馏罐高度的0.618；

所述第二黄金分割线到蒸馏罐底端的距离为蒸馏罐高度的0.618。

3.如权利要求1所述的微波蒸馏酿酒设备，其特征是：

当微波发生单元数量为7~12个时，采用双层布置方式，即部分微波发生单元均匀分布于蒸馏罐外壳的第一黄金分割线上，剩余部分微波发生单元均匀分布于蒸馏罐外壳的第二黄金分割线上；

所述第一黄金分割线到蒸馏罐顶端的距离为蒸馏罐高度的0.618；

所述第二黄金分割线到蒸馏罐底端的距离为蒸馏罐高度的0.618。

4.如权利要求1所述的微波蒸馏酿酒设备，其特征是：

所述蒸馏总管呈阶梯形，加料器布置于上升段，泄压阀布置于水平段。

5.如权利要求1所述的微波蒸馏酿酒设备，其特征是：

所述蒸馏罐由罐体和罐盖构成，罐盖通过设置在罐体外侧壁上的提升机构控制；

所述提升机构包括摇柄和立柱，摇柄连接一齿轮，立柱上部通过一连接件与罐盖连接，下部为齿条，齿条与齿轮啮合连接，通过摇柄控制齿轮运动，即可控制立柱运动。

6.如权利要求1所述的微波蒸馏酿酒设备，其特征是：

所述冷凝器中的冷凝小管排布成同心圆环形状或矩阵形状。

7.如权利要求1所述的微波蒸馏酿酒设备，其特征是：

所述冷凝小管表面周期行分布有内凹陷的方形凹槽。

8.如权利要求1所述的微波蒸馏酿酒设备，其特征是：

所述第一冷却子系统和第二冷却子系统均为水冷系统，具体由制冷器、循环泵、水箱、进水管路及出水管道构成；制冷器连接水箱，用来对水箱内冷却介质进行降温；水箱与进水管道、出水管道均连通；循环泵用来将水箱中的冷却介质通过进水管道泵至待冷却设备，使用过的冷却介质经由出水管道回到水箱。

9.一种微波蒸馏酿酒蒸馏工艺，其特征是：

采用权利要求1~8中任一项所述的微波蒸馏酿酒设备，步骤如下：

（1）通过加料器向蒸馏器加入酒糟；

（2）由中央检测控制系统控制微波发生单元进行微波加热，在整个蒸馏生产周期的前30%时间内，控制微波发生单元输出功率为其额定功率；在整个蒸馏生产周期中间的30~80%时间内，控制微波发生单元输出功率为其额定功率的40%~60%；在整个蒸馏生产周期的后30~80%时间内，控制微波发生单元输出功率为其额定功率的70%~90%。

10.如权利要求9所述的微波蒸馏酿酒蒸馏工艺，其特征是：

在微波加热过程中，中央检测控制系统实时接收液位检测器、压力检测器、温度检测器采集的数据，并进行判断；

当液位低于安全液位时，中央检测控制系统发出警报，提醒及时补水；

当气体压力超过安全压力时，中央检测控制系统发出警报，同时控制泄压阀开启；

当温度低于预设的温度下限时，中央检测控制系统控制调高微波发发生单元的输出功率；当温度高于预设的温度上限时，中央检测控制系统控制调低微波发发生单元的输出功率。

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