CN208857249U - 一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统，所述过滤系统包括颗粒过滤器、制冷系统、一号过滤机、二号过滤机、缓冲罐、膜过滤器、包装系统及连接上述各装置的管道、泵和阀门，所述颗粒过滤器和制冷系统之间还设有预冷器，预冷器内部设有一根进料盘管及一根出料盘管；颗粒过滤器、预冷器和制冷系统构成串联的进料系统；所述一号过滤机及二号过滤机之间还设有硅藻土加料桶用于一号/二号过滤机硅藻土预涂；所述预冷器、缓冲罐、膜过滤器和包装系统构成串联的出料系统，一号/二号过滤机的出料管道均与预冷器的出料盘管相连通；本实用新型实现了无活性炭过滤白酒，大幅度降低了植物提取物的损失，对酒体香气的保留作出了突出贡献。

Description

一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统

技术领域

本实用新型涉及食品过滤技术领域，尤其是涉及白酒的吸附除浊技术，具体是一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统。

背景技术

白酒吸附除浊过滤技术多数是常温硅藻土过滤，技术原理是酒体调配好后，添加一定比例的活性炭并充分搅拌均匀，静置一定时间，然后利用高分子膜片过滤机或圆盘硅藻土过滤机对酒体进行拦截过滤，得澄清透明酒体。此技术存在的问题有：①对白酒的香和味吸附损失大，特别是香气损失大，对中高端酒尤甚；②工人劳动强度大（特别是添加和清洗活性炭）；③环境污染大，活性炭回收经济效益低。随着国家对环保管理的严控，越来越多的厂家正在逐步淘汰活性炭常温过滤技术。

白酒除浊过滤技术目前也有采取冷冻过滤技术，多数采用的是间歇式过滤方式，技术原理是直接将白酒通过交换器进行制冷至产品质量要求的温度，一般是-10℃左右，然后通过存放酒体的罐体保温并间歇式向罐体输入冷量，让罐体内酒体温度维持在要求温度，一般时间较长（24h以上），以让酒体充分沉降，再经过过滤机过滤，得澄清透明酒体。此技术存在的问题有：①不能实现连续生产，生产效率低；②酒体需要保温较长时间，能耗非常高，相比常温硅藻土过滤工艺，成本大幅提升。

采用冷冻过滤技术处理传统白酒和常温硅藻土的活性炭过滤技术，过滤拦截的主要目标是酒体中高级脂肪酸及其乙酯，硅藻土的活性炭过滤技术主要依赖于活性炭对以上物质的吸附，然后利用过滤机拦截去除；冷冻技术主要是通过低温冷冻使上述物质在低温条件下自然析出，然后利用过滤机拦截去除。

但是具备保健功能的保健白酒在传统白酒中又添加有一种或多种植物提取物，各提取物的溶解性不一致，各提取物与白酒的结合情况也不一致，因此，针对保健白酒的过滤除浊，提出了更高的技术要求，既要保证能够去除传统白酒中的高级脂肪酸及其乙酯，又要保证去除各种植物提取物在低温条件下的析出物，并且要保证植物提取物在回温（常温）后，货架期内不再有任何提取物重新析出，同时还要充分保留酒体的香和味，并大幅降低植物提取物的损失，在此要求下，常温硅藻土过滤技术对提取物的功能成分及酒香、酒味吸附损失比较大，不适合用于功能性保健白酒的过滤除浊；而常规的冷冻过滤技术同样也不能达到上述要求。

因此，研发一种新的针对功能性保健白酒的过滤除浊装置，对提高保健白酒的保健功能成分、酒体香气、口感及饮后舒适度而言十分重要。

发明内容

本实用新型的目的就是针对功能性保健白酒中因添加有一种或多种植物提取物，对其过滤除浊技术提出更高要求，而目前还没有专门针对保健白酒研发的过滤装置，提供一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统。

本实用新型的一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统，按物料流向依次包括颗粒过滤器、制冷系统、一号过滤机、二号过滤机、缓冲罐、膜过滤器、包装系统及连接上述各装置的管道、泵和阀门，特别是：

所述颗粒过滤器和制冷系统之间还设有预冷器，预冷器内部设有一根进料盘管及一根出料盘管；颗粒过滤器、预冷器和制冷系统构成串联的进料系统，用于将常温原料酒液经过进料盘管与经一号过滤机及二号过滤机冷冻过滤后的冷冻酒液经过出料盘管在预冷器内部进行热交换后输入制冷系统；

所述制冷系统包括制冷器，制冷器的出料管上通过管道、泵及阀门分别与一号过滤机、二号过滤机构成并联的闭合式自循环管路；一号过滤机、二号过滤机的出料管与制冷器的进料管之间也设有联通的管道及阀门，分别与制冷器之间构成并联的冷冻过滤循环管路；一号过滤机的出料管与二号过滤机的进料管之间也设有联通的管道及阀门，制冷器与一号过滤机、二号过滤机构成串联的冷冻过滤循环管路；

所述一号过滤机及二号过滤机之间还设有硅藻土加料桶，硅藻土加料桶通过管道、泵及阀门分别与一号过滤机及二号过滤机构成并联的闭合式预涂循环管路；用于向一号过滤机及二号过滤机预涂硅藻土及补加硅藻土；硅藻土加料桶上部还与一号过滤机、二号过滤机顶部的排气管相连通，用于判断一号过滤机及二号过滤机内酒液是否上满，并向硅藻土过滤桶内添加原料酒液；

所述预冷器、缓冲罐、膜过滤器和包装系统构成串联的出料系统，一号过滤机、二号过滤机的出料管道均与预冷器的出料盘管相连通；进料系统、制冷器与一号过滤机及二号过滤机、出料系统之间构成及串联的连续冷冻过滤系统及并联的连续冷冻过滤系统；

所述进料系统、膜过滤器之后的出料管道上还并联有污水管道连接有污水回收罐，污水管道上配装有污水阀。

所述硅藻土加料桶与一号过滤机及二号过滤机构成的并联的闭合式预涂循环管路，是指硅藻土加料桶上部的进料管分别通过管道及阀门与一号过滤机、二号过滤机的出料管相连通，下部出料口分别通过管道、泵及阀门与一号过滤机、二号过滤机的进料口相连通。

所述硅藻土加料桶与一号过滤机、二号过滤机顶部相连接的两根排气管道之间还连接有一根联通管，联通管中部通过压缩空气管与空压机相连接，联通管两侧各装有一个阀门用于控制压缩空气将硅藻土加料桶中的料液排向一号/二号过滤机；所述硅藻土加料桶带有搅拌装置。

所述制冷器与一号过滤机、二号过滤机构成的并联的闭合式自循环管路；是指制冷器的出料管上通过管道、泵及阀门分别与一号过滤机、二号过滤机的进料管相连接，一号过滤机、二号过滤机的出料口分别通过管道、阀门及泵与一号过滤机、二号过滤机进料管相连通；所述制冷器与一号过滤机、二号过滤机构成的串联的冷冻过滤循环管路，是指一号过滤机出料管上还设有一根直接与二号过滤机的进料管相连通的管道，二号过滤机出料管与制冷器进料管之间也设有联通的管道，将制冷器与一号过滤机和二号过滤机进行串联。

所述制冷系统包括制冷器，制冷器与制冷系统的冷凝器、压缩机串联连接，冷凝器的冷凝介质进、出管与制冷系统的冷却塔串联连接，冷却塔上设有自动补水装置；所述制冷器的冷媒介质是制冷剂R22，所述压缩机为德国进口比泽螺杆压缩机，所述比泽螺杆压缩机可根据负荷变化能量调整，能量以百分比形式显示能量调整状态；所述冷凝器是采用水冷却方式。

本实用新型的过滤系统设有PLC控制系统，所有管道上的泵及阀门均与PLC控制系统控制连接（因本实用新型的保护重点不在PLC控制系统，故不再详细叙述PLC控制系统的连接方式及控制方式）。

利用本实用新型的一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统进行白酒冷冻过滤的工艺方法，包括下述步骤：

（1）清洗消毒：在冷冻过滤系统使用前，关闭制冷系统的制冷功能，依次采用热碱水、常温自来水、热酸液、纯净水循环清洗整个过滤系统，达到清洗要求后，排出洗水待用；

（2）进酒排气：将原料酒通过进料系统的颗粒过滤器、预冷器、制冷器进料至一号过滤机，直至一号过滤机的排气管有酒液流出，关闭一号过滤机的进酒阀，开启二号过滤机的进酒阀至二号过滤机的排气管有酒液流出，继续进料至硅藻土加料桶内酒液达到2/3体积时，停止进料；

（3）预涂循环：开启硅藻土加料桶的搅拌装置，向硅藻土加料桶内加入硅藻土搅拌均匀，然后打开硅藻土加料桶与一号过滤机之间的预涂循环管路，观察硅藻土加料桶内酒液澄清以后，切断一号过滤机的预涂循环管路，开启一号过滤机的冷冻过滤循环管路和制冷系统，进行酒液循环降温；同时按照上述方法对二号过滤机进行硅藻土预涂；

（4）制冷降温：二号过滤机硅藻土预涂完毕后，关闭一号过滤机的冷冻过滤循环管路及二号过滤机的预涂循环管路，打开制冷器与一号过滤机、二号过滤机之间的串联冷冻过滤循环管路，根据原料酒液种类设定冷冻酒液温度为-15℃—0℃，至二号过滤机出料口酒液温度达到设定温度时，结束制冷降温过程；

（5）冷冻过滤：打开进料管道上的阀门及出料管道上的阀门，使酒液依次通过进料系统、制冷器、一号过滤机、二号过滤机、出料系统，进行串联的白酒连续冷冻过滤，直至本批次原料酒全部处理完成。

本实用新型工艺方法的另一种实施方式是：在上述步骤（4）中关闭一号过滤机的冷冻过滤循环管路及二号过滤机的预涂循环管路后，打开制冷器与一号过滤机、二号过滤机之间的并联冷冻过滤循环管路，按照步骤（4）设定的参数要求完成制冷降温过程后；打开进料管道上的阀门及出料管道上的阀门，使酒液依次通过进料系统、制冷器、一号过滤机及二号过滤机、出料系统，进行并联的白酒连续冷冻过滤，直至本批次原料酒全部处理完成。

本实用新型的过滤系统及工艺方法是针对功能性保健白酒中添加有一种或多种植物提取物，采用常温活性炭过滤方法过滤时植物提取物的功能性成分损失大，且酒体香气损失也较大的问题而专门研发的，本实用新型抛弃传统的活性炭过滤技术，只采用硅藻土过滤，并结合低温冷冻过滤技术，去除酒体中不溶或难溶的高级脂肪酸及其乙酯，同时去除酒体中植物提取物未溶解于水的部分及其低温析出物，得到澄清透明的保健白酒。

本实用新型的工艺原理是：首先让原料酒经过颗粒过滤器，去除原料酒中的颗粒杂质，然后原料酒进入预冷器，与已经经过冷冻过滤的酒液进行热交换，使原料酒温度降低至0℃左右，降低后续的原料酒冷却成本，同时出料酒液温度达到可以正常灌装温度，实现了冷量回收利用；原料酒经初步预冷之后，进入制冷系统的制冷器中，进一步降温至需要酒温，进入过滤系统进行低温冷冻过滤，去除酒体中的低温不溶物，出料时经过预冷器换热，进入缓冲罐中储存至一定量时自动出料，经过膜过滤器过滤后进入包装系统包装即可。过滤系统的过滤方式有串联和并联两种形式，针对酒体成分复杂，植物提取物添加较多的原料酒，可以采用串联方式过滤，得到满足浊度要求的成品酒液，针对成分简单，植物提取物添加较少的原料酒，采用并联的过滤方式即可满足出料酒液浊度要求，并能大幅度提高过滤速度。

本实用新型过滤系统相对现有技术，具有以下优点：

1.能够最大限度保留酒体中植物提取物功能成分，在与传统过滤技术工艺成本（10-12元/千升）相同的情况下，植物提取物的损失降低，带来的成本节约超过300元/千升酒，是对保健白酒过滤技术的一次革新；

2.与常温活性炭过滤工艺相比，过滤得到的酒体香和味损失更小，质量有较明显的提升，适用于普通白酒过滤时效果同样存在，可以推广至普通白酒过滤工艺；

3.与现有其他冷冻过滤工艺相比，由于实现了瞬时冷冻的连续生产，并节约了活性炭原料成本，冷量得到最大限度利用，节约长时间保温的电能，综合处理成本大幅降低，适合全面推广使用；

4.取消了活性炭的使用，减少了企业环保压力和社会环境污染。

利用本实用新型的过滤系统，采用“无炭化过滤”技术，能够最大限度的保留酒体中植物提取物中的有效功能成分及酒体香气，相比常温活性炭过滤工艺，酒体的香和味损失更小，质量有较明显的提升；生产过程实现连续生产，过滤的处理成本降低，提取物的损失明显降低，不仅大大降低了原料损失成本，更减轻了企业环保压力及社会环境污染。

附图说明

图1是本实用新型过滤系统的装置连接示意图。

图中：1—颗粒过滤器，2—制冷系统，3—一号过滤机，4—二号过滤机，5—缓冲罐，6—膜过滤器，7—包装系统，8—管道，9—泵，10—阀门，11—预冷器，12—进料盘管，13—出料盘管，14—制冷器，15—制冷器出料管，16—硅藻土加料桶，17—排气管道，18—污水管道，19—污水回收罐，20—污水阀,21—联通管，22—压缩空气管，23—冷凝器，24—压缩机，25—冷却塔。

具体实施方式

实施例1

一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统，按物料流向依次包括颗粒过滤器1、制冷系统2、一号过滤机3、二号过滤机4、缓冲罐5、膜过滤器6、包装系统7及连接上述各装置的管道8、泵9、流量计和阀门10，特别是：

所述颗粒过滤器1和制冷系统2之间还设有预冷器11，预冷器11内部设有一根进料盘管12及一根出料盘管13（进料盘管和出料盘管为示意图，不代表盘管真实长度）；颗粒过滤器1、预冷器11和制冷系统2构成串联的进料系统，用于将常温原料酒液经过进料盘管12与经一号过滤机3及二号过滤机4冷冻过滤后的冷冻酒液经过出料盘管13在预冷器11内部进行热交换后输入制冷系统2；

所述制冷系统2包括制冷器14，制冷器14的出料管15上通过管道8、泵9及阀门10分别与一号过滤机3、二号过滤机4构成并联的闭合式自循环管路；一号过滤机3、二号过滤机4的出料管与制冷器14的进料管之间也设有联通的管道及阀门，分别与制冷器14之间构成并联的冷冻过滤循环管路；一号过滤机3的出料管与二号过滤机4的进料管之间也设有联通的管道及阀门，制冷器14与一号过滤机3、二号过滤机4构成串联的冷冻过滤循环管路；

所述一号过滤机3及二号过滤机4之间还设有硅藻土加料桶16，硅藻土加料桶16通过管道、泵及阀门分别与一号过滤机3及二号过滤机4构成并联的闭合式预涂循环管路；用于向一号过滤机3及二号过滤机4预涂硅藻土及补加硅藻土；硅藻土加料桶16上部还与一号过滤机3、二号过滤机4顶部的排气管17相连通，用于判断一号过滤机及二号过滤机内酒液是否上满，并向硅藻土过滤桶16内添加原料酒液；

所述预冷器11、缓冲罐5、膜过滤器6和包装系统7构成串联的出料系统，一号过滤机3、二号过滤机4的出料管道均与预冷器11的出料盘管13相连通；进料系统、制冷器与一号过滤机及二号过滤机、出料系统之间构成及串联的连续冷冻过滤系统及并联的连续冷冻过滤系统；

所述进料系统、膜过滤器之后的出料管道上还并联有污水管道18连接有污水回收罐19，污水管道上配装有污水阀20。

所述硅藻土加料桶16与一号过滤机3及二号过滤机4构成的并联的闭合式预涂循环管路，是指硅藻土加料桶16上部的进料管分别通过管道及阀门与一号过滤机3、二号过滤机4的出料管相连通，下部出料口分别通过管道、泵及阀门与一号过滤机3、二号过滤机4的进料口相连通。

所述硅藻土加料桶16与一号过滤机3、二号过滤机4顶部相连接的两根排气管道17之间还连接有一根联通管21，联通管21中部通过压缩空气管22与空压机（图中未示出）相连接，联通管21两侧各装有一个阀门用于控制压缩空气将硅藻土加料桶16中的料液排向一号/二号过滤机；所述硅藻土加料桶16带有搅拌装置。

所述制冷器14与一号过滤机3、二号过滤机4构成的并联的闭合式自循环管路；是指制冷器14的出料管上通过管道、泵及阀门分别与一号过滤机3、二号过滤机4的进料管相连接，一号过滤机3、二号过滤机4的出料口分别通过管道、阀门及泵与一号过滤机3、二号过滤机4进料管相连通；所述制冷器14与一号过滤机3、二号过滤机4构成的串联的冷冻过滤循环管路，是指一号过滤机3出料管上还设有一根直接与二号过滤机4的进料管相连通的管道，二号过滤机4出料管与制冷器14进料管之间也设有联通的管道，将制冷器14与一号过滤机3和二号过滤机4进行串联。

所述制冷系统2包括制冷器14，制冷器14与制冷系统的冷凝器23、压缩机24串联连接，冷凝器23的冷凝介质进、出管与制冷系统的冷却塔25串联连接，冷却塔25上设有自动补水装置；所述制冷器的冷媒介质是制冷剂R22，所述压缩机24为德国进口比泽螺杆压缩机，所述比泽螺杆压缩机可根据负荷变化能量调整，能量以百分比形式显示能量调整状态；所述冷凝器23是采用水冷却方式。

本实施例的过滤系统还设有PLC控制系统，所有管道上的泵及阀门均与PLC控制系统控制连接。本实用新型的保护重点不在于控制系统，故图中未示出。

上述实施例仅仅是用于解释说明本实用新型的具体实施方式，并不以任何形式限制本实用新型，任何人依据本实用新型权利要求的原理对本实用新型进行任何的合理改变，均应认为落入本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统，按物料流向依次包括颗粒过滤器、制冷系统、一号过滤机、二号过滤机、缓冲罐、膜过滤器、包装系统及连接上述各装置的管道、泵和阀门，其特征在于：

所述颗粒过滤器和制冷系统之间还设有预冷器，预冷器内部设有一根进料盘管及一根出料盘管；颗粒过滤器、预冷器和制冷系统构成串联的进料系统，用于将常温原料酒液经过进料盘管,与经一号过滤机及二号过滤机冷冻过滤后的冷冻酒液经过出料盘管在预冷器内部进行热交换后输入制冷系统；

所述制冷系统包括制冷器，制冷器的出料管上通过管道、泵及阀门分别与一号过滤机、二号过滤机构成并联的闭合式自循环管路；一号过滤机、二号过滤机的出料管与制冷器的进料管之间也设有联通的管道及阀门，分别与制冷器之间构成并联的冷冻过滤循环管路；一号过滤机的出料管与二号过滤机的进料管之间也设有联通的管道及阀门，制冷器与一号过滤机、二号过滤机构成串联的冷冻过滤循环管路；

所述一号过滤机及二号过滤机之间还设有硅藻土加料桶，硅藻土加料桶通过管道、泵及阀门分别与一号过滤机及二号过滤机构成并联的闭合式预涂循环管路；用于向一号过滤机及二号过滤机预涂硅藻土及补加硅藻土；硅藻土加料桶上部还与一号过滤机、二号过滤机顶部的排气管相连通，用于判断一号过滤机及二号过滤机内酒液是否上满，并向硅藻土过滤桶内添加原料酒液；

所述预冷器、缓冲罐、膜过滤器和包装系统构成串联的出料系统，一号过滤机、二号过滤机的出料管道均与预冷器的出料盘管相连通；进料系统、制冷器与一号过滤机及二号过滤机、出料系统之间构成及串联的连续冷冻过滤系统及并联的连续冷冻过滤系统；

所述进料系统、膜过滤器之后的出料管道上还并联有污水管道连接有污水回收罐，污水管道上配装有污水阀。

2.根据权利要求1所述的一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统，其特征在于：所述硅藻土加料桶与一号过滤机及二号过滤机构成的并联的闭合式预涂循环管路，是指硅藻土加料桶上部的进料管分别通过管道及阀门与一号过滤机、二号过滤机的出料管相连通，下部出料口分别通过管道、泵及阀门与一号过滤机、二号过滤机的进料口相连通。

3.根据权利要求1所述的一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统，其特征在于：所述硅藻土加料桶与一号过滤机、二号过滤机顶部相连接的两根排气管道之间还连接有一根联通管，联通管中部通过压缩空气管与空压机相连接，联通管两侧各装有一个阀门用于控制压缩空气将硅藻土加料桶中的料液排向一号/二号过滤机；所述硅藻土加料桶带有搅拌装置。

4.根据权利要求1所述的一种保健白酒的高效节能连续冷冻过滤系统，其特征在于：所述制冷器与一号过滤机、二号过滤机构成的并联的闭合式自循环管路；是指制冷器的出料管上通过管道、泵及阀门分别与一号过滤机、二号过滤机的进料管相连接，一号过滤机、二号过滤机的出料口分别通过管道、阀门及泵与一号过滤机、二号过滤机进料管相连通；所述制冷器与一号过滤机、二号过滤机构成的串联的冷冻过滤循环管路，是指一号过滤机出料管上还设有一根直接与二号过滤机的进料管相连通的管道，二号过滤机出料管与制冷器进料管之间也设有联通的管道，将制冷器与一号过滤机和二号过滤机进行串联。