RU2046630C1 - Method and apparatus for sorption cleaning of wine materials - Google Patents
Method and apparatus for sorption cleaning of wine materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046630C1 RU2046630C1 RU93042190A RU93042190A RU2046630C1 RU 2046630 C1 RU2046630 C1 RU 2046630C1 RU 93042190 A RU93042190 A RU 93042190A RU 93042190 A RU93042190 A RU 93042190A RU 2046630 C1 RU2046630 C1 RU 2046630C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sorbent
- pipelines
- filter
- wine material
- wine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способам и устройствам для сорбционной очистки виноматериалов, вин, коньячных спиртов и виноградных соков от катионов металлов (Fe2+, Ca2+, Mg2+, K+ и др.) и радиоактивных нуклидов (Сs134, Cs137, Sr90 и др.) и может быть использовано в виноделии и пищевой промышленности.The invention relates to methods and devices for sorption purification of wine materials, wines, cognac spirits and grape juices from metal cations (Fe 2+ , Ca 2+ , Mg 2+ , K + , etc.) and radioactive nuclides (Cs 134 , Cs 137 , Sr 90 , etc.) and can be used in winemaking and food industry.
В настоящее время в винодельческой промышленности очистка виноматериалов от ионов металлов проводится в основном порошкообразными сорбентами в статическом режиме последующим отстаиванием суспензии, либо механической фильтрацией на фильтр-прессах. Currently, in the wine industry, the purification of wine materials from metal ions is carried out mainly by powdery sorbents in a static mode, followed by sedimentation of the suspension, or by mechanical filtration on filter presses.
Так, например, известен способ очистки виноматериала путем перемешивания его с силикагелем с последующим отстаиванием и разделением фаз (патент США N 4.631.193, С 12 Н 1/02, 1986). For example, there is a known method of purification of wine material by mixing it with silica gel, followed by sedimentation and phase separation (US patent N 4.631.193, C 12
Известны аналогичные способы очистки виноматериалов с использованием в качестве сорбентов порошкообразных
бентонита (патент США N 3958023. С 12 Н 1/04, 1976).Known methods for the purification of wine materials using powdered as sorbents
bentonite (US patent N 3958023. With 12
силикат магния (патент США N 3940498, С 12 Н 1/04, 1976). magnesium silicate (US patent N 3940498, C 12
смеси силикагеля с силикатом магния (патнт США N 4797294, С 12 Н 1/02, 1989). mixtures of silica gel with magnesium silicate (US Pat. No. 4,797,294, C 12
модифицированного кизельгура (патент США N 5009906, С 12 Н 1/04, 1991). modified kieselguhr (US patent N 5009906, C 12
Недостатком вышеуказанных способов является невысокая емкость используемых сорбентов по металлам, а также невозможность их использования в динамическом режиме, что снижает производительность процесса. The disadvantage of the above methods is the low capacity of the used sorbents for metals, as well as the inability to use them in dynamic mode, which reduces the productivity of the process.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки виноматериала, например, водки, включающий предочистку раствора активированным углем и очистку от ионов металлов с помощью ионообменной микропористой сульфополистирольной смолы с последующей ее регенерацией и переводом в Na-форму. The closest in technical essence and the achieved result is a method of purification of wine material, for example, vodka, which includes pretreatment of the solution with activated carbon and purification of metal ions using ion-exchange microporous sulfystyrene foam resin with its subsequent regeneration and conversion to the Na form.
Это же техническое решение предусматривает использование установки для сорбционной очистки водки, которая содержит колонны для предочистки, заполненные активированным углем, соединенные трубопроводами через промежуточную емкость с колонной очистки, заполненной ионообменной смолой и содержащую трубопроводы отвода очищенного раствора и регенерационных стоков (патент США N 3914442, С 12 Н 1/04, 1975). The same technical solution involves the use of a sorption purification plant for vodka, which contains pre-treatment columns filled with activated carbon, connected by pipelines through an intermediate container to a purification column filled with ion exchange resin and containing pipelines for draining the purified solution and regeneration effluents (US patent N 3914442, С 12
Недостатком указанного способа является применение для очистки полимерных ионообменных смол, связанные с опасностью вымывания из основ токсичных продуктов деструкции смол, а недостатком рекомендуемой установки является ее незамкнутость, т.е. невозможность использовать ее автономно. The disadvantage of this method is the use for the purification of polymer ion-exchange resins associated with the danger of leaching toxic resin degradation products from the bases, and the disadvantage of the recommended installation is its openness, i.e. inability to use it autonomously.
Другим недостатком является невысокая степень очистки от тяжелых металлов и радионуклидов. Another disadvantage is the low degree of purification from heavy metals and radionuclides.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа и установки для сорбционной очистки виноматериалов, алкогольных напитков и виноградных соков от металлов и радионуклидов в потоке, которые могут работать с высокой производительностью в автономном режиме. The objective of the present invention is to develop a method and installation for the sorption purification of wine materials, alcoholic beverages and grape juices from metals and radionuclides in the stream, which can operate with high performance in offline mode.
Поставленная задача решается описываемым способом сорбционной очистки виноматериала, включающим пропускание виноматериала через фильтр, заполненный гранулированным сорбентом на основе фосфата циркония в Na-форме, регенерацию сорбента путем последовательной обработки его вначале раствором соляной кислоты, а затем умягченной водой и перевод сорбента в Na+-форму обработкой его раствором гидроксида натрия.The problem is solved by the described method of sorption purification of wine material, including passing wine material through a filter filled with a granular sorbent based on zirconium phosphate in Na-form, regenerating the sorbent by sequentially treating it first with a solution of hydrochloric acid, and then with softened water and converting the sorbent into a Na + form treating it with sodium hydroxide solution.
Поставленная задача решается также описываемой установкой для сорбционной очистки виноматериала, содержащей напорный фильтр, заполненный сорбентом на основе фосфата циркония с трубопроводом подачи исходного виноматериала и трубопроводами отвода очищенного виноматериала и регенерационных стоков, напорный фильтр умягчения воды с гранулированным ионообменным материалом, соединенный трубопроводами с напорным фильтром с сорбентом на основе фосфата циркония, емкости для кислоты и щелочи, соединенные трубопроводами с обеими напорными фильтрами и дополнительные трубопроводы подачи газа на оба напорных фильтра и емкости для кислоты и щелочи. The problem is also solved by the described installation for the sorption purification of wine material, containing a pressure filter filled with a sorbent based on zirconium phosphate with a feed pipe for the initial wine material and pipelines for the removal of purified wine material and regeneration effluents, a pressure softener for water softening with granular ion-exchange material, connected by pipelines with a pressure filter with zirconium phosphate sorbent, containers for acid and alkali, connected by pipelines with both pressure Filtering and additional conduits supplying gas to the pressure filter and two tanks for acid and alkali.
Установка также содержит насос подачи исходного виноматериала, запорно-регулирующую арматуру. Кроме того, она содержит устройства для измерения и регулирования расхода виноматериала и реагентов и устройства для измерения перепада давления на фильтрах. The installation also contains a pump for supplying the initial wine material, shut-off and control valves. In addition, it contains devices for measuring and regulating the consumption of wine material and reagents and devices for measuring the pressure drop across the filters.
Установка дополнительно может быть снабжена фильтром очистки исходного виноматериала от взвесей и коллоидов, установленным перед напорным фильтром с сорбентом на основе фосфата циркония. The installation can additionally be equipped with a filter for purification of the initial wine material from suspensions and colloids installed in front of the pressure filter with a sorbent based on zirconium phosphate.
На чертеже изображена схема предложенной установки. The drawing shows a diagram of the proposed installation.
Установка содержит напорный фильтр 1 с загрузкой сорбента на основе фосфата циркония 2 и трубопроводом очищенного виноматериала 3; насос 4 для подачи исходного виноматериала, соединенный трубопроводом 5 с фильтром 1; бак 6 раствора соляной кислоты, соединенный трубопроводами 7 и 8 с верхней гребенкой 9 фильтра 1; бак 10 раствора гидроксида натрия, соединенный трубопроводами 11, 7 и 8 с верхней гребенкой 9 фильтра 1; напорный фильтр 12 умягчения воды с ионообменной загрузкой 13 и трубопроводом подачи питьевой воды 14, соединенный снизу трубопроводами 15, 11, 7 и 16 с нижней гребенкой 17 фильтра 1 и сверху через гребенку 18 трубопроводами 19, 15 и 11 с нижней частью бака раствора щелочи 10 и нижней частью бака раствора кислоты 6; трубопроводы подачи сжатого газа, соединенные, с одной стороны, с верхними гребенками 9 и 18 фильтров 1 и 12 и верхними частями баков 6 и 10, с другой стороны, с нижней гребенкой 17 фильтра 1 и нижними частями фильтра 12 и баков 6 и 10; трубопроводы отвода регенерационных растворов соединенные с нижними частями фильтров 1 и 2; трубопроводы сдувки газа, соединенные с верхними частями фильтров 1 и 12 и баков 6 и 10. The installation comprises a
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Исходный виноматериал при помощи насоса 4 по трубопроводу 5 поступает под давлением в напорный фильтр 1. Очищенный виноматериал по трубопроводу 3 отводят в бак очищенного виноматериала. Установка работает в режиме очистки до насыщения сорбента катионами металлов, после чего насос отключают. Оставшийся в фильтре 1 виноматериал вытесняют сжатым газом в бак очищенного виноматериала. The original wine material using a
Далее проводят регенерацию сорбента. В бак 6 заливают концентрированную соляную кислоту и подают снизу умягченную воду из фильтра 12 до получения нужной концентрации. В бак 6 снизу подают сжатый газ для перемешивания раствора и отводят газ через сдувку 20. Приготовленный раствор соляной кислоты сжатым газом направляют на фильтр 1 через гребенку 9 и после прохождения фильтра регенерационный раствор через нижнюю грбенку 17 сбрасывают в бак-нейтрализатор. Next, the sorbent is regenerated. Concentrated hydrochloric acid is poured into the
Фильтр 1 промывают умягченной водой из фильтра 12 через гребенку 9 и промывные воды направляют в бак-нейтрализатор. The
В баке 10 готовят раствор NaOH. В бак 10, в верхний загрузочный люк, засыпают гранулированный NaOH и подают снизу в необходимом количестве умягченную воду из фильтра 12, перемешивают раствор сжатым газом, который подают снизу и отводят сверху через сдувку 21. Приготовленный раствор щелочи подают сжатым газом через верхнюю гребенку 9 в фильтр 1. Одновременно через нижнюю гребенку 17 поступает сжатый газ для перемешивания раствора и сорбента, который отводится через сдувку 22. In a
После завершения перевода сорбента в Na+-форму водный раствор из фильтра 1 через гребенку 17 вытесняют сжатым газом в бак-нейтрализатор и установка вновь готова для проведения цикла сорбции.After the conversion of the sorbent to the Na + form is completed, the aqueous solution from the
П р и м е р ы 1 и 2. Способ сорбционной очистки виноматериалов осуществляли на установке, включающей напорный фильтр, загруженный гранулированным фосфатом циркония, центробежный насос для подачи виноматериала, запорную и регулирующую арматуру. Напорный фильтр представлял собой цилиндрическую колонну с внутренним диаметром 40 см и высотой 80 см, изготовленную из титана. В верхней и нижней частях колонны смонтированы дренажные колпачки шириной щели 0,2 мм. Объем загруженного в фильтр сорбента был равен 48 л. Гранулированный фосфат циркония имел следующие основные характеристики: размер гранул 0,4-2,0 мм, атомное отношение P/Zr 2,0, механическая прочность гранул 150±50 кг/см2.EXAMPLES 1 and 2. The method of sorption purification of wine materials was carried out on the installation, including a pressure filter loaded with granular zirconium phosphate, a centrifugal pump for feeding wine material, shut-off and control valves. The pressure filter was a cylindrical column with an inner diameter of 40 cm and a height of 80 cm, made of titanium. Drain caps with a slit width of 0.2 mm are mounted in the upper and lower parts of the column. The volume of sorbent loaded into the filter was 48 l. Granular zirconium phosphate had the following main characteristics: granule size 0.4-2.0 mm, atomic ratio P / Zr 2.0, mechanical strength of granules 150 ± 50 kg / cm 2 .
Через фильтp сорбентом на основе фосфата циркония в направлении "снизу-вверх" центробежным насосом подавали исходный виноматериал с объемной скоростью 20 колоночных объемов в час. После прохождения фильтра виноматериал направляли в бак очищенного виноматериала. В исходном и очищенном виноматериалах определяли концентрацию железа, кальция, калия и меди с использованием стандартных методик. В примере N 1 в качестве очищаемого виноматериала использовали белое сухое вино "Рислинг Тамани". В примере N 2 обработке подвергали красное сухое вино "Каберне Тамани". An initial wine material was supplied through a filter with a sorbent based on zirconium phosphate in a bottom-up direction using a centrifugal pump at a volume velocity of 20 column volumes per hour. After passing through the filter, wine material was sent to a tank of purified wine material. In the starting and purified wine materials, the concentration of iron, calcium, potassium, and copper was determined using standard methods. In example No. 1 as a purified wine material used dry white wine "Riesling Tamani". In Example No. 2, red dry wine Cabernet Tamani was processed.
Основные физико-химические показатели виноматериалов приведены в табл. 1. The main physical and chemical indicators of wine materials are given in table. 1.
Объем пропущенного белого вина "Рислинг Тамани" через фильтр составил 7,2 м3 или 150 колоночных объемов. После этого осуществляли регенерацию сорбента. Фильтр с сорбентом промывали умягченной водой объемом 150 литров. Через фильтр с сорбентом с объемной скоростью 4 колоночных объема в час пропускали 100 литров 1 моль/л раствора соляной кислоты и регенерат направляли в бак-нейтрализатор. Далее сорбент переводили в Na+-форму обработкой его 50 литрами 0,5 моль/л раствора гидроксида натрия.The volume of passed white wine "Riesling Tamani" through the filter was 7.2 m 3 or 150 column volumes. After that, sorbent was regenerated. The filter with the sorbent was washed with softened water with a volume of 150 liters. 100 liters of 1 mol / L hydrochloric acid solution were passed through a filter with a sorbent with a volume velocity of 4 column volumes per hour, and the regenerate was sent to a neutralizing tank. Next, the sorbent was transferred to the Na + form by treating it with 50 liters of a 0.5 mol / L sodium hydroxide solution.
После завершения процесса регенерации на фильтр с сорбентом, как в примере 1, подавали красное сухое вино "Каберне Тамани". Объем пропущенного красного сухого вина составил 6,5 м3 или 135 колоночных объемов, после чего проводили регенерацию сорбента аналогично примеру 1.After the regeneration process was completed, the dry red wine Cabernet Tamani was served on a filter with a sorbent, as in Example 1. The volume of skipped red dry wine was 6.5 m 3 or 135 column volumes, after which the sorbent was regenerated in the same manner as in Example 1.
В табл. 2 приведены результаты испытаний сорбционной очистки виноматериалов. In the table. 2 shows the results of testing the sorption purification of wine materials.
Из табл. 2 следует, что обработка виноматериалов по предложенному способу позволяет удалить из виноматериалов избыточные количества железа, кальция и калия, что улучшает качество вина и существенно повышает его стойкость против металлических помутнений. Испытания также показали, что обработка по данному способу не приводит к появлению посторонних оттенков в букете и вкусе. Обработанные образцы виноматериалов по органолептической оценке находятся на уровне контрольных. From the table. 2 it follows that the processing of wine materials according to the proposed method allows you to remove excess amounts of iron, calcium and potassium from wine materials, which improves the quality of the wine and significantly increases its resistance to metallic opacities. Tests also showed that processing by this method does not lead to the appearance of extraneous shades in the bouquet and taste. The processed samples of wine materials according to organoleptic evaluation are at the control level.
Таким образом, предлагаемый способ и установка позволяют эффективно использовать их в винодельческой промышленности для сорбционной переработке вин, виноматериалов, коньяков, виноградных соков и других алкогольных напитков от избыточных содержаний катионов различных металлов, что улучшает качество конечного продукта. С одной стороны, предложенное решение позволяет повысить стабильность вина от помутнений кристаллического (из-за калия и кальция и металлического, из-за железа, меди и др.) характера за счет уменьшения концентраций металлов на стадии доочистки вина перед его разливом. С другой стороны, его использование дает возможность существенно снизить концентрацию токсичных и тяжелых металлов, всегда присутствующих в вине (свинец, кадмий, ртуть, медь и др. а также радиотоксичных нуклидов (например, 137Cs, 60Co) ввиду высокой селективности фосфата циркония в качестве сорбционной загрузки.Thus, the proposed method and installation can effectively use them in the wine industry for the sorption processing of wines, wine materials, cognac, grape juices and other alcoholic beverages from excessive cations of various metals, which improves the quality of the final product. On the one hand, the proposed solution improves the stability of wine from crystalline opacities (due to potassium and calcium and metallic, due to iron, copper, etc.) character by reducing the concentration of metals at the stage of purification of wine before bottling. On the other hand, its use makes it possible to significantly reduce the concentration of toxic and heavy metals always present in wine (lead, cadmium, mercury, copper, etc. as well as radiotoxic nuclides (e.g. 137 Cs, 60 Co) due to the high selectivity of zirconium phosphate in as sorption load.
Установка компактна и автономна благодаря наличию узла регенерации и может быть установлена непосредственно в цехах винодельческих заводов. Кроме того, ее можно использовать в водоподготовке пиво-безалкогольного производства для получения технологической воды с низкой жесткостью и лучшими показателями качества. The installation is compact and autonomous due to the presence of a regeneration unit and can be installed directly in the workshops of wineries. In addition, it can be used in the water treatment of beer-non-alcoholic production to produce process water with low hardness and best quality indicators.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93042190A RU2046630C1 (en) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | Method and apparatus for sorption cleaning of wine materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93042190A RU2046630C1 (en) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | Method and apparatus for sorption cleaning of wine materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2046630C1 true RU2046630C1 (en) | 1995-10-27 |
RU93042190A RU93042190A (en) | 1996-03-27 |
Family
ID=20146851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93042190A RU2046630C1 (en) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | Method and apparatus for sorption cleaning of wine materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2046630C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD3100G2 (en) * | 2006-01-06 | 2007-03-31 | Национальный Институт Виноградарства И Винификации | Process for alcoholic beverage demetalation |
RU2531233C1 (en) * | 2013-08-15 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Технофильтр" | Method of sorption purification of alcohol-containing drinks |
RU2819743C1 (en) * | 2023-09-05 | 2024-05-23 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Московский Государственный Университет Технологий И Управления Имени К.Г. Разумовского (Первый Казачий Университет)" | Method of reducing residual content of pesticides in fruit alcoholic beverages |
-
1993
- 1993-08-31 RU RU93042190A patent/RU2046630C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (6)
Title |
---|
Патент США N 3914442, кл. C 12H 1/04, 1975. * |
Патент США N 3940498, кл. C 12H 1/04, 1976. * |
Патент США N 3958023, кл. C 12H 1/04, 1976. * |
Патент США N 4631193, кл. C 12H 1/02, 1986. * |
Патент США N 4797294, кл. C 12H 1/02, 1989. * |
Патент США N 5009906, кл. C 12H 1/04, 1991. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD3100G2 (en) * | 2006-01-06 | 2007-03-31 | Национальный Институт Виноградарства И Винификации | Process for alcoholic beverage demetalation |
RU2531233C1 (en) * | 2013-08-15 | 2014-10-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Технофильтр" | Method of sorption purification of alcohol-containing drinks |
RU2819743C1 (en) * | 2023-09-05 | 2024-05-23 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Московский Государственный Университет Технологий И Управления Имени К.Г. Разумовского (Первый Казачий Университет)" | Method of reducing residual content of pesticides in fruit alcoholic beverages |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4910182A (en) | Process for the secondary purification and stabilization of liquids containing polyphenols and/or proteins, particularly beverages and more especially beer | |
CA2199497C (en) | Water treatment process | |
US4400278A (en) | Counter-current adsorption filters for the treatment of liquids and a method of operating the filter | |
JP4700966B2 (en) | Water treatment method using inorganic powder reagent with high specific surface area, including reagent recycling step | |
US3618589A (en) | Desalination process by ion exchange | |
GB248414A (en) | Improvements relating to processes involving exchange reactions and particularly to the softening of water by zeolite-like bodies | |
US20060283803A1 (en) | Water treatment process | |
US4645604A (en) | Process and device for treating liquids with cation exchangers and anion exchanges | |
RU2046630C1 (en) | Method and apparatus for sorption cleaning of wine materials | |
US4156025A (en) | Purification of beverages | |
US3580842A (en) | Downflow ion exchange | |
RU2316479C1 (en) | Water pre-conditioning method | |
AU640472B2 (en) | Ion exchange apparatus | |
US3252897A (en) | Process for purifying weak electrolytes and nonelectrolytes | |
WO2011027213A2 (en) | Apparatus for the treatment of an effluent | |
Hlavay et al. | Ammonia and iron removal from drinking water with clinoptilolite tuff | |
GB2060430A (en) | Regeneration of ion exchange resins | |
CN103096992A (en) | A method of stabilising yeast fermented beverages | |
GB2063094A (en) | Water purification by ion exchange | |
RU2158231C2 (en) | Method of water purification from hums substances and iron | |
RU2034646C1 (en) | Sorption and filtrating material for purifying half-finished wine product, alcohol drinks and grape juices | |
RU2160777C1 (en) | Bear clarification method | |
JP3465291B2 (en) | Method for producing water for beverage and food production | |
RU2698800C1 (en) | Method of producing strontium sorbent for solutions containing hardness salts | |
RU2151180C1 (en) | Method of vodka production |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20020901 |