RU2646074C1 - Способ получения активного угля для производства водки - Google Patents
Способ получения активного угля для производства водки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646074C1 RU2646074C1 RU2017106208A RU2017106208A RU2646074C1 RU 2646074 C1 RU2646074 C1 RU 2646074C1 RU 2017106208 A RU2017106208 A RU 2017106208A RU 2017106208 A RU2017106208 A RU 2017106208A RU 2646074 C1 RU2646074 C1 RU 2646074C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- carbonization
- vodka
- wood
- manufacturing
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/312—Preparation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/30—Active carbon
- C01B32/312—Preparation
- C01B32/318—Preparation characterised by the starting materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области получения активного угля для производства водки и может быть использовано для получения активных углей для различных отраслей пищевой промышленности. Способ включает карбонизацию древесного сырья и его парогазовую активацию при температуре 850±20°C до обгара 35-40% масс. В качестве сырья используют древесину белого клена, карбонизацию осуществляют со скоростью подъема температуры 4-8°C/мин до конечной температуры 500-550°C. Карбонизат охлаждают без доступа воздуха до температуры 15-25°C, подвергают дроблению с выделением фракции 1,0-3,6 мм. На основе древесного сырья - белого клена получен активный уголь для производства водки, обеспечивающий показатель окисляемости сортировки по Лангу до 20 и разность окисляемости исходной и обработанной сортировки до 4. 3 пр.
Description
Изобретение относится к области получения активных углей для обработки сортировки (технологической смеси спирта и воды в соотношении 40:60) в производстве водки и может быть использовано для получения активных углей для других отраслей пищевой промышленности и очистки питьевой воды.
Известен способ получения активного угля для изготовления ликероводочных изделий, включающий карбонизацию гранул (зерен) на основе углеродосодержащего сырья, их активацию, обработку кислотой, промывку водой и сушку, причем в качестве углеродосодержащего материала используется каменный уголь и/или полукокс, карбонизацию осуществляют при 450-600°C со скоростью подъема температуры 20-40°C/мин, а активацию карбонизованных зерен осуществляют при 860-950°C до суммарного объема пор 0,55-0,75 см3/г (см. патент РФ №2111165, кл. С01В 31/08, опубликованный 20.05.1998 г.).
Недостатком известного способа является сложность его осуществления и низкая экологичность вследствие большого объема кислотных сточных вод.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и количеству совпадающих признаков является способ получения активного угля для пищевой и медицинской промышленности, включающий измельчение древесного угля, смешение с лесохимической смолой, формование гранул, карбонизацию и парогазовую активацию, причем перед смешением с лесохимической смолой проводят увлажнение угольной пыли теплой водой с температурой 60-70°C, карбонизацию осуществляют в интервале 150-380°C со скоростью нагрева 10-24°C/мин, парогазовую активацию ведут до суммарного объема пор 1,3-1,7 см3/г, а увлажнение проводят до содержания воды 15-25%.
Недостатком прототипа является наличие в углеродосодержащем сырье большого количества (до 28% масс.) лесохимической смолы в качестве связующего, которая оставляет в карбонизате до 15% летучих веществ, вследствие чего при активации образуется значительная доля макропор, не обладающих адсорбционной активностью, что ухудшает качество сортировки (смотри патент РФ №2412112, кл. С01В 31/08, 14, опубликованный 20.02.2011 г.).
Техническим результатом (целью изобретения) является получение активного угля, обеспечивающего повышение окисляемости сортировки по Лангу и разности в окисляемости исходной и обработанной активным углем сортировки.
Поставленная цель достигается предлагаемым способом, включающим карбонизацию исходного сырья и его парогазовую активацию при температуре 850±20°C, отличающимся тем, что в качестве исходного сырья используют древесину белого клена, карбонизацию осуществляют со скоростью подъема температуры 4-8°C/мин до конечной температуры 500-550°C, затем карбонизат охлаждают без доступа воздуха до температуры 15-25°C и подвергают его дроблению с выделением фракции зерен 1,0-3,6 мм, которую активируют до обгара 35-40% масс.
Отличие предлагаемого способа от известного состоит в том, что в качестве исходного сырья используют древесину белого клена, карбонизацию осуществляют со скоростью подъема температуры 4-8°C/мин до конечной температуры 500-550°C, затем карбонизат охлаждают без доступа воздуха до температуры 15-25°C и подвергают его дроблению с выделением фракции зерен 1,0-3,6 мм, которую активируют до обгара 35-40% масс.
Из патентной и научно-технической литературы авторам не известен способ получения активного угля для производства водки, в котором в качестве исходного сырья используют древесину белого клена, карбонизацию осуществляют со скоростью подъема температуры 4-8°C/мин до конечной температуры 500-550°C, затем карбонизат охлаждают без доступа воздуха до температуры 15-25°C и подвергают его дроблению с выделением фракции зерен 1,0-3,6 мм, которую активируют до обгара 35-40% масс.
Сортировка является главным компонентом высококачественных водок, при этом технологическая оценка качества осуществляется путем измерения окисляемости по Лангу (см. ГОСТ 32036-2013 «Спирт этиловый из пищевого сырья. Правила приемки и методы анализа») и разности в окисляемости исходной сортировки и после обработки ее активным углем. Чем эти величины больше, тем лучше качество активного угля и, следовательно, выше качество сортировки, а значит, и конечного продукта - водки.
Древесина белого клена содержит незначительное количество смолы по сравнению с другими породами древесины, особенно древесины хвойных пород. Поэтому, если подобрать экспериментально необходимые режимы карбонизации и активации такой древесины, то можно получить активный уголь (АУ) с большим объемом сорбирующих пор на единицу объема (см3/см3), что должно благоприятно отразиться на окисляемости сортировок.
Способ осуществляют следующим образом. Берут древесину белого клена в виде поленьев и осуществляют ее карбонизацию в ретортной стационарной печи типа УВП-5М со скоростью подъема температуры 4-8°C/мин до конечной температуры 500-550°C и выдерживают при конечной температуре 30-40 мин, после чего охлаждают печь без доступа воздуха до температуры окружающего воздуха 15-25°C. Производят разгрузку печи и направляют карбонизат на дробление в зубчатой или валковой дробилке. Затем продукт дробления рассеивают на грохоте, выделяя фракцию 1,0-3,6 мм. Выход годных зерен на стадии дробления и рассева 60-65%. Затем полученные зерна фракции 1,0-3,6 мм направляют на парогазовую активацию во вращающуюся ретортную электропечь типа ЭПВ-300 и активируют водяным паром при температуре 850±20°C до обгара 35-40% масс. После завершения активации полученный АУ подвергают анализу по определению окисляемости им исходной и обработанной сортировки по Лангу и разности в окисляемости.
Пример 1. Берут 10 кг поленьев белого клена, загружают их в ретортную стационарную печь типа УВП-5М и проводят процесс карбонизации со скоростью подъема температуры 4°C/мин до конечной температуры 500°C, выдерживают при конечной температуре 30-40 мин, после чего охлаждают печь до температуры 15-25°C без доступа воздуха. Выгруженный из печи карбонизат дробят на зубчатой или валковой дробилке, а затем рассеивают продукт дробления на грохоте, выделяя фракцию 1,0-3,6 мм. Выход годных зерен на стадии дробления и рассева составил 64%. Затем 6,4 кг зерен фракции 1,0-3,6 мм направляют на активацию, которую проводят во вращающейся электропечи типа ЭПВ-300 водяным паром при температуре 830°C и расходе пара 4 кг на 1 кг готового продукта. Активацию ведут до обгара 35% масс. Выход готовой продукции составил 2,20 кг.
После завершения процесса активации полученный АУ подвергают анализу по определению окисляемости им исходной и обработанной сортировки по Лангу и разности в окисляемости.
Окисляемость исходной сортировки составила 16,0 мин, а обработанной полученным АУ 18,6 мин, таким образом разность в окисляемости сортировок до и после обработки АУ составила 2,6 мин.
Пример 2. Осуществление процесса как в примере 1 за исключением того, что процесс карбонизации проводят со скоростью подъема температуры 8°C/мин до конечной температуры 550°C. Выход при дроблении и рассеве составил 65%. Активацию вели при температуре 870°C до обгара 40% масс. При этом выход готового продукта составил 2,60 кг.
Окисляемость исходной сортировки полученным АУ составила 16,0 мин, а обработанной - 19,4 мин. Таким образом разность в окисляемости сортировки до и после обработки АУ составила 3,4 мин.
Пример 3. Осуществляют процесс как в примере 1 за исключением того, что процесс карбонизации проводили при скорости подъема температуры 6°C/мин до конечной температуры 525°C. Выход на стадии дробления и рассева составил 60%. Активацию вели при температуре 850°C до обгара 38% масс. При этом выход готового продукта составил 2,28 кг.
Окисляемость исходной сортировки полученным АУ составила 16,0 мин, а обработанной - 20,0 мин. Таким образом разность в окисляемости сортировки до и после обработки АУ составила 4,0 мин.
Исследование АУ, полученного по прототипу (патент РФ №2412112), показало, что окисляемость исходной сортировки была 12,0 мин., а после обработки АУ составила 13,2 мин, т.е. разница в окисляемости была всего 1,2 мин.
Экспериментами было установлено, что, если скорость подъема температуры на стадии карбонизации ниже 4°C/мин, образуется очень плотный карбонизат, что значительно увеличивает время его активации до обгара 35-40% масс., а при скорости подъема температуры выше 8°C/мин в АУ формируется значительный объем макропор, что ухудшает свойства АУ при окисляемости по Лангу.
Относительно конечной температуры карбонизации было установлено, что, если она ниже 500°C, то в карбонизате остается значительное количество летучих веществ (до 10% масс.), что приводит к развитию в АУ макропор, а при температуре выше 550°C начинается графитизация кристаллитов и снижение при активации доли микропор, что в обоих случаях снижает окисляющие свойства АУ.
Конечная температура охлаждения выше 25°C важна для того, чтобы предотвратить возгораемость карбонизата на воздухе, что в целом ухудшает качество АУ, а если эта температура ниже 15°C, то увеличение продолжительности охлаждения уже нецелесообразно.
Фракция зерен 1,0-3,6 мм важна для эксплуатации полученного АУ, т.к. если размер зерен ниже 1,0 мм, то резко возрастает сопротивление слоя, а если размер зерен больше 3,6 мм, то недостаточно времени для осуществления окисляемости сортировки.
Величина обгара на стадии активации важна с двух сторон: при обгаре ниже 35% масс. в АУ образуется недостаточный объем микропор, что ухудшает резко его окисляющую способность, а при обгаре выше 40% снижается прочность угля, что отрицательно сказывается на его отмывке при опытах.
Таким образом из вышеизложенного следует, что каждый из признаков заявленной совокупности в большей или меньшей степени влияет на достижение поставленной цели, а вся совокупность является достаточной для характеристики заявленного технического решения.
Claims (1)
- Способ получения активного угля для производства водки, включающий карбонизацию исходного сырья и его парогазовую активацию при температуре 850±20°С, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья используют древесину белого клена, карбонизацию осуществляют со скоростью подъема температуры 4-8°С/мин до конечной температуры 500-550°С, затем карбонизат охлаждают без доступа воздуха до температуры 15-25°С и подвергают его дроблению с выделением фракции зерен 1,0-3,6 мм, которую активируют до обгара 35-40% масс.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017106208A RU2646074C1 (ru) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Способ получения активного угля для производства водки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017106208A RU2646074C1 (ru) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Способ получения активного угля для производства водки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2646074C1 true RU2646074C1 (ru) | 2018-03-01 |
Family
ID=61568856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017106208A RU2646074C1 (ru) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | Способ получения активного угля для производства водки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2646074C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675569C1 (ru) * | 2018-04-28 | 2018-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева | Способ получения активного угля на основе древесного сырья |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2023661C1 (ru) * | 1993-07-27 | 1994-11-30 | Дзержинское производственное объединение "Заря" | Способ получения активного угля |
RU2208578C1 (ru) * | 2002-03-01 | 2003-07-20 | Открытое акционерное общество "ЗАРЯ" | Способ получения активного угля |
RU2412112C1 (ru) * | 2009-11-23 | 2011-02-20 | Открытое акционерное общество "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (ОАО "ЭНПО "Неорганика") | Способ получения активного угля |
RU2490207C2 (ru) * | 2010-10-28 | 2013-08-20 | Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Способ получения активированного угля |
-
2017
- 2017-02-27 RU RU2017106208A patent/RU2646074C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2023661C1 (ru) * | 1993-07-27 | 1994-11-30 | Дзержинское производственное объединение "Заря" | Способ получения активного угля |
RU2208578C1 (ru) * | 2002-03-01 | 2003-07-20 | Открытое акционерное общество "ЗАРЯ" | Способ получения активного угля |
RU2412112C1 (ru) * | 2009-11-23 | 2011-02-20 | Открытое акционерное общество "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" (ОАО "ЭНПО "Неорганика") | Способ получения активного угля |
RU2490207C2 (ru) * | 2010-10-28 | 2013-08-20 | Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Способ получения активированного угля |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БЕЛЯЕВ Ю.А. Получение и применение древесных активированных углей в экологических целях, Химия растительного сырья, 2000, 2, с. 5-15. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2675569C1 (ru) * | 2018-04-28 | 2018-12-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева | Способ получения активного угля на основе древесного сырья |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Omri et al. | Characterization of activated carbon prepared from a new raw lignocellulosic material: Ziziphus spina-christi seeds | |
KR102156133B1 (ko) | 바인더-프리 석탄계 성형 활성탄의 제조방법 | |
US20140162873A1 (en) | Materials and methods for production of activated carbons | |
Qin et al. | Efficient decolorization of citric acid fermentation broth using carbon materials prepared from phosphoric acid activation of hydrothermally treated corncob | |
RU2646074C1 (ru) | Способ получения активного угля для производства водки | |
RU2531933C2 (ru) | Способ получения древесноугольного сорбента | |
TWI481556B (zh) | 含有稻殼及高粱殼之高粱酒糟製備成活性碳之方法 | |
WO2012006973A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kohlenstoff-schaumstoffen | |
JP4729140B2 (ja) | 醤油粕活性炭及びその製造方法 | |
RU2607810C2 (ru) | Способ получения дробленого активного угля | |
Satayev et al. | Characteristics of activated carbons prepared from apricot kernel shells by mechanical, chemical and thermal activations | |
Legrouri et al. | Characterization and evaluation performance of activated carbon prepared from coconut shell argan. | |
Norlia et al. | Preparation and characterisation of activated carbon from rambutan seed (Nephelium lappaceum) by chemical activation | |
RU2415808C1 (ru) | Способ получения активного угля | |
RU2393990C1 (ru) | Способ получения активного угля | |
RU2685653C1 (ru) | Способ получения дробленого активного угля | |
RU2344075C1 (ru) | Способ получения активного угля | |
RU2675569C1 (ru) | Способ получения активного угля на основе древесного сырья | |
RU2700067C1 (ru) | Способ получения активного угля | |
RU2622660C1 (ru) | Способ получения активированного модифицированного угля | |
RU2609802C1 (ru) | Способ получения активного угля из растительного сырья | |
RU2412112C1 (ru) | Способ получения активного угля | |
Monika et al. | Porous structure improvement of coal activated carbon using steam activation in pilot scale | |
RU2518964C1 (ru) | Способ получения активного угля на основе антрацита | |
RU2208578C1 (ru) | Способ получения активного угля |