白酒除杂提纯系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种白酒除杂提纯系统及方法，主要解决现有技术除杂效果不佳的问题。其实现方案是：1.将储酒罐置于玻璃房内，通过日光照射使储酒罐内的酒液升温至30‐‐50摄氏度；2.用气泵给加温后的酒液鼓入空气，由气体带出酒液中沸点在70度以下的物质挥发，同时也不可避免的夹带70度以上物质挥发，挥发气体经过管道送至冷凝装置凝结为液体回收；3.将回收的液体再送入真空蒸馏分离设备，挥发掉70度以下的低沸点有害物质，使沸点高于70°的有益物质仍保留在液体中；4.将含有益物质的液体取出返回收到储酒罐中。本发明通过两次除杂工艺提高了白酒的香味和纯度，可用于减小酒液中的有害元素，避免人体过量饮酒后对机体的损伤。
【专利说明】
白酒除杂提纯系统及方法
技术领域
[0001]本发明属于酒纯化处理技术领域，特别涉及一种白酒除杂方法，可用于减小酒液中的有害元素，避免人体过量饮酒后对机体的损伤。
【背景技术】
[0002]“酒”作为一种特殊的饮料，已融于到人们的精神文化生活之中，在中国几千年的文明史中，酒几乎渗透到政治、经济、文化教育、社会生活和文学艺术各个领域。酒虽然不是生活必需品，但它却具有消毒杀菌、防病治病、保健养生的一些特殊功能。医学上已经证明，适量饮酒可以疏通经脉、行气和血，舒活筋骨，消除疲劳，降低胆固醇，强化智能，激发灵感、延缓衰老、预防心脑血管病等。但是酒也具有麻醉作用，若过度饮酒，会使人的神经麻木，神智迷忽，特别是过度饮用含杂质超标的酒内，会产生有损人体身心健康的严重后果。
[0003]我国制酒源远流长，品种繁多，名酒荟萃，享誉中外。其中白酒的成分主要是由水、乙醇和各种微量元素组成，且以水和乙醇为主体。检测表明，酒中的水和乙醇占总量的98%，各种呈现香味的微量元素占2%，虽然各种微量元素在酒的成分所占的总比例甚少，但是这些微量元素的合理搭配比例却直接影响到白酒的风味和风格、即能决定白酒质量的高低。有些微量元素如氰化物，醛类物质和甲醇等对人体有害，业内统称为酒内所含的杂质，是要严格控制的指标，应该越低越好。
[0004]目前，酒类生产企业降低有害物质含量的方法一般采用以下两种:
[0005]—是加温法，即直接将酒液加温至50度，使酒液中的有害物质挥发掉，这种方法的缺点是在挥发有害物质的同时也带走了一部分乙醇和形成白酒香味的有益物质，影响酒的质量。
[0006]二是常温法，即将酒长期自然存放定期搅动，使酒液中的有害物质挥发降低。例如，发明人在中国专利ZL201110411165.4中提出的酒液除杂系统及除杂方法，就是一种在常温环境下采用密闭循环、吸附液吸附，将有害物质收集在吸附液中排掉的方法。这种方法虽然在实际生产应用中取得了良好的效果，但确存在以下不足:
[0007]1.由于储存设备多，占用资金量大；
[0008]2.受外界温度影响较大，在室温低于摄氏20度时就很难达到理想的除杂效果，必须要采取加温措施才能达到除杂效果，需要增加一定的能源消耗。
[0009]3.吸附杂质的同时也不可避免的要带走与挥发点相近的物质，如乙醇、乙酸乙酯等有益的香味物质元素，这些有益元素随杂质一起排掉后再不能回收利用，若要深度除杂就可会造成酒味变淡，所以用该工艺对含杂质较高的酒进行除杂，很难取得理想的效果。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种白酒低温除杂分离方法，以节省能源，提高设备的利用率;排掉分离出的有害物质，回收有益物质，实现对含杂质较高酒的有效除杂，减小过量饮酒对人体的损伤。
[0011]本发明的技术方案是这样实现的:
[0012]一.技术原理
[0013]目前的技术手段能检测到的白酒微量元素种类有1800多种，实验分析发现，酒中所含的各种微量元素有各自不同的沸点温度，所谓液体的沸点，是指它的饱和蒸气压力等于外界压力时的温度。例如，乙醛的沸点是20.8°、氢氰酸的沸点是25.7°、正丙醛的沸点是48°、甲酸乙酯的沸点是53--54°、异丁醛的沸点64°、甲醇的沸点是64.7°，乙酸乙酯的沸点是77°，乙醇的沸点是78.7°。这些65°以下的低沸点元素属于辛辣味、刺激感较强的物质，也是对人体神经系统拟制较重的物质，虽然在白酒中总含量不足0.1%，但对酒质影响很大，含量过高时饮用后就会有头痛、口干等不良反应。这些对人体产生危害的物质需要去除，而沸点在70°以上的元素大多则为增添白酒香味和绵柔的有益物质，需要保留。
[0014]去除这些有害物质的方法就是挥发分离。所谓白酒存放的时间越长酒的香味越浓，就是因为随着时间的延续，使酒中有害物质在自然环境中慢慢挥发掉，使得酒液变得醇和绵柔，香气浓郁。通常为了加快有害物质的挥发，可通过对酒液加温的方式进行，但是当酒液升温至30度以上时，沸点为77°的乙酸乙酯、沸点为78.7°的乙醇这些白酒中的有益物质也会随之挥发，对白酒的质量造成影响。如何实现既要去除酒液中的有害物质又要保留有益物质是提高白酒质量和档次的关键，也是所有酒企业非常关注和需要解决的问题。
[0015]为此，本发明通过“粗分离-回收-细分离-收集”两次处理工艺进行提纯，即先完成对酒液中挥发出的微量元素进行冷凝收集的一次粗分离，再对收集的液体进行二次挥发的精细分离，以实现对有害物质的剔除，保留有益物质的存在。
[0016]二.技术方案
[0017]1.根据上述原理，本发明的白酒分离提纯系统，包括:
[0018]储酒罐，用于存放酿造好的酒液；
[0019]气栗，用于给酒液储存罐中鼓入空气；
[0020]其特征在于:还包括:
[0021 ]玻璃房，用于放置储酒罐，使其接受日光照射升温；
[0022]冷凝器，通过管道与酒液储存罐连接，用于将酒液中挥发的气体冷凝为液体回收；
[0023]回收罐，其与冷凝器连接，用于存放回收的液体；
[0024]真空蒸馏分离设备，通过管道与回收罐连接，用于对回收的液体进行分离提纯，收集含有香味物质元素的液体。
[0025]2.根据上述原理，本发明的白酒分离提纯方法，包括如下步骤:
[0026]I)将储酒罐置于玻璃房内，通过日光照射使储酒罐内的酒液升温至30--50摄氏度；
[0027]2)用气栗给加温后的酒液鼓入空气，由气体带出酒液中沸点在70度以下物质挥发，挥发气体经过管道送至冷凝装置凝结为液体回收，完成对酒液中微量元素的粗分离；
[0028]3)将回收的液体再送入真空蒸馏设备分离，挥发掉70度以下的低沸点有害物质，使沸点高于70°的有益物质仍保留在液体中，并流入到真空蒸馏设备的收集器中，完成对杂质的细分离；
[0029]4)将含有益物质的液体取出返回收到储酒罐中，提高白酒的香味和纯度。
[0030]本发明具有如下优点:
[0031]1.本发明通过对酒液进行“粗分离-回收-细分离-收集”的两次除杂处理，能有效取除酒液中的有害物质，保留酒液中的有益物质，增强了白酒的香气和绵甜之口感。
[0032]2.本发明采用日光给玻璃房内的储酒容器加温，不仅提高了酒液中有害元素的挥发速度，而且节省了能源，有效提高了设备的利用率。
[0033]3.本发明整个操作工艺便于控制，可以根据除杂需求调整室内温度，控制需要挥发分离的元素。
【附图说明】
[0034]图1是本发明的系统示意图。
【具体实施方式】
[0035]以下参照附图对本发明作进一步详细描述:
[0036]参照图1，本发明的系统包括:气栗1、储酒罐2、冷凝器3、回收罐4、真空蒸馏分离设备5和玻璃房6。其中，冷凝器3通过管道连接在储酒罐2与回收罐4之间，用于将酒液中挥发的气体冷凝为液体回收到回收罐4中；真空蒸馏分离设备通过管道与回收罐4连接，用于对回收罐4中回收的液体进行二次杂质的细分离，以挥发掉有害物质，保留有益物质并收集利用。
[0037]所述冷凝器3，是一个用不锈钢加工而成的密封容器，其由上腔体、下腔体和若干根导管和构成，上腔体的顶部设有蒸汽入口，下腔体的底部设有出酒口和排气口，导管排列在上、下腔体之间，联通上、下腔体的内部，每根导管内部通有气体，外部通有冷却水。当蒸发的气体进入到导管中时，蒸发气体中的热量就会通过导管壁降低由气态变为液态；
[0038]所述真空蒸馏分离设备5，采用常规的旋转蒸发器，其包括真空冷凝器、真空蒸馏器，即玻璃容器、加热水槽、真空栗、成品收集容器。该旋转蒸发器是医药、化工和生物制药等行业用于浓缩、结晶、干燥、分离及溶媒回收的常用设备，有生产和销售的成套设备。其原理是:由真空栗抽真空，在真空度为-0.9mpa条件下长期稳定工作，即在真空条件下，用加热水槽恒温加热装着粗分离出物料的玻璃容器，加热温度至需要蒸发的物料的沸点，同时旋转蒸发器内的机械装置将装着粗分离出物料的玻璃容器以50?160转/分的速度旋转，使粗分离出物料在玻璃容器内形成薄膜，增大蒸发面积。挥发出的气体经过玻璃容器的瓶口到真空冷凝器，真空冷凝器再将挥发出的热蒸气迅速冷凝液化，回收于成品收集容器中。
[0039]所述储酒罐2，存放有酿造好的酒液，并置于玻璃房6内接受日光照射升温；
[0040]所述气栗I，用于给酒液储存罐中鼓入空气，带出酒液中的微量元素以气态挥发；[0041 ]本发明基于上述系统进行白酒分离提纯的方法，包括如下步骤:
[0042]步骤I，酒液升温
[0043]将装有酒液的储酒罐置于玻璃房内接受日光照射，通过温度传导使储酒罐内的酒液升温至30--50摄氏度，提高对有害元素的挥发效率；
[0044]步骤2，一次粗分类
[0045]2a)用气栗给加温后的酒液鼓入空气，通过气体带出酒液中沸点在70度以下的物质挥发，这些物质占白酒总量的0.1-1%，属于低沸点特性，易挥发;为了将有害物质成分降到最低，就要尽可能的提高酒液温度和延长鼓气时间，使有害物质得以充分挥发；
[0046]2b)将挥发的气体通过管道送至冷凝装置凝结为液体，流入容器回收罐中，完成对酒液杂质的一次粗分离。
[0047]步骤3，二次真空细分离
[0048]当酒液升温至30度以上时，沸点为77°的乙酸乙酯、沸点为78.7°的乙醇这些白酒中的有益物质也会随之挥发，即在酒液挥发出有害物质同时，也不可避免的要夹带出了几倍甚至10倍以上挥发点相近的香味物质，使得酒味变淡。所以凝结回收的液体中其真正的有害物质仅占10%左右，其他为有益物质，这就需要采用真空蒸馏分离工艺对挥发物进行二次精细分离，排掉分离出的有害物质，保留有益物质返回酒液。
[0049]所述真空分离，是根据液体的沸点随外界压力的变化而变化的原理，通过借助墓皇栗降低系统内压力来降低液体的沸点，即真空蒸馏操作。如乙醇的沸点是78°在真空度-
0.09mpa状态下他的沸点就变为60°，真空蒸馏是分离和提纯有机化合物的常用方法之一，它特别适用于沸点相近的混合物的分离和提纯，常用真空蒸馏设备为旋转蒸发器。
[0050]利用旋转蒸发器对酒液杂质进行二次细分离的过程如下:
[0051]3a)将容器回收罐内的液体送入真空蒸馏设备，密封后开启真空栗，当真空度达至Ij - 0.08mpa时，开始慢慢升温；
[0052]3b)控制最终温度在60°以下，随着温度的提升，液体中的乙醛、氢氰酸、正丙醛、甲酸乙酯、异丁醛、甲醇这些沸点在70°以下的有害物质会随着沸点高低一个一个依次挥发，冷凝分离出来，而乙酸乙酯、乙醇这些沸点高于70°的有益物质由于没有挥发就会继续保留在液体中，最后排入真空蒸馏设备中的收集容器中；
[0053]3c)从收集容器中取出这些没有挥发的构成白酒香味的有益元素液体，返回到白酒储罐中，完成对酒液杂质的二次细分离。
[0054]本发明的效果可通过以下实验进一步说明。
[0055]以酒精度53度的100吨酒液为例:
[0056]当对酒液加温到30摄氏度，鼓入空气量为10立方/每小时，60分钟挥发冷凝回收的粗分离出的液体量为30 - - 50公斤，占酒液总量的0.03 - - 0.05 %。
[0057]当对酒液加温度到40摄氏度，鼓入空气量为10立方/每小时，60分钟挥发冷凝回收的粗分离出的液体量为60- -100公斤，占酒液总量的0.06 - - 0.1 %。
[0058]当对酒液加温度到50摄氏度，鼓入空气量为10立方/每小时，60分钟挥发冷凝回收的粗分离出的液体量为300 - - 500公斤，占酒液总量的0.3--0.5%
[0059]通过挥发回收的粗分离后，回收酒液中含乙醛、氢氰酸、正丙醛、甲酸乙酯、异丁醛、甲醇这些沸点在70°以下的有害物质占10%左右。乙酸乙酯、乙醇等沸点在70度以上的有益物质占90%左右。
[0060]通过对回收液体经过真空蒸馏二次细分离后，沸点在70°以下的有害物质占粗分离出的液体总量的2- -10 %，沸点在70度以上的有益物质占粗分离出的液体总量的90--98%被收集后返回到储酒罐中。具体比例因酒质不同而不同。
[0061]实验表明，经过以上除杂分离技术处理后酒液中的低沸点有害元素可降低80%以上，有益物质损耗可控制在5 %以内。处理后的白酒不但香气幽雅、口感绵甜，而且减小过量饮酒后机体损伤的动物检验效果也明显优于现有方法。
【主权项】
1.一种白酒除杂提纯系统，包括: 储酒罐(2)，用于存放酿造好的酒液； 气栗(I)，用于给酒液储存罐中鼓入空气； 其特征在于:还包括: 玻璃房(6)，用于放置储酒罐(2)，使其接受日光照射升温； 冷凝器(3)，通过管道与酒液储存罐(2)连接，用于将酒液中挥发的气体冷凝为液体回收； 回收罐(4)，其与冷凝器(3)连接，用于存放回收的液体； 真空蒸馏分离设备(5)，通过管道与回收罐(4)连接，用于对回收的液体进行分离提纯，收集含有香味物质元素的液体。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，冷凝器(3)包括上腔体和下腔体，上腔体的顶部设有蒸汽入口，下腔体的底部设有出酒口和排气口，上、下腔体之间连接有若干根导管，每根导管内部通有气体，外部通有冷却水，当蒸发的气体进入到导管中，蒸发气体中的热量就会通过导管壁降低由气态变为液态。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，真空蒸馏分离设备(5)采用医药、化工和生物制药行业用于浓缩、结晶、干燥、分离及溶媒回收的旋转蒸发器，其包括真空冷凝器、真空蒸馈器、加热水槽、真空栗、成品收集容器，旋转速度为50?160转/分，用于在高效冷却器作用下，将热蒸气迅速冷凝为液体。4.一种白酒分离提纯方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)将储酒罐置于玻璃房内，通过日光照射使储酒罐内的酒液升温至30--50摄氏度； 2)用气栗给加温后的酒液鼓入空气，由气体带出酒液中沸点在70度以下的物质挥发，挥发气体经过管道送至冷凝装置凝结为液体回收，完成对酒液中微量元素的粗分离； 3)将回收的液体再送入真空蒸馏分离设备，挥发掉70度以下的低沸点有害物质，使粗分离过程中夹带出的沸点高于70°的有益物质仍保留在液体中，并流入到真空蒸馏设备的收集器中，完成对杂质的精细分离； 4)将含有益物质的液体取出返回收到储酒罐中，提高白酒的香味和纯度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中挥发掉的70度以下的低沸点有害物质，包括乙醛、氢氰酸、正丙醛、甲酸乙酯、异丁醛和甲醇。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于沸点高于70°以上的有益物质，包括乙酸、乙酯和乙醇这些香味物质元素。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中将含有益物质的液体取出返回到储酒罐中，采用管道直接返回给储酒罐或从收集器中倒出再倒入储酒罐。
【文档编号】C12G3/12GK105861256SQ201610367824
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】杜永生
【申请人】杜永生