一种水果酒用蒸馏器的制作方法

本发明专利属于酿酒业。

背景技术：

食用酒中的甲醇主要来源于发酵和加热过程中果胶的水解，它危害人的神经系统，损伤视力，甚至导致失明。国标GB 2757-2012规定，以谷物为原料的蒸馏酒甲醇含量≤0.6g/L，以水果为原料的蒸馏酒，甲醇含量≤2.0g/L，后者高于前者是因为水果中含有较多的果胶。国标GB 2757-2012对于白酒中的正丙醇、异丁醇、异戊醇等没有提出要求，对它们的卫生指标现在食用酒精GB10343-2008中，这些表现为中级和尾级杂质的杂醇，也应该在水果蒸馏酒的酿制中引起重视。

根据蒸馏理论，酒精蒸馏过程中的杂质包括头级杂质，中级杂质，尾级杂质。甲醇与酒精的沸点接近，与水的亲和力大于酒精，在蒸馏过程中表现为端级特性，难于分离。白酒进行蒸馏时一般采取掐头的方法分离甲醇，但它的分离度有限，且不能解决在整个蒸馏过程中因果胶分解而持续产生甲醇的问题，食用酒精生产使用的三塔、五塔工艺，可以获得纯度很高的酒精，但是失去了酿酒原料的天然香气。此外由于一些蒸馏器使用铜、铝和钎焊工艺，蒸馏酒铅、铜，铝等的金属污染也是蒸馏酒中值得重视的问题

本发明解决了果酒蒸馏中常出现的甲醇超标问题，采取了分离中级杂质、尾级杂质和金属污染的措施，生产出了低杂水果蒸馏酒，同时由于采取了脱酸措施，获得高果香水果蒸馏酒。

本发明适用于液态发酵酒的蒸馏，也可用于固态发酵酒的蒸馏酒的蒸馏。本发明定名为SD酒用分馏器。

技术实现要素：

1 水果酒用蒸馏器酒汽运行设计(图1)

本发明是一种由多级层板和柱式分馏器串联组合而成的酒用分馏器，每个分馏器有4个出口，自上而下分别是头级杂质出口、酒汽出口、中级杂质出口和尾级杂质出口，其支撑结构是冷却塔，多级分馏器安置在冷却塔上，本发明包括基本型(图2)，复合型(图3)和多级复合型(图4)。

2 基本型蒸馏器(图2)

两级蒸馏器，为2柱1塔型，是由2个柱式分馏器和1个冷却塔构成。一级分馏器填充 物为铜环，用于除臭。二级分馏器填充物为铝环，用于除酸，以减少酸味对香气的遮蔽，柱式分馏器的上下两端安装快捷堵头，方便更换填充物。基本型蒸馏器成酒的甲醇含量可以达到1mg/1000ml以下。

3 复合型蒸馏器(图3)

两级分馏器，为1柱1层1塔型，是由1个层板分馏器，1个柱式分馏器和1个冷却塔构成。一级分馏器为层板分馏器，上部为头级杂质分离器，下部为尾级杂质分离器。头级杂质分离器内部有多层气孔和花辦状层板，利于形成管内气体的温度梯度分布和蒸馏，外部有一个与冷却塔并联的水冷环套，用以控制甲醇排出的温度。尾级杂质分离器为套管结构，内管将酒蒸汽直接送至头级杂质分离器，进行以甲醇为主的头级杂质分离，回流的酒液在尾级杂质分离器底部进行最后蒸馏，残液作为杂醇排出。二级分馏器内填充由铜环和铝环组成的复合填充物，兼有除臭和除酸的作用。复合型蒸馏器成酒的甲醇含量可以达到0.5mg/1000ml以下。

4 多级复合型蒸馏器(图4)

多柱多层1塔型，是由多个层板分馏器，多个柱式分馏器和1个冷却塔构成，具有多次排除甲醇，中级杂质和尾级杂质的功能。其一级分馏器与复合型蒸馏器的一级分馏器相同，为层板分馏器，二级、三级分馏器是柱式分馏器，分别填充铜环和铝环，其余为层板分馏器。二级以上的头级杂质、中级杂质可以使用空气冷却也可以进入冷却塔冷却。多级复合型蒸馏器成酒的甲醇含量可以达到0.1mg/1000ml以下。

5 冷却塔(图4中5)

冷却塔与一级分馏器的头级、中级、尾级杂质、成酒的冷却管道连接，构成支撑多级蒸馏器的支架，冷却水从下部进入，上部排出，分别冷却头级杂质、中级杂质、尾级杂质和成酒。成酒冷凝管可以使用石英玻璃管，减少金属离子的污染。冷却塔进水口安装电磁阀，控制冷却水的开关和上部甲醇排出的温度，控制信号由位于一级分馏器顶部的热电偶发出，通过温度控制器控制电磁阀的开关。

6 浊酒的自动分离。

自动分离浊酒的功能是通过一个安装在成酒出口前的浊酒截留口上的电磁阀(图4中16)实现的，当电磁阀关闭时，清酒从成酒口流出，当电磁阀开启时，浊酒从截留口流出，控制信号由位于二级分馏器的热电偶发出，通过温度控制器控制电磁阀的开启和关闭。

7 酒头的自动分离。

自动分离酒头的功能是通过一个电磁阀控制头级杂质出口(图4中17)实现的，头级杂质出口有两个，一个出口为常量出口，一个出口为微量出口，当电磁阀开启时，富含甲醇的酒头通过常量出口排出，当电磁阀关闭时，后续蒸馏过程中分离的甲醇通过微量出口排除，排出量可以通过针型阀控制。控制信号由位于二级分馏器的热电偶发出，通过温度控制器控制电磁阀的状态。

8 增加果香的实施方法

提高水果蒸馏酒特有的香气是通过降低酒中抑制果香的挥发酸和杂醇实现的，具体实施方法是加大中级杂质和尾级杂质的分离度，减少不良味道的醛类和高级醇含量，在二级分馏器(图4中2)里填充铝环，降低成酒中的挥发酸和脂肪酸的含量。

9金属污染控制器

为了减少铜，铝及其他金属对于成酒的污染，蒸馏器全部采用304以上标号的不锈钢材料制成，多级分馏器的尾级杂质回流到一级分馏器底部，通过尾级杂质出口(图4中7)进入杂醇收集器，此外进入冷却塔的管道采用石英玻璃，可以将金属污染进一步的降低。

10甲醇排出的动力形成

以排出甲醇为主要目的的头级杂质排出管位于各级分馏管的顶部，其持续不断的排出动力来源于蒸馏器上部的弯头(图4中14)，弯头与最后一级头级杂质排出管道的高差大于30cm，可提供甲醇的排出动力。

附图说明

1 附图图1为水果酒用蒸馏器酒汽运行设计示意图，图中：

1 一级分馏器

2 二级分馏器

3 三级分馏器

4 四级分馏器

5 冷却塔

6 酒汽运行路线

7 甲醇运行路线

8 中级杂质运行路线

9 尾级杂质运行路线

10 冷却水运行路线

2 附图图2为基本型蒸馏器结构图，图中：

1 一级分馏器

2 二级分馏器

3 冷却塔

4 酒汽入口

5 尾级杂质排出管

6 中级杂质排出管

7 头级杂质排出管

8 快接堵头

9 热电偶

10 出酒口

3 附图图3为复合型蒸馏器结构图。图中：

1 一级分馏器

2 二级分馏器

3 冷却塔

4 酒汽入口

5 尾级杂质排出管

6 中级杂质排出管

7 头级杂质分馏器

8 热电偶

9 甲醇冷却水管道

10 出酒口

4 附图图4为多级复合型蒸馏器结构图，图中：

1 一级分馏器

2 二级分馏器

3 三级分馏器

4 四级分馏器

5 冷却塔

6 酒汽入口

7 尾级杂质排出管

8 中级杂质排出管

9 甲醇冷却水管道

10 头级杂质排出管

11 热电偶。

12 中级杂质排管

13 头级杂质排管

14 弯头

15 冷却水排出控制器

16 浊酒分离控制器

17 酒头分离控制器

18 冷却水入口

具体实施方式

水果酒用蒸馏器运行过程(图4)

蒸馏釜最少有2组加热器，开机后处于加热状态，2组加热器全部开启，当位于一级分馏器顶部的温度达到60℃时，温度控制器关闭一个加热器，加热釜由加热状态变为蒸馏状态，同时开启电磁阀，冷却水进入冷却塔(图4中5)。

加热沸腾产生的酒汽，通过酒汽入口(图4中6)进入一级分馏器(图4中1)的内管，从内管上部的排孔中逐层逸出，凝结在水冷的外管上，通过内外管之间的花瓣式层板，回流到内管外壁的环槽中，进行多级蒸发，未凝结的酒汽穿过瓣间的空隙上行到达顶部，通过热电偶、温度控制器，冷却水套和电磁阀的控制，其排出温度保持在70--80℃之间。在冷却塔冷凝后的头级杂质通过常开电磁阀排出，当热电偶(图4中11)的测值达到预定温度后，温度控制器关闭电磁阀，完成酒头排除，进入蒸馏过程中的甲醇微量排除阶段，排量可通过针型阀进行调节。一级分馏器中凝结的酒液，回流到一级分馏器底部，进行最后一次蒸发，残液作为尾级杂质从尾级杂质排出管(图4中7)进入冷却塔，冷却后排出。位于一级分馏器中下部的中级杂质排出管(图4中8)引导中级杂质进入冷却塔，冷凝后排出。

经过第一次分离的酒汽从一级分馏器中上部的酒汽管道进入二级分馏器(图4中2)，二级 分馏器内填充铜环，用于清除酒汽中的不良气味，上下两端使用快接卡套，以便更换铜环。甲醇和中级杂质分别从上部、中部的管道排除，凝结的酒液回流到一级分馏器，未凝结酒汽通过二级分馏器酒汽管道进入三级分馏器(图4中3)。三级分馏器内填充铝环，用于中和酒汽中的挥发酸，提高水果香气感知度。

经过第三次排除杂质的酒汽，进入四级分馏器(图4中4)，以此类推，进行多次甲醇和中级杂质的分离后，酒汽经回弯管道(图4中14)进入冷却塔(图4中5)，回弯管道高于分馏器的甲醇出口，以获得甲醇排出的动力。四级以后的分馏器内部使用花瓣层板，确保分馏器内部气体温度向上逐级递减。

经过多次分馏的酒汽进入冷却塔，冷凝后的成酒直接流出，其他各类杂质出口均有针型阀控制流出量。二级以上的分馏器由于头级和中级杂质出量少，可采用气冷进行冷却，形成中级杂质排管(图4中12)和头级杂质排管(图4中13)，每个出口有针型阀控制排量。

蒸馏后期，清酒变为浊酒，为了分离清酒和浊酒在成酒出口(图4中16)设置电磁阀，根据预置温度，温度控制器开启浊酒通道，浊酒进入另一容器。

冷却塔的电磁阀处于常闭状态，当需要进行冷凝时，温度控制器开启电磁阀，当完成蒸馏时关闭电磁阀，以节约用水。富集在冷却塔顶部的热水可达70度以上，用于原酒预热。

本发明用4级分馏器图示代表由多级分馏器组成的水果酒酒用分馏器。

使用本发明SD酒用分馏器进行了葡萄、苹果、桑葚、芒果、柿子、百香果、梨、蓝莓等水果发酵酒的蒸馏，也进行了红薯、马铃薯、淮山等薯类发酵酒的蒸馏，成酒均保持了自身特有的水果香气，甲醇含量指标达到或优于国家标准。