книги из ГПНТБ / Технология поточной обработки виноматериалов

живать частицы размером свыше 1—2 мкм. Это позволя­ ет в качестве фильтрующих перегородок применять круп­ нопористые материалы, например ткани, сетки.

Коллоидные частицы при фильтровании деформируются, и размеры пор, через которые должно проходить вино, уменьшаются. Для компенсации возникшего сопротивле­ ния необходимо увеличить давление. Однако надо учиты­ вать, что при определенной толщине осадка вино не прой­ дет через фильтр даже при значительном давлении, и про­ цесс фильтрации прекратится.

Современные фильтры грубой очистки работают при высоких давлениях — до 10 атм.

Для увеличения скорости фильтрации осветление вин в основном производится путем добавки вспомогательных веществ, в качестве которых используют асбест, асбесто­ целлюлозную массу, кизельгур, диатомит, аскангель и в редких случаях активированный уголь.

Вспомогательные вещества добавляют в количестве 0,1—0,5% объема вина. После промывки иногда их вновь используют. Эти вещества формируют каркас фильт­ рующего слоя осадка и благодаря своей прочности сдер­ живают его деформацию, участвуя одновременно в процес­ се фильтрации.

При завершении цикла осадок достаточно полно смы­ вается с поверхности фильтрующих перегородок и обеспе­ чивает регенерацию их без разборки фильтров. Это повы­ шает технико-экономические показатели современных на­ мывных фильтров грубой очистки и позволяет им конку­ рировать. с другими способами осветления, например центрифугированием.

В винах, подвергающихся тонкой фильтрации, содер­ жится небольшое количество (порядка нескольких милли­ граммов) твердых частиц, в основном коллоидных. Толщи­ на слоя образуемого ими осадка недостаточна для получе­ ния необходимой фильтрующей перегородки, и в начальный период мелкие частицы (диаметром 1 мкм и менее) прохо­ дят в фильтрат. Поэтому в качестве фильтрующих пере­ городок применяются мелкопористые материалы, например фильтркартон.

В процессе фильтрования мелкие частицы проникают в поры фильтровальной перегородки и задерживаются в них. По мере скопления все большего количества твердых частиц в порах фильтровальной перегородки ее сопротив­ ление быстро возрастает и скорость фильтрации уменьша­ ется даже при увеличении избыточного давления.

121

В последних моделях фильтров тонкой очистки для увеличения скорости фильтрации процесс фильтрования ведут при высоких давлениях (порядка 5 атм). Конструк­ ции этих фильтров, так же, как и фильтров грубой очист­ ки, предусматривают использование вспомогательных ве­ ществ, которые образуют относительно несжимаемый по­ ристый осадок, производят так называемую «зарядку» фильтра.

В качестве вспомогательных веществ применяют ки­ зельгур, диатомит, перлит, аскангель. В последнее время выпускаются фильтр-пластины, в состав которых входит диатомит. При фильтрации вспомогательные вещества постепенно накапливаются на фильтровальной пере­ городке, задерживают своими порами основную массу очень мелких частиц осадка, а некоторые из них, напри­ мер диатомит, адсорбируют мельчайшие частицы. Все эти меры ограничивают засорение пор фильтровального эле­ мента, повышая тем самым его пропускную способность и эффективность тонкой фильтрации.

Важное место в технологических схемах занимает уда­ ление вин из клеевых осадков.

Состав клеевых осадков зависит от способа обработки вин. В него входят агрегатированные и мелкие частицы коллоидных осадков бентонита и берлинской лазури.

Вкаркасе агрегатов удерживается значительное коли­ чество вина (около 90%).

Клеевые осадки, особенно полученные после обработок вин ЖКС, как правило, не утилизируются.

Внастоящее время на винзаводах извлекают вина из клеевых осадков в потоке путем центрифугирования или фильтрации на фильтр-прессах. Последний способ наибо­ лее распространен.

Впроцессе фильтрования на фильтровальной перего­ родке образуется большое количество осадка. Он играет роль основной фильтрующей среды.

Поскольку при увеличении толщины слоя возрастает его

сопротивление, даже при высоких давлениях скорость фильтрации падает. Для повышения производительности фильтров толщину слоя ограничивают до 40—45 мм, а в качестве фильтровальной перегородки для снижения со­ противления применяют крупнопористые материалы, в частности различные ткани. Полученный фильтрат содер­ жит все же большое количество взвешенных частиц, по­ этому необходима вторичная фильтрация через какой-либо мелкопористый фильтр.

122

Другой путь увеличения производительности фильт­ ров — разделение процессов фильтрации и прессования клеевых осадков. На этом принципе работают современные конструкции фильтров, в которых процесс фильтрования ведут при низких давлениях (до Ьатм), а после получения определенной толщины осадка прессуют его при высоких давлениях (до 15 атм). Это позволяет на первом этапе тех­ нологического процесса снизить величину деформации осад­ ка и его сопротивление фильтрованию, на втором—при наи­ меньших энергозатратах и в короткий срок получить тре­ буемую влажность.

Фильтры, входящие в состав поточных линий, должны быть герметичными и работать при высоких давлениях. Детали проточной части фильтров и материалы фильтру­ ющих перегородок должны быть нейтральны к вину, не растворяться в нем и не сообщать ему каких-либо посто­ ронних вкусов. Конструкция фильтров должна обеспечить легкий доступ к основным узлам, возможность быстрой и надежной очистки и мойки рабочих органов и их стерили­ зацию.

Для проведения грубой фильтрации на предприятиях отечественной промышленности и за рубежом применя­ ются различные модели фильтров с тканевыми перего­ родками и намывным фильтрующим слоем из диатомита, кизельгура, перлита, трепела, аскангеля, асбеста.

Наша промышленность выпускает фильтры ЦМФ-80 и ЦМФ-600 и диатомитовые фильтр-прессы ВФД-1, ВФД-2, ВФД-3. Преимуществом фильтров марок ЦМФ является то, что при фильтрации холодных вин их легко термоизолировать, к тому же при мойке фильтрующих элементов не обяза­ тельно разбирать фильтр. Однако в них отсутствуют уст­ ройства для дозирования фильтрационных материалов

(табл. 18, 19).

В настоящее время разрабатываются более совершен­ ные конструкции дисковых намывных фильтров для гру­ бой фильтрации. Параметрический ряд предусматривает

Для проведения тонкой фильтрации можно использо­ вать пластинчатые фильтр-прессы различной конструкции. В качестве фильтрующих элементов в них используются фильтр-пластины по ГОСТу 12290—66.

Промышленность выпускает пластинчатые фильтр­ прессы марок IIP6-365/13C и IIP 19,5-565/1 ЗС с ручным

123

зажимом плит. Сейчас осваивается модель П2-ВФЕ с ме­

124

Т а б л и ц а 20

Для облегчения выбора фильтра в таблице приведена техническая характеристика некоторых марок камерных рамных фильтр-прессов закрытого типа с механическим зажимом и ручной выгрузкой осадка. Детали фильтра из­ готовлены из нержавеющей стали марки Х18Н9Т. Фильт­ рующим элементом в них являются салфетки из хлопчато­ бумажной ткани, бельтиига, лавсана. Подача суспензии в камеры фильтрации осуществляется насосами различного типа (давление 4—8 кг!см) (табл. 21).

Т а б л и ц а 21 Техническая характеристика рамных фильтр-прессов

125

Интерес представляют автоматические камерные фильтр­ прессы типа ФПАКМ, выпускаемые бердичевским заво­ дом «Прогресс». Фильтровальным элементом в них служит ткань, выполненная в виде бесконечной ленты, зигзагооб­ разно протянутой между плитами. Детали фильтр-прес­ сов, соприкасающиеся с вином, изготовлены из стали мар­ ки Х18Н9Т или титановых сплавов BTI-1, BTI-0.

Фильтр имеет механический зажим плит, привод дви­ жения ленты и оригинальную конструкцию рам, обеспечи­ вающую прессование осадка при давлении 15 кг/см2. Уда­ ляют осадок механически, при движении ленты. В нижней части фильтра ткань проходит через камеру регенерации, где она промывается водой.

По сравнению с рамными фильтр-прессами произ­ водительность единицы фильтрующей поверхности фильтр­ прессов ФПАКМ выше в 4—15 раз (табл. 22).

лаждения и рекуперации вин.

Теплообменное оборудование для нагрева вин в потоке служит для пастеризации и ускорения их созревания.

Пастеризаторы должны работать на сульфитирован-

126

ных винах без доступа кислорода, обеспечивать равномер­ ное и плавное повышение температуры и сохранять ее стабильной в период обработки. В состав пастеризато­ ров входят выдерживатели для проведения термообработ­ ки в течение 1,66— 10 минут (в зависимости от выбранно­ го температурного режима и содержания свободной сер­ нистой кислоты).

В поточных линиях, не предусматривающих горячего розлива, для снижения потерь на испарение следует про­ водить нагревание таким образом, чтобы вино, вошедшее в пастеризатор холодным, вышло из него таким же холод­ ным. Это необходимо для того, чтобы выделяющиеся из вина спирт и другие легколетучие вещества могли быть снова поглощены им при охлаждении.

Нагреватели, применяемые в поточных линиях уско­ ренного созревания вин, должны, как и пастеризаторы, обеспечивать равномерное и плавное повышение темпера­ туры, исключать обогащение вин кислородом и поддержи­ вать температурный режим на заданном уровне.

Из выпускаемого промышленностью теплообменного оборудования для пастеризации и нагрева вин в потоке могут применяться теплообменники «труба в трубе» — ВХБ, пластинчатые марки ВПУ-2,5 и ВПУ-5.

В первом теплообменнике теплоносителем могут быть пар или горячая вода, в последних — горячая вода. Горя­ чая вода в качестве теплоносителя обеспечивает стабиль­ ность температуры нагревания, исключает перегрев вина и дает возможность легко автоматизировать эту операцию.

Пластинчатые теплообменники марки ВПУ-2,5 и ВПУ-5 предназначены для нагрева вина и выдерживания его в отдельном трубчатом выдерживателе в течение 100 секунд. После этого вино охлаждают сначала в секции рекуперации, а затем в секции охлаждения с помощью холодной воды до конечной температуры.

При увеличении времени выдержки или производитель­ ности пастеризатора в выдерживатель дополнительно ус­ танавливают необходимое количество секций, которые соединяют последовательно. В случае необходимости кон­ струкция выдерживателя может быть изменена.

По сравнению с теплообменником ВХБ пластинчатые имеют более высокий коэффициент теплопередачи, они компактны и универсальны в работе. Пластинчастые теп­ лообменники построены на принципе, который предостав­ ляет большие возможности для осуществления различ­ ных компоновочных вариантов, допускает изменение рабо-

127

чих поверхностей секций. В случае необходимости при ком­ поновке теплообменника секции рекуперации и охлаждения могут быть исключены.

Техническая характеристика пластинчатых пастери­ заторов приведена ниже (табл. 23).

128

Для охлаждения в потоке крепленых вин температур­ ный режим обычно поддерживают на 5— 10° выше точки замерзания. Возможно применение теплообменников рас­ сольного охлаждения.

В теплообменниках этого типа охлаждение ведется при противопоточном движении вина и рассола, предваритель­ но охлажденного в испарителе холодильной установки. Промышленность выпускает теплообменники «труба в трубе» — ВХБ и пластинчатые марки ВОУ-2,5 и ВОУ-5.

Наиболее целесообразно применять теплообменники марки ВОУ-2,5 и ВОУ-5, так как они обеспечивают охлаж­ дение вина в тонком слое при высоких скоростях движе­ ния.

Т а б л и ц а 24

Техническая характеристика установок непосредственного охлаждения (ультраохладителей)

Рекуперационное теплообменное оборудование. Оно применяется для регенерации тепла и холода. В поточных линиях рекуператоры используют при пастеризации, ох­ лаждении и в технологических установках ускоренного со­ зревания вин (табл. 25).

130