Вода. Требования к качеству воды в ликёроводочном производстве

Применяется питьевая вода, соответствующая ГОСТу на воду питьевую, но к ней предъявляются дополнительные требования по жесткости, щелочности, окисляемости и содержанию нейтральных солей:

1) жесткость д.б. ≤0,2 мг экв/дм³

2) щелочность ≤4 см³ 0,1 Н HCl/100 см³ воды

3) окисляемость ≤6 мг кислорода/дм³

4) рН ≤7,8

5) сухой остаток ≤500 мг/дм³

6) по массовой концентрации отдельных компонентов в мг/дм³ (Mg, Na, Ca, Fe и т.д.) Соли тяжелых Ме – Pb, As.

Способы подготовки воды: осветление, умягчение обессоливание и дезодорация воды.

Основная задача – удаление из воды механических включений, коллоидных веществ, солей жесткости, влияющих на стойкость и органолептические показатели напитка. В настоящее время широко используются реагентные, ионообменные, адсорбционные, окислительно-восстановительные, мембранные способы водоподготовки.

При наличии в воде примесей в коллоидно-дисперсном состоянии, которые не удаляются при фильтровании на песочных фильтрах, воду осветляют коагуляцией. Устойчивость коллоидных частиц обусловлена электрокинетическим потенциалом, препятствующим образованию хлопьев. При введении коагулянтов э/к потенциал снижается, следует агрегация и седиментация коллоидных веществ. В качестве коагулянтов используется глинозем (состоит из Al₂(SO₄)₃) и железный купорос (Fe₂(SO₄)₃). Готовят среду (подкисляют, подщелачвают), вводят коагулянт. Минусы: длительное время и большие площади.

Реагентным способом возможно не только осветление, но и умягчение воды. С этой целью используют известково-содовый способ. Известь устраняет временную жесткость. Кроме этого избыток Са осаждается содой, введенной с известью. Выделяющийся NaOH участвует в осаждении солей постоянной жесткости. Химическая реакция протекает быстро, а процесс седиментации длительный. Основной минус этого способа – использование реагентов.

Ионообменные способы лишены этих недостатков. В их основе – способность труднорастворимых в воде веществ (ионитов) поглощать из раствора одни катионы/анионы и отдавать взамен другие катионы/анионы, которыми иониты периодически насыщаются при регенерации. К ионитам относят цеолиты, лауконит (типа глины), синтетические смолы и сульфоугли. Широко применяются и Na-катионирование воды.

Сульфоуголь – это продукт обработки коксующихся каменных углей концентрированной серной кислотой при высокой t° с последующей промывкой и сушкой. Технологическая характеристика сульфоугля – обменная емкость, определяется количеством ионов, извлеченных из воды граммом сухуго ионита сульфоугля и достигает 6-10 мг экв/г. С увеличением рН увеличивается обменная емкость. При Na-катионировании происходит увеличение щелочности умягченной воды – это 1 из минусов.

Кроме Na-катионирования ионообмен осуществляется с помощью катионитовых и анионитовых смол по 2-ступенчатой схеме: в Н-катионитных фильтрах катионы, содержащиеся в воде, обмениваются на водород и в фильтрате образуется эквивалентное количество кислоты из анионов, с которыми были связаны поглощенные катионы Nа ОН-анионитных фильтрах анионы кислот, образовавшихся на Н-катионитных фильтрах, обменивающих на ионы ОН. В результате получают обессоленную воду. В катионитионном фильтре создается кислая среда, благоприятная для разрушения любых форм Fe, а применение сильноосновных анионитов позволяет снизить содержание кремния в воде. Минусы: громоздкость и использование корозионноустойчивого оборудования.

При наличие в воде органических загрязнений и в особенности технологического происхождения требуется дополнительная очистка адсорбцией. В ЛВП могут использовать активированный уголь (АУ), уже отработанный на очисткеке сортировок. Эффективность очистки свежим АУ – 95-97%, отработанным – 88%. Возможность использования отработанного угля объясняется тем, что адсорбционная емкость угля по отношению к примесям снижается в водноспиртовом растворе (из-за присутствия спирта) по сравнению с водой. Кроме БАУ-А, который используется для очистки сортировок, для воды используют АГ-3, АГ-5. В качестве фильтра – угольные колонки, применяемые для очистки сортировки, или стандартные фильтры Na-катионитовых установок.

Очистка воды от органических примесей также возможна при озонировании. Озон в промышленности получают при коронном электрическом разряде, поэтому Способ дорогостоящ. Но благодаря сильным окислительным свойствам озона достигается полное удаление из воды органических примесей вследствие их деструкции. 2-ой эффект заключается в микробоцидном свойстве озона.

Химическии реакции окисления лежат в основе очистки воды не только от органических примесей, но и от соединений Fe. Обезжелезивание рекомендуется проводить при общем содержании Fe до 10 мг/л, окисляемости до 6 мг О₂/л,щелочности >1. Способ заключается в фильтровании воды через песочный фильтр с добавлением или без реагентов. При безреагентном способе фильтруемая вода, содержащая растворенный О₂, обладает способностью выделять Fe на поверхности песка с образованием каталитической пленки (за счет О₂воды). При реагентном способе используется 1%-й раствор сернокислого Fe или 0,5%-й KMnO₄. Растворы вносят в фильтр, полностью покрывая песок и выдерживают 3-5 ч. Образуется пленка, песок промывают водой и фильтруют.

Наиболее универсальным способом разделения жидкости является мембранный осмотический способ. Отличительная особенность – наличие полупроницаемых мембран, протекание процессов под давлением, образование 2 растворов, 1 из которых обогащен растворенным веществом. Осмос – самопроизвольный переход растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор. Давление, при котором наступает равновесие в системе, называют осмотическим. Величина осмотического давления определяется гидростатическим давлением раствора, которое препятствует диффузии растворителя через мембрану. При увеличении давления со стороны раствора выше осмотического перенос растворителя будет осуществляться в обратном направлении (обратный осмос). Величина рабочего давления в обратноосмотических установках 6-8 атм. Наиболее часто используются обратноосмотические установки – рулонного типа.

Обратный осмос – процесс разделения растворов фильтрованием через мембраны с порами размером менее 10 нм, которые проницаемы для молекул воды, но непроницаемы для ионов и молекул примесей. Системы обратного осмоса предназначены для глубокой очистки воды (до 99,8%) практически от всех растворенных в ней веществ.

Схема установки водоподготовки приведена на рисунке.

Установка состоит из двух идентичных цепочек аппаратов. Каждая их них включает в себя: грязевик 2; установку умягчения воды 3, 4, 5; микрофильтр 7; контрольный манометр 6; электромагнитный клапан 9; пробоотборник 10; запорную арматуру; трубопроводы.

Вода из водопровода через запорный шаровой кран поступает в установку. Для удаления растворенного в воде воздуха на трубопроводе подачи воды установлен воздухоотделитель. Подача воды на каждую нитку установки водоподготовки производится через шаровые краны. После крана вода поступает в грязевик 2, где из нее извлекаются крупные частицы (песок, окалина). После этого вода подается в блок управления 3 установки умягчения воды. В блоке 3 расположены: счетчик расхода очищенной воды; программно-временное устройство, обеспечивающее проведение регенерации катионита, его отмывки и взрыхления; многоходовой клапан с электроприводом.

1 – воздухоотделитель; 2 – грязевик; 3 – блок управления; 4 – корпус фильтра; 5 – солерастворитель; 6 – манометр; 7 – микрофильтр; 8 – соль; 9 – электромагнитный клапан; 10 – пробоотборник; 11 – слой гравия; 12 – дренаж; 13 – катионит; 14 – шаровой кран

При работе установки умягчения на очистке вода из блока 3 поступает в корпус фильтра 4, фильтруется сверху вниз через слой катионита в Na-форме 13, очищается от солей жесткости, катионов тяжелых металлов и взвешенных частиц и через расположенный внизу корпуса фильтра дренаж 12 выводится из него. Умягченная вода поступает в микрофильтр 7, перед которым установлен манометр 6 для контроля загрязненности микрофильтра и определения момента для замены фильтрующего элемента.

Очищенная вода через запорный шаровой кран и нормально открытый электромагнитный клапан 9 поступает в коллектор и из него через общий запорный шаровой кран 14 – в цеховые сборники воды.

Перед коллектором установлен пробоотборник 10 для отбора проб воды с любой из ниток установки.

После исчерпания емкости катионита проводится его регенерация.

содержание .. 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 ..