一種新型蒸餾蒸煮裝置系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

胡順開，胡明月，蔣建明，鄧 晨，鄧述為

（1.湖南雅大智能科技有限公司，湖南 永州 425200；2.湖南科技學(xué)院，湖南 永州 425200）

1.前言

釀酒工業(yè)在我國(guó)具有悠久的歷史，從杜康到李白，酒文化也在我國(guó)幾千年的燦爛文化中占據(jù)著不可磨滅的一筆，具有獨(dú)特的歷史價(jià)值和文化價(jià)值。鑒于白酒在國(guó)人心中的特殊地位，白酒的日常消費(fèi)量巨大，且白酒行業(yè)具有以下顯著特點(diǎn)：成本小，附加值高，投資回本快。我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品普遍附加值不高，尋找農(nóng)產(chǎn)品附加價(jià)值是解決農(nóng)村問(wèn)題的出路之一，研發(fā)出一種實(shí)用且成本不高的蒸餾蒸煮裝置對(duì)提高農(nóng)業(yè)、小作坊主等群體提高收入和產(chǎn)品附加值具有獨(dú)特的意義，既滿足了廣大人民群眾日益增長(zhǎng)的白酒需求，又促進(jìn)提升了農(nóng)副產(chǎn)品附加值，增加了農(nóng)民的收入。因此，本文研究具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，為我國(guó)脫貧攻堅(jiān)事業(yè)做出有力貢獻(xiàn)。

白酒生產(chǎn)最主要的步驟就是利用發(fā)酵原理將不同的物質(zhì)進(jìn)行分離操作，將發(fā)酵出來(lái)的乙醇與其他揮發(fā)出來(lái)的各種香味成分通過(guò)液態(tài)發(fā)酵酵母、固態(tài)發(fā)酵等物質(zhì)中分離濃縮得到白酒。蒸餾過(guò)程就是得到白酒所需要的微量香味成分或者酒精濃度的操作過(guò)程[1]。

釀酒蒸餾時(shí)，揮發(fā)物質(zhì)一般都是從物質(zhì)內(nèi)部顆粒擴(kuò)散至物質(zhì)的表面，然后通過(guò)蒸餾過(guò)程中高溫產(chǎn)生的水蒸氣蒸餾出來(lái)，正常情況下水蒸氣是無(wú)法進(jìn)入至物質(zhì)內(nèi)部，一般風(fēng)味物質(zhì)需靠介質(zhì)先將內(nèi)部顆粒膨脹，然后在高溫下通過(guò)水蒸氣帶出來(lái)[2]。蒸餾作用開始時(shí)蒸氣中的乙醇濃度較高，隨著蒸餾不斷進(jìn)行其含量逐漸降低。一般風(fēng)味物質(zhì)依靠介質(zhì)通過(guò)滲入作用將內(nèi)部的乙醇擴(kuò)散至物質(zhì)顆粒表面，然后在高溫下通過(guò)水蒸氣的擴(kuò)散作用將其帶入至氣相之中。由于乙醇與水的擴(kuò)散作用不同，蒸餾作用的速度一般取決于與醇散作用的速度，根據(jù)醇散作用的原理可知，醇散作用的速度主要取決于乙醇與水之間的濃度差[3]。

隨著人民對(duì)物質(zhì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，人民對(duì)白酒質(zhì)量的需求也逐漸提高。因此，白酒蒸餾技術(shù)、設(shè)備的革新迫在眉睫，白酒釀造生產(chǎn)的過(guò)程是一個(gè)極具耗能的過(guò)程，因此通過(guò)技術(shù)和設(shè)備的革新降低白酒生產(chǎn)過(guò)程的能量消耗，不僅關(guān)系到企業(yè)生存也關(guān)系國(guó)計(jì)民生。鑒于此本公司經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年實(shí)踐探索，不斷對(duì)傳統(tǒng)蒸餾蒸煮設(shè)備的改良和改進(jìn)提出了新型蒸餾蒸煮設(shè)備。本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)蒸餾蒸煮裝置系統(tǒng)存在缺點(diǎn)的改進(jìn)，研究了一種新型蒸餾蒸煮裝置系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易清洗等顯著特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)蒸餾蒸煮裝置中蒸餾和蒸煮不能共用、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且清洗不易等缺點(diǎn)。新型蒸餾蒸煮裝置應(yīng)用場(chǎng)所廣泛不僅可以用于家庭小作坊、酒店自釀、學(xué)校教學(xué)，且型號(hào)大小不限。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，新型蒸餾蒸煮裝置不僅可以提高設(shè)備熱效率、節(jié)約了設(shè)備的成本，還可以降低勞動(dòng)成本，最大程度上克服了傳統(tǒng)設(shè)備的各項(xiàng)不足，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和廣泛推廣性。

2.設(shè)計(jì)原理及結(jié)構(gòu)圖

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

本文設(shè)計(jì)研發(fā)的新型蒸餾蒸煮裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（如圖1、圖2所示）。本文所提系統(tǒng)不僅可以作用在白酒釀造蒸餾蒸煮分離，也可以用于其他食品行業(yè)蒸煮物料分離，也可以用于工業(yè)物料的蒸餾分離（如酒精回收、植物油分離等）。其不僅適用于釀酒企業(yè)也適用于小作坊主、學(xué)校教學(xué)等。

圖1

圖2

2.2 系統(tǒng)工作原理

通過(guò)原理圖可知，系統(tǒng)主要由盛料器、高溫蒸汽導(dǎo)入管、置料板、氣孔、盛料器蓋、蒸汽出口、環(huán)形水槽、排渣口、進(jìn)料口、進(jìn)料口蓋等部分組成。其中盛料器上安裝有高溫蒸汽導(dǎo)入管和蒸汽出口，其外部還安裝設(shè)置有一個(gè)環(huán)形水槽，其內(nèi)部設(shè)置有一個(gè)置物器，置物器的上部設(shè)置有出氣孔下部設(shè)置有出碴口，盛料器的頂部設(shè)置有一個(gè)進(jìn)料口，進(jìn)料口設(shè)置有一進(jìn)料口蓋。

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)盛料器可以設(shè)計(jì)成一個(gè)大小和形狀不限的容器，其具體要求只需要可以耐100℃高溫。盛料器上的導(dǎo)氣管無(wú)其他特殊要求只需要可耐100℃以上的高溫即可，因?yàn)楦邷叵碌乃魵饩褪峭ㄟ^(guò)導(dǎo)氣管進(jìn)入至盛料器內(nèi)部，高溫水蒸氣出氣管的可以設(shè)計(jì)成多個(gè)，且通過(guò)實(shí)踐可知，多個(gè)出氣孔均勻分布在盛料器下部效果最佳。由圖1可知，盛料器與其蓋子可以分體制作也可一體制作，其作用效果相差無(wú)幾。但其外部的環(huán)形水槽作用明顯，其主要作用是將盛料器放入其中通過(guò)注水可以防止蒸餾出來(lái)的蒸汽揮發(fā)。以上主要是用于蒸餾裝置使用，如果需要蒸餾分離白酒或其他液體混合，這時(shí)蒸汽出口需要重新設(shè)計(jì)，其大小需適合于物料的出料口與進(jìn)料口相配合方便物料進(jìn)出。進(jìn)料口的蓋章也許特別制作，本研究用普通壓力鍋的鍋蓋代替。其下部設(shè)置的排碴口其作用有二：一是排水，二是排碴。對(duì)于普通小作坊而言其作用更加明顯可以直接將其內(nèi)部的廢水倒出。擱置板的作用主要是用于支撐整個(gè)系統(tǒng)也可以用于放置物料。當(dāng)蒸餾分離乙醇或者其他液態(tài)混合物時(shí)，擱置板可以省略。

2.3 應(yīng)用效果

用經(jīng)過(guò)本文新型蒸餾蒸煮裝置來(lái)蒸餾酒精，我們通過(guò)實(shí)踐可以得到以下結(jié)論：

酒精質(zhì)量顯著提高。高質(zhì)量的白酒可以提高公司和企業(yè)的銷售量，保持企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；

質(zhì)量更加穩(wěn)定。與傳統(tǒng)的蒸餾裝置相比，新裝置不僅質(zhì)量大大提高，而且產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，且全部達(dá)到國(guó)家白酒生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，甚至高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；

節(jié)能性顯著提高。冷卻組件中吸收了植物有效成分的水汽所帶熱量的冷卻水作為鍋爐組件中的蒸汽原料水，部分利用了冷卻水的余熱，加之排煙管余熱的利用，故其節(jié)能效果較好。

鑒于上述優(yōu)點(diǎn)，新型蒸餾系統(tǒng)可以很大程度上減少企業(yè)支出，減低能耗，節(jié)約成本，使得企業(yè)的效益顯著提高。

3.結(jié)語(yǔ)

本文所研發(fā)的新型蒸餾蒸煮裝置設(shè)備是湖南雅大智能科技有限公司經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年實(shí)踐探索，對(duì)傳統(tǒng)蒸餾蒸煮設(shè)備不斷改良和改進(jìn)后提出的新型蒸餾蒸煮設(shè)備。本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)蒸餾蒸煮裝置系統(tǒng)存在缺點(diǎn)的改進(jìn)，研究了一種新型蒸餾蒸煮裝置系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易清洗等顯著特點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)蒸餾蒸煮裝置中蒸餾和蒸煮不能共用、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且清洗不易等缺點(diǎn)。新型蒸餾蒸煮裝置應(yīng)用場(chǎng)所廣泛，不僅可用于家庭小作坊、酒店自釀、學(xué)校教學(xué)，且型號(hào)大小不限。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，新型蒸餾蒸煮裝置不僅可以提高設(shè)備熱效率、節(jié)約了設(shè)備的成本，還可以降低勞動(dòng)成本，最大程度上克服了傳統(tǒng)設(shè)備的各項(xiàng)不足，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和廣泛推廣性。通過(guò)改進(jìn)傳統(tǒng)的酒精蒸餾蒸煮裝置，不僅提高了農(nóng)產(chǎn)品的附加值，也帶動(dòng)了白酒行業(yè)的發(fā)展。生料釀酒酒曲研發(fā)帶動(dòng)白酒加工業(yè)，設(shè)備研發(fā)帶動(dòng)制造業(yè)，以白酒加工業(yè)和制造業(yè)帶動(dòng)白酒銷售服務(wù)業(yè)，推進(jìn)研發(fā)、生產(chǎn)、加工、貿(mào)易一體化，有效形成一二三產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展。通過(guò)克服傳統(tǒng)設(shè)備的弊端，為企業(yè)帶來(lái)了巨大的利潤(rùn)空間。