Destilační zařízení se hojně používá v pivovarnictví a hraje důležitou roli v procesech výroby potravin i nápojů. Ať už jste zkušený lihovarník, nebo začátečník, výběr správného dodavatele destilačního zařízení je pro dosažení požadovaných výsledků rozhodující. Nákup odolného destilačního pivovarského zařízení je základem pro provozování úspěšného lihovaru. Chcete-li najít správné vybavení pro svůj lihovar, musíte nejprve zeširoka porozumět destilaci.
Co je to destilace alkoholu?
Destilace obvykle probíhá ve věži, kde se alkohol odděluje od pracího louhu prostřednictvím několika cyklů kondenzace a odpařování. Lihové páry z ohřátého kotle stoupají do věže, kde procházejí bublinkovačem a v závislosti na místě, kde se nacházíte v průběhu, se setkávají s nízkým alkoholovým ložem na desce. Jak se horká pára setkává s kapalným ložem, dochází k rozptylu tepla, což zvyšuje teplotu kapalného lože a vytváří více páry.
K tomuto jevu přenosu tepla dochází na každé desce. Teplota kapaliny je nižší. Teplota páry je vyšší. Čistší ethanol se stane párou a v dalším cyklu zkondenzuje (každá deska se počítá jako jeden cyklus). Čím více segmentů desek na věž, tím vyšší čistota.
Typy lihovarů
- Mirror Distiller: Zrcadlový destilátor je jedním z nejstarších a nejtradičnějších typů destilačních zařízení. Obvykle se skládá z velkého hrnce (zrcadla) a kondenzátoru. Surovina se zahřívá v hrnci, pára stoupá a prochází kondenzátorem, kde se mění v kapalinu. Tento typ zařízení je vhodný pro výrobu silných destilátů s jednou příchutí.
- Kolonový destilační přístroj: Kolonový destilační přístroj, známý také jako kontinuální destilační přístroj, je vysoce účinné zařízení. Skládá se z několika kontinuálně pracujících kolon, z nichž každá má specifickou funkci, jako je destilace, frakcionace a kondenzace. Kolonové destilační přístroje se obvykle používají pro velkovýrobu a produkují čistší a neutrálnější alkohol.
- Hrncový destilační přístroj: skládá se z velkého hrnce, trubky s husím krkem (známé také jako rameno Lane) a kondenzátoru. V destilačním přístroji se alkohol v hrnci zahřívá a páry se vytlačují husím krkem, přičemž část kapaliny odkapává zpět do hrnce a část par proudí do kondenzátoru.
- Refluxní destilační kolona: skládá se z kotle, destilační kolony s měděnými deskami, ramene Lane a kondenzátoru. Čím více destilačních destiček, tím čistší alkohol. Čím méně destilačních destiček, tím aromatičtější alkohol.
Základní jednotka destilační jednotky
- Kotel nebo výparník: Kotel je ústředním prvkem destilační jednotky, který slouží k ohřevu suroviny a výrobě par. Může se jednat o jednoduchý ohřívač nebo odparku se složitou konstrukcí, v závislosti na velikosti a požadavcích destilace.
- Kondenzátor: Kondenzátor slouží k ochlazování par vystupujících z kotle a jejich kondenzaci na kapalinu. Obvykle se skládá z trubek nebo cívek, kterými prochází chladicí médium (např. studená voda nebo chladicí kapalina) a kondenzuje páry.
- Sběrná nádoba: Sběrací nádoba slouží k přijímání kondenzovaného kapalného produktu, jako je alkohol nebo jiné produkty destilace. Jedná se o sběrnou a skladovací část konečného produktu destilačního procesu.
- Teploměry a tlakoměry: Teploměry se používají ke sledování teplotních změn během destilace, aby se zajistilo, že destilace probíhá ve vhodném teplotním rozmezí. Tlakoměry se naopak používají ke sledování tlaku par a pomáhají regulovat podmínky ohřevu a chlazení.
- Ostatní pomocné vybavení: Mezi ně patří výfukové systémy, filtry, čerpadla atd., které se používají k usnadnění provozu a manipulace v procesu destilace.
Proces destilace
Destilace je proces oddělování prvků nebo látek z kapaliny procesem varu a kondenzace. Každý prvek musí mít jiný bod varu, aby se dosáhlo účinné separace. Čím bližší jsou body varu prvků v kapalině, tím složitější je destilační proces.
Způsoby destilace:
- Jednoduchá destilace: Pokud mají dvě kapaliny různé body varu, použijeme jednoduchou destilaci. Tento destilační proces se používá k oddělení kapaliny od pevných nebo netěkavých složek. Jednoduchá destilace zahrnuje zahřátí kapalné směsi na bod varu a kondenzaci vzniklých par.
- Frakční destilace: Pomocí tohoto destilačního procesu můžeme oddělit kapaliny ve směsi, která má stejný bod varu. Ve frakční destilační koloně jsou nutné kroky odpařování a kondenzace. Při tomto procesu se při zahřívání směsi začne látka s nižším bodem varu odpařovat, kapalina kondenzuje a odděluje se. Poté se teplota zvýší a body varu složek se změní z nízkých na vysoké.
- Destilace vodní parou: Destilace s vodní parou se používá k oddělení tepelně citlivých složek směsi. Aby se část směsi mírně zahřála a odpařila, prochází směsí pára. Vzniklá pára se zkondenzuje a získáme potřebný destilát. Pomocí tohoto procesu můžeme získat éterické oleje a bylinné destiláty z mnoha aromatických květin nebo bylin.
- Vakuová destilace: K oddělení kapalin ve směsi, které mají vyšší body varu, musíme použít proces vakuové destilace. Namísto zahřívání těchto sloučenin při vysokých teplotách, abychom je přivedli k varu, minimalizujeme tlak v okolním prostředí. Díky nízkému tlaku budou složky vřít při nízkých teplotách.
- Když se tlak par sloučenin vyrovná tlaku okolního prostředí, sloučeniny se změní na páry. Tyto páry pak kondenzují a shromažďují se jako destilát. Tímto destilačním procesem můžeme získat vysoce přečištěné vzorky sloučenin.
- Vakuová destilace citlivá na vzduch: Některé sloučeniny reagují při vystavení vzduchu. Tento proces vakuové destilace citlivé na vzduch je vhodný pro sloučeniny, které jsou citlivé na vzduch a reagují se vzduchem. Po dokončení procesu však musíme vakuum nahradit inertním plynem.
Destilační zařízení způsoby vytápění
Existují různé metody ohřevu destilačních zařízení a jejich volba závisí na konkrétním destilačním procesu, vlastnostech materiálu a konstrukci zařízení. Nejběžnější jsou následující dvě metody ohřevu: přímý ohřev, nepřímý ohřev a ohřev párou.
Přímý ohřev
Jedná se o jeden z nejběžnějších způsobů ohřevu destilačního zařízení, zejména v tradičních zrcadlových destilačních přístrojích. Přímý ohřev přenáší teplo na surovinu spalováním paliva (např. zemního plynu, palivového dřeva, uhlí atd.) přímo v kotli nebo výparníku nebo pomocí elektrického topného tělesa, které ji ohřívá a vytváří páru.
Nepřímý ohřev
Nepřímý ohřev znamená, že zdroj tepla nepůsobí přímo na kapalinu, ale předává teplo kapalině prostřednictvím výměníků tepla, topných plášťů a dalších zařízení. Tímto způsobem lze zabránit lokálnímu přehřátí a zvýšit účinnost odpařování, ale rychlost ohřevu je relativně pomalá. Nepřímý ohřev realizuje proces destilace cirkulací topného média (např. termálního oleje nebo páry) po obvodu kotle nebo výparníku, takže teplo média je předáváno surovině uvnitř.
Parní ohřev
Parní ohřev je běžnou variantou při některých průmyslových a velkovýrobách destilátů. Tato metoda využívá externě dodávanou páru k ohřevu kotle nebo výparníku, která předává teplo surovině kondukcí a konvekcí, aby se dosáhlo destilačního procesu.
Jak si vybrat destilační zařízení pro vaření piva?
- Definujte poptávku po výrobě: Podle rozsahu výroby a poptávky po výrobku určete zpracovatelskou kapacitu požadovaného zařízení. Zvažte denní objem výroby, období výrobní špičky a zálohování zařízení, abyste zajistili, že zpracovatelská kapacita zařízení odpovídá potřebám výroby. Například jaký typ louhu potřebujete zpracovávat, požadovanou čistotu separace, velikost provozu atd.
- Typy a velikosti destilačních zařízení: Existují různé typy destilačních zařízení, jako jsou tradiční zrcadlové destilační kotle, sloupové destilační kotle apod. Výběr typu zařízení závisí na typu a velikosti výrobku, který plánujete vyrábět. Pokud jde o velikost, musíte zvolit velikost zařízení na základě objemu výroby. Kapacitu zpracování a kapacitu destilačního zařízení určete na základě velikosti výroby nebo laboratoře. Kapacita zařízení by měla být schopna pojmout objem kapaliny, který má být zpracován na jednu dávku, a zohlednit případné budoucí požadavky na rozšíření.
- Rozpočtová hlediska: Rozpočet hraje při výběru vybavení důležitou roli. I když je důležité najít vybavení, které nejlépe vyhovuje vašim potřebám, je stejně důležité nepřekročit rozpočtová omezení. Porovnávejte ceny, ale nedělejte kompromisy v oblasti kvality a bezpečnosti.
- Zvažte požadavky na účinnost separace a čistotu: Zvolte správné destilační zařízení podle požadavků na čistotu produktu a účinnost separace. Účinnost separace a spotřeba energie se mohou u různých typů zařízení lišit a je třeba je posuzovat komplexně.
- Zvažte odolnost materiálu proti korozi a provozní podmínky: Vybírejte materiály odolné proti korozi podle chemické povahy zpracovávané kapaliny a provozních podmínek, abyste zajistili dlouhodobě stabilní provoz a bezpečnost zařízení. Mezi běžně používané materiály patří nerezová ocel, plast vyztužený skleněnými vlákny, speciální slitiny atd.
- Automatický řídicí systém: výběr zařízení s vysokým stupněm automatizace může zvýšit efektivitu výroby a snížit náklady na pracovní sílu. Použití pokročilých řídicích systémů, jako je PLC (programovatelný logický regulátor), dotyková obrazovka atd., je pro obsluhu pohodlné při nastavování parametrů, sledování provozního stavu zařízení a řešení abnormálních situací.
- Reputace dodavatele: Vybírejte dodavatele s dobrou pověstí a ústním podáním, abyste měli jistotu, že kvalita zařízení a poprodejní servis jsou zaručeny. Řešte politiku poprodejního servisu dodavatele, včetně instalace a uvedení zařízení do provozu, technického školení, údržby a dalších aspektů podpory.