Непрерывный способ ускоренной фильтрации затора по системе Пабло

В этом способе используется принцип, известный из других отраслей промышленности, который заключается в том, что сусло отделяется от дробины центрифугированием в непрерывном многоступенчатом процессе. Дробина выщелачивается на первых стадиях в противотоке суслом низкой концентрации, а водой промывается только на последнем этапе. В отличие от фильтрации в

обычном фильтрационном чане здесь нет разницы между первым суслом и промывными водами, только концентрация сусла устанавливается так, что из фильтрационной батареи для дальнейшей переработки выходит сусло требуемой конечной концентрации.

Существенной частью непрерывно работающей фильтрационной батареи является специальный экстрактор, в котором находится вращающийся конический ситовой барабан.

В настоящее время выпускают экстракторы с часовой производительностью 100, 170 и 250 гл сусла в день и более.

На рис. 45 изображена схема разделительного процесса на ситовом барабане [14, 15]. Осахаренный затор подводится через? отверстие M и втекает во вращающийся конический ситовой барабан. Через форсунки D в противотоке подается сусло низкой концентрации. Тем самым тормозится сдвиг дробины, которая интенсивно выщелачивается. Жидкость отделяется с помощью центробежной силы и выщелоченная дробина выводится из экстрактора со стороны, противоположной входному отверстию.

Рис. 45. Схема разделительного процесса на ситовом барабане

На рис. 46 представлен экстрактор в разрезе. На этом рисунке видно, что в центре ситового барабана проходит вал, изготовленный как двойной полый вал, на который насажен форсуночный барабан. К форсуночному барабану прикреплены трубки с форсунками на концах.

Рис. 46. Разрез экстрактора: 1 - подача затора; 2 - впускной бак; 3 - впускной патрубок; 4 - распределитель затора; 5 - перфорированный барабан; 6 - цилиндрический кожух; 7 - разделительная перегородка; 8 - распределительные трубки; 9 - трубки; 10 - разбрызгивающие форсунки; 11 - вал; 12 - затрубное пространство; 13 - выпуск сусла; 14 - выпуск разбавленного сусла; 15 - внутреннее пространство, 16 - футмер

В центре кожуха, в который заключен ситчатый барабан, расположено перпендикулярное кольцо разделительной стенки, полностью отделяющее две первые камеры фильтра. Каждая камера имеет свой собственный сток. Конический ситовой барабан прикрывает первую и вторую камеру и выходит в камеру для дробины. Вал имеет сдвоенные, взаимно разделенные каналы для жидкости. Форсуночный барабан вращается с другой частотой, чем ситовой барабан.

Компоновка и функции оборудования

На рис. 47 изображена схема фильтрационного устройства Пабло. Слева вверху виден заторный котел, соединенный трубопроводом с входным патрубком экстрактора I. На рисунке схематически изображены I к II экстракторы.

Рис. 47. Схема фильтрационного устройства Пабло: 1 - заторный котел; 2 - емкость для затора; 3 - фильтрационная центрифуга; 4 - емкость, для сусла; 5 - камера с разбавленным суслом; 6 - дробина; 7 - вода; 8 - сепаратор; 9 - приемник для взвесей; 10 - сепаратор для взвесей; 11 - сусловарочный котел; 12 - транспортер дробины; 13 - сборник взвесей

Под каждым экстрактором расположены два приемника для стекающего сусла из каждой камеры. Из каждого приемника поступающее сусло откачивается насосом. Кроме того, под экстрактором I размещена емкость с мешалкой 6У куда из него поступает частично выщелоченная дробина. Дробина в этой емкости перемешивается с водой и шнековым насосом перекачивается на вторичное выщелачивание к входному патрубку экстрактора II. Под экстрактором II расположен или шнековый или ленточный транспортер 12, которым выщелоченная полностью дробина удаляется из экстрактора.

На рисунке слева внизу два сепаратора для осветления сусла. Сусло, вытекающее из первой камеры (I стадия фильтрации) экстрактора I, направляется к одной из центрифуг, чтобы освободиться от мути. Из сепаратора осветленное сусло поступает на кипячение с хмелем в проточно работающий сусловарочный котел.

Муть, отделенная на первом сепараторе, попадает в отдельный резервуар с мешалкой, куда добавляется определенное количество воды. Эта смесь перекачивается во второй сепаратор. Отделенная жидкость поступает в емкость для сусла 4, а остаток направляется в отходы.

Экстрактор II работает следующим образом.

Частично выщелоченный затор подается шнековым насосом во входной патрубок экстрактора II, попадает в ситовой барабан (III стадия), где орошается и выщелачивается суслом низкой концентрации. Выщелоченная суслом низкой концентрации дробина затем поступает на IV стадию, где остатки экстрактивных веществ выщелачиваются чистой водой. Центрифугированный сток собирается в емкость для разбавленного сусла, а дробина попадает на ленточный транспортер и выгружается из устройства. Промывные воды из емкости для разбавленного сусла перекачиваются через двойной полый вал в экстрактор II (III стадия), где находящийся в ней затор выщелачивается и тем самым отфильтрованная жидкость, обогащенная экстрактивными веществами, вместе с промывными водами направляется в экстрактор I (II стадия) и встречается со слоем дробины, которая перемещается по экстрактору I из первой стадии во вторую. После выщелачивания дробины отделенная жидкость, дополнительно обогащенная экстрактом, поступает в емкость для затора 2 и оттуда снова через двойной полый вал в экстрактор I (I стадия).

На I стадии из затора сначала отделяется сусло высокой концентрации, а потом дробина выщелачивается суслом низкой концентрации из II стадии. Сусло высокой концентрации стекает вместе с суслом низкой концентрации из I стадии в емкость для? сусла и потом в первый сепаратор. Сусло, вытекающее из фильтрационной батареи, еще содержит тонкие частицы мути, которые проходят через сито барабана (отверстия 50 мкм), и поэтому мутнее, чем сусло при обычном процессе. При дальнейшем центрифугировании обеспечивается требуемая прозрачность сусла, и оно содержит от 1,1 до 1,2 г/л мути.

Дробина из I стадии смещается по ситовому барабану далее на II стадию, где снова выщелачивается, как уже было сказано, суслом низкой концентрации из III стадии. Следовательно, процесс, почти непрерывный. Можно работать с заранее определенным объемом и низкой концентрацией сусла из II стадии; конечную концентрацию сусла можно установить на требуемую величину и сохранять постоянной. Конечная концентрация удерживается постоянной от начала фильтрации до тех пор, пока преднамеренно не нарушится непрерывность процесса. Если подача затора остановится, то все сусло низкой концентрации в отдельных: стадиях стекает до тех пор, пока устройство не опорожнится.

После окончания фильтрации через трубки по всей аппаратуре прокачивается горячая вода, иногда с добавлением моющего средства, пока аппаратура не станет чистой.

На опытной установке только с двухступенчатым экстрактором можно получить выход 72-73% экстракта. Предполагается, что на полном четырехступенчатом оборудовании выход экстракта будет соответствовать выходу экстракта, получаемого на современном периодическом варочном оборудовании. Количество" антоцианогенов и дубильных веществ, содержащихся в пиве, полученном описанным способом, ниже, чем в пиве, полученном при обычном разделении затора на фильтр-чане.

При производительности аппарата 100 гл/ч сусла требуется всего 25-30 м² площади. Экстракторы в случае необходимости можно разместить рядом, один под другим или один за другим и даже в двух отдельных помещениях; они должны быть соединены соответствующими трубопроводами.

При работе с дробленым солодом лабораторного помола достаточно одной шаровой мельницы. Процесс фильтрации не зависит от механического состава дробленого солода, но тонкий помол позволяет сократить затирание не менее чем на 50%. Солода, богатые ферментами, можно затирать 45 мин, что позволяет экономить энергию.

По сравнению со временем фильтрации в чане собственно - время фильтрации сокращается на 75%. Нет необходимости выгружать дробину, поскольку она отводится непрерывно. Сусло - тоже вытекает непрерывно и с требуемой конечной концентрацией от начала до конца фильтрации. Контроль за выщелачиванием непрерывный и обеспечивает тщательное выщелачивание дробины. Нет трудностей, связанных с переработкой неотлежавшегося солода, а также возможных ошибок при фильтрации на обычных фильтрах. Кроме того, при этом способе возможна переработка заменителей солода.

Время кипячения сусла сокращается благодаря тому, что нет необходимости испарять его до требуемой концентрации, так как оно поступает в котел уже заданной концентрации.

Нет необходимости в ручной чистке фильтрационного чана, поскольку в данном случае машины только споласкивают горячей водой.

При применении этого способа фильтрации заторов возможен переход на непрерывное кипячение и увеличение за счет этого производительности варочного отделения без расширения площадей его.

Концентраты охмеленного сусла

В Канаде и США испытываются разные способы концентрации сусла, с одной стороны, для того, чтобы лучше использовать мощность варочного отделения в зимние месяцы, с другой - для oснабжения суслом нескольких малых пивоваренных заводов из одного варочного центра. Канадские пивовары (Canadian Breweries Ltd. Toronto) разработали способ под названием Conbrew, по которому можно получить сусло 60-80%-ной концентрации, причем при обратном разбавлении сусла качество его нисколько не изменяется. При этом способе горячее сусло без хмеля проходит через систему пластинчатых испарителей (APV), в которых при температурах ниже, чем температуры кипячения хмеля, испаряется вода и сусло в две или три стадии загущается до требуемой концентрации. В этом состоянии сусло имеет достаточную стойкость и может транспортироваться на большие расстояния. На месте назначения концентрат разбавляется, стерилизуется и охлаждается в пластинчатом теплообменнике, сбраживается и перерабатывается обычным способом.

Согласно сообщениям в литературе [11], использование концентрата сусла обосновано главным образом в тропиках и там, где устройство варочного отделения нецелесообразно.