酒精是怎样炼成的
蒸馏与精馏
糖化醪经过酵母发酵后,变成了含有8~11%(v/v)酒精的成熟醪(v/v代表体积比,即100毫升成熟醪中含有8~11毫升的酒精)。
我们公司的产品是95乙醇,95乙醇是指100毫升溶液中含有95毫升的酒精。
上述已讲发酵成熟醪中只含有8~11%的酒精,因此要将8~11%变成95%就必须提浓,提浓的过程也叫蒸馏过程,这个过程由酒精蒸馏工段完成。
酒精蒸馏的历史可追溯到几千年前。
古时候人们因饥饿会将落地很久的野果也拿来充饥,他们发现落地较久的野果会有一种浓香甜美的别样味道,从中得到启示学会了酿酒。
可是直接酿造的酒不易保存,时间一久会完全变味,后来人类通过加热延长保存时间,但是加热会影响口感。
一次偶然的机会,有人发现酒在加热的过程中,锅盖上的凝结的液体具有同样的浓香甜美的口味。
于是人类学会了用蒸煮的办法收集蒸气再用水冷却,得到清澈透明的冷凝液(酒)既可以保存时间较久,又能保证其原有风味。
从此酒精蒸馏开始应用并不断获得发展。
蒸馏的原理其实很简单,简而言之一句话:通过各种物质沸点的不同进行物质分离。
酒精,学名乙醇,容易挥发,沸点78℃,在加热的过程中很容易气化跑出醪液(水的沸点100℃)而与醪渣分离开来。
在蒸馏过程中低沸点的物质先蒸出,高沸点的物质后蒸出。
利用加热容器对酒进行蒸煮,将酒气冷凝,这样一个过程称为简单蒸馏,
只经过一次简单蒸馏所得到的酒依然是浑浊呈白色的,口味浓烈辛辣,有“浊酒”、“白酒”之称。
后来人类又采用多次重蒸的方法,使酒变得越来越清澈,酒度也在不断地提高,产生了“烈酒”。
进入工业时代,科技快速发展,人们发现多次简单蒸馏虽然能达到预期目标,但是步骤极为繁琐,制造成本也较高。
此时精馏理论出现,精馏是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法。
精馏理论较为复杂,可简单理解为将多次简单蒸馏叠加在一起形成了精馏。
一次简单的蒸馏就是在一个加热器(锅)盛放混合液,底部加热,低沸点物质以气体形式大量从顶部排出。
而精馏就是将多次简单蒸馏从下到上叠加在一起,将简单蒸馏中的重要工具——“锅”一个叠一个就变成了精馏中的重要工具——“精馏塔”。
精馏塔的工作原理也可这样简单理解:最下面那个锅(暂称为1号锅,其实就是精馏塔中的第一块塔板)直接或者间接通入蒸汽进行加热,低沸点物质和部分高沸点物质以气体形式逃离下面那个锅,然后气体被上面那个锅(2号锅)的液体冷凝。
从1号锅蒸发出来的气态高沸点物质会优先被冷凝,并且冷凝后会产生热(类似水蒸汽冷凝后会大量放热),这些热又会将2号锅里的低沸点物质优先气化,这样2号锅里更多的低沸点物质和少部分高沸点物质再向3号锅扩散。
这样循环往复经过多次锅之后,我们就能从最顶部的那个锅得到浓度很高的低沸点物质,从最底部的那个锅得到浓度很高的高沸点物质。
精馏广泛应用于石油、化工、轻工、食品、冶金等行业。
我厂到处竖立的高高瘦瘦的铁器便是精馏塔,无论是酒精还是乙酯,最后都
是由精馏塔完成提浓工作,得到合格产品。