aктиватор спиртосодержащей жидкости и способ ее облагораживания

Формула изобретения

1. Активатор спиртосодержащей жидкости, включающий корпус с размещенным внутри него предварительно обработанным наполнителем, отличающийся тем, что в корпусе образован проточный канал для спиртосодержащей жидкости, являющийся рабочей зоной активатора, а наполнитель выполнен из пористого полимерного материала, обработанного путем временного помещения его в начале процесса полимеризации в рабочую зону кирального объекта, во время которого осуществляют частичную полимеризацию наполнителя, и последующего помещения в корпус или форму, соответствующую корпусу, для дальнейшей полимеризации и затвердевания, при этом наполнитель выполнен таким образом, что охватывает указанный канал.

2. Активатор по п.1, отличающийся тем, что канал выполнен в виде сквозного отверстия в корпусе активатора.

3. Активатор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен устройством турбулизации потока жидкости.

4. Активатор по п.1, отличающийся тем, что временное помещение полимерного материала в рабочую зону кирального объекта осуществлено путем пропускания полимерного материала через указанную зону.

5. Активатор по п.1, отличающийся тем, что временное помещение полимерного материала в рабочую зону кирального объекта осуществлено путем размещения падающего потока полимерного материала внутри рабочей зоны кирального объекта.

6. Способ облагораживания спиртосодержащих жидкостей, предусматривающий изменение физико-химических свойств спиртосодержащей жидкости путем пропускания потока спиртосодержащей жидкости через рабочую зону активатора, отличающийся тем, что способ осуществляют с использованием активатора, раскрытого в п.1.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что поток спиртосодержащей жидкости при попадании ее в рабочую зону активатора турбулизируют.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что спиртосодержащую жидкость пропускают через рабочую зону активатора с ускорением ее движения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обработке спиртсодержащих жидкостей с целью их очистки, осветления и состаривания и может быть использовано для целенаправленного изменения физико-химических свойств широкого класса органических жидкостей, в том числе для ускоренного старения спиртосодержащих жидкостей.

Наиболее близким техническим решением-прототипом является многофункциональный каскадный активатор жидкости, содержащий корпус из диэлектрического материала, размещенный внутри корпуса экологически чистый и прозрачный для электромагнитного излучения наполнитель с установленным в его среде постоянным магнитом осевой намагниченности, в котором в качестве многокомпонентного наполнителя используются экологически чистые природные минеральные порошки и жидкости различной степени вязкости, предварительно обработанные электромагнитным излучением, на постоянном магните в виде усеченного конуса в пропорциях золотого сечения размещается резонансный электрический контур из медной трубки в виде спирали золотого сечения, заполненной жидким наполнителем, на наружной поверхности корпуса соосно с внутрикорпусным магнитом устанавливается ряд постоянных магнитов в виде усеченных конусов в пропорциях золотого сечения с металлизированными с обеих сторон и поляризованными пьезокерамическими дисками между ними (см. RU 2243169 С2, кл. C02F 1/48, C02F 103:02).

Известное устройство может быть использовано для обработки жидкостей, в том числе для очищения и ускорения процессов старения спиртосодержащих жидкостей, то есть их облагораживания, в качестве активатора.

Недостатками прототипа являются низкая эффективность и производительность при его использовании, что ограничивает область применения известного устройства.

Недостатком является также ограниченные возможности известного устройства по изменению интенсивности воздействия на спиртосодержащую жидкость, что также ограничивает область применения известного способа.

Задачей изобретения является повышение эффективности и производительности устройства.

Техническим результатом является упрощение конструкции и расширение области применения активатора.

Наиболее близким техническим решением-прототипом является способ старения спиртовой жидкости, предусматривающий воздействие на нее электромагнитным полем, в котором в качестве источника электромагнитного поля используют лазерное излучение, а воздействие осуществляют на поток спиртовой жидкости интерференционным полем излучения, создаваемым путем разделения исходного лазерного излучения на два луча и последующим наложением в потоке одного луча, опорного, после отражения от зеркала и другого преобразованного в киральной среде в левополяризованное излучение с сингулярностью волнового фронта (см. RU 2221862 С1, кл. С12Н 1/22, С12Н 1/16, C12G 3/07).

Известный способ обеспечивает очищение спиртосодержащей жидкости и ускорение процессов ее старения, то есть облагораживание спиртосодержащей жидкости за счет ее активизации.

Недостатками известного способа являются сложность его реализации, связанная с необходимостью использования лазерного излучателя с системой отражателей, а также недостатки эксплуатации, вызванные необходимостью выполнения требований работы с оптическими приборами: температура окружающей среды, влажность, недопустимость механических воздействий на приборы, а также необходимость периодической юстировки оптики. Эти требования ограничивают возможности эксплуатации известного способа.

Недостатком является также ограниченные возможности известного способа по изменению интенсивности воздействия на спиртосодержащую жидкость. Усиления интенсивности можно добиться путем повторного выполнения действий, составляющих известный способ, что усложняет процесс и ограничивает область применения известного способа.

Задачей изобретения является снижение эксплуатационных требований к реализации способа обработки спиртосодержащей жидкости.

Техническим результатом является упрощение способа обработки спиртосодержащей жидкости и расширение области его применения.

Для достижения технического результата в активаторе спиртосодержащей жидкости, включающем корпус с размещенным внутри него предварительно обработанным наполнителем, в корпусе образован проточный канал для спиртосодержащей жидкости, являющийся рабочей зоной активатора, а наполнитель выполнен из пористого полимерного материала, обработанного путем временного помещения его в начале процесса полимеризации в рабочую зону кирального объекта, во время которого осуществляют частичную полимеризацию наполнителя, и последующего помещения в корпус или форму, соответствующую корпусу, для дальнейшей полимеризации и затвердевания, при этом наполнитель выполнен таким образом, что охватывает указанный канал.

Кроме того, канал выполнен в виде сквозного отверстия в корпусе активатора,

активатор снабжен устройством турбулизации потока жидкости,

временное помещение полимерного материала в рабочую зону кирального объекта осуществлено путем пропускания полимерного материала через указанную зону,

временное помещение полимерного материала в рабочую зону кирального объекта осуществлено путем размещения падающего потока полимерного материала внутри рабочей зоны кирального объекта.

Для достижения технического результата в способе облагораживания спиртосодержащих жидкостей, предусматривающем изменение физико-химических свойств спиртосодержащей жидкости путем пропускания потока спиртосодержащей жидкости через рабочую зону активатора, используют активатор, включающий корпус с размещенным внутри него предварительно обработанным наполнителем, при этом в корпусе образован проточный канал для спиртосодержащей жидкости, являющийся рабочей зоной активатора, а наполнитель выполнен из пористого полимерного материала, обработанного путем временного помещения его в начале процесса полимеризации в рабочую зону кирального объекта, во время которого осуществляют частичную полимеризацию наполнителя, и последующего помещения в корпус или форму, соответствующую корпусу, для дальнейшей полимеризации и затвердевания, при этом наполнитель выполнен таким образом, что охватывает указанный канал.

Изобретение поясняется с помощью чертежей, где на фиг.1 показана схема изготовления активатора, предусматривающего предварительную обработку наполнителя, на фиг.2 - активатор, в разрезе.

Активатор спиртосодержащей жидкости изготавливают из полимерного материала (фиг.1), который на его начальной стадии полимеризации пропускают через рабочую зону 3 кирального объекта. Для этого киральный объект 1 размещают на пути падающего вниз потока 2 полимерного материала так, чтобы последний попадал и некоторое время находился в рабочей зоне 3 кирального объекта. Затем обеспечивают затвердевание полимерного материала в требуемой форме, то есть изготовление наполнителя активатора. Пористый полимерный материал затвердевает в форме 4, соответствующей корпусу активатора, или же прямо в самом корпусе.

Активатор спиртосодержащей жидкости состоит из проточного корпуса 7 с каналом 8 для потока спиртосодержащей жидкости 6, снабженного входным 9 и выходным 10 отверстиями и размещенного внутри корпуса предварительно обработанного наполнителя 5. При этом наполнитель имеет форму, охватывающую канал, и выполнен из пористого полимерного материала, полимеризация которого началась в рабочей зоне кирального объекта.

В рабочей зоне кирального объекта осуществляется лишь частичная полимеризация наполнителя, до его попадания в форму для затвердевания наполнителя.

Активатор снабжен устройством 11 турбулизации потока активируемой жидкости, установленным внутри канала активатора, обеспечивающим ускорение потока спиртосодержащей жидкости.

Активатор работает следующим образом.

Спиртосодержащая жидкость подается через устройство турбулизации в рабочую зону активатора. Турбулизация помимо ускорения потока способствует повышению эффективности работы активатора. Протекая по каналу активатора, поток спиртосодержащей жидкости испытывает электромагнитное воздействие собственного электромагнитного излучения, измененного на величину доплеровского смещения, преобразованного наполнителем, охватывающим канал. При этом сам наполнитель выполнен из полимерного материала, например пенополиуретана, и обладает свойствами кирального объекта благодаря явлению импринтинга - переноса свойств кирального объекта на пористую структуру полимерного материала. Перенос свойств кирального объекта на материал наполнителя представляет собой предварительную обработку наполнителя и осуществляется путем взаимодействия полимерного материала с киральным объектом на начальной стадии полимеризации. Во время прохождения стекающего под действием собственного веса потока полимерного материала через рабочую зону кирального объекта полимерный материал испытывает воздействие собственного излучения, преобразованного киральным объектом, в результате чего происходит изменение физико-химических свойств полимерного материала, обеспечивающее перенос свойств кирального объекта.

В результате взаимодействия спиртосодержащей жидкости с веществом наполнителя жидкость претерпевает определенные физико-химические изменения, характерные для процессов ее очищения и процесса ее старения, а именно уменьшается концентрация альдегидов и простых эфиров, вкус напитка становится мягче, происходит облагораживание напитка.

Испытания активатора подтверждают устойчивые свойства по очищению спиртосодержащей жидкости, ее облагораживанию. Необработанная водка, которая до обработки характеризовалась согласно колонке FFAP хроматограммы следующей концентрацией компонентов: ацетальдегид 1,0624 мг/л, метилацетат 0,899 мг/л, этилацетат 0,875 мг/л, метанол 0,001%, изо-пропанол 1,099 мг/л, после пропускания через рабочую зону активатора стала чище и характеризовалась уже следующими концентрациями компонентов: ацетальдегид 1,0128 мг/л, метилацетат 0,859 мг/л, этилацетат 0,862 мг/л, метанол 0,001%, изо-пропанол 1,055 мг/л, исчез резкий запах, вкус стал мягче.

Необработанный спирт, характеризуемый до обработки согласно колонке FFAP хроматограммы концентрацией компонентов: ацетальдегид 0,793 мг/л, этилацетат 0,771 мг/л, метанол 0,001%, изо-пропанол 0,717 мг/л, после пропускания через рабочую зону активатора стал чище и характеризовался следующими концентрациями компонентов: ацетальдегид 0,771 мг/л, этилацетат 0,747 мг/л, метанол 0,001%, изо-пропанол 0,805 мг/л. После обработки активатором необработанный спирт стал соответствовать спурту «Люкс» согласно ГОСТ Р 51652-2000.

Предлагаемый активатор может применяться в условиях промышленного производства спиртосодержащих жидкостей, он проще в изготовлении, используемые материалы более доступны. При этом активатор не содержит сложных и хрупких конструкций, чувствительных к механическим воздействиям. Активатор имеет более высокую эффективность воздействия на жидкость, так как жидкость пропускается через канал внутри наполнителя, что также устраняет необходимость использования специальных средств, уравнивающих воздействие наполнителя на обрабатываемую жидкость. Еще большее увеличение интенсивности воздействия активатора на жидкость достигается путем последовательного соединения простых устройств - активаторов. При этом параллельное соединение активаторов может обеспечить увеличение скорости потока, то есть скорость обработки жидкости.

Таким образом, активатор обеспечивает повышение эффективности и производительности активатора, упрощение его конструкции, возможность достаточно простого изменения интенсивности воздействия на обрабатываемую жидкость и расширение области его применения.

Способ облагораживания спиртосодержащих жидкостей заключается в том, что вначале изготавливают активатор из полимерного материала (фиг.1), который на его начальной стадии полимеризации пропускают через рабочую зону 3 кирального объекта. Для этого киральный объект 1 размещают на пути падающего вниз потока 2 полимерного материала так, чтобы последний попадал и некоторое время находился в рабочей зоне 3 кирального объекта. Затем обеспечивают затвердевание полимерного материала в требуемой форме, то есть изготовление наполнителя активатора. Пористый полимерный материал затвердевает в форме 4, соответствующей корпусу активатора, или же прямо в самом корпусе. После того как изготовлен активатор, спиртосодержащую жидкость 6 пропускают через рабочую зону активатора, ускоряя при этом ее движение, в результате обеспечивая ее очищение и инициируя процессы ее ускоренного старения, то есть облагораживание спиртосодержащей жидкости Турбулизация спиртосодержащей жидкости способствует ее ускорению и более эффективной обработке.

Способ облагораживания спиртосодержащей жидкости позволяет добиться улучшения органолептических свойств и "мягкости" водки, усиления естественных ароматов коньяка и достигнуть эффекта его искусственного старения, а также исправления дефектов коньячного спирта и исходного сырья.

Пример 1.

При реализации предложенного способа используется явление переноса свойств кирального объекта на иной материальный объект. Киральные объекты характеризуются наличием сильных поляризационно-селективных резонансных явлений, обусловливающих их электродинамические свойства. Вначале осуществляется перенос свойств кирального объекта на пористую структуру полимерного материала, выполняющего в дальнейшем функцию наполнителя активатора. Для этого пенополиуретан, находящийся в жидком состоянии, подают через область рабочей зоны кирального объекта, заполняя некоторую объемную форму, для его дальнейшей полимеризации. При прохождении жидкого полимерного материала 2 через рабочую зону 3 кирального объекта 1 собственное электромагнитное излучение полимерного материала преобразуется киральным объектом и воздействует на этот же материал, вызывая изменение его физико-химических свойств. Дальнейшая полимеризация осуществляется уже вне рабочей зоны кирального объекта, в том числе после затвердевания полимерного материала. В результате, затвердевшее тело из полимерного материала определенной формы обладает свойствами кирального объекта. Это тело может быть использовано в составе активатора, как его наполнитель, для очистки и ускорения процессов старения спиртосодержащих жидкостей.

На втором этапе спиртосодержащую жидкость пропускают через область рабочей зоны активатора. Собственное электромагнитное излучение спиртосодержащей жидкости с соответствующим доплеровским смещением спектра, преобразованное посредством активатора, воздействует на спиртосодержащую жидкость, что приводит к изменению ее физико-химических свойств. При этом изменение физико-химических свойств спиртосодержащей жидкости соответствует изменению, которое происходит при очистке и в процессе старения спиртосодержащей жидкости. Очисткой и ускоренным старением спиртосодержащей жидкости достигают ее облагораживание. Для повышения эффективности процессов обработки жидкости ее перед подачей в рабочую зону активатора турбулизируют.

В качестве исходного продукта бралась необработанная водка, характеризуемая согласно колонке FFAP хроматограммы следующей концентрацией компонентов: ацетальдегид 1,0624 мг/л, метилацетат 0,899 мг/л, этилацетат 0,875 мг/л, метанол 0,001%, изо-пропанол 1,099 мг/л. После обработки посредством заявленного способа продукт стал чище, облагородился и характеризовался уже более низкими концентрациями нежелательных компонентов: ацетальдегид 1,0128 мг/л, метилацетат 0,859 мг/л, этилацетат 0,862 мг/л, метанол 0,001%, изо-пропанол 1,055 мг/л, исчез резкий запах, вкус стал мягче.

Пример 2.

После изготовления активатора через него был пропущен необработанный спиртосодержащий продукт - необработанный спирт. Лабораторные испытания обработанного посредством предложенного способа продукта, проводимые в Сертификационном центре «Продэкс» (аккредитованном испытательном лабораторном центре), свидетельствуют о снижении содержания альдегидов, сивушных масел, эфиров и метилового спирта в обрабатываемой спиртосодержащей жидкости. Химический анализ обработанного продукта показал снижение массовой концентрации уксусного альдегида до 1,63 мг/дм³, сивушного масла до 1,59 мг/дм³, сложных эфиров до 3,63 мг/дм³ , объемной доли метилового спирта до 0,003%, что позволило признать обработанный продукт спиртом «Люкс» в соответствии с ГОСТ Р 51652-2000.

Реализация предлагаемого способа связана с использованием затвердевшей формы из полимерного материала и не требует выполнения специальных требований, ограничивающих механические и температурные воздействия, а также влажность окружающей среды, как это имеет место для прототипа. Предлагаемый способ может применяться в условиях промышленного производства спиртосодержащих жидкостей, он проще прототипа в реализации. Один из основных элементов реализации способа - активатор представляет собой недорогое компактное устройство, не требующее при работе каких-либо значимых затрат электроэнергии, не чувствителен к параметрам окружающей среды и механическим воздействиям и работает без квалифицированного обслуживания. Процесс изготовления активатора не требует точных дорогостоящих настроек и юстировок. Это позволяет применять способ в самых сложных условиях эксплуатации. Последовательное соединение предварительно изготовленных в соответствии с предлагаемым способом активаторов соответствует осуществлению повторных циклов обработки спиртосодержащей жидкости, например, для повышения интенсивности обработки, что значительно проще, чем обеспечивать повторные циклы обработки с использованием способа-прототипа. При этом параллельным соединением предварительно изготовленных в соответствии с предлагаемым способом активаторов можно добиться повышения скорости обработки спиртосодержащей жидкости, так как скорость ее потока может быть увеличена при той же степени обработки.

Таким образом, использование способа обработки спиртосодержащей жидкости обеспечивает снижение эксплуатационных требований к его реализации и расширение области его применения.