tìm hiểu về quá trình chưng cất rượu

L/O/G/O

CNSX RƯỢU BIA NƯỚC GIẢI KHÁT

Tìm hiểu về quá trình
chưng cất rượu
Giảng viên: Phan Thị Hồng Liên
Nhóm 13

www.trungtamtinhoc.edu.vn

www.themegallery.com


Danh sách nhóm
Họ và tên

www.trungtamtinhoc.edu.vn

MSSV

Trần Thị Nhung

2005140390

Phạm Thị Ngọc Phượng

2005140439

Tạ Thị Kim Oanh

2005140399

Vũ Văn Sơn

2005140480

Phạm Văn Thành

2005140521

Nguyễn Thái An

2005140001


Chưng cất

1

2

www.trungtamtinhoc.edu.vn

Chưng cất rượu

Sơ đồ hệ thống thiết bị


Chưng cất

Chưng cất là quá trình tách các cấu tử của một
hỗn hợp lỏng cũng như hỗn hợp khí – lỏng thành
các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác
nhau trong hỗn hợp (ở cùng điều kiện).

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Chưng cất rượu

 Quá trình chưng cất rượu là quá trình tách cồn cùng các tạp chất dễ bay hơi ra khỏi giấm chín. Kết
thúc quá trình chưng cất ta nhận được cồn thô.

 Khi chưng cất hỗn hợp rượu – nước ta phải quan tâm đến 3 thông số: áp suất, nhiệt độ và nồng độ.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Định luật 1 về chưng cất

 Ở trạng thái cân bằng chất lỏng, cấu tử dễ bay hơi trong thể hơi luôn nhiều hơn trong thể lỏng. Nếu ta
thêm cấu tử dễ bay hơi vào dung dịch thì điều đó sẽ dẫn đến làm tăng độ bay hơi của hỗn hợp, nghĩa
là làm giảm nhiệt độ sôi của dung dịch ở áp suất đã cho.

 Tuy nhiên độ bay hơi của hỗn hợp chỉ tăng theo nồng độ rượu trong pha lỏng tới một nồng C% nào đó.
Sau đó nếu tiếp tục thêm rượu vào pha lỏng thì độ bay hơi không tăng nữa mà giảm đi. Lúc này định
luật I không còn đúng nữa.

www.trungtamtinhoc.edu.vn

Định luật 2 về chưng cất

Trên đường cong áp suất hơi bão hòa, a là điểm sôi chung của hỗn hợp rượu – nước, tại đó thành phần
rượu trong pha hơi và pha lỏng bằng nhau. C là nồng độ của hỗn hợp đẳng phí.
o
Khi chưng cất ở áp suất thường hốn hợp này có nhiệt độ sôi 78,15 C. Nồng độ rượu bằng 97,2%V. Như
vậy khi chưng cất và tinh chế ở áp suất khí quyển, ta có thể chỉ nhận được độ cồn có nồng độ <= 97,2%.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Ảnh hưởng áp suất đến nồng độ cân bằng

 Khi tăng áp suất của hệ thống hai cấu tử, cấu tử nào khi bay hơi đòi hỏi nhiều năng lượng thì hàm lượng
tương đối của nó sẽ tăng trong hốn hợp đẳng phí.

 Đối với hốn hợp rượu – nước, nếu tiến hành chưng cất ở áp suất cao hơn áp suất khí quyển thì % nước
trong hốn hợp đẳng phí sẽ nhiều hơn, còn nồng độ rượu trong hỗn hợp sẽ thấp hơn 97,2%V. Ngược lại
nếu chưng cất trong điều kiện chân không thì nồng độ rượu trong hốn hợp đẳng phí sẽ cao hơn 97,2%V

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Ảnh hưởng của các chất không bay hơi

 Hàm lượng chất khô tồn tại trong dung dịch giấm chín (như đường, tinh bột, đạm...) có ảnh hưởng đến
sự cân bằng của hỗn hợp.

 Hàm lượng chất khô không bay hơi tăng thì nồng độ rượu trong thể hơi tăng lên.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Chưng cất cồn thô

 Chưng cất cồn thô (tinh chế hay tinh luyện) là quá trình tách các tạp chất khỏi cồn thô và nâng cao nồng
độ cồn. Sản phẩm của quá trình thu được cồn tinh chế (cồn thực phẩm).

 Chưng cất giấm chín ta thu được cồn thô. Trong cồn thô có 50 loại tạp chất khác nhau, dựa vào tính chất
vật lý ta chia làm ba nhóm chính:

• Tạp chất đầu
• Tạp chất trung gian
• Tạp chất cuối

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Tạp chất đầu

 Gồm các chất dễ bay hơi hơn rượu Etylic ở nồng độ bất kỳ, nghĩa là hệ số bay hơi lớn hơn hệ số bay hơi
của rượu. Đó là các chất có nhiệt độ sôi thấp hơn nhiệt độ sôi của rượu Etylic như: aldehyt axetic,
axetatetyl, axetat metyl, formiat etyl, aldehyt butyric. 

 Các chất này được lấy ra ở sản phẩm đầu hay gọi là rượu đầu.

www.trungtamtinhoc.edu.vn

Tạp chất cuối

 Gồm các alcol cao phân tử như alcol amylic, alcol izoamylic, izobutylic, propylic, izopropylic. ở khu vực
nồng độ cao của alcol Etylic, các tạp chất cuối có độ bay hơi kém hơn so với độ bay hơi của alcol Etylic.

 Ở khu vực nồng độ Etylic thấp, độ bay hơi của tạp chất cuối có thể nhiều hơn so với alcol Etylic. Tạp chất
cuối điển hình nhất là axit axetic, vì rằng độ bay hơi của nó kém hơn alcol Etylic ở tất cả mọi nồng độ.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Tạp chất trung gian

 Có hai tính chất, vừa có thể là tạp chất đầu vừa có thể là tạp chất cuối.
 Ở nồng độ cao của Etylic nó là tạp chất cuối, ở nồng độ thấp của Etylic nó lại có thể là tạp chất đầu. Đó là
các chất như izobutyrat etyl, izovalerat etyl, izovalerat izoamil và axetat izoamyl. 

 Độ bay hơi của tạp chất phụ thuộc chủ yếu vào nồng độ Etylic trong dung dịch.
 Tạp chất đầu và tạp chất cuối tương đối dễ tách, còn tạp chất trung gian rất khó tách.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Hệ số tinh chế

 Độ bay hơi của các tạp chất phụ thuộc vào nồn độ alcol Etylic trong dung dịch. 
 Gọi A% là % của rượu trong pha hơi, a% là trọng lượng của rượu trong pha lỏng thì A/a = Kr gọi là hệ số
bay hơi của rượu.

 Tương tự như vậy ta có B/b=Ktc gọi là hệ số bay hơi của tạp chất. 

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Hệ số tinh chế

 

Hệ số bay hơi của rượu và hệ số bay hơi của tạp chất cho ta biết trong thể hơi chứa bao nhiêu lần rượu
hoặc tạp chất nhiều hơn so với ở thể lỏng. Để đánh giá độ bay hơi tương đối của tạp chất so với rượu ở cả
hai pha lỏng và hơi,người ta đưa ra hệ số tinh chế K và biểu diễn bằng tỷ số

K=

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Hệ số tinh chế

 Nếu : 

K > 1 Trong hơi chứa nhiều tạp chất (tạp chất đầu)
K = 1 Tạp chất trung gian 
K < 1 Tạp chất cuối. 

 Hệ số tinh chế cho ta dự đoán sơ bộ khoảng không gian chứa nhiều tạp chất trong tháp. Tuy nhiên
không xác định vị trí lấy tạp chất cụ thể.

www.trungtamtinhoc.edu.vn

Phương pháp thực hiện

 Phương pháp hóa học: Sử dụng các chất háo nước như CaCO3, KCL, CuSO4 nhưng phương pháp này
cho hiệu suất thu hồi thấp.

 Phương pháp chưng luyện dưới áp suất chân không (P=0,0525at) để hỗn hợp không có điểm sôi chung và
thu được cồn tuyệt đối. Nhưng phương pháp này đòi hỏi trang bị và điều khiển phức tạp.

 Phương pháp chưng luyện rượu Etylic tuyệt đối bằng hệ thống 3 cấu tử, cấu tử thứ 3 không hòa tan vào
nước để tạo thành một hỗn hợp có điểm sôi chung (đẳng phí) của 3 cấu tử.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Sơ đồ thiết bị chưng cất và tinh chế

Để tách cồn thô khỏi giấm và tinh chế để nhận được cồn tinh chế có chất lượng cao ta có thể thực hiện
theo các phương pháp sau:

•
•
•

Phương pháp gián đoạn
Phương pháp bán liên tục
Phương pháp liên tục

Việc lựa chọn sơ đồ thiết bị khác nhau, từ đơn giản đến phức tạp sẽ phụ thuộc vào điều kiện, vốn đầu tư và
yêu cầu chất lượng của cơ sở sản xuất.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Phương pháp chưng luyện gián đoạn
3

1.Thùng chứa giấm
2. Thân tháp
3. Bình ngưng tụ và làm lạnh cồn

2
2

Giấm chín được bơm vào thùng chưng cất 1, sau đó mở hơi đun cho tới
sôi. Hơi rươu bay lên theo chiều cao tháp 2 được nâng cao nồng độ ra
khỏi tháp vào thiết bị ngưng tụ và làm lạnh 3 rồi vào thùng chứa.

www.trungtamtinhoc.edu.vn

1
1

Nước


Tinh chế gián đoạn

www.trungtamtinhoc.edu.vn

1.

Thùng cất

2.

Thân tháp

3.

Bình ngưng tụ hồi lưu

4.

Bình ngưng tụ làm lạnh

I.

Cồn đầu

II.

Cồn 2a+2b

III.

Sản phẩm chính

IV.

fusel


Tinh chế gián đoạn

Cần xử lí bằng hoá chất và dựa trên phản ứng sau:
RCOOC2H5 + NaOH
R1COOH + NaOH

www.trungtamtinhoc.edu.vn

RCOONa + C2H5OH
R1COONa + H2O


Tinh chế gián đoạn
Trong điều kiện có hai phân tử KMnO4 sẽ giải phóng ra ba nguyên tử oxygen, sau đó oxy gen sẽ tham gia vào phản ứng
oxy hoá:
2KMnO4 + 3CH3CHO + NaOH

2CH3COOK + CH3COONa + 2MnO2 + 2H2O

Lượng NaOH và KMnO4 chỉ nên đủ, vì nếu thừa dễ dẫn đến alcohol ethylic bị oxy hoá thành acid và gây tổn thất.

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Tinh chế gián đoạn

Kết quả:

•
•
•
•
•

3-5% cồn đầu: nhiều tạp chất
6-12% tiếp theo: nhiều tạp chất đầu
60-80% tiếp theo: sản phẩm chính
6-12% tiếp theo: loại 2
3-5%: rượu fusel (1030C)

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Phương pháp chưng luyện bán liên tục

1. Thùng cất thô
2. Thùng ngưng tụ
3. Cồn thô
4. Thùng chứa cồn thô
5. Tháp tinh chế
6. Bình ngưng tụ
7,8. Bình làm lạnh

www.trungtamtinhoc.edu.vn


Phương pháp chưng luyện bán liên tục

Giấm chín sau khi lên men được bơm vào thùng chứa (1). Hơi rượu bay lên được ngưng tụ ở (2) rồi vào thùng chứa
(3), tiếp đó liên tục đi vào tháp tinh chế (4).
Ở (4) cũng được đun bằng hơi trực tiếp từ đĩa tiếp liệu. Hơi rượu bay lên được tăng dần nồng độ, phần lớn được
ngưng tụ ở (5) rồi hồi lưu trở lại tháp.
Một phần nhỏ chưa ngưng kịp đưa sang ngưng tụ ở (6) và lấy ra ở dạng cồn dầu. Cồn sản phẩm lấy ra ở dạng lỏng
cách đĩa hồi lưu( từ trên xuống) khoảng 3÷6 đĩa, được làm lạnh ở (7), rồi vào thùng chứa và vào kho.

www.trungtamtinhoc.edu.vn