[科普中國]-水洗法

水洗法就是將兩類不同溶解性物質(zhì)，同時通過水，其中一類能夠溶解在水中，另外一類不能溶解，然后利用分液的方法將水層除去。

概念水洗法在工業(yè)應用中比較廣泛，配合不同的水洗劑。水洗劑在實驗過程中起著重要的作用。例如在處理油砂、油泥的研究中，一方面，水洗劑能增加水對油砂的滲透，增大沙粒表面的含水量，粉碎油與砂之間直接的粘結(jié)，從而使油與砂更容易分離；另一方面，水洗劑溶液能夠為油與砂的分離提供良好的環(huán)境，方便后期沉降過程中漂油的取出。1

水洗法處理咖啡豆簡介采收后的咖啡豆一定要立刻進入處理程序，否則會開始發(fā)酵，使咖啡豆產(chǎn)生異味。處理的方法有“日曬法”與“水洗法”兩種，這兩種方法會造成不同的風味。日曬法的豆子有完整的自然醇味，溫柔的香氣與較多的膠質(zhì)；水洗法則有不錯的醇味，高度的香氣和活潑的酸味。

醇味是濃縮咖啡的重要條件，會產(chǎn)生如酒般濃烈的香醇與滑潤的感覺，濃縮咖啡的愛好者可以加重日曬法豆子的分量；水洗法的豆子干凈如清澈的風鈴，因較少雜味。另外水洗豆有不錯的酸味，是濃縮咖啡里甜味的主要來源。

水洗法步驟1， 選豆

將采收的果實放在裝水的水槽里，浸泡約24小時。這時成熟的果實會沉下去，而未熟和過熟的果實會浮上來，可加以剔除。

2，去除果肉

使用機器將果皮與果肉除去，只剩下包著內(nèi)果皮的咖啡豆。這時，豆子的外面還有一層黏膜，水洗的過程就是要洗凈這層黏膜。

3，發(fā)醇

黏膜的附著力很強，并不容易去除，必須放在槽內(nèi)約18-36小時，使其發(fā)醇，并分解黏膜。發(fā)酵的方法有兩種，即濕行發(fā)醇與干式發(fā)醇，顧名思義，前者加水，后者不加水。發(fā)醇的過程中，種子和內(nèi)部的果肉會產(chǎn)生特殊的變化，這是水洗法之中最影響咖啡風味的一個步驟。有些農(nóng)場會添加熱水或醇素，以加快發(fā)醇的速度，這對質(zhì)量會有負面的影響，并不受精選咖啡愛好者歡迎。

4，水洗

使用水洗法的農(nóng)場一定要建造水洗池，并能夠引進源源不絕的活水。處理時，是將完成發(fā)醇的豆子放入池內(nèi)，來回推移，利用豆子的摩擦與流水的力量將咖啡豆洗到光滑潔凈。

5，干燥

經(jīng)過水洗之后，這時，咖啡豆還包在內(nèi)果皮里，含水率達50%，必須加以干燥，使含水率降到12%，否則他們將繼續(xù)發(fā)醇，變霉腐敗。較好的處理方法是使用陽光干燥，雖然得費時1個-3個星期，不過，風味特佳，相當受到喜愛。另外，有些地方使用機器干燥，大量縮短處理時間，使得風味不如陽光干燥的咖啡。

6，脫殼

完成干燥的豆子便可以放在倉庫里儲存，或者交給工廠進行脫殼，除去內(nèi)果皮與銀膜。

7，挑選與分級

與日曬發(fā)一樣，水洗咖啡都也有挑尋和分級的過程，用來剔除瑕疵豆，并確保較佳的質(zhì)量，再交給出口商賣到世界各地。2

壓力水洗法沼氣脫碳的模擬研究研究背景經(jīng)過脫硫后的沼氣，需要脫除CO2，然后脫水，最后壓縮到25 MPa后，才能作為車用燃氣被罐裝、輸送，提供給用戶使用。沼氣脫碳工藝的方法眾多，選擇合適的路線是降低生產(chǎn)成本和提高CH4收率的關鍵。壓力水洗法是利用CO2和CH4在水中溶解度的差異，選擇性地溶解大部分CO2和少量甲烷，然后在閃蒸塔內(nèi)回收大部分溶解的CH4，吸收液通過常壓解吸再生后循環(huán)使用。水洗法的優(yōu)點是不需要再生蒸汽，適合沼氣生產(chǎn)廠的特點；生產(chǎn)過程環(huán)保，不消耗化學試劑，幾乎無污染物排放，CH4回收率可以達到 96%以上。

壓力水洗法、變壓吸附法和膜分離法是歐洲工業(yè)化使用最多的沼氣脫碳方法。脫碳單元的成本主要集中在沼氣的一級壓縮機、增壓離心泵、制冷機、再生風機等設備的電能消耗上。影響這些設備的工藝條件包括沼氣初始
CO2濃度、吸收塔理論板數(shù)、吸收壓力、吸收溫度、閃蒸壓力、再生氣-液比等。研究通過模擬工藝條件的改變，核算單個設備的電功率，從而獲得脫碳單元的電耗、生產(chǎn)成本和CH4收率。通過研究，有利于確定最佳的沼氣脫碳工藝生產(chǎn)條件，指導工業(yè)生產(chǎn)。

壓力水洗沼氣脫碳工藝本研究中脫碳單元工藝流程簡圖如圖 1 所示。從脫硫單元出來的沼氣，與閃蒸解吸氣混合后進入一級壓縮機，將氣體升壓到一定的壓力，以便增大在水中的溶解度。然后進入水吸收塔底部，塔頂部噴淋水，經(jīng)過多次相平衡后，沼氣中的大部分CO2和少量 CH4 被水溶解，帶出吸收塔。吸收液進入閃蒸塔，經(jīng)過一級壓力釋放，將溶解的大部分CH4和部分 CO2 解吸出來，進入壓縮機前混合器，回收大部分CH4。閃蒸后的吸收液，依靠自身壓力進入解吸塔頂部，釋放到常壓。解吸塔底部用羅茨風機鼓入新鮮空氣， 將吸收液中殘留的大部分CO2解吸出來。經(jīng)過吸收、解吸和增壓后，吸收液溫度升高，需要制冷機降溫，以便循環(huán)使用。脫碳后的沼氣，CO2體積濃度降低到3.0%以下，可以直接進入下一級脫水單元，最后二次壓縮到250 kg后灌裝和輸送。

研究結(jié)論采用 PRO II 8.0 電解質(zhì)模型模擬了工藝條件對壓力水洗沼氣脫碳的影響。模擬結(jié)果表明，當吸收壓力為0.8 MPa、吸收溫度為5℃、閃蒸壓力為0.35 MPa 和再生氣-液比為10， 沼氣CO2體積濃度為0.35，不考慮冷量損失時，沼氣脫碳單元的運行成本為14.4 分/m3，CH4回收率可以達到98.4%。壓力水洗工藝清潔，不需蒸汽再生，適合沼氣工廠采用，制備出的車用燃氣可以減少化石能源的消耗。3

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

王沛 - 副教授、副研究員 - 中國科學院工程熱物理研究所