Содержание
Рекомендации мастера
Важно учесть при изготовлении, что подвод жидкости в дефлегматор или к каждому из них, а также холодильнику, должен производиться по отдельности. Трубки, которые будут применяться для выхода из холодильника и дефлегматора, должны использоваться исключительно на основе силикона
Это утверждение верно для продуктов горячей воды. Если же речь идет о холодной воде, то можно использовать трубки на основе поливинилхлорида. Медная бражная колонна должна изготавливаться с учетом вышеописанных технических требований, под которые подходят разные конструктивные решения. Однако вы можете не ограничивать себя и придумать свою модификацию. В качестве главного условия при этом выступает то, что в итоге удастся получить в свои напитки, которые будут обладать разными качествами и органолептическими характеристиками. Однако в итоге не удастся получить чистый спирт. Конечный продукт не будет пахнуть самогоном, но и аптечным спиртом он являться не будет. Но для приготовления водки такая конструкция вполне подойдет, мастер сможет заняться изготовлением основы для качественных дистиллятов.
Плюсы и минусы использования ректификационной колонны в комплектации дистилляционного оборудования
Сразу стоит отметить, что обычное оборудование для дистилляции более доступно – оно дешевле и проще в обращении. Но его функционал менее широк. Среди преимуществ колонны:
- возможность получать чистый спирт – ректификат;
- режим дистилляции для получения самогона высокой степени очистки;
- отсутствие в конечном продукте посторонних вредных примесей и веществ, ухудшающих вкус напитков.
Имеются у устройства и недостатки – колонны имеют меньшую производительность, при получении ректификата необходимо заливать в перегонный куб разбавленный спирт-сырец. Это подразумевает первичную перегонку на самогонном аппарате.
Многие опытные винокуры считают, что колонна нужна только для получения спирта из сырья, не имеющего особых ценных вкусовых свойств – сахарной браги, старого варенья и т. п. В остальном лучше использовать обычный аппарат.
Ситчатая колонна для дистилляции
Также можно воспользоваться специальной ситчатой колонной. Она, в зависимости от количества установленных тарелок (дисков), позволяет получать как самогон высокой степени очистки, так и напитки с сохранением исходной вкусоароматической композиции сырья.
Устройство устанавливают на универсальные дистилляционные аппараты с предусмотренными соединениями для монтажа различных дополнительных приспособлений.
Контактные устройства (тарелки и насадки)
Контактные элементы в ректификационной колонне участвуют в формировании баланса жидкости и пара, а также в концентрации пара.
Каждый такой элемент ограничивает определенную зону, в которой протекает своеобразный цикл дистилляции – испарение и последующая конденсация отдельной фракции, при этом часто пара пересекает эту границу и движется вверх, вовлекая в свой поток легколетучие компоненты.
В любой подобной зоне устанавливается определенное равновесие.
Основными являются следующие контактные элементы:
- Теоретическая тарелка. По сути это сформированная равновесная зона без установки дополнительной детали. Для получения хорошо очищенного алкогольного напитка организуется от 24 до 32 таких зон.
- Физическая тарелка. Это реальная деталь тарельчатой формы, в которой накапливается жидкостный слой. Пар вынужденно проходи сквозь него, что проявляется многочисленными пузырьками. Данный вариант обеспечивает достаточно большую контактную площадь. Для получения полноценного, чистого спирта в колонне надо установить до 45-55 физических тарелок.
- Насадки. Данные контактные элементы в основном предназначены для обеспечения процесса конденсации пара. Они гораздо меньше, чем тарелки, оказывают сопротивление паровому потоку. В колоннах может использоваться несколько разновидностей – кольцо, сетка, спираль. В самодельных аппаратах нередко ставится «решето» — диск с многочисленными отверстиями. Одним из лучших материалов для насадок считается медь. Можно применить медные сплавы или алюминий.
Тарельчатые контактные элементы монтируются в основном в промышленных колоннах, имеющих большую высоту и достаточный диаметр для их установки.
В бытовых аппаратах (покупных и самодельных) приоритет отдается насадкам, которые можно закрепить в трубе диаметром 4-5 см.
Что представляет собой ректификационная колонна?
Колонна – компонент дистилляционной схемы, состоящее из
металлической (нержавеющая сталь, медь) или стеклянной колбы, а также
наполнителя и специальных креплений-переходников (чаще всего используют
соединение кламп, позволяющее быстро устанавливать и снимать устройство).
Ректификационная колонна, схема
В качестве наполнения, повышающего полезную площадь
внутренней части ректификационной колонны используют различные варианты:
- стеклянные или керамические шарики;
- регулярную проволочную насадку (РПН);
- СПН (спиральная проволочная насадка Селиваненко)
и пр.
Принцип
работы ректификационной колонны в самогонном аппарате основан на
увеличении площади контакта испаряющихся из браги веществ – паров спирта,
тяжелых и сверхлегких фракций.
В отличие от простой дистилляции, при ректификации с помощью
колонны выделяющиеся при нагреве из браги пары разделяются на составляющие.
Получаемый продукт – чистый, без примесей в виде тяжелых фракций, спирт.
Посторонние вещества оседают обратно в перегонный куб, стекая по стенкам
колонны, а более летучие спиртовые пары, проходят в конденсатор (холодильник
трубчатого типа или со змеевиком). Дополнительно ректификационное оборудование
оснащают специальными устройствами – дефлегматором, каплеуловителем, сухопарником
и пр. Каждый из них служит для улучшения качества получаемого продукта.
Лучшие самогонные аппараты и ректификационные колонны позволяют получать в домашних условиях спирт, самогон и крепкие спиртные напитки отличного качества .
Принцип работы ректификационной колонны
Отбор пропал или колонна не стабилизируется? Поздравляем, это захлеб колонны!
Что же НЕ надо делать?
Подавать избыточную мощность на колонну (за исключением тех случаев, когда требуется смочить насадку перед началом работы).
Переохлаждать флегму. Избыточная подача охл.воды на дефлегматор приводит к тому, что флегма возвращается в колонну переохлажденной. Это приводит к отключению от процесса части колонны или захлебу.
Температура на выходе из дефлегматора должна быть 40-63 градуса!
Выбирать маленькую насадку или слишком плотно ее засыпать. Плотная насадка приводит к уменьшению пропускной способности.
Советы:
- Раскачивание колонны – нестрашная вещь. Это в некотором роде даже полезно для более обширного смачивания насадки.
- Примерно за 10 минут перед отбором голов можно понизить мощность. Это растянет фракции по колонне еще лучше, что позволит четче точнее отобрать головняк.
- Если Ваша цель – получение чистейшего спирта, необходимо иметь датчики температуры как в узле отбора, так и парочку в колонне.
- Записывайте/запоминайте стабильные показатели отбора, температуры, времени разогрева и ректификации. В дальнейшем процесс будет более предсказуемым и простым для Вас.
- Дополните сборку еще одним узлом отбора в нижней части колонны для постоянного отбора спиртов хвостовых фракций.
Наши ректификационные колонны: Ссылка
Устройство и принцип работы ректификационной колонны
Как сделать ректификационную колонну волнует многих домашних винокуров. А ведь небольшой миниспиртзавод для дома можно сделать самостоятельно, намного сэкономив при покупке готового комплекта.
Сумма буде в 2-3 раза меньше если вы решите сделать ректификационную колонну самодельную. Все детали, как устроена ректификационная колонна и чертеж подробно описаны ниже.
Каждый домашний миниспиртзавод состоит из:
- Перегонный куб;
- Царга;
- Насадка;
- Узел отбора;
- Дефлегматор;
- Холодильник;
- Царга пастеризации (опционально);
- Автоматика.
Царга
Находится в основании колонны и является одной из основных ее частей. Внутри нее протекает газо-жидкостный массообмен – одно из основных явлений в процессе ректификации.
Происходит это следующим образом:
- Жидкость, закипая в —перегонном кубе—, испаряется и в газообразной форме проходит через царгу.
- Пар, дойдя до дефлегматора, охлаждается и конденсируется на его стенках.
- Конденсат стекает сначала по стенкам дефлегматора, а потом и по стенкам царги обратно в куб.
- В этот момент между стекающим конденсатом и восходящим паром происходит газо-жидкостный массообмен. Он заключается в передаче тепла и некоторого количества испаренных веществ от пара к конденсату. Под таким воздействием часть флегмы – ее легкокипящие составляющие: спирт и небольшая доля воды вновь испаряются, не доходя до перегонного куба, а более труднокипящие: сивушные масла и другие примеси продолжают стекать в перегонный куб.
Таким образом в верхней части колоны скапливается в основном спирт, а примеси в основном циркулируют в нижней части агрегата. Как следствие, на выходе получается ректификат с крепостью около 95%.
В ректификационной колоне может быть как одна царга, так и несколько. При этом чем выше колонна, тем больше площадь, на которой проходит массообмен между флегмой и паром, что в свою очередь улучшает качество получаемого продукта.
Внутри царги находятся насадки, на поверхности которых и происходит основной массообмен. Изделия из нержавейки хорошо подходят для сахарной и зерновой, а медные – —для фруктовой браги—.
Кроме насадок внутри царги могут размещаться тарелки, которые еще больше увеличивают площадь, на которой проходит газо-жидкостный массообмен, что сказывается на качестве получаемого ректификата.
Стенки царги могут иметь дополнительный подогрев, усиливающий испарение флегмы, не попавшей на насадки и тарелки. Такое дополнение также улучшает качество конечного продукта.
Дефлегматор
Верхняя часть ректификационной колонны, отвечающая за сбор и охлаждение восходящих паров до флегмы. Отсюда конденсировавшаяся жидкость стекает вниз в царгу.
Дефлегматор может быть выполнен по нескольким принципиальным схемам, самой простой является пленочный вариант, а одной из самых популярных – холодильник Димрота,
Узел отбора
Отвечает за сбор части конденсировавшейся флегмы и ее вывод наружу в тару для сбора. В зависимости от настроек узла отбора варьируется и количество отбираемого конденсата. Чем меньше его отбор, тем выше качество ректификата.
Термометр
В ректификационной колонне, в отличие от стандартного самогонного аппарата, является обязательной составной частью системы. Дело в том, что ректификация – это очень тонкий процесс, сильно зависящий от поддержания правильной температуры.
Перегонный куб с ТЭНами
Хотя ректификационная колонна может использоваться и с обычным кубом на газовой, электро- или индукционной плитке, значительно лучше оборудовать ее ТЭНовым агрегатом.
По другому испарительный куб,в него заливается сырец(самогон) для ректификации. Куб также является прочным основанием для колонны, вес колонны с насадкой достаточно велик. Для домашнего использования обычно используется емкость 15-50 литров. Куб может быть универсальным подходящим для перегона браги и спирта, в этом случае целесообразно использовать большую емкость 30-50 литров.
При изготовлении куба часто используются пивные кеги из «нержавейки» на 30 и 50 литров или пищевые котлы.
Емкость должна быть оборудована нагревательным элементом, в качестве которого используется ТЭН или два ТЭНа мощностью 1-3 кВт. В качестве источника нагрева можно использовать электоро или индукционную плитку с возможностью регулировки мощность нагрева.
На кубе устанавливается термометр для внутреннего контроля кубовой жидкости. Для уменьшения тепло потерь, рекомендуется утеплить куб снаружи.
Понятия ректификации
Недоректификат — продукт ректификации крепостью до 96 градусов. Крепость продуктаСпирт-сырец — промежуточный продукт, полученный методом простой (или ускоренной) дистилляции, который можно подвергать дополнительной перегонке в ректификационной
Флегмовое число — характеристика, которая показывает концентрацию спиртовых соединений внутри колонны. Чем выше флегмовое число тем более высокое разделение возможно внутри колонны. В самом начале работы продукт не выводят за пределы колонны. Это делается для того, чтобы повысить концентрацию флегмы внутри и увеличить концентрацию флегмовое соединений внутри колонны и как следствие повысить флегмовое число. Для работы установки флегмовое число должно быть не менее 3.
Что такое бражная (пленочная) колонна
Сейчас я кратко расскажу, для чего нужна бражная колонна, а в следующей главе разберу более подробно принцип ее работы.
Итак, пленочная колонна это оборудование, позволяющее получать очень крепкий и чистый самогон. Вплоть до 90 градусов! И при этом оборудование довольно простое по конструкции и использованию, а цена его относительно небольшая. Устанавливается оно прямо на перегонный куб.
С виду бражная колонна напоминает обычный прямоточный дистиллятор . По сути, так оно и есть, разница лишь в том, что на восходящей от куба трубе установлен еще один холодильник. Так называемый дефлегматор или парциальный конденсатор.
Вот в нем-то и кроется вся суть. Но об этом уже в следующей главе.
https://youtube.com/watch?v=zSnugVq6ZqE
Коротко о бражной колонне и принципе ее работы
Что такое пленочная или бражная колонна? Это пустой резервуар цилиндрической формы, расположенный над перегонным кубом. Сверху на ней находится дефлегматор, который охлаждает тяжелые составляющие в паре. Таким образом, устанавливается необходимая температура в БК.
бражная колонна
Алкогольные пары делятся на 2 вида: тяжелые и легкие. Легкие пары продолжают движение дальше. Из них и получается самогон. Тяжелые фракции стекают вниз по колонне в виде пленки (флегмы) обратно в перегонную ёмкость. Вновь поступающие пары снизу соединяются с флегмой. В этом заключается ее укрепляющая функция.
С помощью БК можно получить высокоочищенный алкогольный продукт, крепость которого 89-92 градуса. Это, своего рода, рекуперационная установка.
Важные характеристики колонны
Общий принцип конструирования современных ректификационных колонн сохраняется неизменным. Целью совершенствования установок становится повышение производительности, глубины очистки, выхода и стабильности качества конечного продукта.
Решение поставленных задач достигается движением в нескольких направлениях.
Размеры и материалы
Для соблюдения всех технологических режимов важно иметь максимально возможную высоту рабочего цилиндра, а также оптимальное сочетание ее с диаметром. По размеру различаются:
По размеру различаются:
- промышленные,
- бытовые установки.
Для домашних условий необходимы миниатюрные аппараты.
Их высота находится в пределах 1,2-1,6 м. При меньших размерах качественного разделения фракций достичь невозможно. Диаметр трубы может составлять от 3-5 см до 0,3-0,5 м.
Нагревательная система
При организации нагрева куба с сырьем важное значение имеют 2 фактора:
- достаточная мощность,
- возможность плавной регулировки.
Газовый источник энергии сложно регулировать, а потому чаще используются электрические нагревательные элементы (ТЭНы). Нормальная мощность устанавливается из такого расчета 4 кВт на куб объемом 50 л.
Производительность
Она напрямую связана с мощностью ТЭНов и размеров колонны. Чем быстрее будут передвигаться потоки по трубе, тем выше производительность.
Кроме того, она повышается при использовании непрерывной технологии, для чего предусматриваются специальные приспособления для подачи сырья и своевременного отвода готового продукта.
Качество очистки
Оно зависит от количества одновременно протекающих процессов конденсации за один проход цилиндра, что определяется количеством соответствующих контактных элементов.
В хороших установках устанавливается не менее 7-8 таких зон.
Контроль процесса
Для обеспечения необходимого контроля во всех зонах устанавливаются термометры. Для поддержания стабильного режима монтируется автоматическая система.
Давление
Ректификационный процесс будет протекать нормально при поддержании стабильного внутреннего давления в интервале 725-785 мм.рт.ст.
При этом повышенное давление обеспечивается в нижней части, где накапливаются тяжелые фракции, а минимальное – наверху, куда направляется легкий пар.
В промышленных установках вверху колонны вообще может создаваться вакуум, но наиболее рационально поддерживать нормальное атмосферное давление.
При эксплуатации ректификационных колонн надо учитывать, что наиболее активно процесс протекает при стабилизации условий и равенстве температур встречных потоков.
Быстрота стабилизации режима считается одним из важнейших показателей качественной, современной установки.
История появления бражной колонны
Чем не устраивал старый добрый змеевик? Во-первых, низкая производительность. Во-вторых, даже при фракционной перегонке дистиллят содержит значительное количество вредных примесей. Ректификационная колонна (РК) справляется с этими недостатками, но имеет свои проблемы: дорогостоящее оборудование, после ректификации в напитке не остается запаха исходного сырья, а также всё равно нужен дистиллятор для первой перегонки.
Появление прямоточных и кожухотрубных холодильников решило проблему производительности. Эти конструкции охладителей позволили сравнительно быстро перегонять брагу в спирт-сырец, а для преодоления брызгоуноса в конструкцию добавили пустую трубу. Так дистиллятор нового поколения приобрел законченную форму.
Пример прямоточного холодильника
Пример кожухотрубного холодильника
Труба выполняла функцию сухопарника – не позволяя брызгам из куба, которые образуются в дикой флегме, попадать в отбор. Подобный дистиллятор легко справлялся с любой доступной в быту мощностью нагрева. Еще появилось небольшое укрепление продукта, чтобы усилить это, как считалось ранее, полезное свойство – применили дефлегматор, что дало старт целому семейству дистилляторов с укреплением, связанных общим названием: «бражная колонна».
Отличия бражной колонны от обычного самогонного аппарата с сухопарником дистиллятора
Как ни странно, бражная колонна больше похожа на дистиллятор, а не на ректификационную колонну. Они очень похожи по следующим признакам:
Классический дистиллятор с сухопарником.
- Самогон на выходе получается ароматным. В бражной колонне очистка паров спирта не настолько сильная, чтобы исключить весь вкус и запах. На выходе получается дистиллят очень высокой крепости или недоректификат.
- Степень очистки обычно примерно такая же. Из-за сложности настройки, самогонщики обычно не используют все возможности этого оборудования. Малейшее движение и спешка может привести к тому, что продукт за секунду может насытиться вредными фракциями. Особенно это заметно, когда 90-градусный продукт разбавляют чистой водой 40 градусов. Запах «сивухи» раскрывается во всей красе. Соблюдая правила перегонки, качество можно серьёзно улучшить.
Вкус ректификата и дистиллята различить очень просто.
А вот разницу между продуктом, изготовленным на дистилляторе и бражной колонне, отличить крайне сложно. Особенно если перегонка идёт «на авось».
Давайте теперь рассмотрим отличия, которые встречаются в этих аппаратах. Они довольно весомые, поэтому их обязательно нужно учитывать при выборе оборудования для работы:
Наличие дефлегматора считается главным отличием.
- Разный внешний вид. Дистиллятор обычно представляет из себя сухопарник и холодильник, соединённые между собой трубками паропровода. Бражная колонна — это конструкция из трубы, дефлегматора и холодильника.
- Разная крепость самогона. Дистиллятор может выдать на второй перегонке до 65 градусов, но обычно люди начинают жалеть хвосты и в итоге получается что-то в районе 55 градусов. Колонна же сделает вам до 90% спирта без особых проблем.
- Разная технология перегона. Из-за наличия дефлегматора, весь процесс нацелен на максимально точный отбор головных фракций от основного продукта. От того, насколько хорошо это удастся самогонщику, и будет зависеть качество алкоголя на выходе.
- Разная цена. Бражная колонна стоит явно дороже, так как требует больше материала и серьёзной работы мастеров.
- Сложность ухода. Обычные самогонные аппараты довольно сложно вымыть качественно. В трубках паропровода всегда будет обитать некий посторонний запах, избавиться от которого можно только очень . Колонна же обычно имеет кламповые соединения, поэтому мытьё не занимает много времени и усилий.
Каждый из аппаратов имеет свои преимущества и недостатки. Но в большинстве случаев бражная колонна всё-таки выигрывает, так как имеет больше возможностей для работы.
Технический спирт — очень опасен для человеческого организма
К категории технического спирта, кроме изопропилового, относят еще метиловый. Метиловый спирт очень опасен для человеческого организма, работать с таким ядовитым веществом нужно только в респираторе, а принимать его вовнутрь категорически запрещено. Даже если выпить маленькую дозу метилового спирта, человек может умереть, а небольшая доза вызывает отравление и очень тяжелые последствия. Этот спирт производят только для промышленности в химической сфере.
Метанол
Называется он также метанолом, карбинолом или древесным спиртом, это ядовитый ректификат. Характеризуется формула технического спирта в химии как ядовитая жидкость, она бесцветна и имеет резкий запах. У него хорошая совместимость с водой и воздухом. В результате испарения может образовать опасные взрывчатые смеси, способные взрываться при температуре 8°C даже при небольших концентрациях спиртовых паров – начиная от 6,9% по ГОСТу.
Производится технический спирт в 92% крепости, а так как он легко разводится водой, то область его применения необычайно высокая. Производство происходит строго по ГОСТу, заниматься этим могут только государственные предприятия.
Пить технический спирт категорически противопоказано. При приеме данное вещество может принести очень сильный ожог слизистой оболочки желудка и органов ЖКТ. Но есть такие индивиды, которые разводят спирт до 40% и пьют его как обычную водку. Просто они не владеют информацией о том, какой вред наносит данный напиток организму при употреблении. Могут возникнуть заболевания не только пищеварительной, но и сердечно-сосудистой и нервной систем. Чаще всего, люди, разводящие технический спирт, страдают от алкогольной зависимости. А также из-за нехватки денежных средств на приобретение обычной водки из магазина. Поэтому эти люди приобретают 100-миллилитровую бутылочку, разбавляют его водой и принимают как водку. Это может привести к летальному исходу.
Описание изготовления колонны с рубашечным дефлегматором
Непрерывная бражная колонна может быть изготовлена на основе рубашечного дефлегматора. Для проведения работ понадобятся медные трубки, длина которых должна составить 500, 2000, 1000 и 300 миллиметров. Каждая из них должна обладать размерами 28 x 1,22 x 1,1 x 1,8 x 1 миллиметров соответственно. Помимо прочего, понадобится переходная двухраструбная муфта в количестве 2 штук, еще одна переходная муфта должна иметь несколько иные параметры, равные 22 x 15 миллиметров, таких элементов понадобится 3. Мастер должен подготовить однораструбный угол, размеры которого равны 22 миллиметрам. Работы невозможно будет произвести без тройника, размеры которого равны 15 x 15 x 15 миллиметров. Обязательно позаботьтесь о наличии переходника на наружную резьбу 1/2 дюйма. Понадобится переходник на внутреннюю резьбу 3/4 дюйма. Элемент будет необходим для присоединения к кубу, однако в каждом конкретном случае могут быть другие размеры. Если вами будет изготовлена непрерывная бражная колонна с использованием вышеописанных элементов, то удастся получить в итоге продукт, градус которого составит максимально 92.
Чем отличается самогонный аппарат от ректификационной колонны
Самое главное отличие: стандартный аппарат для домашнего самогоноварения состоит из перегонного куба и змеевика-холодильника, где происходит конденсация спиртосодержащих паров. В некоторых моделях присутствует сухопарник, где происходит качественное отделение примесей и ароматизация паров для получения элитного алкоголя в виде бренди или виски.
Колонна же — довольно сложное устройство, она в основном предназначена для очистки уже полученного самогона, чтобы устранить все мельчайшие посторонние вкрапления и получить чистый спирт. Конструкция выполняется из нержавеющей стали, меди или латуни, т. к. внутри происходят весьма сложные высокотемпературные процессы и стойкость к коррозии должна быть довольно высокой. Нижняя часть колонны называется царгой, а верхняя — охладителем или дефлегматор, потому что именно там происходит окончательное отделение различных флегм. В его крышке имеется трубка для связи с окружающей средой, чтобы внутреннее давление не превысило допустимого значения. Все нюансы работы мы уже обсуждали, поэтому опускаем.
Изделие устанавливается на перегонный бак или куб, а все соединения должны быть идеально герметичны. В самой верхней части находится отводная трубка для паров спирта, лучший вариант, когда и она имеет дополнительный холодильник. Высота изделия приличная, некоторые образцы до 2 м, поэтому такая конструкция может не поместиться в помещении: 2м + бак + плита. Лучший вариант – нагревать бак на специальной плите для самогоноварения: она имеет малые габариты, как настольная электроплита.
Брагу перегонять через колонну не рекомендуют, хотя сегодня производители уже освоили выпуск усовершенствованных образцов, которые справляются и с таким применением. Вердикт прост: самогонные аппараты предназначены для перегонки спирта-сырца, а колонна может очистить его практически полностью от запаха и вредных примесей.
Помните! Ректификационную колонну используют для получения чистого спирта, а если вы хотите делать ракию, бренди, где нужен аромат и специфический привкус исходного продукта, то используйте только самогонный аппарат.
