Ректификационная колонна своими руками: описание элементов, чертежи и схемы

Содержание

Что это такое и для чего нужно

Ректификационная колонна – это сложное устройство, состоящее из нескольких узлов: —царги—, дефлегматора, узла отбора и —термометра—, – необходимых для протекания полноценной ректификации. Этот процесс позволяет разделить многокомпонентную смесь, состоящую из веществ с близкой температурой кипения/испарения.

Главное отличие ректификации от обычной дистилляции в том, что при ней испарение и конденсация веществ – это не единичное явление, а постоянный цикличный процесс. В результате —самогонный аппарат— колонного типа производит спирт высочайшего качества – ректификат.

Особенности перегонного куба

Для перегонного куба подойдёт ёмкость, которая ответит следующим запросам:

Состоит из нержавейки.
Имеет подходящий объём — 15−20 л.

Начинающие применяют скороварку, но для оптимальной работы колонны требуется ёмкость больше.

Подогрев куба:

Электричеством.
Газом.

Многие решат установить куб на кухонную плиту, но может помешать высота колонны. Поэтому оптимально куб разместить на полу. Соответственно, нагревать брагу лучше электричеством.

Регулировать мощность электроподогрева проще. Я для этого установил в куб ТЭН, а регулятор напряжения взял со старого телевизора. В работе срабатывает принцип Шателье — при большем нагреве в тело продукта попадают сивушные масла. Они опасны. Поэтому нужно следить за нагревом, и автоматика с этим справляется лучше.

Тимофей

Обратите внимание! Наличие плавной регулировки мощности нагрева браги существенно облегчит жизнь. В ином случае добиться от аппарата стабильной работы будет невозможно

Применение автоматических систем контроля не является крайней необходимостью. Для этого лучше нарастить опыт самогоноварения. Поэтому вначале достаточно простого регулятора мощности нагрева браги.

Но со временем можно автоматизировать процесс. К тому же многим людям катастрофически не хватает времени. И система автоматики в этом случае — хорошее подспорье. Процесс варки самогона будет идти с минимальным вмешательством человека. Готовое техническое решение, которое не допустит попадания хвостов в продукт, можно приобрести в специализированном магазине. Задача такое системы — перекрыть отбор ректификата в тот момент, когда температура в колонне перестаёт быть оптимальной.

https://youtube.com/watch?v=spnGlzhgwR8

Самодельный самогонный аппарат из скороварки

Скороварка – полезная в хозяйстве кастрюля с герметической крышкой и предохранительными клапанами. С её помощью можно не только готовить вкусные блюда, но и гнать самогон. Мы рассмотрим простую конструкцию дистиллятора из скороварки, которая используется многими опытными и начинающими самогонщиками.

У самогонного аппарата из скороварки есть три важных преимущества перед другими моделями:

это готовый герметичный перегонный куб, требующий минимальной доработки;
скороварки из нержавеющей стали продаются повсеместно и стоят недорого;
подходят старые емкости, которые уже не используются для приготовления пищи.

Недостаток только один – малая вместительность. Очень редко встречаются скороварки объемом больше 5-6 литров. Получается мини самогонный аппарат для перегонки небольших партий браги, или же придется дистиллировать в несколько заходов.

Инструкция по изготовлению самогонного аппарата из скороварки

1 — крышка скороварки; 2 — термометр; 3 — трубка; 4 — кран; 5 — водяное охлаждение; 6 — приемником самогона; 7 — сток; 8 — водяная баня.

1. Доработка испарителя. Нужно лишь немного модифицировать крышку скороварки, а именно – врезать два сантехнических футора резьбой ½ или ¾ дюйма. Можно использовать штуцеры, но футоры предпочтительнее, поскольку они обеспечивают лучшую герметичность. Первое отверстие требуется для соединения испарителя с холодильником через трубку, во второе вставляется термометр, позволяющий контролировать температуру браги.

2. Выбор конденсатора (холодильника). В большинстве схем самогонных аппаратов конденсатор называют змеевиком, в этом модуле пары спирта превращаются в жидкость. Идеальным вариантом считается охладитель из кварцевого стекла, использующийся в химических лабораториях. Второй вариант – сделать змеевик из медной трубки, которую можно купить на строительном рынке или в магазине сантехники. Для нормального охлаждения самодельного конденсатора нужна проточная вода.

Для 1-2 часов дистилляции может потребоваться несколько сотен литров воды. Чтобы уменьшить расход, народные умельцы применяют замкнутую систему охлаждения, объемом всего 30-40 литров. Два ведра устанавливают на разную высоту (перепад 50-60 см). С верхнего ведра вода самотёком попадает в змеевик, оттуда стекает в нижнее ведро. Далее аквариумной помпой или другим насосом закачивается обратно в верхнее ведро. Но эта схема подходит только опытным самогонщикам, так как требует регулировки скорости подачи жидкости.

3. Соединение элементов. На данном этапе после сборки проверяется герметизация всех элементов, особенно соединительных трубок. В зависимости от конструкции иногда стыки приходится дополнительно обрабатывать. Проще всего закрыть все отверстия обычным тестом, которое легко удаляется после перегонки.

Конструкция с сухопарником

О нужности сухопарника спорят до сих пор. Некоторые считают, что он убирает часть сторонних примесей. Если вы тоже так считаете, тогда можете сделать самогонный аппарат из скороварки с сухопарником. Конструкция дистиллятора останется прежней, просто добавиться еще один элемент. Схема изображена на рисунке.

В качестве сухопарника можно использовать обычную стеклянную банку с закручиваемой крышкой объёмом 750 мл. В крышке сверлятся два отверстия, в которые впаиваются трубки. Одна из них соединяется со скороваркой, другая – с холодильной установкой.

Теоретически, при этой схеме пары этилового спирта и сивушных масел сначала конденсируются в сухопарнике. Затем спирт повторно закипает, а сивушные масла остаются на дне банки. Но на практике может быть множество нюансов, связанных с температурным режимом и качеством браги.

Подготовительные работы

Лучшая бражная колонна должна обладать определенной высотой. Вы можете подобрать данный параметр самостоятельно, однако в идеале он должен составить 50 диаметров

Как утверждают специалисты, это не столь важно, владелец оборудования сам должен решить, какой крепостью будет обладать продукт, а также решить, насколько хорошим будет разделение. Однако есть определенный объективный критерий, который определяет наименьшую высоту изготавливаемой колонны. Вы должны исключить возможность возникновения брызг

Исходя из этого, бражные колонны не изготавливаются ниже 30 сантиметров. В противном случае проведение работ окажется нецелесообразным

Вы должны исключить возможность возникновения брызг. Исходя из этого, бражные колонны не изготавливаются ниже 30 сантиметров. В противном случае проведение работ окажется нецелесообразным.

Ректификационная колонна или самогонный аппарат

Чтобы определиться, стоит ли изготавливать ректификационную колонну, или можно ограничиться обычным самогонным аппаратом, следует сравнить характеристики этих устройств (рисунок 3).

Обычно в расчет принимаются такие критерии:

Качество конечного продукта: с помощью самогонного аппарата получается спирт, качество (включая вкус и запах) полностью соответствуют изначальному качеству браги. С помощью ректификационной колонны получают спирт высочайшего качества без постороннего вкус и запаха.
Крепость спирта: самогонный аппарат позволяет получить спирт крепостью 40-65% в зависимости от качества сырья и количества перегонок. В любой ректификационной колонне спирт достигает средней крепости 93-95%.
Очистка от вредных веществ: в самогонном аппарате средняя, поэтому даже готовую водку в дальнейшем фильтруют. Если используется ректификационная колонна, необходимости в такой процедуре нет, так как все вредные соединения удаляются еще во время перегонки.

Из этого списка видно, что использовать ректификационную колонну действительно выгоднее, чем самогонный аппарат. С другой стороны, изготовление даже самой простой конструкции требует покупки специальных материалов и четкого соблюдения технологии.

Как сделать ректификационную колонну в домашних условиях.

Рисунок 3. Ректификационная колонна позволяет получить спирт более высокого качества для производства элитного алкоголя

Чтобы сделать простую ректификационную колонну, нужно детально изучить ее конструкцию, закупить подходящие материалы и заготовить чертежи, по которым будет проводится сборка.

Необходимые материалы

Для начала необходимо запастись подходящими материалами. Как уже говорилось выше, ректификационную колонну лучше делать из меди или из нержавейки (рисунок 4).

Эти металлы не вступают в химическую реакцию с парами спирта и не испортят вкус готового напитка.

Итак, из материалов понадобятся:

труба из меди (диаметр 30-50 мм, длина 130-140 см);
губки из нержавейки;
упорные шайбы;
металлическая сетка;
пенополипропилен;
термометр.

Рисунок 4. Материалы, необходимые для изготовления Лучше запастись материалами с запасом, чтобы в процессе изготовления не возникло непредвиденных трудностей.

Преимущества и недостатки устройства

Современные колонны имеют индивидуальные достоинства и недостатки, но основные плюсы выглядят следующим образом:

позволяют производить дома алкоголь высокой очистки и крепости;
полученный продукт не требует повторной перегонки, отсутствует неприятный запах;
они оснащены всеми необходимыми деталями и могут работать самостоятельно, без участия самогонного аппарата;
для ее использования не нужны особые знания, надо только следить, чтобы трубки не засорились в процессе очистки;
помогают производить спирт в промышленных объемах, но это зависит от мощности изделия.

довольно длительный процесс по времени;
в час выход не более одного литра;
готовые устройства имеют весьма высокую стоимость.

Многие любители домашнего крепкого напитка делают самогонные аппараты кустарным способом, а на очистке экономят, поэтому в результате получают не качество, а мутноватую жидкость с терпким характерным запахом.

Оптимальные расчеты

Расчет колонны начинается с определения следующих параметров:

Возможная высота. Практика показывает, что для домашнего аппарата оптимальной будет высота в 1.5 — 2 метра. Если в роли нагревателя используется газовая плита, высота царги будет 1.2 — 1.5 метра. Диаметр зависит от высоты, среднее соотношение — 1/50. К примеру, царга 1.5 метра должна быть не больше 32 мм. (округляем до стандартных труб).
Мощность ТЭНа или нагревателя. Царга 1.5 метра будет иметь производительность примерно 300 мл/час, что соответствует 300 ватт мощности ТЭНа. Мощность нагревателя должна быть достаточной для нагрева до 70 °С объема браги в течении 1 часа, а также иметь возможность оптимального регулирования.
Объем куба. Это утепленная емкость с удобным размером, транспортабельная. Для экономии высоты помещения диаметр и высота должны быть примерно одинаковыми. От объема куба зависит количество нагретых паров. Для домашнего использования удобны кеги из-под пива 25, 30, 50 литров. Алюминиевые бидоны или бачки лучше не использовать — алюминий быстро корродирует.
Мощность охладителей. Охладитель должен полностью справляться с конденсированием паров при минимальном протоке воды. Точной формулы расчета мощности охладителя не существует, количество витков и длина подбирается опытным путем. Для нашей конструкции вполне достаточно 30 сантиметров плотно навитой спирали из трубки 6 мм. Лучше изготовить холодильник с запасом мощности и регулировать скоростью подачи холодной воды.

3 Создание устройства из обычного термоса

После того, как мы нарисовали и проверили все чертежи, собрали все необходимые нам инструменты и материалы, можно начинать изготовление аппарата для приготовления спирта дома. Стоит заранее отметить, что нам предстоит сложная и ответственная операция, выполнить которую можно только при условии наличия опыта в работе с паяльником и другими приборами для обработки нержавейки.

Ректификационная колонна своими руками изготавливается по специальному алгоритму, который мы с вами и рассмотрим. Для начала необходимо отрезать кусок трубы, снять фаски и сторцевать края. Далее нужно изготовить переходник, с помощью которого мы соединим трубку колонны и узел отбора дистиллята. Переходник должен максимально плотно войти в трубу, а в другой части иметь резьбу в 2–2,5 мм. Таким образом, мы добьемся автоматики на стадии конденсации паров.

После созданий переходника приступаем к шайбам. Диаметр деталей должен быть таким, чтобы в итоге они надежно поместились в трубу. В большинстве случаев размер не превышает 4 мм. В одну часть шайбы необходимо вставить трубу, а в другую часть – место соединения элемента с перегонной емкостью – нужно припаять переходник. Далее вставляем в трубу переходник и нагреваем место для пайки горелкой. После этого можно изготовить наполнитель для ректификатора. Засыпаем материал в трубу и сильно встряхиваем деталь. Так наполнитель сможет равномерно распределиться по колонне. При этом стоит проследить, чтобы наша конструкция была заполнена материалом доверху.

Нагревание места для пайки на трубе горелкой

Приступаем к созданию дефлегматора. Для этого берем термос, чистим его дно наждачной бумагой, после чего залуживаем днище. Затем делаем из жести скобу, а также изготавливаем петли из стальной проволоки. Последние заводим в отверстия скобы и скручиваем места соединения плоскогубцами. Свободный конец проволоки зажимаем тисками и крепим его к стенке термоса. Далее сильно встряхиваем термос так, чтобы его днище отпало само собой. После этого обтачиваем шов, соединяющий крышку термоса и колбу. Обтачивать необходимо до тех пор, пока на месте шва не появится небольшой зазор. Далее вытаскиваем внутреннюю колбу из верхней ее оболочки.

Для изготовления дефлегматора нужно снять дно и вакуумную крышку термоса. По центру задней стороны внутренней колбы просверливаем отверстие, сквозь которое воздух будет поступать вовнутрь емкости. Зачищаем и залуживаем отверстие, после чего просовываем в него трубку. Запаиваем отверстие трубки, после чего проделываем еще одно отверстие в днище термоса. Надеваем на дно емкости колбу. Трубку и дно термоса пропаиваем. Залуживаем узел отбора и горловину термоса. В горловину вставляем трубку отбора и припаиваем в месте соединения.

Далее берем дрель и просверливаем отверстия в верхней и нижней части внешней колбы. Вставляем в них трубки для подвода и отвода воды. Далее просверливаем отверстие в узле для отбора дистиллята. Туда мы поместим втулку термометра. Он может быть как обычным, так и электронным. Главное – это постараться найти прибор тарельчатой формы. С таким термометром удобнее следить за скачками температуры.

Как мы смогли убедиться, изготовление ректификатора дома – дело не из легких. Однако, выполнив работу, вы получите возможность производить чистый спирт, из которого потом можно готовить любимую наливку из калины или самогон на шиповнике.

Принцип работы колонны

Рассмотрим, что такое ректификационная колонна и зачем она нужна доке самогоноварения. Прежде всего – это своеобразная надстройка над перегонным баком, служащая фильтром, в котором оседают сивушные масла. Подробная схема ректификационной колонны приведена ниже.

При обычной дистилляции (перегонке) все спиртовые, а также другие пары во время нагревания выделяются из браги, перемешиваются между собой, чтобы вместе уйти через отводную трубку в холодильник, а затем уже
превратиться в жидкость, капающую в подставленный резервуар.

Разделение этих паров на спиртовые и сивушные в обычных бытовых условиях сложно.

Только частично можно добиться результата контролем температурного режима, повторной перегонкой и отделением «голов» с «хвостами».

А вот как работает ректификационная колонна: при ректификации смешанные пары, поднимаясь вверх, преобразуются в жидкость, стекающую в специальные «тарелочки», которыми снабжена ректификационная очищающая колонна перегонного аппарата.

Во флегме (жидкости в тарелочках) остаются легколетучие соединения (закипающие при довольно низких температурах), а выше, в систему охлаждения, поднимаются труднолетучие, где превращаются в спиртосодержащую жидкость — очищенный самогон.

Во флегме остаются сивушные масла и другие вредные соединения, а спирт беспрепятственно конденсируется в холодильнике и стекает в подставленную посуду.

Для самодельных устройств принцип работы ректификационной колонны остается тем же, но функцию задержки флегмы выполняют не тарелочки, а множественные мелкие пружинки из кухонных мочалок, сделанных из нержавеющей стали.

Суть процесса ректификации

Ректификация &#8212, процесс очистки спирта от легких эфирных и тяжелых сивушных составляющих, избавление продукта от глюкозы, сахаров и кислот. Процесс ректификации позволяет получить чистый этиловый спирт до 96°.

Получившееся сырье применяется в технических, медицинских целях, а также для приготовления высококачественного спиртного.

Спирт-сырец или брага нагреваются в кубе. Пары поднимаются по царге, самые тяжелые части конденсируются в нижней части набивки и стекают в куб. Пары полегче поднимаются выше набивки, конденсируются и стекают в куб. Новая порция паров поднимается, нагревает уже стекающую флегму, из нее испаряются легкие фракции &#8212, вступает в силу основополагающий принцип тепломассообмена.

Самые легкие частицы достигают холодильника Димрота, где охлаждаются и стекают. Когда в ректификационной колонне пары «выстроились» по этажам в соответствии с плотностью, начинается отбор спирта в верхней части колонны. Начинающие ректификаторы допускают ошибку именно на этом этапе &#8212, или допускают «захлеб» &#8212, излишнее возникновение флегмы, или отбирают много продукта, тогда страдает «этажность» и получившийся спирт будет с примесями.

Сделать ректификационную колонну в домашний условиях довольно сложно. Серьезные производители подробно рассчитывают и испытывают свой товар, прилагают подробную инструкцию. Перед самодельщиком стоит выбор:

Повторить задумку популярных производителей, скопировать уже существующий аппарат. При необходимости в проверенные схемы можно внести правки и доработки.
Сконструировать свою схему, отличающуюся от прочих.

Расчет параметров и подбор материалов

Прежде чем приступать к сборке колонны, следует определиться с размерами и другими характеристиками аппарата.

Высота царги

Если раньше ректификационные колонны представляли собой многометровые конструкции, то сегодня домашние винокуры пользуются компактными вариантами – около 1,5 метров длиной. Главный принцип, которым следует руководствоваться при расчете габаритов следующий: высота трубы должна быть равна примерно 50 ее диаметрам. Допускаются небольшие отклонения в одну или другую сторону. Однако длина царги не может быть меньше 1 метра. В противном случае часть сивушных масел попадет в отбор, и возникнут трудности с разделением фракций. Увеличение высоты колонны свыше 1,5 метров на качество продукта существенно не влияет, но удлиняет время перегона. К тому же, разместить такую конструкцию в домашних условиях будет проблематично. Оптимальные размеры трубы: длина – 1,3-1,4 м, диаметр – 3–5 см.
Материал и толщина стенок

Идеальным вариантом для царги является пищевая нержавейка: она никак не влияет на состав напитков. Также подойдет медь. Оптимальная толщина стенок находится в пределах 1–2 мм. Больше можно, но это утяжелит конструкцию и увеличит расходы, не принося особой выгоды. К тому же стоит помнить, что в стенках придется делать отверстия.
Вид и параметры насадок

В качестве контактного элемента проще всего использовать бытовые мочалки из нержавейки, которыми чистят посуду. Чтобы проверить качество металла, можно замочить изделие в растворе соли и оставить в нем на сутки: хорошее изделие не заржавеет. Альтернативными вариантами являются стеклянные шарики, камни определенных пород, металлическая стружка. Плотность набивки составляет 250–270 г контактного элемента на 1 л объема колонны.
Объем куба

Емкость для перегонки заполняют на 2/3, при этом количество спиртосодержащей жидкости должно соответствовать 10–20 объемам насадки. Для колонны с диаметром 5 см оптимально использовать бак на 40–80 л, для ширины в 4 см – 30–50 л.
Источник нагрева

Не рекомендуется использование газовой, электрической или индукционной плиты. Первый вариант опасен, остальные не позволяют обеспечить равномерную подачу тепла. Оптимальным вариантом является электронагрев с помощью ТЭНов, которые можно вмонтировать в куб самостоятельно. Мощность элементов зависит от объема куба: на 50 л требуется не менее 4 кВт, на 40 л – не менее 3 кВт и т. д.
Вид теплоизоляционного материала

Он должен выдерживать высокие температуры, быть химически инертным. Обычно используют поролон 3–5 мм толщиной, фторопластовые или силиконовые (но не резиновые!) прокладки.
Вариант состыковки

Если используются резьбовые соединения, может потребоваться герметик. Лучше отдать предпочтение надеванию элементов друг на друга.

Самодельный самогонный аппарат с колонной

Получать в домашних
условиях спирт возможно не только путем дистилляции, но и путем ректификации —
данный метод используется на промышленных предприятиях. Он имеет главное
преимущество — позволяет автоматически отделять фракции, за счет чего выходит
уже очищенный, качественный продукт без сивушных примесей. Процесс ректификации
протекает в непрерывном темпе, за счет чего и повышается эффективность перегонки
спиртовых паров в жидкость.

Самогонный аппарат с ректификационной колонной

Принцип ректификации
похож на дистилляцию. В данном случае тоже происходит нагревание браги в
кубе-резервуаре. Выделяются пары, которые поступают в дефлегматор, выполняющий
роль сухопарника, охлаждаются в конденсаторе, а получившаяся жидкость стекает
вниз, где встречается с новой порцией спиртового пара и перемешивается с ним. В
результате образуются более насыщенные спиртовые пары, которые концентрируются
в верхней части колонны, а затем поступают в холодильник и выпадают в приемную
камеру в виде готового очищенного продукта.

Своими руками самогонный аппарат с ректификационной колонной собрать тоже вполне возможно. Он включает в себя следующие обязательные детали:

резервуар из стали или меди;
тело — представляет собой вертикальную стальную или медную трубку диаметром 30-50 мм и длиной 1350-1400 мм, толщина стенок должна быть не менее 2-3 мм;
дефлегматор (аналог сухопарника) — может изготавливаться из стеклянной банки, термоса или скороварки;
конденсатор — змеевик в корпусе;
контактный элемент — сетчатая терка для посуды;
соединительные элементы — гайки, шайбы, переходники, силиконовые трубки.

Схема самогонного аппарата-колонны своими руками

Как собрать самодельный самогонный аппарат-колонну своими руками

Лучше всего
приобрести для сборки кустарной конструкции медную трубу. Ее разрезаем на два
куска, концы которых зачищаем и соединяем с помощью переходника.
В одну часть
закладываем посудные сетки-губки, можно заменить их мелкими стальными пружинами
или стеклянными шариками. Сетки необходимы для улучшения качества теплообмена.
Покупая эти детали, обязательно убедитесь, что они сделаны из нержавейки. Перед
использованием их желательно прокипятить в воде с 5 ложками поваренной соли, а
затем разрезать на куски по 5 см.
На конец
трубы устанавливается сетчатая заглушка на шайбах, чтобы содержимое не
выпадало.
Соединяем
перегонную колонну с резервуаром.
В другой конец медной трубки вставляем кусок
поролона толщиной 4-5 мм, который будет выполнять роль теплоизолятора, и
состыкуем ее с дефлегматором путем припаивания.
Макушку
колонны закрываем пробкой и запаиваем. В крышке следует предварительно
проделать отверстие под атмосферную трубку. Ее фиксируем с помощью штуцера.
Для выведения
дистиллята делается отверстие для патрубка диаметром около 14-20 мм в нижней
части трубы. Под ним монтируется пластина для наполнения конденсатом.
Присоединяем к колонне холодильник, используя для
этого силиконовый шланг. Его удобно пережимать прищепкой для капельницы, что
позволяет регулировать скорость движения конденсата.
К
холодильнику рекомендуется присоединить
кран от газовой горелки, чтобы было удобно регулировать температуру воды внутри
корпуса — в районе 50-55 градусов.
Также
стоит вмонтировать в колонну
термометр, для чего делается отдельный узел.

Тестирование самодельного самогонного аппарата-колонны, сделанного своими руками — завершающий этап сборки. Следует убедиться, что конструкция функционирует как надо. Ректификатор нужно установить в строго вертикальном положении и тщательно проследить, чтобы все соединительные элементы были закреплены герметично.

Ректификационная колонна своими руками