Инструкция о том, как максимально очистить самогон от вредных примесей, то есть сделать дробную перегонку - отделить "головы", "тело" или "сердце" и "хвосты".

Тело - та самая питьевая фракция, чем чище вы ее отберете, чем выше качеством получится конечный продукт

Головы - самая легкокипящая не питьевая фракция (температура кипения ацетона от 50 градусов Цельсия), пить её нельзя (состоит преимущественно из ацетонов, метанолов, этил-ацетатов)

Хвосты - в простонародии "сивуха", тоже не вкусная и вонючая фракция, стараемся не допустить попадания её в наш конечный продукт. В некоторых случаях самогонщики специально допускают попадания хвостов в тело, это делается для повышения ароматических свойств. Но чтобы так делать, нужно разобраться во всех процессах более углубленно.

Как отбирать эти фракции на практике?

Флегма – продукт отбора на установке ректификации или дистилляторе. В самогоноварении - спиртосодержащая жидкость.

1. Ставим аппарат на плиту (лучше всего использовать (если аппарат подходит) или газ), включаем нагрев на максимальной мощности. с выхода холодильника направляем в приемную емкость.

2. При достижении температуры на баке 75 градусов Цельсия включаем поток охлаждающей воды. Проверяем, что вода протекает по охлаждающим рубашкам холодильников и беспрепятственно отводится в канализацию.

ВАЖНО: Подача охлаждающей жидкости в любой холодильник должна проходить по схеме снизу вверх чтобы избежать эффекта завоздушивания!

3. Следим по термометру за повышением температуры в кубе. Брага закипает при температуре около 85 С, водно-спиртовые растворы – при 78-90 С в зависимости от содержания в них спирта. Когда температура приближается к температуре закипания, нужно уменьшить нагрев для отбора головных фракций.

Дистиллят - здесь: водно-спиртовая смесь, продукт перегонки браги или другой спиртосодержащей жидкости на дистилляционном (самогонном) аппарате. Может быть дистиллят 1-й, 2-й и т.д. перегонки.

4. После того, как в приемную емкость (желательно с узким горлом для уменьшения испарения высокоспиртозной флегмы) начинает капать флегма, нужно отрегулировать подводимую мощность нагрева и поток охлаждающей воды через холодильник. Нужно добиться, чтобы головная фракция выходила с малой скоростью, ориентировочно 1 капля в секунду.

5. Отбираем головную фракцию в количестве, соответствующем примерно 10% абсолютного спирта от его общего количества в кубе.

Абсолютный спирт = 100% спирта во флегме. (Важно! При первой перегонке головную фракцию отбирать не обязательно!)

ПРИМЕР: в кубе залито 15 л браги с содержанием спирта 10%, т.е. общее количество абсолютного спирта составляет 1,5л. Расчет 1500 мл / 100 X 10 = 150 мл. Хотя абсолютного спирта в бытовых условиях не добиться, расчет отбора головной фракции производится именно от него. Поэтому важно использовать высокоточное оборудование для измерения, мы советуем .

6. Меняем приемную емкость и начинаем отбор средней фракции дистиллята («тело»). Мощность нагревателя можно увеличить, а поток воды через холодильник подобрать исходя из мощности самого холодильника, флегма должна выходить холодной. Сам холодильник не должен захлебываться, т.е. жидкость в нем не должна закипать.

Проводим периодическое измерение крепости дистиллята с помощью ареометра.

13. Далее отбираем «тело» по пункту 6. Для аппаратов с системой промежуточной отчистки «сухопарник» - держим температуру по термометру в верхней точке испарения пара при отборе в диапазоне приближенной к 90-96 С и следим за крепостью отбора. Ниже 50 % отбор должен быть прекращен. Ближе к концу отбора тела медленно уменьшите мощность нагрева, температура может вернуться в норму, в таком случае отбор еще можно продолжить. Но и скорость отбора уменьшится.

14. Завершаем работу отбором тела по пункту 8. Если у Вас аппарат с сухопарником, то тело второй перегонки не желательно отбирать ниже 50% спиртозности во флегме. Если же у Вас аппарат с предохлаждением, укрепляющей колонной, то спиртозность флегмы в таком случае будет выше чем на аппарате с сухопарником, здесь необходимо ориентироваться по нижнему термометру термометру, 96-97 градусов - это сигнал к тому что нужно остановиться. Если же у аппарата с предохлаждением или укрепляющей колонной нет нижнего термометра, то смотрим на верхний термометр, на нем не должно быть больше 90-95 градусов!

Итого: Мы получили три фракции - "головы", "тело", "хвосты".

16. НАПИТОК ГОТОВ!

СОБЛЮДАЙТЕ ТЕХНОЛОГИЮ И ВЫ ПОЙМЕТЕ ЧТО ТАКОЕ НАСТОЯЩЕЕ КАЧЕСТВО!

Дробная перегонка - это дистилляция с разделением на хороший и плохой самогон . К хорошему относится тело , а к плохому всё остальное: головы, подголовье и хвосты с метанолом, ацетальдегидом и прочими примесями . Наша задача: научиться правильно отделять качественный продукт от вредных фракций, при этом делать это эффективно (с минимальными потерями). Иногда вместо дробной перегонки используют термин , который обозначает то же самое.

Дробный перегон можно осуществлять как с брагой, так и (самогон после первой дистилляции). Мы расскажем вам о наиболее популярном подходе среди самогонщиков, который заключается в комплексе двойной перегонки и отделения фракций на втором этапе . Именно эта тактика вам даст на выходе самогон прекрасного качества без вкуса и запаха сивухи.

Очень много хорошей информации дал Леопольд Грей на своём Youtube канале Russian Moonshine . Мы будем ориентироваться на его знания, так как мужик считается большим авторитетом по вопросам самогоноварения.

#1 Первая перегонка на максимальной скорости

Ваша брага созрела и вы можете начинать дистилляцию. С чего начать?

Залейте в перегонный куб не более 75% браги от общего объёма ёмкости.
Включите максимальную мощностью нагрева.
Собирайте весь продукт «досуха ».
Когда скорость отбора заметно упадёт, необходимо прекратить перегонку.

Во время нагрева браги происходит варка дрожжей (по сути, смесь живых и мёртвых грибов), которые выделяют очень много вредных примесей. Чтобы не затягивать этот процесс, советуют провести его максимально быстро.

#2 Вторая перегонка спирта-сырца с дроблением на фракции

Если ваш СС (спирт-сырец) готов, то можно приступать к второй.

Разбавьте самогон чистой водой до крепости 15–20% (отбор будет происходить лучше).
Включите максимальный нагрев.
Примерно на 78 градусах в кубе появятся первые капли дистиллята. В этот момент мощность нужно уменьшить до скорости отбора 1–2 капли в секунду.
Первый этап дробной перегонки : отберите 50 мл с каждого килограмма сахара в начальной браге. Это вредная фракция под названием , которую категорически запрещается пить (в ней очень много ацетона).
Второй этап : поменяйте приёмную ёмкость и собирайте тело продукта пока крепость в струе не упадёт до 40% (периодически это нужно проверять ареометром). Где-то на 95–96 градусах этот этап прекратится.
Третий этап : ещё раз поменяйте приёмную ёмкость и начинайте собирать («недогон» или самогон с очень низким содержанием спирта). Эта фракция вам понадобится при дальнейших перегонках, так как её можно будет добавить в брагу для укрепления продукта.

Весь самогон дробится на три части : головы, тело и хвосты. Пить можно только тело , а всё остальное нужно использовать для других целей (розжиг для мангала, протирание контактов, переработка и т. д.).

Не жадничайте и отберите все вредные фракции вашего продукта.

Какое получается соотношение фракций при дробной перегонке

Ориентируемся на 20 литров сахарной браги (5 кг сахара, 20 литров воды и 100 грамм дрожжей):

Головы - 250 мл (50 мл на каждый килограмм сахара).
Тело - 4,375 литра (основной продукт 40%).
Хвосты - 375 мл (на практике их получается меньше, так как капать начинает откровенный недогон).

Все говорят про выход 1 литра самогона на 1 кг сахара, но на практике получается чуть меньше: примерно 875 мл самогона на 1 кг сахара .

Таблица Леопольда Грея

Известный блогер по самогоноварению Леопольд Грей поделился таблицей расчёта дробной перегонки, которую сразу же именовали его именем. С первого раза разобраться с данными у меня не получилось, но потом сообразил и всё сделал за несколько секунд . Я покажу вам, что там самое полезное.

Ниже я прикрепил картинку, на которой указаны все важные колонки. Красными стрелочками показаны данные, которые необходимо ввести самостоятельно (спирт-сырец и спиртуозность СС). Синими стрелочками показываются пропорции, которые автоматически строятся на основе ваших цифр.

Расчёт дробной перегонки по таблице Леопольда Грея.

Впервые об этом инструменте Леопольд упомянул в своём видео на Youtube канале RussianMoonshine .

Возможностей для гораздо больше, чем я указал на своей картинке. Но мне показалась эта информация основной, потому что всё остальное и так становится вполне логичным. Если хотите использовать таблицу на 100%, то рекомендую посмотреть этот известный ролик и изучить все тонкости работы с ней.

Видео от профессиональных самогонщиков по дробной перегонке

Самогон Саныч

Матёрый и очень приятный самогонщик Константин Капочкин рассказывает про технику дробного отбора при на своём Youtube канале.

В отличие от Леопольда, Константин использует для пояснений листок и ручку, причём его информация гораздо проще для понимания . Если вы только начинаете познавать подобные тонкости, то можете начать с просмотра именно этого ролика.

Русская дымка

Для любителей ректификационных и бражных колонн мы тоже выкладываем ролик. Дробная перегонка на таком оборудовании кардинально отличается от той, что проводится на , поэтому требует отдельного внимания.

В качестве аппарата используется колонна , которая вышла летом 2018 года и почти сразу же стала одной из самых известных на рынке самогоноварения. Заодно посмотрите, как совершают отбор фракций профессиональные самогонщики.

Не бойтесь экспериментировать и пробовать. Через несколько заходов вы обязательно освоите данную технологию и будете показывать хорошие результаты. Удачи!

Как уже отмечалось, в примесях находящихся в бражке, обнаружено около 70 разнообразных компонентов: кислоты, ацетоны, эфиры, альдегиды, легкие и тяжелые спирты, сивушные масла и т.д. Примеси образуются в момент приготовления сусла, но более всего накапливаются при брожении, а при перегонке бражки почти полностью попадают в СС.

Основная задача ректификации — это четкое отделение примесей от спирта-ректификата.

Количество примесей в обезвоженном дистилляте (то есть в дистилляте за вычетом воды) обычно не. превышает 6%. Конкретное количество «отходов» обычно зависит от точности соблюдения технологии приготовления бражки. Многие из этих примесей трудно отделимы от СР, и только правильная работа на ректификационном оборудовании позволяет избавиться от них в товарной части спирта-ректификата.

С практической точки зрения все существующие в СС примеси (упомянутые ранее 6%) можно разделить на две группы по отношению к температуре кипения CP (tкип. = 78,15оС при 760мм.рт.ст.):

-головные (= 2.5%);
- хвостовые (3.5%).

К головным примесям относятся все вещества, имеющие температуру кипения меньше 78,15оС и предшествующие (по времени процесса ректификации) появлению CP из ректификационной колонны. Именно эти примеси занимают первую (головную) очередь на отбор из ректификационной колонны и именно за ними встает в свою очередь CP. Среди этих веществ наиболее известными являются метиловый спирт (tкип=64,7оС) и альдегидная группа примесей, у которой tкип несколько меньше, но очень близка к tкип CP.

К хвостовым примесям относятся все вещества, имеющие температуру кипения больше 78,15"С, эти вещества отгоняются сразу после CP. Именно они занимают свое место в хвосте общей очереди за CP. Среди этих веществ наиболее известной является группа сивушных масел (tкип несколько больше, но очень близка к tкип CP).

5.1. Подготовка колонны к работе.

а) Соберите ректификационную установку так, как указано в ее паспорте.
Для ректификации заполните испарительную ёмкость на 3/4 своего объема спиртом-сырцом, при крепости не более 35-45%) Перекройте отбор.

r) Проверьте герметичность сборки.

д) Включите поток охлаждающей воды.

е) Включите нагрев кубовой жидкости.

5.2. Предварительные расчеты.

Очень удобно перед началом работы на ректификационной колонне (пока идет разогрев кубовой жидкости) сделать предварительный расчет будущих (ожидаемых) результатов. Эти расчеты являются некоторым приблизительным планом работ при ректификации и будут естественным образом (по показанию термометра, запаху) корректироваться Вами. Этот план работ поможет определить моменты Вашего присутствия около колонны и укажет приблизительное количество получаемых фракций.

Пример предварительного расчета. Рабочий объем 10 л. В испарительной емкости установлен технологический ТЭН мощностью Wт = 1кВт.

Дано:
Объем спирта-сырца 10л
Концентрация спирта в СС 40

Необходимо определить:

1) Время разогрева кубовой жидкости до кипения
2) Полное время ректификации и количество получаемых фракций

Расчет:

1) Разогрев кубовой жидкости до кипения осуществляется с помощью установленной мощности Wт =1кВт от температуры 20"С до 95"С. Теплоемкость СС очень близка к теплоемкости воды 4,2кДж/(кг град);

Время нагревания =(10л*4,2кДж/(л град)* (95-20)град) / (1кВт) = 3150сек=52мин

2) Ректификация. В 10л 40%-го спирта-сырца содержится 10л.0,4=4л=4000мл обезвоженного дистиллята. Пусть в этом дистилляте существует следующее распределение по фракциям (точное распределение зависит от качества исходного спирта-сырца и это выясняется только после правильной ректификации):

Полное время ректификации = подготовка + разогрев + «голова» + спирт + «хвост» = 15мин + 50мин+ 20мин + Зч45мин + 10мин = 5ч20мин =5,3ч,

за, которые получается 3760мл чистого спирта-ректификата со средней производительностью 3,76л/5,3ч= 0,71л/ч.

Состав по фракциям		Средний темп отбора			Время выделения фракции
Название	мл		мл/ч	мл/мин		мин	ч.мин
«голова»
спирт
«хвост»

Пользуясь этим примером можно попутно рассчитать удельную суточную производительность установки от спирта-сырца до ректификата

Суточная производительность = 0,71л/ч 24ч = 17л/сут.

5.3. Процесс ректификации.

Процесс ректификации контролируется и регулируется по показанию термометра. Типовая зависимость изменения температуры t по времени представлена на рис.9, с указанием пяти периодов:

Обозначение Название периода ректификации Мощность Отбор
А нагревание Wy Е=0
Б стабилизация Wy Е=0
В отбор головных фракций Wt 30% от Еном
Г отбор фракции пищевого спирта Wt Еном
Д отбор хвостовых фракций Wt Еном

Температура

Рис.9 Изменение температуры при ректификации спирта.

А) Нагревание.

СС в испарительной емкости нагревается всеми установленными в ней ТЭНами суммарной мощности — Wy. Через некоторое время СС в кубе закипает, и начинается постепенный прогрев колонны поднимающимся вверх паром. В этот момент необходимо перейти на технологическую мощность Wt, указанную в паспорте установки.

Если такое переключение не произвести, то через несколько секунд колонна захлебывается. ПОМНИТЕ, что в этом состоянии колонна может находиться не более 30-60 секунд, иначе произойдет переполнение колонны и дефлегматора дистиллятом и начнется его аварийный сброс через верхний штуцер дефлегматора наружу. Если Вы всё же упустили момент начала кипения, и колонна захлебнулась, то Вам придется смириться с потерями спирта, и выключить колонну. Затем дождитесь прекращения процесса захлебывания и включите Wt.

После прогрева колонны наблюдается скачок температуры, отмечаемый термометром.

Б) Стабилизация.

Колонна работает на технологической мощности Wt. Отбор перекрыт Е=О. Колонна работает сама на себя, флегмовое число V= . Наблюдая показания термометра, дождитесь уменьшения температуры и ее стабилизации на самом минимальном уровне.

В этот момент проходит процесс разделения и накопления головных (легкокипящих) фракций в верхней части колонны. Через 10-15 минут этот процесс завершается, и температура в верхней части колонны достигает своем минимального значения и стабилизируется на 3-5"С ниже ожидаемой температуры кипения СР. Величина этой разницы зависит от состава и количества легкокипящих фракций, находящихся в СС. Ожидаемую температуру кипения СР t, можно определить по атмосферному давлению в данный момент с помощью графика на рис.3.

Если у Вас нет термометра, то просто дайте колонне поработать самой на себя 15 минут. Если этот процесс затянется на большее время, то это будет только лучше. Вы точнее сможете отделить все головные примеси, накопившиеся к этому моменту в колонне.

Если Вы работаете с электронным компаратором температур, то можно более точно определить момент окончания стабилизации колонны по разности температур.

В) Отбор головных фракций.

Отбор головных фракций необходимо проводить как можно медленнее (с большим флегмовым числом). Медленный отбор не «размазывает» фракцию по колонне и не захватывает с собой следующие за ней фракции. Ввиду малого количества, но большого разнообразия веществ в головной фракции, эта часть дистиллята фактически является одним большим переходным участком (p на рис.7) от множества головных примесей к чистому СР.

Для правильной организации отбора на этом сложном периоде ректификации можно рекомендовать следующий подход, состоящий в разбивке этапа «В» на следующие друг за другом три равных по времени промежутка.

Промежуток	Длительность		Отбор
«В»		мин		мл/ч	мл/мин
начальный			50%Еном
средний			30%Еном
переходной			10%Еном		1,66

Такая схема организации отбора головных фракций гарантирует Вам:

полное выделение головных фракций из куба, и их полное отсутствие в следующей за ними пищевой фракции СР;
минимальный объем головной фракции и отсутствие в ней пищевой фракции СР;
подход к основной фракции СР с малой 50% -ой производительностью.

Этот период завершается достижением температуры, на 0,1-0.05"С меньшей t,. Условно считается, что количество легкокипящих примесей, находящихся в этот момент в СР и вызывающих такое понижение температуры кипения СР, соответствует допустимым пищевым нормам.

На практике самым точным прибором для принятия решения об окончании периода отбора головных фракций и начала отбора пищевого СР является обычный «человеческий нос».

Контроль получаемого дистиллята по запаху проводят следующим образом:

накапайте несколько капель отбираемого дистиллята на ладонь;
разотрите эту лужицу по всей поверхности ладони;
поднесите ладонь к лицу и вдохните носом испарившийся с ладони дистиллят.

Такой мгновенный и достаточно точный анализ всегда будет Вам некоторым подспорьем при ректификации спирта.

Общее количество головных фракций, полученных за этот период, составляет 1...3% от ожидаемого количества спирта и зависит от качества исходного сырья. СЛЕДУЕТ ПОМНИТЬ!, что полученный при отгонке головных фракций дистиллят не является пищевым продуктом, так как состоит, в основном, из эфиров, ацетонов, альдегидов и других ядовитых веществ, и может быть использован ТОЛЬКО для технических нужд, например, в качестве растворителя.

Г) Отбор фракции пищевого спирта.

Установим новую, чистую и большую по объему приемную емкость. Увеличим отбор до Еном (для условной это 1л/ч=16,6мл/мин), который сохранится до конца всего процесса ректификации. Проверим этот отбор с помощью секундомера и мерного цилиндра. Через 5-10мин проконтролируем показания термометра. Если все было сделано правильно, то показания термометра не изменятся. Причем эта температура останется неизменной в течение всего периода отбора пищевой фракции.

Получаемый с этого момента СР является высококачественным пищевым продуктом. Однако, его состав (неотличимый многими даже по запаху) постепенно меняется и может быть разделен на три части:

первые 5% общего объёма СР еще будут содержать в себе следы головных фракций (для условной это =200мл);
центральная часть - порядка 80% общего объёма СР будут абсолютно чистыми (для условной это =3360мл);
и 5% общего объёма СР перед окончанием этого режима начнут приобретать следы хвостовых фракций (для условной это = 200мл).

Учитывая последнее замечание, можно рекомендовать для отбора пищевой фракции приготовить две отдельные помеченные ёмкости, которые использовать для отбора первой 5% -ой и последней 5%-ой порции СР.

При получении центральной части СР можно подобрать максимальный отбор Еmax(флегмовое число близко к V=2,$). Значение Еmax в основном зависит от качества перерабатываемого СС, поэтому требуется его уточнение при каждой ректификации. Однако, поиск и уточнение его можно рекомендовать только после полного освоения процесса ректификации по данной инструкции. Для нахождения Еmax, необходимо пользоваться вторым вариантом правила отбора.

Но помните - чем меньше отбор, тем выше качество!.

На этом режиме ректификации не требуется постоянного присутствия около аппарата, а приемные емкости заменяются по мере их наполнения.

При получении третьей части пищевого СР рекомендуется пользоваться промежуточной емкостью, из которой периодически, предварительно убедившись в соответствии показания термометра температуре кипения СР, переливать спирт в основную емкость.

Такой прием позволяет в случае, если будет упущен момент повышения температуры (поступление СР с большей концентрацией тяжелых спиртов и сивушных масел), не допустить попадания «плохого» спирта в «хороший».

«1. Назначение блока Блок ХД/АКР предназначен для управления отбором спирта при ректификации. Варианты управления отбором спирта 1. Автономно, в режиме высокоточного поддержания величины отбора, ...»

ИНСТРУКЦИЯ

Автоматический клапан/регулятор отбора спирта при ректификации ХД/АКР

1. Назначение

2. Органы управления и индикации, режимы работы

3. ТТД блока

4. Описание работы с блоком

4.1. Описание работы при ректификации

4.2. Описание работы при благородной дистилляции

(недоректификации)

1. Назначение блока

Блок ХД/АКР предназначен для управления отбором спирта при ректификации.

Варианты управления отбором спирта

1. Автономно, в режиме высокоточного поддержания величины отбора, задаваемой оператором вручную

2. Под управлением внешнего прибора, который по результатам термометрических замеров выдает внешний сигнал останова отбора спирта (метод старт/стопа).

Методы управления:

А) плавная электронная регулировка отбора спирта с помощью ШИМ управления клапаном отбора.

Б) старт/стопный метод недопущения хвостовых фракций в отбор при завершении ректификации.

2. Органы управления и индикации, режимы работы.

Внешний вид ХД – АКР показан на фото 1 и фото 2 Фото 1,2. Внешний вид блока

На передней панели блока размещены:

1. Регулятор величины отбора спирта (переменный резистор).

В положении «против часовой до упора» клапан закрыт полностью(стоп отбора).

В «по часовой до упора» - клапан полностью открыт (слив).

В промежуточных положениях величина отбора определяется положением ручки регулятора

2. Малый светодиод красного свечения. Индикатор открытия клапана Когда клапан открыт, светодиод светится. За время цикла работы ШИМ (это примерно 8 секунд) чем больше время свечение индикатора, по отношению ко времени, когда он не светится, тем больше отбор спирта из колонны

3. Кнопка/переключатель режимов работы блока (рядом с регулятором величины отбора) Есть три режима работы, переключение между ними происходит по нажатию этой кнопки, по кольцу.

Режим ШИМ регулирования отбора и управления внешним сигналом термометра (основной режим работы)

Режим «полностью закрыто» или принудительный режим стопа

Режим «полностью открыто» или принудительный слив Эти режимы удобны, когда нужно кратковременно перейти от ШИМ управления к стопу или сливу флегмы из дефлегматора, при этом не хочется изменять положение регулятора отбора

4. Большой трехцветный светодиод индикации режимов работы

Светодиод светится ОРАНЖЕВЫМ – режим основного ШИМ управления. При подаче внешнего сигнала останова светодиод начинает мигать

Светодиод светится КРАСНЫМ – режим ручного стопа, отбор закрыт

Светодиод светится ЗЕЛЕНЫМ – режим ручного слива, отбор максимальный

Также в состав блока ХД/АКР входят:

5. Клапан регулировки отбора со штуцерами «вход/выход» спирта, к которым присоединяются силиконовые шланги (сечение 5х1.5 или 6х1.5 мм). Клапан не имеет направления протока спирта.

Под одним из штуцеров находится дроссельная прокладка из нержавеющей стали с мелким ограничительным отверстием. От диаметра отверстия и высоты столбика спирта над клапаном зависит величина максимального отбора спирта (когда клапан полностью открыт).

Корректировать максимальный отбор, соответственно, можно двумя способами – либо изменяя диаметр отверстия в прокладке, либо высоту подвеса клапана относительно дефлегматора

6. Разьем для подключения термометра управления (находится в торце корпуса)

7. Шнур сетевого питания с выключателем и сетевой вилкой ЗАМЕЧАНИЕ.

В конструкцию, как самого блока, так и его отдельных узлов, разработчик может вносить конструктивные, технологические и иные изменения, для улучшения потребительских характеристик изделия.

Любые изменения не затрагивают возможностей и режимов работы Блока, описанных в данной инструкции.

– – –

Питание блока - от электрической сети 220В, 50Гц, отклонение от номинала не более 10%

Число каналов внешнего управления - 1 канал

Диапазон рабочих температур - от 0 до +45 С

Рабочая температура клапана – до 80С (при долговременной работе в режиме «полностью открыт»

Клапан системы старт/стопа – есть, один нормально закрытый клапан

Количество каналов управления клапаном отбора – один, цепь 220В

Ток нагрузки клапана по цепи питания 220В – до 50мА

Режим регулировки отбора – медленный ШИМ открытия клапана, период 8 секунд. За период полностью закрыто – отбор спирта нулевой. При состоянии клапана «полностью открыто» величина отбора определяется дросселем, установленном в клапане, а также высотой столба спирта над клапаном.

При установке клапана в непосредственной близости от дефлегматора и штатным дросселем – максимальный отбор примерно 500-600мл/час

Управление режимом работы клапана – автоматическое

Корпус прибора из пластмассы не поддерживающей горение.

Длина сетевого шнура не менее 1.5 метра ВНИМАНИЕ!

Блок ХД/АКР имеет питание от сети 220В!

Будьте осторожны при его эксплуатации, ни в коем случае не повреждайте и не работайте с поврежденными проводами (сетевой шнур, провод питания клапана, провод внешнего термометра) – поскольку они находятся (могут находиться) под напряжением сети!

– – –

При ректификации возможно выполнение двух алгоритмов работы, которые будут рассмотрены ниже:

Вариант 1 – работа Блока в режиме старт/стопа, с регуляцией отбора (полный режим работы с термометром).

Вариант 2 – работа Блока автономно, в режиме регулятора отбора.

Для полного понимания необходимо ознакомиться с «теорией вопроса»

Теория режима старт/стопного отбора спирта Этот режим нуждается в некотором пояснении, с точки зрения режимов работы колонны.

Как известно (подробно описано в инструкции по эксплуатации колонны), при правильно выставленном отборе колонна работает в квазистационарном, стабильном режиме по давлению и температурах.

Это означает, что по высоте колонны стабильно распределяется концентрация примесей веществ, испаряющихся из куба в процессе работы. И, поскольку температура кипения смеси веществ, непосредственно связана и определяется составом смеси – по колонне в процессе работы устанавливается определенный градиент температур, который почти не меняется всю ректификацию.

Грубо говоря, в кубе меняется состав смеси, по мере испарения из него спирта меняется температура кипения этой смеси в кубе. А в дефлегматоре (да и в большей части колонны) температура практически постоянна и близка к температуре кипения чистого спирта.

Повторяю еще раз – это справедливо в том случае, если отбор выбран правильно.

Тогда возвращаемой флегмы хватает для поддержания орошения насадки и нормального разделения фракций в колонне.

По мере осушения куба (спиртового истощения, говоря точнее) из куба испаряется все меньше и меньше спирта, и, одновременно, все больше и больше воды (в единицу времени). А отбираться продолжает, при фиксированном отборе, прежде выставленное (номинальное) количество спирта, которое оператор выбрал в начале отбора тела.

Внимание – еще раз: испаряется все меньше, а отбирается то-же количество. Очевидно, что все меньшее количество флегмы возвращается в колонну обратно – рано или поздно начинает уменьшаться, таким образом, наполнение колонны спиртом.

В конце концов, наступает тот момент, когда температура внизу колонны начинает расти (на смену недостающему спирту приходят хвостовые фракции). И, если не менять отбор в сторону уменьшения (не возвращать больше в колонну, обогащая ее спиртом), то в конце концов хвостовые, сивушные фракции попадут в отбор!

Существует автоматика, которая плавно уменьшает отбор спирта в процессе работы, в соответствии с уменьшением его испарения из куба. Однако такая автоматика довольно дорога, и не всегда применение ее оправданно.

Более бюджетный метод, дающий, тем не менее, прекрасные результаты – это метод «старт/стопа».

Суть метода Заключается он в том, что, при осушении колонны, и росте в ее теле температуры, (до определенного оператором заранее предела) отбор ПОЛНОСТЬЮ прекращается, наступает режим «стопа». После стопа отбора вся флегма возвращается в колонну, обогащая ее спиртом.

Обогащение колонны продолжается до тех пор, пока спирт не вытеснит хвостовые фракции ниже точки установки термометра. Показания термометра уменьшаются ниже максимального предела, и начинается отбор спирта заново – режим «старта»

Эти циклы, сменяющие друг друга, повторяются раз за разом – это и называется работой в режиме «старт/стопа». В силу инерционности колонны такой режим практически не отличается от варианта плавного уменьшения отбора, что дает возможность легко применять его на практике, получая гарантированно чистый спирт.

Что касается конкретного места установки термометра, по которому определяется «подход хвостов», то это определяется конструктивом оборудования. Это может быть и место в дефлегматоре (что допустимо, но не оптимально, поскольку рост температуры в дефлегматоре означает попадание части хвостовых фракций в место отбора продукта). И место в стыке царг колонны, и место в нижней части колонны – не ниже 20-25 см от ее низа – главное, чтобы температура измерялась в месте протекания паров разделяемой жидкости. Чем ниже установлен термометр, тем бОльший рост температуры допустим до принятия решения о прекращении отбора. Конкретные рекомендации по выбору значения Тстопа необходимо получить из инструкции на конкретное оборудование.

Практика режима старт/стопного отбора спирта

1.Оборудование для ректификации собирается в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. К кубу присоединяется колонна, подключаются все необходимые шланги воды охлаждения и отвода в емкость спирта.

2. Термометр, управляющий работой Блока ХД/АКР, устанавливается в соответствующий штуцер в колонне (смотри инструкцию на оборудование).

Термометр должен быть установлен в том месте, где замеряется температура пара с меняющейся при подходе хвостов концентрацией (значением температуры).

Клапан старт/стопа по отбору спирта в данном режиме используется по линии отбора продукта из колонны, и может быть включен перед холодильником (между регулятором отбора и холодильником продукта).

Нагревательные ТЭНы подключаются в розетку, находящуюся на передней панели Блока. Происходит разогрев кубового содержимого, начинается режим работы «на себя» (смотри инструкцию по работе с ректификационной колонной) 5.

Температура Тстопа в термометре управления при старте обычно выставляется 98 – 99С, явно выше установившейся при начале работы на себя. Это делается для того, чтобы клапан был гарантированно открыт, и не мешал оператору отбирать головы.

Потенциометр регулятора отбора при этом должен быть установлен в крайнее левое положение (против часовой стрелки до упора), при этом клапан постоянно закрыт и отбора не происходит.

Происходит разогрев куба, и собственно, сам процесс начинается в ручном режиме.

Отбираются головы после работы колонны «на себя». Для начала отбора регулирующий отбор потенциометр поворачивается вправо, начало открытия клапана визуально контролируется началом зажигания контрольного светодиода, расположенного рядом с регулятором. Регулируя время открытия клапана оператор выставляет необходимую величину отбора голов (на практике обычно это 100мл/час или одна капля в секунду) Замечание. При одинаковой (по высоте трубке спиртопровода до клапана) величина отбора неизменно, от раза к разу, получается гарантированно одинаковой. Это дает возможность оператору, один раз запомнив положение регулятора, как положение «головы», при последующих ректификациях просто устанавливать потенциометр в это-же положение – и получать при этом ту-же величину отбора

7. После окончания отбора голов начинается отбор тела.

Оператор выставляет номинальный отбор тела, в соответствии с рекомендациями, приведенными изготовителем для данной колонны. Величина отбора определяется положением потенциометра регулировки отбора. Проверяется его величина, дается время на завершение переходных процессов в колонне и установления «квазистационарности процесса». Заметим, что при непревышении отбора выше номинального, значения термометра очень стабильны и не меняются на протяжении значительного времени работы оборудования.

8. Когда оператор убеждается в неизменности показаний термометра управления, то в этот момент программируется значение параметра Тстопа.

Если термометр установлен в дефлегматоре, то обычно Тстопа ставится выше на 0,1С чем Ттекущее дефллегматора при работе.

Если термометр установлен в теле колонны, то Тстопа выше Тработы на 0,2-1,0С (конкретное значение указывает производитель оборудование или подбирается оператором экспериментально)

Происходит так называемое «отжатие спирта», при одновременном недопущении хвостовых фракций в отобранный продукт.

Эта работа протекает в автоматическом режиме, и не требует участия оператора.

Ориентироваться в процессе довольно легко, особенно когда появляется собственный опыт. Варианта два – либо по температуре в кубе, когда она становится близкой к 100С Либо по соотношению времени стопа и старта процесса. Когда куб осушается, время «стопа» становится все продолжительней, а время отбора продукта – все короче.

Проще ориентироваться в том, на какой стадии находится процесс ректификации, если в кубе установлен термометр. Ректификация полностью закончена, когда показания термометра близки к 100С (в кубе практически одна вода, весь спирт мы извлекли оттуда).

В целях экономии времени допустимо завершение работы на температурах ниже 100С, когда малая часть спирта и большое количество сивушного масла остается в кубе.

Замечание.

Если блок ХД/АКР работает автономно, то режим старт/стопа становится недоступен (нет управляющего сигнала), однако режим электронной регулировки отбора спирта полностью доступен оператору.

4.2. Описание работы при благородной дистилляции (недоректификации)

– – –

Поскольку описываемый ниже метод недостаточно (пока еще, хотя ситуация и меняется) широко известен в домашнем винокурении, остановимся подробнее на «теории вопроса».

Все крепкие напитки, как известно, делятся на два больших лагеря в отношении сохранности аромата и вкуса исходного сырья – класс Дистиллятов и Ректификатов, соответственно.

Хороший ректифицированный спирт настолько очищен от всех иных примесей, что не несет в себе органолептики исходного сырья, которое послужило основой для его приготовления. Соответственно, и напитки, приготовленные на основе качественного спирта, не передают вкуса и аромата «исходников». Классический пример тому – водка.

Дистилляты, наоборот, делаются таким образом, чтобы вкус и аромат исходного сырья (будь то виноград, яблоко или зерно) наилучшим образом проявился в конечном продукте. Традиционно при изготовлении Дистиллятов применяется технология дробной прямой дистилляции, с последующей многомесячной (и даже многолетней) выдержкой в дубовых бочках.

В домашних условиях очень немногие могут себе позволить такой способ изготовления алкоголя. Тем более, что ошибка на любом этапе приготовления напитка может испортить его итоговый вкус. А ждать пару лет (и делать все новые и новые бочонки), чтобы потом выяснилось, что получается «невкусно»….нет, увольте.

Поэтому ниже описан один из способов достаточно быстрого получения Дистиллятов, с помощью применения колонны в режиме «недоректификации», так сказать.

Суть его заключается в том, чтобы с помощью технологии разделения смеси на фракции отобрать «полезные» для нас части самогона. Отбросив ядовитую головную часть, отобрать тело продукта, добавив часть ароматных хвостовых фракций.

Говоря иначе – правильная колонна, как достаточно тонкий и точный скальпель, позволяет отсечь из СС все лишнее. Оставив только ту его часть, которая вызывает у нас удовольствие от употребления продукта.

Конечно, из СС, полученного на основе сахара, такой фокус не пройдет – из сахара нужно делать ректификованный спирт. Хвосты и эфирные примеси в сахарном СС неаппетитные, и добавлять их в напиток нерезонно. А вот с самогоном из яблок или из ячменя – иная ситуация.

4.2.2. Отличия при недоректификации от классического способа.

А) Первоначальный быстрый нагрев, с переходом на режим номинальной рабочей мощности в момент закипания кубового содержимого. Отличий от ректификации нет Разгон оборудования в режиме максимального нагрева, потом переход, при закипании кубового содержимого, на режим номинальной мощности.

Б) Потом работа колонны на себя в течении получаса. Все то-же самое.

В) Отбор «голов».

Головная часть ректификата, содержащая в себе очень много альдегидов – основной «яд» для организма человека. Однако, наряду с альдегидами, головная часть содержит и эфиры (поэтому в производстве она и носит название ЭфироАльдегиднаяФракция). Поэтому при отсечении голов при недоректификации нужен некоторый опыт – когда резкий «ацетоновый» запах уходит, а появляется приятный, хотя и совершенно не «спиртовой» запах, нужно вовремя закончить отбор отбрасываемой головной части.

Никаких отличий от классической ректификации нет в том смысле, что отсекаем неприятно пахнущую часть головы, а ароматную часть – оставляем в продукте. Опыт приходит достаточно быстро. Можно посоветовать отбирать первые порции в различные емкости по 50мл, разводить их водой до 30-40% и сравнивать запах – так становится более понятно, что оставить, а что нет (при уменьшении градусности запах «открывается» в полной мере)

Г) Отбор «тела». Вот тут и есть главная разница в методах. Варианта работы тут два, как минимум.

Отбирать спирт на номинальном режиме, позволив в конце процесса хвостовым фракциям попасть-таки в отбор в конце процесса. То есть, отбирать продукт до более высокой температуры в дефлегматоре. Скажем, если при отборе тела Тдефл была

78.4С, то отбор прекращать, когда Тдефл будет 79С. Или 80С, или 84С….конкретные значения подбираются из первоначального сырья и личных вкусовых предпочтений.

При этом Блок Автоматики используется в режиме «Дистилляция», но термометр установлен не в кубе, а в дефлегматоре. Когда температура в нем достигает заданной величины (часть хвостов попадает в отбор, величина этого «попадания» связана напрямую с температурой пара в дефлегматоре) – происходит автоматический останов системы.

Этот способ требует системы автоматики старт/стопа отбора, и является модификацией классического способа при ректификации. Лично мне этот вариант нравится больше всего, им-то я и пользуюсь на практике. Смысл в том, что отбор продукта выставляется выше номинального при ректификации – скажем не 1500мл/час (номинальная паспортная величина отбора тела спирта для колонны), а 2000 мл/час.

Температура в дефлегматоре начинает медленно ползти вверх. Термометр останова отбора программируется на какую-то величину температуры в дефлегматоре – в нем устанавливается термометр в этом режиме работы.

К примеру, при начале работы в дефлегматоре установиласть Тдефл=78.5С Тогда Тстопа принимаем равную 79С (или 80С, или 84С – ЭТА ВЕЛИЧИНА ПОДБИРАЕТСЯ ИНДИВИДУАЛЬНО, для каждого вида сырья и личных предпочтений оператора). По достижению этой температуры спиртовых паров клапан отбора спирта закрывается, и вся флегма начинает возвращаться в колонну.

К примеру, отбор голов закончен, и тело начинает отбираться при температуре

78.5С. Стоп мы программируем на 79,5С (или любую иную – про подбор конкретной температуры сказано выше, он – индивидуален). Замечу лишь, что для зерновых температура стопа должна быть пониже (хвостов поменьше, крепость продукта выше), для яблок – чуть повыше можно выбирать Тстопа, для винограда – еще выше. Я лично предпочитаю итоговую крепость «недоректификата» из винограда 88-90%, из яблок 90-92%, а из зерновых 93-94,5%.

Итак, при достижении выбранной температуры происходит стоп отбора, вся флегма возвращается в колонну, и верх колонны обогащается спиртовой фракцией.

Температура падает, клапан открывается, и цикл старт/стопа повторяется.

Цель статьи – разобрать теоретические и некоторые практические аспекты работы домашней ректификационной колонны, нацеленной на получение этилового спирта, а также развеять самые распространенные в Интернете мифы и разъяснить моменты, о которых «умалчивают» продавцы оборудования.

Ректификация спирта – разделение многокомпонентной спиртосодержащей смеси на чистые фракции (этиловый и метиловый спирты, воду, сивушные масла, альдегиды и другие), имеющие разную температуру кипения, путем многократного испарения жидкости и конденсации пара на контактных устройствах (тарелках или насадках) в специальных противоточных башенных аппаратах.

С физической точки зрения ректификация возможна, поскольку изначально концентрация отдельных компонентов смеси в паровой и жидкой фазах отличается, но система стремится к равновесию – одинаковому давлению, температуре и концентрации всех веществ в каждой фазе. При контакте с жидкостью пар обогащается легколетучими (низкокипящими) компонентами, в свою очередь, жидкость – труднолетучими (высококипящими). Одновременно с обогащением происходит обмен теплом.

Принципиальная схема

Момент контакта (взаимодействия потоков) пара и жидкости называется процессом тепломассообмена.

Благодаря разной направленности движений (пар поднимается вверх, а жидкость стекает вниз), после достижения системой равновесия в верхней части ректификационной колонны можно по отдельности отобрать практически чистые компоненты, входившие в состав смеси. Сначала выходят вещества с более низкой температурой кипения (альдегиды, эфиры и спирты), потом – с высокой (сивушные масла).

Состояние равновесия. Появляется на самой границе разделения фаз. Достигается только при одновременном соблюдении двух условий:

Равное давление каждого отдельно взятого компонента смеси.
Температура и концентрация веществ в обеих фазах (паровой и жидкой) одинакова.

Чем чаще система приходит в равновесие, тем эффективнее тепломасообмен и разделение смеси на отдельные составляющие.

Разница между дистилляцией и ректификацией

Как видно на графике, из 10% спиртового раствора (браги) можно получить самогон 40%, а при второй перегонке этой смеси выйдет 60-градусный дистиллят, при третьей – 70%. Возможны следующие интервалы: 10-40; 40-60; 60-70; 70-75 и так далее до максимума – 96%.

Теоретически, чтобы получить чистый спирт, требуется 9-10 последовательных дистилляций на самогонном аппарате. На практике перегонять спиртосодержащие жидкости концентрацией выше 20-30% взрывоопасно, к тому же из-за больших затрат энергии и времени экономически невыгодно.

С этой точки зрения, ректификация спирта – это минимум 9-10 одновременных, ступенчатых дистилляций, которые происходят на разных контактных элементах колонны (насадках или тарелках) по всей высоте.

Отличие	Дистилляция	Ректификация
Органолептика напитка	Сохраняет аромат и вкус исходного сырья.	Получается чистый спирт без запаха и вкуса (проблема имеет решение).
Крепость на выходе	Зависит от количества перегонок и конструкции аппарата (обычно 40-65%).	До 96%.
Степень разделения на фракции	Низкая, вещества даже с разной температурой кипения перемешиваются, исправить это невозможно.	Высокая, можно выделить чистые вещества (только с разной температурой кипения).
Способность убрать вредные вещества	Низкая или средняя. Для повышения качества требуется минимум две перегонки с разделением на фракции хотя бы при одной из них.	Высокая, при правильном подходе отсекаются все вредные вещества.
Потери спирта	Высокие. Даже при правильном подходе можно извлечь до 80% от всего количества, сохранив приемлемое качество.	Низкие. Теоретически, реально извлечь весь этиловый спирт без потери качества. На практике минимум 1-3% потерь.
Сложность технологии для реализации в домашних условиях	Низкая и средняя. Подходит даже самый примитивный аппарат со змеевиком. Возможны улучшения оборудования. Технология перегонки проста и понятна. Самогонный аппарат обычно не занимает много места в рабочем состоянии.	Высокая. Требуется специальное оборудование, изготовить которое без знаний и опыта невозможно. Процесс сложнее для понимания, нужна предварительная хотя бы теоретическая подготовка. Колонна занимает больше места (особенно по высоте).
Опасность (в сравнении друг с другом), оба процесса пожаро- и взрывоопасны.	Благодаря простоте самогонного аппарата дистилляция несколько безопаснее (субъективное мнение автора статьи).	Из-за сложного оборудования, при работе с которым существует риск допустить больше ошибок, ректификация опаснее.

Работа ректификационной колонны

Ректификационная колонна – устройство, предназначенное для разделения многокомпонентной жидкой смеси на отдельные фракции по температуре кипения. Представляет собой цилиндр постоянного или переменного сечения, внутри которого находятся контактные элементы – тарелки или насадки.

Также почти каждая колонна имеет вспомогательные узлы для подвода исходной смеси (спирта-сырца), контроля процесса ректификации (термометры, автоматика) и отбора дистиллята – модуль, в котором конденсируется, а затем принимается наружу извлеченный из системы пар определенного вещества.

Одна из самых распространенных домашних конструкции

Спирт-сырец – продукт перегонки браги методом классической дистилляции, который можно «заливать» в ректификационную колонну. Фактически это самогон крепостью 35-45 градусов.

Флегма – сконденсировавшийся в дефлегматоре пар, стекающий по стенкам колонны вниз.

Флегмовое число – отношение количества флегмы к массе отбираемого дистиллята. В спиртовой ректификационной колонне находятся три потока: пар, флегма и дистиллят (конечная цель). В начале процесса дистиллят не отбирают, чтобы в колонне появилась достаточно флегмы для тепломассообмена. Потом часть паров спирта конденсируют и отбирают из колонны, а оставшиеся спиртовые пары и дальше создают поток флегмы, обеспечивая нормальную работу.

Для работы большинства установок флегмовое число должно быть не меньше 3, то есть 25% дистиллята отбирают, остальной – нужен в колонне для орошения контактных элементов. Общее правило: чем медленнее отбирать спирт, тем выше качество.

Контактные устройства ректификационной колонны (тарелки и насадки)

Отвечают за многократное и одновременное разделение смеси на жидкость и пар с последующей конденсацией пара в жидкость – достижение в колонне состояния равновесия. При прочих равных условиях, чем больше в конструкции контактных устройств, тем эффективнее ректификация в плане очистки спирта, поскольку увеличивается поверхность взаимодействия фаз, что интенсифицирует весь тепломасообмен.

Теоретическая тарелка – один цикл выхода из равновесного состояния с повторным его достижением. Для получения качественного спирта требуется минимум 25-30 теоретических тарелок.

Физическая тарелка – реально работающее устройство. Пар проходит сквозь слой жидкости в тарелке в виде множества пузырьков, создающих обширную поверхность контакта. В классической конструкции физическая тарелка обеспечивает примерно половину условий для достижения одного равновесного состояния. Следовательно, для нормальной работы ректификационной колонны требуется в два раза больше физических тарелок, чем теоретических (расчетных) минимум – 50-60 штук.

Насадки. Зачастую тарелки ставят только на промышленные установки. В лабораторных и домашних ректификационных колоннах в качестве контактных элементов используются насадки – скрученная специальным образом медная (либо стальная) проволока или сетки для мытья посуды. В этом случае флегма стекает тонкой струйкой по всей поверхности насадки, обеспечивая максимальную площадь контакта с паром.

Насадки из мочалок самые практичные

Конструкций очень много. Недостаток самодельных проволочных насадок – возможная порча материала (почернение, ржавчина), заводские аналоги лишены подобных проблем.

Свойства ректификационной колонны

Материал и размеры. Цилиндр колонны, насадки, куб и дистилляторы обязательно делают из пищевого, нержавеющего, безопасного при нагревании (равномерно расширяется) сплава. В самодельных конструкциях в качестве куба чаще всего используются бидоны и скороварки.

Минимальная длина трубы домашней ректификационной колонны – 120-150 см, диаметр – 30-40 мм.

Система нагрева. В процессе ректификации очень важно контролировать и быстро регулировать мощность нагрева. Поэтому самым удачным решением является нагрев с помощью ТЭНов, вмонтированных в нижнюю часть куба. Подвод тепла через газовую плиту не рекомендуется, поскольку не позволяет быстро менять температурный диапазон (высокая инертность системы).

Контроль процесса. Во время ректификации важно следовать инструкции производителя колонны, в которой обязательно указываются особенности эксплуатации, мощность нагрева, флегмовое число и производительность модели.

Термометр позволяет точно контролировать процесс отбора фракций

Очень сложно контролировать процесс ректификации без двух простейших приспособлений – термометра (помогает определить правильную степень нагрева) и спиртометра (измеряет крепость полученного спирта).

Производительность. Не зависит от размеров колонны, поскольку, чем выше царга (труба), тем больше физических тарелок находится внутри, следовательно, качественнее очистка. На производительность влияет мощность нагрева, которая определяет скорость движения потоков пара и флегмы. Но при переизбытке подаваемой мощности колонна захлебывается (перестает работать).

Средние значения производительности домашних ректификационных колон – 1 литр в час при мощности нагрева 1 кВт.

Влияние давления. Температура кипения жидкостей зависит от давления. Для успешной ректификации спирта давление вверху колонны должно быть приближено к атмосферному – 720-780 мм.рт.ст. В противном случае при уменьшении давления снизится плотность паров и увеличится скорость испарения, что может стать причиной захлебывания колонны. При слишком высоком давлении падает скорость испарения, делая работу устройства неэффективной (нет разделения смеси на фракции). Для поддержания правильного давления каждая колонна для ректификации спирта оборудована трубкой связи с атмосферой.

О возможности самодельной сборки. Теоретически, ректификационная колонна не является очень сложным устройством. Конструкции успешно реализуются умельцами в домашних условиях.

Но на практике без понимания физических основ процесса ректификации, правильных расчетов параметров оборудования, подбора материалов и качественной сборки узлов, использование самодельной ректификационной колоны превращается опасное занятие. Даже одна ошибка может привести к пожару, взрыву или ожогам.

В плане безопасности прошедшие испытания (имеют подтверждающую документацию) заводские колонны надежнее, к тому же поставляются с инструкцией (должна быть подробной). Риск возникновения критической ситуации сводится только к двум факторам – правильной сборке и эксплуатации согласно инструкции, но это проблема почти всех бытовых приборов, а не только колонн или самогонных аппаратов.

Принцип работы ректификационной колонны

Куб наполняют максимум на 2/3 объема. Перед включением установки обязательно проверяют герметичность соединений и сборки, перекрывают узел отбора дистиллята и подают охлаждающую воду. Только после этого можно начать нагрев куба.

Оптимальная крепость подаваемой в колонну спиртосодержащей смеси – 35-45%. То есть в любом случае перед ректификацией требуется дистилляция браги. Полученный продукт (спирт-сырец) потом перерабатывают на колонне, получая почти чистый спирт.

Это значит, что домашняя ректификационная колонна не является полной заменой классического самогонного аппарата (дистиллятора) и может рассматриваться лишь как дополнительная ступень очистки, более качественно заменяющая повторную дистилляцию (вторую перегонку), но нивелирующая органолептические свойства напитка.

Справедливости ради отмечу, что большинство современных моделей ректификационных колон предполагают работу в режиме самогонного аппарата. Для перехода к дистилляции нужно лишь перекрыть штуцер соединения с атмосферой и открыть узел отбора дистиллята.

Если одновременно перекрыть оба штуцера, то нагретая колонна может взорваться из-за избыточного давления! Не допускайте подобных ошибок!

На промышленных установках непрерывного действия зачастую брагу перегоняют сразу, но это возможно благодаря гигантским размерам и особенностям конструкции. Например, стандартом считается труба 80 метров высоты и 6 метров диаметра, в которой установлено в разы больше контактных элементов, чем на ректификационных колоннах для дома.

Размер имеет значение. Возможности спиртзаводов в плане очистки куба больше, чем при домашней ректификации

После включения жидкость в кубе доводится нагревателем до кипения. Образовавшийся пар поднимается вверх по колонне, затем попадает в дефлегматор, где конденсируется (появляется флегма) и по стенкам трубы возвращается в жидком виде в нижнюю часть колонны, на обратном пути контактируя с поднимающимся паром на тарелках или насадках. Под действием нагревателя флегма снова становится паром, а пар вверху опять конденсируется дефлегматором. Процесс становится циклическим, оба потока непрерывно контактируют друг с другом.

После стабилизации (пара и флегмы достаточно для равновесного состояния) в верхней части колонны скапливаются чистые (разделенные) фракции с самой низкой температурой кипения (метиловый спирт, уксусный альдегид, эфиры, этиловый спирт), внизу – с самой высокой (сивушные масла). По мере отбора нижние фракции постепенно поднимаются вверх по колонне.

В большинстве случаев стабильной (можно начинать отбор) считается колонна, в которой температура не меняется на протяжении 10 минут (общее время прогрева – 20-60 минут). До этого момента устройство работает «само на себя», создавая потоки пара и флегмы, которые стремятся к равновесию. После стабилизации начинается отбор головной фракции, содержащей вредные вещества: эфиры, альдегиды и метиловый спирт.

Ректификационная колонна не избавляет от необходимости разделять выход на фракции. Как и в случае с обычным самогонным аппаратом приходится собирать «голову», «тело» и «хвост». Разница только в чистоте выхода. При ректификации фракции не «смазываются» – вещества с близкой, но хотя бы на десятую долю градуса разной температурой кипения не пересекаются, поэтому при отборе «тела» получается почти чистый спирт. Во время обычной дистилляции разделить выход на фракции, состоящие только из одного вещества, невозможно физически какая бы конструкция не использовалась.

Если колонна выведена на оптимальный режим работы, то при отборе «тела» трудностей не возникает, так как температура всё время стабильна.

Нижние фракции («хвосты») при ректификации отбирают, ориентируясь по температуре или по запаху, но в отличие от дистилляции эти вещества не содержат спирта.

Возвращение спирту органолептических свойств. Зачастую «хвосты» требуются, чтобы вернуть спирту-ректификату «душу» – аромат и вкус исходного сырья, например, яблока или винограда. После завершения процесса в чистый спирт добавляют некоторое количество собранных хвостовых фракций. Концентрацию рассчитывают эмпирическим путем, экспериментируя на небольшом количестве продукта.

Преимущество ректификации в возможности добыть практически весь содержащийся в жидкости спирт без потери его качества. Это значит, что «головы» и «хвосты», полученные на самогонном аппарате, можно переработать на ректификационной колонне и получить безопасный для здоровья этиловый спирт.

Захлебывание ректификационной колонны

Каждая конструкция имеет предельную скорость движения пара, после которой течение флегмы в кубе сначала замедляется, а потом и вовсе прекращается. Жидкость накапливается в ректификационной части колонны и происходит «захлебывание» – прекращение тепломассообменного процесса. Внутри происходит резкий перепад давления, появляется посторонний шум или бульканье.

Причины захлебывания ректификационной колонны: