Таблица ректификации спирта. Правильная температура перегонки браги. Температура кипения спирта от давления

Должна соответствовать технологии. Ликероводочные изделия получают путем перегонки браги. Чтобы алкоголь был качественным и безопасным в применении, это делают в заводских условиях, соблюдая современные технические нормы и правила. Температура кипения браги зависит от ее состава. Технологи при получении этилового спирта это учитывают. Предварительно проводятся анализы и учитываются все детали.

Оптимальная температура перегонки браги – 79-84 0 С. Ее поддерживают в период отбора основной фракции сырья. Измерительные приборы позволяют следить за тем, чтобы температура в сосуде, где происходит процесс кипения, не падала или не повышалась.

Процесс перегонки зависит также от его цели. Этиловый спирт получают для производства коньячных, водочных, ликерных и других аналогичных напитков. Также его применяют в фармацевтике. Огромное количество лекарственных препаратов производят на основе этилового спирта. Эти медикаменты назначают при различных заболеваниях сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной, пищеварительной систем.

Процесс получения ликероводочных напитков

Предварительно подготавливается брага. Она имеет достаточно многого примесей. Основная задача – отделить чистый продукт от всего ненужного. На производстве это делают так, чтобы готовый фабрикат содержал в себе минимальное и незначительное количество вредных веществ. При обработке браги в домашних условиях высококачественный алкоголь получить практически невозможно. Процесс перегонки состоит из трех основных этапов. Каждый из них имеет свои характерные особенности.

Чем больше концентрация этилового спирта в браге, тем меньше температура кипения. Важную роль в процессе перегонки играет оборудование. Оно должно быть оснащено точными измерительными приборами.

Первый этап

Изначально проводится отбор летучих фракций. Происходит процесс испарения вредных веществ. Температура браги при этом соответствует 64-67 0 С. Брага начинает частично избавляться от , уксусного альдегида и других ядов. Появляется первый конденсат. Он имеет характерный запах.

Жидкость, полученная на первом этапе, в народе называется «перваком». В домашнем производстве она считается самой крепкой и одной из лучших. При употреблении «первака» люди быстрее пьянеют, но не из-за того, что в напитке большая концентрация спирта, а из-за того, что в ней есть еще много ядовитых примесей. В заводском производстве первую фракцию сливают отдельно. Потом ее используют для других потребностей (к примеру, технических).

Второй этап

После того, как «первак» или «голова» (так его называют на заводском производстве) слит, начинается отбор основного продукта. Изначально брагу нагревают на максимальном огне, пока ее температура не достигнет 63-64 0 С. Это предусмотрено технологией. Далее подачу газа уменьшают, чтобы плавно перейти к температуре 64-69 0 С. После чего снимают «головы».

Затем огонь вновь постепенно прибавляют. Вследствие чего температура жидкости в сосуде растет. Чем больше она повышается, тем меньше выходит готового фабриката. Сбор алкоголя останавливают, когда температура по измерительным приборам доходит до 85 0 С. Это делают потому, что при данных условиях начинают испаряться сивушные масла. Вследствие чего ухудшается качество продукта.

Третий этап

После первой и второй обработки браги в ней еще остается некоторое количество спирта. Его концентрация в данный момент зависит от правильности проведения предварительных процедур. Когда температура браги достигает 85 0 С и больше, процесс кипения прекращают, подачу огня останавливают. После чего жидкость сливают в отдельную емкость.

Эти остатки часто применяют для производства другой партии алкогольных напитков. То есть отработанную жидкость сливают в брагу, чтобы повысить в ней концентрацию спирта.

Купажирование

На этом этапе происходит смешивание различных компонентов, согласно рецепту создания алкогольного напитка. Ликероводочные изделия не должны иметь в своем составе лишних ингредиентов. Рецептура создается для стандартного сырья среднего качества. К работе данного типа должны допускаться квалифицированные мастера. По ходу выпуска алкоголя могут быть внесены изменения в рецептуре, которые не противоречат технологическим нормам и правилам.

Компоненты смешивают в специальных закрытых чанах. Емкости для купажирования производятся из нержавеющей стали. Они имеют высокие эксплуатационные характеристики, не боятся негативного влияния агрессивных сред, воды, высокой температуры и т. д. Каждый чан оборудован передкупажной площадкой. На ней установлены мерки для всех ингредиентов – воды, спирта, растворителей, красителей, полуфабрикатов прочее. Компоненты попадают в чан через линию коммуникации (трубочки, каналы).

Для получения ликера на основе плодово-ягодного сырья купажирование проводят, добавляя постепенно следующие ингредиенты: немного предварительно подкрепленный сок или морс, 30% воды, спирт (всю дозу по рецепту), 30% воды, сахарный сироп, лимонную кислоту, краситель, 30% воды.

Компоненты вводят в чан медленно для того, чтобы получить нужный результат (прошла химическая реакция). Купаж тщательно перемешивают после внесения каждого ингредиента. Затем еще 20-30 минут по окончании добавления всех компонентов. Лимонную кислоту вводят в виде раствора. Ее заранее разбавляют водой. Есть ликероводочные изделия, которые содержат эфирные масла. Эти компоненты перед купажированием разбавляют спиртом.

После перемешивания ингредиентов проводиться снятие пробы изделия. При необходимости в состав вносятся корректировки. Дополнительно добавляют сахарный сироп, спирт, воду прочее. Корректировки вносятся по специальным формулам, предусмотренным технологией.

Выдержка и стабилизация алкогольного продукта

После купажирования полуфабрикат имеет осадок и мутный цвет. Для того чтобы фабрикат был более вкусным и качественным, рекомендуется его выстоять. Это не занимает слишком много времени. Выдержку проводят от суток до трех. Это делают для осаждения осадка и улучшения прозрачности фабриката. Для каждого типа ликероводочного изделия установлено свое время выдержки. Температура, при которой происходит этот процесс, также для каждого напитка разная.

Несколько правил выдержки:

По ходу старения ликероводочные изделия немного теряют крепость, поэтому предварительно в емкость добавляют лишнюю дозу спирта;
Корректировать состав напитка после выдержки технологией производства запрещается;
Во время старения алкоголя перемешивать его недопустимо

Есть определенные типы ликеров, которые выдерживают несколько месяцев (например, Шартрез выстаивают год). После купажирования продукт переливают дубовые бочки, где он пропитывается древесиной. В конце периода старения ликер приобретает характерный вкус, запах и цвет. Далее продукт отправляют на фильтрацию с применением промышленного оборудования. И только после очистки ликер доставляют на разлив по тарам.

Каждый ликер состоит из коллоидной системы. При определенных условиях (нарушение технологического процесса, правил хранения прочее) полуфабрикат может терять свои особенности – характерный вкус, запах, цвет. Этого допускать нельзя, так как качество алкоголя снижается в разы, что может быть опасным для потребителей.

Помутнение полуфабриката происходит из-за неустойчивости колодной системы. В большинстве случаев это наблюдается у коньячных напитков, винах, ликерах на основе морсов и соков из плодовых ягод. Коллоидная система продукта приходит в равновесие спустя сутки после того, как в него добавляют спирт.

На мутность напитка влияют также следующие факторы:

Наличие ионов металлов различного вида;
Содержание танина;
Кисло-желчный баланс.

Стабилизируют ликероводочные изделия тремя способами – физическая, био- и физико – химическая обработки. Это делают с целью улучшения качества продукта. При физической обработке воздействуют на колодную систему путем снижения температуры в чане.

Это делают следующим образом:

В змеевик, которым оборудована емкость с продуктом, подают рассол. Им собственно охлаждают купаж до t =-15 0 С.
Продукту дают время выстоять при данных условиях 2 суток;
Отбирают пробу на контроль качества;
Обработку холодом заканчивают, жидкость оставляют в чане еще на сутки, после чего отправляют на фильтрацию

Для физико-химической обработки используют оклеивающие вещества. К ним относятся – желатин, рыбный клей и другие аналогичные материалы. Эти вещества вступают в реакцию с коллоидными частицами и образовывают нерастворимый осадок, при условии, что жидкость имеет катионы металлов.

Биохимическую обработку целеобразно проводить на этапе подготовки сырья к производству алкогольной продукции. Для улучшения качественных характеристик вино нагревают и добавляют к нему ферментные вещества.

Производство коньячных продуктов

Как уже стало понятно, получить чистую водку путем простой перегонки практически невозможно. Это связанно с тем, что в браге всегда есть примеси. Их температура кипения зависит от их типа. Все примеси разделяют на две основные группы. Первые – низкокипящие, вторые – высококипящие. Также их различают по составу, запаху, вкусу и другим признакам. К примеру, точка кипения метилового спирта 65 0 С. Данная примесь не имеет ни запаха, ни вкуса.

Коньячные продукты получают путем обработки вина. Производство начинается в конце сезона сбора урожая и продолжается до начала третьего месяца весны следующего года (первые числа мая). В получении коньячных напитков и водочных есть некая разница. Ее строго учитывают в заводских условиях. В производстве водки стараются избавиться от всех примесей. Технология получения коньячных напитков немного отличается. Здесь также стараются очистить продукт от ядов. Но те примеси, которые влияют на вкус напитка, его запах и цвет оставляют в допустимом количестве.

Производство коньячных напитков – дело тонкое и требует от технологов профессионализма. Чтобы продукт имел характерный аромат и привкус, стоит тщательно следить за всеми этапами получения коньячного изделия, начиная от сбора урожая до окончания перегонки. Температура дистилляции зависит от состава вина.

Для получения коньяка используют разные сорта винограда. Наиболее популярным есть – Ugni Blanc. Его применяют чаще всего, так как он есть универсальным. Лозу винограда сажают на плантации, рядами. Расстояние между корчами – 3 м. Это дает возможность собирать урожай, используя машины специального назначения.

После этого виноград перевозят в заводские условия. Там его отдавливаю на прессах для получения сока. Ягоды раздавливают наполовину. Это предусмотрено технологической нормой. Далее, полученный сок, отправляют бродить.

Здесь строго придерживаются нескольких правил:

Категорически запрещается добавлять в жидкость сахар и его заменители;
Строгий контроль над процессом (соблюдение всех технологических норм);
При необходимости допускается добавлять в жидкость антисептики по регламенту

После брожения продукт проходит следующие этапы – дистилляция, выдержка, купажирование. В конце всего этого в готовый напиток могут добавляться другие компоненты, но это уже не обязательно.

Выпуск какого-либо алкогольного напитка должен происходить в заводских условиях, где работают квалифицированные мастера, есть современное оборудование, соблюдаются технологические нормы и правила. В производстве алкогольной продукции имеет значение точка кипения браги или вина (в зависимости от типа продукта). Дома создать все условия для производства качественного алкоголя, безопасного для употребления, очень сложно. Процент вероятности близится к нулю.

Температура кипения спирта в браге бывает разная, но не стоит думать, что поддержание оптимального режима не имеет никакого значения. Соблюдение температурного режима считается одной из важных составляющих процесса получения качественного самогона.

В процессе созревания браги температура играет чуть ли не главную роль, это правило касается и перегонки. Когда бродит брага, она выделяет тепло, при этом поддержание того или иного уровня температуры окажет непосредственное влияние на сам процесс брожения и на качество сырья.

Температура кипения спирта в браге

В процессе перегона градусы тоже измеряют не ради интереса - они помогают при отсечь «хвосты» и «головы».

Температура брожения браги для самогона зависит от нескольких факторов, оптимальным считается показатель в 25–28 градусов. Но не стоит забывать, что дрожжи в процессе жизнедеятельности, то есть при поглощении сахара и превращении его в спирт выделяют тепло.

Брагу для самогона готовят, опираясь на несколько правил. Но даже качественная бражка не превратится в самогон, который будет отличаться высокими характеристиками, при несоблюдении температурного режима.

Итак, советы по поддержанию температуры, или правила изготовления качественного сусла:

«правильная» бражка бродит при температуре в 25–26 градусов. Если температура повышается до 30 градусов, то в этом нет ничего страшного.
Понижение температуры до 17–18 градусов может привести к тому, что дрожжи «заснут». Процесс брожения остановится, но его можно будет возобновить.
При повышении температуры микроорганизмы прекращают работать, они просто погибают, возобновить процесс брожения не получиться. Брагу придется вылить и поставить новую.

Чтобы следить за градусами в винокуры оснащают емкость для бражки термометрами и следят за режимом. Впрочем, обращать внимание стоит не только на температуру в помещении, но и на время года.

Самогонщики советуют:

Если на улице прохладно, в помещении тоже, то лучше всего добавить в бражку чуть больше дрожжей - это поможет ускорить процесс сбраживания. Но взамен у напитка появится характерный аромат, который можно считать визитной карточкой самогона.
Когда в помещении стабильная температура, тепло и нет сквозняков, то можно немного изменить пропорции, добавить чуть меньше дрожжей. Это значительно не повлияет на процесс сбраживания, зато улучшит качество продукта.
На самогон можно повлиять, используя нагреватель для аквариума, но не стоит перегревать бражку, поскольку это не приведет ни к чему хорошему. При повышении температуры до 40 градусов микроорганизмы погибают, этот процесс необратим. Если грибки просто «впали в спячку», то повышение температуры поможет их оживить.

Таблица температур

Таблица температур, которая поможет в процессе приготовления браги.

Проблемы начинаются тогда, когда температура в емкости поднимается выше 30 градусов. По этой причине стоит внимательно следить за режимом и при необходимости понизить или повысить градусы. Это поможет в конечном счёте получить продукт высокого качества, который при правильной перегонке превратится в приятный, мягкий алкоголь.

Перегонка браги: процесс и поддержание режима

Температура перегонки браги имеет непосредственное значение. Показатель контролируют, используя обычный термометр. Дистиллятор оснащен различными приспособлениями, температура в кубе отслеживается путем снятия показаний с перегонного куба. Градусы помогают провести дробную перегонку и вовремя закончить отбор той или иной фракции.

Процесс испарения подразделяется на несколько этапов. Вода испаряется при одной температуре, спирт - при другой, а сивушные масла начинают кипеть при третьей температуре.

Чтобы получить продукт высокого качества, отделить спирт от сивухи и получить неплохой самогон, поможет контроль за показателями.

Процесс можно разделить на несколько этапов:

Первый этап: держим показатель на уровне в 63–68 градусов.
Повышаем градус до 78.
85 градусов - начинаем отбор «хвостовой» части.

Если дистиллятор и брагу, которая залита в перегонный куб, нагреть до 65–67 градусов, то начнется испарение сивушных масел и спирта. Появятся первые капли заветной огненной воды. Но пить ее не рекомендуют. В народе такой самогон называют перваком и считают его качественным и крепким. На деле же эту смесь сложно назвать самогонкой.

В перваке содержится огромное количество примесей начиная с метилового спирта и заканчивая ацетоном. Такой напиток быстро опьяняет, он вызывает тяжелое отравление, сильно «бьёт» по почкам и печени. Пить первак не стоит, его собирают в отдельную емкость и используют только для технических нужд.

В среде винокуров первак называют «головами», их отсекают и не используют, употреблять их нельзя. От общего объёма в процентном соотношении количество первака составляет около 8–10%.

Когда показатель поднимается до 63 градусов, нагрев идет на максимальной температуре, потом градус снижают, в это время температура должна быть около 64–68 градусов. Если показатель не снизить, то возникнут проблемы: брага попадет в холодильник и другие части дистиллятора, а самогон в итоге приобретет характерный запах сивухи и мутный цвет. Даже если используется дистиллятор с сухопарником, это не поможет спасти алкоголь от ухудшения вкуса и запаха.

Исправить ситуацию поможет повторная перегонка: она значительно улучшит качество самогонки, окажет влияние на ее вкус и аромат.

Затем приступаем к новому этапу - сбору основного самогона. Желательно заменить сухопарник. Можно просто снять его и промыть в холодной воде, а потом подставить емкость для сбора основного продукта. При этом температуру поддерживают на уровне 78 градусов, именно в этот момент и начинает активно испаряться спирт. При конденсате (столкновении холодной воды и паров спирта) начинается процесс выделения дистиллята.

Когда показатель достигнет 78 градусов, начнется выделение так называемого «тела», которое можно использовать для употребления вовнутрь.

Постепенно температура будет повышаться, параллельно этому выход продукта снижается. Когда жидкость нагревается до 85 градусов, начинают выделяться сивушные масла. Попадание сивухи в основной продукт меняет его качество: цвет самогонки становится мутным, она будет иметь неприятный, резкий запах.

Впрочем, на этом процесс перегонки не заканчивается. Приступаем к третьему этапу, который называют отбором «хвостов».

При температуре в 85 градусов и выше в основе сохраняется определенное количество спирта. Но его настолько мало, что получить продукт в чистом или относительно чистом виде уже не получиться. По этой причине самогонщики приступают к отбору последней части.

Фракция под названием «хвосты» обладает невысокой крепостью и резким запахом. Такой самогон будет мутным, что тоже свидетельствует о его сомнительном качестве.

Дистиллятор выдает «хвосты» до тех пор, пока крепость в струе не упадет до 20 градусов. Тогда сбор этой фракции прекращают и дистилляцию заканчивают. На этом процесс самогоноварения можно считать завершенным.

Существует и альтернатива перегонке - это вымораживание. Процесс трудоемкий, но довольно интересный. Все дело в том, что вода замерзает при одной температуре, а спирт - при другой. Эффекта от вымораживания мало, но ради интереса можно попробовать.

Дистилляция без термометра

Зачастую под рукой просто не оказывается нужного прибора. Если по той или иной причине измерить температуру нет возможности, то можно воспользоваться опытом винокуров и прекратить отбор основного продукта при появлении некоторых признаков.

Когда стоит прекратить отбор «тела»:

Качественный самогон хорошо горит, пламя ровное, отличается сними цветом. Когда смоченная в алкоголе бумага или салфетка плохо горит или тухнет, стоит прекратить сбор самогонки.
Когда температура достигает 83 градусов, выход дистиллята не просто снижается, а падает до нулевой отметки, то есть полностью прекращается.
Многим самогонщикам известно, что как только крепость в струе падает ниже 40 градусов или находится примерно в этом диапазоне, то сбор основной фракции прекращают и начинают отбирать «хвосты».
Можно воспользоваться и другим способом - просто понюхать самогонку. Как «головы», так и «хвосты» имеют довольно резкий запах, чего нельзя сказать об основной части.

В некоторых случаях первую дистилляцию проводят без разделения на фракции, тогда температура браги при перегонке особой роли не играет. Зато при повторной переработке за градусами придется следить, в противном случае это отразится на качестве самогона, его вкусовых характеристиках и т. д.

При производстве алкоголя в домашних условиях стоит следить за всеми нюансами, контролировать процесс. Если что-то упустить, то можно получить в итоге продукт, который будет обладать невысоким качеством. Впрочем, практически любую ошибку можно исправить.

Поддержка оптимальной температуры перегонки дает на выходе кристально чистый самогон без запаха и вредных примесей. Это один из важнейших этапов самогоноварения, не зная основ которого нельзя рассчитывать на хороший результат. Без соблюдения технологии дистилляции даже из самой лучшей браги получится плохой самогон.

Теоретические аспекты

Температура кипения и летучесть примесей

Самое распространенное заблуждение среди начинающих самогонщиков гласит, что примеси испаряются пропорционально своей температуре кипения. На самом деле это в корне не так: летучесть примесей, то есть их способность покидать кипящую жидкость, никак не связана с температурами кипения этих примесей.

Рассмотрим классический пример о метаноле и изоамилоле. Пусть в куб залито сырье следующего состава (см. таблицу).

Доведем смесь до кипения (температура в кубе около 92 °C) и отберем небольшое количество дистиллята так, чтобы состав кипящего сырья практически не изменился. Каким будет состав отобранного дистиллята? Для воды и этилового спирта изменение концентраций можно легко найти по кривой равновесия или таблицам: концентрация спирта возрастет с 12 до 59%.

Кривая равновесия воды и этилового спирта

Чтобы определить изменение концентрации примесей, воспользуемся графиком коэффициентов ректификации (крепость в процентах от объема – на верхней горизонтальной оси).

При крепости сырья 12% коэффициент ректификации (Кр) метилового спирта равен 0,67, а Кр изоамилола – 2,1. Значит, содержание метанола в отборе уменьшится, а изоамилола – возрастет в два раза. В результате получается.

Вторая таблица доказывает независимость скорости испарения примесей от температуры их кипения. Метанол с температурой кипения 65 °C медленнее покидает куб, чем изоамилол с температурой кипения 132 градуса.

Это происходит потому что концентрация этих примесей мала. Если бы количество метанола и изоамилола было сопоставимо со спиртом и водой, эти вещества заявили бы о своем праве на испарение в количестве, соответствующем разнице их температур кипения, и стали бы полноправными составляющими раствора.

Испаряемость примесей в концентрации менее 2% полностью зависит от того, с какой силой их одинокие молекулы удерживаются водно-спиртовым раствором (преобладающими в составе веществами). Это можно сравнить с тем, как папа и мама не спрашивают ребенка с какой скоростью бежать на автобус – взяли за руки и галопом.

Так и с примесями. Когда в растворе одну маленькую молекулу метанола окружает толпа молекул воды, то они легко удерживают её рядом с собой. Поскольку молекула метанола меньше этанола, то воде удерживать её намного легче. А вот изоамилол, наоборот, плохо растворяется в воде, имея с ней очень слабые связи. При кипении изоамилол вылетает из воды быстрее метанола, хотя температура его кипения в 2 раза выше.

Исследованию коэффициентов испарения или летучести различных веществ и их растворов посвятил немало своих трудов Сорель. Он составил таблицы и графики, по которым можно узнать, насколько меняется содержание веществ в парах по отношению к исходному раствору. Однако для целей винокурения графиками и таблицами пользоваться неудобно, поэтому Барбе предложил новый расчетный коэффициент, названный коэффициентом ректификации (Кр), для получения которого нужно при заданной крепости раствора разделить коэффициент испарения примеси на коэффициент испарения этилового спирта.

Коэффициент ректификации одновременно является и коэффициентом очистки, так как показывает фактическое изменение содержания примесей по отношению к этиловому спирту:

Кр=1 – от примесей нельзя избавиться, они в том же количестве будут присутствовать в дистилляте;
Кр>1 – в отборе примесей будет больше, чем в исходном сырье, это головные фракции;
Кр<1 – в полученном в результате перегонки дистилляте количество примесей будет меньше, чем в исходном сырье, произойдет очистка, это хвостовые фракции.

Если примеси при высоких концентрациях спирта имеют Кр<1, а при низких Кр>1 – это промежуточные примеси. Таких абсолютное большинство. Есть еще и концевые примеси, у которых, наоборот, Кр>1 при высокой концентрации спирта, а при низкой – Кр<1.

На самом деле абсолютно головных или хвостовых примесей не так уж и много, чаще винокуры имеют дело с промежуточными. Однако если говорить о перегонке браги, то её крепость меняется во время процесса с 12% и ниже. При таких концентрациях спирта практически все примеси являются головными, независимо от температуры их кипения: изоамилол – 132 °C, ацетальдегид – 20 °C и т.д.

Примесей, проявляющих хвостовые свойства, при перегонке браги совсем немного: метанол с температурой кипения 65 градусов и фурфурол – 162 °C. Как видим, и здесь температура кипения ни на что не влияет.

Главный теоретический вывод . Примеси не выстраиваются в очередь на выход из куба в соответствии с температурами своего кипения, а испаряются в составе спиртового пара в количествах, зависящих только от их исходной концентрации и коэффициента ректификации.

Мощность нагрева и температура кипения раствора

Мощность нагрева влияет только на количество образуемого пара и никак не изменяет температуру кипения содержимого куба. В свою очередь, температура кипения раствора зависит от концентрации спирта в кубовой навалке и атмосферного давления (см. таблицу).

Чем меньше крепость, тем выше температура кипения кубовой навалки. Чем больше подаваемая мощность, тем больше пара образуется.

Дробная дистилляция

Если при кипячении смеси по пути в холодильник её пары не конденсируются на крышке и стенках куба, или эта величина пренебрежимо мала, то отбирая погон последовательно по разным банкам, получим в них разную крепость и состав дистиллята.

Это простая дробная дистилляция, управлять которой можно лишь условно, изменяя пропорции отбираемых фракций. Никакой очистки или укрепления метод не предусматривает.

Если аппарат идеально утеплить, то не зависимо от скорости отбора и мощности нагрева, на выходе будет дистиллят одинакового состава и крепости.

Парциальная конденсация

Если по пути из куба в холодильник заметная часть пара конденсируется – это парциальная конденсация.

Стенки куба, крышка и паровая труба непрерывно теряют тепло. Эти теплопотери зависят не от величины нагрева или отбора, а только от разницы температур между кубовым содержимым (жидкость и пар) и окружающим воздухом.

Следствием этого полезного при дистилляции процесса является парциальная конденсация пара, когда во флегму попадают наименее летучие его составляющие, которые потом обратно стекают в куб.

Та же часть пара, которая доходит до холодильника, содержит легколетучих составляющих больше, чем было в исходных парах. Это позволяет создавать условия для более концентрированного отбора «голов» и укреплять отбор.

Отношение веса флегмы к весу отобранного спирта называют флегмовым числом. Чем выше флегмовое число, тем больше укрепление и обогащение легколетучими составляющими отбора.

Важно также отметить, что стекающая в куб флегма прогревается, вызывая дополнительную конденсацию пара, но закипеть не успевает.

Тепломассобмен

Если флегма стекает в куб так долго, что пар успевает согреть её до точки кипения, происходит другой процесс – тепломассообмен, при котором из пара конденсируются молекулы труднолетучих веществ, а из флегмы испаряются легколетучие. Испаряется и конденсируется всегда равное количество молекул. Этот процесс лежит в основе технологии ректификации.

Как гнать самогон на обычном аппарате

Познакомившись с некоторыми вопросами теории, можно приступить к вопросу об управлении процессом дистилляции.

Аппараты для классической дистилляции строятся по схеме куб-холодильник. Добавление сухопарника облегчает отбор «тела» на высоких скоростях, так как препятствует брызгоуносу. Куб и паровые трубы не утепляют, и как мы выясним позже, – не случайно. Дистилляторы могут быть разными (см. фото).

Принципиально эти аппараты отличаются только степенью парциальной конденсации. При её незначительной доле аппарат годится только для перегонки браги, при большой парциальной конденсации подходит для производства благородных дистиллятов.

Перегонка браги

Брагу нужно гнать быстро. Главной задачей является отделить все испаряемые составляющие от не испаряемых. Снижение мощности в начале или в конце нагрева не требуется. При первой перегонке браги на аламбике желательно накрыть его купол тряпкой.

Обычную сахарную брагу можно отбирать «досуха» (минимальной крепости в струе). В случае с фруктовыми брагами, которые планируется выдерживать в бочках, желательно гнать до средней по погону крепости 25%. Если закончить процесс раньше, будут потеряны кислоты и тяжелые спирты, которые образуют новые эфиры в бочке.

Вторая перегонка

Крепость навалки. Оптимальная крепость кубовой жидкости для второго перегона составляет 25-30%. При такой концентрации спирта сивуха достаточно хорошо укрепляется и выводится в составе головной фракции. В «хвосты» попадет приемлемо небольшая доля спирта, но при отборе «тела» сивуху в кубе удержать не удастся или потребуется флегмовое число более 3, что серьёзно затянет процесс перегонки, да и не каждый аппарат может работать в таком режиме.

Меньшая исходная крепость навалки позволит сивухе во время отбора «голов» выходить с концентрацией выше кубовой более чем в два раза, но отбор «тела» будет начинаться при слишком малой крепости навалки, в результате почти половина спирта попадет в «хвосты», которые нужно начинать отбирать при крепости жидкости в кубе 5-10%.

Если повысить крепость кубовой навалки до 35-40% и больше, то укрепления сивухи при малых флегмовых числах не произойдет. В «головах» будет столько же сивухи, сколько и в кубовом остатке, а при капельном отборе (повышении флегмовых чисел) сивуха вообще останется в кубе.

Отбор «тела» пройдет с меньшими потерями спирта в «хвосты», но вся оставшаяся в кубе сивуха попадет в «тело». За счет того, что объем спирта в отборе уменьшится, концентрация сивухи будет даже больше, чем в навалке.

Отбор «голов». Рассмотрим, что происходит при отборе «голов» на классическом самогонном аппарате. Например, кубовая навалка крепостью 25-30% закипела, и винокур снизил мощность нагрева до 600 Вт. При этом теплопотери паровой зоны составляют 300 Вт (теплопотерями в жидкостной зоне пренебрежем для простоты расчетов). В результате из образовавшегося в кубе пара ровно половина сконденсируется. Количество отбора будет равно количеству флегмы, значит, флегмовое число равно единице. Увеличение мощности нагрева приведет к уменьшению флегмового числа и, наоборот, – дальнейшее уменьшение мощности увеличит его.

При организации покапельного отбора «голов» система выходит на максимальное флегмовое число, что дает укрепление и обогащение отбора легколетучими примесями.

Во время дистилляции навалка имеет низкую крепость, а практически все примеси являются головными. Поэтому отбор «голов» крайне важен, необходимо создавать условия для его успешного осуществления:

всегда оставлять достаточно большую паровую зону в кубе, а не гнаться за объемом навалки;
не утеплять куб с крышкой и паровую трубу дистиллятора.

Получение «тела». Скорость отбора «тела» при второй дробной перегонке должна быть умеренной, чтобы не сводить флегмовое число к минимуму.

Большинство бытовых классических аппаратов не обладают достаточными возможностями парциальной конденсации, поэтому получить на них приемлемую очистку «тела» можно всего двумя способами: вывести примеси с «головами» или отсечь их с «хвостами».

Когда собирать «хвосты». Распространенное мнение, что момент для перехода на отбор «хвостов» наступает, когда крепость в струе 40%, имеет под собой прочную почву.

Промежуточные примеси увеличивают свой коэффициент ректификации до величин, превышающих единицу, и становятся легко летучей составляющей пара, значит, уже не переходят во флегму, а продолжают путь в отбор. Конденсируется же в основном вода и типично хвостовые примеси. Парциальная конденсация перестает очищать от сивухи пары спирта, а наоборот –обогащает.

В момент отбора «хвостов» кубовая температура составляет около 96 °C, что соответствует кубовой крепости порядка 5%. «Хвосты» можно отбирать до 98-99 градусов в кубе, совсем до суха не нужно, появится слишком много примесей и воды.

Перегонка на бражных и ректификационных колоннах

Работа с бражными и ректификационными колоннами в корне отличается от процесса классической дистилляции, так как появляется возможность с помощью дефлегматора регулировать количество возвращаемой в колонну флегмы в очень широких пределах. В основе процессов лежит тепломассобмен. Для того чтобы поднять эффективность процесса, в колонну насыпают насадку, значительно увеличивающую площадь взаимодействия пара и флегмы.

Процесс же парциальной конденсации, при котором образуется дикая флегма, становится нежелательным явлением, ухудшающим точность регулирования флегмового числа и разделения на фракции по высоте колонны. Поэтому парциальную конденсацию стараются минимизировать путем утепления куба и колонны.

Поведение примесей при ректификации подчиняется их коэффициентам ректификации, но технология имеет особенности, главная из которых – многократное испарение и конденсация пара по пути из куба к холодильнику.

Каждое такое переиспарение происходит на определенном участке по высоте колонны, называемой теоретической тарелкой. На первых 20-30 см насадочной части колонны за счет неоднократного переиспарения пар получает укрепление до величины выше 90%. При этом примеси, вылетающие из куба в составе пара, при прохождении каждой последующей теоретической тарелки будут менять свой Кр в соответствии с крепостью флегмы или пара, в которых они находятся.

Поэтому сивушные масла, имеющие на входе в колонну Кр больше единицы, по мере продвижения вверх по колонне приобретают Кр меньше единицы, и всё в меньшем количестве переиспаряются, а на определенном этапе полностью останавливаются. Накопление сивушных масел происходит в той части колонны, где их Кр=1. Выше сивуху не пускает спирт, для которого она при этой крепости является «хвостом», а ниже сивушные масла проявляют головные свойства, и при переиспарении поднимаются опять выше. Примерно так ведут себя все промежуточные примеси.

1 -головные; 2 - промежуточные; 3 -хвостовые; 4 - концевые.

Головные примеси по мере продвижения вверх по колонне попадают во все более укрепленный пар, в результате их Кр возрастает. Это позволяет головным примесям с ускорением попадать в зону отбора.

Хвостовые примеси – строго наоборот, попав в колонну, с каждой новой теоретической тарелкой резко уменьшают свой Кр и довольно быстро вместе с флегмой оказываются внизу колонны, где и накапливаются.

Концевые примеси ведут себя похоже: при низкой крепости их Кр<1, но с ростом крепости Кр становится больше 1, поэтому они не застревают в колонне, а в зависимости от крепости идут вверх или вниз отбора.

Управление колонной сводится к простому правилу: нельзя отбирать фракцию со скоростью, превышающей скорость её поступления в колонну. Методы определения момента, когда эта скорость начинает превышаться, разнообразны. Главное, как можно раньше понять, что равновесие нарушено, и, сократив скорость отбора, восстановить его.

В самом простом варианте управление возможно по двум термометрам:

кубовому, показывающему момент закипания спирта-сырца в кубе, перехода на отбор «хвостов» и окончания процесса;
термометру, находящемуся в 20 см от низа насадки. В этой зоне все переходные процессы завершены, температура более-менее стабильна и отражает процессы, происходящие в колонне с максимальным упреждением по отношению к зоне отбора. Повышение температуры даже на 0,1 градуса говорит о том, что отбирается слишком много спирта – больше, чем его поступает в колонну, поэтому нужно уменьшить скорость отбора. Если не сократить отбор, разделение на фракции в колонне ухудшится, а примеси из установившегося для них равновесного положения продвинутся выше по колонне, ближе к отбору.

При ректификации за счет принудительной дефлегмации и четкого управления флегмовым числом на выходе получаются самые легколетучие фракции, которые можно отбирать последовательно. Кроме того, грамотное управление колонной позволяет останавливать в ней продвижение ненужных примесей в зону отбора, накапливать их до определенного времени в колонне или вообще возвращать в куб.

Ректификационная колонна – это не столько точный, а скорее мощный инструмент для тотальной очистки спирта от примесей. Для получения благородных дистиллятов он слабо применим, поскольку требует особых технологий и методов. Группирование примесей по летучести и высокая концентрация спирта в колонне создают из них азеотропы без разбора на нужные и ненужные, разделить их уже не удастся.

При получении благородных дистиллятов целью является не полная очистка спирта от всех примесей, а сбалансированное уменьшение их концентраций с частичным удалением некоторых самых ненужных. Требуется аппарат с парциальной конденсацией, работая на котором винокур разделяет дистиллят на части, а затем собирает из этой мозаики шедевр.

При всей внешней разнице, в основе управления дистилляцией и ректификацией лежат важнейшие свойства примесей – их летучесть и связанные с ней коэффициенты ректификации. Управляя флегмовым числом в весьма ограниченном (при дистилляции) или, наоборот, очень широком (при ректификации) диапазонах, можно получать очень разный продукт: от сбалансированного по примесям дистиллята до чистого спирта. Главное понимать принципы управления и пользоваться в каждом случае подходящим инструментом.

Чтобы понять «физику» ректификации спирта рассмотрим основные свойства абсолютизированного 100%-ного этилового спирта:
- температура кипения = 78,3°C при 760 мм рт.ст.
- плотность жидкости = 790 кг/м3 при 20°С

Известно, что этиловый спирт прекрасно растворяется в воде, образуя бинарную водно-спиртовую смесь с любым количеством спирта. Здесь нужно обозначить разницу между массовой и объёмной концентрацией этанола в водно-спиртовом растворе. Массовая концентрация спирта - это масса спирта в массе раствора (обозначается как г/г или %масс.).

Чаще применяется понятие объёмной концентрации - это объем спирта в объеме смеси (обозначается как мл/мл или %об.). Величины объёмной и массовой концентраций из-за значительной разницы в плотности спирта (0,79 г/мл) и воды (1 г/мл) могут существенно различаться. В дальнейшем здесь будет использоваться только понятием объёмной концентрации.

Понятно, что температура кипения раствора двух жидкостей должна находиться между их индивидуальными температурами кипения - 100°C для воды и 78,3°C для этилового спирта (при 760 мм рт. ст.). Зависимость температуры кипения (парообразования) этого раствора, или, что то же самое, температуры насыщенного водно-спиртового пара от концентрации спирта в парах показана на рис. 1.

Особого внимания на этом графике заслуживает точка А с концентрацией 96,4% и с температурой кипения меньше температуры кипения 100%-ного этилового спирта.

Нагляднее всего процессы дистилляции и ректификации этанола объяснить по кривой равновесия фаз бинарной водно-спиртовой смеси (см. рис. 2).

Из диаграммы видно, что практически вся кривая равновесия находится выше диагонали Y=X, то есть при испарении водно-спиртового раствора концентрация спирта в парах получается большей, чем в исходной жидкости. Именно это и лежит в основе процессов дистилляции и ректификации этанола.

Большое значение имеет точка (А, X=Y=97,2% объёмных) пересечения кривой равновесия фаз с диагональю. Это особая «точка азеотропа» - нераздельно кипящая жидкая смесь двух чистых компонентов, которую путём перегонки или ректификации невозможно разделить на составляющие. Максимально приближенная к точке азеотропа водно-спиртовая смесь и называется спирт-ректификат.

Используя кривую равновесия и диагональ Y=X (см. рис. 2), можно увидеть, что при простой перегонке 10%-ной бражки сначала получается самогон с концентрацией примерно 53%об. Далее, после ступеньки 10-53, можно построить следующие - 53-82, 82-88, 88-92 и т.д. Вертикальная составляющая ступеньки показывает повышение процента этанола в паровой фазе вплоть до наступления равновесия фаз (точка А). Горизонтальная составляющая ступеньки показывает конденсацию этих паров (точка пересечения горизонтали с диагональю Y=X). По диаграмме видно, что для получения спирта-ректификата из бражки с начальной концентрацией 10% теоретически должно пройти более десятка таких последовательных перегонок. На практике их должно быть намного больше, так по мере уменьшения концентрации спирта в перегонном кубе соответственно уменьшается и концентрация дистиллята. Например, на первой ступеньке 53%об. соответствует только начальному моменту перегонки. По прошествии какого-то времени концентрация спирта в бражке уменьшается и мы имеем в ней уже меньше, чем 10% спирта, в результате чего к концу первой перегонки отобранный самогон имеет среднюю крепость не 53%об., а 35-40%об.

Стоит отметить, что температура кипения этанола зависит от атмосферного давления (см. рис. 3). Причём эта зависимость достаточно существенна для процесса ректификации, когда каждая десятая доля градуса имеет значение.

В очень-очень упрощенной постановке, описанные выше «ступеньки» отдельных перегонок, но осуществляемые не по отдельности, а собранные вместе в одном аппарате и составляют процесс ректификации спирта . Такая ректификационная установка имеет еще один огромный "плюс" - параллельно с задачей получения спирта-ректификата она решает еще и задачу очистки его от примесей, имеющих отличную от спирта температуру кипения (см. таблицу в статье Физика - Простая перегонка).

Выходя за рамки нашей цели - получения спирта, с помощью ректификационной колонны можно выделить в чистом виде любое вещество (это будет особенно легко, если вы знаете температуру его кипения). Например, перегоняя настой еловых иголок, можно попробовать выделить составляющую, заведующую запахом хвои, или из настоя лепестков розы выделить вещество, отвечающее за этот цветочный запах. От самогонщика до парфюмера один шаг;o).

На самом деле ректификационные колонны бывают разных типов и имеют порой весьма сложное устройство. Более глубокое описание физико-технологических аспектов ректификации Вы можете посмотреть на сайте одного из старейших производителей

(1 votes, average: 5,00 out of 5)

Процесс перегонки браги не настолько уж и сложен. Он состоит из последовательных этапов, при выполнении которых нужно соблюдать ряд технологических требований. Наиболее важным фактором является выдерживание определенного температурного режима на каждом производственном цикле изготовления самогона.

Владея информацией о том, какая должна быть температура кипения перегоняемой браги, удастся получить качественный самогон . Брага – это раствор из спирта и воды. А значит, температура кипения жидкости и превращения ее в пар будет находиться в границах 78–100°. Раствор браги, с более высоким содержанием спирта, закипит и начнет превращаться в пар при наименьшей температуре. Это облегчит процесс получения хорошего дистиллята.

Температурные показатели для каждого этапа перегонки

Выделяют 3 этапа перегонки браги:

Удаление продуктов первой фракции

Когда температура браги поднимается до 65–68°, начинается процесс кипения жидкости, который сопровождается испарением легких фракций с примесью вредных веществ. В это время появляется специфический запах этилового спирта, и начинает капать первая жидкость.

В народе бытует название такого самогона, как «первак». Еще первую фракцию именуют «головой».
Употреблять такой продукт нельзя, слишком опасно для здоровья, так как в нем высоко содержание спирта вместе с вредными веществами. Эту часть самогона собирают в отдельную емкость и в дальнейшем используют для технических целей или просто выливают.

Важный момент: как только температура браги поднимется до отметки 63°, нужно резко сбросить скорость кипения и продолжить нагревать жидкость до 68° постепенно, на малом огне.

Делается это для того, чтобы брага не попала на охлаждающую спираль. В противном случае, качество самогона значительно ухудшится, и понадобится выполнение второй перегонки .

Сбор основного продукта

После перегонки первой фракции начинается основной этап изготовления самогона. Для этого подставляют новую емкость, в которой будет собираться основной продукт перегонки браги, т. е. самогон.

На этом этапе температура кипения жидкости постепенно повышается, пока не достигнет 78°. В этот момент и начинается выход основного продукта – самогона, пригодного к употреблению .

В процессе перегонки браги температура жидкости нарастает, в то время как интенсивность выхода самогона падает. И в момент, когда температура достигнет отметки в 85°, сбор самогона следует прекратить, так как начинается активное испарение сивушных масел и иных вредных для здоровья примесей.

Таким образом, оптимальный температурный режим перегонки бражки в самогон устанавливается в пределах 78–84°.

Отбор третьей фракции

Основной этап перегонки завершается при 85°, но в браге еще присутствует небольшое количество спирта. Чтобы извлечь его, нужно температуру кипения поддерживать на заданном уровне или увеличить до 90°. В этот период начнется активное испарение жидкости с высоким содержанием сивушных масел и примесей. При желании эти вещества можно будет удалить, выполнив повторную перегонку или воспользовавшись иным методом очистки самогона .

Важно: так же как и головы, хвосты собирают в отдельную посуду.

Какие приборы понадобятся для контроля процесса самогоноварения?

Перегонка браги для получения качественного самогона требует выполнения определенных условий, а значит, нужен постоянный контроль их соблюдения. Приборы, которые могут в этом помочь – спиртометр и термометр. Спиртометром определяют не только крепость готового напитка, но и фракций . С помощью него выявляют момент окончания сбора самогона, переход к отбору хвостов.