Прогресс никогда не стоит на месте. И даже в деле получения крепких спиртных напитков в домашних условиях технологии совершенствуются ежегодно. На смену примитивным дистилляторам пришли дистилляторы с сухопарником, а их в свою очередь постепенно вытесняют бражные и ректификационные колонны. свидетельствуют о том, что бражная колонна позволяет получать продукт более высокой степени очистки, нежели при использовании дистиллятора с сухопарником. Бражным (или пленочным) колоннам и посвящена эта статья.
Принцип действия бражной колонны
В основе работы любого самогонного аппарата лежит принцип дистилляции — испарения жидкости с последующей ее конденсацией. Таким образом смесь жидкостей с различной температурой кипения успешно разделяется на отдельные фракции. Однако именно качество разделения этих фракций в конечном итоге определяет качество получаемого напитка.
Бражная колонна (пленочная колонна, дистиллятор с укреплением) устроена более сложно, чем сухопарник. Тогда как сухопарник просто контактирует с воздухом окружающей среды, колонна оснащена дополнительным (укрепляющим) холодильником, помимо обычного (конденсирующего).
Благодаря подаче холодной воды в укрепляющую колонну поднимающиеся из куба пары частично конденсируются, образуя так называемую флегму. Эта густая жидкость, образуя пленку на стенках колонны, стекает обратно в перегонный куб. Поэтому бражная колонна часто и называется пленочной.
Стекающая флегма обогащается восходящими ей навстречу высококипящими примесями и увлекает эти примеси за собой в куб. Оставшиеся неконденсированные спиртовые пары при этом укрепляются – уносят с собой восходящие спиртовые фракции. Получается, что в колонне происходит более точное разделение фракций, чем в перегонном кубе. Таким образом, и крепость дистиллята на выходе, и его очистка от хвостовых фракций прилично возрастает.
При перегонке с использованием колонны вообще не приходится говорить о таком понятии, как «брызгоунос», поскольку все ненужные компоненты стекают обратно в куб. Важным моментом является и тот факт, что на бражной колонне установлен свой термометр, позволяющий следить за температурой паров и точно отсекать фракции. Это происходит при помощи регулировки подачи воды на дефлегматор (укрепляющий холодильник). Чем меньше воды охлаждения - тем меньшее укрепление происходит, и тем больший поток дистиллята попадает на выход из охлаждающего холодильника. Если хочется получить дистиллят более высокой крепости и чистоты, то воды на охлаждение дефлегматора подается больше. Но и время перегонка в этом случае займет немалое.
Как видно, принцип работы бражной колонны в самогонном аппарате не так уж и сложен. Важно только приноровиться к регулировке подачи воды: видимые изменения температуры происходят не сразу. Система является инерционной, поэтому нужно регулировать воду потихоньку, делая паузы в 20-30 секунд для установления нового равновесия в колонне. Но именно благодаря точной регулировке температурного режима за счет холодильника, на колонне с укреплением происходит более точный отбор голов. Да и хвостов тоже.
Что касается , то ограничений здесь нет абсолютно никаких. Бражная колонна особенно хорошо подойдет для получения напитков, которые подразумевают отсутствие вкусоароматических свойств сырья, используемого для браги.
Принципиальное отличие от сухопарника
В аппарате с сухопарником часть голов (а это ацетон, эфиры, метанол — словом, все, что кипит при температуре ниже, чем спирт) неизбежно «проскакивает» в продукт. Сухопарник контактирует с воздухом в помещении, а температура этого воздуха обычно постоянна на протяжении всего процесса и достаточно высока (для комфорта самого винокура). И поскольку в данном случае сложно создать более существенную разницу температур, эфиры и спирты с температурой кипения близкой к температуре кипения спирта будут неизбежно попадать в продукт. Колонна же позволяет точно выверить нужную температуру паров и длительно поддерживать ее.
В случае с хвостами (сивушными маслами и тяжелыми эфирами) охлаждение еще более предпочтительно, чем повторный нагрев пара (как это происходит в сухопарнике). И при работе на колонне с укреплением лучше снизить температуру и не добрать немного спирта, чем пропустить в продукт “букет хвостов”, который испортит напиток. Получается, что при работе с бражной колонной у нас есть выбор: либо максимальное укрепление (здесь мы регулируем температурный режим), либо максимально возможная скорость (не регулируем ничего, и получаем результат, как при работе с сухопарником).
Непрерывная бражная колонна — в чем отличие
Существует еще понятие непрерывной бражной колонны. Этот агрегат позволяет перегонять большие количества браги. Принцип действия непрерывной бражной колонны заключается в том, что процесс дистилляции идет постоянно, в систему непрерывно подаются порции браги, а в комплектации фигурирует насос. Работа такой колонны подразумевает большие объемы производства (от 100 л браги) и получение только жидкостей с низкой температурой кипения (до 76-78°С). Таким образом, об отделении головной фракции речи здесь не идет, и вторая перегонка потребуется однозначно. Необходим ли в домашних условиях такой агрегат — вопрос спорный.
Плюсы использования бражной колонны
Пленочная (бражная) колонна позволяет четко соблюдать технологию получения крепкого алкоголя в домашних условиях, а также осуществлять качественную очистку дистиллята от вредных примесей и сивушных масел. Ювелирная регулировка температурного режима перегонки позволяет добиться высокой крепости и чистоты напитка, что бывает важно при использовании его в . При правильной работе пленочная колонна позволяет получать более качественный дистиллят, чем при использовании сухопарника. Ну а в случае применения дополнительных насадок (царг) такая колонна и вовсе превращается в ректификационную.
В среде мастеров по изготовлению издавна не стихают споры о том, насколько нужны бражные колонны и оправдывают ли они затраты на их приобретение или самостоятельное изготовление. Попробуем разобраться в этом вопросе.
В отличие от ректификационной, непрерывная бражная колонна работает с большой скоростью, обеспечивая на выходе самогон очень высокой крепости (практически спирт). Она, как и ректификационная, избавляет конечный продукт от сивушных паров .
Некоторые недостатки
Что для одних недостаток, для других – преимущество. Однако, прежде чем приобретать или делать такое устройство (лучше всего из меди своими руками), следует кое-что знать.
Для привычной практики самогоноварения (время от времени, небольшими партиями) она не подходит, поскольку продукта, предназначенного для переработки (бражки), бражной колонне требуется, как минимум, 70 литров, а еще лучше – 100-120.
Необходимы затраты – либо денежные, либо трудовые для того, чтобы иметь такое приспособление. Необходимость точной и правильной регулировки температуры, прохождения воды и т.п. лучше всего поручить электронике, что в иных случаях вызывает трудности.
Если позволяют средства, лучше всего приобрести готовую колонну , обеспечивающую непрерывное действие, оснащенную электронным управлением. Это избавит от дополнительных регулировок и начальных ошибок.
Как это работает?
Рассмотрим принцип работы бражной колонны, чтобы вы могли окончательно понять: хотите ли для себя такое оборудование?
- Брага в теплоприемник (верхнюю часть колонной трубы) подается с помощью насоса .
- Находясь в колонне, начинает взаимодействовать с нагретым практически до 100°С водяным паром в противотоковом режиме.
- Происходит теплообмен : спирт испаряется, другие составляющие , имеющие высокую температуру кипения, стекают вниз и удаляются.
- На перемычках из сетчатого материала, расположенных горизонтально, возникает очаговый барботаж . Из-за этого возрастает процентное содержание спирта в парах. Именно это обуславливает высокую получаемого самогона.
- Извлекаются из браги в колонне с жидкостным отбором ненужные компоненты (сивуха), при температуре ниже 76°С. Температуру необходимо регулировать при помощи скорости, с которой подается брага, а также – ее температурой.
Полученный в бражной колонне самогон уже не нуждается в отборе ни голов, ни хвостов – конечный продукт крепкий и чистый от ненужных примесей.
Конструкционные особенности
По устройству бражная колонна непрерывного действия одновременно напоминает дистиллятор и ректификатор . Состоит из:
- дефлегматора
— части, которая заботится об избавлении самогона от сивушных паров;
дистиллятора – собственно, перегонного устройства; - холодильника – общего или раздельного для дефлегматора, и для дистиллятора (читайте: );
- насоса , подающего в колонну брагу;
- термометров , а еще лучше – датчиков температуры.
Как сделать своими руками?
Чтобы непрерывная бражная колонна своими руками была не просто действующей, но ее работа была безотказной, нужно учесть много нюансо в, включая частоту использования и объемы производства.
Чертеж популярной бражной колонны Малютка вы можете видеть ниже. Ее не так сложно воплотить в жизнь. Само название уже говорит о компактных размерах. Однако стоит знать, что «компактная», не значит низкая.
Высота колонны не должна быть ниже 1,5 метра , лучше – около 2 метров. При более низкой конструкции она не обеспечит качественного отбора паров спирта, и значительное его количество уйдет в отходы.
Особенностью Малютки является то, что конденсатор с дефлегматором располагаются в одном холодильнике, то есть — емкость с проточной водой для них едина. Это, конечно, экономит затраты и частично – материалы.
Однако эта конструкция имеет недостаток – довольно тяжело регулировать процесс дефлегмации и вы можете остаться недовольны качеством и крепостью самогона. Вы, конечно, сможете получить спирт среднего качества, но ведь хочется прослыть настоящим мастером качественного продукта.
В этом поможет бражная колонна Мариса, или как ее еще называют – Модернизированная. Холодильники в ней для дефлегматора и дистиллятора разделены и она дает возможность при правильной регулировке получать спирт-ректификат, избавленный от ненужных примесей, крепостью до 97%.
Необходимые материалы
Ознакомившись со схемами для самостоятельного изготовления, прежде чем приступать к работе, необходимо закупить устройства и материалы. Понадобится:
- емкость для браги вместимостью от 100 до 200 литров;
- одна — две емкости для обустройства холодильников, в зависимости от выбранной конструкции или материалы, позволяющие изготовить его самостоятельно;
- труба диаметром не менее 50, и не более 100 мм из нержавейки или меди высотой от 1,5 до 2 метров;
- насос, подающий брагу;
- для управления бражной колонной нужен регулятор напряжения типа ЛАТР;
- термометры (2 шт.);
- ТЭН (если предусмотрен);
- штуцера, согласно чертежу;
- перегородки-фильтры сеточные;
- шланги из силикона.
Естественно, чтобы изготовление было возможным, нужно также иметь инструменты и приспособления для монтажа.
Теперь вы узнали, что такое бражная колонна и как с ее помощью получать самогон с отличными (будем честными – немыслимыми при других способах) показателями крепости и чистоты. Легкого изготовления и приятного пользования!
Все больше людей приходят к пониманию того, что магазинный алкоголь не стоит тех денег, которые за него просят: качество низкое, а цены слишком высокие. По этой причине в нашей стране появляется все больше «самогонщиков». Начинают они с примитивных самогонных аппаратов, но довольно быстро приходят к мысли о создании полноценной ректификационной колонны своими руками. Но сделать ее не так просто, как кажется на первый взгляд.
Ректификационная колонна имеет сложное устройство . Для того, чтобы она хорошо работала в будущем нужно точно рассчитать ее параметры. Только в этом случае можно будет рассчитывать на создание действительно сбалансированной системы для домашнего использования.
Прежде, чем делать ректификационную колонну для самогонного аппарата своими руками нужно тщательно рассчитать параметры каждого ее элемента, а затем приобрести все необходимые компоненты, соответствующие расчетам.
Характеристики царги и насадки
По сути, это основной элемент ректификационной колонны
. От параметров трубы будут зависеть все остальные параметры колонны.
При создании спиртовой колонны своими руками лучше всего использовать трубу из хромникелевой стали. Это так называемая пищевая нержавейка. За счет того, что этот сплав совершенно нейтрален в химическом плане он не будет давать никаких примесей в конечный продукт. Это очень важно, ведь основная задача ректификации – получение чистого продукта без примесей, а вовсе не изменение его вкусовых и ароматических свойств.
Некоторые специалисты советуют использовать для перегонки медную царгу. Этого ни в коем случае делать нельзя. Дело в том, что медь может менять химический состав алкоголя . Максимум, где можно использовать медь – дистиллятор или бражная колонна.
Царга должна иметь толщину стенок не менее 1 и не более 1,5 мм. Более толстые стенки трубы не дают никаких преимуществ при перегонке, но при этом сильно утяжеляют всю конструкцию. Это недопустимо для домашней перегонной системы.
Царгу нужно рассчитывать вместе с насадкой. В домашних условиях принято использовать насадки, у которых общая площадь контактной поверхности не превышает 4 м 2 /литр. Конечно, можно использовать насадки с большей контактной площадью, но это лишь позволит поднять разделительную способность колонны, однако, снизит общую производительность.
По своим размерам спирально-призматическая насадка должна быть меньше диаметра колонны в 12 раз.
Опытные самогонщики рекомендуют держать наготове насадки с разными характеристиками, чтобы использовать их в зависимости от ситуации. Так, для получения крепленого самогона лучше всего поставить в колонну медные кольца высотой до 10 мм. В этом случае медь будет эффективно забирать из спирта сернистые соединения.
При подборе царги следует помнить о том, что даже минимальное изменение диаметра колонны серьезно повлияет на параметры производительности.
Что касается высоты трубы , то она должна укладываться в параметры от 1 до 1,5 м. Высота будет меньше, то сивушные масла будут проникать в отбор. В то же время, при увеличении высоты трубы увеличивается время перегона, но никак не разделяющая способность системы. То есть, увеличивать высоту ректификатора не имеет смысла.
Для повышения отбора качественного спирта и недопущения переполнения царги сивухой, спирт-сырец следует заливать в куб не более 20 объемов насадки. В среднем куб заполняют на 2/3 объема. Это значит, что при диаметре царги в 50 мм нужно использовать куб объемом от 40 до 80 литров. Если диаметр трубы 40 мм, то достаточно куба объемом от 30 до 50 литров.
Расчет теплового источника
Многие люди думают
, что если самогонный аппарат можно грет на газовой или обычной электрической плите, то ее можно использовать и для нагрева ректификационной колонны. Это далеко не так. Дело в том, что ректификация сильно отличается от обычного процесса дистилляции. Если процесс получения дистиллята допускает скачки тепла, то при ректификации мощность нагрева должна правильно регулироваться. Поэтому не подойдут ни газовая, ни электрическая, ни индукционная плита.
Идеальный вариант: установка внутрь перегонного устройства тэна необходимой мощности с регулятором выходного напряжения для точной настройки.
Что касается мощности тэны, то для нагрева 50 литрового куба нужно 4 кВт энергии, для 40 литров 3 кВт, для 30 л 2 кВт.
Тэн нужно грамотно установить в кубе , чтобы его нагрев не вызывал кипение браги и спирта-сырца. Чем выше стоит тэна, тем меньшая мощность ему требуется чтобы вызывать кипение содержимого куба. При увеличении глубины погружения растет мощность, необходимая для закипания.
Расчет дефлегматора
Мощность дефлегматора во многом определяется типом ректификационной колонны. Если планируется построить колонну с жидкостным отбором, то мощность дефлегматора должна соответствовать номинальной мощности всей колонны. Чаще всего в такой конструкции применяется холодильник Димрота, у которого утилизационная мощность равно 5 Ватт на 1 см 2 площади.
При создании ректификационной колонные с забором , установленным выше дефлегматора, то мощность последнего не должна превышать 2/3 мощности колонны. В этом случае, можно отказаться от Димрота и применить «рубашечник», у которого утилизационная мощность не превышает 2 Ватт на см 2 .
Расчет прямоточного холодильника
В том случае, если прямоточник будет использовать в качестве дополнительного охлаждения, то следует выбирать самый простой и небольшой по размерам вариант. Его мощность не должна превышать 30% от мощности ректификационной колонны .
Прямоточный холодильник выглядит как прямая трубка между рубашкой царги и внутренней трубой. Длина трубки обычно не превышает 30 см.
Если один и тот же прямоточный холодильник будет использоваться не только для дистилляции, но и для ректификации, то в расчет следует брать не номинальную мощность колонны, а максимальный нагрев при дистилляции.
Минимальный диаметр трубки определяется минимальной скоростью и максимальным значением кинематической вязкости паров.
- При мощности в 1,5 кВт минимальный диаметр равен 8, а максимальный 9 мм.
- При мощности в 2 кВт минимальный диаметр трубы 9, а максимальный 12 мм.
- При мощности в 3 кВт минимальный диаметр 10,5, а максимальный 18 мм.
Итак, мы имеем на руках все необходимые расчеты с чертежом, и потому можем приступать сборке ректификационной колонны.
Нужно приготовить следующие элементы ректификационного аппарата:
- Корпус.
- Дефлегматор.
- Насадку. Она может быть тарельчатой или спиральной.
- Тепловую изоляцию.
- Термометры.
Бак для спирта-сырца можно использовать от самогонного аппарата. Также можно не делать новый змеевик. Его можно взять от того же дистиллятора. Правильно рассчитанную и собранную колонну можно будет устанавливать на любой самогонный аппарат. Главное, чтобы объем бака был больше 20 литров. Если объем будет меньшим, то ректификационная колонна работать не будет.
Как сделать царгу своими руками?
Лучше всего ее делать из нержавеющей трубы. Идеальный вариант – пищевая сталь
.
Специалисты советуют делать ее с несколькими сочленениями. В самой нижней части царги приваривается фланец, посредством которого она будет крепиться к крышке перегонного бака. Фланцевое соединение должно быть герметичным, поэтому нужно использовать прокладку. Желательно силиконовую. Пластиковые прокладки изменяют форму под воздействием температуры.
Фланец нужно приварить так, чтобы колонна стояла строго вертикально. Отклонение всего на половину градуса изменить качество продукта на выходе.
Отдельные части колонны лучше соединить клампами. Так, проще будет собирать и разбирать колонну.
Две нижние части царги – это просто трубы. В них будут установлены насадки для увеличения площади соприкосновения жидкости с паром. А вот верхняя часть довольно сложно устроена. В ней должны иметься следующие конструктивные элементы:
- Проточный холодильник.
- Отводной патрубок.
- Разъем для установки термометра.
- Воздушный клапан.
На проточный холодильник приходится половина верхней части колонны самый простой вариант – обмотать трубу медным змеевиком, но он не отличается хорошей эффективностью. Идеальный вариант – помещение внутрь трубы охладителя Димрота. В этом случае, дефлегматор будет превращать конденсат в пар до того момента, как он достигнет воздушного клапана в самой верхней точке ректификационной колонны.
Отводной патрубок следует установить ниже холодильника на пару сантиметров.
Насадка
Это одна из важнейших частей колонны. Она бывает 3-х типов: тарельчатая ситчатая и спиральная. Первый вариант намного эффективнее. Многие начинающие самогонщики изготавливают тарельчатую насадку из деталей, свободно продающихся в сети Интернет.
Ситчатую насадку сделать намного проще. Все что нужно: дрель, диски, и сверла небольшого диаметра, перегородки из нержавейки. Сверлим в перегородках отверстия разного диаметра и устанавливаем внутрь трубы.
Спиральную насадку самостоятельно не сделать, но зато ее можно легко купить в специализированном магазине.
Некоторые тематические форумы и сайты советуют использовать для создания спиральной насадки сеточки для мытья посуды, но делать этого не стоит. дело в том, что никто доподлинно не знает, из каких сплавов они изготавливаются. Это значит никто не может предсказать, что какие соединения получатся при контакте материала сетки с раскаленными парами спирта.
Теплоизоляция
При сборке колонны нужно не забыть защитить ее от тепловых потерь как минимум до нижней границы дефлегматора. В качестве утеплителя можно использовать такие материалы, как: пенополиуретан, пеноизол, фольгированные утеплители и др.
Собственно, остается только собрать все части вместе и произвести пробный запуск самодельной ректификационной колонны.
Заключение
Теперь читатель знает, как сделать колонну для домашней ректификации. Остается применить эти знания на практике и насладиться чистейшим продуктом.
Даже самая простая ректификационная колонна , несмотря на низкую скорость перегонки, позволит получить достаточно количество спирта как для употребления в чистом виде, так и для изготовления на его основе более благородных напитков.
Также не стоит забывать о том, что использование ректификационной колонны в качестве самогонного аппарата для получения самогона позволит получить на 30% больше продукта, чем из обычного дистиллятора. К тому же качество самогона будет значительно лучше.
В основе работы непрерывной бражной колонны находится все тот же процесс испарения спирта с последующей конденсацией. Но здесь, как и у других способов получения самогона, важны не начальное и конечное состояние - брага и спирт (самогон), а сам процесс превращения одной жидкости в другую.
Этапы перегонки те же, что и в обычных перегонных кубах - испарение/конденсация. Разница состоит в принципе испарения, которое является и полноценным процессом очистки. При использовании колонны этого вида можно получить неограниченное количество спирта-сырца, лишенного сивухи. Объем продукта ограничен зависит только от емкости сосуда для браги, которая перерабатывается.
Составные части
Система непрерывной бражной колонны состоит из:
- бака для браги;
- насоса для подачи сырья;
- электронного регулятора или ЛАТРа;
- испарителя (парогенератора);
- системы трубопроводов;
- контактной колонны;
- термометров.
Многие пользователи спрашивают - реальна ли непрерывная бражная колонна своими руками? Ответ однозначен - да. Но вот никто не задается вопросом, нужна ли она и какой от нее практический результат. Стоит ли овчинка выделки?
Принцип работы колонны
Ключевое слово в названии колонны - непрерывная. Это подразумевает работоспособность установки в любой момент, при наличии определенного объема сырья. Вот здесь и кроется подвох - всегда ли у вас в запасе 100-200 или более литров готовой браги, пригодной для перегонки? В противном случае, использовать непрерывную колонну не имеет никакого практического смысла.
Ее действие базируется на подаче жидкой браги в трубу колонны, где она взаимодействует в режиме противотока с водяным паром, нагретым до 100 С. В результате теплообмена спирт испаряется, а все высококипящие фракции стекают в приемник и сливаются в канализацию.
Непрерывная подача браги подразумевает ее большое количество и извлечение из нее только низкокипящих компонентов, при температуре до 76 С. То есть, извлечение «голов» невозможно в принципе. Полученный продукт необходимо перегонять повторно.
Как работает установка
Брага из бака подается в верхнюю часть теплообменника, об устройстве которого будет сказано ниже, и стекает по стенкам. По пути жидкость наталкивается на ситчатые перегородки, которые замедляют ее движение и увеличивают площадь контакта с поднимающимся снизу паром.
Парогенератор представляет собой обычный кипятильник с ТЭНами или иными нагревателями. Температура пара на выходе - 100 С. давление его в трубе теплообменника определяется ее диаметром и высотой. Единственное требование - в зоне отбора спиртовых паров их температура не должна превышать 76 С. Это регулируется скоростью подачи браги и ее температурой.
Подается брага при помощи жидкостных насосов, в колонне своими руками могут использоваться насосы от фильтров обратного осмоса или компактных фонтанов. Главное требование - чтобы они могли работать при изменяемом напряжении. От мощности насоса в данный момент зависит количество браги, подаваемой в колонну, а, следовательно, и температура паров на выходе.
Водяной пар нагревает стекающую брагу и испаряет из нее спиртовые пары. На горизонтальных сетчатых перемычках дополнительно возникают очаги барботажа - процент содержания спирта в парах возрастает и, в идеале, достигает максимума в точке отбора. Высококипящие примеси так и остаются в жидком состоянии.
Скорость работы непрерывной бражной колонны намного превышает возможности обычного дистиллятора, не говоря уже о ректификационных колоннах. Но этот момент нивелируется необходимостью повторной перегонки, если ваша цель - получение качественного напитка.
В случае необходимости перерабатывать большое количество браги (до 70 л/ч) в спирт среднего качества - бражная колонна непрерывного действия незаменима.
Как сделать самому своими руками
Если вы все же определились с намерением обзавестись бражной колонной непрерывного действия и располагаете определенным финансовым ресурсом, то лучше всего ее купить. В интернет магазинах есть неплохие варианты, например «Доктор Губер» или ХД/3-60, они вполне работоспособны и не слишком обременительны по цене.
Следует отметить, что при самостоятельном изготовлении колонны, львиная доля расходов приходится на покупку оборудования. Вам необходимо будет купить:
- две емкости, для браги и воды (испарителя);
- насос для подачи браги (фонтанный или перистальтический);
- трубу для колонны (нержавейка или медь Ø 50-100 мм), высотой 1, 5-2 м;
- ЛАТР или иной регулятор напряжения;
- два термометра;
- силиконовые шланги;
- холодильник проточный в сборе, или материалы для его изготовления.
Кроме того, необходимы инструменты для изготовления колонны, монтажа штуцеров и клампов. По трудоемкости колонна непрерывного действия находится в числе лидеров.
Кого-то может смутить высота колонны - до 2-х метров. Но следует помнить, что даже при наличии 8-10 сеточных перегородок-фильтров внутри, при меньшей длине теплообмен будет идти очень вяло и большая часть спирта, растворенного в браге, уйдет в отходы. Повторной переработка флегмы возможна, если вы собираете ее в отдельную емкость. Но в таком случае отпадает необходимость в самой бражной колонне - лучше перегнать на обычном дистилляторе.
Для колонны потребуется медная или нержавеющая труба, диаметр которой указан выше. В нижней части монтируется кламповое или резьбовое соединение для крепления на баке испарителя (парогенераторе). Верхняя часть изобилует резьбовыми или кламповыми отводами для:
- подачи браги;
- отбора паров (к холодильнику);
- термометра;
- связи с атмосферой (обязательно).
Как их разместить - атмосферный отвод или клапан находится выше всех, гнездо для термометра монтируется напротив отвода к холодильнику, подача браги - чуть ниже атмосферного клапана.
Колонна не охлаждается, напротив, ее необходимо утеплить, чтобы все тепло от поднимающегося пара уходило на испарение спирта. Следует учесть, что удельная теплоемкость браги довольно высока и для переработки 1 литра на спирт необходимо испарить не менее 0,5 -0,8 литра воды. Мощность нагревателей парогенератора подбирается не менее 2,5-3 кВт (если используются ТЭН).
Прокачивать брагу о нужно начинать только после закипания жидкости в испарителе. Это определяет повышенный расход энергии на колоннах непрерывного действия. Каждый запуск сопровождается 10-15% расхода тепла на прогрев парогенератора.
Вывод
- Непрерывная бражная колонна - установка продуктивная и работоспособная, но оправдывает себя только в случае необходимости переработки большого количества сырья. Даже при 50-100 литрах за сеанс запускать ее нет необходимости.
- Затраты на ее изготовление своими руками оправданы только в том случае, если вы обладаете слесарными навыками и инженерными познаниями в электро и теплотехнике на уровне профессионала;
- Сложность эксплуатации;
- Громоздкая конструкция - чем больше узлов, тем выше вероятность поломок.
- Отсутствие реальных схем в интернете и литературе. Чертежи, которые приводятся в интернете, в большинстве случаев схематичны и требуют адаптации.
При покупке колонны промышленного изготовления - неоправдано высокая стоимость.
Винокуры создают ректификационную колонну своими руками. Такое оборудование обладает высокой эффективностью. Колонны позволяют разделять жидкости на фракции. РК - это высший класс бытовых самогонных установок.
На дистилляторе получают самогон, а на - чистый спирт. Процесс ректификации основан на взаимодействии жидкости и пара. При наличии необходимого оборудования получают чистый спирт. Колонны бывают тарельчатые и насадочные.
Самогонщики используют насадочные колонны, которые приводят к разделению спирта на фракции.
Ректификационная колонна «Термосфера Ф43»
Устройство ректификационной колонны:
- царга с наполнителем;
- узел отбора спирта;
- дефлегматор;
- холодильник дополнительный.
Брага находится в перегонном кубе, который нагревается. С ростом температуры происходит испарение. Пары (спирты, эфиры и так далее) по царге устремляются вверх и доходят до холодильника с узлом отбора. На начальном этапе кран перекрыт.
Флегма - сконденсированный пар - спускается в колонну по трубке. Тяжелые фракции скапливаются внизу, легкие наверху.
Колонна заполнена насадками. Пар многократно конденсируется, а на элементах установки испаряется жидкость. В результате такого обмена между жидкостью и паром часть легкокипящего компонента отводится вниз.
Флегмовое число - это отношение количества конденсата, которое возвращается в колонну, к тому, что идет на отбор. ФЧ для спирта составляет 8–9, для благородных дистиллятов - 6–7. Как только приоткрывают кран, важно выдержать правильно флегмовое число.
Режимы работы колонны:
- Дистилляция. Проходит без разделения.
- Благородные дистилляты. Если в колонне уменьшить количество насадок или трубу, создаются условия для получения кальвадоса и чачи. При этом режиме ФЧ - 6–7. Крепость алкоголя составляет 94,5⁰.
- Получение спирта-ректификата. Насадки в колонне находятся до самого верха. Флегмовое число - 9. Крепость спирта 96,4⁰.
Преимущества и недостатки метода ректификации
Ректификационные колонны имеют плюсы и минусы. РК бывают:
- Бражными.
- С отбором по жидкости.
- С отбором по пару.
- Комбинированными.
Рассмотрим преимущества и недостатки всех типов.
Бражные колонны
Роль дефлегматора играет холодильник. Достоинства:
- простая конструкция;
- дешевизна;
- легко изготовить;
- дистиллятор + РК.
Недостатки:
- Неочевидное управление (непонимание, сколько флегмы возвращается, нельзя оценить число).
- Изменение ФЧ во времени.
- Требования к постоянной температуре воды.
Колонна для самогонного аппарата должна иметь:
- Регулируемый узел отбора.
- Атмосферный клапан.
- Высокопроизводительный дефлегматор.
Отбор по жидкости
Используется схема ректификационной колонны для самогонного аппарата Alex’s Bokakob с наклонными плоскостями. Подсмотрев идею у Бокакоба, вырезают два куска меди и делают пропилы. Сегодня используют узел отбора с наклонными пластинами, который придумал дизайнер.
Достоинства:
- недорого;
- несложная сборка;
- дистиллятор и ректификационная колонна.
Недостатки:
- ФЧ изменяется во времени;
- непрозрачное управление.
ФЧ меняется, поэтому надо постоянно подкручивать кран. Это неудобно.
Отбор по пару
Принцип работы: пар поднимается и происходит разделение. Часть поступает вверх, другая направо. Определяя проходные отверстия, выставляют флегмовое число.
Всегда сохраняются пропорции. На практике это означает, что нет необходимости постоянно находиться рядом. Только когда начинают идти «хвосты», отключают оборудование.
Преимущества:
- несложная конструкция;
- недорогая;
- стабильный отбор.
Колонну нельзя использовать как дистиллятор. Это единственный недостаток. Брагу в этой РК нельзя перегонять.
Комбинированные типы
Совмещен отбор по жидкости и пару. Основной момент происходит по пару. Отбирают «головы» по жидкости.
- несложно;
- недорого;
- выполняет функции дистиллятора и колонны;
- процесс происходит стабильно.
Комбинированная колонна не имеет недостатков.
Выбор материала для изготовления оборудования
Для изготовления РК лучше использовать нержавеющую сталь. Материалы должны быть инертны к парам спирта. Колонны небольшого типа нецелесообразно заполнять такими контактными элементами, как тарелки. В них устанавливают насадки:
- сетки;
- кольца;
- шары.
Самый простой вариант насадки - металлические сетки для мытья посуды. Следует убедиться, что они сделаны из нержавеющей стали.
Ректификационный аппарат проще собрать, чем самому изготовить. Без опыта не получится решить эту задачу. Чтобы знать, что купить для сборки, нужно рассчитать рентабельность.
Расчеты
Сначала определяют возможности РК. Существуют онлайн-калькуляторы, с помощью которых можно это сделать. Колонну высчитывают исходя из высоты:
- Потолка помещения - 2550 мм.
- Дефлегматора - 300 мм.
- Куба - 400 мм.
- Еще дополнительных 50 миллиметров.
Итого получают: 2550 + 300 + 400 + 50 = 1800 (высота колонны).
Расчет объема куба
Учитывают, что бак заполняют на 2/3 объема. Значит, для колонны с d = 50 мм подходит куб на 40–80 литров. Если диаметр царги 40 мм, объем емкости составляет 30–50 литров. Такой перегонный куб, как скороварка, подойдет для d = 28 мм.
Расчет прямоточного холодильника
Существуют коэффициенты, на которые ориентируются. Первый вариант для холодильников с хорошей циркуляцией воды составляет 850 Вт/м2С. Коэффициент в обычном змеевике - 150 Вт/м2С.
Напряжение на регуляторе - 100 вольт. Получают: 100 * 100: 19,3 = 518 ватт.
Расчет мощности
Для перегонного куба в 50 литров нужно 4 кВт. ТЭН 3 кВт достаточно использовать для бака в 40 литров, а для 30-литровой емкости потребуется электронагреватель мощностью 2 кВт.
Расчет дефлегматора
Для РК с жидкостным отбором подходит холодильник Димрота. Утилизационная мощность - 4–5 Вт на 1 кв. см.
Расчетная мощность РК с отбором по пару - 2/3 от номинальной. Утилизационная мощность - 2 Вт на 1 кв. см.
Если у колонны диаметр 50 мм, дальнейший расчет такой: номинальную мощность делят на утилизационную. Получают: 1950: 5 = 390 см².
Дефлегматор изготавливают, учитывая параметры:
- длину трубы;
- мощность;
- запас.
Технология изготовления колонны
Сначала делают димрот. Берут 4 метра меди, которую огибают вокруг и накручивают димрот. Для этого используют токарный станок. Трубу можно навивать, зажав в тисках. Процесс этот несложный. Трубка легко входит, и наматывают нужное количество витков.
Расстояние между ними - 1 мм, поэтому витки немного раздвигают. Общая длина - 28 см, петля - 5–6 см.
Для того чтобы собрать колонну, надо приготовить материалы:
- трубу 3,2 м (основа царги);
- медную трубу - 35 мм d;
- утеплитель толщиной 9 мм;
- трубки (15; 10; 8);
- трубку d 4 мм (4 метра);
- фланцы резьбовые;
- угол 90⁰;
- тройник;
- заглушку (35 мм);
- переходник с 35 на 15;
- игольчатый кран;
- фитинги для подвода охлаждения;
- флюс и припой;
- систему подачи воды;
- патрубки;
- игольчатые клапаны - 2 шт.;
- тройник.
Корпус колонны
Колонны изготавливают из таких материалов:
- меди;
- нержавеющей стали;
- стекла.
В основном корпус установки изготавливают из нержавеющей трубы. Собирают оборудование при помощи сварки или пайки. В некоторых источниках можно прочитать, что из меди нельзя делать РК.
Если колонну собрали правильно, можно установить на самодельный самогонный аппарат. РК делают так, чтобы она подходила на любой бак от 20 до 50 литров.
Насадка
Существует промышленный наполнитель:
- Насадки спирально-призматические:
- медная 4 х 4 х 0,3 (500 мл) - 2560 р.;
- нержавеющая сталь 4 х 4 х 0,25 (500 мл) - 1850 р.
- Кольца Рашига керамические (1 кг) - 2050 р.
- Насадки Панченкова:
- медные 50 х 10 - 620 р.;
- нержавеющая сталь 50 х 10 - 290 р.
Самый доступный материал - металлические сетки для мытья посуды.
Теплоизоляция
Подходящий материал теплоизоляции:
- выдерживает высокие температуры;
- химически инертный;
- силиконовые и фторопластовые прокладки.
Нельзя использовать резиновые прокладки, так как они влияют на качество спирта.
РК - универсальное оборудование. Установка имеет хорошую производительность и небольшие габариты.
Ректификационная колонна «Спиртмаш»
Как сделать колонну для ректификации?
Ректификационная колонна из фитингов и царги собирается самостоятельно в домашних условиях.
Пример № 1
Для работы понадобятся материалы:
- труба;
- фитинги;
- термометр;
- сварочный аппарат;
- насадки.
Сначала берут трубу (d 30–50 мм) необходимой длины. Если требуется, разрезают. Нижнюю часть закрывают металлической сеткой. В качестве наполнителя используют мочалки или пружины. Сетки для мытья посуды (30–40 штук) нарезают на небольшие куски. Трубу заполняют полученными фрагментами, закрывают сеткой и фиксируют шайбой.
Устанавливают на перегонный куб и утепляют. Верхнюю часть царги закрывают крышкой. В пробке делают отверстие и устанавливают туда трубку. В нижней части - отверстие для дистиллята. Под ним находится пластина для сбора флегмы.
Силиконовым шлангом соединяют колонну и холодильник. На шланг крепят медицинскую капельницу.
В верхней части просверливают отверстие, куда монтируют 15 мм трубку. Ее вставляют под углом и паяют. Это место для термометра. Царгу соединяют фитингом с патрубком куба.
Пример № 2
Простую колонну можно сделать из таких материалов:
- Трубы 120–150 см, 30–40 мм в диаметре.
- Дефлегматора (длина 20–30 см).
Для колонны необходимо купить 18 металлических мочалок. Корпус дефлегматора можно изготовить из термоса, который припаивают к царге.
Затем монтируют трубки на слив и подачу воды. Имеется также трубка, по которой циркулирует охлажденная вода. Она соединяет холодильник с дефлегматором. В установке используют зажим от медицинской капельницы. В этой конструкции используют лабораторный холодильник.
Пример № 3
Собирают более сложные установки. К колонне Никсона - Стоуна добавляют узел отбора по пару. К тройнику приваривают гайку (3/4 дюйма). Далее вставляют кран с проходным отверстием 20 мм. На выходе диаметр - 18 мм. Самый узкий диаметр трубки отбора по пару - 16 мм. Холодильник РК составляет 38–40 см.
Винокуры создают своими руками конструкции на основе системы Никсона. Устройство самогонного аппарата с РК содержит:
- Куб на 70 л.
- ТЭН 2 кВт и 1 кВт.
- Царгу медную.
- Сухопарник.
- Систему Никсона с возвратом флегмы.
- Димрот (3 метра).
Пример № 4
Ректификационная колонна своими руками для производства 40 л спирта. Флегмовое число регулируется. Конструкция состоит из таких частей:
- Пробки.
- Уплотнительных гаек.
- Трубки для термометра.
- Корпуса дефлегматора.
- Отвода теплой воды.
- Подвода холодной воды в дефлегматор.
- Трубы.
- Наполнителя.
- Дефлегматора.
- Испарительного куба.
- Предохранительного клапана.
Конструкция собирается сваркой или пайкой. Все соединения проверяют на герметичность.
Выбор готового оборудования
Ректификационная колонна «Антоныч 2,1» (2 дюйма) стоит 15 856,14 р. Конструкцию самостоятельно собирают на домашнем дистилляторе «Антоныч 1,5-В», купив дополнительно царгу. Дистиллятор стоит 9542,77 р.
Установка «Медиум» СС-2 PRO с царгой 70 см стоит 13 400 рублей. Барботажная колонна монтируется с дополнительной трубой из нержавеющей стали. Можно приобрести комплект на 1,5 дюйма с царгой 50 см за 15 000 рублей. Цена установки на 2 дюйма - 16 000 р. На этой колонне получают напитки до 96,5⁰ спирта.
При покупке дистиллятора обращают внимание на размер дефлегматора. Он должен справляться с ректификацией. Дистиллятор «Стиллмен-Космо» - оборудование, на котором получают чистый спирт. Комплект стоит 18 450 р. Для получения этилового спирта дополнительно покупают царгу.
Дистилляционная колонна «Доктор Губер» полностью разборная. Конструкцию можно улучшить и сделать универсальной. Установка без куба стоит 15 539 рублей.
В общем, возможность выбора есть, и в любом случае вы получите самогон хорошего качества. Предпочтение зависит от удобства для потребителя и цены.
