Практическое применении методов дистилляции и ректификации в самогоноварении

Ректификация самогона В вопросе того, что такое ректификация, мнения разделяются. Часть специалистов считает, что это разделение жидкостей, достигнутое любым методом. Химическая энциклопедия убеждена, что это разделение путем перегонки. Но поскольку наша основная цель — получить чистый продукт, будем считать, что ректификация самогона — это его очищение суммарно двумя методами:

многократного испарения/конденсации;
химической очисткой.

Стоит узнать, как и в каком порядке их рекомендуют применять. А также понять, как может улучшить домашний спиртзавод — а это и аппаратура, и набор химических средств очистки — выгоняемый самогон в реальности.

Дистилляция – что это?

Что такое дистилляция многие помнят из школьных уроков по физике. Дистилляция это процесс, при котором происходит испарение жидкости. Впоследствии она охлаждается, а пары конденсируются. В самогоноварении принцип дистилляции аналогичный: из перебродившей смеси испаряются пары, а затем конденсируются и превращаются в самогон. Продукт, получаемый на выходе, по-другому еще называют дистиллятом, самогоном, сэмом и т.д.

При этом наивысшая точка кипения воды 100 0С, а этилового спирта 78 0С. В таких температурных условиях испарение спирта происходит намного быстрее, чем воды. После, спирт охлаждаясь, образует конденсат.

Дистиллят предполагает многократную перегонку. Процесс это трудоемкий, но в результате самогон можно перегонять несколько раз, пока не будет достигнуто необходимое содержание спирта в конечном продукте.

Дистилляция спирта бывает простой и фракционной. Первая подразумевает перегонку, при которой смесь не делят на части. Количество примесей в готовом продукте после простой дистилляции превышает норму, крепость составляет 25-30 %. Фракционная, или дробная дистилляция, предполагает разделение по составу фракций, при котором к употреблению допускается середина. Крепость спирта после фракционной дистилляции достигает 50-70 %.

Крепкий самогон получается в первых ста дистиллированных граммах, поэтому эту часть еще называют «головой». В этой порции присутствуют и вредные компоненты. По этой причине ее сливают.

По истечении времени содержание спирта в кубе аппарата снижается. Индикатором, который позволяет это определить, является температура конденсата, увеличивающаяся на выходе. После этого продолжать перегонку не имеет смысла.

Часть дистиллята, которая выходит в конце процесса дистилляции, так называемые «хвосты» — хвостовая часть продукта, не подходит для употребления. Так как в ней присутствуют вредные компоненты, такие как сивушные спирты, метанол. Характеризуются они неприятным запахом. Определить остаточную часть, не подходящую для питья, можно при помощи спиртометра, при падении крепости продукта на выходе ниже 40 градусов. Остатки обычно используют для вторичной дистилляции.

Помимо всего выделяют паровую, двойную и вакуумную дистилляцию. Паровая дистилляция проводится при помощи парогенератора путем многоступенчатой дистилляции. В результате такой перегонки получается продукт отличного качества. Вакуумная не относится к самогоноварению, при помощи такой дистилляции перегоняют нефть. Двойная дистилляция. Напиток, полученный при простой дистилляции, перегоняется по второму разу, то есть подвергается двойной очистке. Таким способом получают более чистый продукт с высоким содержанием спирта, но примеси в нем остаются.

Получение спирта-сырца (СС) или самогона

1 Что такое самогон?

2 Как сделать самогон?

3 Из чего состоит самогон?

4 Почему при перегонке из браги получается самогон?

5 Почему на простом самогонном аппарате не получается чистый спирт?

6 Как правильно гнать самогон?

7 Что делать с головами?

8 Что делать с «хвостами»?

9 Я получил самогон. Что с ним делать дальше?

10 А почему самогон получился такой вонючий?

11 Хочу попробовать очистить второй перегонкой. Запах уйдет?

12 Ну как же убить побольше запаха и вредных веществ в самогоне?

13 Правильно я понимаю, что с каждой перегонкой процентное содержание спирта в самогоне будет увеличиваться и в конце концов я получу чистый спирт?

14 Что такое ректификация?

15 А как узнать, сколько в самогоне или спирте градусов?

16 А вот продаётся миниспиртзавод, он сразу делает спирт из сахара?

17 Возможно ли дома сделать коньяк и виски?

18 Где взять самогонный аппарат?

19 Из чего мне сделать самогонный аппарат? (перегонный куб по научному)

20 Какого примерно размера и формы мне сделать мой первый куб для аппарата?

21 Как быстро может работать мой аппарат?

22 У меня есть тонкая металлическая трубка, подойдет для холодильника?

23 Хотел купить силиконовый шланг, боюсь подсунут не такой, как отличить?

24 Чем в случае срочной необходимости загерметизировать перегонный куб?

25 Хочу установить в свой самогонный аппарат термометр, куда лучше?

#1 Что такое самогон?

Это жидкость, содержащая этиловый спирт (который нам и нужен, собственно) и другие примеси (по большей части наоборот, нежелательные), полученная путем перегонки (дистилляции) из браги. Процесс перегонки может быть повторен несколько раз для улучшения вкусовых качеств (отбрасывание голов и хвостов) и увеличения крепости. С каждым повтором процент содержания спирта повышается, а примесей — уменьшается.Таким образом из СС получают Дистиллят классическим методом.

Почему именно с самогона начинаем? Да потому, что самогон (или Дистиллят, по современному) на Руси гнали веками, и сейчас гонят не меньше. Любой человек в нашей стране, без преувеличения, сталкивался с этим напитком. Причем 20-30 лет назад эта встреча обычно носила негативный характер. Но сейчас, при применении современных процессов его приготовления, и с созданием соответствующей техники – можно получать дома Самогон с большой буквы. Хлебное Вино, как его называли в 18-19 веках, или Дистиллят, как буду его называть в этом пособии я.

Надо заметить, что во всем мире традиционно предпочитали производить именно Дистилляты – виски, коньяк, кальвадос, ром, текила, граппа, чача….и далее, далее.

#2 Как правильно делать самогон?

Сначала надо сделать сусло, содержащее сахар и воду, потом сделать из него брагу, перебродив дрожжами, потом перегнать брагу на самогонном аппарате.

Классическая схема, отработанная веками. Этапы таковы

— сделали сусло (из сахара, зерна, винограда, картошки – не важно, лишь бы были сбраживаемые сахара)

— сбродили сусло с помощью дрожжей – получили брагу, виноматериал.

— перегнали на самогонном аппарате любой конструкции. Получили самогон первого перегона, или, как будет для простоты называть этот спирт-сырец дальше — СС

#3 Из чего состоит самогон?

Из воды, спирта этилового, примесей, которые являются побочными веществами жизнедеятельности дрожжей, и продуктов взаимодействия этих веществ друг с другом и с кислородом воздуха. В процессе изготовления самогона следует стремиться к уменьшению количества примесей. Это достигается качеством сырья, соблюдением технологии сбраживания и перегонки, а также дополнительной химической очисткой.

#4 Почему при перегонке из браги?

Потому, что спирт кипит при меньшей температуре, чем вода. При кипении смеси спирта и воды, коей в основном является брага, спирт переходит в пар гораздо интенсивнее воды. При превращении этого пара в жидкость при охлаждении, процентное содержание спирта в этой жидкости значительно увеличивается. К тому же в пар не переходят неиспаряющиеся вещества (соли например), они остаются в кубе.

#5 Почему на простом самогонном аппарате не получается чистый спирт?

Потому, что при кипении смеси жидкостей образуется пар тоже из смеси этих же веществ. То есть не происходит сначала кипения одного, например, только спирта, а потом только воды. Таковы законы физики.

#6 Как правильно гнать самогон?

При перегонке процент содержания спирта в самогоне уменьшается, по мере выкипания спирта в браге. Также изменяется количества примесей. В начале отгона идут так называемые «головы», или «первач“, которые содержат значительное количество вредных веществ, кипящих при температуре ниже, чем кипит спирт. Эта часть примерно составляет по 50 миллилитров на каждый килограмм сахара, используемый при приготовлении браги, и эта часть не используется в пищу. Затем идет пищевая часть. В конце отгона идёт другая непищевая часть — “хвосты», которые содержат большое количество вредных и вонючих веществ, кипящих при температуре выше кипения спирта. Начало «хвостовой» части определяется с того момента, когда самогон перестаёт гореть, это значит, что крепость самогона стала ниже 40%. Количество хвостов приблизительно 100мл на 1 кг сахара в браге.

#7 Что делать с «головами»?

Ну уж точно не пить. Делай что хочешь. Выливай в унитаз, отдавай жене для мытья окон и чистки мебели, используй как топливо для горелок, для розжига костра или мангала, лей в бачок омывателя автомобиля, если запах не пугает. Также некоторые самогонщики добавляют в следующую брагу перед перегонкой, но это на свой страх и риск.

#8 Что делать с «хвостами»?

Сохранить. Вылить в следующую брагу перед перегонкой. Немножко же спирта там осталось. Это увеличит количество пищевой части при перегонке, а «хвосты» отделяются лучше голов, и поэтому качество пищевой части хуже не станет..

#9 Я получил самогон. Что с ним делать дальше?

1.Выпить как есть.

2.Попытаться очистить.

3.Облагородить настаиванием на травах, специях, плодах ит.п.

4.Получить спирт.

#10 А почему самогон получился такой вонючий?

Это как раз те примеси, которые получаются при приготовлении браги. Процент их небольшой, но воняют здорово. Мал клоп, да вонюч. #11 Хочу попробовать очистить второй перегонкой. Запах уйдет?

Частично уйдет. Правильное отсекание «голов» и «хвостов» — путь к успеху. #12 Ну как же убить побольше запаха и вредных веществ в самогоне? Для этого придумали различные методы очистки.

#13 Правильно я понимаю, что с каждой перегонкой процентное содержание спирта в самогоне будет увеличиваться и в конце концов я получу чистый спирт?

Процентное содержание увеличится, но спирт точно не получится. Дистилляцией никогда полностью не отделить спирт от некоторых примесей. Чистый спирт можно получить только ректификацией.

#14 Что такое ректификация?

Это разделение смеси жидких веществ по принципу разницы испаряемости этих веществ. Происходит процесс в устройстве, именуемом ректификационной колонной, которая представляет собой теплоизолированную вертикальную трубу, заполненную контактными элементами (различными, в зависимости от конструкции), на которых происходит взаимодействие пара и жидкости. Снизу в колонну подаётся пар смеси веществ из куба, и по высоте колонны происходит разделение веществ по температуре кипения, внизу колонны отделяются вещества с более высокой температурой кипения, к верху колонны температура падает и отделяются вещества с низкой температурой кипения. Сложно объяснить это в двух словах, и этому, в частности, посвящен форум.

#15 А как узнать, сколько в самогоне или спирте градусов?

Вобще «градус» это обывательское название крепости спиртного напитка. Это означает какой объем спирта в процентах содержится в общем количестве жидкости. Тут на вкус полагаться нельзя, скрывают «градус» разные добавки, смягчающие напиток. Измеряют крепость прибором-спиртомером, это ареометр, прибор измеряющий плотности жидкостей. Спирт менее плотен чем вода, и разные пропорции спирта и воды имеют разную плотность. Ареометр-это отградуированный поплавок, который тонет глубже, чем меньше плотность жидкости. Ареометр-спиртомер (АСП) отградуирован в процентах объема спирта в смеси спирта с водой. Можно измерить крепость самогона, водки, коньяка, спирта. Нельзя точно измерить крепость таким ареометром жидкости, если имеются значительные добавки в жидкости, кроме спирта и воды. Например, вино, ликер, наливка содержит значительное количество сахара. Важно помнить, что измерения нужно производить при температуре жидкости 20*С, иначе будет погрешность измерения, ведь плотность зависит от температуры! Если точность до десятых долей процента не нужна, можно востользоваться этой таблицей. Коррекция показаний спиртометра в зависимости от температуры спирта.

Диапазон 20-60% 65-80% 85%+

5°C +6% +5% +4%

10°C +4% +3% +3%

15°C +2% +2% +1%

20°C — — —

25°C -2% -1% -1%

30°C -4% -3% -3%

35°C -6% -5% -4%

#16 А вот продаётся миниспиртзавод, он сразу делает спирт из сахара?

Нет. Это комплект оборудования для приготовления браги, перегонки браги на самогон (спирт-сырец), и окончательной очистке спирта-сырца ректификацией. Но часто в рекламных целях для солидности так называют только одну ректификационную колонну.

#17 Возможно ли дома сделать коньяк и виски?

Всемирно известные традиционные напитки из разных стран имеют многовековую историю. И технология изготовления каждого отрабатывалась веками. И, конечно, каждый производитель не открывает никому всех своих секретов. Кроме того, крепкие напитки обычно подвергаются выдержке-“созреванию», в течении нескольких лет. Поэтому сделать точную аналогию «Хеннеси» или «Джонни Уокер» получится вряд-ли.

Но зато изготовление качественных крепких напитков, которых не стыдно будет назвать и коньяком, и виски, и кальвадосом и т.п. вполне возможно. Отличие от приготовления простого самогона в основном в используемом сырье и его качестве. Для коньяка это виноград, для виски-ячменный солод, для кальвадоса-яблоки. Ну и другие варианты для других напитков. Бочковая выдержка в домашних условиях значительно сокращается по времени, потому что используемые , а в маленьких созревание происходит быстрее.

При изготовлении «традиционных» напитков (коньяк, виски, ром, кальвадос и т.д.), фруктовых, зерновых или солодовых дистиллятов из качественного сырья, как правило, используют дробную дистилляцию (2-х или 3-х кратную). Применяют и ректификацию, но при этом теряется значительная часть полезных примесей, которые создают вкусоароматический букет напитка.

Для дистилляции используют «старинные» же перегонные аппараты. Они отличаются от обычных, в основном, конструкцией бака(аламбик, или шлем) и его материалом — медь конкретного состава. Немного отличается и конструкция холодильника — часть его часто делается с естественным воздушным охлаждением — «лебединая шея». Аламбик и «лебединая шея» позволяют дополнительно увеличить крепость выходного дистиллята. На их поверхности происходит дополнительная конденсация с последующим переиспарением, что увеличивает конечную крепость погона. Кроме того, примеси, при взаимодействии с медью бака и аламбика, изменяют свой состав и создают соответствующий «аромат» напитка.

При выдержке в ДЕРЕВЯННОЙ (дуб, каштан, вишня) бочке происходит медленное реагирование содержимого с воздухом через стенки. Вещества, содержащиеся в благородном дистилляте изменяются, появляется мягкость и присущий выдержанному напитку аромат.

При применении для выгонки спирта ректификации, конечная крепость в соответствии с требованиями регламента Европейского Союза 1576/89 не должна быть более 94,8% об. (обычно еще ниже — до 85% об.). Считается, что при такой крепости в отгоне еще сохраняются индивидуальные особенности сырья, создающие аромат и вкус будущего напитка. В любом случае ректификация не позволяет получить напиток с насыщенным букетом и вкусом, какой получается при дробной дистилляции.

#18 Где взять самогонный аппарат?

1 Заказать. Желательно сначала продумать габариты под свои жилищные условия и исходя из предполагаемого объема производства

2 Сделать самому вариантов конструкций множество, обычно они не сложны и предполагают изготовление из доступных материалов и компонентов.

#19 Из чего мне сделать самогонный аппарат? (перегонный куб по научному)

Идеальным материалом является пищевая нержавеющая сталь, или изделия из неё. Используются различные кастрюли, скороварки, баки, из стаканов паяются холодильники, из нержавеющих гофрированных сантехнических или газовых трубок делают соединительные патрубки, и т.п. Также используется медь, алюминий и другие материалы, которые имеют некоторые нежелательные свойства, по этим вопросам не утихают споры, но тем не менее в дело многими применяются. Соединять детали лучше сваркой, можно паять, места, которые будут в процессе иметь контакт с самогоном лучше паять пищевым припоем. Само собой, в нужных местах применяются разъёмные соединения — резьба, муфты, хомуты, зажимы, струбцины и многое другое. Для прокладок нужно применять материалы, не выделяющие запахов и вредных веществ, например, силикон и ФУМ-лента. Небольшая резиновая прокладка, под действием температуры и спирта, может своим запахом испортить весь полученный продукт и настроение надолго!

#20 Какого примерно размера и формы мне сделать мой первый куб для аппарата?

Размер куба выбирается от того, сколько желательно получать самогона за один раз. Здесь примерно такое соотношение: из 1 литра браги получится по хорошему 0,25 литра самогона. Но ещё нужно учитывать, что не рекомендуется заполнять куб более 3/4 по высоте, чтобы уменьшить возможность выброса пены, и снизить унос брызг кипящей браги в холодильник. С учётом этого, например из 5-литровой скороварки можно за раз выгнать 0,9 — 0,95 литра самогона, а из 50-литрового бидона 9 — 9,5 литров.Форму и габариты нужно выбирать, прежде всего, соотнеся к своим условиям. Чтобы было удобно заниматься нашим делом, и куб вместе с остальным оборудованием свободно размещался в том месте, где предполагается его нагревать и получать продукт. Также немаловажно учесть то, где предполагается это оборудование хранить. Вы же не собираетесь всё время держать аппарат на плите! #21 Как быстро может работать мой аппарат?

Тут все зависит от того, сможет ли холодильник охладить весь образовавшийся пар в кубе, и сможет ли паровая трубка без аварийного повышения давления провести этот пар. Потихоньку рекомендуется отбирать только головы. А качество пищевой части от скорости перегона практически не изменяется. #22 У меня есть тонкая металлическая трубка, подойдет для холодильника?

Трубку внутренним диаметром менее 8мм применять не рекомендуется, ей проще забиться и будет бабах! К тому же в тонких трубках возникает капиллярный эффект, то есть весь просвет трубки закрывает жидкость, и пар начинает выходить рывками. #23 Хотел купить силиконовый шланг, боюсь подсунут не такой, как отличить?

Силикон проще всего распознать подпалив его зажигалкой или спичкой. Настоящий силикон горит очень плохо, образуя золу белого цвета. Все остальные пластики горят с копотью и образуют золу черного цвета. Силикон никогда не прозрачен кристально, слегка мутноват на просвет. Также, силикон не твердеет на морозе, другие пластики заметно теряют гибкость. Купить силиконовые шланги можно в магазинах медтехники, лабораторного оборудования или для аквариумистов. Словам продавцов о качестве силикона доверять не стоит, поскольку очень часто они и сами не в курсе или сознательно обманывают.

#24 Чем в случае срочной необходимости загерметизировать перегонный куб?

Самое простое и испытанное — замазать щели сырым тестом. #25 Хочу установить в свой самогонный аппарат термометр, куда лучше?

Термометр в кубе необязателен, Целые поколения самогонщиков не догадывались о существовании термометров, но это не мешало им делать хороший самогон. Термометр можно установить в уровне жидкости или в уровне пара. Температура пара над кипящей жидкостью равна температуре самой жидкости, поэтому место установки непринципиально. Но при установке термометра в жидкости снижается влияние на показания термометра температуры корпуса перегонной ёмкости, поэтому следует отдать предпочтение этому способу установки, но это не строгое условие.Установка термометра в куб позволяет не напиться раньше времени, пробуя напиток на вкус. Ориентируясь на его показания можно в любой момент определить концентрацию спирта в кубовом остатке, а также поймать моменты начала закипания, перехода с отбора тела на отбор хвостов и окончания перегонки. Последнее особенно важно, так как перебор приводит к значительному увеличению в самогоне сивушных примесей. Если остановить процесс вовремя, значительная часть их остаётся в кубе.
Силинон проще всего распознать подпалив его зажигалкой или спичкой. Настоящий силикон горит очень плохо, образуя золу белого цвета. Все остальные пластики горят с копотью и образуют золу черного цвета. Силикон никогда не прозрачен кристально, слегка мутноват на просвет. Также, силикон не твердеет на морозе, другие пластики заметно теряют гибкость. Купить силиконовые шланги можно в магазинах медтехники, лабораторного оборудования или для аквариумистов. Словам продавцов о качестве силикона доверять не стоит, поскольку очень часто они и сами не в курсе или сознательно обманывают.

Ректификация — что это?

Ректификация – сложный процесс разделения однородной жидкости на беспримесные компоненты. Достигается это благодаря тому, что получаемые компоненты имеют разницу в температурах кипения. Применяется ректификационный метод достаточно широко, как в химической, так и в смежных с ней отраслях промышленности, к примеру, для получения ректификационного спирта, выделения углеводорода и др.

Начальный этап схож с дистилляцией. Жидкость нагревают, она испаряется. Впоследствии пар попадает в ректификационный колонный аппарат (о нем расскажем чуть ниже). В ней между образованным паром и появившимися каплями происходит обмен массой и теплом. Таким образом, получается, что исходная смесь (брага) распадается на компоненты за счет многократного испарения и конденсации.

Ректификация – метод высокой очистки разного типа жидкости (двухкомпонентной или поликомпонентной). Функцию дистиллятора выполняет ректификационный прибор, через который перегоняется смесь.

Вопросы ректификации волную многих самогонщиков, в основном потому, что благодаря ректификатору существует возможность получить чистый спирт, а не просто самогон, в стационарных условиях, то есть дома. Ректифицировать рекомендуют именно самогон, а не брагу. Спирт-сырец после первичной очистки уже не имеет тех вредных компонентов, которые имеются в браге. К тому же в ней содержится пена, что делает проблемным ее прогонку через ректификатор.

Принцип работы

Упрощенная технологическая схема непрерывной ректификации

Исходная смесь, нагретая до температуры питания tf в паровой, парожидкостной или жидкой фазе, поступает в колонну в качестве питания (Gf). Зону, в которую подаётся питание, называют эвапорационной (от лат. evaporatio — испарение), так как там происходит процесс эвапорации — однократного отделения пара от жидкости.

Пары поднимаются в верхнюю часть колонны, охлаждаются, конденсируются в холодильнике-конденсаторе и подаются обратно на верхнюю тарелку колонны в качестве орошения (флегма). Таким образом, в верхней части колонны (укрепляющей) противотоком движутся пары (снизу вверх) и стекает жидкость (сверху вниз). Стекая вниз по тарелкам, жидкость обогащается высококипящими компонентами, а пары чем выше поднимаются в верх колонны, обогащаясь легкокипящими компонентами. Таким образом, отводимый с верха колонны продукт обогащен легкокипящим компонентом. Продукт, отводимый с верха колонны, называют дистиллятом. Часть дистиллята, сконденсированного в холодильнике и возвращённого обратно в колонну, называют орошением или флегмой. Отношение количества возвращаемой в колонну флегмы и количества отводимого дистиллята называется флегмовым числом.

Для создания восходящего потока паров в кубовой (нижней, отгонной) части ректификационной колонны часть кубовой жидкости направляют в теплообменник, образовавшиеся пары подают обратно под нижнюю тарелку колонны.

Таким образом, в кубе колонны создается 2 потока:

1 поток — жидкость, стекающая с верха (из зоны питания+орошение)
2 поток — пары, поднимающиеся с низа колонны (из кубовой части и зоны питания).

Кубовая жидкость, стекая сверху вниз по тарелкам, обогащается высококипящим компонентом, а пары обогащаются легкокипящим компонентом.

В случае, если разгоняемый продукт состоит из двух компонентов, конечными продуктами являются дистиллят, выходящий из верхней части колонны, и кубовый остаток (менее летучий компонент в жидком виде, вытекающий из нижней части колонны). Ситуация усложняется, если необходимо разделить смесь, состоящую из большого количества фракций. В этом случае используются аппараты, подобные изображённому на картинке.

Отличия дистилляции и ректификации

Приведем различия между выше рассмотренными методами перегонки:

Чистота. Первое и основное отличие, о котором мы уже упоминали в начале статьи, заключается в чистоте получаемого продукта. Дистиллятор позволяет получить обычный самогон (кальвадос, коньяк, виски и др.), в то время как через ректификатор выходит чистый спирт без различных примесей.
Показатели вкусовых и иных качеств продукции. При дистилляции сохраняются вкусовые качества сырья, из которого гонится продукция, а при ректификации получается чистейший спирт, как правило не имеющий посторонних запахов и вкуса из исходного сырья.
Крепость напитка. В среднем первый метод позволяет получить 40-65 % крепости, второй до 97.
Качество фильтрации. При дистилляции все компоненты перемешиваются, фракции выделить практически невозможно. Ректификационный способ очистки позволяет получить очищенные вещества.
Способность удалять вредные вещества. Не выше средней при дистилляции, поэтому для повышения качества итоговой смеси требуется перегнать как минимум два раза с разделением их на фракции хотя бы один раз. Ректификация отсекает все вредные компоненты.
Потеря спирта. Первый способ перегонки предполагает потери до 80 % от общего количества, второй около 1-3 % потерь.
Применение методов в домашних условиях. Дистилляция применяется в быту каждым вторым самогонщиком, поскольку можно использовать самый простой аппарат, который не занимает много места. Ректификация спирта проходит с применением специального оборудования с большей площадью эксплуатации.
Безопасность процесса. Дистилляция считается безопаснее по сравнению с ректификационным методом перегонки.

Дистилляция и ректификация как методы перегонки самогона в домашних условиях являются пожароопасными, горючими и взрывоопасными. Работа с любым из них должна предполагать строгое соблюдение техники безопасности.

Как ректифицировать самогон?

Самогон — это сложный, с точки зрения химии, продукт, поскольку он состоит из большого количества различных примесей, имеющих разную температуру кипения. Самую низкую по сравнению с другими компонентами температуру кипения имеет уксусный альдегид, который закипает при температуре 21 градус и начинает испаряться. Температура кипения муравьиноэтилового спирта как составляющей спирта-сырца составляет 54 градуса, уксуснометилового эфира — 57,1 градуса, метилового спирта — 64 градуса и т. д. При температуре 78,3 градуса Цельсия закипает этиловый спирт, и этот процесс продолжается до тех пор, пока температура не достигнет 85 градусов. При превышении этого показателя происходит испарение муравьиной кислоты, фурфола и эфиров.

Перед тем как приступить к ректификации, следует учесть, что крепость спирта-сырца составляет не менее 80 градусов, что является слишком высоким для выполнения ректификации показателем. Поэтому перед тем как приступить к ректификации, спирт-сырец следует разбавить чистой водой так, чтобы его крепость снизилась вдвое

Также важно не забыть об очистке самогона. Очистка представляет собой удаление из спирта-сырца веществ, которые придают ему неприятный запах и вкус

Очистка самогона может осуществляться с помощью угля, марганцовки, молока, яичного белка и других продуктов, которые способствуют выпадению сивушных масел и других примесей в осадок.

Ректификация дистиллята состоит из нескольких этапов. Первым из них считается выгонка ядовитых примесей — «голов». Начинать ректификацию следует на интенсивном огне, но как только температура повысится до 60 градусов, пламя следует ослабить и постепенно доводить до более высокой температуры. Как только температура будет подниматься с 60 до 75 градусов, на этом этапе начнется выгонка «голов». Ненужные примеси будут оседать в сухопарнике самогонного аппарата. После отгонки «голов» сухопарник и трубки, соединяющие его с аппаратом, нужно будет тщательно промыть.

Выгонка «тела» — это самый важный этап ректификации, ведь во время его проведения получается сердцевина спирта-сырца. Перегонка тела осуществляется на интенсивном огне, который следует начинать убавлять, как только он начнет приближаться к 85 градусам. Если температура спирта резко возрастет, то это приведет к его смешиванию с сивушными маслами, которые потом будет достаточно затруднительно отделить. Поэтому при нагревании спирта-сырца следует тщательно следить за температурой нагревания.

Этап ректификации, на котором убираются «хвосты», позволит избавить будущий напиток от резкого неприятного запаха и вкуса. Также наличие большого количества сивушных масел в самогоне приводит к возникновению его мутности. Однако «хвосты» — это составляющая спирта-сырца, которая при приготовлении новых порций браги может использоваться для усиления ее крепости.

Опытные самогонщики проводят разделение самогона на фракции, руководствуясь запахами всех его примесей. К примеру, наиболее резкий и неприятный запах имеют «хвосты», поскольку они содержат метиловый спирт, из-за чего напоминают по запаху уксус. Выраженным запахом этила всегда обладает «тело» самогона, а вот «хвосты» так же, как и «головы», имеют резкий неприятный запах.

Ректификация дистиллята, выполняемая в соответствии с запахами фракций, требует большого опыта в самогоноварении, поэтому новичкам такой метод не стоит применять на практике из-за высокого риска совершения ошибок.

Источник

Типы самогонных аппаратов

Устройства для производства самогона базируются на принципах дистилляции и ректификации. Существует несколько типов, среди которых:

стандартный дистиллятор;
непроточный;
оборудование с прикубником;
из меди (аламбик);
с электрическим элементом для нагрева (ТЭН);
из нержавеющей стали;
царга;
мини устройства;
профессиональные;
для виски и т.д.

Рассмотрим современный и востребованный аппарат, с которым получают чистый продукт — ректификационную колонну.

Как ректифицировать самогон?

Работа ректификационной колонны

Ректификационная колонна – это специальное сооружение, которое способно очищать брагу и превращать ее в спирт. При помощи ректификационного прибора многокомпонентную жидкость разбивают на партии по температуре кипения. Основную часть колонны составляет цилиндр.

Главные составные части аппарата оборудованного ректификационной колонной:

перегонный куб;
основной цилиндр;
мочалки;
отвод теплой воды на слив;
трубки для соединения с атмосферой;
пробка;
корпус дефлегматора;
холодильник;
подвод холодной воды от холодильника;
трубка между дефлегматором и холодильником для циркуляции;
отвод холодной воды от холодильника;
подвод холодной воды к холодильнику и т.д.

схема ректификационной колонны
Краткий обзор работы ректификатора. Схема ректификационной колонны представлена выше. В цилиндре происходит противостояние между двумя течениями – пар поднимается к верху, а флегма спускается вниз. Между фазами осуществляется массовый и тепловой обмен. При этом пар насыщается низкокипящими частицами, а капли (флегма, орошение) высококипящими.

Происходит это так:

В кубе нагревают смесь, которая предназначена для перегонки. Со временем она испаряется, а образующийся пар проходит через ректификатор.
При прохождении через колонну часть пара уходит в холодильник, там превращается в капли и стекает в приемную тару.
Другая отводится в дефлегматор. Конструкция дефлегматора, или охладителя, напоминает холодильник.
В охладителе накапливается вторая часть пара. Оттуда каплями стекает в ректификационную колонну и двигается по ней от верха к низу.
Этот процесс повторяется многократно

Расход воды для охладителя регулируется, что позволяет изменять количество флегмы, которая движется обратно в колонну.

Контактные устройства ректификатора (тарелки и насадки)

В ректификационном колонном приборе важное место отводится контактным устройствам. Именно они отвечают за равновесие и работоспособность всей системы. Наличие контактных устройств обеспечивает эффективную ректификацию в плане очистки спирта, потому что возрастает поверхность взаимодействия и соприкосновения фаз, отвечающих за теплообмен. Конечно, если все остальные условия будут оптимальными.

контактные элементы ректификационной колонны

Основными контактными устройствами являются тарелки и насадки. Охарактеризуем их:

Тарелки. Тарелочное оборудование устанавливает равновесие между паром и жидкостью. Получить качественный спирт можно с использованием двадцати пяти или тридцати теоретических тарелок, то есть, если рассуждать с точки зрения теории. На практике таких тарелок (физических) требуется около пятидесяти или шестидесяти штук. Поясним. Сквозь слой жидкости в тарелке проходит пар в виде большого количества пузырьков, которые создают широкий контакт с поверхностью. Тарелка при этом обеспечивает примерно половину таких условий, которые требуются для достижения состояния равновесия, если говорить о классической конструкции. Соответственно, на практике количество тарелок, которые действительно обеспечат нормальную работу, потребуется в два раза больше. Тарелки, как правило, применяют на промышленных установках.
Насадки. Данный тип контактных устройств применяется лишь в домашних приборах. Вместо насадки производители самогона используют металлические пищевые губки или скрученную проволоку из сплава меди или стали. Капли в таком аппарате стекают струей по поверхности насадки, что обеспечивает, таким образом, максимальную площадь соприкосновения с паром.

При эксплуатации в самогонных аппаратах самодельных насадок или губок возможна их порча, в то время как заводские насадки являются более прочными и долговечными.

Свойства ректификационной колонны

При выборе ректификационной колонны учитывают ее свойства, которые необходимы для правильной работы самогонного устройства. Перечислим основные:

Материал изготовления. Основной цилиндр, дистилляторы, контактные устройства, перегонный куб изготавливаются из нержавеющего и пищевого сплава, который при нагревании равномерно расширяется, то есть безопасно. В самодельных аппаратах в качестве перегонного куба обычно используют бидоны, кеги и т.п.

Рекомендованная длина ректификационной колонны для домашнего использования 1,2 м, диаметр 0,03 м.

Мощность и нагрев. Перегонка это когда мощность нагрева должна регулироваться точно и быстро. Именно поэтому лучше всего, если в колоннах будут установлены ТЭНы, которые монтируются в нижнюю часть перегонного куба. Быстро переключать температуру с одного режима на другой мешает неправильный подвод тепла. Здесь многие делают ошибку и заводят тепло напрямую от газовой плиты, что является неверным.
Подконтрольность. В период эксплуатации ректификационной колонны важно соблюдать инструкции производителя. Сам процесс достаточно просто контролировать при помощи термометра и спиртометра. Первый помогает точно определить степень нагрева, второй крепость спирта.
Продуктивность. Эффективная работа аппарата зависит от того, с какой скоростью пар и капли будут двигаться туда обратно. На это влияет мощность нагрева. Производительность домашнего прибора в среднем должна перегонять один литр смеси в час, что примерно равняется одному кВт. Зависит от скорости движения потоков, которые влияют на мощность нагрева. От высокой мощности колонна поломается. Производительность домашних устройств составляет примерно один литр за шестьдесят минут, мощность один кВт.
Давление. Оптимальное – от 720 до 780 мм ртутного столба, что близко к атмосферному. При низком давлении колонна может «захлебнуться», то есть перестать работать, при высоком работа устройства будет неэффективной, поскольку смесь не будет расщепляться на фракции.

Принцип работы ректификационной колонны

Крепость смеси, которая подается в куб, около 35-45 %. Достичь таких показателей можно при помощи процесса дистилляции бражной смеси, в результате которого получают спирт-сырец. Именно его используют в дальнейшем. Получается, что бытовая ректификационная колонна не способна полностью заменить самогонный аппарат, так называемый дистиллятор, и применяется с той целью, чтобы дополнительно очистить спирт-сырец и получить на выходе более чистый продукт.

Большинство современных устройств с ректификационными колоннами перенастраивается на режим дистилляции. Важно лишь правильно это выполнить, в противном случае аппарат может взорваться (при перекрытии обоих каналов, соединяющих аппарат с атмосферой).

Принцип функционирования колонны для ректификации спирта следующий. Куб наполняют брагой, но не более двух третьих объема. Узел дистиллята закрывают, а охладитель запускают.

Перед тем как включить установку проверяют на герметичность сборки и всех соединений.

Далее процедура простая. Бражная смесь под действием высоких температур начинает испаряться, поднимается вверх и попадает в дефлегмационный отсек. В последнем испарения оседают каплями и стекают по стенкам цилиндра в нижний отсек. При стекании капли контактируют с паром. Затем флегма снова испаряется, поднимается и превращается в капли. Происходит некая автоматизация.

Впоследствии наступает состояние равновесия. После этого начинают отбор. Указанно осуществимо при стабилизации температуры, которая не должна меняться минут десять. Отбор начинается с головной фракции, в которой присутствуют различные примеси (ацетон, эфиры, метанол и др.). Даже если пользоваться ректификационной колонной, все равно придется разделять итоговую жидкость на фракции, но в колонне они сильно не смешиваются между собой. Хвостовые фракции не содержат спирта. При ректификации их собирают, чтобы в ректификованный спирт добавить немного тех качеств, которые изначально задумывались для самогона.

Захлебывание ректификационной колонны

В период эксплуатации ректификатор не редко ломается и затормаживает весь процесс перегонки. Неполадки возникают зачастую при «захлебывании» колонны. Поясним, что это значит. При перегонке в колонне скорость испарений достигает максимальных значений, после чего капли сначала начинают замедляться, а потом и вовсе останавливаются. В результате в верхней половине цилиндра скапливается жидкость и затормаживает весь процесс обмена теплом и массой, что и приводит к так называемому захлебыванию. Внутри конструкции при таком явлении случается разница в давлении. Понять, что колонна «захлебывается» можно по странному шуму, доносящемуся изнутри, сопровождающемуся громким бульканьем.

Источником поломки являются:

Мощность нагрева. При потере контроля за процессом гонения самогона иногда происходит чрезмерное увеличение мощности. Такие неполадки встречаются чаще остальных.
Засор. В нижней части колонны нередко скапливается различный мусор, что приводит к закупорке проходов, вследствие чего останавливаются иные процессы.
Напряжение. Рекомендуемое напряжение, при котором должны протекать процессы гонения, составляет 220 В. При превышении нормы, аппарат не справится с работой и может снова «захлебнуться».
Сборка. Неправильная сборка колонны незамедлительно приводит к поломке. Именно по этой причине перед включением важно проверить герметичность устройства и всех связующих элементов. К тому же, установка ректификации тоже требует определенных умений.
Неисправность. Покупать оборудование стоит в проверенных местах либо в тех магазинах, которые вызывают наибольшее доверие. Оборудование может быть неисправным изначально.

Дистилляция и ректификация – взаимосвязанные процессы. Без первого невозможно второе. Дистиллятором получают самогон, а ректификатором чистый продукт без примесей и вредных компонентов. Знание процессов позволит перегонять без ошибок и получать разнообразные напитки.

Процесс ректификации

Суть ректификации в том, чтобы разделить смесь из множества компонентов (которой является и брага), на отдельные вещества. Происходит это за счет тепломассообмена: присутствующие в браге вещества испаряются и многократно возвращаются обратно в куб, оставляя на специальных тарельчатых и спирально-призматических насадках все, что собственно к этанолу отношения не имеет.

За счет разниц массы и температуры кипения многокомпонентную смесь удается разделить. И конечным продуктом становится очищенный и обезвоженный (вода также стекает обратно в куб) спирт (смотрите: виды спиртов).

Справка. Ректификация применима во многих отраслях, не только в спиртовой.

Так, например, разделяют нефть на бензин, солярку, смазочные вещества.

В промышленных и домашних условиях применяют ректификационные колонны. Основная разница – в объемах и величине. Если на спиртзаводе в колонне могут перерабатываться десятки тонн сырья, а процесс идет непрерывно, то дома объемы не столь глобальны, да и колонну используют время от времени.

Схематично колонна представляет собой длинную трубу, установленную над перегонным кубом вертикально. В домашних условиях эта надстройка имеет в высоту около метра, а то и больше. В трубе располагаются встроенные элементы (тарелки) и наполнитель (насадки), который можно вынимать для промывки.

За счет наполнения колонны и происходит разделение на отдельные химические элементы. При этом в любой точке колонны.

Технология

Хоть на рынке представлено много видов ректификаторов, но лучше всего остановиться на разборной колонне, которая может действовать как полноценный ректификатор, так и укрепляющая колонна или обычный дистиллятор. Крепление к кубу обычно фланцевое, модулей между собой – кламповое.

Важно. В бытовых условиях ректификационная колонна преобразует в чистый спирт сырец, то есть – продукт первой перегонки.

Значит, первый перегон – обязателен. Провести его можно как с помощью дистиллятора, так и ректификационной колонны, отключив некоторые функции.

Получив спирт-сырец при первой перегонке без разделения на фракции, его (желательно с крепостью не выше 30°С) заливают в куб, над которым устанавливают царгу, которая переходит у узел с дефлегматором (мини-охладителем под проточную воду), если конструкция неразборная. Либо дефлегматор является отдельным узлом, устанавливаемым на царгу сверху.

Далее технологический процесс происходит таким образом:

жидкость в кубе нагревается до температуры кипения отдельных компонентов (для этилена это 78,4°С);
пары поднимаются по колонне вверх и собираются в дефлегматоре, который охлаждает водяная рубашка;
образующийся конденсат по колонне стекает вниз, а капли накопляются в насадке;
снизу продолжают подниматься пары, снова взаимодействуя с конденсатом и поднимая его вверх;
процесс повторяется многократно;
в результате из дефлегматора спирт попадает в приемную емкость, а флегма собирается в конденсере.

Методы

Способы получения чистого спирта зависят от имеющейся колонны:

Непрерывный метод применим в промышленности, в домашних условиях трудновыполним, поскольку для него потребуется от 150 и более литров спирта-сырца.
Укрепление и очищение ректификата происходит за счет противотока пара и жидкостей, использования насадок и одновременного избавления от лишней воды, которой, судя по крепости этилена – 96°, в конечном продукте остается не более 4%.
Пароциркуляция – лучший метод для получения домашнего ректификата, хоть он и требует лучшего оборудования и соблюдения всех правил ректификации.
Азеотропный метод применяется редко, поскольку связан с техническими трудностями, его мы здесь рассматривать не будем.