Ректификация спирта
Чтобы понять ректификацию спирта рассмотрим основные свойства абсолютного 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.
Выдержка
В идеале коньячный спирт должен настаиваться в дубовом бочонке, но если это невозможно, воспользуйтесь колышками из дуба. Готовые чипсы можно купить или сделать самостоятельно:
- Найдите поваленный 50-летний дуб, который несколько лет пролежал на воздухе. Под дождем и снегом дубильные вещества уйдут, и древесина будет готова.
- Расщепите 20-сантиметровую ветку без коры на фрагменты толщиной в 5 мм.
- Уложите в каждую трехлитровую банку 20-25 щепок.
- Спирт разбавьте до 42-45 %об, при этом нужно дистиллят вливать в воду, а не наоборот, иначе жидкость помутнеет.
- Разлейте спирт в банки с дубовой щепой, закатайте крышками и поставьте в погреб на один-три года.
Обратите внимание! Коньяк в дубовых бочках с годами становится только лучше, но в банках через 3 года дистиллят может стать мутным.
После выдержки коньячный спирт можно карамелизировать и разлить в бутылки — напиток готов к употреблению.
Будет полезно знать: Рейтинг лучших коньяков в России и мире
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.
Коньячный спирт
Единственный производитель, не располагающийся в провинции Пуату-Шаранта, но получивший право называть свой продукт коньяком — Николай Шустов. На Всемирной выставке 1900 года после слепой дегустации ему предоставили это право.
Во французском регионе Пуату — Шаранта есть город Коньяк, который дал название популярному алкогольному напитку. Именно здесь был создан рецепт коньяка и начался процесс его производства. Сейчас территория, на которой может производится коньяк, и способ его приготовления защищаются законом, то есть невозможно обычный дачный виноград оставить бродить и ферментироваться, а полученный напиток называть коньяком.
Крепкие напитки, произведенные по схожей технологии в других регионах Франции, а также в других странах мира, называются бренди, даже если они получены путем дистилляции виноградных вин.
Треббиано — основной сорт белого винограда, который используется для производства коньяка. Этот виноград характеризуется высокой кислотностью, высокой урожайностью и устойчивостью к болезням. Некоторые другие сорта винограда также используются в производстве коньяка, но они намного более сложны в выращивании и подвержены различным заболеваниям.
Согласно традиционной технологии, при перегонке вина «шарантский метод» включает в себя два этапа: получение «спирта-сырца» и повторную перегонку.
После сбора урожая начинается отжим виноградного сока, который проводится с помощью специальных горизонтальных прессов, особенность которых заключается в том, что они не дробят ягодные косточки. Далее сок отправляется на ферментацию. Процесс производства коньяка настолько серьезно контролируется государством, что никакие другие виды прессов не разрешены, равно как и под строгим запретом находится ферментация путем добавления сахара.
После ферментации забродивший сок подвергается фильтрации и двойной дистилляции, а затем разливается в дубовые бочки и выдерживается необходимое количество лет.
Избавление от флегмы: работа и свойства ректификационной колонны
В бытовых условиях применяются колонны диаметром около 50 мм, промышленные занимают несколько метров в диаметре.
- Промышленная ректификация происходит непрерывно. При этом на разных уровнях колонны собирается своя фракция (метиловый спирт, ацетон, кислоты и т.п.), а этиловый спирт поступает в приемную емкость. Флегма не является единым сегментом, а разделяется на отдельные вещества и также собирается в емкости.
- Простая ректификация предполагает наполнение колонны насадками Панченкова или СНП. При этом в верхней части колонны накапливается этилен, превращающийся в холодильнике в жидкий спирт. Флегма (примеси) собираются в конденсаторе.
- Пароциркулярная ректификационная колонна – более сложный прибор по сравнению с простой. Но и продукт дает чистый и крепостью не менее 96°С. В нижней части колонны – насадка, которая поглощает и возвращает в куб пары с высокой температурой кипения. В верхней – конденсатор, к которому подводится холодная вода. Здесь конденсируются пары этилена и через узел отбора и дополнительный холодильник поступают в приемную емкость. Пары с низкой температурой кипения (эфиры) уходят через трубку связи с атмосферой вверху колонны.
Что такое спирт и как его получают
Получение спирта-ректификата После повторной перегонки, например из 40%-го самогона, можно получить 60%-ный самогон. Можно сделать третью перегонку и получить уже 80% раствор. Произведя многократно этот процесс, возможно достичь 90-93% концентрации спирта в дистилляте. По сути, это спирт. Но в таком спирте есть все примеси, изначально содержащиеся в браге. То есть, если этот спирт разбавить до приемлемой для употребления крепости в 40%, мы снова получим фактически тот же самогон, что и после первой перегонки. Чтобы способом повторной перегонки получить из браги спирт-ректификат, потребуется последовательность сложных и дорогостоящих очисток дистиллята и множество повторных дистилляций. В настоящий момент существует другой, более простой способ получения качественного спирта. В этом случае из самогона сразу получается чистый спирт-ректификат. Для того, чтобы провести такой процесс вам потребуется ректификационная колонна. Более подробно о приготовлении браги и получении самогона можно узнать из наших видеоуроков.
Откуда берётся спирт-ректификат Что такое спирт-ректификат, и как его получить? Разберемся в этом процессе последовательно. Содержание спирта в браге составляет от 6 до 12%, но для получения высококачественного спирта требуется более концентрированный спиртовой раствор. Поэтому перед ректификацией проводят первоначальное отделение спирта от воды. В результате получают спирт-сырец (СС), из которого потом получают спирт-ректификат (СР). Перегонку браги можно проводить и в режиме ректификации и сразу получить 80-85%-процентный СС. Но это не рационально, так как для качественного разделения такой СС всё равно потребуется разбавить до концентрации 40%. Кроме того, перегоняя брагу в режиме ректификации, можно пеной засорить нижнюю часть колонны. Таким образом, в режиме ректификации нужно получать СР, а простой самогон лучше получать в режиме дистилляции.
Этиловый спирт (химическая формула С2Н5ОН) — это бесцветная жидкость с характерным запахом. Этиловый спирт бывает пищевой и технический. Технический спирт получают путём гидратации этилена. Он содержит значительное количество неотделяемых вредных и ядовитых примесей и имеет техническое назначение. Употреблять такой спирт без тяжёлых последствий для здоровья нормальный человек не может. Пищевой спирт появляется в результате брожения пищевого сырья. Такой спирт можно очистить и употреблять «внутрь». Рассмотрим, как получают такой спирт. Брожение пищевого сырья происходит при участии дрожжей и сахара. При этом из одной молекулы сахара получается по две молекулы этилового спирта и углекислого газа. Если провести точный расчёт с учётом мольных масс компонентов, то получим, что из 10 кг сахара получается 5,1 кг спирта и 4,8 кг углекислого газа. Это в теории. На практике выход спирта всегда на 10-15% меньше. Причины таких потерь следующие: — неполное брожение, когда часть сахара не превратилась в спирт; — неправильное брожение, когда часть сахара превратилась в примеси; — потери при брожении и при дистилляции. Спирт также можно получать не напрямую из сахара, а из сахаро- или крахмалосодержащих продуктов. Сахаросодержащие продукты — это в первую очередь фрукты. Процент выхода спирта из них рассчитывается с учётом сахаристости этих фруктов. Крахмалосодержащие продукты — это картофель, зерно и т.д. В этом случае перед получением спирта идёт гидролиз крахмала, то есть его превращение в сахар. Это происходит с помощью специальных ферментов. После этого уже начинается обычный процесс брожения. При этом из 1 кг крахмала теоретически получается 1,1 кг сахара.
Ректификат и дистиллят — в чем разница?
Процесс дистилляции основан на испарении из браги различных химических элементов, температура кипения которых ниже чем у воды. У метилового ядовитого спирта, некоторых эфиров и кислот, которые непременно присутствует в браге, это 65-75°С. У этилового (питьевого) – 78°С.
Поэтому все, что испаряется и затем конденсируется до 78°С – это вредоносные «головы», которые подлежат уничтожению. Чтобы их не пропустить в жидкость, предназначенную для питья, проводят повторную дробную перегонку, с разделением на фракции. Часть элементов, не относящихся к спирту или воде при этом также испаряется. Но их концентрация не столь критична, как в «головах» или «хвостах».
Полезные видео
Смотрите, как с помощью примитивного оборудования можно получить ректификованный спирт:
Далее — практическая ректификация чистого спирта 96,6% в домашних условиях на колонне с СПН:
Про дистиллят и ректификат доступно, в чем разница, что лучше, какие различия, виды напитков:
Но для российского винокура, стремящегося и к крепости, и к чистоте собственного продукта, ректификационная колонна если уже не присутствует в арсенале оборудования, то о ней непременно мечтается. Поскольку для «душевности» и веселья нет лучше родного самогона, а вот для настоек лучшей основой является спирт-ректификат.
Поэтому производите самостоятельно и употребляйте качественный продукт, в противовес магазинному алкоголю. И поделитесь статьей с друзьями по соцсетям.
Отличие дистилляции и ректификации
Многие начинающие винокуры задаются вопросом: чем отличается дистиллят от ректификата? На первый взгляд оба эти процесса кажутся похожими, но на самом деле принцип их работы, цель и конечный результат отличаются.
Дистилляция в домашних условиях производится через самогонный аппарат. Перебродившее сырье заливают в перегонный куб и нагревают. Первым начинает испаряться этанол. Пар по трубке переходит в холодильник, где охлаждается и конденсируется. Таким образом из браги, которая по большей части состоит из воды, извлекается спирт крепостью примерно 40°.
Процесс ректификации происходит сложнее. Для него используется ректификационная колонна. На этот раз в перегонный куб заливается не брага, а уже готовый дистиллят. Жидкость нагревается и превращается в пар. Наверху колонны он охлаждается за счёт системы теплоотвода и конденсируется. Происходит взаимодействие между паром, стремящимся вверх, и флегмой, стекающей вниз по стенкам.
На протяжении всего цилиндра располагаются тарелки или насадки, обеспечивающие увеличение площади соприкосновения этих двух фаз. На каждой тарелке происходит массообмен. При этом пар насыщается легколетучими веществами и отдаёт жидкости труднолетучие. Так он проходит через все тарелки, и в результате вверху колонны накапливается самый низкокипящий компонент смеси. Его затем отбирают из колонны и конденсируют. Так получается чистый 96-процентный спирт.
Из написанного выше ясно, что цель дистилляции — получение спирта из браги, а задача ректификации — его отчистка от примесей. Ректифицированный спирт широко используется в различных областях, но в алкогольной промышленности он пригоден только для изготовления водки и разбавления других напитков. В отличие от дистиллята, ректификат не имеет вкуса и запаха сырья, создаваемых за счёт примесей.
