Температура разных этапов дистилляции, контроль температурных режимов

О температурных режимах при перегонке самогона – теория

При подготовке сусла нужно дождаться, пока сахар в зерне или сырье превратится в спирт. Но чтобы получить чистую фракцию, нужно перегнать бражку через дистиллятор.

В составе на начальном этапе находится сразу несколько компонентов:

• вредные компоненты;
• спирт;
• вода.

Каждое из этих веществ имеет разную температуру кипения. Первый компонент в составе самогона подразделяется по степеням опасности для человека. Часть веществ испаряется в процессе перегонки, другая переходит в готовый продукт.
Легкие вещества, ацетальдегид и метиловый спирт начинают улетучиваться с температуры 67-700. Сивушные масла закипают при 850.

Когда появляется характерный запах спирта, в трубке появляются первые капли самогона.

Отвечая, при какой температуре начинает капать самогон, нужно понимать, что выпот начинает появляться, когда жидкость в системе закипает. Поскольку в первичном выгоне концентрация спирта может составлять до 80%, то выделение первых капель жидкости происходит, начиная приблизительно с 800, когда закипит спирт и соберется конденсат для образования капли.

10-15% всего объема самогона составляет жидкость с вредными примесями, поэтому их отделяют и выбрасывают, при первичной или вторичной перегонке. Эту фракцию называют «головами», рассчитать приблизительно, какой объем составит эта фракция, несложно. Это 50 мл спирта на каждый кг сахара к браге. Частично избавиться от вредных примесей помогает сухопарник: устройство между кубом и холодильником самогонного аппарата. В нем оседают высококипящие примеси. Но наличие устройства не заменяет вторичной выгонки.

С чего начинается самогоноварение? Зачастую, с выбора подходящего оборудования. Перегонный куб представляет собой вместительную емкость для сырья (из нержавейки, меди), в которой происходит нагревание и испарение фракции с последующей ректификацией или дистилляцией.

Объем — это отдельная тема для разговора. На промышленных предприятиях ведущих алкогольных компаний используются поистине огромные аппараты, которые вмещают по 2500 л. В домашних условиях, конечно же, речь о совсем других аппаратах. Для домашнего самогоноварения, как правило, имеет смысл выбрать емкость в диапазоне 10 — 50 литров, которую можно приобрести в магазине самогонных аппаратов и домашних пивоварнь «Самогоныч» (г. Уфа, пр. Октября 146) .

Чтобы разобраться, какой агрегат выбрать – большой и вместительный или маленький и компактный, можно воспользоваться несложной формулой. Формула выведена с учетом основных правил и этапов производства самогона. При выборе куба, ориентируйтесь на приблизительный объем спирта, который вы хотите получить за одну перегонку. От объема куба и конечного продукта существует прямая зависимость.

V спирта = ((V куба – 25%) – 80%) – 20%: — 25%, вычитаемые из начального объема, необходимы для протекания оптимального испарения. При наполнении куба до краев, пена которая образуется при нагревании браги , может засорить пароотводную трубку и вытекать, тем самым сделав невозможным процесс перегонки. — 80% – фактический отход, который получится после перегонки, он будет на дне куба, абсолютно непригоден для дальнейшего применения. — 20% отойдут на «головные» и «хвостовые» фракции. Это начальная и финальная части перегоняемого продукта (около 10% каждая). В них велико содержание вредных веществ и они не рекомендованы к употреблению. Начальную фракцию можно применять в технических целях (например, как отличное чистящее средство), а последнюю фракцию – добавлять в дистиллят или брагу при повторной перегонке. В небольшом примера рассчитаем единоразовый выход продукта при непосредственном применении перегонного куба с объемом 20 литров. 20 литров (объем куба) – 5 литров («воздух») – 12 литров (брага) – 0,6 литров (вредные примеси) = 2,4 литров чистейшего спирта.

На чем лучше греть перегонный куб?

Во время перегонки очень важно держать под контролем температуру в кубе, держать ее оптимальной для непрерываемого и медленного кипения. Поэтому уделение особого внимания нагреванию. очень важно Осуществляетя он различными способами. Первый и самый старый – установка перегонного куба на открытый огонь. Наличие дополнительных аксессуаров при таком способе не требуется но есть небольшие нюансы. чем больше куб, тем тяжелее он будет в заполненном виде и тем труднее поставить его на огонь. 2 частое контактирование с открытым огнем плохо сказывается на перегонном кубе. Если он изготовлен из не очень качественного материала (очень скоро начнет прогорать и абсолютно потеряет «товарный вид»). Да и качественные модели из хороших сплавов тоже при этом значительно сокращают срок службы. Альтернативой нагреву на газу послужит ТЭН ( электро плита). В любом случае это позволит намного продлить жизнь перегонного куба. Использование плитки может затруднять только эксплуатация крупногабаритного перегонного куба. К тому же не все плиты смогут выдержать излишний вес конструкции (перед применением плиты ознакомьтесь с ее возможностями, написанными в инструкции). Многие самогонщики предпочитают нагрев перегонного куба при помощи встраиваемых электротэнов. Это, наверное самый удобный вариант ( необходимость перемещения аппарата отсутствует). Сейчас в продаже большое разнообразие нагревательных элементов с разной мощностью. Некоторые из них имеют по несколько переключателей, позволяющих варьировать интенсивность нагрева. Это помогает в создании оптимальных условий кипения: медленное испарение дает более качественную очистку сырья.

Регулирование температуры в кубе

Для равномерного кипения необходимым условием является постоянное контролирование температуры внутри перегонного куба. Для этого используют термометр. С его помощью можно точно определить момент, когда жидкость закипит, и наступает момент отбора «головной» фракции. Кроме того, существует прямое соотношение между процентным содержанием спирта в продукте и температурой кипения. От конструктивных особенностей самогонного аппарата температура кипения не меняется. А вот крепость – может варьироваться. Поэтому вы можете составить для себя индивидуальную таблицу, на основе представленного образца. Для чего это нужно? С ее помощью, зная крепость своей браги, можно определить температуру кипения. Когда термометр будет показывать близкие значения, нагревание необходимо уменьшать, чтобы образующаяся пена не попадала в змеевик. Для уменьшения концентрации в спирте сивушных масел сбор дистиллята останавливают при крепости напитка в 40°, которой соответствует температура в перегонном кубе -96°С. Все, что выходит потом – это «хвостовая» фракция. Ее отбирают до содержания алкоголя в 1-2%. Показания у термометра при этом будут 98-99°С.

Установка термометра к перегонному кубу

Для обеспечения эффективной работы самогонного аппарата в перегонный куб монтируют стеклянный, биметаллический или электронный термометр. Такие термометры помогают отслеживать этапы перегонки и определять точное начало кипения. В основе работы биметаллического термометра – способность сплавов восстанавливать и менять свою форму под воздействием температур.

Для установки на перегонный куб лучше подходят термометры с осевым штуцером. Они ставятся в специально просверленное отверстие в крышке, а для герметичности фиксируются с помощью ФУМ-ленты или силиконовой прокладки. Прибор крепят на уровне прохождения паров – их температура равна степени нагрева жидкости.

Утепление перегонного куба

Нужно ли наличие дополнительных внешних утеплений перегонного куба? Этот вопрос крайне важен если вы решили заняться производством пива. Для обыкновенной дистилляции это не нужно – при равномерном нагревании парообразование имеет достаточную интенсивность. Емкость, которая в последствии будет использоваться как перегонный куб, можно утеплить если в ней готовится брага которая будет оставлена на некоторое время для брожения. Это делают, чтобы создались оптимальные условия для роста и размножения дрожжей.

При ректификации утепляют не сам перегонный куб, а царгу, соединяющую его с дефлегматором. Это необходимость для стабильной температуры внутри трубки, чтобы на ответственном и сложном процессе не сказывались влияние внешней среды.

Непосредственное утепление перегонного куба делают при варке пива, когда для рецептов приготовления требуется создание технологических пауз. Во время которых суслу нельзя давать остывать. Иначе в нем начнут активизироваться различные микроорганизмы. Во избежании такого процесса, ведущего к ухудшению качество продукта, используют различные способами, в том числе и утепление емкости. Это позволит постоянно поддерживать температуру у сусла приблизительно равной 60°С – достаточной, для нейтрализации микробов.

Измерение давления в перегонном кубе

От кипения жидкостей и выделения пара в перегонном кубе постоянно держится давление. Именно поэтому очень важно герметизировать все соединения в нем. От небольшой щели может произойти утечка паров с неприятными последствиями, поэтому будьте предельно осторожны и тщательно проверьте емкость на герметичность перед перегонкой. Особенно важным является измерение давления спиртосодержащих паров в перегонном кубе при перегонке. Все дело в том, что разница у показателей давления не должна превышать установленную производителем отметку. Давление в верхней части ректификационной колонны приравнивается к атмосферному, а в трубке оно создается постоянным взаимодействием паров и требует отдельного измерения. Для точных данных о давлении внутри куба в него монтируют металлический или жидкостный манометр.

Оптимальные температурные режимы при отборе голов и хвостов

Чем выше поддерживаемая температура, тем лучшего качества спирт выходит в раствор. Исследования позволили установить, при какой температуре происходит переход от одной фазы алкоголя к другой:

• «головы» – 78,2-82,4 градуса;
• «первое тело» – 84-84,6;
• «тело» – 85,7-86,2;
• «ароматное тело»- 91,2-91,4;
• «тяжелое тело» – 93,9-94,9.

Свыше этой температуры в составе самогона выделяют «хвосты».

Отбор прекращают, когда крепость напитка снижается до 400.

Наиболее качественная фракция, чистый этанол, составляет 19% от общего объема напитка. В продукт для употребления попадают все фракции после голов и до хвостов.

Первый выгон

Технология отделения фракций при первой и повторной перегонке не отличаются. Изменяется только расчет отбора голов. При первой перегонке удаляется 50% первой фракции, остальная часть утилизируется во время вторичной дистилляции. Часто первая дистилляция осуществляется без разделения на фракции.

Второй перегон

Температурный режим самогоноварения при второй перегонке не изменяется. Разница в том, что после первого этапа объем жидкости значительно меньше. После второй дистилляции выход спирта еще меньше, но улучшается качество алкоголя. Он избавляется от второй части вредных примесей.

Контроль процесса перегонки по термометру

Как правильно перегонять брагу в диапазонах температуры?

На каждом этапе температура перегонки браги в самогон отличается, чтобы соответствовать оптимальным параметрам.

0-68 °С

До 700 можно быстро наращивать температуру бражки. Когда приближается температура испарения спирта из браги, огонь уменьшают. В противном случае брага начинает попадать в холодильник аппарата. Уксусный альдегид испаряется при 200, муравьино-этиловый спирт при 54, смесь с метанолом – 57, сам метиловый алкоголь начинает кипеть при 650.

78-85 °С

После выделения голов нужно повысить температуру состава, чтобы начать выделят тело. Если сохранить температуру на низком уровне, качество этилового спирта ухудшится, в процесс его получения замедлится. Плиту ставят на маленький огонь, либо устанавливают термостат для поддержания постоянного значения. Перед началом этого этапа нужно заменить сухопарник. Сбор «тела» рекомендуют проводить, последовательно заменяя дробные сосуды.

Выше 85°С

С повышением температуры браги снижается содержание спирта. После отбора тела напитка можно быстро наращивать температуру и обирать «хвосты». Когда температура поднимается до значения 850, как правило, отбор алкоголя заканчивается.
Последующую спиртовую смесь можно использовать как основу для травяных настоек, применяемых наружно. Если дальше гнать самогон в основную часть, появится неприятный запах и мутный цвет. Тяжелые сивушные соединения имеют точку кипения выше 1000, поэтому максимальная температура окончания выгона – 950.

Как контролировать температурные режимы?

Лучший способ контролировать значения на каждом этапе – установить термометр. Поскольку температура перегонки самогона должна находиться в определенном диапазоне, нужно соблюдать рекомендуемые значения. Самогонные аппараты обычно снабжаются термометрами. Они могут быть биметаллическими или электронными. Можно применять ручной спиртовой термометр, но он хрупкий, большая вероятность его повредить. Биметаллический дает погрешность в пределах 10. Электронный наиболее точный и безопасный.

Для контроля температуры браги в процессе брожения существует терморегулятор. Он сохранит температуру емкости в заданном диапазоне. Чтобы облегчить ему работу, бутыль рекомендуют укутать теплой тканью.

Общие правила техники безопасности

Никогда не забывайте, что производство самогона – дело, требующее определенных знаний и навыков, к тому же – пожаро- и взрывоопасное. Поэтому знание, а главное – соблюдение общих правил техники безопасности необходимо.

• Готовя территорию к перегонке самогона, уберите подальше любые предметы, которые легко воспламеняются (бумагу, зажигалки, масло и т.п.).
• Помещение должно быть проветриваемым, чтобы в нем не накоплялись спиртовые пары даже при случайной разгерметизации аппарата.
• Приготовьте для подстраховки средства пожаротушения (например, принесите из машины огнетушитель), наберите в ведро воды.
• Не оставляйте систему без присмотра. Как правило, процесс получения самогона длится несколько часов, и есть искушение заняться другими делами. Придумайте себе занятие рядом с аппаратом (смотрите фильм, читайте книгу, пилите лобзиком, в конце концов). И – отслеживайте, как капает самогон, идет ли процесс охлаждения, не вырывается ли где-нибудь пар. Ведь, как свидетельствует практика, именно в момент, когда винокур «отлучился на минутку», и происходят взрывы.
• Оставьте глупую привычку дегустировать еще вытекающий дистиллят. Проверить его крепость можно и другими способами, а опьянение притупляет реакции, может и вообще «вырубить», а тем временем оставленный без присмотра аппарат может поднести неожиданный сюрприз.

Можно ли и как обойтись без термометра?

Если под рукой в процессе работы нет градусника, то можно воспользоваться другими методами, указывающими на переход спирта из оного состояния в другое.
Температура кипения спирта этилового в браге определяется по началу бурления. Первая перегонка осуществляется без разделения на фракции. Брагу ставят на большой огонь, когда в трубке появится конденсат, температуру уменьшают. Нельзя допускать закипания браги. Скорость выделения капель должна соответствовать 1 капле в секунду.

После окончания отбора определяют объем алкоголя и крепость напитка. Оба значения умножают друг на друга, получают содержание чистого спирта.

При вторичной дистилляции нужно определить, какой объем составляет 10-15%, отобрать эту фракцию отдельно и вылить. Когда отбирают основную часть, нужно периодически наносить полученный самогон на бумажку и поджигать.

«Тело» отбирают, пока бумажка продолжает гореть синим огнем.

Полезные советы

Есть несколько советов, позволяющих получить безопасный прозрачный напиток без мутности и резко выраженного неприятного запаха. Это особенно ценно для начинающего винокура:

1. Перед первичной перегонкой нужно освободить брагу от остатков углекислого газа, чтобы самогон не помутнел. Существует механический и температурный метод избавления от пузырьков.
2. Температура перегона самогона должна быть относительно постоянной и изменяться в пределах выгона фракции не более, чем на 20.
3. Когда в процессе перегонки отделили тело напитка, можно увеличить огонь и продолжать быстро наращивать температуру жидкости.
4. Фруктовая и ягодная брага не подвергаются вторичной дистилляции, поскольку устраняется характерный аромат алкоголя.
5. После перегонки самогон нуждается в фильтрации. Чаще всего для этого применяется бентонит или белая глина. Нужно 10 г порошка на 10 л браги, слитой с осадка.

Гнать самогон несложно, если приобрести качественный самогонный аппарат с нужными составляющими, а также правильно подготовить сырье. Степень испарения вредных примесей зависит не только от температуры кипения, но и от их концентрации в растворе. Оптимально применять знания о тепловом режиме перегонки, чтобы получать фракции в соответствии с табличными значениями.

Причины взрыва

Самогонный аппарат, точнее – перегонный куб взрывается из-за избыточного давления

в нем, которое возникает вследствие некоторых ошибок самогонщика.

• превышение допустимого уровня заливания
  браги. При нагреве сусла возникает опасность выброса пены и забивания канала, по которому алкогольные пары поступают в холодильник и далее, уже в жидком виде – в приемную посуду;

Важно.

Нельзя заливать в аппарат бражки выше, чем
на ¾ его объема
. Да и то – сахарной, хорошо перебродившей. Если это виноградное, медовое, зерновое, вареньевое сусло, то оно дает повышенное пенообразование во время нагревания, даже если по всем признакам брага созрела. Поэтому заполнять емкость необходимо
на 2/3, а то и 0,5 объема
.

• наличие в браге крупных частиц
  , которые могут закупорить систему отвода паров. Обязательно перед перегонкой процеживают сусло;
• «прорыв» в любом месте
  (крышка куба, соединения трубок и т.д.) и интенсивный выброс спиртовых паров помимо приемной трубки. Вначале может возникнуть возгорание, а затем и взрыв. Если услышите свистящий звук в системе, постарайтесь определить это место (не поднося к нему спичку!) и сразу же ликвидировать. Порой для этого достаточно подтянуть штуцер или выключить нагрев, дождаться охлаждения и поправить съехавшую прокладку;

Осторожно.

Самогонный аппарат – это не мультиварка, где ингредиенты забросил и ушел. За ним нужно
постоянное наблюдение
, контроль температуры и всего процесса. А то чуть зазевался – и нет аппарата, еще и пол кухни разворочено. Хорошо, если сам уцелел.

• случается и такая ситуация (особенно с новичками винокуренного дела). Решив выгнать немного самогона, заливают в бак некоторое количество бражки, но уже в процессе перегона в «светлую» голову приходит мысль: а не перегнать ли все сразу?
  Куб открывают и к горячей браге начинают доливать новую, даже не отключая нагрев! Концентрация спирта резко «взмывает», в результате реакции и присутствующая в кубе, и добавляемая бражки резко вскипают, могут даже выплеснуться, обжигая незадачливого самогонщика, провоцируя возгорание и взрыв;
• экономия воды при охлаждении
  или внезапное прекращение водоснабжения, которого не заметил винокур, приводит к скоплению не конденсированных спиртовых паров, их выхода в помещение с последующим возгоранием и взрывом;
• нерегулируемый нагрев также может спровоцировать взрыв, поскольку накапливаемые в аппарате газы вкупе с паром могут не успевать отводиться, провоцируя рост давления внутри куба.

Важно.

Контролируйте температуру нагрева сусла.

Как только появляются первые капли дистиллята, нагрев нужно уменьшить и гнать самогон медленно. Это не только спасет от взрыва, но и обеспечит лучший выход более качественного алкоголя.