Изготовление алкогольных напитков в домашних условиях пользуется растущим с каждым годом спросом. В основе самостоятельного производства спирта могут лежать процессы дистилляции или ректификации. Получение наиболее качественного продукта обеспечивает ректификационная колонна.
Описание и принцип работы
В отличие от дистилляции, ректификация — более сложный процесс, основанный на разделении исходного спиртосодержащего сырья на чистые вещества с разными температурами кипения (этиловый спирт, вода, сивушные масла и другие примеси) в результате многократных циклов испарения жидкости и конденсации паров на специальных контактных элементах.
Колонна представляет собой вертикальную цилиндрическую надстройку, расположенную над перегонным кубом — емкостью, куда заливается исходное сырье.
При нагревании жидкости, содержащейся в перегонном кубе, до температуры кипения этилового спирта начинается выработка пара. Он поднимается по колонне в дефлегматор — устройство, где и конденсируется в результате водяного охлаждения. Этот конденсат, именуемый флегмой, стекает вниз, по пути встречая очередную порцию восходящего пара. Флегма, содержащая сивушные масла и другие нежелательные вещества, оседает на контактных элементах, имеющих форму тарелок, шаров, губок или мочалок.
В колонне протекает постоянное взаимодействие флегмы и пара, в результате которого происходит четкое разделение исходного сырья на составляющие его фракции в зависимости от плотности и температуры кипения. Пары этанола, имеющего самую низкую температуру кипения, скапливаются в верхушке колонны, окончательная конденсация спирта проходит в конечном узле аппарата — холодильнике, откуда уже жидкий продукт стекает в приемную емкость.
Похожую конструкцию имеет укрепляющая колонна, называемая также бражной, которую иногда по ошибке считают ректификационной.
Принцип работы бражной колонны основан на разделении спиртосодержащей жидкости на фракции путем установки необходимой температуры в устройстве. Колонна не содержит контактных элементов, конденсат в ней стекает по стенкам.
Конструкция домашнего спирт-завода
Производство спиртных напитков в домашних условиях в нашей стране было распространено во все времена. Но если в эпоху социализма самогоноварением занимались в основном сельские жители, то сегодня изготовлению собственной алкогольной продукции с удовольствием придаются и жители мегаполисов.
А если принять во внимание то, что получаемый алкоголь можно использовать не только для изготовления напитков, но и в медицинских и технических целях, домашний спирт-завод становится выгодным приобретением.
Размещать аппарат следует в хорошо вентилируемом помещении, оборудованным водоснабжением и канализацией. Также необходимо наличие нагревательной поверхности. В городской квартире этим требованиям отвечает кухня. В частном доме или на даче под производство можно выделить отдельную комнату или площадь в хозяйственных постройках.
Конструкция миниспиртзавода состоит из следующих элементов:
- электрическая или газовая плита,
- перегонный куб,
- дистиллятор с колонной,
- емкость для сбора готового продукта,
- устройство для подвода проточной холодной воды,
В качестве дистиллятора рекомендуется использовать ректификационную колонну. Укрепляющая колонна для самогонного аппарата не способна обеспечить необходимую чистоту спирта.
Как собрать своими руками
На рынке представлено множество самогонных аппаратов, оборудованных ректификационными или укрепляющими колоннами, а также классическими дистилляторами-змеевиками. Готовые решения качественны и удобны, однако имеют чрезмерно высокую стоимость.
Собрать ректификационную колонну самому непросто, но возможно при наличии желания, необходимых навыков, материалов и инструментов.
Устройство ректификационной колонны включает:
- корпус,
- дефлегматор с системой охлаждения,
- холодильник для окончательной конденсации спирта,
- контактные элементы для конденсации флегмы.
Выбор подходящего материала — важнейшее условие для получения качественного продукта и обеспечения долгого срока службы устройства. Лучшим вариантом для изготовления корпуса колонны будет труба из нержавеющей стали или меди. Трубу следует выбрать диаметром 30-50 мм при длине 1300-1500 мм. Практика показывает, что высота колонны напрямую влияет на качество ректификации и должна составлять 40-50% от ее диаметра.
Дальнейшая последовательность действий будет следующей:
- Трубку разрезать на две части — верхняя должна быть чуть короче нижней.
- У основания нижней части трубы закрепить мелкую металлическую сетку во избежание высыпания из колонны наполнителя.
- В качестве контактных элементов можно использовать металлические губки для мытья посуды. Важно, чтобы они были из пищевой нержавеющей стали. Губки разрезать на фрагменты по 5 мм и заполнить ими нижнюю часть трубы, закрыть сеткой.
- Часть трубы с наполнителем герметично присоединить к перегонному кубу. Предусмотреть термоизоляцию колонны, для чего рекомендуется использовать поролон.
- Верхний фрагмент трубы (дефлегматор) оборудовать водяной рубашкой с патрубками для ввода и оттока воды. Сверху фрагмент заглушить, оставив отверстие под атмосферную трубку.
- В 15-20 мм от нижнего края дефлегматора проделать отверстие под патрубок для вывода дистиллята. Под этим отверстием закрепить пластину-кольцо — узел отбора дистиллята.
- Обе части трубы плотно соединить друг с другом резьбовым переходником.
- Патрубок для вывода дистиллята подсоединить к холодильнику.
- Проточная вода подводится к холодильнику, от него — к дефлегматору, после которого отводится в канализацию.
Бражная колонна своими руками собирается еще проще, т. к. в ней отсутствуют контактные элементы.
Как пользоваться ректификационной колонной
Ректификационная колонна своими руками собрана — самое время переходить к ее эксплуатации. Перед использованием устройства следует проверить все соединения на герметичность и перекрыть кран отбора дистиллята. Перегонный куб наполнить не более чем на 2/3 объема. В куб лучше залить не брагу, а спирт-сырец, полученный после первичной перегонки.
Теперь приступаем к нагреванию куба. После достижения температуры 78°С открыть кран отбора. Первые порции продукта непригодны к употреблению — от них лучше избавиться. Появление запаха спирта — сигнал для сбора очищенного этанола. С этого момента подогрев куба необходимо увеличить.
Почувствовав сивушный запах, нужно прекратить отбор спирта. Ректификационная колонна, принцип работы которой — разделение исходной жидкости на фракции с разными температурами кипения, с этого момента выделяет нежелательные составляющие.
При соблюдении этих правил на выходе можно получить чистый этиловый спирт без посторонних запахов и нежелательных примесей.
Преимущества и недостатки метода ректификации
Ректификация, как способ получения спирта, имеет свои преимущества и недостатки.
Достоинства ректификации:
- конечный продукт — чистый этиловый спирт без посторонних запахов,
- крепость спирта выше, чем самогона, получаемого путем дистилляции, и достигает 96% об.
- крайне низкая потеря получаемого продукта по сравнению с дистилляцией.
Недостатки тоже имеются:
- спирт на выходе лишен вкуса и аромата исходного сырья,
- сложность и дороговизна производственного оборудования.
Любой самогонщик может столкнуться с дилеммой, что лучше — старый добрый дистиллятор или ректификационная колонна. При очевидном преимуществе ректификации окончательный выбор всегда остается за домашним виноделом.
