Почему не нужно выбирать между колонной и самогонным аппаратом. Утепление ректификационной колонны (царги)

Эта пошаговая инструкция – лишь один из методов перегонки на ректификационной (РК) или бражной (БК) колонне, освоив который можно получить продукт высокой очистки. Однако для фруктовых, ягодных и зерновых дистиллятов есть технологические нюансы, без знания которых вместо ароматного напитка будет чистый спирт. У каждого типа насадок свои особенности. Используйте предложенную методику как старт по изучению работы колонн, тренируясь на сахарной браге, или заведомо понимая, что в итоге получится спирт-ректификат или близкий к нему напиток.

Начальные условия. В наличии имеется спирт-сырец – перегнанная на обычном дистилляторе (самогонном аппарате) сахарная брага и – РК или БК. В данном случае методика работы на разных типах колонн почти идентична, а отличия описаны в подходящих местах инструкции.

Схема ректификации
Пример ректификационной колонны в собранном виде с описание основных конструктивных элементов

Технология домашней ректификации на РК и дистилляции на БК

1. Заполнить куб спиртом-сырцом не более чем на 3/4 высоты, обязательно оставив минимум 10-12 см паровой зоны. Однако слишком мало заливать тоже нельзя, чтобы в конце процесса перегонки, когда жидкости в кубе почти не останется, ТЭНы не вынырнули (не оголились).

Крепость кубовой навалки должна быть около 40%. Эта величина связана с минимальным флегмовым числом, необходимым для достижения отбора заданной крепости. При повышении крепости кубовой навалки минимальное флегмовое число уменьшается нелинейно, достигая минимума при крепости около 45%. Поэтому если начать процесс с крепости 60%, то придется уменьшать флегмовое число вплоть до 45% крепости, а потом увеличивать его по мере дальнейшего истощения кубового остатка по спирту. То есть вначале увеличивать отбор с 60 до 45% кубовой крепости, а потом его снижать. В результате ректификация не только будет сложнее в управлении, но и займет больше времени.

2 Включить ТЭН на максимальную мощность и довести спирт-сырец до кипения. Оптимальная мощность ТЭНа для разгона – 1 кВт на 10 литров навалки, тогда время до закипания – 15 минут на каждые 10 литров навалки.

3. Незадолго до начала кипения, при температуре 75-80 °C в кубе, включить подачу воды. После начала кипения уменьшить нагрев до рабочей мощности. Если рабочая мощность пока неизвестна – снижать до уровня ниже номинальной мощности на 200-300 Вт. Отрегулировать подачу воды так, чтобы пар полностью конденсировался в дефлегматоре. Вода на выходе должна быть теплой или горячей. Колонна начала работать на себя.

4. Контролировать значения на термометрах в колонне, подождать стабилизации показаний.

5. Определить рабочую мощность колонны. Для этого после стабилизации температур проверить давление в кубе. Понадобится манометр до 6000 Па (0,06 кг/ кв. см, 400 мм. вод. ст.), или U-образный дифманометр, подойдет и манометр от тонометра (если ничего другого не найдется).

Если давление стабильно и не растет, добавить мощность нагрева на 50-100 Вт. Давление в кубе должно подняться и через 5-10 минут стабилизироваться на новой величине. Повторять эту операцию до тех пор, пока давление не перестанет стабилизироваться и будет постоянно расти, например, по прошествии 20 минут рост продолжается. Запомнить текущие показания – это мощность захлеба.

Если имеется 50 мм колонна и насадка СПН 3,5, то последнее не растущее давление (в мм. водяного столба) будет примерно равно 20% высоты колонны в миллиметрах. Если же давление составит 30-40% от высоты колонны – это значит, что флегма зависла, и дальше идет процесс захлеба. При менее плотной насадке с меньшей удерживающей способностью мощность захлеба будет выше.

Если манометра нет, ориентируются на звуки колонны – при захлебе колонна может начать раскачиваться, слышится бульканье, повышенный шум, также возможны спонтанные выбросы спирта через трубку связи с атмосферой или в холодильник при отборе по пару. В первый раз без опыта определить захлеб колонны сложно, но возможно.

После определения мощности захлеба выключить нагрев и подождать несколько минут, чтобы флегма стекла в куб. Включить нагрев на мощности на 10% меньшей, чем захлебная. Дождаться стабилизации температур и давления в кубе. Если все в порядке, то это и будет рабочая мощность колонны.

Если рабочая мощность намного ниже номинальной, это значит, что насадка или опорные элементы насадки неправильно упакованы в колонну: слишком переуплотнена насадка, возможно путанка, есть очаги концентрации флегмы, где пар ее останавливает, затапливая колонну. В таком случае нужно разобрать колонну, пересыпать насадку, расправить путанку, затем собирать заново и повторить процесс настройки.

Рабочую мощность колонны определяют один раз. В дальнейшем полученное значение используют постоянно, изредка внося коррективы.

При правильно подобранной рабочей мощности давление в кубе будет каждый раз одинаковым. Оно не зависит от диаметра колонны и обычно составляет для насадки СПН 3,5 – 150-200 мм вод. ст. на каждый метр высоты насадки, для СПН 4 – 250-300 мм вод. ст., для других насадок значение будет иным.

При поиске рабочей мощности также можно ориентироваться на следующие практические данные: для травленной семигранной СПН 3,5 рабочая мощность в Ватт ориентировочно равна 0,85-0,9 от площади поперечного сечения трубы в миллиметрах. Если используется СПН 4, коэффициент возрастает до 1,05-1,1. Для менее плотных насадок коэффициент будет больше.

6. После стабилизации на рабочей мощности дать колонне поработать на себя в течении 40-60 минут.

7. Установить отбор «голов» на скорости 50 мл/час для 40 мм колонны, для 50 мм – 70 мл/час, для 60 мм – 100 мл/час, для 63 мм – 120 мл/час. При условии, что используется СПН.

Время отбора «голов» определяют, исходя из объема навалки: 12 минут (0.2 часа) на каждый литр 40% спирта-сырца. Нужно помнить, что это не дистилляция на обычном аппарате со змеевиком – в колоннах происходит разделение на фракции и последовательный их вывод в отбор в концентрированном виде.

Рекомендации типа 3-5% от абсолютного спирта – усредненные значения, но их никто не отменял, а точный контроль окончания отбора «голов» делают, ориентируясь по запаху выхода. Следует помнить, что время и скорость отбора «голов» — величины не связанные. Если отбирать «головы» со скоростью вдвое большей, они просто получатся в менее концентрированном виде.

Общий принцип: при отборе любой фракции нельзя забирать из колонны больше, чем поступает в зону отбора. Это предотвратит нарушение разделения фракций по высоте колонны.

8. Изменение скорости отбора осуществляется только с помощью регулировки подачи воды в дефлегматор для колонн с отбором по пару выше дефлегматора. Если колонна с жидкостным отбором, то просто краном отбора.

Мощность нагрева всегда должна быть неизменной, это обеспечивает стабильность количества подаваемого в колонну пара и работы колонны в целом.

9. Отобрать подголовники – это спирт второго сорта, слегка загрязненный головными фракциями. Его количество равно 1-2 объемам спирта, удерживаемых насадкой в колонне (150-500 мл). По сути делается промывка насадки от остатков «голов» и накопившихся в колонне промежуточных фракций. Для этого отбор устанавливают на уровне 1/3 от номинального (порядка 500 мл/час). Спирт второго сорта годится для повторной перегонки.

10. Перейти к отбору «тела»: установить начальную скорость отбора равную номинальной или немного выше. Номинальная скорость (мл/час) численно примерно равна рабочей мощности нагрева (в Вт). Например, если рабочая мощность 1800 Вт, то и начальная скорость отбора «тела» 1800 мл в час. К концу отбора мощность снижают до 600 мл/час,

11. Контролировать процесс по показаниям термометров и давлению в кубе. Существует несколько методов. Простейший – ориентироваться по разнице температур между нижним (20 см от низа насадки) и средним (на половине или 2/3 высоты колонны) термометрами. После начала отбора «тела» разница этих показаний не должна изменяться больше чем на 0,3 градуса. Как только разница увеличится более чем на принятую величину – нужно снизить скорость отбора на 70-100 мл.

Особые случаи: если есть только один термометр, действовать точно так же, ориентируясь на изменение его показаний. Для нижнего – изменение на 0,3 градуса, для верхнего – 0,1 градус. Это менее точный метод, так как он чувствителен к перепадам атмосферного давления.

Если термометров в колонне нет вообще, ориентируются на изменение температуры в кубе – снижают отбор на 6-10% после повышения температуры в кубе на каждый градус. Это неплохой метод, который позволяет идти на опережение залетов в колонне по температуре.

12. После отбора половины «тела» все чаще и чаще приходится уменьшать скорость отбора. Когда температура в кубе поднимается выше 90 °C, сивуха и другие промежуточные примеси покидают куб и накапливаются в насадке. Для более четкого их отсечения можно перед уменьшением отбора дать колонне поработать на себя в течении нескольких минут, затем возобновить отбор после того как разница температур вернется на прежний уровень, естественно, уменьшив скорость отбора. Это позволит более четко отсечь «хвосты» за счет создания спиртового буфера в зоне отбора.

13. Когда отбор снижается в 2-2,5 раза по отношению к начальному, температура регулярно покидает рабочий диапазон, при этом температура в кубе составляет 92-93 °C. Это сигналы для БК о том, что пора переходить к отбору «хвостов». На РК за счет большей удерживающей способности, при навалке меньше 20 объемов насадки, отбор можно продолжать до 94-95 °C, но зачастую процесс прекращают, сохранив время и нервы.

Поменять тару, установить скорость отбора примерно в половину или 2/3 от номинальной. Хоть это и «хвосты», но нужно постараться взять минимум примесей. Отбирать до 98 °C в кубе. «Хвосты» подходят для второй перегонки.

14. Промыть колонну. После отбора «хвостов» дать колонне поработать на себя 20-30 минут, за это время вверху соберутся остатки спирта, затем отключить нагрев. Спирт, стекая вниз, промоет насадку.

Также периодически нужно пропаривать насадку, убирая остатки сивушных масел. Это можно сделать, выгнав спирт-сырец «досуха», затем на приличной скорости продолжать отбор, пока не пойдет дистиллят без запаха. Второй метод – залить в куб чистую воду и пропарить колонну.

Каждый самогонщик мечтает в домашних условиях получать не только , но и спирт. Именно в этом деле поможет царга в самогонном аппарате, которую можно как приобрести, так и сделать самостоятельно.

Это инструмент в самогонного аппарата, частично заменяющий ректификационную колонну. Почему только частично? Полноценная – это набор различного рода фильтров, обеспечивающих выгонку спирта-ректификата.

А царга – более упрощенный вариант. Чтобы не было разочарования, сразу оговоримся, что получить чистый медицинский спирт 96° крепости с помощью только этого инструмента вряд ли удастся. Но очищенный от самогон крепостью 80°, а то и выше – вполне реально.

В брага постепенно превращается в спиртовой продукт, в который без применения очищающих устройств еще на этапе перегона попадает много вредных веществ, называемых сивухой. Именно она придает домашнему крепкому алкоголю характерный резкий запах и неприятный вкус.

Чтобы прослыть настоящим мастером-винокуром, нужно освоить некоторые модные сегодня «фишки» самогоноварения, позволяющие в домашних условиях получать достойный продукт. Среди них – использование царги .

Для укрепления конечного продукта и одновременной очистки спиртовых паров от вредных добавок успешно используют данное приспособление.

Функции и особенности строения

Из-за повышения градуса конечного продукта, царгу часто называют укрепляющей колонной. Она и является колонной — трубой, устанавливаемой вертикально непосредственно над перегонным кубом.

Особенности . В отличие от укрепляющей колонны, которая может быть простой трубой без «начинки», в царге используется наполнитель . Это спиралевидные медные проволочки или кусочки сантехнической мочалки из нержавейки (последние часто используются в самодельных приспособлениях).

Как работает?

Пары спирта, поднимаясь по царге, частично конденсируются и стекают вниз – навстречу новым парам, которые в свою очередь также освобождаются от вредных веществ и воды.

Конденсированная жидкость постоянно возвращается в куб, а чистый спирт идет дальше, в . Таким образом, избавленный от сивушных масел и воды продукт имеет высокую крепость и приемлемую чистоту.

Можно ли заменить сухопарником?

Такой вопрос частенько задают начинающие винокуры, но ответ на него только один – нельзя . Максимальная очистка самогона с помощью сухопарника – 20% против 60% у полноценной царги.

Нужно ли утеплять?

А вот в этом вопросе мнения расходятся. Есть любители утеплять и перегонный куб, и царгу, утверждая, что таким образом повышается КПД. А есть и противоположное мнение, что колонна лучше охлаждается на воздухе и это обеспечивает лучший отбор сивушных масел.

Некоторые еще и вентилятор на нее направляют для лучшего охлаждения. Так что решать вам.

Внимание . Наличие царги несколько снижает скорость перегона браги , что необходимо учитывать, принимая решение, нужна ли эта система в вашем аппарате.

Как сделать своими руками?

Высоту выбирают, исходя из своих возможностей, но помня, что:

• 15 см способны очистить спиртовые пары на 20% от сивухи;
• 35 см – уже отбирает 50% сивушных масел;
• 45-сантиметровая дает 60% избавления от вредных примесей.

Внимание. Хоть и принято считать, что 15 см царги очищают пары на 20%, но такой высоты колонна не даст вам ожидаемой очистки, поскольку эти промеры были сделаны на большей высоте колонны (то есть 15 см – это часть более высокой конструкции).

Необходимые материалы

Для домашнего изготовления лучше взять оптимальные 45 см или хотя бы 35 см в высоту. Трубу обычно используют диаметром 35 мм. Также понадобятся:

• кусочек 6 мм трубы (гильза под термометр);
• термометр;
• нижняя заглушка с отверстием и ситом;
• 2 переходника – для крепления к кубу и трубке холодильника;
• 40-50 мочалок из нержавейки (при высоте царги 45 см);
• если планируете сделать конструкцию разборной, для крышки нужен кусочек (3-4 см) трубы на 6-8 мм большего диаметра и заглушка к ней.

Кроме того, царгу можно соединить непосредственно с горловиной куба, без переходника.

Изготовление наполнителя

Наполняют трубу обычно мочалками-скребками для посуды, купленными в ближайшем хозяйственном магазине. Но в подавляющем большинстве они сделаны из технической нержавейки, что не слишком полезно, ведь проволочки-спиральки будут контактировать со спиртовыми парами.

А техническая нержавейка вступает в реакцию с различными веществами, содержащимися в алкоголе, образовывая новые соединения. Вряд ли они будут полезными для здоровья.

Совет. Отправляясь за покупкой мочалок, снимите с холодильника и положите в карман небольшой магнитик.

А затем проверяйте предложенную продукцию. Вдруг вам повезет и вы попадете на скребок из пищевой нержавейки (она не магнитится, в отличие от технической).

Весьма желательно сделать царгу разъемной , нарезав резьбу на верхней части трубы и крышке. Обеспечьте герметичность с помощью силиконовой прокладки . Разъемная конструкция нужна для того, чтобы иметь возможность заменить со временем наполнитель, на котором скапливаются вредные отложения, ухудшая качество продукта.

Нержавейку зачастую легче заменить, а при использовании медных проволочек их можно высыпать и промыть с использованием средства для мытья посуды, а затем хорошенько прополоскать под проточной водой и можно снова наполнить ими трубу.

Важно. Если желаете наполнить свое изделие спиральками именно из пищевой нержавейки, поспрашивайте у тех, кто работает на предприятии, выпускающем различные приспособления для пищевой промышленности.

Там отходы (спиралевидную стружку) просто сдают в металлолом и наверняка вам продадут (а то и подарят) килограмм таких отходов.

Наполнитель не просто засыпают в царгу, его предварительно подготавливают . Мочалки режут на кусочки, которые, в свою очередь, нужно скрутить в небольшие спиральки. Также поступают и со спиралевидными проволочками (стружкой).

Внимание. Труба должна быть наполнена достаточно плотно, на всю высоту, но не «запрессована». Заполняя трубу, достаточно постукивать слегка по столу, чтобы наполнитель улегся без образования пустот.

Полезные видео

Устройство и пошаговое изготовление самогонной царги, как и зачем ее утеплять:

Еще вариант, как сделать царгу своими руками:

Посмотрите, как превратить удлинитель пленочной колонны в царгу спиртовой:

Если имеете опыт использования царги, а также самостоятельного ее изготовления – поделитесь в комментариях. Статья была вам полезной – ставьте лайки.

Для того, чтобы самогон получился чистым и без характерного сивушного запаха, его необходимо прогонять через аппарат как минимум дважды. За время перегонки оседает бОльшая часть сивушных масел, что и дает повод назвать готовый продукт чистым. Однако специалисты настаивают на том, что получить действительно чистый спиртосодержащий напиток в домашних условиях можно только при использовании ректификационной колонны.

Для того, чтобы понимать, как делается ректификационная колонна для самогонного аппарата своими руками и зачем она вообще нужна, попробуем разобраться в принципе ее работы. Здесь же мы рассмотрим, какие материалы понадобятся и целесообразно ли ее домашнее изготовление.

Как работает ректификационная колонна

При нагревании перегонного куба, куда залита брага, начинается постепенное закипание с интенсивным выделением спиртосодержащего пара. Эти пары, более легкие, чем жидкость, поднимаются вверх по ректификационной колонне, откуда попадают в охлаждаемый водой дефлегматор. Здесь в самой верхней точке начинается конденсация пара, и он снова в виде конденсата стекает в колонну. Та, в свою очередь, заполнена специальными элементами, сквозь которые и протекает жидкость. В это время продолжается кипение браги, и пары ее поднимаются вверх по колонне, встречаясь по пути с конденсатом. Именно этот непрерывный процесс обмена жидкости и пара именуется ректификацией.

Во время такого обмена жидкий конденсат (флегма) насыщается паром, а пар, наоборот, жидкостью с более низкой температурой кипения. Этот процесс происходит постоянно, пока кипит брага и образуется конденсат. В итоге в изголовье ректификационной колонны собирается самый легкий пар с максимально высокой концентрацией спирта, который и отводится в холодильник для финальной конденсации. Уже из холодильника в приемочную емкость спускается абсолютно чистый дистиллят - самогон.

Принцип работы ректификационной колонны показан на этом рисунке

За счет чего происходит непрерывная ректификация

Для того, чтобы пар и стекающая жидкость (флегма) контактировали наиболее эффективно, в ректификационной колонне используются специальные контактные элементы. В промышленных образцах эту функцию выполняют физические тарелки, в домашних - металлическая губка для мытья сковородок. Эти элементы за счет разрозненной структуры увеличивают площадь контакта флегмы и пара, и, соответственно, эффективность такого взаимодействия. Это становится возможным благодаря тому, что между двумя фазами (жидкой и парообразной) очень быстро достигается равновесие.

В процессе стекания флегмы вниз по колонне она минует целых слой металлических пружинок, встречаясь по пути с паром. В тот момент, когда пар преодолевает первый слой контактного элемента, наступает фаза физического равновесия. Для получения оптимальной высоты бытовой ректификационной колонны ее диаметр должен быть не менее 30 и не более 50 мм.

Изготовление ректификационной колонны

Вопрос приобретения такого оборудования для многих стоит очень остро. Если речь идет о промышленном производстве, то в большинстве образцов есть много недоработок. Все же потоковое производство дает о себе знать. Можно, как вариант, заказать ручную сборку, но тогда цена ее будет приблизительно такой же, как у «крыла» хорошего внедорожника. Поэтому самый оптимальный вариант - сделать ректификационную колонну своими руками. Безусловно, ее строение чуть более сложное, чем у самодельного самогонного аппарата, но все же не настолько, чтобы терять сознание от чертежа и инструкций.

В качестве материала для изготовления подходит нержавеющая сталь - химически инертный материал, не подвергающийся коррозии и не дающий посторонних примесей и запаха.

Это схема ректификационной колонны, по которой ее можно будет собрать

Теперь более подробно об основных элементах оборудования и о том, из чего их можно будет сделать.

• Тело — труба из нержавеющей стали диаметром 30-50 мм и суммарной длиной 1300-1400 мм. Допустимая толщина стенки трубы 2-3 мм, поскольку придется делать отверстия для резьбового соединения.
• Водяной корпус (дефлегматор) — чаще всего изготавливается из обычного термоса. Буквально 10-15 минут, и этот элемент идеально заменит промышленный образец. В некоторых случаях дефлегматор изготавливают из медной трубы. Самый экзотический и неэффективный вариант - змеевик, изготовленный из медной трубки. Его наматывают по верху колонны и пускают по нему холодную воду. По опыту, даже расплющенная трубка не обеспечивает необходимой потери тепла за счет малого пятна контакта.
• Холодильник - емкость с погруженным змеевиком и холодной водой. Бак и трубки изготавливают из меди. Можно также приобрести в магазине химреактивов готовый лабораторный холодильник.
• Контактный элемент - несколько металлических губок-сеток, которыми обычно домохозяйки снимают с кастрюль и сковород накипь и пригоревшую пищу.

Помимо этого необходимы также силиконовые соединительные и медные трубки, упорные шайбы, резьбовые гайки, переходники.

В колонне предусмотрено 2 места состыковки - точка обора и соединение с перегонным кубом. Обычно для соединения используют резьбовые элементы, но опасность здесь в протекании. Можно также надевать один элемент на другой, при этом состыковывать максимально плотно, чтобы не допускать пропускания пара и просачивания флегмы. Можно, конечно, обработать края герметиком и состыковать конструкцию навечно, но тогда вы ее не сможете разбирать и чистить.

Как собрать ректификационную колонну

1. Берем медную трубу высотой 1300-1400 мм и диаметром 30-50 мм. Разрезаем ее на 2 части, они могут быть как равной длины, так и с небольшими отклонениями - это не принципиально. Края у обоих частей зачищаете, торцуете, обязательно снимаете фаску и состыковываете друг с другом резьбовыми соединениями или посредством переходника. Напоминаем! Соединение должно быть герметичным.
2. На одной части трубы устанавливаете сетку и упорные шайбы, чтобы исключить выпадение контактного элемента. Это нижняя часть колонны, которая будет надеваться на перегонный куб. Сюда засыпаются металлические пружинки.

В качестве такого контактного элемента могут использоваться не только пружинки, но и небольшие стеклянные шарики, хотя это довольно дорогое удовольствие. Совершенно не уступают по площади контакта и качеству теплообмена обычные металлические губки. Изготовленные из нержавеющей стали, они абсолютно инертны к спиртовой массе и не подвержены коррозии.

Перед тем, как купить такую губку, проверьте магнитом, действительно ли она изготовлена из нержавейки. Если используется другой металл, со временем пружинки начнут ржаветь, что сведет на нет качество очистки самогона.

1. Покупаете 30-40 металлических мочалок и разрезаете их на небольшие фрагменты до 5 мм.
2. В нижнюю часть трубы, где установлена металлическая сетка-фиксатор, засыпаете контактный элемент, периодически постукивая о стол. Не надо заталкивать его принудительно, чтобы пружинки по возможности не переплетались, а компактно утрамбовывались. Вот так, встряхивая и постукивая, заполняете весь отрезок трубы, после чего закрываете сеткой и фиксируете упорной шайбой.

Уже установленную на перегонный куб эту часть трубы следует утеплить любым изолятором, подойдет даже поролон толщиной 3-5 мм.

1. На вторую часть трубы припаиваете паяльником водяной корпус (дефлектор) с двумя патрубками - один на вход воды, другой на вывод.
2. Сверху трубу закрываете крышкой или запаиваете, сделав отверстие для трубки.

1. В 15-20 мм от стыка с нижней частью трубы делаете отверстие под патрубок для вывода дистиллята, а под ним небольшую пластинку для сбора конденсата - флегмы.

1. Соединяете колонну и холодильник силиконовым шлангом, на который установлен зажим от капельницы - это очень удобный инструмент для регулировки движения жидкости.

На этом собственноручное изготовление ректификационной колонны закончено, можно приступать к перегонке.

Если у вас остались вопросы, на видео вы посмотрите, как правильно делать колонну и в какой последовательности.

В продаже на сегодняшний день есть десятки разновидностей самогонных аппаратов, среди которых немало удачных моделей, с помощью которых можно получить не только традиционный самогон, но и довольно чистый спирт. Есть и аппараты с парогенераторами, предназначенные для перегонки плотного сусла, с их помощью можно получить домашний виски, кальвадос или сливовицу.

Заводская бражная колонна

Среди менее-более традиционных аппаратов несколько затерялись бражные колонны. О них известно сравнительно немногим людям, занимающимися самогоноварением как хобби, или профессионально перерабатывающим продукцию своего сада на спиртное. Такой вид деятельности распространен в регионах, привлекательных для туристов, где климат позволяет выращивать различные фрукты в промышленных масштабах.

Что такое бражная колонна

Следует уточнить, что бражная колонна, которая используется в домашних самогонных аппаратах, принадлежит к классу пленочных, несколько ограниченных в сфере применения и производительности. Но это самый простой конструктивно вариант тепломассообменного устройства, который, к тому же, на удивление качественно работает.

Почему «на удивление»? Многие домашние умельцы и производители промышленных самогонных аппаратов для бытового использования идут путем наименьшего сопротивления. Они берут принципиальную схему промышленной установки, какие используются на спиртовых и водочных заводах и путем уменьшения размеров создают свои конструкции. Принцип работы, вроде бы, тот же, но многие процессы при этом начинают происходить совершенно иначе.

Причиной тому теплоемкость материала установки, те же размеры - полный тепломассообмен происходит медленно, требует больших площадей контакта, стабильности температуры и соблюдения еще многих физико-химических параметров. Схема вроде бы рабочая, но не совсем.

Такой принцип конструирования напоминает авиастроителей, которые уменьшили «Боинг» до размеров «кукурузника» и удивляются, почему он не летает, а если и летает, то намного хуже.

Бражная колонна сделанная своими руками, конечно же, работает, но феноменальных результатов ждать от нее не приходится. Качественный спирт можно получить после второй перегонки, как на хорошем дистилляторе с сухопарником и барботером после третьей дистилляции и фильтровании при помощи активированного угля. Экономический эффект очевиден, но бражные колонны требуют постоянного контроля и соблюдения температурного режима.

По своей сути, бражная колонна представляет обычный дефлегматор, в котором с большой эффективностью отделяются пары спирта от высококипящих примесей (сивухи). Значительного увеличения выхода спирта нет, можно добиться прироста на 5-10%, но происходит ли это из-за применения бражной колонны, или благодаря тщательному соблюдению температурного режима. По эффекту действия бражная колонна равняется с тандемом сухопарник-барботер.

Конструкция колонны

Технически бражная колонна представляет собой отрезок медной или нержавеющей трубы диаметром 25-50 мм высотой равняющейся тридцатикратному диаметру. Колонны с меньшим соотношением выполняют более декоративные функции.

В верхней части колонны, приблизительно на отрезке в 25% от всей длины, монтируется первичный холодильник. Он должен охладить пары браги до точки конденсации тяжелых примесей и вернуть конденсат обратно в бак. Холодильник может быть сделан в виде встроенного змеевика, внешнего змеевика в виде намотанной на колонну медной трубки, водяной рубашки.

В бражной колонне изготовленной своими руками, лучше всего использовать первые два варианта. Водяную рубашку сделать самостоятельно довольно сложно, это доступно только при наличии промышленного оборудования и определенных инженерных знаний и слесарных навыков. Схема холодильника выбирается исходя из конкретных условий.

Чуть выше змеевика предусматривается место для установки термометра. В аппарате с бражной колонной обязательно должны быть два термометра - на баке и на верхней части колонны. Причем работать они должны с одинаковой точностью, как электронные, так и биметаллические.

Наличие на рынке многочисленных термометров из Поднебесной еще не гарантируют того, что вам удастся купить два, показывающие одинаковую температуру в одинаковых условиях. Придется их проградуировать. Делается это очень просто и доступно любому школьнику - в миску или кастрюлю наливается 1 л воды и засыпается 1 кг колотого льда (приготовить его придется заранее в морозилке холодильника).

Спустя минут 15-20, когда лед начнет потихоньку таять и останется его примерно половина от прежнего количества, погружаем датчики термометров в эту смесь. Минуты через две оба термометра должны показывать 0 С. Если показания разные, то вы хотя бы знаете, насколько они расходятся.

Но градуировка на этом не закончена. На плите вскипятите воду и погрузите термометры в кипяток. Тот, который покажет 100 С работает правильно. Его и следует использовать, как базовый, а на втором учитывать погрешность.

Верхняя часть колонны паропроводом из трубки диаметром 8-10 мм соединена с холодильником классической конструкции, какие используются в обычных дистилляторах. В бражной колонне очищаются спиртовые пары, а их конденсация происходит в холодильнике.

Оба охладителя, на колонне и на конденсаторе работают независимо друг от друга. При этом холодильник на колонне должен быть регулируемым. Это удобно сделать, смонтировав на входном (нижнем) его патрубке обычный кран-регулятор от батареи отопления. Для чего он нужен, будет сказано ниже.

Материалы изготовления

Бак аппарата с бражной колонной своими руками лучше всего сделать из нержавейки. В крышке следует сделать резьбовой или фланцевый штуцер для соединения с колонной. Очень удобно использовать хомуты Кламп. Соединение получается прочным, монтируется и демонтируется аппарат быстро и не требует применения инструментов.

Сама колонна изготовляется из меди или нержавеющей пищевой стали. Можно использовать и латунь, если удастся найти подходящую трубу. Утеплять бражную колонну не рекомендуется.

Холодильник и паропроводы тоже делаются из меди или нержавейки. Их этих материалов несложно изготовить змеевики и все виды соединений. Купить медную трубку любого диаметра (или нержавеющую) можно в интернете или хозяйственном магазине.

Как работает бражная колонна пленочного типа

Принцип работы бражной колонны очень похож на действие ректификатора, но в несколько упрощенном виде. Пары, содержащие спирт и сопутствующие жидкости (альдегиды, эфиры, сивуху и прочие примеси) поднимаются вверх по медленно прогревающейся трубе колонны и конденсируются на стенках, стекая обратно в резервуар. По мере прогревания высота уровня полной конденсации становиться все больше, пока не достигнет холодильника дефлегматора. Это происходит при температуре на верхнем холодильнике около 50-56 С.

Конденсат, флегма вместе со спиртом, стекает вниз, а легкокипящие пары (головы) поступают в холодильник-конденсатор и собираются в отдельную посуду. До начала основной перегонки с 10 литров браги нужно собрать до 0,5 литра голов, чрезвычайно ядовитой жидкости, которая непригодна ни для повторной перегонки, ни для употребления.

Продолжая нагрев куба, доводим температуру на верхнем холодильнике до 76 С. такой она должна быть на протяжении практически всего сеанса, только под конец дистилляции ее можно поднять на 2-4 градуса и собрать получившуюся жидкость в отдельную емкость. Она пойдет на повторную перегонку. Поддерживается требуемая температура с помощью крана на входе холодильника и регулятором плиты или ТЭН.

В самой колонне происходит процесс взаимодействия стекающей по стенкам трубы жидкости и поднимающихся из испарителя горячих паров. Флегма прогревается, и из нее испаряются остатки спирта, поднимаясь к паропроводу холодильника. Сивуха остается в жидком состоянии и стекает обратно в бак.

Все взаимодействие горячего пара и флегмы происходит на стенках колонны, где жидкость образует тонкую движущуюся вниз пленку. Поэтому и колонны такого типа называются пленочными.

При перегонке нельзя допускать, чтобы брага закипела. Температура в кубе не должна превышать 85-90 С.

Бражная колонна из меди лучше нержавеющей по причине высокой теплопроводности меди. Она лучше отводит тепло от пленки флегмы и ее конденсация начинается раньше, что позволяет уменьшить высоту колонны без снижения производительности. Медная трубка и фитинги обеспечивают надежную герметизацию при высокой прочности и надежности всей конструкции.

Другие виды бражных колонн

Часто приходится встречать описания колонн с наполнителем, призматическими насадками и прочими приспособлениями, якобы увеличивающими эффективность колонны. Это не совсем так. Насадки и наполнитель - атрибут , в бражной они не совсем уместны.

Отличается по конструкции . В ней брага подается сверху непрерывным потоком и по пути взаимодействует с поднимающимся снизу водяным паром из парогенератора. Стекающая брага по пути разделяется на множество потоков специальными тарелочными устройствами и прогревается до температуры испарения спирта. Остальные жидкости беспрепятственно стекают в заборную емкость.

Сивуха и прочие вредные жидкости попросту не успевают испариться. Этот принцип работы очень эффективен при промышленном производстве спирта, но трудно реализуем в бытовых условиях.

Муки выбора новичка

Как устроена ректификационная колонна

Как устроен самогонный аппарат, знают все. А вот отличие от него многим не совсем понятно. Для тех, кто не помнит школьного курса химии и физики, объяснения покажутся несколько туманными, но смысл, надеюсь, не ускользнет. Ректификационная колонна очень проста по устройству, но очень сложна по принципу действия и описать все процессы полностью, не пользуясь специальной терминологией сложно.

Описание можно упустить, но без него трудно будет понять, что лучше - обычный самогонный аппарат (дистиллятор) или колонна, как в плане качества получаемого продукта, так и в плане удобства эксплуатации. Для профессионалов, посвящающих производству домашних алкогольных напитков львиную долю своего досуга, затраты времени на самогоноварение не играют особой роли, но людям, посвящающим этому занятию время только вынужденно, они важны. Но об этом поговорим ниже.

Колонна по своему устройству - высокая труба небольшого диаметра. Для домашней работы достаточно внутреннего диаметра 35-50 мм. Труба изготовляется из нержавеющей стали, меди или латуни. Внутри ее происходят сложные высокотемпературные процессы, поэтому коррозионная стойкость материала играет очень большую роль. Значение имеет и теплопроводность, но ее можно увеличить, утеплив царгу извне поролоном, пенополпуретаном или другим легким материалом с низким коэффициентом теплопроводности.

Царга - нижняя часть ректификационной колонны. Верхняя часть - охладитель, или дефлегматор. Это обычный холодильник Димрота или простой змеевик. В крышке корпуса холодильника предусмотрена трубка связи с атмосферой. Она совершенно необходима, чтобы давление внутри колонны не превысило допустимое.

Внутри царга заполнена специальным наполнителем - насадкой. Это может быть регулярная насадка, то есть скрученное в рулон сетчатое полотно из нержавейки (Панченкова, Стедмана), спрессованный из той же сетки пыж (Зульцера), или насыпная, состоящая из отдельных фрагментов (кольца Рашига, спирально призматическая). Роль насадки не фильтровать пар, как думает большинство даже опытных самогонщиков, а увеличивать площадь контакта пара и жидкости и усиливать скорость тепломассообменных процессов.

Тепломасобменный процесс - обмен теплом между жидкостью и паром. Как это происходит, рассмотрим на примере работы ректификационной колонны. На словах это очень просто.

Колонна установлена на испаритель (). Все соединения – между баком, царгой и дефлегматором герметичны. Колонна сверху открыта - там установлен атмосферный клапан. Отводная трубка для конденсата установлена в самом верху колонны и может снабжаться дополнительным холодильником (желательно). Во многих моделях промышленного изготовления его нет, что несколько усложняет работу.

Работа ректификационной колонны

Нагретая до 55-60 С брага начинает медленно испаряться и пары поступают в царгу. Натыкаясь на холодные стенки и насадку той же температуры, они немедленно конденсируются и возвращаются обратно. Процесс как бы останавливается. На этом этапе нужно максимально увеличить нагрев. Постепенно прогреваясь, засыпка царги оказывает все меньшее тепловое сопротивление поднимающемуся пару, пока он не достигнет отводного трубопровода и оттуда не начнет выделяться жидкость. В этой точке нагрев снижается, чтобы жидкость выделялась как можно медленнее. Зачем?

Что же происходит в колонне? Горячие спиртосодержащие пары поднимаются вверх, почти до самого дефлегматора. По пути они контактируют с насадкой и конденсируются, но конденсируются по очень сложной схеме - сначала вещества с более высокой температурой кипения, затем те, что кипят позже и так далее по цепочке.

Конденсированные жидкости стекают вниз, но по пути натыкаются на горячий пар и опять начинают кипеть, но тоже неоднородно - низкокипящие вещества (например, спирт) превращаются в пар, а остальные остаются в жидком виде. Поднимаясь выше пар (уже практически спиртовой) опять конденсируется, стекает вниз, натыкается на горячий пар и снова кипит. Это продолжается непрерывно - внутри царги наблюдается динамическое равновесие пара и жидкости. Проще говоря - практически на ¾ высоты содержимое постоянно кипит. Для этого и нужна теплоизоляция корпуса царги.

На каждом этапе тяжелые фракции теряют все больше спирта и стают все тяжелее. Их подъем останавливается. Чтобы окончательно прекратить их путь вверх, установлен дефлегматор. Когда температура в нем достигает 75-77 С все, что не спирт, оседает вниз в виде жидкости (флегмы). Более легкие вещества мы отбираем раньше - при Т= 65-72 С.

Процесс только кажется бесконечным. Спустя определенное время спиртовые пары достигают отводного трубопровода и стекают в сосуд. Задание выполнено - практически чистый спирт получен.

Сложно? Теоретически да. На практике это выглядит проще. Достаточно поддерживать в испарителе (баке) такую температуру, чтобы на вершине колонны она достигала 75 – 77 С на протяжении всего времени ректификации.

Но… Чтобы колонна реально работала, ее высота должна составлять не менее 1,8 – 2 м. В противном случае будет только имитация ректификации, которая мало чем отличается от дистилляции с повышенной степенью очистки. С таким же успехом можно использовать обыкновенный самогонный аппарат с сухопарником и барботером и дважды перегнать самогон.

Если вам по силам соорудить или купить колонну такой высоты и оснастить ее электроникой слежения за температурой - то да, колонна лучше. Продукт получается практически полностью очищенным от примесей. Лучше всего работать в два этапа, сначала в ускоренном режиме или на дистилляторе получить спирт-сырец, а уже затем ректифицировать его по всей технологии.

Согласитесь, ректификационная колонна - сложное устройство, требующее не только постоянного контроля за температурой в трех точках, но и значительных размеров кухни (2 м колонна + высота бака+ высота плиты). Процесс довольно медленный - затраты времени на единицу продукции на 30-35% выше. Тем более что непосредственно брагу ректифицировать не рекомендуется. Сырьем служит спирт-сырец, полученный после дистилляции. Хотя, если медленно и осторожно, можно переработать и брагу, тем более, что многие промышленные аппараты такую возможность допускают («Гриналко», например, или аналоги).

На есть промышленные аппараты с другой конструкцией колонны, вместо насадок, она оснащена специальными тарелочными конденсорами. Например, Доктор Губер (Миджет), MAJOR, ХД/4-375 ККС-М, «Стиллмен-Классик». Высота колонны радикально снижается, а эффективность работы возрастает. Конечно, и работа на таком аппарате требует времени и некоторых навыков, но продукт получается очень качественным, недостижимым для дистиллятора.

Еще одно примечание - ректификационная колонна пригодна только для получения спирта. Если вы собрались сделать сливовицу, шнапс, бренди, ракию или что-то еще, где аромат и привкус играют главную роль, то лучше классического самогонного аппарата не найти.

Предыдущая статья: Правила маринования шампиньонов Следующая статья: Чем отличается борщ от щей: особенности приготовления, состав и отзывы Борщ чье блюдо