Все домашние виноделы стремятся произвести спиртсодержащий напиток максимально очищенный от вредных примесей сивушных масел и с приятным ароматом. Добиться этого можно путем многократной перегонки либо фильтрации. Но самым надежным способом изготовления чистой алкогольной продукции является ректификация. Рассмотрим принцип действия ректификационной колонны подробно.
История создания
Первый, опытный образец данного устройства был показан в Париже в 1867 г. Именно этим временем датируется начало технической революции. Таким развивающимся индустриям, как парфюмерная, химическая и фармацевтическая, требовалось большое количество очищенного, этилового спирта.
Благодаря конструкции, которая получила название ректификационная колонна в производственных масштабах стали выпускать 96% продукт с высочайшей степенью очистки.
В России подобные устройства появились в оснащении ликероводочных заводов в 60 годах 19 века – производимый спирт отправлялся на экспорт. В прошлом веке ректификационная колонна – это многометровая конструкция, которая устанавливалась только на больших спиртовых и ликеро-водочных заводах, применять ее в самогоноварении было невозможно.
Но спрос рождает предложения и в наше время колонны, применяемые в домашних условиях, переживают настоящий бум популярности. Их монтируют на перегонные кубы из различного материала, оснащают нагревательными приборами и терморегуляторами. Все самогонщики, пользующиеся ректификационными устройствами, получают алкоголь высокой степени очистки, для дальнейшей переработки и использования.
Понятие ректификации
Ректификация – сложный массотеплообмен, основной процесс разделение спиртсодержащего дистиллята состоящего из растворимых веществ. Если говорить простым языком – это частичная, многократная, многоступенчатая конденсация паров. Перегонка основывается на разных температурах испарения жидкостей входящих в состав самогона-сырца.
Ректификация – глубокое разделение компонентов и смесей, что позволяет получить спирт в чистом виде.
Как происходит процесс?
Пары при ратификации поднимаются вверх по трубке и на пути к дефлегматору, частично охлаждаются. Во время этого процесса примеси, и вода конденсируются и стекают обратно в перегонную емкость.
Легкие фракции беспрепятственно поднимаются к холодильнику с тарельчатыми элементами, на которых происходит контакт испарений и флегмы и разделение жидкостей.
Чтобы спирт на выходе не содержал примесей, при этом сам процесс перегонки был максимально безопасным, следует поддерживать определенное давление сверху колонны – оно не должно равняться атмосферному. Для этого на ректификаторе устанавливают трубку, которая предотвращает перепад атмосфер.
При сильном снижении давления насыщенность пара снижается, и колонна может захлебнуться, что приведет к взрыву. При возрастании давления, скорость конденсации станет минимальной, при этом фракционное разделение прекратиться.
Отличие от дистилляции
Дистилляция – испарение из браги химических компонентов с низкой температурой кипения. У эфирных масел и вредного метанола она составляет всего 65-70 градусов. У питьевого – 78 градусов.
Именно поэтому «головы» - то, что конденсируется до температуры кипения этилового спирта, подлежит безжалостному уничтожению. Чтобы даже малое количество вредных компонентов не попало в дистиллят, предназначенный для употребления, проводят повторную, фракционную перегонку. При этом минимальная часть воды и примесей попадает в готовый продукт, но он не приносит большого урона здоровью.
Ректификация – это процесс, при котором получается продукт полностью очищенный от воды и сивушных масел, без дополнительной перегонки либо очистки.
Плюсы и минусы метода
У данного способа получения чистого самогона есть масса преимуществ:
· чистейший продукт крепостью 96%;
· этиловый спирт используют для создания элитного алкоголя;
· в современных бытовых колоннах существует возможность, как ректификации, так и дистилляции. Можно применять при первом перегоне дистиллятор, а при 2 – ректификатор.
У устройства есть минусы – их немного:
· на готовую конструкцию придется потратить немалые деньги;
· процесс достаточно долгий – производимость 1 литр в час, хотя на рынке есть современные колонны, с более высокой производительностью.
Что такое ректификационная колонна?
Это устройство незаменимо для винокуров, которые хотят употреблять сами и угощать гостей высококачественным алкоголем собственного производства без примесей, вредных для здоровья.
Это высокая, вертикальная трубка, установленная над дистилляционным кубом с холодильником-дефлегматором. Конструкция, которая отбирает спирт, устанавливается на высоте 2/3 колонны и имеет индивидуальный охладитель.
Свойства
РК имеет определенные особенности и возможности, которых нет у простого самогонного аппарата. Она способна за один перегон очистить спирт-сырец либо брагу от всех примесей. Новичкам стоит понимать – чем выше трубка, тем больше сивушных масел и воды стекает в перегонный куб, при этом самогон получается самого высокого качества.
Если при применение самогонного аппарата на выходе получается дистиллят с содержанием спирта всего 70%, то, использование РК, позволяет виноделу получить продукт крепостью 96 градусов. Но, этого можно достичь только строго следуя рекомендациям и инструкции по применению колонны в домашних условиях.
Принцип работы
Спиртсодержащий продукт заливают в перегонный куб. Чтобы РК работала с максимальной эффективностью, лучше использовать спирт-сырец, то есть с содержанием этилового спирта 40%. Брагу тоже можно перегонять, но процесс займет больше времени.
Эффект полной очистки происходит при двойной перегонке браги – после первого этапа получают спирт-сырец, из которого на втором этапе выходит чистый продукт.
Алгоритм действий следующий:
· проверить герметичность конструкции;
· включить подачу холодной воды и ее отвод;
· подключить нагревательный прибор;
· включить нагрев на полную мощность примерно на 30 минут, в этот период аппарат работает «на себя» - пар поднимается из куба и практически сразу возвращается, конденсируясь в холодной трубке. Этот процесс продолжается пока противостояния паров и флегмы не достигнет равновесия;
· как только температура стабилизируется в течение 10 минут нужно собирать головы вверху колонны, они самостоятельно улетучиваются через трубку, которая поддерживает баланс давления – это происходит при температуре 70 градусов;
· высокотемпературные фракции разделяются даже при минимальной разнице в температуре кипения и не перемешиваются между собой, поэтому тело дистиллята – это питьевой спирт;
· на последнем этапе отбирают «хвосты» - это жидкость с минимальным содержанием этанола, но характерным для самогона запахом.
Остатки перегона собирают в отдельную емкость и добавляют в готовый очищенный продукт для органолептики.
Виды
Существует два основных вида РК:
1. Тарельчатые – применяются в промышленных условиях для получения чистого спирта, но есть и те, что применяют в домашнем самогоноварении. Основным преимуществом этой разновидности является тонкое фракционное разделение – ректификат, полученный в домашних условиях, полностью лишен примесей. Но есть и недостаток – конструкция занимает много места.
2. Насадочные, условно подразделяемые на:
· нерегулярные – бессистемно заполненные инертным материалом, их часто монтируют своими руками домашние мастера. Но есть и готовые с металлическими скребками. Эти конструкции легкие по весу, при этом контакт флегмы и паров максимальный. Но стоит понимать, что на такой РК очень сложно разделить компоненты, из-за высокого сопротивления;
· регулярные с насадками РПН Панченкова – это скрученные листы с перфорацией. Они легко разделяют вещества на фракции.
Чем отличается от самогонных аппаратов?
Чтобы наглядно разобраться в отличиях двух способов перегонки браги для получения качественного спиртного, поместим сведения в таблицу:
- Показатели
- Ректификация
- Дистилляция
- Крепость
- Спирт 96%
Ароматный самогон – зерновой либо фруктовый
Размер конструкции в высоту
До полутора метров
До 80 см
Скорость перегона
На современных колоннах 650 грамм в час, на устаревших 2 литра
На самодельных 1 литр в час, на заводских высокопродуктивных аппаратах 7-10 литров.
Способ нагрева куба
Можно установить на любые нагревательные приборы, включая индукционные. Единственный минус – большая высота конструкции, поэтому придется подбирать отдельно стоящую плитку либо ТЭН
Любой нагревательный прибор.
Конструктивные особенности
Достаточно сложная, состоящая из нескольких модулей. Придется отдельно подключать воду к холодильнику. В комплекте есть специальные приспособления для отбора флегмы.
Простая, обычный дистиллятор с холодильником, который иногда комплектуется барботером и сухопарником.
Безопасность
Требует постоянного присутствия человека, при этом необходимо старого следить за температурой и давлением, иначе агрегат может взорваться
Менее опасен, но лучше на долго без присмотра не оставлять.
Перерабатываемая жидкость
Чтобы с первого раза получить качественный продукт, необходимо перегонять спирт-сырец крепостью до 40%. Конечно можно залить в перегонный кб брагу, но придется перегонять ее дважды, и она должна быть хорошо отфильтрована.
Любая брага, даже с небольшим осадком с содержанием спирта 20%.
Чистота конечного продукта
При правильно налаженном процессе, получается чистый продукт.
Высокое содержание примесей, даже при нескольких перегонках – получить чистый продукт невозможно.
Количество качественного продукта
Почти 100%, потери составляют всего 1 процент.
80%, иногда может быть меньше.
Как выбрать?
Предложений на рынке по продаже устройств для самогоноварения очень много, поэтому любой начинающий винокур сможет подобрать для себя нужный аппарат
Если не можете определиться – воспользуйтесь советами:
1. Безопасность – это первое на что нужно обращать внимание. Материал колонны и куба должен быть качественным, не инертным. При этом обязательно не вступать в реакцию с компонентами спиртсодержащими жидкостями. Самыми оптимальными материалами являются медь и нержавейка.
2. Мобильность и эргономичность конструкции. Для домашнего применения лучше приобрести трансформеры, которые не только легко разбираются – их можно использовать как дистилляторы.
3. Система нагрева – это может быть газовая плита либо электронный ТЭН.
4. Производительность – желательно 1 литр в час при мощности 1 кВт, самый оптимальный вариант для домашнего самогоноварения.
Конструкция
Ректификационный аппарат должен иметь в составе:
· 12 литровый перегонный куб, но самыми популярными являются на 20 л;
· царга, основа конструкции – трубка до 50 мм в сечении и высотой до 1,8 м;
· насадки Панченкова для царги;
· узел сбора чистого спирта, который располагается в средней части колонны;
· дефлегматор – своего рода холодильник, в котором происходит разделение паров на фракции;
· автоматика – терморегулятьры на ТЭН, термометры, сигнализаторы и так далее. Но можно купить полностью автоматизированную конструкцию;
· проточный холодильник – превращающий пары в жидкость;
· царга пастеризации – это устройство появилось на рынке оборудования для самогоноварения, совсем недавно. Устанавливается над царгой, но под дефлегматором. Эта конструкция позволяет не перегонять брагу дважды – чистейший продукт получается после 1 перегонки.
В заключение
Ректификационная колонна в самогонном аппарате – это современное устройство, позволяющее получить качественный спиртсодержащий продукт в домашних условиях после едино-разовой перегонки спирта-сырца. Если правильно подобрать конструкцию и грамотно производить перегон, то сложности в этом процессе не возникнет даже у новичка.
