Медная колонна для самогонного аппарата

Как сделать ректификационную колонну – расчет параметров системы

Рано или поздно почти каждый любитель самодельного алкоголя задумывается о приобретении или изготовлении ректификационной колонны (РК) – устройства для получения чистого спирта. Начинать нужно с комплексного расчета базовых параметров: мощности, высоты, диаметра царги, объема куба и т.д. Эта информация будет полезна как желающим сделать все элементы своими руками, так и собравшимся купить готовую ректификационную колонну (поможет определиться с выбором и проверить продавца). Не затрагивая конструктивных особенностей отдельных узлов, мы рассмотрим общие принципы построения сбалансированной системы для ректификации в домашних условиях.

Схема работы колонны

Характеристики трубы (царги) и насадки

Материал. Труба во многом определяет параметры ректификационной колонны и требования ко всем узлам аппарата. Материалом для изготовления царги является хромоникелевая нержавеющая сталь – «пищевая» нержавейка.

Благодаря химической нейтральности пищевая нержавеющая сталь не оказывает воздействия на состав продукта, что и требуется. На спирт перегоняют сырец из сахарной браги или отходы дистилляции («головы» и «хвосты»), поэтому главной целью ректификации является максимальная очистка выхода от примесей, а не изменение органолептических свойств спирта в ту или иную сторону. Использовать медь в классических ректификационных колоннах неуместно, поскольку этот материал слегка изменяет химический состав напитка и подходит для производства дистиллятора (обычного самогонного аппарата) или бражной колонны (частный случай ректификации).

Разобранная труба колонны с установленной насадкой в одной из царг

Толщина. Царгу делают из нержавеющей трубы с толщиной стенки 1-1,5 мм. Более толстая стенка не нужна, так как это приведет к удорожанию и утяжелению конструкции без получения каких-либо преимуществ.

Параметры насадки. Говорить о характеристиках колонны без привязки к насадке не корректно. При ректификации в домашних условиях используют насадки с площадью контактной поверхности от 1,5 до 4 кв. м/литр. С увеличением площади контактной поверхности возрастает и разделяющая способность, но падает производительность. Уменьшение площади приводит к снижению разделяющей и укрепляющей способности.

Производительность колонны вначале растет, но потом для поддержания крепости выхода оператор вынужден понижать скорость отбора. Это значит, что существует некий оптимальный размер насадки, который зависит от диаметра колонны и позволят достичь наилучшего сочетания параметров.

Размеры спирально-призматической насадки (СПН) должны быть меньше внутреннего диаметра колонны примерно в 12-15 раз. Для диаметра трубы 50 мм – 3.5х3.5х0.25 мм, для 40 – 3х3х0.25 мм, а для 32 и 28 – 2х2х0.25 мм.

В зависимости от поставленных задач целесообразно использовать разные насадки. Например, при получении укрепленных дистиллятов часто применяют медные кольца диаметром и высотой 10 мм. Понятно, что в этом случае целью является не разделяющая и укрепляющая возможность системы, а совершенно другой критерий – каталитическая способность меди устранять из спирта сернистые соединения.

Варианты спирально-призматических насадок

Не стоит ограничивать арсенал одной, пусть даже самой лучшей насадкой, таких просто нет. Есть наиболее подходящие для решения каждой конкретной задачи.

Даже небольшое изменение диаметра колонны серьезно влияет на параметры. Для оценки достаточно помнить, что номинальные мощность (Вт) и производительность (мл/час) численно равны площади поперечного сечения колонны (кв. мм), а значит, пропорциональны квадрату диаметра. Обращайте на это внимание при выборе царги, всегда считайте внутренний диаметр и по нему сравнивайте варианты.

Укрепляющая колонна для самогонного аппарата: сделать своими руками и чертежи

Для получения более качественного дистиллята винокуры используют разные способы: от модернизации самогонного аппарата до покупки ректификационной колонны. Промежуточным вариантом является бражная или укрепляющая колонна.

Из-за образования на внутренних стенках движущейся пленки во время эксплуатации ее также называют пленочной.

От классического дистиллятора конструкция отличается внешним видом, принципом работы и градусом конечного продукта.

Бражная колонна позволяет получать спирт до 90% крепости. Что касается качества, то уровень очистки напрямую зависит от мастерства винокура. Чем опытнее самогонщик, тем лучше дистиллят, но до характеристик ректификата он в любом случае не дотягивает.

Конструкция и подбор материалов

Классическая укрепляющая колонна состоит из следующих частей:

Перегонного куба

За основу можно взять скороварку, молочную флягу, пивную кегу, емкость от классического дистиллятора и т. д.

Медной или нержавеющей трубки – самой колонны

Оптимальный диаметр – 2,5-5 см, высота должна в 30 раз превышать первый показатель.

Дефлегматора (предохладителя)

Змеевик может быть встроен внутрь трубы либо находится снаружи. Он устанавливается в верхней части колонны и должен занимать примерно 25% ее длины. Оптимально взять готовый охладитель, но можно изготовить устройство самостоятельно. Рекомендуется оснастить прибор регулятором (например, от батареи отопления).

Паропровод

Представляет собой металлическую трубку диаметром около 1 см.

Холодильника

Для охлаждения используют классическое устройство, входящее в состав любого дистиллятора.

Также понадобится 2 термометра (один устанавливают на баке, второй – в верхней части колонны, чуть выше предохладителя) и соединительные элементы: гайки, муфты, переходники, клампы, силиконовые уплотнители, трубки и т. д. Домашние умельцы делают укрепляющие колонны из нержавейки или меди. Оба варианта хороши по-своему: сталь доступнее, медь лучше проводит тепло.

Этапы работы и чертежи

Описывать детально весь процесс сложно и нецелесообразно, в работе лучше ориентироваться на схемы и видео. В общих чертах процесс выглядит следующим образом:

Соединение бака и колонны. Для этого в крышке куба делают соответствующее отверстие, устанавливают фланцевый/резьбовой штуцер, устанавливают трубу. Для скрепления элементов удобно использовать кламповое соединение.

Изготовление дефлегматора. Самым простым вариантом является внешний змеевик – намотка медной трубки по контуру колонны, но можно использовать конструкцию с водяной рубашкой, смонтировать ее отдельным узлом и подсоединить сверху, позаботившись о патрубках для подвода и отвода воды.

Подготовка отверстий под термометры. Одно делают в крышке бака, второе – наверху колонны, между дефлегматором и холодильником.

Сборка и установка основного холодильника с трубками для подвода/отвода воды. Между двумя вертикальными трубами иногда делают перемычку с краником, но этот элемент не является обязательным.

По желанию устройство можно совершенствовать: подключать несколько дефлегматоров, заполнять трубу насадками, ставить автоматику и т. д. Чтобы колонна качественно работала, очень важно обеспечить стабильную подачу воды. Утеплять устройство не требуется.

Ошибка или есть что добавить?

Делаем ректификационную колонну своими руками — пошаговая инструкция

Любители приготовления домашних спиртных напитков со временем приходят к необходимости повышения качества. Лучшим решением является получение чистого спирта и разбавление его по требуемому рецепту.

Получить чистый спирт поможет ректификационная колонна. Совсем недавно информация о домашней ректификации была недоступной, сегодня большое количество специализированных форумов и блогов подробно освещает процесс домашней ректификации и постройки соответствующего оборудования.

Суть процесса ректификации

Ректификация — процесс очистки спирта от легких эфирных и тяжелых сивушных составляющих, избавление продукта от глюкозы, сахаров и кислот. Процесс ректификации позволяет получить чистый этиловый спирт до 96°.

Получившееся сырье применяется в технических, медицинских целях, а также для приготовления высококачественного спиртного.

Справка. Чтобы без ошибок сделать аппарат своими руками, нужно понимать физику и химию процессов ректификации.

Спирт-сырец или брага нагреваются в кубе. Пары поднимаются по царге, самые тяжелые части конденсируются в нижней части набивки и стекают в куб. Пары полегче поднимаются выше набивки, конденсируются и стекают в куб. Новая порция паров поднимается, нагревает уже стекающую флегму, из нее испаряются легкие фракции — вступает в силу основополагающий принцип тепломассообмена.

Самые легкие частицы достигают холодильника Димрота, где охлаждаются и стекают. Когда в ректификационной колонне пары «выстроились» по этажам в соответствии с плотностью, начинается отбор спирта в верхней части колонны. Начинающие ректификаторы допускают ошибку именно на этом этапе — или допускают «захлеб» — излишнее возникновение флегмы, или отбирают много продукта, тогда страдает «этажность» и получившийся спирт будет с примесями.

Сделать ректификационную колонну в домашний условиях довольно сложно. Серьезные производители подробно рассчитывают и испытывают свой товар, прилагают подробную инструкцию. Перед самодельщиком стоит выбор:

  1. Повторить задумку популярных производителей, скопировать уже существующий аппарат. При необходимости в проверенные схемы можно внести правки и доработки.
  2. Сконструировать свою схему, отличающуюся от прочих.

Из чего состоит ректификационная колонна, и ее чертеж?

Домашний мастер может изготовить царговую ректификационную колонну. Она прощает многие ошибки, и результат будет гарантирован.

Перегонный куб

Это емкость, куда встраиваются нагреватели, испаряется брага или спирт-сырец.

  1. Прочность. Вес ректификационной трубы будет приходиться на крышку, поэтому куб должен быть жестким.
  2. Химическая нейтральность к спирту. Идеальный материал — пищевая хромникелевая сталь (нержавейка).
  3. Удобность. Емкость нужно поднимать, перемещать, сливать из него барду (перегон). Объем емкости рассчитывается в зависимости от требуемой производительности аппарата, мощности нагревателей.
  4. Утепление. Теплопотери должны быть минимальны. поэтому и стенки, и дно должно быть «упаковано» в утеплитель без мостиков холода.

Царга для самогонного аппарата

Царга — это труба, которая устанавливается на куб. По сути, это и есть основной каркас ректификационной колонны. Существует тарельчатая царга, но она редко применяется в домашних условиях.

  1. Прочность. Толщина стенки царги обычно принимается от 1 до 1.5 мм. Это создает достаточную прочность при небольшом весе.
  2. Химическая нейтральность.
  3. Утепление. Чтобы выстроить в колонне пары различных фракций «по этажам», царга должна быть хорошо утеплена. Отлично подойдет рукав из вспененного полипропилена или лотки из пенополистирола, применяемые в сантехнике.
  4. Разборность. Для удобства чистки и хранения царгу можно сделать разборной — из колен 30-40 см. Это позволит регулировать высоту аппарата, что влияет на скорость и качество продукции.
  5. Наличие смотровых стеклянных участков.
  6. Диаметр. Если это тонкая трубка (до 2 дюймов), набивка не нужна — все процессы происходят на стенках. Такая колонна называется пленочной. Диаметры выше требуют применения насадки — уплотнительной набивки для повышения площади тепломассообмена.

Набивка или насадка

Набивка нужна для осаждения флегмы, ее повторного испарения. Главная характеристика набивки — площадь. В качестве набивки применяют камни определенных пород, сито из нержавеющей стали, стружечные спирали из нержавейки.

В продаже есть много уже готовых решений, домашние мастера придумали различные недорогие варианты-заменители. Чаще всего для замены заводским набивкам используются металлические сеточки для мытья посуды или металлическая стружка.

Читайте также:  Бехеровка сколько градусов

От объема и плотности насадки зависит выстраивание паров по этажам. Если в колонне используется мелкая стружечная призматическая насадка, нужно сделать решетчатую опору, чтобы насадка не попадала в куб.

Охладитель Димрота

Вверху ректификационной колонны находится охладитель — трубка, свитая в спираль.

По ней циркулирует холодная вода. Он полностью охлаждает все легкие пары. Характеризуется плоскостью наклона, мощностью, длиной.

Узел отбора

Он служит для того, чтобы отобрать спирт из верхнего «этажа». Отбор осуществляется не полностью, большая часть флегмы возвращается в царгу. Соотношение забранного продукта к вернувшейся в царгу флегмы называется флегмовым числом.

Чам выше флегмовое число, тем меньше производительность аппарата, тем чище получается продукт.

Существуют три вида отбора:

  1. По браге. узел отбора находится выше холодильника Димрота, и улавливает прорвавшиеся пары. Они доохлаждаются в дополнительном проточном холодильнике.
  2. По жидкости. Охладившаяся флегма «верхних этажей», капая с холодильника, отбирается через наклонные плоскости или отстойник.
  3. По пару. Часть пара поднимается вверх, к Димроту, а часть устремляется к дополнительному холодильнику, где конденсируется. Обеспечивается стабильное флегмовое число, не изменяемое в течении всего времени перегонки.

Дополнительный холодильник

Несет вспомогательную функцию.

Что делает:

  • доохлаждает получившийся продукт,
  • осаждает случайно попавшие пары,
  • охлаждает готовый продукт.

Подробнее о том, что из себя представляет ректификационная колонна, и каков принцип её работы, вы узнаете из этого видео:

Выбор конструкции

Размеры и конструкция аппарата зависит от ряда факторов:

  1. Требуемая производительность. при большей производительности царга с набивкой будет выше и шире — пара проходит больше. Охладитель и узел отбора также должны обеспечить достаточную эффективность. Минимальная длина царги — 1.5 метра, лучше сделать ее разборной из трех колен — 1 метр, 0.2 метра, 0.5 метра. это позволит использовать аппарат как для дистилляции, так и для ректификации.
  2. Возможные размеры. Часто домашние ректификационные колонны ограничены в размерах из-за высоты потолка. Сэкономить место поможет смещение холодильника димрота в верхней части аппарата, или размещение его перпендикулярно царге (молот Тора).
  3. Доступ к технологиям металлообработки. Аппарат из нержавеющей стали прослужит долго и не будет окислять спирт, но для соединения деталей потребуется аргоновая сварка или электроды по нержавейке. Варить нержавейку сложно. При возможности можно применять лабораторное термостойкое стекло, но оно слишком хрупкое. Отличный вариант для самодельщика — медь. Она легко паяется газовой горелкой, в продаже есть большое количество
  4. Объем заправляемого сырья. Чем больше применяемый куб, тем выше должна быть производительность. Испарение спирта происходит при 75 — 80 °С, снижение температуры снизит скорость процесса.
  5. Бюджет. При минимальном бюджете рассматривать надо простую, но эффективную конструкцию с механическими регулировками. Если бюджет не стеснен, аппарат дополняется точными игольчатыми кранами, дополнительными узлами и автоматикой управления.

Для домашнего дистиллирования наиболее простой будет колонна с кубом до 50 литров со встроенными ТЭНами мощностью 3 Квт. Диаметр колонны 32 мм, узел отбора по жидкости по мотивам конструкции Алекса Бокакобы, холодильник Димрота, вставленный выше узла отбора.

Дополнительный охладитель не нужен, вместо него отлично служит пластиковая трубка длиной 1.5 метра, охлаждаемая воздухом. В качестве насадки можно использовать насадку Панченко, СПН или металлические нержавеющие мочалки для посуды. Все соединения производятся на недорогие сантехнические резьбовые соединения.

Оптимальные расчеты

Расчет колонны начинается с определения следующих параметров:

  1. Возможная высота. Практика показывает, что для домашнего аппарата оптимальной будет высота в 1.5 — 2 метра. Если в роли нагревателя используется газовая плита, высота царги будет 1.2 — 1.5 метра. Диаметр зависит от высоты, среднее соотношение — 1/50. К примеру, царга 1.5 метра должна быть не больше 32 мм. (округляем до стандартных труб).
  2. Мощность ТЭНа или нагревателя. Царга 1.5 метра будет иметь производительность примерно 300 мл/час, что соответствует 300 ватт мощности ТЭНа. Мощность нагревателя должна быть достаточной для нагрева до 70 °С объема браги в течении 1 часа, а также иметь возможность оптимального регулирования.
  3. Объем куба. Это утепленная емкость с удобным размером, транспортабельная. Для экономии высоты помещения диаметр и высота должны быть примерно одинаковыми. От объема куба зависит количество нагретых паров. Для домашнего использования удобны кеги из-под пива 25, 30, 50 литров. Алюминиевые бидоны или бачки лучше не использовать — алюминий быстро корродирует.
  4. Мощность охладителей. Охладитель должен полностью справляться с конденсированием паров при минимальном протоке воды. Точной формулы расчета мощности охладителя не существует, количество витков и длина подбирается опытным путем. Для нашей конструкции вполне достаточно 30 сантиметров плотно навитой спирали из трубки 6 мм. Лучше изготовить холодильник с запасом мощности и регулировать скоростью подачи холодной воды.

Как сделать из фитинговой сантехники в домашних условиях?

  • Закупаем материалы — 2 метра трубы 32 мм из меди; олово для пайки; 15 см медной трубки диаметром 8 мм, 2 метра трубки 6 мм; игольчатый кран, пластиковый шланг диаметром 8 мм. Приобретаем готовую насадку или заменитель — керамический гравий, металлическая мочалка. Наиболее простые соединители — клампы или латунная резьба.
  • Делаем царгу. Делим трубу на отрезки 1 метр, 0.3 метра, 0.5 метра. Отрезок 10 сантиметров припаиваем к крышке куба, вставляем сеточку для задержки насадки. На каждый стык припаиваем кламповое соединение или сантехническую резьбу из меди или латуни.

  • Собираем узелотбора по мотивам Алекса Бокакоба. На трубке длиной 0.3 метра ближе к нижнему краю делаем два угловых пропила под 30 — 40 градусов. В пропилы вставляем пластинки из меди, обрезаем и запаиваем. Сверлим отверстие для трубки отбора жидкости, отверстие должно находиться внизу «кармашка» нижней пластинки. На трубку отбора припаиваем резьбу для игольчатого крана, который будет регулировать отбор. Сбоку и чуть выше отверстия отбора вставляем трубку «прямотока». Он нужен, чтобы контролировать флегмовое число. Прямоток проводит флегму из «кармашка» отбора ниже, флегма капает в центр насадки. Средняя часть прямотока выполнена из прозрачной пластиковой трубки.

  • Собираем охладитель, для чего плотно навиваем медную трубку, набитую песком на штырь диаметром 12 мм. Штырь извлекается, песок вытряхивается и выдувается. Получается спираль, один конец которой нужно продеть внутрь. Начало и конец трубки продевается в латунный «стаканчик» с резьбой и запаиваются — это пробка. Получившийся холодильник вставляется выше узла отбора, капающая флегма собирается наклонными плоскостями.

  • Перед применением засыпаем насадку в царгу. Насадка не должна плотно закупоривать трубу, пар должен свободно проходить через нее.

  • При желании можно сделать проточный доохладитель. Он состоит из двух трубок, диаметром 10 и 12 мм. Длина тонкой трубки на 3 см. короче, чем толстой. Трубки вставляются одна в другую и торцы запаиваются. К толстой трубке припаиваются вход и выход холодной воды.

Колонна собрана и готова к использованию. Перед применением детали лучше промыть слабым раствором уксусной кислоты при помощи ершика.

Посмотрите видео, в котором показано, как собрать ректификационную колонну своими руками:

Режимы работы

  1. Нагрев браги до 72 -75 °С. Охладитель Димрота работает с минимальной мощностью.
  2. Прогрев колонны и выстраивание «этажей» конденсации флегмы. На протяжении всей колонны идет активный барботаж и паромассообмен. Важно не допустить перенасыщения колонны, иначе будет «захлеб» — флегма закупорит весь диаметр царги. Подбираем мощность нагревателей так, чтобы возле узла отбора температура была 71 — 75 °С.
  3. Начало отбора. При отборе по жидкости неизбежно нарушается стройная пирамида в царге, поэтому флегмовое число нужно будет корректировать. Плотность пара постепенно падает, инстенсивность отбора также. Первая отобранная жидкость — «головы» — содержат летучие эфирные составляющие. Объем голов доходит до 20 % от планируемого содержания спирта.
  4. Отбор основного товарного спирта идет до появления запаха сивушных масел.
  5. При желании вытянуть из сырья все возможное, вытягиваем «хвосты» — последнюю часть спиртсодержащих паров. В них большое количество сивушных масел, хвосты смешиваются в «головами» и применяются при дальнейших ректификациях.
  6. Завершение ректификации — выключение нагревателя, остывание труб.

Весь цикл в в зависимости от желаемого качества продукции может продолжаться сравнительно долго — от 8 часов до 2 суток.

Средняя производительность собранной нами колонны — 250-300 мл. 96° спирта в час.

Нужно ли проектировать оборудование?

Процесс расчета, сборки и испытаний самодельного оборудования приносит огромное удовольствие. Результат после правок и доработок будет гарантирован. Однако первые трудности или неудачи способны остудить пыл начинающих ректификаторов.

В статье содержатся только общие рекомендации по сборке самого простого аппарата. Есть большое количество технических решений, повышающих скорость, автономность и управляемость процесса ректификации, однако они значительно усложнят конструкцию.

В итоге самостоятельного конструирования на результат влияют даже незначительные нюансы — плотность набивки, угол наклона, диаметр трубок Димрота… В случае, если нужен быстрый и гарантированный результат — лучше приобрести готовый аппарат от производителя. При покупке важно знать устройство, продуктивность и назначение аппарата, чтобы не купить подделку или неэффективный прибор.

Укрепляющая колонна своими руками: что и как правильно делать

Колонна с укреплением (она же бражная или пленочная колонна) — это аппарат для производства «недоректификата», то есть крепкого и относительного чистого самогона. На выходе продукт получается лучше дистиллята, но до ректификата не дотягивает. Про её отличие от обычного самогонного и ректификационного аппарата можно почитать здесь — https://2samogona.ru/samogonnye-apparaty/otlichiya-brazhnoj-kolonny.

Сегодня мы рассмотрим вариант изготовления укрепляющей колонны своими руками. Данная работа требует знания её устройства, а также владения сварочным аппаратом и болгаркой. Собрать что-то адекватное из хлама довольно сложно, но мы постараемся предложить вам самый бюджетный и доступный вариант, который на выходе будет давать крепкий и относительно качественный продут.

Из каких материалов будет изготавливаться колонна?

Составных частей не так много, как может показаться на первый взгляд.

  • Три трубы с диаметром 32 мм из нержавейки.
  • Две гайки для соединения с кубом.
  • Холодильник из нержавейки
  • Канализационная трубы, муфта и переходник на стиральную машину (дефлегматор).
  • В качестве основы перегонного куба используется молочный бидон.

Так как мы будем делать цельную колонну, то вам понадобится сварочный аппарат с электродами и болгарка.

Конструкция не будет подразумевать разбора, а мыть её нужно будет напрямую воду.

Читайте также:  Алкогольная нейропатия симптомы

Предлагаю перед работой изучить устройство и принцип её работы этого аппарата.

Наиболее удачно это сделал Счастливчик на своем канале на Youtube. Очень много вопросов закрыто в комментариях, поэтому тоже изучите этот раздел.

Чертежи

Вероятно, ваша основа для аппарата не будет такой же, как и у нас. По этой причине вы не сможете изготовить идентичную колонну, так как ваши размеры труб и соединений будут другими.

Поэтому мы подготовили для вас подборку чертежей, по которым вы можете ориентироваться во время работы. Выберите для себя оптимальный вариант, соберите все части и можно приступать к работе. Видео будет представлено далее.

Пошаговая инструкция по изготовлению укрепляющей колонны

Очень сложно объяснить практическую часть на словах, поэтому предлагаю вам посмотреть 2 видео от Youtube канала самопал PRODUCTION. Именно эти ролики считаются наиболее популярными, так как показывают бюджетный вариант изготовления укрепляющей колонны.


Весь процесс можно условно разделить на несколько частей:

  1. Подготовка оборудования и составных частей аппарата.
  2. Соединение и сварка труб, то есть создание герметичной системы.
  3. Тестирование и улучшение перегонки (добавление насадок Панченкова или работа с дефлегматором).

На выходе получается довольно стрёмный, но рабочий самогонный аппарат. На нём вы сможете изготовить самогон с укреплением, отобрав большую часть вредных фракций из продукта.

Колонна из меди

Если нержавейка вас чем-то не устраивает, то единственной альтернативой будет медь. Аппарат получится дороже, эффективнее и лучше. За этим материалом сложно ухаживать, но результат всегда получается фантастическим.

Предлагаю изучить схему работы медной укрепляющей колонны и разобраться в её основных узлах. Автор расскажет о тех частях, из которых она состоит, поэтому после просмотра видео у вас будет объективная картина того, как её можно сделать.

Всё, что вам нужно знать об использовании меди в самогоноварении

Традиционно для производства самогонных аппаратов во всём мире используется медь. Она обладает рядом свойств, которыми обделены все другие металлы. Прежде всего, медь начали использовать для изготовления перегонных кубов из-за её ковкости, коррозионной устойчивости и высокой теплопроводности. Но все «религиозные» споры среди самогонщиков вертятся в основном вокруг свойств этого удивительного металла очищать дистилляты от соединений серы и делать их более утончёнными. Не последнее место в этих спорах отводится опасным для здоровья окислам меди на внутренних поверхностях самогонного аппарата. В этом материале мы решили пролить свет на все аспекты использования меди в самогоноварении и высказать свою точку зрения, основанную, в основном, на лабораторных исследованиях.

Почему медь для дистилляции – это хорошо

Основное и самое важное свойство меди, за которое её так ценят винокуры во всем мире, заключается в химической активности этого материала. Во время дистилляции ионы и окислы на поверхности меди активно взаимодействуют с соединениями в спиртовых парах, выступая неким катализатором различных обменных и окислительно-восстановительных реакций. В результате медь что-то забирает из напитка, а что-то ему даёт. С этого, пожалуй, и следует начать.

Рекомендуем вам прочесть материал о выборе самогонного аппарата, который поможет вам понять ряд терминов из этого материала и позволит лучше разобраться в теме.

Медь забирает

Одной из самых важных окислительно-восстановительных реакций связанных с медью является взаимодействие её оксидов с различными дурно пахнущими соединениями серы. Результатом этого взаимодействия является или нерастворимый твёрдый слой на поверхности медного изделия, или растворимый налёт, который частично может попасть в отбор (читайте об этом ниже). В итоге в продуктах дистилляции уменьшается количество соединений, имеющих неприятный запах, улучшается их органолептика. Механизм «связывания» серы оксидами меди частично изучен.

Известно, что одним из самых дурно пахнущих соединений серы является диметилтрисульфид (ДМТС), уровень восприятия которого составляет всего 0,1 мкг/л, а типичная концентрация в фруктовых и зерновых спиртах варьируется от 1 до 6 мкг/л. Было доказано, что после перегонки спирта в самогонных аппаратах с медными комплектующими количество ДМТС, связанного с массой неприятных запахов, от гниющей рыбы, до вареной капусты, уменьшается до уровня ниже восприятия наших рецепторов. Также медь выступает катализатором в превращении меркаптанов (тиолов) в менее едкие по запаху соединения. Меркаптаны часто появляются в браге как побочный продукт брожения (особенно при заражении сусла анаэробными бактериями) и обладают сильно выраженным, очень неприятным запахом гнилых овощей.

В 1980-е горячей темой в винокурении был этилкарбанат (уретан) – было доказано, что он является канцерогенным и концентрируется в спиртных напитках на стадии их созревания. Во время исследования учёные обнаружили, что многие дистилляты, особенно зерновой виски и бурбон, приготовленные в колоннах из нержавеющей стали, содержат слишком большое количество уретана, который лишь концентрировался во время их старения. Как выяснилось позже, медь в конструкции ректификационных и бражных колонн значительно уменьшает концентрацию этилкарбаната в напитке. После этого многие производители благородных напитков в США и Европе начали оснащать свои колонны медными элементами.

Наибольшее влияние меди на «связывание» серы (ДМТС) в обычных самогонных аппаратах наблюдается в паровой зоне при первой перегонке и в кубе при второй. Продолжительный контакт флегмы с медью также оказывает положительное влияние на окислительно-восстановительные реакции. Интенсивная дефлегмация в бражных колоннах с медными элементами позволяет получать напитки с меньшим содержанием ДМТС и фенолов, но с большим количеством сложных эфиров и высших спиртов, которые позже, на стадии созревания дистиллята в бочке, формируют сложный вкусовой профиль. Из этого следует, что медь, помимо того, что очищает самогон от множества опасных и дурно пахнущих соединений, ещё и способствует образованию новых веществ, которые формируют более приятный и сложный вкусо-ароматический профиль напитка.

Медь даёт

Существует много научных исследований, в том числе отечественных специалистов, которые доказывают, что медь в паровой зоне при первой перегонке выступает катализатором окисления высших кислот и позволяет получить большее количество энантовых эфиров (они формируют сложный фруктовый вкус коньячных спиртов и являются желательными почти во всех фруктовых дистиллятах). При перегонке фруктовых браг в медных кубах образуется эфиров на 60-100%, альдегидов на 10-15%, фурфурола на 150-200% больше, чем при дистилляции в аппаратах из нержавеющей стали. Кроме того, выдержанные коньячные спирты содержат соединения, происхождение которых связывают с распадом аскорбиновой кислоты под влиянием каталитических свойств меди.

Также медь в перегонном кубе является катализатором ряда сложных реакций, которые протекают в кубовом остатке при температурах перегонки – меланоидинообразования, карамелизации, дегидратации и циклизации сахаров с последующей их полимеризацией и поликонденсацией. В результате образуются гетероциклические соединения, сообщающие напиткам огромный спектр ароматов – карамельные, ванильные, шоколадные, ореховые, пряные и т.д. Иными словами, медь оказывает огромное влияние на формирование более сложных и вкусных дистиллятов!

Почему медь – это опасно

Одновременно с очисткой и улучшением самогона, в медных самогонных аппаратах образуются растворимые медные окислы, которые токсичны и могут сильно навредить здоровью пьющих. Чтобы предотвратить контакт солей меди с продуктами питания, медную посуду покрывают слоем олова (лудят). Но от луженой меди в самогонных аппаратах толку мало – с парами или флегмой она не контактирует, ни каких реакций не происходит. Тупик? Не совсем.

Окислы меди могут попасть в дистиллят лишь в момент конденсации спирта внутри медного холодильника – до этого нелетучие соли меди или оседают на шлеме аламбика и медных комплектующих царги-дефлегматора бражной колонны, или смываются флегмой обратно в куб. Следовательно, использование луженого холодильника (или изготовленного из нержавеющей стали) решает описанную выше проблему без вреда общему делу. Тем более медный холодильник, что было доказано лабораторными исследованиями, оказывает минимальное влияние на удаление ДМТС (но положительно влияет на превращение вонючего диметилсульфида (ДМС) в менее ароматный сульфид).

Почему медь нужно чистить

И вот мы подобрались к самому важному – медь в обязательном порядке нужно чистить. Окислы, которые постепенно скапливаются на медных поверхностях, препятствуют контакту спиртовых паров с металлом. Окислительно-восстановительные реакции сводятся к минимуму, страдают теплообменные свойства. Есть несколько простых, но действенных способа очистить медь от налёта солей, при этом не нужно использовать ни какой бытовой химии, остатки которой на внутренних поверхностях дистиллятора могут повлиять на качество самогона:

  1. Горячая барда: для быстрой и эффективной очистки небольших изделий из меди, таких как РПН, медные трубки и колпачки тарельчатой колонны, их можно окунуть в горячую барду (остаток жидкости в кубе после перегонки) на 10-15 минут. Для лучшего эффекта барду можно прокипятить прямо в кубе (или перелить в большую кастрюлю, если горло перегонного куба слишком узкое).
  2. Лимонная кислота: растворить 25 г лимонной кислоты в литре кипятка, натереть все окислившиеся детали этим раствором, подождать 20-30 минут и смыть проточной водой. Ускорить процесс чистки поможет обычный ёршик для унитаза (разумеется, только новый и предназначенный исключительно для чистки меди), которым удобно втирать раствор и удалять затвердевшие соли. Данным способом можно очищать все медные элементы самогонного аппарата, включая змеевик.
  3. Кола, спрайт, кетчуп: экзотические, но эффективные средства для очистки меди. Чистка осуществляется по описанной выше схеме с лимонной кислотой: средство втирается в окислившуюся поверхность, выдерживается какое-то время и смывается чистой водой. Есть один недостаток: медь может впитывать запахи, которые могут повлиять на органолептику напитка.

Для поддержания меди в «рабочем состоянии» её чистку нужно проводить регулярно, в идеале после каждой перегонки или при появлении на поверхностях видимого налёта. Также рекомендуется чистить медные элементы снаружи, что не только влияет на внешний вид изделия, но и сохраняет его высокую теплопроводность. Особенно это актуально для медного шлема аламбика, стенки которого, посредством охлаждения воздухом, выступают в роли некого дефлегматора. Для внешней чистки можно использовать специальные чистящие средства для меди или воспользоваться одним из народных средств.

Внешнюю поверхность меди можно отполировать пастой собственного приготовления на основе обычной муки, соли и уксуса. Для этого нужно смешать четверть стакана муки и четверть стакана соли, а затем добавлять уксус, с постоянным перемешиванием, до образования густой пасты. Для полировки достаточно нанести пасту, используя мягкую ткань, на медные поверхности, подождать примерно 30 минут до её высыхания и просто смыть водой.

Выводы

Медь, безусловно, является важной составляющей винокурения и вряд ли в ближайшем будущем, несмотря на очевидные недостатки, от неё полностью откажутся крупные производители и домашние энтузиасты, которым не безразличны зерновые и фруктовые дистилляты. Однако использовать её нужно с умом:

  • Целесообразно применять медь только в паровой зоне самогонного аппарата – основной холодильник, где происходит конденсация спиртов, лучше залудить или заменять медные элементы нержавеющей сталью.
  • Для минимизации соединений серы (ДМТС) и улучшения органолептики напитка эффективней всего использовать медные элементы (медный шлем, царга с медными насадками, тарельчатая колонная с медными колпачками и т.д.) в паровой зоне во время первой перегонки браги. Во время второй перегонки эффективней всего использовать медный перегонный куб.
  • Регулярная чистка внешних и внутренних поверхностей медных изделий является залогом качественного и вкусного самогона.
Читайте также:  Как вывести из запоя народными средствами

Купить изделия из меди для дистилляции вы можете в нашем-интернет магазине «МирБир». В ассортименте вы найдете лучшие португальские медные аламбики и комплектующие к ним, современные дистилляторы Desstill с медным шлемом и холодильником из нержавейки, а также насадки Панченкова (РПН) и Селиваненко, медные тарельчатые колонны и многое-многое другое. Связаться с ними для консультации можно по бесплатному телефону 8 (800) 333-03-81 или через форму обратной связи на сайте.

Как сделать ректификационную колонну своими руками по чертежам с размерами

Ректификационная колонна, которая еще 20 лет назад была только на спиртзаводах, теперь используется и в быту для производства высококачественного спирта – ректификата, что для обычного самогонного аппарата задача невыполнимая.

И чтобы лучше понять, что это такое, каково устройство и принцип действия ректификационной колонны, а также как изготовить агрегат своими руками, стоит ознакомиться с вопросом более детально.

Что это такое и для чего нужно

Ректификационная колонна – это сложное устройство, состоящее из нескольких узлов: —царги—, дефлегматора, узла отбора и —термометра—, – необходимых для протекания полноценной ректификации. Этот процесс позволяет разделить многокомпонентную смесь, состоящую из веществ с близкой температурой кипения/испарения.

Главное отличие ректификации от обычной дистилляции в том, что при ней испарение и конденсация веществ – это не единичное явление, а постоянный цикличный процесс. В результате —самогонный аппарат— колонного типа производит спирт высочайшего качества – ректификат.

Устройство и принцип работы ректификационной колонны

Царга

Находится в основании колонны и является одной из основных ее частей. Внутри нее протекает газо-жидкостный массообмен – одно из основных явлений в процессе ректификации. Происходит это следующим образом:

  • Жидкость, закипая в —перегонном кубе—, испаряется и в газообразной форме проходит через царгу.
  • Пар, дойдя до дефлегматора, охлаждается и конденсируется на его стенках.
  • Конденсат стекает сначала по стенкам дефлегматора, а потом и по стенкам царги обратно в куб.
  • В этот момент между стекающим конденсатом и восходящим паром происходит газо-жидкостный массообмен. Он заключается в передаче тепла и некоторого количества испаренных веществ от пара к конденсату. Под таким воздействием часть флегмы – ее легкокипящие составляющие: спирт и небольшая доля воды вновь испаряются, не доходя до перегонного куба, а более труднокипящие: сивушные масла и другие примеси продолжают стекать в перегонный куб.

Таким образом в верхней части колоны скапливается в основном спирт, а примеси в основном циркулируют в нижней части агрегата. Как следствие, на выходе получается ректификат с крепостью около 95%.

В ректификационной колоне может быть как одна царга, так и несколько. При этом чем выше колонна, тем больше площадь, на которой проходит массообмен между флегмой и паром, что в свою очередь улучшает качество получаемого продукта.

Внутри царги находятся насадки, на поверхности которых и происходит основной массообмен. Изделия из нержавейки хорошо подходят для сахарной и зерновой, а медные – —для фруктовой браги—.

Кроме насадок внутри царги могут размещаться тарелки, которые еще больше увеличивают площадь, на которой проходит газо-жидкостный массообмен, что сказывается на качестве получаемого ректификата.

Стенки царги могут иметь дополнительный подогрев, усиливающий испарение флегмы, не попавшей на насадки и тарелки. Такое дополнение также улучшает качество конечного продукта.

Дефлегматор

Верхняя часть ректификационной колонны, отвечающая за сбор и охлаждение восходящих паров до флегмы. Отсюда конденсировавшаяся жидкость стекает вниз в царгу.

Дефлегматор может быть выполнен по нескольким принципиальным схемам, самой простой является пленочный вариант, а одной из самых популярных – холодильник Димрота,

Узел отбора

Отвечает за сбор части конденсировавшейся флегмы и ее вывод наружу в тару для сбора. В зависимости от настроек узла отбора варьируется и количество отбираемого конденсата. Чем меньше его отбор, тем выше качество ректификата.

Термометр

В ректификационной колонне, в отличие от стандартного самогонного аппарата, является обязательной составной частью системы. Дело в том, что ректификация – это очень тонкий процесс, сильно зависящий от поддержания правильной температуры.

Перегонный куб с ТЭНами

Хотя ректификационная колонна может использоваться и с обычным кубом на газовой, электро- или индукционной плитке, значительно лучше оборудовать ее ТЭНовым агрегатом.

Такая особенность, как и термометр, связана с необходимостью точной и тонкой регуляции температуры внутри системы, а значит и с регуляцией мощности устройства, нагревающего брагу.

Газовые вентили требуют большого мастерства, индукционные плитки имеют фиксированный шаг от 100 до 300 Вт, а вот регуляторы ТЭНов позволяют изменять мощность по 3-5 Вт.

Что лучше, классический самогонный аппарат или ректификационная колонна?

Чтобы понять преимущества ректификации перед дистилляцией, стоит провести наглядное сравнение этих технологий.

Критерий

Дистилляция

Ректификация

Вкусо-ароматические качества конечного продукта

Вкус и запах соответствуют сырью браги.

Очень чистый спирт без вкуса и запаха.

Крепость напитка

В зависимости от конструкции аппарата и количества перегонок от 40 до 65%.

до 97, в среднем 93-95%.

Степень отделения веществ с разной температурой кипения/испарения

Низкая, даже вещества имеющие большую разницу в температуре испарения после конденсации остаются вместе.

Очень высокая, при необходимости можно не только отделить спирт, но и разделить сивушные масла на составляющие.

Степень отделения вредных веществ от спирта

От низкой до средней. Улучшить качество отделения можно только за счет увеличения количества перегонок.

Высокая, содержание сивушных масел и примесей в спирте минимальное.

Потеря спирта

Большая, в лучшем случае получится собрать до 80% продукта, содержащегося в браге.

Маленькая, потери на практике составляют от 1 до 3%, хотя при идеальных условиях их может и не быть.

Сложность создания и использования агрегата на базе технологии

От низкой до средней, примитивные модели не имеют строгих размерных критериев, потенциал улучшения оборудования ограничен. Обращаться с технологией легко и просто.

Высокая. Для создания понадобится специализированное оборудование и строгий перечень материалов. Для эффективного использования нужны теоретические познания.

Как сделать ректификационную колонну своими руками по подробной схеме

Агрегат выполняется по простой конструкции.

Расчет и сборка ректификационной колоны своими руками проводятся следующим образом:

  1. Медная труба с длиной 130-140 см и диаметром 30-50 мм аккуратно и ровно разрезается на две части, края зачищаются. Между двумя частями необходимо создать резьбовое или другое соединение, но разборное. Одна часть будет царгой, вторая – корпусом дефлегматора.
  2. На трубу, предназначенную под царгу, на оба конца устанавливаются сетки и упорные шайбы. Они будут удерживать наполнитель внутри.
  3. Губки из нержавейки нарезаются небольшими фрагментами по 5-15 мм и засыпаются в трубу. Стружка, заполняющая трубу, не должна сдавливаться, оптимальное заполнение 250-280 г на 1 литр объема царги.
  4. После наполнения сетки и шайбы устанавливаются на места.
  5. Царга устанавливается на перегонный куб.
  6. Вторая труба оборудуется вторичным полым корпусом, внутри которого будет циркулировать вода. Для этого понадобится труба с диаметром на 10-20 мм шире основной и на 30 мм ее короче, длинная труба размещается внутри более короткой, снизу и сверху привариваются вырезанные под размер кольца с внешним диаметром, равным толщине трубы (30-50 мм), плюс толщина холодильника (10-20 мм), и внутренним, равным толщине трубы. Во вторичном корпусе просверливается 2 отверстия снизу и сверху под подачу воды и обратку и привариваются патрубки.
  7. Сверху дефлегматор оборудуется крышкой, внутри которой просверливается отверстие для атмосферной трубки.
  8. Под узел отбора просверливается отверстие на 15-20 мм выше, чем соединение царги и дефлегматора. Внутри дефлегматора на уровне отверстия приваривается кольцо для сбора и стекания продукта в узел отбора. Проходное отверстие кольца зависит от основного диаметра дефлегматора.
  9. Внешний —холодильник— изготавливается по традиционной конструкции своими руками и подключается посредством трубки от капельницы с регулятором потока к узлу отбора.
  10. Дефлегматор и холодильник можно подключать к воде обособленно или одним последовательным подключением. В таком случае направление движения воды должно быть следующим: от низа холодильника к его верху, потом к низу дефлегматора и через верхний патрубок в канализацию. Для регуляции потока воды можно установить регулятор потока от газосварочной установки.
  11. Царга и ТЭНовый куб обшиваются теплоизолирующим материалом, например пенополипропиленом.
  12. Термометр должен устанавливаться в нижней части колонны так, чтобы можно было измерять температуру внутри царги.

Вместо послесловия

Спирт, полученный посредством ректификации, значительно качественней дистиллята из классического самогонного аппарата.

Но вместе с положительными сторонами приходят и недостатки: требования к оборудованию значительно выше, а его изготовление затратнее, кроме того, эксплуатация также требует высокого мастерства.

Поэтому однозначно определить, что лучше, хороший самогонный аппарат или ректификационная колонна, не так легко, но, конечно, существует промежуточное решение – бражная колонна. Она дает дистиллят, но не ректификат, очень высокого качества, и пользоваться ей проще, тут все дело в приоритетах.

Ссылка на основную публикацию