Чи можна зробити колону ректифікації

Щоб побудувати такий агрегат необхідно знати основні принципи роботи колони суть процесів, які в ній відбувається. А відбувається там дуже багато цікавого - процес ректифікації відрізняється своїми фізичними і хімічними основами від звичайної дистиляції.

Як працює колона

Як і в звичайному дистиляторі, в колоні є і нагрівач і холодильник, які є повноцінними робочими елементами. Але на шляху спиртовмісної пара від поверхні браги до змійовика холодильника знаходиться ще один складний вузол, який і називається ректифікаційної колоною. Він являє собою високу трубу, діаметр який більше її довжини в 30-50 разів. Оптимальні розміри для процесів тепломассобмена, які відбуваються всередині колони.

Креслення ректифікаційної колони

Нагріта пара піднімається по трубі вгору, по шляху повільно охолоджується, конденсується, і стікає вниз, назад в ємність. При русі зверху вниз конденсат вступає в контакт з гарячою парою, повторно нагрівається, і легкокипящие компоненти знову перетворюються на пару. Серед цих компонентів є і етиловий спирт. Якщо вибрати режим роботи колони таким чином, щоб спиртові пари починали конденсуватися на певній висоті, де встановлено забірний патрубок, то в холодильник буде надходити чистий спирт, без домішок.

Через деякий час в колоні встановитися режим динамічної рівноваги, завдяки різниці теплоємностей рідкої і парової фази, крім того, рідинно-парова суміш розділяється на фракції за хімічним складом, від якого залежить температура пароутворення.

У самій верхній частині збираються пари летких домішок - альдегідів, ацетону та інших отруйних речовин. При температурі на верхньому термометрі колони вище 70С вони просто летять в атмосферу - колона з`єднана із зовнішнім повітрям патрубком або клапаном і працює практично під атмосферним тиском.

Приблизно на висоті ¾ від довжини колони збираються спиртові пари, які і потрібно відібрати. Нижче - сивушні масла та інші речовини, температура кипіння яких вище спирту. У зоні відбору спирту слід підтримувати температуру на рівні 74-78 С. щоб це було можливим і потрібна значна висота колони, ніж об`ємніше зони різних фракцій, тим легше відокремити одне речовина від іншого.

Як зробити колону для ректифікації

Саморобна колона ректифікації в домашніх умовах - не міф. Це підтверджують численні відео і фотографії в інтернеті і пости на форумах. Навіть якщо вони наполовину такі, як розповідають про них умільці, то такий апарат робити варто. Але потрібно враховувати той факт, що для отримання самогону, як такого, колона ректифікації, незалежно від того, саморобна або промислового виготовлення, непридатна.

Ректифікації апарат призначений для отримання спирту з мінімумом добавок, в тому числі і ароматичних речовин і смол, які і надають самогону особливий аромат і присмак. Але отриманий спирт можна використовувати як основу для будь-яких алкогольних напоїв виготовлених в домашніх умовах, не побоюючись отруєння сивухою або метил і ефірами, які сприяють сильнішому похмілля.

Для повторної перегонки спирту-сирцю або звичайного самогону, отриманого на звичному для самогонників дистиляторі, ректіфікатор - річ незамінна. З якістю отриманого продукту не зрівняється жодна система перегонки.

Технологія виготовлення колони

Працювати колона ректифікації своїми руками буде в домашніх умовах належним чином тільки тоді, коли її висота буде не менше 1,8-2 м при внутрішньому діаметрі 40-50 мм. Така колона складна у виготовленні, зберіганні та експлуатації. Найкраще робити її розбірний, на клампових або різьбових з`єднаннях, зручно використовувати і муфти. Якщо ви володієте навичками роботи на токарному верстаті, то муфтове з`єднання не стане проблемою. В іншому випадку доведеться скористатися платними послугами професіоналів.

З чого складається колона

Головні складові частини ректифікаційної колони:

• корпус;
• холодильник-дефлегматор;
• насадка (тарілчаста або спіральна);
• теплова ізоляція;
• термометри.

До складу всього самогонного апарату входять ще й бак для браги і холодильник для конденсату, який представляє собою звичайний змійовик. Якщо правильно зробити колону ректифікації, то її можна встановити на будь-який самогонний апарат з баком місткістю не менше 20 літрів. На менших обсягах вдасться тільки розігнати її до робочого режиму і отримати кілька літрів спирту (відсотків 50 від можливого виходу).

Оптимальний обсяг випарника - 25-50 літрів. Так зручніше регулювати температуру процесу, яка при ректифікації є одним з основних факторів. Крім того, виготовлення спирту об`ємом до 8-10 літрів займає стільки ж часу на підготовку і розгін колони, як і 3-5-ти літрів. Економія часу теж в більшості випадків дуже важлива для зниження собівартості продукту.

корпус колони

Найкраще зробити його з трьох частин, приблизно рівних по довжині. У нижній частині до нержавіючої трубі приварюється фланець для установки на перегінний бак з міцною кришкою. Висота колони значна - близько 2 метрів. Фланцеве з`єднання на герметичній прокладці - оптимальне рішення. Фланці повинні бути приварені таким чином, щоб колона перебувала в строго вертикальному положенні, тільки так вона буде працювати як слід.

Сегменти корпусу з`єднуються Клампа або різьбленням - як зручніше. Головне, щоб забезпечувалася герметичність. Кращий матеріал головною труби колони - харчова нержавіюча сталь. Вона має порівняно невеликою теплопровідністю, а в колоні втрати тепла небажані, аж до надходження парів на холодильник.

Дві нижні частини колони - просто відрізки труби. У них будуть поміщені насадки - спеціальні пристосування, що збільшують площу контакту пара і рідини. Складніша сама верхня частина - там:

• повинен бути обладнаний проточний холодильник;
• передбачений відвідний патрубок;
• гніздо для термометра;
• повітряний клапан.

Проточний холодильник займає приблизно ½ частину верхньої третини колони. Найпростіше рішення - намотати мідний або нержавіючої змійовик поверх труби. Більш складний варіант - помістити той же змійовик, кульковий холодильник або охолоджувач Дімрота всередину труби. З цією метою можна використовувати трубу більшого діаметра, з`єднавши з нижньою частиною за допомогою перехідника.

Варіантів тут багато - суть одна, дефлегматор повинен забезпечити бар`єр на шляху пара і перетворити його в конденсат до досягнення повітряного клапана. Туди повинні проникнути тільки пари з температурою не вище 60 С. Якщо холодильник не впоратися зі своїм завданням, то разом з летючими речовинами в повітря піде спирт.

Повітряний клапан встановлюється в найвищій точці колони і служить для вирівнювання тиску. Можна клапан і не встановлювати, а просто вмонтувати тонку мідну трубку (Ø 3-6 мм). Наявність трубки вимагає особливого контролю за температурою на всіх етапах ректифікації. При відборі голів Т = 55 - 65 С повинна бути на рівні забірного патрубка.

Відбір здійснюється крізь патрубок, врізаний в корпус нижче холодильника на відстані 2-5 см від нього. Він являє собою звичайну трубку, до якої підключається силіконовий шланг від медичної крапельниці. Колона ректифікації своїми руками працює дуже повільно, основний паркан здійснюється в краплинному режимі. Це потрібно врахувати - виробництво 8-10 літрів спирту займає цілий робочий день.

насадка

Ця частина колони - одна з найважливіших. Для ректифікації використовуються два види насадок - тарілчаста, у вигляді ковпачкових або сітчатие елементів, і спіральна, з металевої сітки, туго свитою в спіраль або спеціальних зволікань, свити в призматичні спіральки, які просто засипаються всередину колони. В останньому випадку в нижній частині колони встановлюється сітчастий фільтр, що запобігає випадання насадки.

Найефективніша для колони ректифікації своїми руками тарілчаста насадка ковпачкового типу. Зробити її можна і самому з готових деталей, що продаються в інтернеті. В такому випадку, починати роботу слід саме з придбання тарілок - діаметр корпусу повинен відповідати їх розмірами. Легше знайти трубу під тарілки, ніж навпаки.

Мідні тарілки для колони

Сітчатие перегородки зробити набагато легше, для цього потрібна тільки дриль або свердлильний верстат і набір свердел 2-3 мм. Перегородки виготовляються з нержавіючої сталі, латуні або міді. На 1 м висоти колони їх повинно бути 8-10.

Сітку, спеціальні спірально призматичні насадки Панченкова (РПН) або аналоги доведеться купувати в спеціалізованих інтернет магазинах. Самостійно їх не зробити. Використовувати сіточки для миття посуду, як рекомендують деякі сайти, не можна - для них використовуються невідомі сплави, які можуть вступити в реакцію з парами спирту або домішок.

теплоізоляція

Колону необхідно захистити від втрат тепла на висоту не менше нижнього зрізу дефлегматора. Для утеплення підійде будь-який еластичний утеплювач - пінополіуретан, Пінзеля, базальтові трубчасті фольговані утеплювачі типу ТехноНІКОЛЬ. Утеплення - дуже важливий етап. Якщо виключити втрати тепла, то висоту фракційних шарів можна знизити на кілька десятків відсотків. При цьому концентрація речовини, в нашому випадку - спирту, в них збільшиться зберігаючи чіткі межі фракцій.

Саморобна колона ректифікації при своїй складності і низькій швидкості перегонки дозволить отримати спирт достатньої очищення і з перевіреної сировини. З правильно підготовленої браги вихід продукту, в перерахунку на 400 фортеця, буде на 25-30 вище, ніж у самогонного апарату звичайної конструкції, при незрівнянно кращій якості.