Укрепляющая колонна для самогонного аппарата: сделать своими руками и чертежи

Детальнее о ректификации и дистилляции

Вначале поговорим о дистилляции. Спиртовые и иные пары будут отделяться в горячей браге по мере прогревания смеси, далее они перемешиваются в верхней части куба и фактически вместе отводятся по трубке к холодильнику и резервуару. Стоит сказать, что разделить пары на полезные (непосредственно сам спирт) и на вредные (это говорится о «сивухе») сложно, и частично добиться хороших результатов помогает именно температурный контроль и отделение так называемых «голов» и «хвостов».

Теперь поговорим о ректификации. Пары станут подниматься вверх не напрямую, а проходя через специальную жидкость, именуемую флегмой. Флегма расположена в «тарелочках», что устанавливаются в колонне мини-спиртзавода. В этой жидкости будут оседать легколетучие компоненты, что закипают очень просто при низких температурах, а в парах остаются труднолетучие вещества. Как итог, вверх станут подниматься очищенные от тяжелых фракций пары. Жаль, но к труднолетучим компонентам еще относят вкусоароматические составляющие.

Люди используют и тот и иной тип перегонки браги. Кому-то нравится больше дистилляция, а другим – ректификация. Что выбирать – решать только вам. Обычный самодельный самогонный прибор с прикубником будет давать не самый чистый алкоголь, но он все же соответствует всем принятым стандартам, и получается напиток очень вкусным.

НБК Vilenoff 6кВт

Сейчас вы получите представление о том, какие имеются НБК на современном рынке. Товар, о котором сейчас пойдет речь, – это лучшая бражная колонна, которая может попасть вам в руки. Ее мощность составляет 6кВт, что позволяет устройству функционировать более чем эффективно. Агрегат имеет достаточно большую высоту – чуть более двух метров. Испарительный бак расположен у самого основания и имеет объем 93 литра. Если говорить о подаче браги, то она является регулируемой, то есть вы сами можете контролировать, сколько продукта будет подаваться в колонну. Максимальным показателем является 70 литров в час, но вы можете снижать его на любой уровень на свое усмотрение. Приблизительный выход спирта-сырца составляет 13.5 литров в час, однако этот показатель не является стабильным – во многом он зависит от качеств используемой вами браги. Данная НБК является лучшей доступной для каждого колонной, однако она далеко не единственная, которую вы можете заполучить.

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

Необходимость колонки

Для бражной колонки должна быть четко установлена длина. Она отвечает за кратность очистки конечного продукта. Например, 15-сантиметровая длина дает 20-кратную очистку, а 35-сантиметровая — 50-кратную. Чем она длиннее, тем более медленно будет протекать процесс разделения фракций, а в итоге будет меньше примесей на выходе и выше крепость напитка.

Это интересно: Характеристики и особенности электрического самогонного аппарата

Отличный продукт можно получить и при стандартной длине в 15–35 см. Но чтобы использовать такую царгу, необходимо очистить продукт с помощью марганцовки или угля. Если вы хотите получить высокое содержание спирта, более 90 %, после первой перегонки, то необходимо будет приобретать ректификационную колонку, потому что обычная такого эффекта не даст.

Сырьевая база для создания колонны

Чтобы создать устройство, потребуется запастись следующими материалами:

Нержавеющая стальная труба, у которой следующие параметры: диаметр от тридцати пяти до пятидесяти пяти миллиметров, длина – от ста двадцати до ста пятидесяти сантиметров, а толщина стенок должна быть от одного миллиметра.
Утеплитель для изготовления теплоизоляционного слоя в некоторых частях аппарата.
Термос для создания дефлегматора, объем термоса должен быть до литра.
Часть листового металла из того же материала, что и труба.
Кусочек фторопласта или же его заменителя для изготовления втулки термометра.
Газовая горелка.
Переходники для кранов.
Дрель со сверлами различного диаметра.
Переходники для состыковки трубы устройства и дефлегматора с перегонным кубом.
Наждачная насадка на дрель или же станок.
Трубочки, диаметр которых составляет четыре-шесть миллиметров, из них будут созданы отводы для воды и холодильника.
Термометр.
Молоток, напильник, плоскогубцы, наждачка.
Припой и флюс.
Паяльник, мощность которого больше 100 Ватт.
Трубка или же хороший шланг, длина которого составляет десять сантиметров.

Когда вы подготовили все материалы, вы можете рассмотреть чертеж ректификационной колонны и начать ее изготавливать.

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.

Выбор конструкции

Размеры и конструкция аппарата зависит от ряда факторов:

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.
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).
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
Объем заправляемого сырья. Чем больше применяемый куб, тем выше должна быть производительность. Испарение спирта происходит при 75 — 80 °С, снижение температуры снизит скорость процесса.
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.

Искусство выбора

При покупке такого оборудования надо особое внимание обращать на такие моменты:

Материал. Лучшие образцы изготавливаются из инертного металла, который ни при каких обстоятельствах не вступит во взаимодействие с парами спирта. Для этого идеально подходит специальная нержавеющая сталь — пищевая или медицинская.
Контактные элементы. В изделиях для дома используются специальные насадки, не имеющие недостатков.
Дефлегматор. Он находится в верхней части колонны и предназначен для охлаждения спиртосодержащих паров.
Термометр — он помогает определить истинную температуру, что важно при отделении фракций от конечного продукта.
Клапан сброса давления — его наличие необходимо для безопасной работы.
Регулируемый узел отбора. Он в значительной мере влияет на точность разделения фракций. Бывает съемным, поэтому им укомплектованы не все модели.
Стоимость изделия. Надо ознакомиться с несколькими моделями, чтобы выбрать оптимальный вариант для своих нужд.

Судя по отзывам реальных пользователей такого оборудования, предпочтение имеют изделия из нержавеющего материала, а для приготовления домашнего крепкого напитка из винограда или зерна применяют насадки из меди.

Суть работы колонны

Если кратко обсудить систему выработки спирта и ректификации, то это, на самом деле, неоднократный перегон бражки, что происходит в специальных тарелках. Вместо их, как правило, используют всевозможные компоненты. С целью производства спирта дома, ректификационной колонны с диаметром с 3 вплоть до 5 см, как соединительный компонент можно использовать железную мочалку. Именно через нее ректификационная колонна для самогонного аппарата будет заполняться.

Во время процесса действия ректификационной колонны, плавно к низу спускается дистиллят, а кверху подымаются испарения. Ректификатор нужен для того, чтобы повышать градусы. Отдельные модификации этого приспособления, подразумевают применение кипятильника и текучей прохладной струи, с целью охладить. Все элементы устройства, вполне могут объединиться друг с другом, с помощью обыкновенного паяльного инструмента. Незначительные отличия объемов в производстве столь нужного в хозяйстве агрегата, не особо повлияют на качество продукта.

Тем не менее с целью увеличения количества спирта, необходимо повысить значительно объемы ректификационного устройства, 1,5 м трубка колонны, гарантирует вплоть до 28 л спиртового элемента, примерно за два дня. По завершении производства аппарата, необходимо промазать все соединения моющим веществом. Подобным способом, допускается осмотреть лишние отверстия, если они есть появляются пузырьки. Когда пароводяной охладитель соединен с трубкой, через которую поступает вода и устанавливают есть ли отверстия во время работы – это система колонного типа.

Все вышеупомянутое дает возможность осознать, что же это за самодельный аппарат и зачем он вообще нужен людям. С ректификационной колонной у вас есть возможность получить чистый спирт. Кроме этого, можно сделать такой вывод, что совсем не сложно создать аппарат своими руками – нужно лишь внимательно прочитать инструкцию. Достаточно также иметь сильное желание, и необходимые детали для его создания. Каждый сам решает что лучше – покупать спирт или делать в домашних условиях, ведь в таком самогоне не будет никаких вредных добавок, а его качество зависит исключительно от перегонной конструкции.

Разница между дистилляцией и ректификацией спирта

Наиболее распространенными способами очистки жидкостей являются дистилляция и ректификация. Эти технологии во многом похожи, что порой вызывает совмещение понятий, что совершенно неверно.

Дистилляция представляет собой очистку путем нагрева смеси до определенной температуры, когда активно испаряются только низкокипящие фракции, с последующим охлаждением паров для обеспечения их конденсации. Температура разогрева исходного сырья выбирается так, чтобы вскипяла только указанная фракция, при этом высококипящие компоненты не достигают кипения, оставаясь в жидком состоянии. По сути, самогонный аппарат является примером дистиллятора.
Ректификация требует нагрева смеси до кипения всей массы с последующим тепломассообменом жидкого и парового потоков. Дистилляция используется, как завершающая стадия, когда отводимый легколетучий пар превращается в жидкость путем конденсации для получения готового продукта.

Так же у нас на сайте есть статья: как сделать самогонный аппарат своими руками

Принципиальные различия в механизме процесса приводят к тому, что конечный продукт при ректификации имеет значительно более глубокую очистку и высокое качество по сравнению с дистилляцией.

Дело в том, что при дистилляции даже не кипящая жидкость частично испаряется, а значит, в любом случае, определенное количество различных фракций оказывается в очищенной жидкости. Для того чтобы достичь хорошего качества, требуется проведение до 6-7 процедур.

Ректификация обеспечивает получение чистого, однородного продукта за один проход. При очистке самогона указанный эффект существенно сказывается на крепости:

Так при одной дистилляционной перегонке она не превышает 35-40%, при двух – до 50-55%, трех – до 70%.
Крепость 90-95% (спирт) достигается после не менее 5 перегонок.
Ректификационная колонна позволяет получить практически чистый спирт за один цикл. Кроме того при дистилляции сохраняется вкус и запах исходного сырья.

Подробная схема (чертежи с размерами)

Для начала разберёмся, что такое ректификация:

Это процесс, когда из смеси выделяется один компонент под действием давления и температуры.
Нагревающий элемент испаряет брагу, которая проходит через фильтры.
Часть её возвращается назад, а часть проходит дальше.
Так происходит из-за жидкости, которая поступает на изгибе трубки.
Она конденсирует часть раствора и возвращает назад.
Более легкая летучая часть проходит дальше, в последний сегмент, где находится поток воды.

Конечный продукт осаждается в сосуде.

Медная

Стандартная структура, которая подразумевает медную конструкцию в качестве основы. Такой материал как медь обладает отличными характеристиками теплопроводности, сжатия-расширения.

Тем не менее, у меди есть один весомый минус – как и любой металл, она окисляется и приобретает зеленоватый цвет.

Коррозионные процессы негативно влияют на качество и чистоту продукта. Так же окисляются металлические фильтры внутри трубки и вся конструкция становится непригодной.

Из полипропилена

Также распространённый вариант.

Полипропилен материал, используемый в сантехнике:

Он стоит дешевле и доступен в любой строительном магазине.
Он не портится в ходе множества циклов нагрева-охлаждения и не трескается от перепада температур.
Из-за большого количества форм можно соорудить конструкцию с любым изгибом.

Минусом является попадание примесей в раствор, так как часть полипропилена испаряется в ходе нагревания.

Из фитингов сантехники

Бюджетный вариант для любителей конструкторов.

Фитинги – это металлические закручивающиеся переходники для коммутации труб и шлангов.

Из них можно соорудить колонну, закрутив в определённом порядке. Металл для таких элементов может применяться любой (в том числе и нержавеющий). Минусов у такой конструкции практически нет, за исключением того, что на сбор и коммутацию уйдёт больше времени.

Каким же требованиям должна отвечать

Она должна иметь высоту не менее 50 диаметров ширины. Хотя это, конечно, полностью зависит от желания самогонщика и от того, какой нужен продукт на выходе. Насколько он должен быть чистым и какой должна быть его крепость. Укрепляющая колонна, высота которой менее 30 диаметров, не имеет смысла, так как ее эффективность будет очень низкой.
Царга также должна иметь управляемый дефлегматор. Его конструкция может быть любой, выполненной на основе димрота, рубашечник или еще какой-нибудь. Это не имеет никакого значения. Главное, чтобы он полностью гасил мощность, которую планируется подводить. Их может быть несколько, например, первичный и вторичный. Такая структура позволяет добиться более стабильной работы.
Дефлегматор должен иметь тонкорегулируемую охлаждающую способность. Для этого нужен кран, который позволяет дозировать расход воды. Лучше, чтобы он был игольчатый, не подходят для этой цели шаровые. Если выбрать из доступных вариантов в бытовых условиях, то наиболее пригодным является кран для радиатора отопления.
Перед выходом на холодильник-конденсатор необходимо установить термометр. Это необходимо для колонн, которые работают по принципу отбора пара. Если используется пленочная колонна, а дефлегматор жидкостного отбора, то установка термометра определяется конструкцией.
Она должна обладать холодильником, который способен был бы охладить весь подводимый к нему пар. Для колонок с жидкостным отбором необходим еще холодильник для охлаждения продукта.
Подвод воды дефлегматора и холодильник осуществляются отдельно.
Трубки для горячей воды и продукта допускаются только силиконовые, поливинилхлорид разрешен на подводе холодной воды.

Таким образом, следует подчеркнуть, что всегда имеют смысл многие дополнительные устройства к самогонному аппарату, в том числе и укрепляющая колонна.
Она позволяет получить намного более чистый продукт и сделать это в двукратную перегонку. Этого получить на обычном самогонном аппарате нельзя, не оставшись с большим количеством сивушных масел и других вредных примесей.

К чему приводят отклонения

Требований для изготовления колонки много. Чтобы упростить конструкцию, многие от них отходят. К чему приводят нарушения и отклонения?

Среди таких отклонений можно выделить дефлегматор, который может быть неуправляемым. Такая бражная колонна была установлена в устройстве «Малютка», где была упразднена управляемость для того, чтобы сделать аппарат более компактным, а дефлегматор и конденсатор представляли собой единую емкость, к которой была подключена проточная вода. Такая схема не разрешает регулировать процесс с помощью дефлегматора, поэтому разделение при этом хуже.
Еще одним отклонением является малая утилизационная мощность дефлегматора. Существуют такие аппараты, где все вроде бы присутствует, но дефлегматор настолько маломощный, что не позволяет провести нормальное разделение. Складывается впечатление, что производители данных приборов абсолютно не понимают, для чего нужна укрепляющая колонна и делают ее присутствие бесполезным.
Малая высота колонны. Малая высота обычно позволяет сделать прибор компактным и давать возможность установки на газовую плиту, если над ней имеется вытяжка и так далее. Однако в этом случае разделение будет значительно хуже и это сразу нужно понимать. Можно сказать, что повторная дистилляция будет более эффективной, чем такая укрепляющая колонна.

Такую колонку несложно сделать самостоятельно, ее конструкция не представляется таких сложностей, как ректификационная. Однако не дает на выходе спирт-ректификат. Зато перегнанный продукт на самогонном аппарате с укрепляющей колонной будет обладать своим изначальным ароматом и привкусом, например, когда готовится из фруктового или зернового сырья.

Как собрать своими руками

На рынке представлено множество самогонных аппаратов, оборудованных ректификационными или укрепляющими колоннами, а также классическими дистилляторами-змеевиками. Готовые решения качественны и удобны, однако имеют чрезмерно высокую стоимость.

Собрать ректификационную колонну самому непросто, но возможно при наличии желания, необходимых навыков, материалов и инструментов.

Устройство ректификационной колонны включает:

корпус;
дефлегматор с системой охлаждения;
холодильник для окончательной конденсации спирта;
контактные элементы для конденсации флегмы.

Выбор подходящего материала — важнейшее условие для получения качественного продукта и обеспечения долгого срока службы устройства. Лучшим вариантом для изготовления корпуса колонны будет труба из нержавеющей стали или меди. Трубу следует выбрать диаметром 30-50 мм при длине 1300-1500 мм. Практика показывает, что высота колонны напрямую влияет на качество ректификации и должна составлять 40-50% от ее диаметра.

Дальнейшая последовательность действий будет следующей:

Трубку разрезать на две части — верхняя должна быть чуть короче нижней. У основания нижней части трубы закрепить мелкую металлическую сетку во избежание высыпания из колонны наполнителя. В качестве контактных элементов можно использовать металлические губки для мытья посуды

Важно, чтобы они были из пищевой нержавеющей стали. Губки разрезать на фрагменты по 5 мм и заполнить ими нижнюю часть трубы, закрыть сеткой. Часть трубы с наполнителем герметично присоединить к перегонному кубу

Предусмотреть термоизоляцию колонны, для чего рекомендуется использовать поролон. Верхний фрагмент трубы (дефлегматор) оборудовать водяной рубашкой с патрубками для ввода и оттока воды. Сверху фрагмент заглушить, оставив отверстие под атмосферную трубку. В 15-20 мм от нижнего края дефлегматора проделать отверстие под патрубок для вывода дистиллята. Под этим отверстием закрепить пластину-кольцо — узел отбора дистиллята. Обе части трубы плотно соединить друг с другом резьбовым переходником. Патрубок для вывода дистиллята подсоединить к холодильнику. Проточная вода подводится к холодильнику, от него — к дефлегматору, после которого отводится в канализацию.

Бражная колонна своими руками собирается еще проще, т. к. в ней отсутствуют контактные элементы.

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.

Инструкция по самостоятельному изготовлению

Как сделать ректификационную колонну своими руками? Несомненно воспользоваться советами и опытом заядлых винокуров.

Ректификационная колонна своими руками

В первую очередь необходимо помнить о качестве материалов (только нержавеющая пищевая сталь).

Для изготовления понадобится следующее:

скороварка для перегонного куба;
труба для царги. Толщина стенки 1-1,5 мм, высота в сборе 1,3-1,5 м. Следует помнить, что флегмовое число ректификационной колонны, а соответственно ее последующая производительность и качество спирта, зависит от высоты царги. Лучше всего сделать трубу сборной, это позволит чистить ее время от времени;
дефлегматор лучше всего его заменит обычный термос;
холодильник – емкость с помещенными в него медными трубками для циркуляции холодной воды;
насадки – около 40 металлических губок для мытья посуды;
соединительные элементы (гайки, шайбы).

Очень важным моментом при изготовлении является герметичность соединений, соединительные элементы «подгонять» друг к другу нужно плотно, чтобы избежать потери флегмы и пара.

Последовательность сборки:

трубу (царгу) разрезают на две равные части и соединяют друг с другом при помощи переходника;
нижнюю часть трубы (которая впоследствии будет присоединена к перегонному кубу) оборудуют сеткой и ограничителем, чтобы насадки не выпали в куб с брагой;
металлические губки режут на мелкие части (примерно по 4-5 мм) и засыпают их в трубу, затем перекрывают сеткой и ставят ограничитель. Нижнюю часть трубы с насадками необходимо утеплить любым изоляционным материалом;
на вторую часть трубы необходимо припаять дефлегматор с двумя трубками и выводами (один для ввода холодной воды, другой для вывода);
в верхней части трубу закрывают крышкой с отверстием для присоединения трубки связи с атмосферным давлением;
На расстоянии 20 мм от нижнего края трубы отводят патрубок для спирта, а непосредственно под ним пластину для сбора флегмы;
Собранную колонну соединяют с холодильником при помощи шланга (желательно из силикона).

Схема ректификационной колонны

Составляющие части РК

Ректификационная колонна по внешнему виду — высокая труба, вертикально возвышающаяся над перегонным кубом. Непременные составляющие:

Труба из пищевой нержавейки высотой не ниже 1 и не выше 1,5 метра. Промышленные имеют размеры, в тысячи раз превосходящие указанные.
Дефлегматор – верхняя часть трубы с водяной рубашкой.
Насадки: РПН либо кухонные прополочные скребки из нержавейки, а также (не всегда) СПН- спиральки равного диаметра и высоты.
Термометр. А лучше два: один в кубе, второй – в колонне.
Трубка для соединения с атмосферой.
Прямоточный холодильник, который окончательно конденсирует пары спирта, идущие из колонны.
Соединительные элементы и трубки для подключения/отвода воды для охлаждения.
Утеплитель колонны в отсеке, где происходит тепломассообмен (желателен, но не обязателен).

Принцип работы ректификационной колонны

Схему ректификационной колонны можно найти в интернете. Согласно ей, ректификатор состоит из следующих частей:

Испарительный куб, в котором хранится и нагревается сырье.
Колонна, внутри которой за счет специальной насадки происходят процессы тепломассообмена.
Дефлегматор.
Узел отбора дистиллята в ректификационной колонне.

Чтобы понять устройство ректификационной колонны нужно понять принцип работы каждого ее элемента.

Испарительный куб

Это емкость для хранения и нагрева браги или дистиллята. При нагреве кубовая жидкость испаряется и потихоньку поднимается вверх по колонне. В верхней части ректификатора происходит разделение жидкости на отдельные фракции.
Нередко куб является основанием колонны. Его можно нагревать как на газовой, так и на электрической плите. В некоторых моделях куба используется нагревательный элемент – ТЭН.

При изготовлении спирта в перегонном кубе изначально перегоняется брага. Так можно получить спирт сырец, необходимый для последующей ректификации.

Куб, изготовленный в промышленных условиях, обязательно имеет встроенный термометр, позволяющий контролировать температуру браги. Как правило, сырье в кубе сначала нагревают до 70 ° С и только после этого подают в колонну охлаждающую жидкость.

Царга

Это центральная часть колонны, в которой происходят процессы темпломассобмена.

Ее работа выглядит следующим образом:

Брага в кубе начинает испаряться и поднимается вверх по колонне, в верхней части которой установлен холодильник.
Дефлегматор обеспечивает конденсацию спиртовых паров.
Полученный дистиллят после конденсации спускается вниз по спиртовой колонне.
Во время опускания дистиллят сталкивает с паром. Происходит тепломассобмен, в результате которого в верхнюю часть колонны поднимается наиболее испаряемая часть фракции.
Она конденсируется и уходит в канал отбора.

Укрепляющая колонна может состоять из нескольких царг. Кроме того, нужно учитывать тот факт, что при увеличении высоты колонны процессы тепломассобмена становятся более активными. Это позволяет получить на выходе более ректификованный спирт.

Существует разновидность этого устройства под названием «торнадо». Она отличается от обычного ректификатора тем, что ее стенки подогреваются. Такой подход заставляет флегму испаряться непосредственно со стенок до момента контакта с холодильником. Это позволяет ускорить процесс ректификации и получить более чистый продукт.

Ректификационная насадка

Она состоит из 2-х частей:

Узел отбора спирта. Если ректификатор изготовлен промышленным способом, то узел снабжается смотровым стеклом, позволяющим визуально определять скорость отбора спирта. К этому элементу спиртовой колонны можно подключить термометр для контроля температуры.
Дефлегматор. Его нередко называют холодильником. Он располагается в самой верхней части ректификационной колонны. В нем собираются самогонные пары и превращаются во флегму. Последняя опускается вниз и обогащается спиртовыми парами, поднимающимися вниз. После попадания в узел отбора наиболее испаряемая часть флегмы выводится наружу.

Современные ректификационные колонны нередко оснащаются автоматическими блоками управления ректификацией. Этот прибор позволяет по заданной программе отделять хвостовую и пищевую части. В результате самогонщик может не сидеть все время около самогонного аппарата и делать отбор своими руками. Аппарат, благодаря БУРу сделает все сам.

Важные характеристики колонны

Общий принцип конструирования современных ректификационных колонн сохраняется неизменным. Целью совершенствования установок становится повышение производительности, глубины очистки, выхода и стабильности качества конечного продукта.

Решение поставленных задач достигается движением в нескольких направлениях.

Размеры и материалы

Для соблюдения всех технологических режимов важно иметь максимально возможную высоту рабочего цилиндра, а также оптимальное сочетание ее с диаметром. . По размеру различаются:

По размеру различаются:

промышленные,
бытовые установки.

Для домашних условий необходимы миниатюрные аппараты.

Их высота находится в пределах 1,2-1,6 м. При меньших размерах качественного разделения фракций достичь невозможно. Диаметр трубы может составлять от 3-5 см до 0,3-0,5 м.

Важно! Самый лучший материал для изготовления колонны – нержавеющие сплавы с разрешением использования в пищевой промышленности. Они не выделяют вредных веществ при любых, агрессивных воздействиях.

Нагревательная система

При организации нагрева куба с сырьем важное значение имеют 2 фактора:

достаточная мощность,
возможность плавной регулировки.

Газовый источник энергии сложно регулировать, а потому чаще используются электрические нагревательные элементы (ТЭНы). Нормальная мощность устанавливается из такого расчета 4 кВт на куб объемом 50 л.

Производительность

Она напрямую связана с мощностью ТЭНов и размеров колонны. Чем быстрее будут передвигаться потоки по трубе, тем выше производительность.

Кроме того, она повышается при использовании непрерывной технологии, для чего предусматриваются специальные приспособления для подачи сырья и своевременного отвода готового продукта.

Качество очистки

Оно зависит от количества одновременно протекающих процессов конденсации за один проход цилиндра, что определяется количеством соответствующих контактных элементов.

В хороших установках устанавливается не менее 7-8 таких зон.

Контроль процесса

Для обеспечения необходимого контроля во всех зонах устанавливаются термометры. Для поддержания стабильного режима монтируется автоматическая система.

Давление

Ректификационный процесс будет протекать нормально при поддержании стабильного внутреннего давления в интервале 725-785 мм.рт.ст.

При этом повышенное давление обеспечивается в нижней части, где накапливаются тяжелые фракции, а минимальное – наверху, куда направляется легкий пар.

В промышленных установках вверху колонны вообще может создаваться вакуум, но наиболее рационально поддерживать нормальное атмосферное давление.

При эксплуатации ректификационных колонн надо учитывать, что наиболее активно процесс протекает при стабилизации условий и равенстве температур встречных потоков.

Быстрота стабилизации режима считается одним из важнейших показателей качественной, современной установки.

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.

Принцип действия непрерывной бражной колонны

Перед началом процесса необходимо смонтировать колону с перегонным баком, используя для этого клаптовый крепеж. Поставить куб на источник тепла (электроплитка, газовая плита и проч.).

По мере нагревания раствора спиртосодержащие пары из бака поднимаются в конденсатор, где частично конденсируются, оседая на стенках холодильника. Оставшаяся часть пара продолжает двигаться вверх.

Первый охладитель называют парциальным именно потому, что он только частично конденсирует пар. Осевшая жидкость называется «флегмой», а охладитель, соответственно, «дефлегматором».

Флегма стекает вниз по стенкам дефлегматора обратно в бак, встречая на своем пути неостывший пар и распадаясь на фракции трех видов: головные, основные и хвостовые.

Головная фракция (голова), включающая альдегиды, эфиры и другие легкие вещества, отсекается при низкой температуре на первоначальном этапе. Затем доходит очередь до основных фракций (тело), содержащих собственно спирт, и в самом конце процесса удаляются хвостовые (хвосты) соединения из сивушных масел и других тяжелых примесей.

В процессе нагревания конденсат заполняет стенки колонны, достигая дефлегматора. Это происходит тогда, когда термометр на верхнем охладителе покажет 51 – 55 градусов.

На этом этапе пары легких фракций заканчивают конденсацию и удаляются в специальную емкость. Это ядовитый раствор, который не используется для дальнейшей перегонки. На 20 литров самогона в среднем выходит один литр головных фракций.

По мере нагревания бака температура на дефлегматоре достигает 77 градусов. Именно такой она должна держаться во время всего процесса перегонки. В этот период из бродильных паров отделяются основные фракции – собственно спирт.

За пятнадцать минут до окончания работы необходимо поднять температуру у верхнего охладителя до 81 – 83 градусов, чтобы собрать «хвосты» – примеси сивушных масел и других тяжелых соединений, которые в дальнейшем отправляют на вторую перегонку.

Температурный режим работы устройства регулируется верхним краном на входе охладителя и регулятором источника тепла.

Знаете ли вы? Стандартное технологическое описание процесса перегонки выглядит так: спиртовой пар, поднимающийся к дефлегматору, непрерывно реагирует с флегмой, стекающей навстречу. Происходит реакция теплового обмена. Пар забирает у флегмы легкие, низкокипящие фракции и оставляет ей высококипящие тяжелые соединения (сивушные масла и воду). Продуктом этой длительной реакции становится спирт крепостью в 88 – 90 градусов.

Качество спирта на выходе (чистота самогона) достигается регулированием температуры, которое помогает отсечь от конечного продукта головные и хвостовые фракции спиртосодержащего пара.

Важно! Для начинающих самогонщиков необходимо помнить: во время процесса перегонки ни в коем случае нельзя допускать кипения браги. Температура в баке не должна подниматься выше 87 – 89 градусов;

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.

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).

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.

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.

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

Расчет параметров и подбор материалов

Прежде чем приступать к сборке колонны, следует определиться с размерами и другими характеристиками аппарата.

Высота царгиЕсли раньше ректификационные колонны представляли собой многометровые конструкции, то сегодня домашние винокуры пользуются компактными вариантами – около 1,5 метров длиной. Главный принцип, которым следует руководствоваться при расчете габаритов следующий: высота трубы должна быть равна примерно 50 ее диаметрам. Допускаются небольшие отклонения в одну или другую сторону. Однако длина царги не может быть меньше 1 метра. В противном случае часть сивушных масел попадет в отбор, и возникнут трудности с разделением фракций. Увеличение высоты колонны свыше 1,5 метров на качество продукта существенно не влияет, но удлиняет время перегона. К тому же, разместить такую конструкцию в домашних условиях будет проблематично. Оптимальные размеры трубы: длина – 1,3-1,4 м, диаметр – 3–5 см.
Материал и толщина стенокИдеальным вариантом для царги является пищевая нержавейка: она никак не влияет на состав напитков. Также подойдет медь. Оптимальная толщина стенок находится в пределах 1–2 мм. Больше можно, но это утяжелит конструкцию и увеличит расходы, не принося особой выгоды. К тому же стоит помнить, что в стенках придется делать отверстия.
Вид и параметры насадокВ качестве контактного элемента проще всего использовать бытовые мочалки из нержавейки, которыми чистят посуду. Чтобы проверить качество металла, можно замочить изделие в растворе соли и оставить в нем на сутки: хорошее изделие не заржавеет. Альтернативными вариантами являются стеклянные шарики, камни определенных пород, металлическая стружка. Плотность набивки составляет 250–270 г контактного элемента на 1 л объема колонны.
Объем кубаЕмкость для перегонки заполняют на 2/3, при этом количество спиртосодержащей жидкости должно соответствовать 10–20 объемам насадки. Для колонны с диаметром 5 см оптимально использовать бак на 40–80 л, для ширины в 4 см – 30–50 л.
Источник нагреваНе рекомендуется использование газовой, электрической или индукционной плиты. Первый вариант опасен, остальные не позволяют обеспечить равномерную подачу тепла. Оптимальным вариантом является электронагрев с помощью ТЭНов, которые можно вмонтировать в куб самостоятельно. Мощность элементов зависит от объема куба: на 50 л требуется не менее 4 кВт, на 40 л – не менее 3 кВт и т. д.
Вид теплоизоляционного материалаОн должен выдерживать высокие температуры, быть химически инертным. Обычно используют поролон 3–5 мм толщиной, фторопластовые или силиконовые (но не резиновые!) прокладки.
Вариант состыковкиЕсли используются резьбовые соединения, может потребоваться герметик. Лучше отдать предпочтение надеванию элементов друг на друга.

Как сделать ректификационную колонну своими руками по подробной схеме

Агрегат выполняется по простой конструкции.

Расчет и сборка ректификационной колоны своими руками проводятся следующим образом:

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.
На трубу, предназначенную под царгу, на оба конца устанавливаются сетки и упорные шайбы. Они будут удерживать наполнитель внутри.
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.
После наполнения сетки и шайбы устанавливаются на места.
Царга устанавливается на перегонный куб.
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.
Сверху дефлегматор оборудуется крышкой, внутри которой просверливается отверстие для атмосферной трубки.
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.
Внешний —холодильник— изготавливается по традиционной конструкции своими руками и подключается посредством трубки от капельницы с регулятором потока к узлу отбора.
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.
Царга и ТЭНовый куб обшиваются теплоизолирующим материалом, например пенополипропиленом.
Термометр должен устанавливаться в нижней части колонны так, чтобы можно было измерять температуру внутри царги.

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.

Нашли ошибку или есть что добавить?

Выделите текст и нажмите CTRL + ENTER или нажмите сюда.

Ректификационная колонна: Принцип работы

В колонне, как и в простом дистилляторе, находятся и холодильник, и нагреватель, и регулятор, являющиеся рабочими и полноценными элементами. Однако от поверхности браги на пути спиртосодержащего пара до змеевика холодильника расположен еще один сложный узел, называющийся ректификационной колонной. Данный узел собой представляет высокую трубу, сечение которой больше ее размера в 40-60 раз. На схеме в разрезе показана как устроена спиртовая или бражная колонна для приготовления спирта.

Горячий пар по трубе поднимается вверх, охлаждается медленно по пути, конденсируется, и стекает вниз, назад в емкость. Конденсат во время движения сверху вниз контактирует с горячим паром, заново нагревается, и легкокипящие вещества опять превращаются в пар. Среди данных веществ находится и этиловый спирт.

Когда подобрать режим работы этой колонны так, чтобы пары спирта начинали на определенной высоте конденсироваться, в которой находится заборный патрубок, то в холодильник начнет поступать чистый спирт, без различных примесей. Через определенное время в этом устройстве начинается режим динамического равновесия, за счет разницы паровой фазы и теплоемкостей жидкости, помимо этого, жидкостно-паровая смесь начинает разделяться по химическому составу на фракции, от чего будет зависеть температура парообразования.

Непосредственно в самом верхнем участке скапливаются пары летучих примесей — ацетона, альдегидов и других ядовитых компонентов. Во время температуры колонны на верхнем термометре более 70 градусов они просто выходят в атмосферу, так как она с внешним воздухом соединена клапаном или патрубком и работает почти под атмосферным давлением.

Приблизительно на высоте три четверти от размера колонны начинают собираться пары спирта, которые и необходимо отобрать. Ниже — сивушные масла и другие элементы, у которых температура кипения больше спирта. На участке отбора спирта необходимо сохранять температуру в пределах 75-77 градусов, чтобы это можно было реализовать и потребуется значительный размер колонны, нежели объемнее зоны различных фракций, так проще отделить один элемент от другого.

В чем отличие пленочной колонны от насадочной

Пленочная колонна пустотелая, без насадок. А что же происходит внутри нее? Пары спирта, испаряясь из бражки, попадают в царгу. В ней они охлаждаются водой либо воздухом.

Далее идет разделение напитка на фракции:

Спирт (температура его кипения — 78 градусов) превращается в пар и попадает в охладитель, где конденсируется. А уже оттуда конденсат стекает по трубочке в специально подготовленную посуду.
Тяжелые фракции (вода и эфирные масла) не проходят и оседают в бражной колонке. Затем перетекают обратно в перегонный куб.
Если укрепляющую колонну наполнить насадками (например, кусками нержавейки), то она отберет флегму с большим содержанием эфирных масел и не даст подняться метанолу выше. Поэтому довольно крепкий спирт на выходе из насадочной колонны будет чище, чем при использовании пленочной модели.