Ректификационная колонна своими руками: порядок изготовления

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.

Что такое бражная колонна

Бражная колонна – это аппарат, предназначенный для дистилляции спирта из любых видов браги и оснащенный дефлегматором – устройством для частичной конденсации пара различных жидкостей, которые возникают в процессе перегонки.
Дефлегматор разделяет пары, выходящие из колонны, на отдельные фракции, возвращая тяжелый конденсат для дальнейшего отделения спирта от высококипящих органических соединений бродильного раствора (сивушных масел).

Колонна непрерывного действия сохраняет те же этапы дистилляции, что и обычный самогонный аппарат, оснащенный —сухопарником—: испарение плюс конденсация. Различие заключается в принципе испарения, дающего качественную очистку конечного продукта.

Непрерывная бражная колонна, в соответствии с принципом действия, имеет простую конструкцию. Она состоит из следующих узловых элементов:

емкости (бак, контейнер, куб) для бродильного раствора, имеющие три резьбовые отверстия для установки термометра, отводящей трубки и предохранительного клапана;
колонны из медной трубы или нержавеющей стали;
дефлегматора, который крепится в верхней части колонны;
патрубка для соединения с конденсатором любой конструкции (змеевик, кожуховый охладитель и проч.);
двух термометров, один из которых крепится в верхней части колонны, второй показывает температуру в контейнере для бродильной жидкости.

Различные конструктивные модификации этого аппарата могут содержать: силиконовые прокладки, скобы клаптовых соединений, переходные муфты разных диаметров и втулки. Весь набор элементов обычно дается в чертежной спецификации.

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

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.

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.

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.

Изготовление непрерывной бражной колонны своими руками

Несмотря на то, что НБК чаще встречается на промышленных предприятиях, сделать такой аппарат собственными руками можно.

Однако от мастера потребуются определенные навыки работы со сварочным аппаратом и слесарными инструментами.

К основному оборудованию колонны относятся:

Куб. Эту часть аппарат можно приобрести в магазине, лучше всего, чтобы она имела встроенный ТЭН. Основное требование к перегоночным кубам – возможность легко разбирать и собирать его.
Колонна. Конструктивно она представляет собой трубу, внутри которой расположено много тарелок, где проходит кипение и испарение. Верхняя часть колонны имеет штуцер для подачи браки и под установку термометра. В нижней части предусмотрено два штуцера, для слива барды и под термометр. Может изготовляться из нержавеющей стали или меди. Внутренний диаметр не должен быть меньше 23 мм, но и не более 50 мм. Размер колонны около 2 метров.
Стеклянная царга, которая требуется, если у колонны нет стеклянной части для наблюдения за процессом перегона.
Дистиллятор, который монтируется наверх колонны.
Предподогреватель, выполняющий функцию рубашечного теплообменника браги.
Доохладитель, где происходит окончательная конденсация паров.
Регулятор мощности. Стабильность колонны зависит от скорости подачи браги. Именно регулятор позволяет корректировать мощность нагрева ТЭНа и защитить всю систему от пульсации пара.
Насос для подачи сырья в колонну, позволяющий обеспечить стабильность подачи браги.
Градусники. У НБК их должно быть 2. Один устанавливается внизу, а второй вверху, отображающий степень крепости.
Манометр, отображает информацию о степени напряжения в колонне.
Дефлегматор, требуется для стабилизации работы второй перегонки. Дополнительно к нему рекомендуется приобрести холодильник, который будет доводить до комнатной температуры протекающему по нему жидкость.

К дополнительным комплектующим относят шланги и другие соединительные элементы.

Обязательно НБК следует оснастить сифоном или бардоотводчиком. Если этого не сделать, а просто подсоединить шланг, то есть вся брага пойдет в канализацию. Поэтому для пара обязательно должно быть препятствие. Это может быть поплавковый бардоотводчик или гидродозатор.

Сифон довольно просто сделать собственноручно. Фактически это фрагмент шланга, который сворачивается петлей и внутрь втыкается игра. Бардоотводчик имеет более сложные технические характеристики, поэтому сделать его в домашних условиях довольно сложно. Это отдельная герметичная камера, в которой находится поплавок с конусом. Стабильность этого приспособления в несколько раз выше сифона. В дорогостоящих НБК они устанавливаются обязательно.

Чертежи

Увы, но чертежи для непрерывной бражной колонны своими руками, которые можно использовать для изготовления в сети невозможно найти. Все схемы требуют доработки и фактически являются промежуточными вариантами, то есть придется все доводить до ума самостоятельно.

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.

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.

Изготовление своими руками

Бражная колонна вполне может быть собрана своими руками. Для этого потребуется изготовить или приобрести следующие комплектующие и части:

Перегонный куб. В качестве основы может выступать обыкновенная сковорода или пивная кега;
Колонны. Рекомендуется выбирать медные трубы или из нержавеющей стали. Рекомендуемый диаметр от 2,5 до 5 см. Длина определяется расчетным путем и должна превышать диаметр в 30 раз.
Дефлегматор или предохладитель. Эту часть лучше приобрести в магазине. Главное условие, что змеевик по длине должен быть не меньше 25% от длины колонны. Устанавливаться в верхней части колонны.
Паропровод или металлическая труба с диаметром 1 см.
Холодильник. Эту часть также придется приобретать в магазине, подойдет стандартный от дистиллятора.

Самодельный аппарат для перегона также должен иметь 2 термометра. Первый монтируется на баке, а второй выше предохладителя. В качестве соединительных элементов потребуются гайки, уплотнители из силикона, муфты, трубки и переходники.

При сборке следует руководствоваться чертежом (приводится ниже). В целом описать весь процесс можно следующим образом:

в баке делается отверстие под установку колонны, можно сделать под резьбовой штуцер или воспользоваться кламповым соединителем.
соединяется колонна и бак;
монтаж змеевика;
в баке и наверху колонны делаются отверстия под термометры и укрепляются.

На последнем этапе монтируется холодильник. Некоторые умельцы делают даже дополнительную перемычку с краником, между вертикальными трубами. Но эта часть работ и усовершенствований не является обязательной.

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

Непрерывная бражная колонна изготовление

Изготовление тарелок

Я не стал придумывать велосипед, а пошел по протоптанной дороге, решив изготовить насадочную часть – тарелки, из меди. Закупившись на рынке медными заготовками, листом толщиной 1,5 мм и трубку 5 мм, я принялся собирать колонну. Тарелки, я вырезал ножницами по металлу, так как коронка на 76 мм стоит очень дорого. Конечно данный способ довольно-таки трудозатрный. Мне пришлось притачивать каждую тарелку непосредственно к диаметру колонны. Как оказалось диаметр колонны внутри не идеален.

Изначально, я решил изготовить шаблон для просверливания отверстий в тарелках. Идея состояла в том, чтобы собрать все тарелки в один пакет и за раз их просверлить. Конечно, лучше для этих целей использовать сверлильный станок. Я же сверлил обычной дрелью поэтому часть отверстий на нижних тарелках ушли в край. Но ничего страшного, как показала практика колонна работает.

Затем нужно было закрепить тарелки на прутке на одинаковом расстоянии. Для этого, я напилил медную трубку на 10 частей по 9 см. Обработав заусенцы на крае трубочек, я нарезал в них резьбу м4 метчиком. Затем, я изготовил из медного прутка ввертевши нарезав на них резьбу м4 плашкой. В сборе получилась вот такая насадочная колонна. После нескольких опытов, я решил добавить еще 5 тарелок, уменьшив расстояние между ними до 7 см.

Подача браги в колонну

Непрерывная бражная колонна оснащена узлом ввода браги в колонну. Главная его задача — это подача браги прямо в центр колонны. Брага должна равномерно стекать по тарелкам. У меня без дела лежал диоптр из которого, я принял решение изготовить данный узел. Подобрав трубку из нержавеющей стали на 8 мм. Я просверлил отверстие в диоптре, согнул трубку так чтобы она находилась внутри диоптра ровно по центру. Затем залудив место пайки, я запаял его оловянно — серебряным припоем. Кстати получился весьма удобный узел. Он дает возможность следить за скоростью подачи браги в колонну.

Подробнее почитать — Как поставить брагу для самогона

Узел вывода барды и паук

Данный узел, я изготовил из тройника от тарельчатой колонны, просверлив в нем так же отверстие на 8 мм и впаяв небольшой кусочек трубки из нержи. Затем, я изготовил из меди тарелку – грибок с перегородкой не дающей проникнуть браги в куб. Паук, входит в состав узла вывода браги из колонны, он необходим для создания гидрозатвора, необходимого для предотвращения выхода пара в канализацию.

На паука, я надеваю силиконовую трубку и опускаю ее ниже уровня узла. Сдесь же рядом, я подсоединил тройник, в который поступает холодная вода. Которая идет из дефлегматора, после до охлаждения спирта сырца. Разбавляя горячую барду холодной водой, мы предотвращаем последующие неисправности с канализацией от воздействия кипятка. Конечно тема создания НБК своими руками сложна, поэтому обязательно посмотрите моё видео, там всё более наглядно и понятно.

Насос подачи браги, регулятор мощности тэна

Если насадка это сердце колонны, то данные узлы являются ее головой, а точнее мозгом. Именно с помощью насоса и регулятора, мы добиваемся стабильной работы колонны и качественного выпаривания спиртов из браги. Все компоненты для насосной части, я купил на Алиэкспресс. Данный насос на 12 вольт, регулировку произвожу с помощью диммера, питание от преобразователя с 220 на 12 вольт. Данный насос работает не плохо, для первых испытаний пойдёт. В дальнейшем, я планирую его заменить на более стабильный. Так как он не может подавать одинаковое количество браги продолжительное время.

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.

Работа на колонне

Для начала, я хочу вам объяснить как происходит процесс перегона браги. В куб я наливаю воду. Нагреваю ее до состояния кипения. Пары начинают подниматься вверх по колонне. За ранее с помощью насоса, я наполняю охладитель брагой, ведь в колонну брага должна подаваться подогретой. Как только в отбор пошла струя сконденсировавшихся паров воды, мы потихоньку добавляем подачу браги в колонну.

Причем подача браги зависит от мощности нагрева. Так как пары воды, должны выбить из браги все спирты, а также нагреть брагу в предподогревателе. Поэтому, я подаю брагу помаленьку, слежу за температурой в узле отвода барды. Она должна быть 98 – 99 градусов С. После стабилизации работы колонны в отбор у меня идет спирт сырец спиртуозностью от 50 до 60 % крепости. Примерная скорость моей колонны на данный момент от 30 до 40 литров браги в час.

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.

Насадочная колонна

Колонны этого вида бывают трех видов:

Тарельчатые.
Насадочные.
Непрерывные бражные колонны.

Тарельчатая колонна

используется для получения продукта высокого качества. Его особенность: невысокая способность к разделению паров сырья, из-за чего сохраняется вкус исходного материала.

В классических колоннах насадки в основном используют тип РПН (регулярная насадка Панченко). Есть варианты с использованием насадок типа СПН (спирально – призматическая насадка). Эти насадки представляют собой проволочные намотки. Проволока может быть из нержавейки, меди или же из другого металла.

Непрерывную бражную колонну отнести к бражным можно только условно. По сути дела, это та же тарельчатая. Только брага подаётся

из бродильной ёмкости насосом.

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

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.

Из каких материалов будет изготавливаться колонна?

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

Составные части колонны в разборе.

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.

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.

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.