Многие винокуры стремятся получить в домашних условиях по возможности самый чистый и крепкий самогон. Для этого используют разные ухищрения: от двух-четырех перегонов до использования целого ряда последовательно подключенных барботеров.
Но если таким путем вопрос крепости (до 90°) решаем, то о чистоте продукта от примесей речь не идет. Чистый спирт можно получить только в том случае, если происходит ректификация спирта-сырца.
Поскольку некоторые самогонщики до сих пор путаются в понятиях и называют спиртом продукт повторной дистилляции, разберемся с понятиями.
Процесс ректификации
Суть ректификации в том, чтобы разделить смесь из множества компонентов (которой является и брага), на отдельные вещества. Происходит это за счет тепломассообмена: присутствующие в браге вещества испаряются и многократно возвращаются обратно в куб, оставляя на специальных тарельчатых и спирально-призматических насадках все, что собственно к этанолу отношения не имеет.
За счет разниц массы и температуры кипения многокомпонентную смесь удается разделить. И конечным продуктом становится очищенный и обезвоженный (вода также стекает обратно в куб) спирт (смотрите: виды спиртов).
Справка. Ректификация применима во многих отраслях, не только в спиртовой.
Так, например, разделяют нефть на бензин, солярку, смазочные вещества.
В промышленных и домашних условиях применяют ректификационные колонны. Основная разница – в объемах и величине. Если на спиртзаводе в колонне могут перерабатываться десятки тонн сырья, а процесс идет непрерывно, то дома объемы не столь глобальны, да и колонну используют время от времени.
Схематично колонна представляет собой длинную трубу, установленную над перегонным кубом вертикально. В домашних условиях эта надстройка имеет в высоту около метра, а то и больше. В трубе располагаются встроенные элементы (тарелки) и наполнитель (насадки), который можно вынимать для промывки.
За счет наполнения колонны и происходит разделение на отдельные химические элементы. При этом в любой точке колонны.
Технология
Хоть на рынке представлено много видов ректификаторов, но лучше всего остановиться на разборной колонне, которая может действовать как полноценный ректификатор, так и укрепляющая колонна или обычный дистиллятор. Крепление к кубу обычно фланцевое, модулей между собой – кламповое.
Важно. В бытовых условиях ректификационная колонна преобразует в чистый спирт сырец, то есть – продукт первой перегонки.
Значит, первый перегон – обязателен. Провести его можно как с помощью дистиллятора, так и ректификационной колонны, отключив некоторые функции.
Получив спирт-сырец при первой перегонке без разделения на фракции, его (желательно с крепостью не выше 30°С) заливают в куб, над которым устанавливают царгу, которая переходит у узел с дефлегматором (мини-охладителем под проточную воду), если конструкция неразборная. Либо дефлегматор является отдельным узлом, устанавливаемым на царгу сверху.
Далее технологический процесс происходит таким образом:
- жидкость в кубе нагревается до температуры кипения отдельных компонентов (для этилена это 78,4°С);
- пары поднимаются по колонне вверх и собираются в дефлегматоре, который охлаждает водяная рубашка;
- образующийся конденсат по колонне стекает вниз, а капли накопляются в насадке;
- снизу продолжают подниматься пары, снова взаимодействуя с конденсатом и поднимая его вверх;
- процесс повторяется многократно;
- в результате из дефлегматора спирт попадает в приемную емкость, а флегма собирается в конденсере.
Методы
Способы получения чистого спирта зависят от имеющейся колонны:
- Непрерывный метод применим в промышленности, в домашних условиях трудновыполним, поскольку для него потребуется от 150 и более литров спирта-сырца.
- Укрепление и очищение ректификата происходит за счет противотока пара и жидкостей, использования насадок и одновременного избавления от лишней воды, которой, судя по крепости этилена – 96°, в конечном продукте остается не более 4%.
- Пароциркуляция – лучший метод для получения домашнего ректификата, хоть он и требует лучшего оборудования и соблюдения всех правил ректификации.
- Азеотропный метод применяется редко, поскольку связан с техническими трудностями, его мы здесь рассматривать не будем.
Что такое ректификация?
Это один из способов дистилляции, в основе его также лежат игра на разнице температур кипения, конденсация пара и разделение жидкостей. Только все немного сложнее. В ходе ректификации часть жидкого конденсата возвращается в куб, двигаясь навстречу пару в ректификационной колонне, в результате этого примеси, что содержатся в паре, который только поднимается, переходят в жидкий конденсат и возвращаются в куб. Этот процесс повторяется достаточно долго, в результате конденсат, который мы получаем, гораздо лучше очищен от примесей, чем при обычной дистилляции.
Избавление от флегмы: работа и свойства ректификационной колонны
В бытовых условиях применяются колонны диаметром около 50 мм, промышленные занимают несколько метров в диаметре.
- Промышленная ректификация происходит непрерывно. При этом на разных уровнях колонны собирается своя фракция (метиловый спирт, ацетон, кислоты и т.п.), а этиловый спирт поступает в приемную емкость. Флегма не является единым сегментом, а разделяется на отдельные вещества и также собирается в емкости.
- Простая ректификация предполагает наполнение колонны насадками Панченкова или СНП. При этом в верхней части колонны накапливается этилен, превращающийся в холодильнике в жидкий спирт. Флегма (примеси) собираются в конденсаторе.
- Пароциркулярная ректификационная колонна – более сложный прибор по сравнению с простой. Но и продукт дает чистый и крепостью не менее 96°С. В нижней части колонны – насадка, которая поглощает и возвращает в куб пары с высокой температурой кипения. В верхней – конденсатор, к которому подводится холодная вода. Здесь конденсируются пары этилена и через узел отбора и дополнительный холодильник поступают в приемную емкость. Пары с низкой температурой кипения (эфиры) уходят через трубку связи с атмосферой вверху колонны.
Еще по теме: Как сделать ректификационную колонну своими руками?
Фракционная дистилляция
Дистилляция может быть фракционной и простой. В ходе последней от браги просто отделяют все, что начало испаряться после 75-78 градусов, не разделяя получившийся напиток на фракции. В результате жидкость может иметь неприятные запахи, то, что мы называем «сивухой». Фракционная (дробная) дистилляция отделяет фракции, содержащие вредные вещества.
Это первая и третья фракции, так называемые «голова» и «хвост». Есть еще средняя фракция — «тело» или «сердце», — ее мы и пьем. Дистилляция происходит при разных температурах: сначала брага нагревается примерно до 70 градусов и из перегонного куба начинает капать «голова». В этой фракции содержатся метиловый спирт, ацетон, уксусный альдегид. У вредных веществ температура кипения ниже, чем у этилового спирта, поэтому они выходят первыми.
«Тело» выгоняется при температуре 80 градусов и выше. А «хвосты» — при температуре выше 95 градусов. У сивушных масел температура кипения выше, чем у этилового спирта, поэтому они выгоняются последними.
Как водка влияет на организм человека? Инфографика Подробнее
Ректификат и дистиллят — в чем разница?
Процесс дистилляции основан на испарении из браги различных химических элементов, температура кипения которых ниже чем у воды. У метилового ядовитого спирта, некоторых эфиров и кислот, которые непременно присутствует в браге, это 65-75°С. У этилового (питьевого) – 78°С.
Поэтому все, что испаряется и затем конденсируется до 78°С – это вредоносные «головы», которые подлежат уничтожению. Чтобы их не пропустить в жидкость, предназначенную для питья, проводят повторную дробную перегонку, с разделением на фракции. Часть элементов, не относящихся к спирту или воде при этом также испаряется. Но их концентрация не столь критична, как в «головах» или «хвостах».
А ректификация – это способ получения чистого продукта, практически полностью освобожденного от примесей и воды, имеющего крепость 96°.
То есть, две алкогольные жидкости имеют в своем составе спирт. Но дистиллят обычно не превышает крепости 70%, остальные 30% это вода и примеси.
Чем отличается, что лучше для здоровья
Поскольку наш организм (в частности – печень, которая расщепляет и выводит спиртовые продукты) воспринимает любой алкоголь, как яд, то и обычный самогон и спирт-ректификат для нас губительны в больших количествах.
Но есть маленький нюанс: чем чище продукт, тем он сильнее бьет. А наличие незначительных примесей смягчает негативное воздействие. То есть, как не крути, а чистый разведенный спирт не только неприятен для питья из-за своей жесткости, но и его воздействие более разрушительно.
Осторожно. Не примите эти рассуждения как свидетельство того, что самогон полезнее.
Относительно безопасен максимально очищенный дистиллят, в котором все равно остаются небольшие остатки веществ, которые принято называть «сивушными маслами», хотя там в составе и эфиры, и технические спирты, и т.п. Но их количество не должно превышать норму.
А вот для создания настоек и экстрактов лучше – спирт, поскольку вытяжки не отягощены побочными продуктами перегонки и являются более полезными.
Многообразие алкогольных напитков
Но если бы существовал только спирт и самогон, мы бы не знали того многообразия крепкого алкоголя, который встречается сегодня на прилавках магазинов. В чем же их особенности?
Джин
Весьма интересный дистиллят. Ведь получают его не из браги, а из спирта, предварительно настоянного на можжевеловых ягодах, травах и специях.
Имеет сухой, но гармоничный вкус с четким ощущением можжевельника. Как правило, джин пьют не как самостоятельный напиток, а вводят в состав коктейлей.
Виски
Его не зря называют шотландским самогоном. Зерновую брагу перегоняют (дистиллируют) в медных аппаратах – аламбиках, затем выдерживают от 2 лет в дубовых бочках.
В Ирландии и Шотландии львиную долю производимого виски занимает ячменный. В Америке выпускают кукурузный – бурбон. В Канаде популярен ржаной, а во Франции – гречневый.
Коньяк
Создается из коньячного спирта, на самом деле являющимся дистиллятом, несмотря на название.
Вначале получают молодое вино, затем дважды перегоняют его (по аналогии с самогоном) и настаивают не менее 3 лет в бочках из дуба. Как правило, – не новых, а таких, где ранее хранилось вино или бурбон.
Водка
Продукт, созданный путем разведения спирта до 40°. Но этого недостаточно, чтобы водка была мягкой и легкой для питья.
Во всех качественных водках вы найдете умягчители (сахар, мед глюкоза), снижающие сухость и резкость разведенного спирта.
Спирт
В промышленных условиях спирт получают путем непрерывной ректификации зернового и овощного сырья. Пищевые ректификаты делятся на сорта, лучшими из которых (произведенные лишь из зернового сырья) считаются «Альфа» и «Люкс».
В домашних условиях процесс ректификации прерывается, когда из сырца изъят алкоголь. Спирт в чистом виде не употребляют, поскольку такая крепость вызывает ожоги слизистых оболочек. А вот для различных наливок, настоек, экстракции растительного сырья он незаменим. При этом крепость регулируется разведением соком и/или водой.
Среди крепкого алкоголя следует упомянуть также ром, фруктовые водки, картофельный шнапс и другие национальные самогоны. Во всем мире более популярна дистилляция и чистый спирт-ректификат для производства алкоголя не используется.
Процессы в виноделии
В отрасли изготовления алкогольных напитков, разница между дистиллированным и ректифицированным спиртом объясняется следующим образом. Дистиллят – это сырье, в котором остается органолептика (вкус и запах) исходного продукта. То есть, если делается напиток зерновой, то зерна, если яблочный – яблока и так далее. При этом в дистиллированном этиловом спирте еще есть множество примесей. Часть из них формируют вкус и запах. От прочих избавляются с помощью различных рецептов. Ректификат – это рафинированно очищенный спирт. Органолептика исходного продукта полностью отсутствует. В нем вкус и запах только спирта, и больше – ничего. На следующих стадиях технологического процесса, с помощью вкусовых добавок и ароматизаторов, в него вносят заданную органолептику, после чего получают широкий ассортимент наливок, настоек и прочего.
Исходя из этого, нельзя говорить, что один способ лучше, а другой – хуже. У каждого свое предназначение. Если, например, делается бренди со вкусом и ароматом винограда, то нужна дистилляция. После ректификации указанные особенности исчезнут. Для получения приятного аромата, дистиллированный спирт выдерживают в дубовых бочках. А для ректифицированного 96%-го спирта это бесполезно, он годится лишь для разведения, например, при изготовлении водки. К этому еще можно добавить, что оборудование для ректификации спирта стоит дороже, чем для дистилляции. К тому же, для проведения ректификации требуется дистиллированная брага.
Самогонный аппарат и ректификационная колонна – отличия
Чем отличается самогонный аппарат от ректификационной колонны? Главная отличительная черта – простота устройства. Самогонный аппарат двойного перегона проще для понимания принципа и работы. Его сделать в домашних условиях легко. Все, что помогает сделать хороший дистиллят – перегонный куб и змеевик. Также дистиллятор двойной перегонки желательно снабдить сухопарником или барботером. Но это нисколько не усложняет работу. А вот о схеме ректификационной колонны можно сказать намного больше, сразу будет видна разница. Начинающие самогонщики редко работают с ней.
Можно сделать главное отличие: самогонный аппарат 2 перегонки делает из браги дистиллят, а колонна предназначается для очистки. Хотя современные устройства порой усовершенствованы и предназначаются для всех процессов.
Преимущества и недостатки дистиллятора
Дистиллятор имеет главное преимущество – возможность сделать его самостоятельно и использовать в домашних условиях. Ректификационная колонна в основном используется d промышленности. Об этом говорят даже ее габариты. Чем еще хорош дистиллятор?
- С самогонным аппаратом просто работать, легко собрать, легче избежать ошибок и правильно сделать перегон.
- Дистиллятор более доступен из-за своей относительно невысокой стоимости.
- Самогонный аппарат может довольно долго служить, даже если он из низкой ценовой категории.
Стоит приступить к негативным качествам дистилляторов. Один из недостатков может стать решающим звеном при выборе между самогонным аппаратом и ректификатором.
Чем самогонный аппарат несовершенен:
- Самогонный аппарат не позволяет получить чистый спирт. Максимальная крепость выходящей жидкости – 70%.
- Несмотря на то, что есть возможность получить питьевой самогон, его качество довольно низкое. Сивушные и эфирные масла, а также альдегиды, которые не всегда остаются в аппарате при дистилляции, могут нанести существенный вред здоровью человека, даже если используют двойную перегонку и лучшие способы очистки.
- Исходя из предыдущих недостатков, можно выделить следующий: процесс на выходе дистиллята не заканчивается. Далее следует очень хорошо очистить жидкость, чтобы употреблять ее без последствий.
- Производительность самогонных аппаратов относительно ректификационной колонны низкая. 10 литров браги – два литра самогона. А двойная перегонка уменьшит это количество. Именно это качество иногда становиться решающим в вопросе «Что лучше: дистиллятор или ректификационная колонна».
Плюсы и минусы ректификационной колонны
В чем преимущества:
- Производительность ректификационной колонны впечатляет. Это примерно 2 литра чистейшего спирта в час, или же 7 литров самогона (с помощью дистиллятора можно получить не более 2 л).
- Возможность работать в двух режимах. Современные ректификационные колонны можно настроить на выработку спирта или самогона.
- Степень очистки сравнительно с дистиллятором в 70 раз выше! Получается чистейшая жидкость, которая соответствует ГОСТу, ее можно даже использовать на производстве. А вот самогон, получаемый с помощью самогонного аппарата, законом распространять запрещено из-за низкого качества. Он годен только для личных нужд.
- Перегоном можно получить спирт крепостью 96%.
Вот несколько недостатков:
- Большие размеры не всегда позволяют работать с ректификационной колонной дома. Это высота плиты, перегонного куба + 2 метра колонны! Вряд ля простой дом будет позволять работу.
- Высокая степень очистки не только преимущество, но и недостаток. Две стороны одной медали. На выходе получается напиток, который почти лишен привкуса и запаха бражки. А ведь изготовляя малиновый самогон, хочется получить ароматный напиток.
Дистиллят и ректификат: что предпочтительнее
Чтобы оценить преимущества и недостатки ректификата и дистиллята, важно решить, какой результат вам нужен: тонкий вкус напитка или чистый спирт. Основные различия:
Основные различия:
- После дистилляции напиток сохраняет аромат продукта из которого сделана брага
- При ректификации исходный аромат и вкус сырья теряется. Это то, чем отличается спирт от самогона
Сказать, что лучше пить дистиллят или ректификат, сложно. Это разные алкогольные напитки, одни люди предпочитают самогон, а другие спирт. Противники ректификации утверждают, что при ректификации выходит «мертвый» напиток.
Дистиллированная или очищенная вода получается путём перегонки воды в кубе. Аппарат называют ещё и по названию процесса — дистиллятор. Нагревают жидкость, пары, оседая в конденсаторе, избавляются от примесей.
Если дважды прогнать жидкость, на выходе получат бидистиллят. Только для изготовления его используют другую установку — кварцевый аппарат. Вещество отличается полным очищением от солей. В такой воде ничего полезного для здоровья человека нет.
Применение очищенной воды
Дистиллят используют для приготовления различных веществ или соединений в научной деятельности, химической промышленности и фармакологии. Для контроля продукции в каждой лаборатории предприятия применяют воду, полученную при дистилляции.
Область применения бидистиллята меньше. Продукт перегонки используют при работе с веществами особой чистоты.
Принцип работы самогонного аппарата с колонной
Работа колонны организована на начальной стадии на том же принципе, что и дистиллятора:
- нагреваясь в кубе, спиртовые пары устремляются по колонне;
- но тут им встречается препятствие – высота колонны. Пары в ней охлаждаются и флегма (вода и примеси с температурой кипения выше этилового спирта) стекает назад в куб (пленочная колонна). Процесс повторяется многократно. Таким образом, спирт избавляется от воды, попадает к холодильнику укрепленным и избавленным от сивухи;
- улучшает охлаждение наличие в колонне насадок Панченкова, задерживающих сивушные масла и другие примеси;
- в бражных и ректификационных колоннах, кроме естественного охлаждения действует еще и принудительное – на дефлегматоре. Чем сильнее охлаждаются пары, тем больше флегмы и воды не в состоянии пройти путь к холодильнику. В результате – спирт 96° и минимум примесей.
Плюсы и минусы эксплуатации
Колонны наделены рядом преимуществ:
- чистота конечного продукта, на пути к которой винокуры преодолели массу препятствий и провели множество экспериментов;
- крепость, недостижимая для дистилляторов;
- возможность готовить как дистиллят, так и спирт-ректификат;
- удобство в использовании при создании условий для этого;
- интересный внешний вид.
У оборудования колонного типа есть и недостатки:
- низкая производительность. Для сравнения: на прямоточном дистилляторе высота перегонки достигает 7-10 л/час. Для колонны рекордная скорость 2 – 2,5 л/час. А основная масса ректификационных не дотягивает и до 1 литра. Затраты времени и энергоресурсов возрастают;
- немалая стоимость. Колонна стоит от 9 тысяч. Это минимум. Средняя цена – 17-18 тысяч рублей, есть и экземпляры по стоимости выше 35 тысяч.
- высота над плитой – от 95 см и до 1,2 м. Поэтому желательно либо покупать аппарат с ТЭНом, либо дополнительно приобретать плитку, искать способ ставить на стационарную плиту, потому что под вытяжку он не поместится.
В таком случае на переднюю конфорку ставят аппарат любой высоты, лишь бы в потолок не упирался.
Когда применяются колонны?
Колонна-трансформер заменит вам и дистиллятор и ректификатор, что важно для начинающих винокуров. Но если вы уже успели приобрести ректификационную колонну, в ней также возможна перегонка зерновой или фруктовой браги без потери аромата
Для этого из ректификационной колонны убирают дефлегматор (отключают подачу воды на его охлаждение, если невозможно изъять его).
Ректификационная колонна в полном сборе – это возможность получения спирта-ректификата по чистоте не ниже промышленных образцов. Что пригодится при настаивании лекарственного сырья, получения тинктур или питьевых настоек – вытяжек из растительного сырья, которые затем разводятся водой до нужного градуса.
Самогонный аппарат или ректификационная колонна?
Для того чтобы знать, что конкретно вам понадобится, необходимо взвесить множество различных факторов, одним из основных является цена. Стоимость самогонного аппарата в несколько раз ниже, а его возможностей хватает для большого количества задач. В то же время стоит уточнить, что сама по себе ректификационная колонка не дает чистый продукт из браги, так как в нее необходимо заливать спирт-сырец. Спирт-сырец представляет собой спиртовой раствор, продукт первой перегонки браги. Таким образом, она самодостаточной не является, необходимо также покупать и сам самогонный аппарат, что усложняет задачу.
Получить спирт такого качества и степени очистки на самогонном аппарате невозможно. А вот ректификационная колонка может работать в режиме обычного самогонного аппарата. Получается что она лучше, но при этом и стоимость отличается.
Считается что степень очистки ректификата в 60 раз выше таковой у самогона. Даже если ее использовать в режиме дистилляции, все равно продукт получается чище. Но цена не всегда себя оправдывает, ведь речь идет именно о домашнем алкоголе. Многие умельцы-самогонщики испытывают рецепты, делая самогон на фруктовой основе и не только. Для них вполне достаточно самогонного аппарата, так как он даст большую насыщенность вкусов.
Чтобы продукт был качественным, используются другие приемы, такие как сухопарник, дефлегматор, повторная дистилляция, фильтрация и другое.
Как правило, опытные самогонщики достаточно ознакомлены со всеми возможностями обоих устройств и точно знают, чего они хотят. Для новичков сложно иногда разобраться и в базовых основах дистилляции, особенно это касается отсечения голов и хвостов. Дело в том, что с опытом люди начинают делать это просто на глаз, но к этому нужно прийти. А чтобы сделать это правильно, понадобится дополнительное оборудование. Так что стоимость самогонного аппарата для новичков будет составлять немало, и не все они себе смогут позволить и ректификационную колонну.
Таким образом, рассмотрев все достоинства и недостатки обоих устройств, можно сказать, что лучше отдать предпочтение ректификационной колонке в случае регулярного использования ее для получения спирта из браги на основе сахара. Если вы обладаете прекрасным садом и любите побаловать себя водкой на фруктовой основе, то ваш выбор должен пасть на дистиллятор, которого для такой задачи будет более чем достаточно. Можно потратиться и купить аппарат с сухопарником.
Стоить также напомнить, что покупка обоих приборов вполне легальна для производства домашнего самогона. Но это касается только изготовления его не с целью наживы и, соответственно, продажи.
Самогонный аппарат, ректификационная колонна. Брать или не брать?
Отличия бражной колонны от ректификационной колонны
Если бражная колонна на выходе оставляет какие-то запахи и вкусовые ноты, то ректификационная выдаёт чистейший спирт 96% крепости. В этом и заключается основной отличие, которое тянет за собой всё остальное:
Превращение бражной колонны в ректификационную.
- Дополнительные модули. Для получения чистого ректификата вам достаточно добавить 1–2 царги, набить их насадками Панченкова и чётко следить за фракциями продукта.
- Высота и размеры. Ректификатор получается побольше и повыше, поэтому заранее выберите удобное для вас помещение.
- Скорость работы. Чем крепче продукт, тем дольше его нужно отбирать.
- Различная цена. Из-за дополнительных модулей за ректификационную колонну придется заплатить больше, нежели чем за бражную.
