Вопрос о том, что такое бражная колонна, рано или поздно возникнет у любого самогонщика. Почему? Во-первых, потому что творческие люди любознательны. А разделение жидкостей - весьма творческое хобби. Во-вторых, всегда хочется чего-то лучшего. Покупаешь маленький недорогой самогонный аппарат начального уровня, так, просто попробовать. Конструкция несложная, денег потратил немного, аппарат надёжно крепится на кружку и перегоняет такой же объём браги. Или вообще плавает в тазу для охлаждения. Хранить можно в обувной коробке из-под легких сандалий. Стоит единожды разобраться с принципом работы, сделать первый прогон, получить какой-то результат и... Понимаешь, что для реальной жизни сандалии полезнее.
Тогда ищешь что-то посерьёзнее, крупнее. Более надёжный самогонный аппарат с более эффективным холодильником, чтобы получить качественный самогон.Однако цена на такой выше в разы, если не на порядок. Приплюсовав цену за первый, экспериментальный, добавив стоимость почтовой пересылки понимаешь, что сначала следует досконально разобраться со своими требованиями к аппарату, а потом уже платить деньги и тратить время на эксперименты.
И тут замечаешь, что кроме "дистилляторов" существуют ещё и "колонны", причём самые разнообразные, - ректификационные, плёночные, бражные. О принципе работы последней и о её отличии от классического дистиллятора идёт речь в этой статье.
Бражная колонна представляет собой "дистиллятор+", поэтому чтобы разобраться, как она работает, вспомним, как работаем классический самогонный аппарат.
Из перегонного куба, то есть любой нагреваемой ёмкости с брагой (или вином, пивом, любой спиртосодержащей жидкостью) пар поступает в холодильник, где конденсируется обратно в жидкость и сливается в приёмную тару. Конструкций самогонного аппарата великое множество. В некоторых спиртовой пар поступает в холодильник, висящий где-нибудь в стороне от перегонного куба. В других поднимается строго вертикально по царге, набитой насыпкой для улучшения тепломассобмена. В третьих пар проходит сквозь отдельный модуль сухопарника, чтобы оставить в нём грязные "хвосты". Можно продолжить, но принцип работы одинаков: этиловый спирт испаряется из браги при температуре 78,3С, если атмосферное давление составит 766мм рт. ст. В некоем диапазоне вокруг этой температуры кипят допустимые к употреблению фракции, всё, что выше или ниже допустимого, отсекается в виде ядовитых "голов" и вонючих "хвостов".
Медицинский спирт получают на промышленных ректификаторах, высота которых составляет десятки и десятки метров. Несколько неудобно для домашнего самогоноварения, правда?
А вот бражная колонна - компромиссное решение между ректификатором и дистиллятором. Что же происходит в бражной колонне? Бражная колонна (БК) состоит из отдельно расположенных дефлегматора и холодильника, которые соединены между собой трубкой-паропроводом. В отличие от дистиллятора, охлаждение БК организовано как в дефлегматоре, так и в холодильнике-конденсаторе. Однако цели у каждого из двух контуров охлаждения различны. Если в холодильнике БК, как и в холодильнике классического самогонного аппарата, пар конденсируется в спирт и охлаждение способствует выходу конечного продукта из аппарата, то охлаждающий контур дефлегматора (трубы, которая устанавливается непосредственно на ёмкость с брагой) служит для того, чтобы не пустить определённую часть пара в холодильник, охладить её заранее и отправить обратно в куб.
Зачем? Конечно, для укрепления спирта. Если мы вернём в ёмкость с брагой всё или почти всё, что не является питьевым самогоном, то теоретически в холодильник попадёт только этиловый спирт! На практике это, конечно же, не так. Дистилляция в отличие от ректификации представляет собой постоянный поток пара к холодильнику, любые регулировки этого потока встречаются с инерцией динамической системы. То есть при увеличении охлаждения дефлегматора какая-то часть тяжелокипящих фракций успевает прорваться в холодильник. Процент содержания этила в перегонном кубе постоянно меняется (ведь мы его отбираем), из-за этого меняется и температура пара при постоянном нагреве, а значит надо опять крутить краник охлаждения дефлегматора, вызывая всё тот же инерционный прорыв сивухи в отбор.
Что мы получаем с бражной колонной вместо простого дистиллятора?
Более качественный, крепкий спирт; увеличенный расход воды; усложнение конструкции; необходимость постоянной регулировки и контроля температуры дефлегматора.
Главный "плюс" такой колонны очевиден, он и есть цель любого самогонщика. Однако "минусы" заставляют задуматься: может, для достижения главной цели есть что-нибудь попроще, менее трудозатратное? Может, есть не совсем "простой дистиллятор"?
Конечно есть, и мы готовы предложить мощный самогонный аппарат , готовый побороться со многими бражными колоннами по выходу спирта (до 94%!!!). Благодаря оригинальной конструкции и дополнительному охлаждению дефлегматора он показывает прекрасный результат уже при отборе спирта-сырца. И его главный плюс в том, что значительно укрепляя спирт, он не требует ни каких-либо регулировок в процессе перегонки, ни дополнительной возни с краниками.
Бражная колонна – недавнее изобретение, применяемое в домашних условиях для дистилляции спирта из любых . Это простое устройство обрело популярность у дачников и владельцев загородных садовых участков, которые используют некондиционные фрукты для приготовления браги.
Домашнее винокурение за сравнительно короткое время претерпело существенную эволюцию, пройдя путь от древнего змеевика к непрерывной колонне, которая по принципу действия является упрощенным (домашним) вариантом заводской ректификационной колонны. Что такое бражная колонна и каков принцип ее действия?
В чем заключаются преимущества и недостатки работы этого устройства? Можно ли ее изготовить своими руками в домашних условиях или проще купить готовую? Попробуем разобраться.
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.
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;
Плюсы и минусы процесса перегонки в бражной колонне
Плюсы
- Простота процесса перегонки: аппарат будет работать до тех пор, пока не закончится в кубе бродильный раствор и не исчезнет вода в парогенераторе.
- Хорошее качество конечного продукта. Короткое время перегонки не позволяет дрожжевым мембранам «взорваться» и привнести в спирт сивушный запах.
- Дефлегматор позволяет почти полностью удалить тяжелые хвостовые фракции, отправляя сивушные масла в бак для новой перегонки.
- Не нужно дополнительной операции: наливать брагу в куб, а затем выливать ее. —Емкость для браги— ставится на плиту, затем после работы остатки раствора утилизируются в бытовых отходах.
- Экономное использование воды для охлаждения. В процессе перегонки бродильный раствор советуют предварительно нагреть, таким образом, вода нужна только для доохлаждения продукта и ни для чего другого.
- Для непрерывной работы аппарата не нужно автоматических и полуавтоматических контрольных регуляторов. Устройство при подаче браги и тепла будет стабильно работать в заданном режиме весь период перегонки.
Минусы
- Аппарат может работать только с жидкими брагами из сахара, мучных растворов и —фруктовой браги—. Солодовые виды браг необходимо пропускать через фильтр.
- Частые поломки трубчатого электронагревателя. Из-за больших объемов браги возникает опасность его оголения. Это требует постоянного отслеживания уровня раствора в баке.
- Нельзя использовать для перегонки пенистую брагу, так как пена часто выбрасывается в основные фракции, что требует дополнительной очистки конечного продукта. —Убрать пену из браги— можно только при помощи специального пеногасителя.
Как сделать колонну своими руками
Если вы приняли решение изготовить непрерывную бражную колонну своими руками и уже мысленно представляете чертежи будущего устройства со всеми размерами, нужно умерить пыл и вовремя остановиться, чтобы ответить для себя на вопросы: как часто вы будете использовать аппарат и какие объемы спирта намерены получать на выходе?
Если у вас есть небольшой дачный участок с двумя десятками плодовых деревьев, то сезонная перегонка не потребует больших затрат для изготовления простенькой непрерывной бражной колонны своими руками и по своим же чертежам.
Для фермерского хозяйства, где есть большой фруктовый сад, нужен мощный аппарат с высокой производительностью.
Найти чертежи для изготовления непрерывной бражной колонны своими руками не составляет труда. Они есть в специальной литературе и на страничках тематических сайтов в сети.
Для того чтобы приступить к работе, необходимо приобрести некоторое оборудование. В спецификации каждого чертежа есть полный список того, что нужно купить.
В самом общем виде весь перечень выглядит примерно так:
- емкость для бродильного раствора и испарителя (объем указан в спецификации каждого конкретного чертежа) – 2 шт.;
- медную или из нержавеющей стали трубу диаметром 50 – 100 мм и длиной 1,5 – 2 метра – 2 шт.;
- термометры – 2 шт.;
- силиконовые шланги (длина указана в спецификации каждого конкретного чертежа);
- охладитель в сборном виде или отдельные детали для него;
- кламптовый держатель – 2 шт.;
- муфты, штуцера (количество и размеры в спецификации);
- сеточные фильтры и перегородки (количество и размеры в спецификации).
Знаете ли вы? Следует помнить, что затраты на изготовление аппарата своими руками не лишены здравого смысла только тогда, когда вы обладаете слесарными навыками, а также общими инженерными знаниями в области теплотехники и электротехники.
Тем не менее, при желании можно преодолеть трудности и самому изготовить устройство, чтобы получать качественный напиток, который будет по-настоящему своим: от вашего урожая до вашего оборудования.
После составления чертежей и покупки комплектующих деталей работы по изготовлению устройства можно разделить на такие этапы:
- Приготовление самой колонны из трубы (медь или нержавейка), высота которой должна соответствовать размерам 50 диаметров. Просверлить в бродильном баке отверстие для колонны и приготовить выпуск для кламптового крепления. Затем просверлить в баке еще одно отверстие для термометра и смонтировать все в единую систему.
- Изготовление дефлегматора. Нужно взять четыре медных трубки размерами 20, 12 , 6 и 3 сантиметра, пять муфт с переходом на внутреннюю резьбу. Затем скрутить змеевик, на который требуется намотать алюминиевый провод для большей эффективности холодильника и сделать крышку для дефлегматора. Это может быть обыкновенная полиэтиленовая крышка для банки, куда необходимо вплавить капроновую муфту для того, чтобы закрутить при монтаже гайку держателя. Дефлегматор смонтировать отдельным узлом и только потом подсоединить к колонне.
- Отверстие. Вам нужно просверлить в колонне отверстие для второго термометра, который должен находиться перед дефлегматором.
- Сборка и монтаж холодильника-конденсатора с краном для подвода и вывода воды. Монтаж крана производить при помощи силиконовых прокладок единым блоком и потом присоединить через переходник к колонне.
Здесь перечислены самые необходимые операции по изготовлению монтажу и сборке бражной колонны. Однако многие умельцы пытаются усовершенствовать устройство. Они включают в общую перегонную систему два, три и четыре дефлегматора, ставят автоматические реле для подачи воды в конденсаторный охладитель и многое другое. Каждый сам для себя решает, какой аппарат ему нужен.
Быстрый переход по статье
В основе «изобретения» бражной колонны лежит промышленное получение спирта. То есть промышленную установку «сократили» до мелких размеров. Но оказалось, что не все так просто.
Как и в других установках, простое пропорциональное уменьшение не приносит нужного результата: то скорость мала, то качество хромает. Но анализ проблем и изобретательность заставляют двигаться вперед и достигать цели. Как все происходило:
- Вначале кто-то додумался прикрепить к самогонному аппарату царгу. Вначале с ее помощью пытались решить проблему брызгоуноса. Но затем обнаружили, что из-за этого приспособления конечный продукт частично лишается своеобразного сивушного запаха и становится несколько крепче. Идею подхватили самодеятельные винокуры и те, кто изготавливает самогонные аппараты в промышленных масштабах.
- Но полного удовлетворения результатом не наступило. И продолжились эксперименты. Царгу удлинили, превратив в пленочную (она же укрепляющая) колонну. Стало лучше и продуктивнее, но снова обнаружились недостатки.
- Тогда на пленочную в верхней части поставили водяную рубашку и появилась бражная колонна.
- А изобретение прямоточных и кожухотрубных холодильников решило еще одну задачу: увеличило скорость перегона.
- Еще одна разновидность бражной – колонна непрерывного действия. Но устроена она несколько иначе и сложнее. Об этом – ниже.
Что дает?
С помощью именно этой надстройки над перегонным кубом удается получать самогон крепостью 80-90°. Практически спирт, но не лишенный аромата исходного сырья, как при использовании ректификационной колонны. Относительно чистоты дистиллята ведутся споры.
Встречаются и утверждения, что якобы кем-то когда-то проводились исследования, выявившие чудовищные превышения по сивушным маслам и другим примесям. Но ни одного конкретного факта (место, время, явки, фамилии) общественности предъявлено не было. Что заставляет поставить под сомнения сам факт такого исследования, а не только его результаты.
Но опытные самогонщики и так знают: даже на ректификаторе отбирают головные фракции отдельно и отделяют «хвосты». Поэтому при правильном двойном перегоне на бражной колонне продукт будет отвечать требованиям качества, оставаясь с присущей браге органолептикой (привкус, запах сырья: фруктов, зерна и т.п.). А крепость – почти соответствующей спирту-ректификату.
Конструкция
Бражная колонна - это медная либо нержавеющая труба, установленная вертикально над кубом. Состоит из сегментов:
- Полая высокая труба с диаметром 23-50 см. Ее высота равная тридцатикратному диаметру. То есть, для 23 см высота составляет 69 см, для 50 мм – 1,5 метра.
Внимание. В продаже встречаются бражные колонны иного соотношения (как правило, в сторону уменьшения)
Но практикой доказано, что они хуже справляются со своей задачей. Что склоняет к мысли о самостоятельном изготовлении.
- На трубе в верхней части, занимая примерно 25% длины, но не доходя до самого верха, смонтирован первичный холодильник под проточную воду. Его назначение – охлаждать пары, выходящие из перегонного куба при нагреве.
- Сверху холодильника в колонну вмонтирован термометр. Лучше, если он электронный, поскольку температура нужна точная, а не приблизительная, как при дистилляции. В эту задачу выполняет и китайский биметаллический термометр, но в колонну его лучше не ставить.
Важно. В бражной колонне необходимы два электронных термометра, откалиброванные, с одинаковыми показаниями
Один – вмонтированный в перегонный куб, другой – на колонне.
- От бражной колонны идет трубка-переходник из того же металла, что и труба, но толщиной 8-10 мм к змеевику, помещенному в охладитель с водяной рубашкой.
- В холодильнике с проточной водой пары окончательно конденсируются, стекая в приемную емкость крепким дистиллятом.
Самогонные аппараты Destiny
Это уже китайский производитель, ассортимент которого не так велик, как у Distillarus’a, но со своими особенностями и чуть-чуть заниженными ценами, даже несмотря на платную доставку (полагаю, что доставка у Distillarus’a уже включена в цену). Почти к каждому товару есть положительные отзывы. В составлении нашего самогонного аппарата мы будем использовать некоторые комплектующие из этого магазина.
Цена: от 8 653 рублей за колонну с доставкой
Кастрюля из нержавеющей стали на 20 литров, переделанная под перегонный куб. Ручка на крышке срезана. Кламповый патрубок вварен - по нашим замыслам заменяется фитингом на гайках с прокладками. Приваренные зажими заменяются канцелярскими зажимами.
Итак, с готовыми решениями разобрались, их не много, пора проявить фантазию и собрать свой собственный самогонный аппарат, а точнее бражную колонну, используя только (ну почти только) железяки из Китая. Начнём мы, пожалуй, с доработки обычной кастрюли из нержавейки, которая станет нам перегонным кубом. Конечно, если в кармане хрустят купюры, то можно сразу заказать перегонный куб в российском магазине или с того же AliExpress (бак от того же Destiny на 23 литра будет стоить около 10500 рублей). Но предположим, что у нас в карманах звенит, а не хрустит, поэтому будем экономить – купим обычную кастрюлю из нержавейки (можно и тут пофантазировать, к примеру, взять вместо кастрюли пивную кегу и модернизировать её) нужного нам объема и сделаем всё, чтобы она подошла на роль перегонного куба. И для начала нужно в ней наделать отверстий под крепление для царги, под гильзы для термометра и, конечно же, сливного крана. А для этого нам понадобятся свёрла.
Работа в режиме Бражная Колонна БК
Описание режима и принцип работы
Необходимое оборудование.
Порядок сборки.
- На куб (1) наденьте прокладку (2), установите крышку (3) и затяните от руки барашковыми гайками (6). Все барашки должны быть зажаты!
Повторная перегонка (дробная) – режим БК.
Стабилизация режима (работа на себя).
Отбор «голов».
Отбор «тела».
Навыки управления этой операцией придут после нескольких перегонок.
Отбор «хвостов».
Как это работает
Рассмотрим принцип работы бражной колонны, чтобы вы могли окончательно понять: хотите ли для себя такое оборудование?
- Брага в теплоприемник (верхнюю часть колонной трубы) подается с помощью насоса.
- Находясь в колонне, начинает взаимодействовать с нагретым практически до 100°С водяным паром в противотоковом режиме.
- Происходит теплообмен: спирт испаряется, другие составляющие браги, имеющие высокую температуру кипения, стекают вниз и удаляются.
- На перемычках из сетчатого материала, расположенных горизонтально, возникает очаговый барботаж. Из-за этого возрастает процентное содержание спирта в парах. Именно это обуславливает высокую получаемого самогона.
- Извлекаются из браги в колонне с жидкостным отбором ненужные компоненты (сивуха), при температуре ниже 76°С. Температуру необходимо регулировать при помощи скорости, с которой подается брага, а также – ее температурой.
Традиция самогоноварения уходит своими корнями далеко в прошлое. Любители самостоятельного изготовления спиртных напитков регулярно совершенствовали рецептуру, а научные открытия помогли упростить систему производства. Сегодня на помощь человеку пришли сахарометры, самогонные аппараты, калькуляторы для расчета необходимых пропорций. В специализированных магазинах любители сами производить алкоголь смогут выбрать конструкцию для изготовления самогона в зависимости от личных предпочтений и финансовых возможностей.
Бражная колонна - это специализированное оборудование, которое помогает выделить из самогона виды фракций в процессе перегонки. На сегодняшний день устройство представляет собой самую простую модель тепломассообменного аппарата. Одним из главных преимуществ колонны стало качество работы. Получить достойный продукт возможно только при условии проведения двух и более перегонок.
Самая простая по конструкции модель бражной колонны позволяет организовать многократную перегонку крепкого алкогольного напитка.
Механизм доступен для самостоятельного изготовления. Колонна, применяемая для , относится к категории пленочных изделий и имеет ряд ограничений в плане использования и производительности.
Конструкция бражной колонны
Устройство стало чем-то средним между дистиллятором и . Конструкция имеет две части:
- Дефлегматор. С технической точки зрения, представляет собой часть трубы, выполненной из нержавеющих материалов. Диаметр рабочего изделия составляет не менее 22 миллиметров при длине от 65 сантиметров. Конструкция меньших габаритов относится к декоративным и не подходит для использования по прямому назначению. Высота рабочего изделия должна превышать диаметр минимуму в тридцать раз. В верхней зоне размещен холодильник для обеспечения необходимой температуры. В качестве охлаждающего прибора выступает змеевик, намотанный на колонну. Аппараты промышленного производства устроены сложнее: холодильник представляет собой вмонтированный змеевик или водяную рубашку. Колонну помещают на перегонный куб исключительно вертикально.
- Конденсатор. Устройство, аналогичное холодильнику любого самогонного аппарата - дистиллятора.
Обязательной частью механизма является термометр. Его помещают в специальное гнездо, расположенное в боковой стенке чуть выше змеевика. В аппарате устанавливают два измерительных устройства: второе располагают на баке. Важным моментом является точность приборов. Оба должны выдавать одинаковые данные при работе в аналогичных условиях.
Как работает бражная колонна?
Работа устройства сходна с принципом действия ректификатора, отличительной чертой его стала простота прибора. Постепенно прогревающаяся бражная колонна обеспечивает подъем паров спирта, альдегидов, эфира, сивушных масел и остальных примесей. Состав конденсируется на стенках аппарата и вновь возвращается в накопительный резервуар. В процессе нагревания показатели уровня конденсации становятся выше. Финальная точка подъема - холодильник дефлегматора.
Полученный конденсат перемещается в нижнюю часть колонны. Непригодные для употребления и последующей перегонки пары легкокипящих фракций отправляются в холодильник-конденсатор и затем сливаются в отдельную емкость. Количество полученных ядовитых веществ составляет 500 миллилитров с общего объема в 10 литров. При последующем нагревании куба необходимо получить температурный показатель верхнего холодильника 76 градусов. Этот норматив должен держаться на протяжении всего периода работы колонны. Сохранять нужную температуру позволяет кран на входе в нее и ТЭН.
В бражной колонне организована постоянная циркуляция жидкости, стекающей со стенок, и паров при высокой температуре.
Схема работы бражной колонны
ВАЖНО! При проведении перегонки нельзя допускать закипания сусла. Максимальная температура в кубе не должна превышать 90 градусов.
Аппараты подобного действия получили название пленочных. Термин связан с жидкостью - результатом взаимодействия пара и флегмы, напоминающей пленку.
Материалы изготовления прибора
Бражная колонна - это прибор, доступный для самостоятельного изготовления в домашних условиях. Отдельное внимание следует уделить материалам, которые нужно подбирать в зависимости от элемента конструкции:
- Бак. В качестве основы лучше использовать нержавеющую сталь.
- Крышку необходимо соединить с колонной, с этой целью делают резьбовой штуцер. Хомут кламп отлично выполняет роль соединительного элемента конструкции. В дальнейшем прибор легко собирается и разбирается без применения дополнительных инструментов.
- Колонна. В качестве основы подойдет нержавеющая пищевая сталь или медь.
- Холодильник. Для изготовления используется аналогичный с колонной материал - сталь и медь.
- Паропровода и змеевики делают медными или стальными.
Все необходимое доступно для приобретения в строительном магазине.
Другие виды бражных колонн
В продаже можно встретить бражные колонны с отдельными насадками и дополнительными аксессуарами. Наполнения к аппарату производители позиционируют как элементы по улучшению эффективности прибора. Фактически все дополнения не имеют заявленного назначения и применимы только к ректификационной колонне.
Одним из видов бражной колонны стало устройство непрерывного типа. Процесс подачи сусла происходит непрерывным потоком с верхней части прибора. В ходе движения брага взаимодействует с водяным паром, двигающимся снизу вверх из парогенератора. Стекающее сусло по ходу движения делится на множество потоков с помощью особых тарелочных приборов и прогревается до нужной температуры.
Устройство чаще используется при промышленном производстве крепкой алкогольной продукции. В домашних условиях реализовать работу аппарата проблематично.
В продаже на сегодняшний день есть десятки разновидностей самогонных аппаратов, среди которых немало удачных моделей, с помощью которых можно получить не только традиционный самогон, но и довольно чистый спирт. Есть и аппараты с парогенераторами, предназначенные для перегонки плотного сусла, с их помощью можно получить домашний виски, кальвадос или сливовицу.
Заводская бражная колонна
Среди менее-более традиционных аппаратов несколько затерялись бражные колонны. О них известно сравнительно немногим людям, занимающимися самогоноварением как хобби, или профессионально перерабатывающим продукцию своего сада на спиртное. Такой вид деятельности распространен в регионах, привлекательных для туристов, где климат позволяет выращивать различные фрукты в промышленных масштабах.
Что такое бражная колонна
Следует уточнить, что бражная колонна, которая используется в домашних самогонных аппаратах, принадлежит к классу пленочных, несколько ограниченных в сфере применения и производительности. Но это самый простой конструктивно вариант тепломассообменного устройства, который, к тому же, на удивление качественно работает.
Почему «на удивление»? Многие домашние умельцы и производители промышленных самогонных аппаратов для бытового использования идут путем наименьшего сопротивления. Они берут принципиальную схему промышленной установки, какие используются на спиртовых и водочных заводах и путем уменьшения размеров создают свои конструкции. Принцип работы, вроде бы, тот же, но многие процессы при этом начинают происходить совершенно иначе.
Причиной тому теплоемкость материала установки, те же размеры - полный тепломассообмен происходит медленно, требует больших площадей контакта, стабильности температуры и соблюдения еще многих физико-химических параметров. Схема вроде бы рабочая, но не совсем.
Такой принцип конструирования напоминает авиастроителей, которые уменьшили «Боинг» до размеров «кукурузника» и удивляются, почему он не летает, а если и летает, то намного хуже.
Бражная колонна сделанная своими руками, конечно же, работает, но феноменальных результатов ждать от нее не приходится. Качественный спирт можно получить после второй перегонки, как на хорошем дистилляторе с сухопарником и барботером после третьей дистилляции и фильтровании при помощи активированного угля. Экономический эффект очевиден, но бражные колонны требуют постоянного контроля и соблюдения температурного режима.
По своей сути, бражная колонна представляет обычный дефлегматор, в котором с большой эффективностью отделяются пары спирта от высококипящих примесей (сивухи). Значительного увеличения выхода спирта нет, можно добиться прироста на 5-10%, но происходит ли это из-за применения бражной колонны, или благодаря тщательному соблюдению температурного режима. По эффекту действия бражная колонна равняется с тандемом сухопарник-барботер.
Конструкция колонны
Технически бражная колонна представляет собой отрезок медной или нержавеющей трубы диаметром 25-50 мм высотой равняющейся тридцатикратному диаметру. Колонны с меньшим соотношением выполняют более декоративные функции.
В верхней части колонны, приблизительно на отрезке в 25% от всей длины, монтируется первичный холодильник. Он должен охладить пары браги до точки конденсации тяжелых примесей и вернуть конденсат обратно в бак. Холодильник может быть сделан в виде встроенного змеевика, внешнего змеевика в виде намотанной на колонну медной трубки, водяной рубашки.
В бражной колонне изготовленной своими руками, лучше всего использовать первые два варианта. Водяную рубашку сделать самостоятельно довольно сложно, это доступно только при наличии промышленного оборудования и определенных инженерных знаний и слесарных навыков. Схема холодильника выбирается исходя из конкретных условий.
Чуть выше змеевика предусматривается место для установки термометра. В аппарате с бражной колонной обязательно должны быть два термометра - на баке и на верхней части колонны. Причем работать они должны с одинаковой точностью, как электронные, так и биметаллические.
Наличие на рынке многочисленных термометров из Поднебесной еще не гарантируют того, что вам удастся купить два, показывающие одинаковую температуру в одинаковых условиях. Придется их проградуировать. Делается это очень просто и доступно любому школьнику - в миску или кастрюлю наливается 1 л воды и засыпается 1 кг колотого льда (приготовить его придется заранее в морозилке холодильника).
Спустя минут 15-20, когда лед начнет потихоньку таять и останется его примерно половина от прежнего количества, погружаем датчики термометров в эту смесь. Минуты через две оба термометра должны показывать 0 С. Если показания разные, то вы хотя бы знаете, насколько они расходятся.
Но градуировка на этом не закончена. На плите вскипятите воду и погрузите термометры в кипяток. Тот, который покажет 100 С работает правильно. Его и следует использовать, как базовый, а на втором учитывать погрешность.
Верхняя часть колонны паропроводом из трубки диаметром 8-10 мм соединена с холодильником классической конструкции, какие используются в обычных дистилляторах. В бражной колонне очищаются спиртовые пары, а их конденсация происходит в холодильнике.
Оба охладителя, на колонне и на конденсаторе работают независимо друг от друга. При этом холодильник на колонне должен быть регулируемым. Это удобно сделать, смонтировав на входном (нижнем) его патрубке обычный кран-регулятор от батареи отопления. Для чего он нужен, будет сказано ниже.
Материалы изготовления
Бак аппарата с бражной колонной своими руками лучше всего сделать из нержавейки. В крышке следует сделать резьбовой или фланцевый штуцер для соединения с колонной. Очень удобно использовать хомуты Кламп. Соединение получается прочным, монтируется и демонтируется аппарат быстро и не требует применения инструментов.
Сама колонна изготовляется из меди или нержавеющей пищевой стали. Можно использовать и латунь, если удастся найти подходящую трубу. Утеплять бражную колонну не рекомендуется.
Холодильник и паропроводы тоже делаются из меди или нержавейки. Их этих материалов несложно изготовить змеевики и все виды соединений. Купить медную трубку любого диаметра (или нержавеющую) можно в интернете или хозяйственном магазине.
Как работает бражная колонна пленочного типа
Принцип работы бражной колонны очень похож на действие ректификатора, но в несколько упрощенном виде. Пары, содержащие спирт и сопутствующие жидкости (альдегиды, эфиры, сивуху и прочие примеси) поднимаются вверх по медленно прогревающейся трубе колонны и конденсируются на стенках, стекая обратно в резервуар. По мере прогревания высота уровня полной конденсации становиться все больше, пока не достигнет холодильника дефлегматора. Это происходит при температуре на верхнем холодильнике около 50-56 С.
Конденсат, флегма вместе со спиртом, стекает вниз, а легкокипящие пары (головы) поступают в холодильник-конденсатор и собираются в отдельную посуду. До начала основной перегонки с 10 литров браги нужно собрать до 0,5 литра голов, чрезвычайно ядовитой жидкости, которая непригодна ни для повторной перегонки, ни для употребления.
Продолжая нагрев куба, доводим температуру на верхнем холодильнике до 76 С. такой она должна быть на протяжении практически всего сеанса, только под конец дистилляции ее можно поднять на 2-4 градуса и собрать получившуюся жидкость в отдельную емкость. Она пойдет на повторную перегонку. Поддерживается требуемая температура с помощью крана на входе холодильника и регулятором плиты или ТЭН.
В самой колонне происходит процесс взаимодействия стекающей по стенкам трубы жидкости и поднимающихся из испарителя горячих паров. Флегма прогревается, и из нее испаряются остатки спирта, поднимаясь к паропроводу холодильника. Сивуха остается в жидком состоянии и стекает обратно в бак.
Все взаимодействие горячего пара и флегмы происходит на стенках колонны, где жидкость образует тонкую движущуюся вниз пленку. Поэтому и колонны такого типа называются пленочными.
При перегонке нельзя допускать, чтобы брага закипела. Температура в кубе не должна превышать 85-90 С.
Бражная колонна из меди лучше нержавеющей по причине высокой теплопроводности меди. Она лучше отводит тепло от пленки флегмы и ее конденсация начинается раньше, что позволяет уменьшить высоту колонны без снижения производительности. Медная трубка и фитинги обеспечивают надежную герметизацию при высокой прочности и надежности всей конструкции.
Другие виды бражных колонн
Часто приходится встречать описания колонн с наполнителем, призматическими насадками и прочими приспособлениями, якобы увеличивающими эффективность колонны. Это не совсем так. Насадки и наполнитель - атрибут ректификационной колонны, в бражной они не совсем уместны.
Отличается по конструкции бражная колонна непрерывного действия. В ней брага подается сверху непрерывным потоком и по пути взаимодействует с поднимающимся снизу водяным паром из парогенератора. Стекающая брага по пути разделяется на множество потоков специальными тарелочными устройствами и прогревается до температуры испарения спирта. Остальные жидкости беспрепятственно стекают в заборную емкость.
Сивуха и прочие вредные жидкости попросту не успевают испариться. Этот принцип работы очень эффективен при промышленном производстве спирта, но трудно реализуем в бытовых условиях.
