Таблица выхода самогона из разных продуктов. Выход спирта из различного сырья

Оставьте комментарий 6,950

Этанол производят следующими способами:

  • сбраживание сусла;
  • гидролиз растительного сырья – в результате взаимодействия с водой происходит разложение одних соединений с последующим образованием других;
  • гидратация этилена – присоединение молекул воды к молекулам самого производимого в мире органического соединения - этилена С2Н4.

Полученный спирт подвергается затем ректификации – очистке. Синтетическим путем добиться хорошего выхода спирта очень сложно. В результате получается технический ректификат, содержащий огромное количество вредных и опасных для здоровья примесей. Оставим этот способ для промышленных предприятий и обратим наше внимание на доступный и знакомый многим процесс – сбраживание.

Выход спирта из различного сырья путем сбраживания

Технология сбраживания лучше всего подходит для домашнего виноделия. Она заключается в том, что дрожжи при определенных условиях начинают перерабатывать сахар в этиловый спирт. Именно таким способом получают все натуральные вина. Не удивительно, что полученный спирт называют «винным».

Химическая формула выглядит так:

C12H22O11 (молекула сахара) + Н20 (вода) = 4 C2H5OН (спирт) + 4 СО2 (углекислый газ) + ТЕПЛО

Реакция происходит при участии дрожжей. Из формулы видно, что в процессе жизнедеятельности дрожжей из молекулы сахара получается спирт, выделяется углекислый газ и тепло.

Расчет выхода спирта из сахара


В химии есть такое понятие, как мольная масса, она пропорциональна молекулярной. Каждый химический элемент имеет свою массу, чтобы ее узнать, достаточно взглянуть на таблицу Менделеева.

Атомные массы присутствующих в формуле элементов:

  • Н – водород – 1;
  • С – углерод – 12;
  • О – кислород – 16.

Заменим в формуле получения спирта буквенные обозначения этими цифрами:

(12х12 + 1х22 + 16х11) + (1х2 + 16х1) = 4х(12х2 + 1х5 + 16х1 + 1х1) + 4х(12х1 + 16х2)

360 = 184 (спирта) + 176 (углекислого газа)

Получается, что со 180 кг сахара выход спирта составит 92 кг. Чтобы узнать, сколько получится спирта с одного кг сахара, нужно поделить: 92/180 = 0.511 кг. Зная плотность спирта (ρ = 0,8кг/л), переведем 0.511 кг в литры. Можете проверить, а можете так поверить, что с 1 кг сахара выход спирта составляет 0.64 литра (0.511/0.8).

Как рассчитать , содержащего сахар?

Брагу ставят не из чистого сахара, а из сырья его содержащего: винограда, яблок, свеклы и др.) Существуют специальные таблицы сахаристости разных продуктов. Так в яблоках сахар составляет 12% от массы. Сахаристость свеклы – 16%. Также существуют таблицы среднего выхода сока из ягод и фруктов. Все эти таблицы можно найти в интернете.

Расчет выхода спирта из яблок:

Из 1 кг яблок получается 0.7 кг сока (табличное значение). При сахаристости 12% (тоже из таблицы) содержание сахара – 0.084 кг (это 12% от 0.7 кг).

Составим пропорцию:

1 кг сахара дает 0.64 л спирта

0.084 кг дает Х л спирта

0.084 х 0.64 / 1 = 0.054 литра – выход спирта из 1 кг яблок.

Выход спирта из крахмалосодержащего сырья

Часто брагу ставят на картошке, пшенице и другом крахмалосодержащем сырье. В технологии производства этанола появляется еще один процесс – осахаривание крахмала. Химически это выглядит так:

(C6H10O5)n (формула крахмала) + nH2O = nC6 H12O6 (глюкоза)

Перед Вами реакция гидролиза крахмала в сахар, а проходит она в присутствии специальных ферментов. Затем начинается сбраживание полученного сахара. Теперь если заменить химические элементы в этой формуле на их молярные массы, то получится, что 1 кг крахмала перерабатывается в 1.11 кг сахара. Содержание крахмала в том или ином сырье легко найти в интернете, а затем можно посчитать выход спирта.

Выход спирта из пшеницы

Пшеница на 60% состоит из крахмала. Выполняем расчет выхода спирта :

Из 1 кг пшеницы 60% крахмала - это 0.6 кг.

Из 1 кг крахмала получается 1.11 кг сахара (см. выше), тогда из 0.6 кг крахмала – 0.666 кг сахара

Из 1 кг сахара получается – 0.64 литра спирта (см. выше), тогда из 0.666 кг сахара – 0.426 литров спирта

Выполнив эту цепочку расчетов, мы выяснили, что выход спирта из 1 кг пшеницы составляет 0.426 литра.

Практический выход спирта из различного сырья

Все вышеизложенное – это теоретический или расчетный выход спирта . На практике его получается на 10-15% меньше.

Причины потери спирта:

  • недоброд - часть сахара не была переработана в спирт и осталась в браге;
  • неправильное брожение, при котором сахар преобразуется не в спирт, а в другие вещества;
  • спирт улетучивается при брожении, перегонке и ректификации.

При какой концентрации сахара выход спирта самый оптимальный?

Спирт – это мощный стерилизатор, убивающий все бактерии и микроорганизмы. Поэтому существует предельная концентрация его в браге, при которой дрожжи начинают гибнуть. Значение этой концентрации – 13%. Вот почему не бывает более крепких вин, есть только крепленые. Чтобы добиться 13%, в исходном сусле должно быть 20.3% сахара.


В диапазоне 10%-13% брожение сильно замедляется. На спиртзаводах время изготовления является важным фактором, влияющим на рентабельность. Поэтому дрожжевой затор содержит только 14% сахара, крепость вин не превышает 9%, зато брожение длится всего 72 часа.

Если в браге больше 20% сахара, то случится недоброд, выход спирта снизится. При концентрации менее 10%, спиртовое брожение перейдет в уксусное. Весь спирт будет потерян. В домашних условиях для оптимального выхода спирта рекомендуется готовить сусло с концентрацией сахара 18%.

Простой вопрос, но крайне запутан небрежными и бездумными цитированиями на просторах Интернета. На различных форумах и сайтах встречаются самые противоречивые данные о теоретическом выходе спирта. Пора поставить точку!

Для начала формулы:

  • С12Н22О11 – сахароза;
  • C6H12O6 – общая для глюкозы и фруктозы формула (отличаются они архитектурой молекул);
  • H2O – вода;
  • CO2 – углекислый газ;
  • C2H5OH – этиловый спирт.

Теперь о том, что происходит при образовании спирта. Часто формулу образования спирта из сахарозы упрощенно записывают так:

C12H22O11 + Н20 = 4 C2H5OН + 4 СО2;

Но на самом деле процесс происходит в два этапа:

1 этап. Сахароза при каталитическом воздействии, вырабатываемом дрожжами ферментом инвертаза, подвергается гидролизу. В результате образуются глюкоза и фруктоза:

C12H22O11+H2O = C6H12O6+C6H12O6;

2 этап. Под воздействием ферментов, выделяемых дрожжами, происходит реакция с появлением спирта:

C6H12O6 = 2∙C2H5OH + 2∙CO2.

Теперь о выходе спирта. Для этого перепишем уравнения в молярных массах:

  • 342 + 18 = 180 + 180 сахароза → глюкоза + фруктоза;
  • 180 = 92 + 88 глюкоза → спирт + углекислый газ;
  • 180 = 92 + 88 фруктоза → спирт + углекислый газ.

Как видим, спирта в этих реакциях образуется 184 единицы. На это расходуется 342 единицы сахара.

Выход спирта: 184 / 342 = 0,538 кг/кг, или 0,538 / 0,7893 = 0,681 л/кг (0,7893 кг/л – плотность спирта). Если в качестве сырья выступает глюкоза или фруктоза, максимальный теоретический выход спирта составит 184 / 360= 0,511 кг/кг или 0,511 / 0,7893 = 0,647 л/кг глюкозы (фруктозы).

С арифметикой тоже закончили. Теперь понятны и ошибки, допущенные на множестве форумов. На одних ресурсах глюкозу перепутали с сахарозой и получили 0,647 г/л, на других – запутались в единицах измерения и волшебным образом кг/кг назначили литрами на килограмм. Некоторые пошли еще дальше и произвольно приняли плотность спирта равной 0,8 кг/л, в результате получили еще более интересные цифры.

Грамотные самогонщики должны запомнить, что теоретический выход спирта с 1 кг сахара или мальтозы (продукт осахаривания крахмала в зерне) равен 0,681 л/кг, а из 1 кг глюкозы или фруктозы получается 0,647 л спирта.

Проверка готовности браги взвешиванием

Самый простой практический вывод из вышесказанного состоит в том, что во время брожения с 1 килограмма сахара образуется 508 грамм углекислого газа, который уходит в атмосферу.

Значит, поставили брагу в пластиковой бутыли с 5 кг сахара, и взвесили, затем, когда пузырьки закончились, взвесили еще раз. Например, емкость полегчала на 2 кг, значит, 4 кг сахара уже съедено, остался 1 кг. Пусть брага добродит.


Когда 1 кг сахара перебраживает, брага становится легче примерно на 0,5 кг

Если бочка большая, взяли 5-ти литровку, наполнили брагой из бочки, взвесили и отправили обратно в бочку. Это даст одинаковые условия сбраживания. В 5 литровку, естественно, залили кратное количество браги. Например, в бочке 200 литров браги, тогда заливаем в 5 литровку 4 литра – это будет 1 / 50 часть.

Изготовление спирта. Самогон

Самогон - продукт перегонки слабых алкоголесодержащих жидкостей - получил широкое распространение в России еще в XV - XVI веках. На протяжении столетий появлялось огромное разнообразие рецептов, совершенствовались вкусовые качества изготовленного самогона.

Однако все это великое множество народных рецептов сводится к триединому сочетанию: дрожжи, сахар и вода. После брожения эта смесь, называемая брагой или бражкой, перегоняется через специальный аппарат и превращается в широко известный по книгам, кинофильмам, да и из собственной практики, продукт, от одного запаха которого "воротит нос". А ведь можно получать самогон практически без запаха, причем он с успехом заменит магазинную водку, а уж тем более некачественные и опасные для жизни напитки неизвестного происхождения. И делать его можно из ягод и плодов, которые в изобилии растут на вашем садовом участке.

Итак, с чего начать?

Главное - это получить сахар.

Сахар содержится во многих плодах и ягодах. Его раствор (выжатый сок) при небольшом количестве дрожжей, перебродив, дает алкоголесодержащую жидкость, которую для выделения спирта необходимо перегнать.

Однако, если бы спирт можно было получать только из готового сахара, то такое производство стало бы достаточно дорогим: из-за дефицита сахаросодержащего сырья. Выход в том, чтобы использовать вещества, которые при определенной обработке могут распадаться, образуя сахар. К таким веществам относится крахмал растений, который может быть разложен в сахар ферментами, в частности, с помощью содержащегося в солоде фермента диастаза.

Особенно легко и полно крахмал превращается в сахар, если он предварительно проварен в воде под давлением и превращена клейстер, и если при действии диастаза на этот клейстер поддерживается определенная температура. Эта операция обработки сваренного крахмального клейстера солодом (с добавлением воды для разжижения массы) при довольно высокой температуре носит название варки с у с л а, а получаемая в результате варки жидкость называется суслом. Вот это сусло и подвергается в дальнейшем брожению с помощью введения в него дрожжей.

Приготовление браги из зерна более сложно. Крахмал, содержащийся в зерне, предварительно нужно превратить в сахар, что делается при помощи солода. Сам солод получают из проращенного зерна - лучше всего ячменя, но можно изо ржи или проса.

При изготовлении браги из плодово-ягодной продукции следует сначала хорошо промыть сырье и удалить испорченные экземпляры. Затем сырье измельчают (с помощью мясорубки, толкушки и т. п.) до получения однородной массы, называемой мезгой.

Для отделения сока мезгу выливают в посуду (бутыль из стекла с широким горлом, деревянный бочонок, эмалированную кастрюлю). Слишком густую мезгу разбавляют водой. Разбавлять водой следует и мезгу из кислых плодов или ягод.

В приготовленную мезгу вносят дрожжи, накрывают посуду чистой льняной тканью и ставят в теплое место для брожения. Температура должна быть в пределах +20 -22 град. С, если она ниже, то мезгу подогревают.

Через 2-3 суток после начала брожения мезгу отжимают через марлю и отделяют от выжимок. В отжатый сок (сусло) добавляют сахарный сироп (соотношение сахара и воды 1:1) с температурой не выше +25 град. С и ставят вторично бродить при температуре +18 - 22 град. С.

В любом случае при изготовлении браги в результате брожения и перегонки получается алкоголесодержащий напиток, называемый самогоном.

Таким образом, на первом месте по популярности использования является обычный сахар. Существует много рецептов приготовления браги с использованием сахара как в чистом виде, так и в виде варенья, конфет и т.п.

Вторым по значимости является крахмал и различные крахмалосодержащие продукты (пшеница, рожь, горох, ячмень, картофель и др.). При этом в процессе изготовления браги необходимо выполнить осахаривание крахмала с помощью солода.

В качестве исходного сырья можно использовать так же культурные и дикорастущие плоды и ягоды.

Выход спирта из 1 кг некоторых видов используемого сырья приведен в таблице 9. Видно, что максимальный выход спирта получается при использовании зернового сырья.

9. Ориентировочный выход спирта и водки (л) из 1 кг используемого сырья

Сырье

Выход

спирта

водки (40%-ный раствор спирта)

Крахмал

0,72

1,52

Рис

0,59

1,25

Сахар

0,51

1,10

Гречиха

0,47

1,00

Пшеница

0,43

0,92

Овес

0,36

0,90

Рожь

0,41

0,88

Пшено

0,41

0,88

Горох

0,40

0,86

Ячмень

0,34

0,72

Картофель

0,11-0,18

0,35

Виноград

0,09-0,14

0,25

Сахарная свекла

0,08-0,12

0,21

Груши

0,07

0,16

Яблоки

0,06

0,14

Вишня

0,05

0,12

Желуди

0,25

0,56

Каштаны

0,26

0,57

Все алкоголесодержащие напитки называются так из-за присутствия в них этилового спирта, иначе именуемого алкоголем. Спирт является продуктом жизнедеятельности дрожжевых грибков, которые преобразуют в него сахар или фруктовую глюкозу.

Чтобы получить в домашних условиях этиловый спирт из крахмалосодержащего сырья, необходимы солод, солодовое молоко, дрожжи, сырье для основного затора, брожение затора, перегонка готовой браги, очистка самогона, проверка его качества.

Получение солода

Солодом называется зерно, остановившееся в своем росте в самом начале прорастания. Для приготовления солода используется почти исключительно зерно ячменя.

Если разрезать зерно пополам, то видно, что зародыш расположен рядом с большим запасом питательных материалов, приготовленных материнским растением: это крахмал и азотосодержащие вещества. От этого материала зародыш отделен щитком, наружный слой которого состоит из так называемых всасывающих клеток, способных передавать питательные вещества зародышу. Однако все эти материалы находятся в твердом виде и нерастворимой в воде форме. Зародыш же может воспринимать питание лишь в виде раствора, поэтому для его прорастания необходимо, чтобы, во-первых, был растворитель, а во-вторых, чтобы питательные вещества (крахмал и белки) были переведены в раствор. При этом в роли растворителя всегда выступает вода, которую необходимо дать зерну, чтобы оно ею напиталось. В роли агентов, переводящих имеющиеся в зерне нерастворимые питательные вещества в состояние раствора, выступают ферменты. Эти сложные органические вещества в миллионы раз ускоряют химические процессы в растениях и играют важнейшую роль в обмене веществ. Среди ферментов, развивающихся в зерне, имеется и фермент диастаз, превращающий крахмал сначала в мальтозу (промежуточный продукт расщепления крахмала), а потом и в глюкозу.

Для того, чтобы заставить зерно выработать нужный фермент, его помещают в такие условия, при которых оно начнет прорастать - при этом оно для целей собственного питания вырабатывает значительное количество диастаза. Как только прорастание зерна началось, его подсушивают, чтобы приостановить рост.

Таким образом, суть приготовления солода сводится к тому, чтобы заставить зерно выработать нужный для самогоноварения фермент, а это происходит в самой ранней стадии прорастания. Для начала процесса необходимы два фактора: вода и соответствующая температура.

Ячменные зерна сначала тщательно промывают, а затем замачивают, чтобы они могли впитать в себя воду. Мытье и замачивание проводятся в широкой посуде с невысокими бортами. Посуду чисто моют и заливают водой до половины объема. Зерно всыпают не сразу, а небольшими порциями, постоянно помешивая. Через 2-3 часа всплывшие наверх мусор, поврежденные и щуплые зерна снимают дуршлагом и выбрасывают.

Затем часть воды сливают, оставляя ее столько, чтобы она покрывала зерно слоем не более 2,5 - 3 см. Выдерживают 1-2 часа и вновь удаляют всплывший наверх мусор. Замачивание ведут до тех пор, пока все зерна не разбухнут, что происходит примерно через 3-5 дней. Воду меняют ежедневно.

Признаки того, что замачивание пора остановить: шелуха легко отделяется от мякоти; зерна сгибаются между ногтями и не ломаются; на том конце зерна, к которому прилегает росток, кожица надтреснута; раздавленным зерном можно провести на деревянной доске черту, подобную меловой.

По окончании замачивания зерна проращивают в хорошо проветриваемом помещении. Их рассыпают по полу ровным слоем толщиной не более 15 см, а через 5-8 часов переворачивают. Как только появятся корневые отпрыски, слой уменьшают до 10 см, а когда температура зерна достигнет +18 - 20 град. С, его начинают постоянно перемешивать, обрызгивая водой, чтобы избежать преждевременного высыхания солода.

Прорастание зерна необходимо приостановить, когда: корневые ростки достигли 1,5 длины зерна; росток самого зерна достиг 1/2 - 1/3 зерна; корешки настолько переплелись между собой, что если взять одно зерно, то за ним потянутся еще 4-8 зерен; зерна совершенно утратили мучной вкус".

Прорастание зерна начинается с развития корешка; сначала появляется один, затем их образуется целый пучок. Зародышевый же листок, направляя свой рост в противоположную сторону, некоторое время идет под чешуей, пока не достигнет верхушки зерна, где сначала вздувает чешую, а потом прорывает ее и выходит наружу. Это происходит приблизительно через 10 дней после начала соложения. Количество диастаза в зерне продолжает увеличиваться и при дальнейшем росте.

Когда зерна проросли до требуемой величины, их высушивают или понижают их температуру с помощью сильного притока воздуха.

Зерно убирают, когда оно приобретает особый, характерный для солода запах и когда ростки от трения в руках легко отделяются.

Если требуется зеленый солод, то соложение продолжается 12-14 дней, до тех пор, пока росток не станет длиннее зерна в 2 - 3 раза.

Из каждых 100 весовых частей ячменя получается 140 - 150 частей зеленого или 80 частей высушенного солода.

Хорошим солод считают, когда он: полон и так легок, что, брошенный в воду, не опускается на дно; при раскусывании хрустит; сладкий на вкус и белый внутри; легко отделяется от ростков; имеет приятный запах.

Хранят солод в сухом помещении. Перемалывают в домашних условиях при помощи кофемолки или в ступке.

Перед использованием сухого солода или смеси солодов готовят солодовое "молоко". Для этого солод в течение 10 минут замачивают в воде с температурой +60 -65 град. С и тщательно перемешивают миксером до получения однородной жидкости белого цвета. Готовое солодовое "молоко" добавляют в закваски, приготовленные из зерен.

Солодовое "молоко" - раствор солода с водой - позволяет получить раствор с ферментами, способными осахаривать крахмал. В солодовом "молоке" основной фермент - диастаз выводится из солода в раствор, из-за чего он приобретает огромную поверхность взаимодействия с крахмалом сусла.

Осахаривание крахмала

Лучшее солодовое "молоко" готовится из ячменного, ржаного и просяного солодов, взятых в пропорции 2:1:1. При изготовлении солодового молока солод тщательно промывают горячей водой, (температура +65 град. С) не менее трех раз. Смесь компонентов помещают в посуду с водой, выдерживают 7-10 минут и затем меняют воду. На 1 кг крахмалосодержащего сырья необходимо 65 - 80 г солода и 0,45 - 0,5 л воды.

Чтобы обеспечить осахаривание крахмала, солодовое молоко и смесь крахмалосодержащего сырья и воды (она называется затор) нагревают до температуры +55 -65 град. С и выдерживают определенное время. Продолжительность осахаривания крахмала во многом зависит от исходного материала. Если используется чистый крахмал, то осахаривание длится 7-8 часов, если же осахаривается затор из картофеля - то 1 - 2 часа. Важно, чтобы четко выдерживался температурный режим.

Смешивание солодового молока и крахмальной массы проводят в заторном чане (кастрюле вместимостью не менее 10 л), В посуду вливают по 0,5 л солодового молока и холодной воды, все энергично размешивают и медленно добавляют разваренную крахмальную массу.

Раствор подогревают, следя, чтобы температура не превышала +60 град. С. Если же температура поднимается выше, заторный чан следует охладить, омывая его поверхность холодной водой. Смесь нужно постоянно перемешивать. Когда она станет однородной, в чан вливают остатки солодового молока и вновь тщательно перемешивают.

При затирании солодовое молоко смешивается с распаренной или разваренной крахмальной массой и осахаривает крахмал. Полученную жидкость фильтруют и проводят испытание сусла. После этого к суслу добавляют дрожжи и оставляют его для брожения.

Нормы расхода солода и воды при осахаривании 1 кг крахмального сырья приведены в таблице 10.

10. Нормы расхода солода и воды при осахарявании 1 кг крахмального сырья

Вид сырья

Норма смешанного сутеге солода, г

Количество воды, л

Объем солодового молока, л

Картофель с содержанием крахмала 15%

40-50 ;

0,25

Картофель с содержанием крахмала 20%

50-60

Мука пшеничная

90-120

Мука ржаная

80-100

Мука овсяная (толокно)

80-100

Мука гороховая

80-100

0,4 ^

После того как время осахаривания истекло, измеряют концентрацию сахаров в сусле и проверяют наличие неосахаренного крахмала с помощью йодной пробы.

Для проведения йодной пробы из верхнего осветленного слоя берут примерно 10 мл сусла. Пробу отфильтровывают, наливают в блюдце и добавляют 2 - 3 капли водного раствора йода. Если проба не меняет цвета (он остается буро-желтым), то считается, что осахаривание произошло полностью. Если проба приобрела красный оттенок, значит, процесс осахаривания не закончился и его необходимо продолжить. Если же проба стала фиолетовой, значит, осахаривание идет плохо и требуется добавить солодового молока.

Раствор йода готовят из 0,5 г. кристаллов йода, 1 г йодистого калия и 125 мл воды, все тщательно перемешивая. Хранят раствор в темном месте.

Осахаривание ведется до того момента, когда йодная проба покажет полное отсутствие неосахаренного крахмала в заторе. Если солод старый или нарушена технология, процесс осахаривания может затянуться до 20 часов, вместо обычных 3-4.

Если в доме есть дровяная печь, то затор лучше поставить в нее на ночь, остудив под печи до +60 град. С.

После осахаривания концентрация сахара в сусле должна быть около 16 - 18% (1,06 - 1,0"7 г/см3).

Концентрацию сахара определяют так. Сливают осветленный слой сусла, фильтруют через льняную ткань и наливают 200 мл в мерный стакан. В стакан опускают сахарометр. Качественным считается сусло с концентрацией Сахаров не ниже 16% и сладковатым вкусом.

Кислотность можно определить с помощью индикаторной бумаги, помещенной в мерный стакан: степень изменения ее окраски покажет кислотность сусла. Менее точно кислотность определяют на вкус: при нормальной кислотности сусло имеет слабокислый вкус.

Сбраживание сусла

Когда контрольные замеры произведены, сусло охлаждают до +30 град. С, добавляют хлористый аммоний из расчета 0,3 г на 1 л сусла и дрожжевой затор. Все размешивают и продолжают охлаждение до температуры +15 град. С. При этой температуре сусло сливают в бродильный чан (посуду соответствующего объема) и ставят для брожения в темное место. Бродильный чан накрывают полотняной тканью и периодически, через 5 - 6 часов, помешивают.

Брожение имеет три стадии: начальное брожение, главное брожение и дображивание.

При начальном брожении происходит насыщение браги углекислым газом, ее температура повышается на 2 - 3 град. С.

Сладость постепенно исчезает. Начальная стадия может длиться до 30 часов. При главном брожении поверхность браги покрывается пузырями, образуется много пены. Температура поднимается до +30 град. С, быстро увеличивается концентрация алкоголя, вкус становится кислым. К концу главного брожения концентрация Сахаров в браге уменьшается до 1,5 - 3%. Длительность этого процесса - 15 - 24 часов.

На стадии дображивания пена оседает, температура браги снижается до +25 - 26 град. С, вкус становится горько-кислым, концентрация Сахаров уменьшается до 1%, а кислотность возрастает. Главная цель этого этапа - сбраживание продуктов преобразования крахмала (декстринов), поэтому необходимо сохранять в браге диастаз в активном состоянии. Для этого следует четко выдерживать температурный режим в процессе осахаривания. Так, картофельный затор дображивает 15-25 часов, свекольный - 90 - 120 часов.

По окончании брожения проверяют качество браги.

Готовность зрелой браги определяют по следующим показателям: содержание алкоголя, остаточная концентрация сахара (недоброд) и кислотность.

Для определения содержания алкоголя надо взять 100 мл фильтрата браги и добавить к нему 100 мл воды. Затем перегнать половину объема смеси, измерить плотность (крепость) раствора спиртомером при температуре +20 град. С и определить содержание спирта.

Чтобы установить остаточную концентрацию Сахаров (недоброд), необходимо взять 200 мл браги, отфильтровать через несколько слоев льняной ткани в мерный стакан и опустить туда сахарометр. Показания прибора должны быть не выше 1,002, что соответствует концентрации сахара примерно в 1%, при этом сладость браги на вкус не ощущается.

Хорошей брагой считается следующая: содержание спирта не менее 10%, концентрация остаточного сахара (недоброд) - не более 0,45%, кислотность - не более 0,2%.

Отгонка спирта

После того, как брожение совершенно закончилось и затор превратился в брагу, наступает этап отделения образовавшегося спирта от остальных веществ, входящих в состав затора. Процесс отделения спирта из браги носит название отгонки спирта или дистилляции (от латинского слова stilla - капля).

Процесс отгонки основан на том, что температура кипения спирта отличается от температуры кипения воды и сивушных масел. Чистый (абсолютный) спирт кипит при температуре +78,3 град. С при атмосферном давлении 760 мм ртутного столба. При таком же давлении вода кипит при +100 град. С. Суть дистилляции заключается в том, что брагу нагревают до температуры кипения, а образующийся пар охлаждают, причем пар собирается в холодильнике в виде капель, сливающихся при достаточном накоплении в струю. Эта жидкость, собранная путем охлаждения пара, называется дистиллят.

Если имеется смесь спирта и воды, кипящих в чистом виде при разных температурах, то температура кипения этой смеси будет где-то между температурами кипения воды (+100 град. С) и спирта (+78,3 град. С). И чем больше спирта в смеси, тем ниже точка кипения смеси. При кипении смеси спирт будет испаряться гораздо быстрее, чем вода. Чем больше улетучивается из смеси спирта, тем меньше его остается в воде и тем выше поднимается точка кипения смеси.

Например, из 100 объемных частей браги с содержанием 14 объемных процентов алкоголя нужно отогнать 35 объемных частей жидкости, чтобы удалить оттуда весь спирт, при этом дистиллят будет содержать 38,8 град. спирта, что соответствует 32,3 весовым процентам. Чтобы получить алкоголь 88 град., необходимо полученный дистиллят еще 5 раз подвергнуть дистилляции. Эта повторная перегонка спирта носит название ректификации. Перегоняя 100% объемных частей браги, содержащей 10 объемных процентов алкоголя, можно с первыми 40 объемными частями перегнать весь спирт, при этом крепость спирта в дистилляте будет равна 25 град.. Эти 40 частей дистиллята дают: при 2-й перегонке 20 частей спирта крепостью 50°, при 3-й перегонке 14 частей спирта крепостью 71°, при 4-й перегонке 12,5 частей спирта крепостью 80°. В конце концов, можно достигнуть крепости в 96 - 97°, но не выше, потому что последние 3 - 4% воды спирт удерживает при себе очень сильно и перегонкой удалить их нельзя.

Отгонка (перегонка) спирта является сложным процессом и требует строгого соблюдения температурного режима на всех стадиях.

Чтобы получить качественный самогон нагревание браги необходимо проводить поэтапно. Для обоснования выбора температурного режима можно использовать графическое изображение процесса перегонки (рис. 7), где кривая несколько идеализирована, так как в реальных условиях строгое соблюдение температурного режима сопряжено с большими трудностями, а зачастую и невыполнимо. Во избежание ошибок, часто допускаемых самогонщиками, не имеющими достаточного опыта, необходимо обратить внимание на основные моменты процесса перегонки: первая критическая точка (1) соответствует температуре кипения легких примесей, содержащихся в браге (+65 - б8°С); вторая критическая точка(2)соответствует температуре кипения этилового спирта (+78°С), а при температуре смеси выше +85°С (точка 3) начинается интенсивное выделение тяжелых фракций - сивушных масел. Режим нагрева браги до критической точки 1 практически не лимитирован, причем чем выше скорость нагрева, тем эффективнее работа самогонного аппарата. При достижении температуры +65 - 68 град. С начинается интенсивное выделение легких примесей. Поэтому самогон, в простонародье называемый "первач", полученный при нагреве браги от +65 до +78 град. С, является наиболее ядовитым и малопригодным даже для наружного употребления в качестве лосьонов и других спиртонасыщенных настоев.

Начало процесса интенсивного испарения (точка 1) легко определяется при наличии в камере испарителя термометра. Если его нет, температуру, соответствующую критической точке 1, можно без особого труда определить визуально: на стенках холодильника начинается конденсирование влаги - "запотевание", на выходной горловине холодильника и стенках приемной колбы выделяются первые капли, появляется легкий спиртовой запах. Момент перехода процесса от точки 1 к точке 2 является наиболее ответственным, так как требует резкого уменьшения скорости нагрева в относительно малом температурном диапазоне - в противном случае может произойти выброс браги. Критическая точка 2 соответствует началу основного процесса перегонки самогона. Следует учитывать, что во время перегонки концентрация спирта в смеси будет постоянно снижаться. Это вызовет непроизвольное повышение температуры кипения браги, что ухудшит условия перегонки.

Идеальными условиями для получения качественного продукта является соблюдение температурного режима в диапазоне +78 - 83 град. С на протяжении основного времени перегонки. Критическая точка 3 соответствует минимальному количеству содержания спирта в браге. Чтобы извлечь эти остатки, требуется повысить температуру браги, что, в свою очередь, вызовет интенсивное выделение фракций сивушных масел и ухудшение вкуса и качества дистиллята. Температура начала интенсивного выделения сивушных масел (точка 3) соответствует +85 град. С.

Процесс перегонки следует прекратить, когда температура браги превысит +85 град. С. Если в перегонном аппарате нет термометра, то эту стадию можно определить с помощью бумажки, смоченной в полученном в данный момент дистилляте. Если бумажка вспыхивает синим огнем, то перегонку можно продолжать; прекращение же загорания говорит о том, что концентрация этилового спирта мала, а в дистилляте преобладают сивушные масла. В этом случае перегонку следует прекратить или собрать полученный далее продукт в отдельную посуду и переработать со следующей порцией браги.

Наличие сивушных масел в самогоне или водке можно определить следующим образом. К пробе из проверяемой жидкости приливают равное количество серной кислоты (можно использовать электролит для автомобильных аккумуляторов). Если смесь почернеет, значит в самогоне или водке есть сивушные масла.

Оборудование и тара

Термометры, служащие для контроля температуры, должны быть жидкостными со шкалой до +120 град. С. От точности определения и поддержания температуры во время перегонки зависит качество конечного продукта, поэтому необходимо применять термометры с ценой деления шкалы в 0,5 град..

Ареометр служит для определения абсолютного содержания алкоголя в спиртосодержащих жидкостях. Это стеклянный поплавок с шариком внизу, где помещен груз. Наверху имеется шкала с делениями для определения относительного веса жидкости.

Для измерений в домашних условиях потребуется ареометр с пределами измерения от 0,82 до 1,00 г/смЗ.

Измерение проводят так. Жидкость наливают в стеклянный сосуд, опускают в нее ареометр; когда он станет неподвижным, считывают со шкалы то значение, которое он показывает.

Фильтры служат для очистки спиртосодержащих жидкостей от примесей. Помимо самодельных фильтров можно использовать и бытовые, предназначенные для очистки водопроводной воды.

Соединительные элементы и уплотнения. При использовании любой конструкции самогонного аппарата возникает необходимость применения различных трубок, шлангов, пробок и т. д. Следует помнить, что продукты брожения и перегонки относятся к химически активным веществам, поэтому для соединения отдельных узлов аппарата по возможности следует применять нержавеющую сталь, стекло или специальную химически стойкую резину.

Для герметизации соединительных узлов и деталей можно применять замазки.

Замазка из воды и муки. Муку прожарить, развести водой до кашицеобразного состояния и замазывать ею щели.

Замазка из желтого воска весьма плавкая, но этого недостатка можно избежать, если к 3 частям воска добавить 1 весовую часть живицы хвойных пород деревьев. Такая замазка особенно пригодна для стеклянных частей перегонных аппаратов.

Жирная замазка готовится из сухой глины и кипящего льняного масла. Замазка легко пристает к стеклу и металлу, но только если поверхности сухие.

Английская замазка состоит из 2 частей мелкоизмолотой окиси свинца (глета), 1 части истолченного в порошок речного песка и 1 части мелкого известкового порошка. Все компоненты тщательно перемешивают и смешивают с льняным маслом до густоты сметаны.

Аппараты для отгонки спирта

Для отгонки спирта существует множество конструкций перегонных аппаратов, основанных на одном принципе.

Суть процесса состоит в следующем. Содержащийся в браге спирт под воздействием температуры переходит в газообразное состояние. Температура его закипания гораздо ниже, чем температура кипения воды. Попадая по трубам в охладительную камеру (холодильник), спирт конденсируется и в виде жидкости стекает в спиртоприемник. Это - принцип. Разница заключается в конструкциях узлов и деталей аппаратов (тарельчатый или змеевиковый тип холодильника), а также в ряде специальных приспособлений, предназначенных для повышения концентрации спирта в парах и его очищения от вредных примесей и запахов.

Простейший перегонный аппарат (рис. 8 а) состоит из кастрюли нужного размера, которая наполовину заполняется брагой. На дно кастрюли помещается подставка, которую можно сделать из бывшей в употреблении консервной банки (подставка должна быть выше уровня браги). В банке обязательно пробиваются многочисленные отверстия, чтобы она не вибрировала под воздействием пара. На подставку ставится тарелка диаметром на 5 - 10 мм меньше внутреннего диаметра кастрюли. На кастрюлю устанавливается таз с холодной водой.

Однако при помощи такого аппарата получить качественный спирт невозможно, или почти невозможно. Он выходит мутным, а часть спирта просто испаряется в воздух.

Другой вариант аналогичного аппарата показан на рис. 8 б, в. При нагревании браги спиртосодержащий пар поднимается до соприкосновения с холодным дном таза 2, где конденсируется, превращаясь в самогон, и стекает в сборник 3.

Испаритель 4 герметизируется с тазом 1 с помощью теста или других замазок, рецепты которых приведены выше.

Эти конструкции аппаратов просты за счет применения готовых элементов, удобны для использования в любых условиях. Основной их недостаток в том, что необходимо периодически снимать таз с охлаждающей жидкостью, чтобы удалить самогон из сборника (это не касается схемы, показанной на рис. 8, в.)

Если приложить умение и использовать слесарные навыки, можно изготовить аппарат, представленный на рис. 9. Прототипом для него послужили предыдущие схемы. Суть усовершенствования состоит в установке дополнительной воронки 2 и отводной трубки с краном 4. За счет этого появляется возможность вынести сборник 5 за пределы испарителя. Воронку размещают на проволочной корзине или треножнике, установленном на дне испарителя 3. Стык между холодильником 1 и испарителем герметизируется тестом, в результате чего при образовании избыточного давления предотвращается возможный взрыв. В то же время тесто не дает улетучиваться спиртоносным парам, и в помещении не будет стоять запах сивухи.

Рис. 8. Схемы простейших перегонных аппаратов:

а - с плавающим сборником самогона; б - со сборникам, установленным на подставке (1 - таз, 2 - холодная вода, 3 - сборник, 4 - испаритель, 5 - брага, 6 - источник тепла, 7 - подставка, 8 - трубка); в-с отводом дистиллята наружу.

Рис. 9. Схемы аппаратов изотермической перегонки:

а -с приемной воронкой на треножнике;

б- с воронкой, прикрепленной к холодильнику (1 - холодильник, 2 - воронка, 3 - испаритель, 4 - кран, 5 - сборник самогона, 6 - треножник, 7 - крепление воронки).

Рис. 10, Схема перегонного аппарата из подручных средств;

/ - источник тепла; 2 - подставка; 3 т-сосуд с водой 4 - банка объемом 10 л; 5-термометр; 6- соединительная трубка; 7 - кран водопровода; 8-банка объемом 3 л; 9 - отводная трубка; 10 -раковина со сливом.

При использовании этого аппарата необходимо проводить некоторые исследования, связанные с объемом испарителя 3 и количеством заливаемой в него браги. Чтобы гарантировать качество конечного продукта, следует периодически, используя кран 4, сливать самогон в сборник 5. Для определения регулярности слива готовой продукции необходимы опыты на аппаратах данной конструкции.

Из подручных материалов на скорую руку можно соорудить простейшее перегонное устройство (рис. 10). Оно состоит из стеклянных банок, вместимостью 10 и 3 л. Большая банка служит для нагревания браги, а меньшая используется как холодильник.

Большую банку на 1/2 заполняют брагой и помещают на водяную баню (берут таз или широкую низкую кастрюлю с водой и ставят на электрическую или газовую плиту). Банку закрывают пробкой с отверстиями для термометра 5 и трубки 6. Маленькую банку также закрывают пробкой с двумя отверстиями - под соединительную трубку 6 и отводную трубку 9-и переворачивают. Конец трубки 6, входящий в маленькую банку, должен доходить почти до ее дна, по ней спиртосодержащие пары попадают в холодильник, конденсируются на стенках банки и стекают вниз. Для большей эффективности банку-холодильник помещают под струю холодной воды. Трубка 9 служит для выравнивания давления внутри холодильника. Часть паров, не успевших сконденсироваться, будет выходить по этой трубке наружу. Их можно уловить, если на конце трубки поставить водяной затвор: спирт будет растворяться в. воде. Эту жидкость можно перегнать со следующей порцией браги.

Для перегонки небольших количеств браги можно изготовить очень удобный аппарат из кастрюли-скороварки (рис. 11). Из крышки 1 кастрюли удаляют клапаны, а на их место устанавливают пробки для термометра 2 и трубки 3, который соединяется с холодильником 4, имеющим принудительное водяное охлаждение. Движение потока охлаждающей воды показано на рисунке стрелками. Аппарат работает тем эффективнее, чем холоднее вода, протекающая через холодильник. Сам холодильник соединен с приемной колбой 6 стеклянной трубкой 5 с вытянутым узким концом. Этот конец должен доходить почти до дна колбы.

Рис. 11. Схема перегонного аппарата на базе кастрюли-скороварки:

1 - крышка; 2 - термометр; 3 - соединительная трубка; 4 - холодильник; 5 - сливная трубка; 6 - сборник самогона; 7 - баня с холодной водой.

В скороварку наливают брагу в количестве 2/3 от объема кастрюли, плотно закрывают крышкой и ставят на газовую или электрическую плиту. Затем подсоединяют входную трубку холодильника к водопроводному крану, а выходную трубку опускают в раковину. Открывают кран и обеспечивают постоянный проток воды. После доведения браги до +65 - 70 град. С немного уменьшают нагрев. Начало кипения спирта определяют по появлению капель дистиллята и характерному запаху.

Данный перегонный аппарат отличается особой компактностью, практичностью и удобством в обслуживании. После некоторого опыта и приобретения навыков работы с аппаратом можно получать продукт достаточно высокого качества. Недостатки аппарата - малая производительность и небольшой объем испарителя, что требует частой перезаправки браги.

Аппарат для перегонки, показанный на рис. 12, отличается от других конструкций своей компактностью и доступностью комплектации отдельными элементами. Однако он имеет невысокую производительность.

Конструкция аппарата позволяет перегонять брагу и ароматизированные растворы в небольших объемах (от 0,5 до 7 л).

Рис. 12. Схема компактного перегонного аппарата:

./ - штатив; 2 - асбестовая сетка; 3,9 - колбы; 4 - термометр;

5,8 - соединительные трубки; 6 - холодильник; 7 - отводы для воды;

10- баня с холодной водой.

На асбестовую сетку 2, закрепленную в штативе 1, устанавливают колбу 3, закрытую пробкой с отверстием для термометра 4. Отверстие в боковой пробке служит для трубки 5, соединяющей колбу с холодильником 6, который имеет отводы 7 для подключения холодной воды и соединительную трубку 8 для отвода конденсата в приемник 9, установленный в баню 10с холодной водой. Колбу 3 заполняют на 2/3 ее объема жидкостью для последующей перегонки.

Усовершенствованная конструкция аппарата показана на рис. 13. В ней используется водяная баня 1 и каплеуловитель 3. В водяную баню помещают колбу 2, в которую кладут кусочки керамики, обеспечивающие равномерность кипения браги. Каплеуловитель 3 улавливает капли жидкости, выбрасываемые вместе с паром в трубопровод, и возвращает их в испаритель.

Пары спирта, проходя через каплеуловитель и соединительную трубку 4, поднимаются в холодильник 5, где конденсируются и в виде готового продукта стекают в прием-

Рис. 13. Схема перегонного аппарата с каплеуловителем:

I - водяная баня; 2 - колба; 3 - каплеуловитель; 4 - соединительная трубка: 5 - холодильник; 6 - сборник самогона.

Ник 6. При работе с таким аппаратом необходимо обращать внимание на правильное подключение воды к холодильнику и направление ее движения (указано на рисунке стрелками), что повышает эффективность работы аппарата.

Перегонный куб со змеевиком (рис. 14) получил самое большое распространение. Он состоит из бака 1, закрываемого крышкой 2, в которую вмонтированы термометр 3 и трубопровод 4. Последний соединен со змеевиком 5, размещенным в баке 6 и охлаждаемым проточной водой. Бак 1 заполняют брагой на 2/3 объема и доводят ее до кипения. При нагреве браги до +75 град. С скорость нагрева уменьшают

Рис. 14. Схема перегонного куба со змеевиком:

/ - бак; 2 - крышка; 3 - термометр; 4 - соединительная трубка;

5 - змеевик; 6 - бак с холодной водой.

Рис. 15. Схема перегонного куба с устройством для повышения концентрации спирта в дистилляте:

/ - бак; 2 - термометры; 3 - трубка-предохранительный клапан;

4 -трубопровод; 5 - дополнительный бак; 6 - холодильник; 7 - сборник самогона: 8 -водяная баня с холодной водой.

И добиваются устойчивого кипения при полностью контролируемом процессе нагрева.

Производительность такой конструкции - 1 - 1,5 л самогона за час работы. Крепость продукции после однократной перегонки - 35 - 45 град..

Для получения более качественного самогона используют схему аппарата (рис. 15), в которую включена конструкция для очистки и повышения концентрации дистиллята. Она состоит из бака 1, термометров 2, трубки 3, служащей для предохранения от резкого повышения давления, трубопровода 4, дополнительного бака 5, холодильника 6 и приемника продукции 7.

При работе с таким аппаратом сначала нагревают воду в дополнительном баке 5, затем - брагу в баке 1 и начинают перегонку. Спиртосодержащие пары проходят через бак 5 с температурой воды +80 - 82 град. С. При этом водяная составляющая паров конденсируется в баке 5, а освобожденные от нее спиртосодержащие пары поступают в холодильник 6 и после конденсации - в приемник 7.

Так как часть спиртовых паров конденсируется в баке 5, то вода в нем насыщается спиртом. Эту воду перегоняют либо отдельно, либо с очередной порцией браги.

Чтобы получить спиртовой дистиллят хорошего качества, удобна схема (рис. 16, а), где между испарителем и холодильником размещен так называемый дефлегматор 3 - устройство позволяющее максимально полно выделить из всех компонентов этиловый спирт. В первичной камере дефлегматора за счет охлаждения воздухом конденсируются более тяжелые фракции спиртов с температурой кипения более +80 град. С, которые стекают обратно в испаритель. В верхней части дефлегматора конденсируется жидкость с температурой кипения около +78 град. С (этиловый спирт). Она-то и стекает в холодильник 5 и в приемник 6 готовой продукции.

Рис. 16. Схема перегонного аппарата:

а - с дефлегматором (1 - испаритель. 2 - термометры, 3 - дефлегматор, 4 - соединительная трубка, 5 - холодильник, б - сборник самогона); б - схема дефлегматора (1 - термометр, 2 - дефлегматор, 3 - соединительный патрубок холодильника, 4 - испаритель).

Рис. 17. Схема перегонного аппарата с дополнительным сосудом:

/- бак с брагой; 2,4- термометры; 3 - соединительная рубка; 5-холодильник со змеевиком; 6 - сборник самогона; 7 - дополнительный сосуд.

Контроль процессов перегонки осуществляется с помощью термометров 2. После нагрева браги и начала выкипания спирта необходимо слить более низкокипящие фракции, а затем, регулируя силу нагрева и скорость перегонки, добиться устойчивой температуры конденсата в +78 град. С в верхней части дефлегматора. После установления требуемой температуры можно начинать сбор самой качественной фракции дистиллята.

В домашних условиях для получения качественного самогона можно применить дефлегматор, схема которого показана на рис. 16, б.

Если использовать перегонный аппарат с дополнительным сосудом (рис. 17), то он позволит более качественно очистить продукт от примесей и повысить концентрацию спирта до 70 - 80 град.. Главное отличие его от других перегонных устройств - наличие дополнительного сосуда с водой. Действие аппарата основано на пропускании паров смеси спирта и воды через водную среду с заданной температурой 80 - 82 град. С, в результате чего водяные пары смеси конденсируются и остаются в сосуде, а пары спирта проходят через холодильник, охлаждаются и конденсируются в нем, далее собираются в сборнике.

Два сосуда соединены между собой трубопроводом. В каждом из них устанавливается термометр. В качестве холодильника можно использовать куб со змеевиком. Бак 1 наполняют не более чем на 2/3 объема спиртосодержащей жидкостью (брагой или самогоном после первой перегонки).

Очистка самогона

После перегонки в домашних условиях спиртосодержащей жидкости всегда присутствуют вредные примеси. Чтобы уменьшить их количество необходимо в течение всего технологического процесса соблюдать определенные правила: при подготовке браги обязательно использовать качественное сырье; после окончания процесса брожения выдерживать брагу до полного ее осветления; при перегонке тщательно соблюдать температурные режимы.

Полная очистка полученной при перегонке спиртосодержащей жидкости состоит из следующих процессов: предварительная химическая очистка, специальная перегонка, основная химическая очистка и фильтрование.

При предварительной химической очистке полученную спиртосодержащую жидкость обрабатывают раствором марганцовокислого калия. На каждый литр жидкости добавляют 2 г марганцовокислого калия, разведенного в 50 мл дистиллированной воды. Сосуд со спиртосодержащей жидкостью и очистителем тщательно перемешивают и выдерживают 10 -12 минут в покое, пока не выпадет осадок и раствор не посветлеет. После этого жидкость процеживают через фильтр из 2 - 3 слоев льняной ткани.

Специальную перегонку проводят в перегонном аппарате, снабженным термометрами, что позволяет контролировать температурный режим процесса. Следует учесть, что при высоком содержании спирта, спиртосодержащая жидкость плохо расстается с примесями. Чтобы избежать этого, жидкость необходимо разбавить водой до 40 - 45% концентрации.

Залитую в перегонный аппарат жидкость быстро нагревают до +60 град. С, а затем скорость нагрева снижают, постепенно доводя до температуры +82 - 84,5 град. С. Первую фракцию, полученную в начале перегонки (она обычно составляет 3 - 8% от исходного объема) сливают в отдельную посуду. Эта фракция используется для технических целей.

Следующий этап перегонки должен проходить при большей скорости нагрева (до +95 - 97 град. С). В результате выделяется следующая фракция (ее объем 40 - 45% от исходного объема). Эту фракцию сливают в отдельную посуду. Ее можно использовать для приготовления напитков.

В третьей фракции наиболее высокое содержание сивушных масел и небольшое - винного спирта.

Основная химическая очистка проводится с помощью активированного угля, что вполне доступно в домашних условиях и дает хорошие результаты.

Активированный уголь можно получить из разных пород деревьев, при этом следует иметь в виду, что поглотительная способность угля различна. Опытом определено, что она возрастает в следующем порядке: тополиный, ольховый, осиновый, еловый, дубовый, липовый, сосновый, березовый, буковый. Следует иметь в виду и то, что при заготовке угля надо использовать древесные чурки, без коры, сучков и сердцевины от деревьев в возрасте не старше 50 лет.

Заготовленные чурки сжигают на костре до состояния, когда уже нет пламени, а имеется только жар от углей. Из них выбирают угли покрупнее, складывают в какую-либо посуду и плотно накрывают крышкой. Когда угли остынут, их вынимают, обдувают от угольной пыли, толкут на куски 7 - 10 мм и просеивают на сите от пыли и мелочи.

Для получения активированного угля лучше положить угли из костра в дуршлаг и подержать их до остывания над посудой с кипящей водой для тушения их паром. Опускать угли в воду нельзя.

Из приготовленного активированного угля делают фильтр. Берут воронку (лучше стеклянную) подходящих размеров, кладут в нее тонкий слой ваты, слой марли, а на нее - слой активированного угля из расчета 50 г на 1 л очищаемой жидкости. Края марли заворачивают внутрь лейки, чтобы уголь не всплывал.

Спиртосодержащую жидкость фильтруют через уголь 2-3 раза.

Можно проводить очистку активированным углем и таким способом: в бутыль со спиртосодержащей жидкостью кладут уголь (50 г на 1 л жидкости), затем эту смесь настаивают в течение 2-3 недель, взбалтывая дважды в день. Потом фильтруют через ткань или фильтровальную бумагу.

Одним из способов очистки самогона может служить выморозка. Перегнанный спирт заливают в крепкую посуду, например, бутылки из-под шампанского, укупоривают и на несколько суток помещают в морозилку холодильника или, если зима, на мороз. Содержащаяся в спирте вода вместе с примесями превращается в лед. Пока лед не растаял, спирт необходимо слить.

Как сделать спирт, близкий по "крепости" к 100 град. ? Для этого нужно взять медный купорос, прокалить его в стеклянной, медной или алюминиевой посуде и засыпать в полученный после перегонки спирт. Так как одна молекула купороса присоединяет к себе семь молекул воды, то спирт обезвоживается. Если перегнать такой спирт еще раз, то он станет 100 градусным. Хранить его надо в очень плотно укупоренной посуде, потому что этот спирт чрезвычайно гигроскопичен.

Перегонка первичного отгона

После первой перегонки спиртовой отгон нейтрализуют золой, полученной в результате сжигания березовых дров. При повторной перегонке в аппарат заливают спиртовой отгон, заполняя не более 3/4 объема.

До температуры +70 град. С нагрев спиртового отгона ведут интенсивно, а затем снижают степень нагрева. Температура кипения отгона - +85 - 87 град. С и до достижения этой температуры нагрев ведется медленно. Когда появится вторичный отгон, то скорость нагрева необходимо увеличить.

При второй перегонке необходимо постоянно контролировать спиртомером концентрацию спирта в приемнике. При концентрации вторичного отгона в 55 - 60 град. полученный спирт сливают и продолжают отгонку второй фракции до тех пор, пока температура кипения смеси не поднимется до +98,5 град. С.

Спиртовой отгон второй фракции с низкой концентрацией алкоголя (30 град.) следует перегнать еще раз.

При перегонке спиртового отгона необходимо учитывать первоначальный объем отгона и объем полученного спирта. Суммарный объем двух фракций второй перегонки должен составлять не более половины объема первоначального спиртового отгона.

Концентрацию спирта в продукте перегонки обычно определяют методом сжигания. Для этого берут столовую ложку (примерно 20 мл) дистиллята и поджигают. Считается, что, если горение ровное и устойчивое с высоким пламенем, а водный остаток менее половины начального объема, то концентрация спирта более 50 град. ; если горение прерывистое, с мигающим пламенем, то концентрация спирта 35-38 град. ; если же возгорание не происходит, то концентрация спирта менее 30 град..

Облагораживание самогона

Итак, спирт получен. Но это еще не водка - изготовить ее предстоит. Поэтому для начала необходимо научиться ароматизировать напиток.

Чтобы создать запас растений для получения ароматов, такие растения надо предварительно высушить и хранить в плотно закрытой посуде. Растения измельчают любым доступным способом. Ароматические вещества извлекают при помощи растворителя: воды и спирта. Лучше использовать спирт 45 - 50 градусной крепости. Настаиваемые растения должны быть не более чем на 2 см покрыты растворителем.

Свежие растения настаивают 3-5 дней, сухие - от 8 до 15 дней. Если же желательно получить спиртовой раствор, настоянный на апельсиновой или лимонной цедре, процесс должен продолжаться 3-4 месяца.

Сосудом для настаивания может служить обычная кастрюля или бидон.

Концентрированные спиртовые растворы ароматических веществ называются эссенциями. Эссенции крепостью 65 град. могут храниться долго, не теряя свои качества.

Для более быстрого приготовления ароматизатора делают отвар -раствор, получаемый при кипячении сырья в закрытой посуде с последующим настаиванием или без него. Кипятят сырье 10-15 минут (соотношение сырья и воды - 1:2 - 1:5). Если отвар перегнать, то можно получить концентрированные растворы с высокой степенью насыщения ароматическими веществами.

Особый аромат напиткам придают эфирные масла и глюкозиды, содержащиеся в растениях. В качестве ароматизирующих добавок широко применяются различные специи (перец, ваниль, корица, мускатный орех) или комбинации из них.

Для ароматизации могут использоваться и различные части растений, семена (горчица, анис, тмин, укроп), плоды (перец, кардамон, ваниль), цветы (шафран, гвоздика), почки цветов (каперсы), листья (лавр, эстрагон, майоран, чабер и др.), кора (корица, дуб), корни (хрен, имбирь, маралий корень и др.). Подбирая комбинации различных добавок, можно получать ароматизированные напитки на любой вкус.

Следует помнить, что для приготовления водок с эссенциями надо брать спирт крепостью 60 град., а для ликеров и других спиртовых напитков с ароматами эфирных масел - 80 - 90 град., так как в более слабом спирте масла не растворяются.

Пряности и вещества в свою очередь подразделяются на два класса: это, во-первых, растения с эфирными маслами - тмин, анис, укроп, сельдерей, ягоды можжевельника, лимонная корка, горький миндаль; во-вторых, ароматные растительные вещества с присутствием в них нелетучих ароматов и горьких веществ - корица, гвоздика, кардамон, ваниль, мускатный орех, калган, полынь и др.

Вкусовые добавки

Многие вещества могут улучшить и исправить вкус напитка. Соответствующий вкус появляется после настаивания на этих веществах не менее 2 недель. Для удобства пользования вкус и необходимое количество вкусовых добавок сведены в таблицу 11.

11. Вкусовые добавки

Наименование вкусовой добавки

Вкус

Количество, г/л

Апельсиновая цедра

горьковатый

50 - 100

Лимонная цедра

горьковатый

60-250

Цедра грейпфрута

горький

2,5 - 50

Розмарин

горьковато-пряный

0,5-1

Шафран

горьковато-пряный

0,1-0,5

Бадьян

горьковатый

3-20

Корица

горьковатый

3-15

Ваниль

горький

0,5 - 20

Лавровый лист

горький

0,5 - 20

Кардамон

пряно-жгучий

4-20

Мускатный орех

пряно-жгучий

Перец душистый

пряно-жгучий

Имбирь

жгучий

1,5-12

Гвоздика

жгучий

0,5-3

Перец черный

жгучий

2-25

Вкусовые добавки, перечисленные в таблице 11 (кроме шафрана) могут использоваться в любых сочетаниях, но при этом их следует брать в строго определенных пропорциях, как указано в соответствующих рецептах.

Для придания напиткам сладковатого вкуса можно использовать добавки сахара, меда или варенья.

Подслащивание

Для подслащивания самогона и напитков на его основе используют сироп, который готовят из 1 кг сахара, сваренного в 1 л воды. В процессе варки сиропа удаляют пену до тех пор, пока она не перестает появляться. После этого сироп остужают и выдерживают 10-14 дней.

При смешивании сиропа и самогона происходит нагревание жидкости и выделение газа. Когда пузырьки газа перестанут появляться, считается, что процесс подслащивания окончен. В подслащенный самогон кладут несколько таблеток активированного угля, тщательно взбалтывают посуду и оставляют на 1 - 2 часа при комнатной температуре. Затем процеживают через плотную льняную ткань, разливают по бутылкам, плотно укупоривают и выдерживают 48 - 72 часа при температуре +3 - 4 град. С. Самогон после этого приобретает приятный вкус.

Подслащивание можно делать медом или вареньем. На 1 л самогона кладут обычно 1-1,5 чайных ложки меда или варенья.

После подслащивания самогона можно производить его колеровку. При такой последовательности операций не будут испорчены цвет и прозрачность самогона.

Колеровка

Колеровка (подцвечивание) самогона применяется для придания приятного или оригинального цвета готовому продукту с помощью естественных красителей.

Желтый цвет напитка получают, при настаивании самогона на травах (мелисса, вероника или мята), а также на листьях петрушки, хрена или сельдерея. Можно настоять самогон на шафране и перегнать его, а полученную эссенцию использовать при подкраске. Эссенция хранится достаточно долгое время в плотно укупоренной бутылке темного стекла.

Красный цвет самогону придают настаиванием сушеных ягод черники. Можно использовать смесь пищевого кармина и винного камня в соотношении 6:1. Компоненты размельчают в порошок и растворяют в горячей воде. Раствор после фильтрования добавляют к самогону.

Красный цвет будет, если 4 л спирта настоять на 1 кг сушеных ягод черники в течение недели. Можно употреблять экстракт и сок из черничного варенья для ликера.

Для получения алого цвета 4 г пищевого кармина и 4 г винного камня варят в 1,1 л воды, дают отстояться и процеживают через марлю. Этим раствором самогон подкрашивается в различные оттенки алого цвета (в зависимости от количества красящего раствора).

Чтобы придать самогону фиолетовый цвет, подкрашенный пищевым кармином самогон процеживают через цветы бедренца-камнеломки или тысячелистника. В подкрашенный кармином самогон можно добавить несколько капель густого отвара черники или настоять самогон на семенах подсолнечника.

Голубой цвет приобретает самогон, процеженный через цветы бедренца-камнеломки или тысячелистника.

Светло-синий цвет - при настаивании самогона на цветах васильков.

Если через воронку, в которую положены 3-4 горсти мелко истолченного кервеля, процедить самогон, то он окрасится в зеленый цвет. Такой цвет будет и при настаивании самогона на листьях черной смородины, соке листьев петрушки, мяты или перьях репчатого лука. Если используют лук, то перья хорошо промывают, кладут в горячую воду и кипятят два раза, затем перекладывают в холодную воду, отжимают сок через льняную ткань и уваривают его до половины объема.

Коричневый цвет приобретет самогон при перегонке браги вместе с корнями калгана. А если в медном тазике растопить сахарный песок и держать на огне, пока он не станет ^темным, развести полученную массу водой или подогретым самогоном и немного добавить в самогон, то он тоже приобретет красивый коричневый цвет.

Для получения коричневого цвета можно толченый рафинад кипятить с небольшим количеством воды на сковороде, избегая пригорания, пока сахар не примет темно-коричневый цвет. Потом на него наливают понемногу горячей воды (на 1 кг сахара - 1 л воды). Приготовленную жидкость, смешивая со спиртом, применяют для окрашивания от коричневого до желтого оттенка.

Рецепты браги для самогона

Сахарная

1. Взять 10 кг сахара, 10л воды, 200 г дрожжей. В теплой воде с температурой +22 град. С распустить сахар, добавить дрожжи и поставить посуду в теплое место. Через 7-10 дней брага будет готова к перегонке.

2. Взять 6 кг сахара, 30 л воды, 200 г дрожжей. Сахар залить теплой водой, опустить дрожжи и хорошенько все размешать. В раствор добавить горсть листьев черной смородины и пучок сухого укропа. Все поставить в теплое место на б - 7 дней, затем перегнать. Выход продукта - 6 л.

3. Взять 10 кг сахара, 3 л молока, 30 - 40 л воды, 100 г дрожжей.

Все компоненты поместить в бак стиральной машины (бак должен быть предварительно тщательно вымыт). Включить машину на 2 часа. Потом дать отстояться раствору и перегнать его.

4. Взять 5 кг сахара, 1 л молока, 15л воды, 1 кг лущеного гороха, 500 г дрожжей.

Компоненты залить теплой водой, настаивать сутки и перегнать. Выход продукта - 5 л.

5. Взять 5 кг сахара, 0,6 л молока, 25 л воды, 4 буханки ржаного (черного) хлеба, 25 шт. картофельных клубней среднего размера, 500 г дрожжей.

Все компоненты залить теплой кипяченой водой (хлеб предварительно раскрошить) и перемешать. Настаивать сутки и перегнать.

Компоненты тщательно размешать, настаивать в теплом месте, пока не перебродят, и перегнать. Выход продукта -7-8 л.

Медовая

1. Взять 3 кг меда, 3 л сиропа, 27 л воды, 300 г дрожжей.

Все компоненты тщательно смешать, настаивать 7 дней и перегнать. Выход готового продукта - 7 л.

2. Взять 3 кг меда, 2 л сахарного сиропа, 300 г дрожжей. Мед и сироп развести в 25 л воды при температуре +22 - 25 град. С, добавить дрожжи, разведенные в небольшом количестве воды и настаивать 7-8 дней в теплом месте. Затем перегнать. Выход - 7 л.

Зерновая

1. Прорастить рожь (или пшеницу, ячмень, просо, кукурузу, горох), для чего размочить в теплой воде зерна, предварительно обработанные 2% раствором марганцовокислого калия, расстелить их слоем до 2 см на лотках. Лотки накрыть полиэтиленовой пленкой или стеклом и поместить в хорошо освещенное место. Чтобы зерна не прокисли, их периодически орошают водой, по мере ее впитывания. Солод будет готов через неделю, когда ростки достигнут длины 2-3 см.

Проросшие зерна высушить и смолоть в муку. Добавить в полученную муку, постоянно помешивая, кипящую воду и размешивать смесь до киселеобразного состояния. Затем укрыть и выстаивать 10-12 часов. Разлить в миски или тазики, остудить до комнатной температуры, добавить дрожжи из расчета 3 г на 1 л затора и оставить бродить 5 -6 дней. Затем перегнать.

Если нет дрожжей, то добавить 1 кг сухого гороха, при этом процесс брожения увеличится до 10 дней.

2. Пшеницу прорастить, перемолоть на мясорубке или в кофемолке, добавить воду” дрожжи и поставить в теплое место. На 10 кг пшеницы нужно 500 г дрожжей и 30 л воды.

После окончания брожения - перегнать.

3. Пшеницу (или рожь) прорастить в деревянном корыте, периодически помешивая. Отварить картофель и размять его. Заварить хмель. В остатки (1,5 - 2 л) браги (от прошлого раза) добавить 3 л заваренного хмеля. Перемешать пшеницу (или рожь), картофель и полученный затор с хмелем, поставить в теплое место до тех пор, пока брага не перестанет бродить.

На 12 кг зерна потребуется 13-15 кг вареного картофеля. Выход - 2 л.

4.4 кг пшеничной муки, 500 г дрожжей. Муку смешать с 1 кг сахара и залить 3 л воды. Настаивать в теплом месте 5 дней, затем добавить еще 5 кг сахара и 18 л воды. Настаивать неделю. Когда брага начнет горчить, настой процедить и перегнать. В отходы добавить 5 кг сахара и 8 л теплой воды. Настаивать 8 - 10 дней. Затем процедить и перегнать. Выход - 15 л.

Хлебная. Взять 6 кг зерен ржи или ячменя, 10л воды, 8 буханок черного хлеба, 10 кг картофельных клубней, 1 кг дрожжей.

Прорастить зерна, затем смолоть. Размочить в воде хлеб и измельчить. Разварить и размять картофель. Все компоненты перемешать, добавить дрожжи и настаивать в теплом месте 7-8 дней. Брагу перегнать 2 раза. Выход - 10 л.

Крахмальная. Взять 10 кг крахмала, 20 л воды, 1 кг сахара, 500 г дрожжей.

Крахмал развести водой и заварить как кисель. Добавить после охлаждения до температуры +20 - 22 град. С дрожжи и сахар. Настаивать 3-5 дней, потом перегнать. Выход - 11 л.

Свекольная

1. Взять 8 кг сахарной свеклы, 5 - 6 кг сахара, 10л воды, 500 г дрожжей.

Свеклу очистить, натереть на терке и отварить. В теплую свеклу добавить 10 л воды (температура +25 град. С) и дрожжи, разведенные в небольшом количестве воды. Смесь настаивать в теплом месте 3-4 дня. Когда свекольная масса опустится на дно и покроется коркой, все перемешать и перегнать 2 раза.

2. Взять 5 - б кг сахара, 10л воды, 15 - 20 кг сахарной свеклы, 500 г дрожжей.

Свеклу очистить, натереть на терке и испечь в русской печи в чугуне вместимостью 10 - 15 л. Остудить до температуры +22 - 25 град. С, добавить сахар, воду такой же температуры и дрожжи, разведенные в небольшом количестве воды. Смесь накрыть крышкой и поставить в теплое место на 3 - 4 дня. Затем перемешать, а когда свекла опустится на дно и сверху образуется корочка - перегнать.

Картофельная

1. Взять 20 кг картофельных клубней, по 100 г дрожжей (из расчета на каждые 5 л раствора), 1 кг ржаной или пшеничной муки и немного (горсть) измельченной пшеничной соломы.

Картофель очистить и натереть на терке, добавить, перемешивая, 10 л воды с температурой +60 град. С, муку и солому. Когда смесь посветлеет, слить ее, а осадок вновь залить водой с температурой +50 град. С, перемешать, настаивать, пока не посветлеет, затем слить. Обе жидкости смешать, добавить дрожжи и настаивать 10-15 дней, потом перегнать.

2. Взять 10 кг картофельных клубней, 6 кг овса, 1,8 л разведенных дрожжей.

Картофель очистить и натереть на терке. Смолоть овес, залить кипятком и хорошо перемешать, прибавляя картофельную массу. Через 3 часа добавить 37 л воды и вновь все перемешать. Добавить дрожжи и перемешать еще раз. Плотно укупорить посуду и настаивать 3-4 дня в теплом и темном месте до выпадения осадка и появления пузырьков. После этого перегнать.

Абрикосовая. Взять 10 кг абрикосов, 10 кг сахара, 100 г дрожжей, 3 л воды.

Абрикосы очистить от косточек и измельчить на мясорубке. Сахар распустить в 3 л воды с температурой +60 -70 град. С, затем сироп остудить до температуры +25 град. С. Массу из абрикосов и сироп слить в одну посуду вместимостью не менее 15 л и добавить дрожжи. Поставить бродить в теплое место, а по окончании брожения - перегнать. Выход - 2,5 л.

Сливовая. Взять 12 кг слив, 1 - 1,5 кг сахара.

Сливы очистить от косточек, размять, добавить сахар и настаивать 12-15 дней. Когда брожение прекратится перегнать 2 раза.

Яблочная. Взять 15 кг яблок, 1 кг сахара, 65 г дрожжей.

Яблоки тщательно очистить от кожицы и семян, затем выжать сок. В 12 л сока добавить сахар и дрожжи. Настаивать в теплом месте 7 дней, затем перегнать 2 раза. Выход - 1 л.

Рябиновая

1. Взять 3 кг спелой рябины, собранной до морозов, 12 л хлебного кваса, 80 - 100 г дрожжей, 6 л самогона.

Ягоды размять, добавить дрожжи и залить свежим квасом. Настаивать при температуре +16 - 17 град. С. Когда прекратится выделение пузырьков, размешать и перегнать. После добавить самогон и перегонять до исчезновения посторонних запахов.

2. Ягоды рябины размять, залить массу самогоном так, чтобы были покрыты ягоды, а посуда заполнилась наполовину, добавить дрожжи (из расчета 15 - 20 г на 1 л жидкости), плотно закрыть и настаивать в теплом месте 2 недели, потом перегнать 2 раза.

Грушевая

1. Взять 10 кг подгнивших груш, 400 сахара, 40 - 50 г дрожжей.

Сварить груши, добавить сахар и дрожжи, а также 1 -1,5 л воды. Настаивать в теплом месте 7 суток, затем перегнать 2 раза.

2. Взять 2 кг сахара, 5 ведер груш, 200 г дрожжей.

Сварить груши, залить 5 л воды, засыпать сахар и дрожжи. Смесь поставить в теплое место на 7 суток, затем 2 раза перегнать. Выход - 10 л.

Виноградная. Взять 1 ведро выжимок винограда, 5 кг сахара, 100 г дрожжей.

Выжимки залить 30 л воды, добавить сахар и дрожжи, все тщательно размешать. Настаивать 7 суток, потом перегнать 2 раза. Выход - 7 л.

Вишневая. Взять 20 кг вишен, 2 кг сахара, 200 г дрожжей.

Вишню очистить от косточек, размять мякоть, добавить сахар и разведенные дрожжи. Поставить в умеренно-теплое место, первые два дня периодически помешивая.

Вынутые косточки истолочь и после окончания брожения смешать с брагой и перегнать ее. Выход - 8 л.

Карамельная. Взять 5 кг карамели с начинкой, 200 г дрожжей.

Конфеты распустить в 20 л теплой воды, добавить разведенные дрожжи и настаивать 4-5 дней. Затем перегнать. Выход - 5 л.

Рисовая. Взять 3 кг риса, 3 стакана молотого солода, 200 г дрожжей.

Отварить рис в 10 л воды, остудить до комнатной температуры, добавить солод, перемешать и выдержать 10 - 12 часов. Потом вновь перемешать, добавить дрожжи и выдержать 5-6 дней. Брагу процедить и перегнать. Выход - 4 л.

Гороховая. Взять 3 кг гороха, 3 стакана молотого солода, 200 г дрожжей.

Горох смолоть в муку, всыпать ее в воду, постоянно перемешивая, и варить до получения густой однородной массы. Затем остудить, добавить солод, тщательно перемешать и дать постоять 2-3 часа. Все слить в посуду, добавить дрожжи и оставить в теплом месте на 5 дней. Перегнать. Выход - 3 л.

Если горох предварительно прорастить, то солод добавлять не нужно.

Тыквенная. Взять тыкву и ячменный солод.

Тыкву нарезать небольшими кусочками, очистив от кожуры и семян. На 2 части измельченной тыквы налить 1 часть воды и варить до готовности, затем истолочь в однообразную массу и затереть с молотым солодом из расчета 100 г солода на 10 л тыквенной массы. Все хорошо вымешать, добавить холодной воды, охладив до температуры парного молока. Положить дрожжи, дать перебродить и перегнать.

Клюквенная. Взять 2 кг клюквы, 8 л воды, 800 г сахара, 1 пачку дрожжей.

Клюкву протереть через дуршлаг, отжимки залить водой и 15 минут кипятить. Всыпать сахарный песок и кипятить еще столько же. Сироп охладить до температуры парного молока и влить в него сырой клюквенный сок. Добавить дрожжи, перемешать и оставить бродить. После брожения - перегнать.

Всегда хочется хотя бы примерно знать, какой выход спирта из браги получится в итоге. Эта информация помогает оценить стоимость собственных трудозатрат на приготовление самогона. На расчет выхода спирта из браги влияет довольно много параметров, оттого нет какой-то одной специальной формулы для этого. Важны и тип используемых дрожжей, и соблюдение технологии перегонки, и даже исправность самогонного аппарата. Однако самым главным фактором, влияющим на выход спирта из браги, является тип сырья для ее приготовления. И поскольку содержание сахаров (или углеводов) в сырье — это величина примерно постоянная, то предсказать количество получаемого спирта при прочих равных условиях вполне возможно.

Обычно в таблицах выхода спирта из браги указывают также выход сорокаградусного напитка. Поскольку чистый спирт (96%) никто не употребляет, хочется сразу понимать выход разбавленного дистиллята, как бы в пересчете на магазинную водку. Также в подобных справочных таблицах указываются максимальные значения объемов, достижимые в промышленных условиях. В быту же на практике получаются объемы на 10-15% ниже справочных, и об этом нужно помнить. К тому же выход спирта-сырца из браги будет по значению превышать итоговый выход дистиллята. Например, для сахарной браги принято считать нормой выход 550-600 мл абсолютного спирта с одного килограмма сахара, но этот показатель не учитывает разделения дистиллята на фракции, то есть как раз относится к получаемому спирту-сырцу. В конечной же фракции “тела” будет в итоге около 480 мл “абсолютного спирта” (выход около литра сорокаградусного напитка с кг сахара). Немаловажно, конечно, (рекомендуем выбрать аппарат с ректификационной колонной марки или с сухопарником марки ), который будет давать минимальные потери по спирту при перегонке. Если же Вы планируете , то не пренебрегайте схемами и расчетами для его конструкции, а также рекомендациями по материалам изготовления.

Таблица выхода спирта и самогона из браги (максимальные значения):

Вид сырья (расчет на 1 кг)

Выход спирта (96%), мл

Выход самогона (40%), мл

Сахарный песок 510 1100
Крахмал (кукурузный, картофельный) 720 1520
Рис 590 1250
Гречиха (зеленая, ядрица) 470 1000
Пшеница 430 920
Овес 420 900
Рожь 410 880
Пшено 410 880
Горох 400 860
Ячмень 340 720
Картофель 140 350
Инжир 133 280
Хурма 128 270
Виноград 110 250
Свекла сахарная 100 210
Груша 70 165
Яблоки 60 140
Вишня 50 121
Киви 47 100

Как видно из приведенных выше данных, выход спирта из сахарной браги незначительно превышает выход спирта из зерновой браги. Однако в приготовлении последней большую роль играет осахаривание крахмала. Чем полнее произошло осахаривание (расщепление крахмала на простые сахара), тем больше будет выход конечного продукта.

Выход спирта из браги будет варьироваться также и от соблюдения всех правил и режимов перегонки, а также от надежной работы самого дистиллятора. , чтобы он наверняка исправно проработал долгие годы? Прежде всего, стоит обратить внимание на предложения официальных производителей, ведь только они являются гарантом качества и безопасности собственной продукции. А о том, Вы можете узнать из статей нашего портала.

«Приготовление бражки Выход спирта из различного сырья Теория В основе получения спиртосодержащих напитков или пищевого спирта лежит процесс...»

Приготовление бражки

Выход спирта из различного сырья

В основе получения спиртосодержащих напитков или пищевого спирта лежит процесс

брожения - превращение сахара, находящегося в растворе воды (сусло), дрожжами в

спирт. Технологию приготовления этого первичного продукта - бражки (вина) можно

записать следующим образом:

сырье + вода = переработка = сусло (затор)

сусло + дрожжи = брожение = бражка (вино)

Самым простым сырьем является сахар или сахаросодержащие продукты (фрукты, ягоды и т. д.). В этом случае сусло приготавливается или разведением сахара в воде, или измельчением фруктового сырья, или отжимом из него сока.

Реже в домашних условиях используют крахмалосодержащее сырье (зерно, картофель и т.д.). Тогда в технологию изготовления сусла вводится процесс осахаривания крахмала сырья под воздействием ферментов.

Если провести теоретические расчеты химических преобразований крахмала в сахар, а сахара в спирт, то получим следующие результаты:

(C6H10O5)n+n·H2O+ФЕРМЕНТ=n·C6H12O6 1кг крахмала = 1,11кг сахара;

C6H12O6+дрожжи=2·C2H5OH+2·CO2 1кг сахара = 0,511кг (или 0,64л) спирта.

Выход спирта из различных продуктов Теперь, зная содержание сахара или крахмала в любом сырье, можно легко рассчитать теоретический выход спирта из него.

Например, если в пшенице 60% крахмала, то из 1кг этого зерна можно получить:

1кг пшеницы = 0,6кг крахм. = 0,6х1,11=0,67кг сах. = 0,67х0,64=0,426л спирт Результаты таких расчетов для усредненных значений сахаристости и крахмальности (из справочных данных) для некоторых основных продуктов приведены в таблице.



Теоретический выход спирта из различных видов сырья Крахмалосожержащее Сахаросодержащее Сырьё Спирт, мл/кг Сырьё Спирт, мл/кг Крахмал Сахар Саго Меласса 50% 320 Рис Виноград Кукуруза Крыжовник 110 Пшеница Свёкла 16% 102 Бобы Малина Пшено Яблоки Рожь Клубника Ячмень Вишня Овес Слива Горох Смородина ч. 54 Картофель 20% 140 Берёзовый сок 25 В таблице приведены теоретические данные без учета потерь спирта. В домашних условиях потери спирта могут достигать 15% и зависят от точности соблюдения технологической дисциплины на всех этапах получения спирта.

Оптимальная концентрация сахара Спирт является мощным стерилизатором, поэтому существует предельная концентрация спирта, выше которой обычные дрожжевые грибки погибают. Эта концентрация близка к 13%об (по сахару в исходном сусле - 13%/0,64=20,3%). Именно из-за этого мы никогда не видим сухих вин с концентрацией спирта более этого порогового значения (если это не крепленые столовые вина).

Дрожжам последние 3%об. (от 10% до 13%) до своей «кончины» даются особенно трудно и процесс брожения сильно замедляется. На промышленных спиртзаводах, где время является элементом рентабельности, дрожжевой затор готовят с концентрацией сахара 14% сах - существенно ниже предельной. В результате этого длительность брожения не превышает 72 часов, а концентрация спирта в бражке никогда не поднимается выше 9%об.

При концентрации сахаров выше 20%мас. возникает «недоброд» сахара, что снижает выход спирта, а при концентрациях сахаров менее 10% брожение может перейти в уксусное - произойдет практически полная потеря спирта.

Рецепты сусла (расчет и приготовление) Расчет рецепта сусла (с примерами) Задача этого этапа в общей технологии спирта состоит в том, чтобы из имеющегося сырья правильно рассчитать и приготовить пригодный для сбраживания раствор сахара (16…20%мас.), называемый суслом (или затором).

После завершения приготовления сусла его «правят» (подробности можно найти в

Интернете или в нашей книге «СПИРТ»):

повышают кислотность, если сырье слабокислое (не фруктовое);

вносят азотистое питание для дрожжей, если сырьё не из зерна.

При расчете рецептов сусла будем закладывать оптимальную концентрацию сахара в растворе - 18% по массе. При отсутствии информации о содержании сахара или крахмала в используемом сырье можно воспользоваться усредненными справочными данными, а после завершения процесса перегонки (или ректификации) можно измерить объём и концентрацию полученного дистиллята, пересчитать их на чистый спирт и сравнить с расчетным (ожидаемым) выходом, и при необходимости внести коррективы в рецепт следующего затора.

В расчетах рецептов мы взяли максимальные потери спирта на всем технологическом цикле – 15%, но при соблюдении технологии эти потери могут быть существенно снижены.

Приведенные ниже примеры позволят понять подход к составлению рецептов и помогут самостоятельно разрабатывать рецепты для любого сырья и их смеси.

5 литров сусла из сахара (для спирта-ректификата) Это самый простой и доступный вариант приготовления бражки в домашних условиях. И при соблюдении технологии на всех этапах получения спирта-ректификата этот рецепт всегда дает отличный результат.

Расчет сусла:

5л x 0,18 = 0,9кг сахара.

Т.е. 900г сахара растворяем в воде. Объем раствора доводим до 5л.

Ожидаемый выход спирта:

0,9кг сах. x 0,64 x (1- 0,15) = 0,49л спирта (или 0,49/0,4 = 1,22л водки 40%об.).

40 литров сусла из 48% мелассы (для спирта-ректификата) Меласса (меляса), это отход сахарной промышленности, бурая жидкость с 46-50% концентрацией сахара. В нашем примере - 48%. Спирт из неё получается довольно низкого качества - очень жесткий. Чаще используется не впрямую, как в этом примере, а как заменитель сахара (см. второй рецепт) при приготовления сусла из фруктового сырья с низким содержанием сахара.

Расчет сусла:

40л x 0,18 = 7,2кг сахара.

7,2 / 0,48 = 15кг мелассы.

Т.е. 15кг мелассы растворяем в воде. Объем раствора доводим до 40л.

Ожидаемый выход спирта:

7,2кг сах. x 0,64 x (1- 0,15) = 3,9л спирта (или 3,9/0,40 = 9,75л водки 40%об.).

100 литров сусла из 60кг яблок и сахара (для бренди - кальвадоса) Примем сахаристость яблок 9%.

Расчет сусла:

100л x 0,18 = 18кг суммарного сахара.

60кг яблок x 0,09 = 5,4кг сахара в яблоках.

18кг сах. – 5,4кг сах.(яблок)= 12,6кг сах.

Т.е. измельчаем 60кг яблок, добавляем сваренный сироп из 12,6кг сахара. Добавляем воды до 100л.

Ожидаемый выход спирта:

18,0кг сах. x 0,64 x (1- 0,15) = 9,8л спирта (или 9,8/0,4 = 24,5л кальвадоса 40%об.).

50 литров сусла из пшеницы (для спирта-ректификата) Пшеница - самое лучшее сырьё для приготовления спирта высшего качества. Допустим, известно, что в Вашей пшенице 65% крахмала.

Расчет сусла:

50л x 0,18 = 9кг сахара.

9 / 1,11 = 8,11кг крахмала пшеницы.

8,11 / 0,65 = 12,5кг пшеницы.

Т.е. 12,5кг пшеницы крупно измельчаем, заливаем горячей водой до общего объёма 50л, осахариваем ферментами, остужаем до 25C.

Ожидаемый выход спирта:

9,0кг сах. x 0,64 x (1- 0,15) = 4,9л спирта (или 4,9/0,4 = 12,2л водки 40%).

Осахаривание крахмалосодержащего сырья Это единый технологический процесс, который состоит из трёх этапов: разваривание, стерилизация и непосредственно осахаривание.

Разваривание. Измельчённое сырьё заливают при непрерывном помешивании водой с температурой 50…55С, картофель из-за наличия в нем большого количества влаги заливают кипятком. Количество сырья и воды берут в соответствии с расчетом рецепта.

Для ускорения процесса разваривания в подготовленную кашку добавляют 1/5 часть фермента. Смесь постепенно подогревают при постоянном перемешивании до температуры клейстеризации: зерновое сырьё - до 65…70С, а картофельное - до 90…95С и выдерживают при этой температуре 2часа. В это время происходит растворение и разваривание крахмальных зерен. Затем подогревают до 95…98С и выдерживают в течение 15…20мин.

Стерилизация. Разваренное сусло кипятят в течение 30…40 минут. Сусло из подпорченного сырья стерилизуют более продолжительное время (1…1,5 часа).

Осахаривание. Разваренную массу охлаждают до температуры осахаривания 57…58С и добавляют в неё остальные 4/5 части ферментов, перемешивают и выдерживают при этой постоянной температуре до полного осахаривания.

Время осахаривания зависит от активности и количества внесённых ферментов.

Ориентировочно оно составляет около 30 мин для картофеля, 1,5ч - для кукурузы и пшеницы, 2ч - для ячменя.

Полноту осахаривания солодом проверяют йодной пробой. При осахаривании промышленными ферментами йодная проба может не дать результата, тогда полнота осахаривания определяется на вкус - сусло должно иметь уверенно сладкий вкус (как у раствора из шести чайных ложек сахара на 200мл воды). Затем готовое сусло охлаждают до температуры 20…25С.

Сбраживание суслаЁмкости для броженияДля бренди

Напитки типа бренди обычно приготавливаются из вин, сырьём для которых служит фруктово-ягодный материал. При приготовлении вин используют ёмкости из нейтральных материалов (стекло, керамика, специальный пищевой пластик). Сосуды из дешёвого пищевого пластика (с устойчивым «химическим» запахом) применять не рекомендуем.

Для начинающих удобнее всего использовать прозрачные ёмкости - стеклянные или пластиковые (от бутилированной воды), т. к. в них видны все процессы брожения. При использовании густых заторов надо выбирать ёмкости с большими горловинами.

Для самогона и спирта

При приготовлении бражек для самогона (спирта-сырца) можно употреблять любые ёмкости. Однако сосуды из дешевого пищевого пластика перед использованием должны быть «состарены» - в них следует несколько раз налить, выдержать, а затем слить воду.

Бродильные шпунты и водяные затворы могут быть заменены полиэтиленовой плёнкой, накинутой на горловину ёмкости и перетянутой резиновым жгутом или шпагатом.

Дрожжи Следует помнить, что избыток дрожжей, хотя и ускоряет процесс брожения, однако увеличивает содержание в бражке головных и хвостовых фракций. Недостаток дрожжей затягивает процесс, в результате чего он может перейти в уксусное брожение (с большими потерями спирта) или остановить его полностью (с большим «недобродом» сахара).

Для бренди Для приготовления напитков типа бренди при сбраживании фруктового сырья рекомендуется применять специальные винные дрожжи (расход – в соответствии с паспортом на дрожжи). Это существенно повышает качество конечного продукта.

Для самогона и спирта Если предполагается использовать бражку для последующей ректификации, вполне приемлемы обычные хлебопекарные дрожжи, причем лучше использовать свежие прессованные из расчёта 60…70 гр на каждый килограмм сахара. Расход сухих дрожжей в три раза меньше. Однако применение сухих дрожжей не рекомендуется из-за существенного затягивания процесса брожения.

Можно использовать и спиртовые «Турбодрожжи» (расход – в соответствии с паспортом на дрожжи), допускающие концентрацию сахара в сусле до 28%сах, позволяющую получить18%об. спирта в бражке за меньшее, по сравнению с вариантом использования хлебопекарных дрожжкй, время брожения. Бражка на этих дрожжах практически не пенится ни при брожении, ни при перегонке. Однако за эти преимущества приходится расплачиваться - качество спирта получается не очень высоким.

Дрожжевой затор Для внесения дрожжей в сусло следует приготовить так называемый дрожжевой затор.

Смысл его применения – привести дрожжи в активное состояние для «правильного старта» брожения и улучшения качества бражки.

Для приготовления дрожжевого затора отберите в отдельную ёмкость примерно 5% сусла, разведите в нём все дрожжи и дайте раствору активизироваться – запениться.

Процесс брожения В сусло при температуре 20…25С вносится дрожжевой затор.

Длительность брожения зависит от качества сырья, дрожжей, соблюдения технологии и составляет на спиртзаводах 72 часа (3 суток), а в реальных домашних условиях 5…7 суток (для простой бражки на спирт), и до 15 суток для вин (из фруктового сырья на бренди).

Конец брожения определяют по прекращению движения сбраживаемой среды или окончанию выделения углекислого газа через водяной затвор.

Если простая бражка приготавливалась для спирта, то сразу после окончания брожения (не дожидаясь её осветления) необходимо приступить к её перегонке, это существенно повышает качество конечного продукта.

Бражка-вино (из фруктового сырья) может достичь «просветления», но только после «снятия» (первый слив) вина со жмыха-осадка. Светлую и густую части вина обычно разделяют и перегоняют раздельно. Например, во Франции из светлой части (виноградного вина) получают коньячный спирт, а из густой части (виноградных выжимок) – граппу (методом «пропарки» - «Выпарной модуль»).

Природа «умна», а зерно – прекрасно!

Что такое солод?

О терминологии Солод – это пророщенное зерно. Подразумевается, что проращивание произведено до оптимальной стадии – до максимальной активности солода.

Зелёный солод – это не высушенный солод, который используется сразу после проращивания. Т.е. храниться зелёный солод не может!

Белый солод – это высушенный солод. Такой солод имеет длительный срок хранения и может заготавливаться впрок.

Из 100 весовых частей зерна получается 140 частей зелёного или около 80 частей белого солода. При сушке активность солода понижается приблизительно на 30%, поэтому лучше использовать зелёный солод.

Солодовое молоко – сильно измельчённый и смешанный с водой солод (белый или зелёный). По цвету и консистенции очень напоминает обычное молоко. Солодовое молоко готовят для того, чтобы в максимальной степени полезные для осахаривания ферменты, содержащиеся в солоде, вывести из клеток зерна и перевести их в водный раствор.

Откуда берутся ферменты в солоде?

Зерно - зародыш будущего растения, и его задача сохраняться в земле всю зиму, а весной прорасти, а для этого старта зерну нужны внутренние запасы энергии. Природа подобрала лучший вариант биологического аккумулирования энергии – крахмал. Часть глюкозы, образующейся в зелёных растениях при фотосинтезе, превращается в крахмал и используется растениями в качестве резервного питания и, в основном, накапливается в клубнях, плодах и семенах растений. Например, в пшенице его содержание достигает 60%.

Крахмал - безвкусный, аморфный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде. Его энергетический потенциал только в 2 раза ниже природного газа - очень даже неплохой аккумулятор для живой природы.

Как только зерно получает условия для роста (вода+тепло), в нём в первую очередь начинают вырабатываться особые ферменты (альфа-, бета- и гамма-амилазы), способные преобразовывать крахмалы в декстрозу и мальтозу (разновидность сахара). Сахар уже растворим в воде и легко доставляется к клеткам растущего зерна.

Сначала количество этих ферментов резко растёт, а затем уменьшается по мере исчерпания собственных запасов крахмала в зерне. Максимум ферментов достигается на определённый день прорастания, и у каждого вида зерна этот срок свой (8…12суток).

При обычной температуре ферментов, выработанных растущим зерном, хватает только на собственный крахмал одного зерна (природа не расточительна), но при температурах 57…62С их уже хватает на 12 зерен! Это и есть теоретический показатель активности солода - 1/12.

Именно этим фактом люди и пользуются при осахаривании крахмалосодержащего сырья при приготовлении сусла.

Расход солода Зелёного солода, полученного из 1кг зерна, при тщательном соблюдении технологии разваривания и осахаривания, хватает на:

33кг картофеля 20% (6,6кг крахмала картофеля);

10кг овса 45% (4,5кг крахмала овса);

12кг пшеницы 50% (6кг крахмала пшеницы);

В домашних условиях нельзя с полной точностью воспроизвести технологию спиртовых заводов, поэтому расход зелёного солода необходимо увеличить приблизительно в 2 раза.

Приготовление зелёного солода (с максимальной активностью) в домашних условиях тоже затруднительно, поэтому домашние винокуры пользуются упрощённой технологией «неполного проращивания». Они не стремятся создать активный солод 1/12, а проращивают его ровно настолько, чтобы выработанных в зерне ферментов хватило на осахаривание только собственного крахмала пророщенного зерна (без добавления дополнительного крахмала стороннего сырья). В этом случае сроки проращивания сокращаются, ростки за короткий срок не успевают инфицироваться, а сам процесс приготовления сусла сильно упрощается. Это очень разумная и практичная технология домашнего винокурения.

Мы не приводим «точных» рецептов только по одной причине – при их повторении они всё равно будут иметь некоторую индивидуальность.

Для более подробного ознакомления с вопросами применения и приготовления солода можем порекомендовать достаточно полную и правильную книгу: Дорош А.К., Лисенко В.С., «Производство спиртных напитков», 1995г., Киев.

Перегонка бражки Перегонные кубы для разных видов бражек Задача перегонных кубов - извлечь спиртовой пар из нагретой бражки и отправить его на конденсацию. Бражки, в зависимости от используемого сырья, могут иметь различные теплофизические свойства. Некоторые бражки при подводе к ним тепла простой теплопередачей (высокотемпературный источник тепла – горячая металлическая стенка бражка) могут пригорать на горячей стенке. В этих случаях техническое решение проблемы выпаривания спирта может существенно усложниться. Соответственно будут изменяться и конструкции перегонных кубов.

Все бражки по степени «пригорания» и сложности организации подвода тепла при их прогревании можно условно разбить на три группы:

«жидкие непригораемые»;

«жидкие пригораемые»;

«густые пригораемые».

Каждой группе бражек соответствует своя схема теплоподвода и своё конструктивное решение перегонных кубов.

–  –  –

К группе «жидких пригораемых» бражек можно отнести:

жидкие бражки, приготовленные из зернового сырья и содержащие клейковину (белок);

жидкие загущённые бражки, сброженные вместе с мезгой, мякотью и соком измельчённых фруктов или ягод.

При подводе тепла через горячую стенку такие бражки пригорают на горячей поверхности. У зерновых бражек пригорает клейковина из-за её слабой термостойкости, а у фруктовых – мезга и мякоть из-за отсутствия конвекции на стадии нагреванияЭту проблему обычно решают путём уменьшения температуры теплопередающей стенки и соответствующего увеличения её площади. Конструктивно такая схема реализуется с помощью рубашечного нагрева (рис.3) всей поверхности внутренней ёмкости, содержащей бражку. В объёме рубашки содержится промежуточный теплоноситель, нагреваемый, например, ТЭНом. Для загущенных бражек требуется ещё и установка в куб мешалки, осуществляющей принудительное движение бражки около теплопередающей стенки.

Для домашнего производства крепких спиртных напитков мы предлагаем более простое решение – прямую подачу пара в бражку (рис.4). При таком способе теплоподвода пригорание в принципе исключено. Интересно отметить, что при этом кипение как таковое отсутствует, а пары спирта извлекаются из бражки благодаря процессу тепломассообмена между подаваемым паром и бражкой. Подробнее см. «Барботёр».

–  –  –

В домашних условиях для извлечения ароматных спиртов из «густой пригораемой»

бражки мы предлагаем наши выпарные аппараты периодического действия (рис.6).Подробнее.

Зачем «гусь» «Шарантскому аламбику»

«Шарантский аламбик» (alambic Сharantais) - самый «раскрученный» бренд французского промышленного самогонного аппарата, применяемого и сейчас для производства коньячных спиртов в доме «Хеннесси» Шарантской провинции Франции (и не только там).

На «Шарантском аламбике» продукт первой дистилляции (из вина 7-10%) получается крепостью порядка 30%. Затем он дистиллируется второй раз, превращаясь, после отрезания «голов» и «хвостов», в коньячный спирт-сырец крепостью около 70%.

Этот спирт заливается в дубовые бочки и выдерживается в подвалах от 3 до 200 лет, превращаясь в «Хеннесси». За год из бочек испаряется около 2% спирта (в основном «головной» фракции), именно поэтому подвалы, в которых хранятся бочки с будущим коньяком, называют «райскими комнатами», и дежурство охраны в них длится не более получаса. Естественно, в двухсотлетних бочках спирта практически нет, зато настой и аромат из этих бочек, добавленный буквально по капле в каждую бутылку 3-х летнего «Хеннесси», превращает его в элитный коньяк!

На картинке приведена схема этого аппарата, из которой понятно, как он работает.

–  –  –

Если учесть, что этот аппарат изобретен в XVI веке, то (с точки зрения профессионалов сегодняшнего времени) он идеален в своей простоте и функциональности. Практически это «квазинепрерывная» перегонная установка, с экономайзером 7. Именно поэтому французы продолжают использовать этот перегонный аппарат до сих пор, возможно, заменив в нём лишь дрова газом, а ручной долив холодной воды в нижнюю часть емкости 9 насосом.

В этом самогонном аппарате интерес представляют: змеевик нагревания вина, «колпак» и «лебединая шея».

Пар, проходя по змеевику 7, частично конденсируется и, попадая в змеевик 8, меньше нагревает охлаждающую воду. Площадь змеевика 7 подобрана так, что к концу перегонки следующая порция вина в емкости 1 нагревается практически до температуры кипения.

После перелива в уже опорожненный куб она сразу закипает. Емкость 1 со змеевиком 7 экономайзер тепла для экономии дров и охлаждающей воды.

Несколько позже, в XVII веке, на Руси появились перегонные аппараты, по описаниям очень похожие на «аламбики». Схемы этих аппаратов утеряны (видимо, в процессе многовековой борьбы с пьянством), но по текстам можно понять, что в них тоже были элементы и 5, и 6, только назывались они по нашему - «шлем» и «гусь». Но наш «гусь»

был существенно выше французской «лебединой шеи».

Профессионально занимаясь вопросами ректификации, нам просто объяснить, что «шлем»

и «гусь» - это разновидность воздушного дефлегматора. Пар на внутренней поверхности этих элементов частично конденсируется, дистиллят, стекает вниз по «гусю» и «шлему».

Тем самым эти элементы, (так же как «колпак» и «лебединая шея» Шарантского аламбика) обеспечивают двойной эффект - гасят пену, если она попала в «шлем» и повышают концентрацию пара (как в ректификационной колонне). Чем выше «гусь», тем крепче спирт!

Всем самогонщикам известна проблема пенообразования. Сейчас они борются с ней просто – уменьшают расход газа, отключают ТЭНы, регулируют электроплитку. Меньше испарение - меньше пены. На «Шарантском аламбике» куб грели дровами, а их не «отключишь» и не «уменьшишь», вот и пришлось французам изобрести «колпак» и «лебединую шею» для борьбы с пеной при постоянном тепловыделении горящих дров.

Судя по тому, что после первой перегонки вина на «Шарантском аламбике»

дистиллят получается только около 30%, то французы с помощью «колпака» и «лебединой шеи», в основном борются именно с пеной, забирая из куба все «хвостовые» ароматы. Наши монахи пошли дальше - сделали такого «гуся», что, по преданиям, после первой же перегонки браги на этих аппаратах получали дистиллят сразу около 50%!!!

Почему именно вертикальный дистиллятор

Мы производим и продаем только вертикальные дистилляторы. Дистилляторы от DV-1, DV-3 и DV-6 имеют одинарную спираль охлаждения и работают по схеме попутной конденсации пара, а DV-10 и DV-20 имеют двойную спираль и работают по схеме попутно-противопутной конденсации пара.

На картинке изображён вертикальный дистиллятор DV-3 (картинка активна).

На верхнем торце дистиллятора установлен термометр, фиксирующий температуру пара, идущего на конденсацию. Для увеличения эффективности теплообмена охлаждающая вода протекает по змеевику навстречу движению пара. Или просто « навстречу пару».

При перегонке пар из куба поступает в центральную трубу вертикального дистиллятора. В верхней, более холодной, области этой трубы он частично конденсируется на её внутренней стенке. Основной поток пара разворачивается у торца верхней крышки дистиллятора и опускается вниз вдоль змеевика. Пар конденсируется на змеевике, и его конденсат вытекает в приёмную ёмкость.

Дистиллят, образовавшийся на внутренней стенке в верхней части центральной трубы, в виде флегмы стекает вниз, навстречу пару, при этом в трубе происходят процессы тепломассообмена, аналогичные процессам, происходящим в плёночных ректификационных колоннах.

В результате концентрация спирта в парах на выходе из трубы несколько выше, чем концентрация паров на входе в неё, причём чем выше эта труба, тем выше будет концентрация получаемого дистиллята. На концентрацию дистиллята в этой конструкции также влияет расход воды и паровая нагрузка: чем выше расход воды и чем меньше испарение в кубе, тем выше концентрация дистиллята.

Средняя концентрация самогона, получаемого на наших вертикальных дистилляторах, достигает 60% после первой же перегонки. Кроме этого, если внутрь центральной трубы попадает пена от кипящей бражки, она «гасится» (разрушается) стекающей вниз флегмой.

Поэтому наши дистилляторы (как и «Шарантские аламбики») не требуют снижения подводимой мощности даже в момент максимального пенообразования в бражке.

Естественно, для реализации этих эффектов дистиллятор должен быть установлен строго вертикально, как колонна.

Практика перегонки Для бытовых целей чаще всего применяют дистилляторы DV-1 или DV-3. В процессе работы над этим сайтом был изготовлен специальный вариант дистиллятора DV-3 с нижним смотровым стеклом для демонстрации реального процесса «гашения» пены.

Посмотреть видео.

Ниже на левом графике приведена зависимость температуры кипения бинарного раствора от концентрации в нём спирта.

На правом графике приведены кривые изменения температуры пара в верхней части вертикального дистиллятора в процессе нескольких экспериментальных перегонок. Эти графики обычно строят по времени, однако длительность реальных перегонок получается каждый раз разной (зависит от количества и крепости перегоняемой бражки), и проводить сравнение и анализ графиков в этом случае затруднительно. Поэтому для построения графиков в едином масштабе в качестве горизонтальной координаты (вместо времени) принята доля отбираемого дистиллята. Доля дистиллята (% по массе) - это отношение массы отобранного на данный момент дистиллята к массе всего дистиллята после завершения перегонки.

Пользуясь этими двумя графиками одновременно, можно легко оценить среднюю концентрацию дистиллята, получаемого на любом интервале перегонки.

Рассмотрим, для примера, экспериментальные данные по получению дистиллята на дистилляторе DV-1 из 17% - ной бражки, сброженной с использованием «турбо-дрожжей»

(самая нижняя кривая).

Разобьём весь процесс перегонки на пять интервалов, каждый из которых составляет 20 % от общего количества дистиллята. Крепость в начале первого интервала 75%об., в конце об., средняя крепость на первом интервале составляет 74%об. Определив среднюю концентрацию для каждого из пяти интервалов, затем, сложив результаты и разделив на 5, получим среднюю концентрацию во всем дистилляте, равную 61,7%об, что соответствует реально замеренной концентрации дистиллята после перегонки – 62%об.

После анализа всех кривых становится понятно, что чем ниже температурная кривая при перегонке, тем выше средняя концентрация, полученного дистиллята. Обратите внимание, что все графики экспериментальных перегонок лежат между двумя кривыми: «бинарный раствор 10%» и «бражка 17%». То, что кривая для бражки 17% ниже всех – понятно (чем выше концентрация исходного раствора, тем выше концентрация получаемого дистиллята). А вот почему бражка 10% даёт большую концентрацию дистиллята, чем перегонка бинарного раствора спирт+вода крепостью 10%, требует пояснения.

Разница этих перегонок заключена в наличии пены - у бражки она есть, а у бинарного раствора её нет. Пена, попадая в центральную трубу вертикального дистиллятора, начинает работать как насадка, создавая развитую поверхность для флегмы, стекающей вниз. Флегма «гасит» пену, а пена повышает концентрацию паров!

Несколько практических советов, касающихся практики перегонки:

Для исключения (либо снижения) образования пены при перегонке советуем соблюдать технологию сбраживания.

Для исключения попадания пены в дистиллятор не рекомендуем заливать бражку в куб более чем на две трети его объёма.

Кубы с развитой поверхностью кипения наименее склонны к прорыву пены в дистиллятор. Поэтому для простой перегонки (получение бренди и фруктовых спиртов) нами предлагается специальный комплект, состоящий из Куба 30л спец. и дистиллятора DV-3.

Мы так подробно остановились на процессах и нюансах перегонки на вертикальных дистилляторах исключительно ради того, чтобы от дистилляции плавно перейти к проблемам ректификации, где всё гораздо сложнее и интереснее.

Выпарной модуль для граппы, кальвадоса.

Несколько лет назад покупатели наших СпиртЗаводов, а также потенциальные заказчики всё чаще стали обращаться с предложением разработать приставку к существующему оборудованию, которая бы решала следующие задачи:

дистилляцию [перегонку] сброженных виноградных выжимок, фруктовой мезги или иного густого сырья;

получение ароматизированных спиртных напитков с использованием натуральных экстрактов (вплоть до сухих);

экстрагирование (водой или спиртовым раствором) эфирных масел и других веществ из растительного сырья для косметических, кондитерских, медицинских целей.

Процесс извлечения спирта из густого сырья значительно сложнее, чем из жидкого, поэтому разработка выпарной части оборудования, предназначенного для дистилляции густых сред, требует более сложных технических решений. Эти проблемы были успешно решены, и с 2007г наша фирма наладила серийное производство малогабаритной выпарной установки. После проведения серии экспериментальных работ выпарная установка включена в качестве отдельного модуля в ректификационный комплекс ЛУММАРК как оборудование для дистилляции [перегонки] густого сырья.

Работа выпарного модуля Схема работы выпарного модуля для густого сырья совместно с испарительной ёмкостью иллюстрируется приведённым рисунком.

Нижняя ёмкость (куб) является в этой схеме парогенератором, в котором чистая вода (или жидкое сырье) с помощью ТЭНов превращается в пар с заданной производительностью.

Через устройство парораспределения с обратным клапаном пар подаётся в выпарную ёмкость, в которой находится густое сырьё (виноградные выжимки, фруктовая мезга, сырье для экстрагирования), предназначенное для обработки. Пар конденсируется в объёме сырья и постепенно прогревает его до температуры кипения содержащихся в нём летучих компонентов. После прогрева обогащённый этими летучими компонентами пар проходит через густую среду и поступает в дистиллятор.

Флегма, образовавшаяся в вертикальном дистилляторе, поступают обратно в парогенератор через воронку и трубку перелива и возврата флегмы. Центральная трубка, состоящая из двух элементов – трубки перелива и возврата флегмы и сифонной силиконовой трубки возврата флегмы служит, также для предотвращения резкого падения давления в парогенераторе при его отключении.

Возможности выпарного модуля МиниСпиртЗаводы с выпарным модулем позволяют производить в домашних условиях практически любые спиртные напитки. Более того, на этих установках можно осуществлять экстрагирование эфирных масел и других веществ из растительного сырья для медицинских, косметических, кондитерских целей. Некоторые варианты использования таких установок приведены в таблице.

–  –  –

При должном прилежании и творческом подходе на разработанном нашей фирмой выпарном модуле для густых сред Вы можете получить натуральный продукт не хуже напитков под прославленными брендами!

Ректификация спирта Теория ректификации спирта Теоретическая и физическая тарелки Ниже приведена кривая равновесия фаз бинарной водно-спиртовой смеси (при нормальном атмосферном давлении). С помощью этого графика легко поясняются процессы дистилляции и ректификации. Эту кривую по праву можно назвать главным графиком получения спирта из его растворов.

При простой перегонке, именно в соответствии с этим графиком, сначала из 10% -ной бражки получается «первач» с концентрацией 53%об, а затем, по мере уменьшения концентрации спирта в кубе уменьшается и концентрация дистиллята, и к концу этого процесса весь отобранный самогон имеет среднюю концентрацию 35…40%об.

Рассматривая этот график, стоит обратить внимание на диагональ Y=X. Именно благодаря тому, что почти вся кривая равновесия лежит выше этой диагонали, можно при испарении водно-спиртового раствора получать концентрацию спирта в парах большую, чем его концентрация в исходной жидкости. Исключением является только точка А - пересечение кривой равновесия фаз с диагональю, где X=Y=97,2% (объёмных!). Это особая точка – точка азеотропа - нераздельно кипящая жидкая смесь двух чистых компонентов, которая при нормальном атмосферном давлении не разделяется на составляющие путем перегонки или ректификации (перегоняется как одно индивидуальное вещество).

Водно-спиртовая смесь, максимально приближенная к точке азеотропа (достичь её практически невозможно), называется спирт-ректификат. На этот продукт существует ГОСТ Р 51652-2000 «Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья», в котором регламентируется концентрация спирта в спирте-ректификате и его состав.

Пользуясь диагональю Y=X, на кривой равновесия фаз, легко построить ряд последовательных ступенек 10-53, 53-82, 82-88, 88-92 и т.д. и убедиться в том, что для получения спирта-ректификата из бинарной водно-спиртовой смеси, теоретически потребуется около 10-ти таких последовательных перегонок (ступенек).

Совершать такое количество перегонок весьма трудоемко и не выгодно энергетически.

Уже в середине XIX века была реализована идея ректификационной колонны, в которой за один раз можно осуществить ЛЮБОЕ количество последовательных перегонок. При этом расход энергии сокращался более чем в 4 раза. Каждая такая перегонка-ступенька исторически называется теоретической тарелкой (ТТ), Вы их видите на картинке в виде физических тарелок (ФТ). ТТ еще называют теоретической ступенью (ТС), а сейчас все чаще называют единицей массопереноса или упрощенно - единицей переноса (ЕП).

Термины ТТ, ТС и ЕП имеют одинаковый физический смысл, а мы далее по тексту будем употреблять наиболее распространенный – ТС.

Классические физические тарелки, приведённые на картинке, работают следующим образом. Пар «пробулькивает» через слой флегмы, находящейся на тарелке, при этом в пузырьках происходит тепломассообмен между жидкой и паровой фазами, а излишки флегмы сливаются через переливную трубку на нижерасположенную тарелку. Проходя тарелку за тарелкой, пар обогащается спиртом. Важно отметить, что в реальности после прохода пара через одну ФТ равновесие между фазами, эквивалентное одной ТС, не достигается.. Мерой несоответствия между ФТ и ТС является коэффициент полезного действия (КПД) физической тарелки. У классических ФТ (как на рисунке) КПД составляет порядка 50%. Т.е. для достижения равновесия фаз, соответствующего одной ТС, потребуется две ФТ. Таким образом, для получения спирта-ректификата из бинарной смеси потребуется около 20-ти ФТ.

При переработке самогона следует учитывать, что это не бинарный состав, а многокомпонентная смесь, содержащая до двухсот разных веществ. Некоторые из них, например, альдегиды и сивушные масла имеют температуры кипения, близкие к температуре кипения спирта и образуют с ним азеотропы, аналогичные «спирт+вода» в точке А. Многолетний опыт ученых и практиков показал, что для выделения чистого спирта из самогона (спирта-сырца), необходимо иметь в колонне не менее 35…40ТС, а это около 80ФТ классической конструкции, что и соответствует конструкции реальных промышленных ректификационных колонн.

Насадка и где в ней тарелки В малых ректификационных колоннах вместо тарелок применяется насадка. Она может быть регулярной (вставной) или хаотической (насыпной). Эти контактные элементы заполняют весь внутренний объём ректификационной части колонны.

Насадка должна обладать развитой и хорошо смачиваемой поверхностью для образования на ней тонкого слоя флегмы. Тепломассообмен в насадочной колонне происходит между этим тонким слоем флегмы и паром, движущимся в свободном пространстве (объёме) насадки.

Насадка является основным элементом ректификационной части колонны, определяющим её эффективность (т.е. разделительную способность). Именно от неё, в конечном счете, зависят диаметр и высота любой колонны и, как следствие, качество спирта!

Насадка по своему внешнему виду (на картинке показана «спирально-призматическая») многими воспринимается как некоторый фильтр, который должен иметь определённый срок службы, а потом заменяться. Однако это не так. Насадка - тепломассообменный наполнитель колонны, по которому вниз течёт чистый дистиллят (флегма), а вверх поднимается чистый пар (видео работы). Таким образом, если оба этих компонента действительно не содержат посторонних включений (ПАВ и взвеси), а насадка выполнена из коррозионностойкого материала, то это контактное устройство будет выполнять свои функции в колонне неограниченно долго. Наша первая ректификационная колонна 1986 года работает у нас до сих пор.

Процесс тепломассообмена в насадке проходит непрерывно по высоте, а состояние фазового равновесия, эквивалентное одной теоретической ступени (ТС), наступает после преодоления паром некоторого слоя «мокрой» насадки. Высоту этого слоя называют высотой теоретической тарелки (ВТТ или Нтт), или высотой единицы переноса (ВЕП), или высотой, эквивалентной (одной) теоретической ступени (ВЭТС). Все эти термины ВТТ, ВЕП и ВЭТС с точки зрения физики процесса эквивалентны. Далее в тексте мы будем употреблять термин ВЭТС (как наиболее распространенный в настоящее время).

Очевидно, что чем меньше ВЭТС, тем ниже будет насадочная колонна. Поэтому ВЭТС один из главных показателей эффективности насадки (измеряется в миллиметрах и определяется при бесконечном флегмовом числе).

Различные типы насадок.

Ниже приведены достаточно распространенные типы насадок:

–  –  –

Зульцер рулонный Стедман прямой Стедман наклонный

В наших спиртовых ректификационных колоннах мы используем два типа насадок:

хаотичную «спирально-призматическуюя»;

регулярную «Зульцер рулонный».

В лабораторной ректификации существует также группа контактных устройств, которые не занимают собой весь внутренний объем царги и не являются в классической трактовке ни тарелками, ни насадкой, а относятся к элементам пленочной ректификации.

Например:

поперечные шайбы и диски из сетки, чередующиеся через разграничители;

усеченные сетчатые конусы с боковыми полуокнами, установленные с чередованием положения вершины конуса вверх и вниз;

гармошка, сложенная из сетчатых полос;

однозаходная или многозаходная спираль Архимеда;

вертикальные струны (стержни, мелкие цепочки, бусы, тросы, и т.п.), по которым тонким слоем течет флегма, а пар движется параллельно этой конструкции.

Мы эти контактные элементы не применяем, но эффект пленочной ректификации используем в конструкции вертикальных дистилляторов.

Устройство и работа ректификационной колонны Устройство Классическая лабораторная ректификационная установка периодического действия с непрерывным отбором состоит из испарительной ёмкости (куба) с нагревателем, вертикальной ректификационной части колонны (царги) и дефлегматора с концевиком.

Если высота ректификационной части, технологическая мощность и флегмовое число выбраны правильно, то в этих установках происходит автоматическое разделение кубовой жидкости на фракции. Такие установки не требуют никакой автоматизации и оборудуются исключительно элементарными средствами регулировки и контроля (кран отбора, термометр, смотровые стекла, а для высокогорья регулятор мощности).

–  –  –

Ректификационная установка работает следующим образом. С помощью нагревателя кубовая жидкость доводится до кипения. Образующийся в кубе пар поднимается вверх по царге колонны и попадает в дефлегматор, где происходит его полная конденсация.

Большая часть дистиллята (флегма) возвращается в царгу на орошение насадки, а меньшая (дистиллят) отбирается, проходит через концевик (концевой охладитель) и поступает в приёмную ёмкость. Соотношение между расходами возвращаемой флегмы и отбираемого дистиллята называется флегмовым числом и устанавливается с помощью крана отбора.

В насадке ректификационной царги происходит процесс тепломассообмена между стекающей по насадке флегмой и поднимающимся вверх паром. Чтобы окружающая среда не влияла на этот достаточно тонкий процесс ректификации, царгу снаружи покрывают теплоизоляцией.

В результате тепломассообмена в верхней части царги накапливается в виде пара и флегмы самый легкокипящий (с наименьшей температурой кипения) компонент кубовой жидкости, а следом за ним вниз по высоте царги, сама собой выстраивается «нумерованная очередь» из разных веществ. «Порядковым номером» в этой «очереди»

является температура кипения каждого компонента, возрастающая по мере приближения к кубу.

С помощью регулятора отбора осуществляется медленный и последовательный отбор этих веществ. «Номер» отбираемого вещества регистрируется с помощью термометра.

Зная эту температуру (и атмосферное давление), можно точно указать вещество дистиллята, отбираемого в данный момент.

Разделение многокомпонентных жидкостей Приведём простейший и наглядный пример лабораторной ректификации 200 мл «неизвестной» жидкости. В процессе её ректификации сделаем запись текущей температуры (Tк) и текущего объёма получаемого дистиллята (V). Общий объём отобранного дистиллята доведём до 120мл, при этом остаток кубовой жидкости составит 80мл. По записям построим график изменения температуры от текущего объёма получаемого дистиллята.

На графике отчётливо видны четыре горизонтальных участка (Тк=const) и три переходных участка между ними. Участки – это индивидуальные чистые компоненты исходной смеси, а переходные участки – это промежуточные вещества, состоящие из смеси двух соседних чистых компонентов. Пусть процесс ректификации проходил при атмосферном давлении 760мм рт.ст, тогда по «высоте» и «длине» каждой ступеньки можно легко сделать вывод о качественном и количественном составе исходной смеси.

–  –  –

В процессе ректификации имеет смысл каждые индивидуальные и промежуточные вещества отбирать в отдельные приёмные ёмкости, это позволит получить все компоненты раздельно.

О процессах внутри колонны Подробнее рассмотрим процессы, происходящие в колонне, на примере ректификации спирта. При этом анализе рассмотрим бинарную водно-спиртовую смесь и определим, как изменяется температура по высоте колонны - от самого дна куба до дефлегматора. Будем считать, что в кубе 40%-ный раствор спирта, атмосферное давление нормальное, число ТС в ректификационной части колонны существенно выше, чем 10ТС.

На рисунке изображены три графика изменения температуры по высоте колонны на разных этапах ректификации – «начало», «конец» и «переход к воде». А цвет графиков условно отражает изменение концентрации растворов (вода – красный, вода+спирт – оранжевый, а спирт – зелёный).

В начальный момент ректификации температура в кубе будет равна 83,5C (температура кипения 40%-ного раствора), причём и жидкости и пара. Естественно за счет пузырькового (газлифтного) перемешивания температура в жидкости будет одинакова во всем объёме. А в соответствии с кривой равновесия фаз концентрация спирта в парах будет 78% (что эквивалентно одной ТС).

В результате тепломассообменных процессов температура вверх по колонне уменьшается, а концентрация спирта увеличивается, и на самом верху колонны пар и флегма имеют температуру 78,1C, а концентрацию - близкую к концентрации спирта-ректификата.

Казалось бы, колонна с большим «запасом» ТС может получать на выходе спиртректификат даже при весьма низкой концентрации спирта в исходной смеси. Однако всё же существует предел. Когда количество спирта, «повисшего» в насадке, сильно уменьшится, фронт паров воды поднимется вверх по колонне настолько, что верхний (рабочий) участок колонны станет меньше 10ТС. В этом случае колонна уже не сможет дать ректификат на выходе – температура перед дефлегматором увеличится, а концентрация спирта упадет (график «переход к воде»).

Таким образом, наиболее информативной в кривой изменения температуры по высоте колонны является верхняя точка. Измерение температуры именно в этой точке дает информацию о составе отбираемого дистиллята. Однако на определение момента окончания отбора спирта-ректификата влияют два фактора - точность измерения температуры и инерционность самого процесса отбора. Например, температура реально могла стать не 78,1C, а 78,2C, а это значит, что последние капли дистиллята были уже не спиртом-ректификатом.

Для домашней ректификации спирта такая ошибка, конечно, не принципиальна. Но для химических лабораторий это может быть уже недопустимо. Вы можете сказать, что в лабораториях эту температуру можно измерять хоть каждую секунду, отправлять на автоматику (хоть на компьютер), а он, как только температура достигнет 78,2C, даст команду на закрытие отбора. Всё правильно, но капли - то другого состава уже упали в чистейший дистиллят! Им бы хотелось заранее знать, что через 2…3 минуты температура перед дефлегматором изменится, и они заблаговременно подставят под отбор другую пробирку!

В этом примере атмосферное давление принималось постоянным в течение всего процесса. Однако наши графики в зависимости от уровня давления будут смещаться влево или вправо. Выходит, химикам для автоматизации процесса надо ещё измерять и атмосферное давление. А у измерителей давления есть своя погрешность, причём даже большая, чем у термометров. Проблема!

А решение есть, причём достаточно простое.

Если проследить на графиках поведение температуры в верхней части колонны на некотором характерном участке (… высоты колонны), можно заметить, что практически на всём этапе ректификации температура не изменяется (Т=0), и только в конце ректификации, когда к дефлегматору приближается другая фракция (вода), появляется видимое различие температур.

Именно этим эффектом мы и пользуемся, давно предлагая химическим лабораториям включать в состав ректификационного оборудования компаратор температур.

И что самое интересное, эта разность температур Т совсем не зависит от атмосферного давления, абсолютные значения температур меняются, а Т остаётся неизменной, поскольку обе температуры (верхняя и нижняя) на этом характерном участке при изменении атмосферного давления изменяются на одну и ту же величину Главные режимные параметры ректификационной колонны Если у колонны правильно выбрана высота ректификационной части, то у неё есть только два главных режимных параметра, которые полностью определяют её работу и производительность: технологическая мощность и флегмовое число.

Технологическая мощность В нашем серийном оборудовании мы используем только насадочные колонны, как наиболее простые и технологичные. Тепломассообмен в насадке практически полностью определяется скоростью пара. Чем выше скорость, тем эффективнее работает насадка.

Таким образом, к колонне следует подводить мощность, близкую к мощности захлёбывания насадки. Эта мощность и называется технологической.

При фиксированной технологической мощности на испарение остается один режимный параметр, определяющий качество продукта и производительность колонны, - флегмовое число.

Флегмовое число На рисунке изображены массовые потоки в верхней части ректификационной колонны.

Пар, вышедший из царги Мп = М, полностью конденсируется в дефлегматоре и превращается в дистиллят Мд = М. Часть этого дистиллята Е отбирают, а другая его часть возвращается обратно в колонну и называется флегмой R. Естественно, - М = R+Е.

Флегмовое число: F = R / Е - это отношение количества флегмы R, возвращаемой в колонну, к количеству отбираемого дистиллята Е.

Тогда производительность колонны равна:

–  –  –

Если отбора спирта нет (Е = 0), то весь дистиллят в виде флегмы возвращается обратно в колонну (R = М). Флегмовое число колонны в этом случае равно бесконечности (F =), а о колонне говорят, что она работает «сама на себя» и обладает максимальной разделительной способностью.

Если полностью открыть отбор (Е = М), то возврата флегмы в колонну не будет, флегмовое число будет равно нулю (F = 0). В этом случае в ректификационной части колонны её контактные элементы полностью «иссушаются», тепломассообменные процессы прекращаются, и ректификационная колонна превращается в простой «самогонный аппарат».

Расход пара через колонну M = W/r (где W- подводимая мощность, r-теплота испарения спирта), а производительность колонны Е = W/r/(1+F). Таким образом, производительность колонны определяется мощностью, подведённой к кубу, и флегмовым числом F.

При этом удельная производительность любой колонны (отнесённая к единичной мощности), равная = 1/r/(1+F), зависит только от флегмового числа F:

Удельная производительность, (л/ч)/кВт f=2,5 f=3 f=6 f=9 1,39 1,22 0,69 0,49 Например, технологическая мощность колонны РУМ-2 составляет 2кВт, проектное флегмовое число равно 3, тогда теоретическая производительность колонны должна быть 1,22х2=2,44 литра в час. Ну, а с учётом тепловых потерь в кубе и запаса на возможные разбросы характеристик колонны гарантированная производительность этой колонны и составит заявляемую величину 2л/ч.

Флегмовое число и высота ректификационной колонны Сейчас на «спиртовых» форумах в Интернете оживлённо обсуждается вопрос о флегмовом числе для спиртовых ректификационных колонн.

Кто сказал, что флегмовое число должно быть равно ТРЁМ?

Это что, какая-то «ректификационная постоянная»?

Вы не поверите, но эту цифру впервые в1991году назвали мы в своей книге «СПИРТ». И уж точно это не «ректификационная постоянная». А вот почему мы назвали именно такую величину, мы сейчас с Вами вместе и разберёмся.

Мы не будем вдаваться в сложные формулы, графики и расчеты, а попробуем пояснить все «на пальцах».

Начнем наши рассуждения с крайнего случая – с очень высокой колонны, ну скажем с 10ти этажный дом! Казалось бы, при такой высоте колонны флегмовое число должно устремиться к нулю. Но при нуле, как мы уже знаем, колонна превращается просто в длинный самогонный аппарат. Так всё же, какое может быть минимально допустимое флегмовое число при бесконечной высоте колонны? Теория и практика ректификации спирта давно имеют ответ на этот вопрос – примерно ДВА С ПОЛОВИНОЙ (f = 2,5).

Предельное флегмовое число при бесконечно высокой ректификационной колонне периодического действия, предназначенной для получения спирта-ректификата из самогона, не может быть меньше 2,5.

Мысленно уменьшим высоту колонны до какой-то осмысленной величины, например, до высоты потолков в «хрущёвке» - 2,5м. Вычтем высоту куба и дефлегматора, в итоге получим высоту ректификационной части колонны не более 1600мм. Именно эта высота и определит, с учётом типа насадки, минимально допустимую величину флегмового числа.

Число три, оказывается, завязано на Хрущёве и его потолках. И как сказал бы другой «великий» из более позднего исторического периода – «Вот такая, понимаешь, загогулина!» И не надо «ломать копья» на форумах.

Флегмовое число ТРИ взято в прямом смысле этого слова ОТ ПОТОЛКА.

А теперь попробуем уменьшить высоту ректификационной части колонны, например, с 1600мм до 800мм и определим флегмовое число (правильнее сказать, его среднее значение, т. к. оно будет меняться по времени ректификации), при котором ещё получается спирт-ректификат из самогона. По нашим оценкам, среднее флегмовое число составит примерно ДЕВЯТЬ. Ладно, пусть ДЕВЯТЬ, а не ТРИ, и что из этого?

Действительно, вроде ничего особенного. Вот только при f = 3 мы имели удельную теоретическую производительность 1,22(л/ч)/кВт, а при f = 9 будем иметь всего 0,49(л/ч)/кВт (см. таблицу в разделе «Главные режимные параметры ректификационной колонны»). А это означает, что расходы электроэнергии, воды и времени увеличатся примерно в 2,5 раза! Вот такая «загогулина»!

ВЫВОД №1: Чем выше ректификационная часть колонны, тем дешевле обходится спирт и меньше времени тратится на этот процесс. И этому правилу мы следовали всегда!

Кроме перерасхода энергии, воды и времени, у «недоразмеренных» по высоте колонн есть ещё одна проблема - с понижением концентрации спирта в кубе (а его концентрация в процессе работы всегда уменьшается) низкие колонны начинают «срываться» и не выдавать ректификат, при этом наблюдается рост температуры. Оператору в процессе ректификации приходится постоянно увеличивать флегмовое число (уменьшать отбор).

Вызванное этим постоянное сидение возле колонны допекает и многих самодельщиков, которые пытаются получать спирт на низкой колонне. Именно из-за этого форумы в Интернете пестрят всякой АВТОМАТИКОЙ для ректификационных колонн, а в действительности никакой автоматики не требуется – просто нужна КОЛОННА ПРАВИЛЬНОЙ ВЫСОТЫ, точнее сказать, с правильным количеством теоретических ступеней.

У покупателей наших колонн этих проблем и заморочек просто нет!

Некоторые смельчаки после отбора «головных» и выхода на спиртовую «полку»

оставляют наши колонны работать даже на всю ночь без присмотра (хотя мы и не советуем). А утром делают отбор «остатка», выключают колонну и идут на работу. Вот такая автоматика получается!

ВЫВОД №2: Чем выше ректификационная часть колонны, тем меньше с ней проблем при эксплуатации.

И этому правилу мы следовали всегда!

Мы приносим извинения за то, что в своей книжке «СПИРТ» 1991года не остановились подробнее на этих обстоятельствах. А тексты из этой книги уже разошлись по всем сайтам без этих комментариев.

Практика ректификации спирта Подготовка к ректификации Подготовительные действия и расчёты, необходимые для проведения ректификации

1. Измерьте концентрацию спирта-сырца (самогона) спиртомером. Если его крепость окажется больше 45%, обязательно разбавьте его водой до 40…45%.

2. Посчитайте для всего объёма самогона, заливаемого в куб:

o объём спирта. Эта величина нужна для определения ожидаемого количества всего дистиллята;

o объём воды (кубовый остаток). Эта величина нужна, чтобы знать, не окажутся ли ТЭНы к концу работы над поверхностью жидкости. Если рассчитанный Вами кубовый остаток меньше допустимого, то просто влейте в куб недостающий объём воды.

3. Рассчитайте время нагревания всего объёма заправки до кипения.

4.Колонна автоматически «зовет к себе»

в момент начала кипения

5. Хочу знать, когда закипит!

6. Если Вы работаете на ТЭНах, а на них практически нет тепловых потерь, то время нагревания жидкости в кубе до кипения рассчитывается по простой школьной формуле из курса физики (цифра 60 в формуле нужна для получения результата в минутах):

7. X = {Срж · М · (Ткон-Тнач)} / (W · 60)

9. X мин – время нагревания жидкости до кипения W кВт (или кДж/с) – тепловая мощность на нагревание от ТЭНов M кг – масса жидкости в кубе (практически равна объёму) Срж кДж/(кг C) – теплоемкость жидкости Тнач C – начальная температура жидкости, обычно 20C Ткон C – конечная температура жидкости (температура кипения)

10. Для получения правильных результатов для воды, бражки и спирта-сырца (самогона), теплоемкость и конечную температуру жидкости надо брать из этой таблицы:

Жидкость Срж Ткон Вода 4,2 кДж/(кг·C) 100C Бражка (10%) 4,2 кДж/(кг·C) 90C Спирт-сырец (40%) 3,8 кДж/(кг·C) 84C

11. Пример расчета: Через сколько минут закипит 25л бражки с начальной температурой 20C при нагревании её мощностью 3кВт?

12. X = {4,2 х 25 х (90-20)} / (3 х 60) = 40,8 (~41мин)

13. Теперь можно установить кухонный таймер на 40 минут и по его звонку подойти к установке.

14. Колонна «автоматически зовет к себе» в момент начала кипения

16. В момент начала кипения у всех колонн есть интересный эффект – весь воздух, находящийся в колонне, вытесняется паром до самого дефлегматора. Там он нахолаживается и выходит в атмосферу. Выход этого воздуха происходит достаточно интенсивно и называется - «выдохом колонны», и это происходит только один раз.

17. Воспользуемся этим и сделаем следующую автоматику. Надеваем на штуцер связи с атмосферой трубку, а в трубку вставляем «свисток» от детской игрушки.

18. И колонна сама «свистнет» (это не шутка) при начале кипения. Но только один раз.

Емкость 30л свистит дольше, чем 10л. Вот такая автоматика получается.

19. А, если всё таки поставить автоматику?

21. Купите у нас компаратор. Он позволяет делать больше чем Вы хотите – он «свистит» даже тогда, когда, «что-то не то происходит в колонне»!

Купите у нас компаратор!

Подготовка ректификационной колонны к работе

5. Соберите и установите на куб ректификационную колонну;

6. Подсоедините все входящие в комплект трубки и датчики в соответствии со схемой, приведённой в руководстве по эксплуатации колонны;

7. Не нарушая устойчивости всей конструкции, подкладками под куб добейтесь вертикального положения колонны. Не пренебрегайте этой процедурой.

8. Проверьте, что кран отбора закрыт.

С этого момента техника работы на колонне будет зависеть от того, какой электронный измеритель температуры применяется, обычный термометр или компаратор температур.

Работа на колонне с электронным термометром Для установки датчика температуры электронного термометра в колонне предусмотрен штуцер, расположенный в верхнем торце дефлегматора. При таком положении датчика температуры создается впечатление, что он используется для измерения температуры «в дефлегматоре». Однако конструкция дефлегматора такова, что измеряется именно температура пара, вышедшего из ректификационной части колонны – т.е. измеряется температура «перед дефлегматором».

На рисунке схематично изображен классический график изменения температуры перед дефлегматором Т().

На этом графике отмечены пять основных фаз (этапов) процесса ректификации спирта:

нагрев (Н);

стабилизация (С);

отбор «головы» (Г);

отбор «остатка» (О).

[Н]Нагрев до кипения

1. Включите все ТЭНы;

2. За несколько минут до закипания самогона в кубе пустите воду через систему охлаждения.

3. По уменьшению шума в кубе, по горячей крышке куба и «выдоху колонны» Вы поймете, что самогон в кубе закипел. Установите технологическую мощность, соответствующую модели Вашей колонны.

[С] Стабилизация

4. Очень полезно записать максимальную температуру Тmax, которую Вы увидите на термометре в момент начала конденсации пара в дефлегматоре. Обычно это и есть будущая температура «спиртовой полки»!

5. Отрегулируйте расход воды через дефлегматор (вода на выходе из дефлегматора должна быть «уверенно» горячей - около 50…60C).

6. Через каждые 2-3 минуты наблюдайте и записывайте показания термометра. Цифры постепенно уменьшаются.

7. Когда последние три записи этих показаний совпадут, считаем, что стабилизация завершена и температура достигла минимума Tmin.

8. Оставьте колонну поработать саму на себя ещё на 5 контрольных минут, для окончательного завершения еще идущего в колонне, и уже не контролируемого с помощью термометра процесса стабилизации.

Для справки. Разница температур между будущей температурой кипения спирта (на спиртовой полке Ткс~Тmax) и минимальной (после стабилизации) Тс=Тmax-Tmin обычно не превышает 0,5…1,0C и говорит о качестве самогона, чем меньше разница, тем лучше был самогон!

Очень полезно прочитать раздел про компаратор, где очень подробно объяснены процессы, происходящие в колонне, при начале кипения и стабилизации! Эти знания помогут Вам при работе с колонной, а все действия станут более осмысленными.

[Г] Отбор «головы»

9. Поставьте небольшую бутылку для сбора головных фракций;

10. Откройте кран отбора и установите капельный отбор головных фракций (буквально - капля в секунду);

11. Через каждые 2-3 минуты наблюдайте и записывайте показания термометра.

12. Сначала происходит быстрый рост температуры, а затем темп роста замедлится.

Медленный отбор головных фракций (особенно при первом опыте работы на колонне) обязателен! Позже, набравшись опыта, Вы будете устанавливать свой темп отбора.

13. Когда последние три записи этих показаний совпадут, считаем, что ректификационный процесс в колонне вышел на спиртовую «полку»!

14. Проверяем этот факт:

o по графику зависимости температуры кипения спирта от атмосферного давления. Если совпадения нет, не отчаивайтесь, всего лишь могут «врать»

приборы (либо оба прибора - термометр и барометр, либо один из них).

o накапайте немного дистиллята на ладонь и разотрите эти капли другой рукой и проверьте отбираемый дистиллят на запах из двух ладоней (этот анализ гораздо точнее, чем приборы).

15. Вы удовлетворены качеством дистиллята, а это означает, что температура, которую Вы сейчас видите на термометре, останется неизменной до конца «спиртовой полки».

[ПСР] Отбор пищевого спирта-ректификата (спиртовая полка)

17. Установите отбор спирта с производительностью, соответствующей Вашей модели.

Правильность отбора всегда можно проверить (без секундомера и мензурки) самим процессом ректификации любым из двух вариантов, и это САМАЯ ПРАВИЛЬНАЯ проверка (особенно если напряжение в сети (teach4-3.html) ниже нормы):

o это такой максимальный отбор спирта, который не приводит к росту температуры при длительной работе колонны даже на 0,1C.

o это такой максимальный отбор спирта, когда даже через 5 минут после его полного прекращения (колонна работает сама на себя) не происходит снижения температуры даже на 0,1C.

18. Теперь Вам остается только заменять наполненные емкости пустыми и периодически контролировать температуру.

19. Если суммарный объем отобранного спирта приближается к расчетному (ожидаемому), поставьте маленькую промежуточную бутылочку для спирта.

20. При очередном контроле температуры Вы, исходя из показаний термометра, или переливаете эту порцию спирта в большую емкость со спиртом или называете её «остатком», если температура повысилась.

[О] отбор «остатка»

21. Не уменьшая отбор, соберите «остаток» до 85C (стекло флегмы запотеет).

Завершение ректификации и разборка оборудования

22. Полностью выключите нагрев.

23. Когда показания термометра начнут уменьшаться, и сам собою прекратится отбор, отключите охлаждающую воду.

24. Куб с горячим остатком оставьте на остывание до следующего дня.

Не советуем. Выливать горячий остаток из куба. Во-первых, это опасно - все-таки кипяток, а во-вторых, у Вас может просто «перехватить» дыхание и начнут слезиться глаза от горячих паров кубового остатка. Это просто УЖАСНЫЙ запах.

Если Вы все же хотите опорожнить куб сразу, то сначала долейте в него холодной воды.

Возможные «неожиданности» при ректификации

1. Если на спиртовой полке произошло уменьшение температуры, это означает, что уменьшилось атмосферное давление. Убедитесь в этом по барометру и продолжайте отбор спирта.

2. Если на спиртовой полке (не в конце) произошло увеличение температуры, то это может быть связано с двумя причинами:

o увеличилось атмосферное давление;

o понизилась мощность (упало напряжение в сети).

Как проверить?

Закройте кран отбора, и если через 5 минут температура:

не понизилась, то рост температуры произошёл из-за увеличения атмосферного давления. Убедитесь в этом по барометру, установите прежний отбор и продолжайте отбор спирта.

понизилась. Проверьте напряжение в сети - оно ниже нормы. Рост температуры произошел по причине снижения флегмового числа (при неизменном расходе отбора уменьшился приход пара в колонну). Установите меньший отбор и продолжайте отбор спирта.

Особенности работы на колонне с компаратором В разделе «устройство и работа ректификационной колонны» мы разобрались, что работа ректификационной части колонны проявляется в падении температуры по всей её высоте

– температура в ней постоянно понижается по мере удаления от куба. В правильно спроектированных колоннах верхний участок (1/3...1/4) ректификационной части колонны можно считать квалификационным (или резервно-дополнительным). Разница температур на этом участке колонны наиболее ярко проявляется на переходных режимах, когда происходит замена одной фракции на другую и практически отсутствует на фракционных участках, когда отбирается конкретное вещество (фракция) на температурной полке.

Предлагаемый к использованию этого эффекта прибор - компаратор температур производит следующие операции:

измеряет температуры в верхней (Т) и нижней (Тн) точках квалификационного участка;

вычисляет разность этих температур - Т=Тн-Т;

позволяет задавать любое пороговое значение этой разности температур - Тпор.;

подаёт звуковой сигнал при ТТпор.

Для установки датчиков температуры этого прибора в колонне предусмотрены гнёздаштуцеры, расположенные в двух точках:

в верхнем торце дефлегматора (для Т), он же для электронного термометра;

в переходнике (для Тн), который монтируется внизу верхней царги.

На рисунке схематично изображены два графика одного и того же процесса ректификации спирта в едином масштабе времени - ;

верхний график - это классическое изменение температуры перед дефлегматором Т();

нижний график - это изменение разности температур на квалификационном участке Т().

На этих графиках отмечены пять основных фаз (этапов) процесса ректификации:

нагрев (Н);

стабилизация (С);

отбор «головы» (Г);

отбор пищевого спирта-ректификата (ПСР);

отбор «остатка» (О).

Как видно из приведённых графиков, поведение Т() имеет те же характерные особенности (точки и участки), что и Т(). Это позволяет контролировать процесс ректификации как по первой зависимости, так и по второй. Однако контроль процесса ректификации с помощью Т не только полностью заменяет контроль с помощью Т, но и даёт важные преимущества, одно из которых - это независимость разницы температур от величины атмосферного давления (Ратм). Вторым важным преимуществом является наличие автоматической сигнализации - подача звукового сигнала оператору в случае каких-либо нарушений в процессе ректификации).

Применение компаратора на каждой фазе ректификации.

[Н]Нагрев до кипения Для «отлавливания» момента начала кипения установим первое пороговое значение разницы температур Тпор.1=15C.

При сборке колонны все элементы конструкции и датчики имеют одинаковую температуру окружающего воздуха (например, 20C) - Т=0C. В процессе нагревания кубовой жидкости, разница температур не изменяется, поскольку датчики расположены слишком далеко от источника тепла и ещё не чувствуют нагрева- Т=0C.

После включения охлаждающей воды (например, с температурой 10C) датчик дефлегматора охладится до Т=10C, а температура нижнего датчика не изменится.

Разница температур станет - Тохл=20-10=10C, но сигнала от компаратора не последует, так как пороговая величина разницы температур Тпор.1=15C не превышена C15C.

В самом начале кипения начнется «выдох колонны» с вытеснением более холодного воздуха из дефлегматора. Температуры воздуха в обеих точках измерения сравняются и Т станет равным нулю. Но уже через несколько секунд горячий фронт пара достигнет нижнего датчика Тн~76…78C, разница температур станет Т~70-20=50C и превысит установленное пороговое значение 50C=ТТпор.1=15C. Раздастся звуковой сигнал зуммера, который будет звучать, пока пар не подойдет к верхнему датчику в дефлегматоре («выдох колонны» закончится). Разница температур станет опять меньше порогового значения (Т~0C), и зуммер отключится.

Этой длительности звукового сигнала достаточно для того, чтобы оператор услышал его и успел подойти к колонне и, при необходимости, переключился на технологическую мощность своей модели колонны.

[С] Стабилизация Кран отбора закрыт – колонна работает сама на себя. Наблюдаем и записываем через каждые 2…3 минуты разницу температур – она увеличивается. Когда последние три записи этих показаний совпадут, считаем, что процесс стабилизации завершён. Это означает, что все легкокипящие фракции «вылетели» из куба, «повисли» на насадке колонны, «выстроились» перед дефлегматором в правильную «очередь» и перестали в ней «толкаться».

Достигнутая в конце стабилизации максимальная разница температур на компараторе Тк обычно составляет 0,5…1.0C и зависит от качества самогона (чем разница больше, тем хуже самогон). Но она никогда не превысит ранее установленного порогового значения Тпор.1=15C, и звукового сигнала не будет.

[Г] Отбор «головы»

Открываем кран отбора и устанавливаем капельный отбор головных фракций (приблизительно - капля в секунду). Периодически наблюдаем и записываем через каждые 2-3 минуты показания разницы температур - она уменьшается. Сначала это происходит быстро, а затем темп уменьшения замедлится. Увеличиваем отбор (две-три капли в секунду), и продолжаем запись показаний Т. Когда последние три записи этих показаний совпадут, считаем, что процесс отбора «головы» завершен - в кубе и в колонне «головы» нет.

Можем сверить показания температуры в дефлегматоре (Т) с температурой кипения спирта и атмосферным давлением, но достаточно проверить спирт на запах.

Теоретически на квалификационном участке колонны при выходе процесса ректификации на спиртовую полку эта разница температур должна быть равна нулю. Допустим, в Вашем конкретном случае Вы получили Тпср=0,5C (может быть даже отрицательное число).

Это не означает, что колонна работает плохо или неправильно – всего лишь «врут»

датчики. Их настройка производится нами на тающем льде - 0C, и кипящей воде - 100C, но из-за разброса индивидуальных характеристик датчиков (например, небольшая нелинейность) и разных тепловых условий их работы в колонне (корпус и провод верхнего датчика в большей степени нагреты), эта разница может отличаться от теории.

[ПСР] Отбор пищевого спирта-ректификата (спиртовая полка) Установим новое пороговое значение разницы температур на 0,3C больше, чем достигнутое, (в нашем примере Тпор.2=0,5+0,3=0,8C).

После этого устанавливаем правильный отбор для Вашей модели. Теперь Ваши действия сводятся только к замене приёмных емкостей для пищевого спирта по мере их заполнения и ожидания звукового сигнала компаратора.

Компаратор подаст звуковой сигнал, если ТТпор.2.

Это может произойти в следующих случаях:

произошло случайное увеличение отбора спирта;

уменьшилась технологическая мощность, например, из-за уменьшения напряжения в сети или из-за выхода из строя ТЭНа;

подходит к концу фаза отбора пищевого спирта (точка 5 на рисунке).

Причём последний случай подачи звукового сигнала является плановым и свидетельствует о приближающемся окончании процесса отбора пищевого спирта. Хотим обратить Ваше внимание на то, что сигнал подается за 1-2 минуты ДО ОКОНЧАНИЯ отбора спирта, т.е. сигнал подается ЗАБЛАГОВРЕМЕННО, это полностью исключает попадание хвостовых фракций в пищевой спирт в конце спиртовой полки (что часто случается на практике при контроле за процессом ректификации только по температуре в дефлегматоре).

[О] отбор «остатка»

По этому сигналу компаратора, не уменьшая отбор, заменяем приёмную ёмкость пустой для сбора остатка.

Для выключения ставшего уже ненужным звукового сигнала установим новое пороговое значение разницы температур, например Тпор.3=Тпор.1=15C (это пороговое значение будет нужно при следующей ректификации).

Переключаем компаратор на измерение температуры в дефлегматоре, когда показания достигнут Т=85°С («запотеет» большой смотровое стекло дефлегматора), отбор остатка можно прекратить.

Этот остаток нужно влить в куб при следующей ректификации, для «отжатия» из него остатков спирта.

Напряжение в электросети Стабильность напряжения электросети Для стабильной работы колонны необходим постоянный поток пара через колонну. А для этого нужна стабильная мощность, подводимая к кубу на испарение. В этом случае мы можем выставить правильное флегмовое число и работать на колонне, лишь изредка контролируя процесс.

Допустим, Вы работаете на РУМ-2, в куб объёмом 30л заправили 20л самогона крепостью 40% (ожидаемый объём дистиллята порядка 8л). Довели самогон до кипения, установили технологическую мощность 2кВт, провели «стабилизацию», отобрали «голову», вышли на «спиртовую полку» с температурой 77,6C (745мм.рт.ст.), установили отбор 2л/ч, осталось работать 4 часа. Отобрали 2л (77,6C), потом еще 2л (77,6C), опять поменяли бутылку при 77,6C, до окончания процесса еще около 2-х часов И вдруг - 77,7C!

Сразу закрыли отбор, ждем 5 минут - опять 77,6C!?

Раз температура восстановилась, значит, дело не в атмосферном давлении.

Тогда причина сбоя – падение напряжения. Например, было 220В, а потом упало до 190В.

При 220В было 2кВт, а при 190В осталось только 1,5кВт, соответственно пара стало поступать в колонну только 75% от нормы. В результате при неизменном отборе 2л/ч вам без предупреждения уменьшили флегмовое число в колонне с f=3 (при 220В) на f=2 (при 190В). Наши колонны обладают запасами, обеспечивающими устойчивую работу, но не до такой же степени.

Естественно, когда перевели колонну на бесконечное флегмовое число (закрыли отбор), температура восстановилась до 77,6C. А теперь, чтобы опять реализовать флегмовое число f=3, Вам придется понизить отбор до 1,5л/ч. Правильный режим ректификации восстановлен. Вот и всё.

Если такие скачки в сети у Вас не редкость, то можете сразу устанавливать для нашей колонны производительность 70% от номинала, и не заниматься постоянной коррекцией отбора в зависимости от величины напряжения в сети.

Если в кубе есть резерв по установленной мощности, можно пойти более сложным путем (предварительно приобретя у нас переходник с манометрической трубкой и регулятор мощности. Тогда понижение напряжения в сети можно всегда компенсировать регулятором, но если напряжение восстановится, колонна может захлебнуться.

(Контролировать начало захлёбывания можно по манометрической трубочке).

Атмосферное давление Дефлегматор обязательно имеет связь с атмосферой для свободного «выдоха колонны».

Эта связь с атмосферой обязательна на всех режимах работы колонны.

Если атмосферное давление меняется в допустимых пределах, определяемых заложенными запасами в проектных параметрах установки, это никак не сказывается на работе колонны. Вы просто по графику уточняете температуру кипения спирта для соответствующего уровня давления. Например, если в процессе ректификации, находясь на спиртовой полке 77,4C (740мм.рт.ст.), Вы вдруг увидели температуру 77,6C, перекройте кран отбора и подождите 2 минуты. Если температура осталась неизменной C, значит, просто подросло атмосферное давление. Посмотрите на барометр, убедитесь, что давление действительно поднялось до 746мм.рт.ст., верните отбор на прежний уровень, и продолжайте отбор спирта.

А если давление упадет ниже предела, установленного для наших колонн (примерно 720…730мм.рт.ст.)? Несмотря на заложенные запасы, колонна, скорее всего, захлебнётся.

Причина этого в уменьшении плотности паров из-за падения давления. Дальше работает такая цепочка причин: массовая производительность пара осталась прежней, но из-за падения плотности спиртового пара возрастёт его скорость, что и приведёт к захлебыванию насадки в колонне.

Если Вы собираетесь работать на наших колоннах в условиях высокогорья, Вам придется купить у нас регулятор мощности или где-нибудь ЛАТР (линейный автотрансформатор), подобрать для Вашей колонны меньшую технологическую мощность, и, соответственно, меньшую производительность, чтобы сохранить требуемое флегмовое число, и спокойно работать.

Перепад давления на колонне увеличить

Давление в кубе при работе колонны всегда выше атмосферного на величину гидравлического сопротивления насадки и дефлегматора. Эту разницу давлений, называемую «перепадом давления на колонне» Р, можно измерять разными способами и в различных единицах – Па, ати, мм рт.ст. и т.п.

В наших конструкциях Вы можете оценить Р степенью подъёма столбика жидкости в манометрической трубке. (см. картинку) На работающей колонне перепад зависит от расхода пара (подводимой мощности).

Больше мощность – больше перепад давления, при стабильной паровой нагрузке на колонну – стабилен и перепад. Но, когда происходит захлёбывание колонны, столб жидкости в манометрической трубке начинает непрерывно расти.

Применение манометрической трубки без регулятора мощности не имеет практического смысла (кроме познавательного).

Использование пары этих устройств, необходимо в следующих ситуациях (расположены по степени важности):

при эксплуатации наших колонн в условиях высокогорья - для подбора правильной технологической мощности при пониженном атмосферном давлении;

всем химическим и физическим лабораториям, купившим наши колонны для ректификации жидкостей с теплофизическими характеристиками, существенно отличающимися от этилового спирта;

если наше оборудование приобретено ВУЗом в качестве учебного пособия, для визуальной демонстрации студентам перепада давления. Манометр позволяет исследовать различные типы насадок по их пропускной способности и гидравлическому сопротивлению (Р);

для колонн с неизвестными характеристиками и без смотрового стекла по флегме (для всех самоделок). С помощью такого измерителя очень удобно подбирать технологическую мощность при работе на такой колонне в первый раз (или устанавливать её при каждой следующей ректификации).

нашим покупателям, которые хотят вскрыть «резервы» своей персональной колонны (наши производственные запасы), чтобы вывести её на максимальную производительность (этот запас не слишком велик и его лучше сохранить).

Конструкция ректификационной колонны Спиртовая ректификационная колонна Царги ректификационные Ректификационная часть колонны обычно набирается из нескольких унифицированных узлов - царг. Весь внутренний объём царг заполнен контактными элементами (КУ), на которых реализуется тепломассообменый процесс между стекающей вниз флегмой и поднимающимся вверх паром.

В малых ректификационных колоннах в качестве КУ обычно используется насадка. Она может быть регулярной (вставной) или хаотической (насыпной).

–  –  –

Насадки проходят специальную химическую обработку для очистки, травления, промывки с целью улучшения их смачиваемости, увеличения поверхности тепломассообмена, и соответственно, повышения эффективности.

В общем случае выбор типа насадки определяется теплофизическими свойствами перерабатываемой жидкости, условиями ректификации, производительностью колонны, габаритными ограничениями, стоимостью и т.п.

Высота и диаметр царг определяется предельной паровой нагрузкой выбранной насадки и флегмовым числом при ректификации.

Для сохранения взаимозаменяемости царг в ректификационной части колонны их обычно не комплектуют дополнительными элементами.

Переходники Переходники предназначены для расширения функциональности спиртовых ректификационных колонн за счёт дополнительных элементов. Они служат для оснащения колонны дополнительными измерителями температуры и давления, пробоотборниками, смотровыми стёклами и т.п.

Примеры переходников с дополнительными элементами:

–  –  –

Дефлегматор Дефлегматор предназначен для конденсации паров (без переохлаждения дистиллята) и равномерного распределения полученного дистиллята (флегмы) на насадку царг.

Расход охлаждающей воды через дефлегматор выбирается из условия полной конденсации паров.

Дефлегматоры производятся двух модификаций: с одинарной спиралью охлаждения «DS»

и с двойной спиралью охлаждения «DD».

Дефлегматоры DS (одинарная спираль) Характерные элементы DS

–  –  –

Концевик Концевики (концевые охладители дистиллята) предназначены для охлаждения отбираемого из колонны дистиллята или нагревания потоков «питания», подаваемых в колонну.

Концевик присоединяется к штуцерам отбора (питания) переходников, штуцерам отбора дефлегматоров или дистилляторов.

–  –  –

Арматура дистиллята Фирма «Изобретатель» предлагает специально разработанные устройства, упрощающие работу на колонне при ректификации.

Из схемы видно, что работать при давлении ниже атмосферного без этих элементов просто невозможно.

Однако они успешно применяются и при обычной атмосферной ректификации.

–  –  –

Арматура охлаждающей воды Все теплообменники установки соединены между собой шлангами (ПВХ трубками) подачи и отвода охлаждающей воды, обычно они образуют единую теплообменную систему с одним входом и одним выходом.

Вода от водопроводной сети проходит через все установленные на колонне концевики, а затем поступает в дефлегматор и по сливному шлангу отводится из него в канализацию.

–  –  –

Измерители температур Приборы предназначены для контроля, настройки и автоматизации процессов, происходящих в ректификационной колонне в процессе ее работы.

–  –  –

Регулятор мощности Ректификационные установки РУМ (кроме РУМ-05) при эксплуатации в штатном режиме не нуждаются в регулировании мощности. Однако в случае работы в высокогорных условиях и при вакуумной ректификации появляется необходимость в использовании регуляторов мощности.

Фирма «Изобретатель» предлагает следующий ряд таких приборов:

–  –  –

По предварительным заказам изготавливаются специальные электрощиты управления процессами дистилляции и ректификации с установленными на них предохранителями, выключателями и автоматическими переключателями, регуляторами мощности, измерителями температуры и т.п.

© Copyright 2017, https://picnic-dostavka.ru