Изготовление ректификационной колонны своими руками

Суть процесса ректификации

Ректификация – это разделение многокомпонентной смеси на составляющие. Если говорить о самогоноварении, то это разделение спиртосодержащей смеси на спирты (метиловый и этиловый), сивушные масла, воду и прочие примеси.

Процесс основывается на противоточном тепломассообмене между поднимающимися спиртовыми парами и стекающей им навстречу жидкостью (флегмой). В результате циркуляции и многократной конденсации пара, отделяются фракции, имеющие разные температуры кипения.

Таким образом удается добиться максимальной очистки самогона и повышению содержания в нем чистого этилового спирта.

Устройство и принцип работы ректификационной колонны

Для того чтобы процесс ректификации стал возможен, самогонный аппарат оборудуют ректификационной колонной. Устройство состоит из следующих узлов:

• царга;
• насадка;
• дефлегматор.

Схема процесса, происходящего внутри ректификационной колонны, следующая:

1. В перегонном кубе нагревается брага. При достижении определенной температуры жидкость начинает кипеть и испаряться.
2. Спиртосодержащие пары поднимаются по царге, доходят до дефлегматора, где происходит их охлаждение, частично конденсируются (образуется флегма).
3. Флегма, стекая, распределяется по стенкам царги и по заполняющей ее насадке.
4. Когда флегма контактирует с поднимающимся паром, происходит тепломассообмен. Пар передает конденсату часть тепла и высококипящих компонентов (вода, сивушные масла). Флегма же, нагреваясь, обогащает пар низкокипящим этиловым спиртом. Таким образом пар состоит в основном из испаренного спирта, тогда как во флегме остается вода и разнообразные примеси.

Эффективность работы колонны зависит от ее размеров, вида и размеров насадки, наличия дополнительного оборудования.

Как сделать ректификационную колонну

Для изготовления самого простого варианта ректификационной колонны потребуется сделать царгу, подобрать подходящую насадку и позаботиться о теплоизоляции. Готовую колонну крепят к перегонному кубу, который также можно сделать самостоятельно, например, из молочного бидона или пивного кега. Собирая конструкцию из деталей, надо особое внимание уделить обеспечению герметичности всех соединений.

Царга

Чтобы сделать ректификационную колонну своими руками, начать надо с изготовления такого элемента как царга. Это труба, которая станет каркасом для всей конструкции. Чаще всего для этих целей используют трубу из нержавеющей стали диаметром 30–50 мм, длиной 1–1,2 м, с толщиной стенок 1–1,5 мм. Для удобства установки, чистки и хранения рекомендуется разрезать трубу на несколько частей (длиной 30–40 см). Для соединения отельных частей удобнее всего использовать клампы.

К нижней части трубы приваривают фланец. С его помощью царга будет крепиться к перегонному кубу. Очень важно приварить фланец максимально ровно, чтобы царга стояла строго вертикально. Для герметичности следует обязательно использовать силиконовую прокладку.

В верхней части приваривается стенка, на которой вваривается штуцер для отвода пара в сухопарник (если таковой предусмотрен конструкцией) или холодильник.

Насадка

Насадка – важнейшая часть ректификационной колонны. Именно на ее поверхности происходит взаимодействие флегмы и пара, обеспечивающее качественную очистку самогона. Насадку надо разместить внутри трубы. Для этих целей удобнее всего использовать специальные наполнители – насадку Панченкова или спирально-призматическую насадку.

Первая представляет собой тонкую сетку, которую скручивают в рулон и размещают внутри царги. Вторая – это россыпь мелких спиралей, изогнутых особым образом. Их засыпают в трубу, предварительно прикрепив к ее нижнему концу сетку, которая не даст наполнителю попасть в перегонный куб.

Многие обходятся подручными материалами, используя в качестве насадки металлическую сеточку для мытья посуды.

Теплоизоляция

Для более эффективной работы самодельную ректификационную колонну обязательно надо теплоизолировать. Это поможет избежать потерь тепла и будет способствовать более точному отделению фракций внутри трубы. Утепление несложно сделать самому, используя фольгированные утеплители, вспененный полипропилен или скорлупу из пенополистерола, предназначенную для теплоизоляции труб.

Важные моменты при проектировании самогонного аппарата

Проектируя и собирая любой самогонный аппарат и в частности ректификационную колонну, надо обязательно сделать чертеж. Уже на этом этапе станут видны ошибки в расчетах, если они есть, которые гораздо проще будет исправить на бумаге, чем работая с металлом.

Еще несколько моментов, которые надо учесть:

• высота колонны должна быть такой, чтобы она легко размещалась в предназначенном для нее месте, оптимальный размер от метра до полутора;
• диаметр ректификационной колонны – от 30 до 50 мм;
• монтаж ректификационной колонны осуществляют с помощью сварочного аппарата;
• чем проще будет разбирать РК, сделанную своими руками, тем лучше;
• перед тем как собрать ректификационную колонну, надо определиться с объемом перегонного куба, на который она будет крепиться;
• монтировать конструкцию надо так, чтобы дефлегматор и холодильник находились в верхней части колонны.

Лучший вариант нагрева для аппарата с ректификационной колонной – вмонтированный ТЭН. Поэтому под колонну стоит подобрать перегонный куб с возможностью установки нагревательного элемента.

Как добиться лучшего результата?

Проектируя и собирая ректификационную колонну, а также эксплуатируя уже готовую конструкцию, необходимо соблюдать определенные правила. Они помогут избежать возникновения проблем, поддерживать нормальный режим функционирования аппарата, получать качественный продукт.

Очень важно исключить риск захлебывания колонны, предусмотреть возможность контроля за процессом перегонки, протестировать и правильно подготовить колонну к пуску.

Исключение захлебывания установки

Захлебывание колонны заключается в том, что флегма не успевает стекать в куб. В результате в колонне возникает эмульсионная пробка, которая, если не принять меры, под давлением пара поднимается все выше. В результате жидкость и пар вырываются наружу через клапан, узел отбора или даже верхний штуцер в колонне.

Чтобы избежать возникновения захлеба, необходимо:

• правильно подбирать насадку;
• не слишком плотно набивать насадку в трубу;
• следить за мощностью нагрева;
• предусмотреть установку диоптра, через который можно отслеживать, как идет процесс перегонки.

Еще один момент – нельзя заполнять перегонный куб полностью, обязательно нужно оставить свободное место.

Своевременное выведение готового продукта и оседающих тяжелых фракций

Производя алкоголь дома, очень важно приложить все усилия, чтобы в процессе перегонки на ректификационной колонне в продукт попадало как можно меньше вредных примесей. Для этого необходимо тщательно отслеживать момент отбора голов, тела и хвостов.

В этом помогут следующие методы:

• установка термометра на перегонном кубе;
• установка термометра и температурных датчиков на колонне (очень удобен термометр-сигнализатор);
• автоматизация процесса.

Установка автоматики – самый действенный способ держать перегонку под контролем и получать качественный самогон.

Подготовка аппарата к пуску

Чтобы самодельная ректификационная колонна нормально работала, надо знать, как правильно подготовить ее к пуску. Только в этом случае перегонка на самогонном аппарате пройдет без неприятных неожиданностей и получится сделать качественный продукт.

В первую очередь необходимо тщательно промыть колонну изнутри, чтобы очистить ее от грязи и остатков флюса. Второй важный шаг – проверка герметичности. Для этого в колонну закачивается холодная вода, а выход для готового продукта перекрывается.

Материалы для изготовления колонны

Планируя сделать ректификационную колонну своими руками, нужно тщательно подойти к выбору материала для изготовления. Оптимальный выбор – колонна из нержавейки. Материал должен относиться к категории пищевых.

Нержавеющая сталь – прочна, долговечна и химически нейтральна. Она не вступает во взаимодействие с компонентами спиртосодержащей смеси, нормально переносит нагревание до высоких температур, не окисляется, не выделяет вредных веществ. Для насадки выбирают нержавейку или медь.

Заключение

Чтобы собрать продуктивно работающую ректификационную колонну, почти наверняка придется корректировать расчеты и вносить доработки в конструкцию, учитывая множество нюансов. Это потребует времени и терпения, но все усилия будут вознаграждены, когда аппарат будет готов к работе и выдаст первую партию качественного крепкого самогона.