Как сделать ректификационную колонну своими руками

Конструкция колонны


Чертеж бражной колонны

Технически бражная колонна представляет собой отрезок медной или нержавеющей трубы диаметром 25-50 мм высотой равняющейся тридцатикратному диаметру. Колонны с меньшим соотношением выполняют более декоративные функции.

В верхней части колонны, приблизительно на отрезке в 25% от всей длины, монтируется первичный холодильник. Он должен охладить пары браги до точки конденсации тяжелых примесей и вернуть конденсат обратно в бак. Холодильник может быть сделан в виде встроенного змеевика, внешнего змеевика в виде намотанной на колонну медной трубки, водяной рубашки.

В бражной колонне изготовленной своими руками, лучше всего использовать первые два варианта. Водяную рубашку сделать самостоятельно довольно сложно, это доступно только при наличии промышленного оборудования и определенных инженерных знаний и слесарных навыков. Схема холодильника выбирается исходя из конкретных условий.

Чуть выше змеевика предусматривается место для установки термометра. В аппарате с бражной колонной обязательно должны быть два термометра — на баке и на верхней части колонны. Причем работать они должны с одинаковой точностью, как электронные, так и биметаллические.

Наличие на рынке многочисленных термометров из Поднебесной еще не гарантируют того, что вам удастся купить два, показывающие одинаковую температуру в одинаковых условиях. Придется их проградуировать. Делается это очень просто и доступно любому школьнику — в миску или кастрюлю наливается 1 л воды и засыпается 1 кг колотого льда (приготовить его придется заранее в морозилке холодильника).

Спустя минут 15-20, когда лед начнет потихоньку таять и останется его примерно половина от прежнего количества, погружаем датчики термометров в эту смесь. Минуты через две оба термометра должны показывать 0 С. Если показания разные, то вы хотя бы знаете, насколько они расходятся.

Рекомендуем: Разбираемся в устройстве самогонного аппарата

Но градуировка на этом не закончена. На плите вскипятите воду и погрузите термометры в кипяток. Тот, который покажет 100 С работает правильно. Его и следует использовать, как базовый, а на втором учитывать погрешность.

Верхняя часть колонны паропроводом из трубки диаметром 8-10 мм соединена с холодильником классической конструкции, какие используются в обычных дистилляторах. В бражной колонне очищаются спиртовые пары, а их конденсация происходит в холодильнике.

Оба охладителя, на колонне и на конденсаторе работают независимо друг от друга. При этом холодильник на колонне должен быть регулируемым. Это удобно сделать, смонтировав на входном (нижнем) его патрубке обычный кран-регулятор от батареи отопления. Для чего он нужен, будет сказано ниже.

Устройство колонны

Сначала нужно определить, что это такое. Это конструкционный узел, который позволяет очистить самогон от посторонних примесей. При установлении царги на самогонный аппарат на выходе получается практически чистый спирт. Процессом приготовления самогона является теплообмен спиртосодержащих паров и конденсата, который приводит к тому, что продукт очищается в 10–15 раз лучше.

Очистка спирта происходит тогда, когда есть поток пара из перегонного куба и стекающий конденсат на голове колонны. Отбор спирта осуществляется только из жидкой фазы.

Если пар не подпитывается флегмой, теплообмен невозможен и не произойдет отделения спирта от других веществ. Для того чтобы подпитывать флегму, необходим дефлегматор. После него ставится конденсатор, который представляет собой полую часть трубки, где жидкость охлаждается до определенной температуры. Наравне с дефлегматором должны были установлены воздушники, так называемые ловушки на спирт, которые вытягивают некондиционный спирт и выводят наружу газы.

Поскольку спирт в этом случае собирается в жидкостной фазе, то для его следующего охлаждения хватит небольшой холодильной установки. Основное отличие царги, предназначенной для ректификации, от обычной заключается в том, что процесс дефлегмации идет очень медленно. В это время постоянный теплообмен пара и жидкости обеспечивает более качественное разделение на фракции, более чистый продукт.

Требований для изготовления колонки много. Чтобы упростить конструкцию, многие от них отходят. К чему приводят нарушения и отклонения?

  • Среди таких отклонений можно выделить дефлегматор, который может быть неуправляемым. Такая бражная колонна была установлена в устройстве «Малютка», где была упразднена управляемость для того, чтобы сделать аппарат более компактным, а дефлегматор и конденсатор представляли собой единую емкость, к которой была подключена проточная вода. Такая схема не разрешает регулировать процесс с помощью дефлегматора, поэтому разделение при этом хуже.
  • Еще одним отклонением является малая утилизационная мощность дефлегматора. Существуют такие аппараты, где все вроде бы присутствует, но дефлегматор настолько маломощный, что не позволяет провести нормальное разделение. Складывается впечатление, что производители данных приборов абсолютно не понимают, для чего нужна укрепляющая колонна и делают ее присутствие бесполезным.
  • Малая высота колонны. Малая высота обычно позволяет сделать прибор компактным и давать возможность установки на газовую плиту, если над ней имеется вытяжка и так далее. Однако в этом случае разделение будет значительно хуже и это сразу нужно понимать. Можно сказать, что повторная дистилляция будет более эффективной, чем такая укрепляющая колонна.

Таким образом, следует подчеркнуть, что всегда имеют смысл многие дополнительные устройства к самогонному аппарату, в том числе и укрепляющая колонна. Она позволяет получить намного более чистый продукт и сделать это в двукратную перегонку. Этого получить на обычном самогонном аппарате нельзя, не оставшись с большим количеством сивушных масел и других вредных примесей. Такую колонку несложно сделать самостоятельно, ее конструкция не представляется таких сложностей, как ректификационная. Однако не дает на выходе спирт-ректификат. Зато перегнанный продукт на самогонном аппарате с укрепляющей колонной будет обладать своим изначальным ароматом и привкусом, например, когда готовится из фруктового или зернового сырья.

Колонна)
– это аппарат для производства «недоректификата», то есть крепкого и относительного чистого самогона. На выходе продукт получается лучше дистиллята, но до ректификата не дотягивает. Про её отличие от обычного самогонного и ректификационного аппарата можно почитать здесь – .

Сегодня мы рассмотрим вариант изготовления укрепляющей колонны своими руками. Данная работа требует знания её устройства
, а также владения сварочным аппаратом и болгаркой
. Собрать что-то адекватное из хлама довольно сложно, но мы постараемся предложить вам самый бюджетный и доступный вариант, который на выходе будет давать крепкий и относительно качественный продут.

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

  • Три трубы с диаметром 32 мм из нержавейки.
  • Две гайки для соединения с кубом.
  • Холодильник из нержавейки
  • Канализационная трубы, муфта и переходник на стиральную машину (дефлегматор).
  • В качестве основы перегонного куба используется .

Предлагаю перед работой изучить устройство и принцип её работы этого аппарата.

Принцип работы ректификационной колонны

Колонна создается из таких материалов, которые не вступают в реакцию со спиртом и не выделяют ядовитых соединений. Внутри колонны происходит непрерывный процесс обмена пара и жидкости, который и называют ректификацией.

В теории процесс выглядит так: после закипания жидкости внизу устройства (в кубе) начинается интенсивная выработка пара, содержащего спирт. Он, более легкий, чем жидкость, поднимается по трубе, попадает в дефлегматор, проходит повторную конденсацию за счет охлаждения водой, а затем стекает вниз. На пути конденсат встречает следующую порцию горячего пара и снова вступает в процесс обмена. В это время стекающая жидкость (флегма) насыщается паром, а пар — жидкостью с более низкой температурой кипения.

Во время кипения и образования конденсата верхушка ректификационной колонны наполняется легким паром с наиболее высокой концентрацией спирта. Конечная конденсация пара происходит в холодильнике, откуда потом в емкость для приема стекает максимально очищенный спирт.

Процесс непрерывной ректификации происходит благодаря специальным контактным элементам — физическим тарелкам в промышленных образцах и металлическим губкам или стеклянным шарикам для домашних вариантов ректификационной колонны. Эти элементы увеличивают эффективность взаимодействия между паром и флегмой, поскольку позволяют двум фазам — парообразной и жидкой — достичь равновесия за максимально короткое время.

Состояние физического равновесия достигается сразу после того, как пар проходит через первый контактный элемент

Для достижения лучшего результата важно, чтобы колонна была диаметром от 30 до 50 мм

Ректификационная колонна осуществляет свою работу при атмосферном давлении, поэтому вверху устройства размещают открытую трубку или атмосферный клапан. Пары, которые не успели подвергнуться конденсации, покидают колонну, практически не имея спирта в своем составе.

Из чего состоит колонна

Затрагивая тему промышленного варианта ректификационной колонны, пользователи отмечают недоработки устройства. Поэтому многие прибегают к варианту сборки аппарата своими руками.

В основе устройства ректификационной колонны лежит несколько соединительных частей (царг), которые последовательно соединяются между собой:

  1. Тело ректификационной колонны — это вертикальная трубка. Для производства спирта НДРФ (недоректификат крепостью 94-95°) используется медь или нержавеющая сталь. Применение других металлов, в частности алюминия, исключено в целях избежания коррозии и выделения ядовитых соединений. Допустимые параметры трубки: 1300-1400 мм длиной, 2-3 мм толщиной и 30-50 мм в диаметре. 

  2. Дефлегматор предназначен для конденсации и отделения легких фракций, обладающих более низкой температурой кипения, чем флегма. Термос или скороварка в качестве дефлегматора считаются наиболее подходящим вариантом. В ряде случаев для создания этого элемента используется медная труба или змеевик. 
  3. Между двумя трубками дефлегматора располагается рубашка охлаждения с проточной водой.
  4. Царга пастеризации — служит для очистки спирта от «голов» (головных фракций) и улучшения качества продукта. Те, в свою очередь, образуются во время непрерывного процесса ректификации. Царгу пастеризации устанавливать не обязательно, поскольку она добавляет сложности при сборке. 
  5. Холодильник содержит охлажденную воду и погруженный змеевик. Эта часть колонны охлаждает 1/8 или 1/10 часть всего устройства. Холодильник можно создать самостоятельно или применить лабораторный охладитель.
  6. Контактный элемент — металлические сетки или губки для посуды.
  7. Термометр (в случае необходимости).
  8. Расходные материалы — переходники, резьбовые гайки, упорные шайбы, медные и силиконовые трубки. Последние используются для предотвращения образования сторонних примесей и запахов в товарном продукте.

Для состыковки в точке отбора и соединения с перегонным кубом иногда используются резьбовые элементы, однако они создают опасность протекания. Некоторые пользователи предлагают надевать элементы друг на друга, чтобы они сидели максимально плотно. Другой вариант — применение герметика, который, однако, не позволит чистить конструкцию в дальнейшем.

Особенности аппарата и его проверка

Каждый аппарат с ректификационной колонной имеет свои особенности сборки, и его необходимо обязательно проверять перед началом использования. Первое, что стоит отметить – все элементы в конструкции должны быть соединены обычной пайкой. Для охладителя всегда выбирайте обычную проточную воду. В некоторых заводских моделях еще применяется кипятильник.

Стоит сказать, что небольшие отклонения в расчете ректификационной колонны и сборке не приведут к ухудшению качества продукта на выходе. Поэтому в этом вопросе вы можете не беспокоиться. Однако если вы желаете повысить объемы получаемого алкоголя на выходе, потребуется увеличить в пару раз размеры ректификационной колонны. Например, если вы используете полутораметровую трубу для колонны, то вы можете получать до тридцати литров спирта каждые сутки. Соответственно, увеличение трубы приведет к получению больших объемов алкоголя. По окончании работы аппарата потребуется смазать мыльным раствором все его соединения, а после – продуть. Вот так вы сможете еще и увидеть ненужные протечки, потому как появятся мыльные пузыри. Если вы присоединили водяной охладитель к трубке подвода воды, то вы сможете установить протечки в системе, но уже под давлением.

Расчеты

Сначала определяют возможности РК. Существуют онлайн-калькуляторы, с помощью которых можно это сделать. Колонну высчитывают исходя из высоты:

  1. Потолка помещения — 2550 мм.
  2. Дефлегматора — 300 мм.
  3. Куба — 400 мм.
  4. Еще дополнительных 50 миллиметров.

Итого получают: 2550 + 300 + 400 + 50 = 1800 (высота колонны).

Расчет объема куба

Учитывают, что бак заполняют на 2/3 объема. Значит, для колонны с d = 50 мм подходит куб на 40–80 литров. Если диаметр царги 40 мм, объем емкости составляет 30–50 литров. Такой перегонный куб, как скороварка, подойдет для d = 28 мм.

Схема ректификационной колонны

Расчет прямоточного холодильника

Существуют коэффициенты, на которые ориентируются. Первый вариант для холодильников с хорошей циркуляцией воды составляет 850 Вт/м2С. Коэффициент в обычном змеевике — 150 Вт/м2С.

Мощность потерь можно высчитать, если в кубе есть ТЭН. К примеру, установлен прибор на 2500 ватт. Напряжение 220 вольт. Получаем: 220 * 220 : 2500 = 19,3 Ома — сопротивление.

Напряжение на регуляторе — 100 вольт. Получают: 100 * 100 : 19,3 = 518 ватт.

Расчет мощности

Для перегонного куба в 50 литров нужно 4 кВт. ТЭН 3 кВт достаточно использовать для бака в 40 литров, а для 30-литровой емкости потребуется электронагреватель мощностью 2 кВт.

Расчет дефлегматора

Для РК с жидкостным отбором подходит холодильник Димрота. Утилизационная мощность — 4–5 Вт на 1 кв. см.

Расчетная мощность РК с отбором по пару — 2/3 от номинальной. Утилизационная мощность — 2 Вт на 1 кв. см.

Если у колонны диаметр 50 мм, дальнейший расчет такой: номинальную мощность делят на утилизационную. Получают: 1950 : 5 = 390 см².

Дефлегматор изготавливают, учитывая параметры:

  • длину трубы;
  • мощность;
  • запас.

Некоторые советы по созданию браги

Ниже приведены рекомендации от бывалых алкогольных мастеров:

  1. Лишние дрожжи класть не стоит, ведь это приведет к формированию сивушных масел.
  2. Очищать полученный спирт лучше всего раствором марганцовки. Вам потребуется один-два грамма продукта на литр, но предварительно разведите марганцовку в кипяченой воде. После помешайте и подождите, пока выпадет осадок (это будет продолжаться примерно десять часов), а после спирт потребуется подвергнуть фильтрации, и сделать это можно через вату.
  3. Колонна даст наилучшие результаты не сразу, а спустя время, когда вы научитесь ею правильно пользоваться и узнаете разные нюансы по созданию качественного спирта в домашних условиях.

Инструкция по сборке

Каждый шаг при сборке ректификационной колонны заслуживает особого внимания как в целях безопасности, так и для достижения качественного результата. Поэтому пункты, приведенные ниже, включают в себя рекомендации, касающиеся отдельных элементов колонны:

Медную трубу рекомендуемых параметров (1300-1400 мм в длину, 30-50 мм в высоту) необходимо разрезать на 2 части так, чтобы соединение получилось герметичным. Для этого нужно зачистить края обеих частей и состыковать при помощи переходника или резьбовых соединений. Одна трубка послужит нижней частью ректификационной колонны, куда нужно засыпать металлические пружинки, губки или стеклянные шарики. Учтите, что последний вариант требует больших затрат. А металлические мочалки для мытья посуды сократят расходы и при этом послужат эффективным элементом для качественного теплообмена. Перед покупкой убедитесь в том, что мочалка металлическая и не будет подвергаться коррозии: используйте магнит или предварительно прокипятите кусок мочалки в растворе соли. 
На трубу установите сетку и упорные шайбы, чтобы не допустить выпадения контактных элементов. Металлические губки (около 40 штук) разрежьте на фрагменты примерно по 5 мм каждый. В часть трубы с установленной сеткой для фиксации засыпьте полученный контактный элемент

Обратите внимание, что пружинки не должны переплетаться между собой. Поэтому следует не проталкивать их внутрь, а равномерно распределять при помощи постукивания трубки о любую поверхность

Следует учесть, что по своей плотности набивка должна соответствовать рекомендуемым параметрам: 250-280 г контактного элемента на 1 л объема насадочной колонны. 
Компактно заполните весь отрезок трубки, а затем установите сетку и зафиксируйте упорной шайбой. Готовую конструкцию соедините с перегонным кубом, который представляет собой емкость из нержавеющего металла. Объем куба зависит от ваших предпочтений. Трубка с внешней стороны должна быть оснащена теплоизолятором: можно использовать поролон толщиной 3-5 мм. Другую часть трубы соедините с водяным корпусом (дефлегматором) при помощи паяльника. Водяной корпус должен иметь 2 патрубка — на вход воды и на вывод. Верх колонны закройте крышкой или пробкой. Запаяйте ее, оставив отверстие для атмосферной трубки. Предупредите возгорание и распространение паров в помещении — используйте штуцер, конец трубки погрузите в воду. 
Для того чтобы вывести дистиллятор, сделайте отверстие под патрубок в 15-20 мм от соединения с нижней частью трубы. Под образованным выходом установите пластину для наполнения флегмой (конденсатом). 
Силиконовым шлангом соедините устройство и холодильник. Регулировать движение жидкости в устройстве поможет зажим от капельницы, прикрепленный на шланг. 
Чтобы достичь равномерного охлаждения дефлегматора со всех сторон, рекомендуется припаять шнековую спираль. Охлаждающие элементы соединяются друг с другом следующим способом: нижняя часть холодильника — холодильник — верх холодильника — верхняя часть дефлегматора — дефлегматор — низ дефлегматора — канализация. То есть патрубки соединяются последовательно, а вода к дефлегматору поступает уже подогретой. Чтобы добиться рекомендуемых показателей охлаждающей воды в холодильнике (примерно 45-55°C) дополнительно нужно установить регулятор потока воды. Например, кран от газосварочной горелки. Если планируется использование термометра, то необходимо заранее сделать отверстие в узле отбора.

Схема ректификационной колонны поможет разобраться с устройством аппарата и визуально представить процесс сборки. Некоторые пользователи основываются на готовых схемах и рисуют дополнительный чертеж для наиболее четкого исполнения и понимания сути ректификации.

Выбор готового оборудования

Ректификационная колонна «Антоныч 2,1» (2 дюйма) стоит 15 856,14 р. Конструкцию самостоятельно собирают на домашнем дистилляторе «Антоныч 1,5-В», купив дополнительно царгу. Дистиллятор стоит 9542,77 р.

Установка «Медиум» СС-2 PRO с царгой 70 см стоит 13 400 рублей. Барботажная колонна монтируется с дополнительной трубой из нержавеющей стали. Можно приобрести комплект на 1,5 дюйма с царгой 50 см за 15 000 рублей. Цена установки на 2 дюйма — 16 000 р. На этой колонне получают напитки до 96,5⁰ спирта.

При покупке дистиллятора обращают внимание на размер дефлегматора. Он должен справляться с ректификацией

Дистиллятор «Стиллмен-Космо» — оборудование, на котором получают чистый спирт. Комплект стоит 18 450 р. Для получения этилового спирта дополнительно покупают царгу.

Дистилляционная колонна «Доктор Губер» полностью разборная. Конструкцию можно улучшить и сделать универсальной. Установка без куба стоит 15 539 рублей.

В общем, возможность выбора есть, и в любом случае вы получите самогон хорошего качества. Предпочтение зависит от удобства для потребителя и цены.

Source: alkozalp.com

Нагрев конструкции

Нагрев прибора — еще один хороший вопрос, который предстоит решить при эксплуатации домашнего самогонного аппарата. Тут тоже возможны варианты, а именно:

  • Открытый огонь — на плите или горелке. Это просто, доступно и экономно, но контролировать температуру сложно, а пожароопасность очень высокая.
  • Встроенный электрический тэн, который монтируют прямо в куб. Дает возможность встроить автоматику, но требует более тщательной очистки браги и более затратен в обслуживании.
  • Индукционная плита — работает за счет электричества и хорошо прогревает все дно куба, но стоит довольно дорого и разогревает не все емкости (только те, что в составе имеют магнит).
  • Парогенератор — исключает риск пригорания, но требует покупки спецоборудования.

При первом запуске самогонный аппарат следует тщательно протестировать с помощью воды, а заодно проверить герметизацию и промыть все части прибора. Не стоит сваривать трубки наглухо, но все же прибор должен быть герметичным. Разгерметизация грозит не только существенной потерей самогона, но и возникновением пожара.

Выбор конструкции

Размеры и конструкция аппарата зависит от ряда факторов:

  1. Требуемая производительность. при большей производительности царга с набивкой будет выше и шире — пара проходит больше. Охладитель и узел отбора также должны обеспечить достаточную эффективность. Минимальная длина царги — 1.5 метра, лучше сделать ее разборной из трех колен — 1 метр, 0.2 метра, 0.5 метра. это позволит использовать аппарат как для дистилляции, так и для ректификации.
  2. Возможные размеры. Часто домашние ректификационные колонны ограничены в размерах из-за высоты потолка. Сэкономить место поможет смещение холодильника димрота в верхней части аппарата, или размещение его перпендикулярно царге (молот Тора).
  3. Доступ к технологиям металлообработки. Аппарат из нержавеющей стали прослужит долго и не будет окислять спирт, но для соединения деталей потребуется аргоновая сварка или электроды по нержавейке. Варить нержавейку сложно. При возможности можно применять лабораторное термостойкое стекло, но оно слишком хрупкое. Отличный вариант для самодельщика — медь. Она легко паяется газовой горелкой, в продаже есть большое количество
  4. Объем заправляемого сырья. Чем больше применяемый куб, тем выше должна быть производительность. Испарение спирта происходит при 75 — 80 °С, снижение температуры снизит скорость процесса.
  5. Бюджет. При минимальном бюджете рассматривать надо простую, но эффективную конструкцию с механическими регулировками. Если бюджет не стеснен, аппарат дополняется точными игольчатыми кранами, дополнительными узлами и автоматикой управления.

Для домашнего дистиллирования наиболее простой будет колонна с кубом до 50 литров со встроенными ТЭНами мощностью 3 Квт. Диаметр колонны 32 мм, узел отбора по жидкости по мотивам конструкции Алекса Бокакобы, холодильник Димрота, вставленный выше узла отбора.

Дополнительный охладитель не нужен, вместо него отлично служит пластиковая трубка длиной 1.5 метра, охлаждаемая воздухом. В качестве насадки можно использовать насадку Панченко, СПН или металлические нержавеющие мочалки для посуды. Все соединения производятся на недорогие сантехнические резьбовые соединения.

Заключение

Теперь читатель знает, как сделать колонну для домашней ректификации. Остается применить эти знания на практике и насладиться чистейшим продуктом.

Даже самая простая ректификационная колонна, несмотря на низкую скорость перегонки, позволит получить достаточно количество спирта как для употребления в чистом виде, так и для изготовления на его основе более благородных напитков.

Также не стоит забывать о том, что использование ректификационной колонны в качестве самогонного аппарата для получения самогона позволит получить на 30% больше продукта, чем из обычного дистиллятора. К тому же качество самогона будет значительно лучше.

Что дает колонна в итоге

Если применять обычную дистилляцию, то вы на выходе получите недостаточно очищенный алкоголь, хотя он и будет соответствовать нормам ГОСТа. Колонна даст вам гораздо лучшие результаты, благодаря своим свойствам и возможностям по очистке. Да, заводские колонны довольно-таки дорогие, потому лучше заняться изготовлением аппарата своими руками. Изготовить аппарат вы сможете самостоятельно без особых усилий, если будете придерживаться инструкции, у вас будут под рукой необходимые материалы и свободное время для создания уникального приспособления.

Благодаря ректификационной колонне вы сможете получать очень чистый алкоголь, который применяется фактически во всех сферах деятельности. На праздники вам уже не нужно будет покупать алкогольные напитки в магазинах, которые не отличаются своей чистотой, более того, встречаются еще фальсификаты, а это крайне опасно для здоровья. Суррогатный алкоголь может привести к плачевным последствиям, вплоть до летального исхода, потому лучше употреблять домашние алкогольные напитки. Вы-то в своем продукте и его чистоте будете уверены на 100%.

Создать ректификационную колонну для самогонного аппарата сможет каждый человек, если приложит для этого дела достаточно усилий и выделит ему время. Желаете преуспеть в алкогольном деле? Все в ваших руках, просто попробуйте.

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteFacebookTwitter
Напишите комментарий