Домашняя ректификационная колонна своими руками схема

Ректификационная колонна: принцип работы, как сделать своими руками

Поделиться ссылкой:

Секреты самогоноварения дошли до нас из древности. С давних времён люди знали, как правильно подготавливать брагу, собирать установку для дистилляции и получать качественные и вкусные напитки в домашних условиях и в промышленных масштабах. Сейчас можно встретить огромный ассортимент самогонных аппаратов, при желании вы можете приобрести подходящую под ваши параметры модель устройства или сделать все элементы самостоятельно. Выбор метода зависит от предпочтений в производстве спирта и от масштабов работы. Сегодня мы поговорим об одном из таких важных элементов, как ректификационная колонна.

В обычных условиях при использовании классической модели домашнего самогонного аппарата винокурам удается получить спирт крепостью 40-60°. Понижение градуса идёт за счёт наличия вредных примесей и воды, которые проходят по системе трубок и попадают в конечный дистиллят. Для решения данной проблемы используются методы повторной перегонки, применения системы фильтров и встраивания в конструкцию сухопарников, холодильников и дефлегматоров. Они помогают очистить спирт и удалить лишние химические вещества. Это способствует повышению крепости и улучшению вкусовых качеств напитка, однако для получения чистого спирта данные элементы не подойдут. При желании получать в домашних условиях чистый этанол вам понадобится ректификационная колонна.

Для чего нужна колонна?

Если вы тоже захотели модернизировать свой самогонный аппарат, чтобы получать чистый и качественный ректификат, стоит ознакомиться с основным предназначением, конструкцией и понять принцип работы колонны. Данная информация пригодится не только для самостоятельного создания установки, но и для приобретения качественной модели. Так вы сможете оценить технические характеристики и подобрать подходящую конструкцию оборудования.

Ещё совсем недавно ректификационная колонна применялась только на крупных заводах и предприятиях по производству алкогольных напитков. С её помощью производители получали спирт крепостью 96°, на основе которого создавали водку. Именно эту цель преследуют винокуры, занимающиеся самогоноварением в домашних условиях. Только с помощью ректификации модно получить качественный дистиллят высокой крепости. При помощи других элементов и устройств невозможно добиться подобного результата. Для лучшего понимания мы предлагаем прочитать информацию нашей статьи, в которой подробно разобрана работа ректификационной колонны.

Составляющие колонны и принцип работы

Для начала стоит обратить внимание на внешний вид установки. Она представляет собой высокую трубку небольшого диаметра, которая может быть выполнена из нержавеющей стали (применяются только пищевые варианты для дистилляции браги на основе злаковых культур) или из медной трубы (отлично подойдёт для фруктовой браги). Она состоит и нескольких основных элементов, среди которых выделяется царга (может применяться как отдельный элемент в самодельных установках), дефлегматор, узел отбора и термометр для контроля температуры поступающих паров спирта. Внутри ректификационная колонна имеет специальный наполнитель, который увеличивает площадь соприкосновения с парами этанола, он также может быть выполнен из меди или нержавейки.

Исходя из основного принципа строения данная конструкция выполняет определенные функции в процессе перегонки. Работа ректификационной колонны обеспечивает удаление фракций с высокой температурой кипения (по сравнению с этанолом), к ним относятся сивушные масла и вода. Данный эффект достигается за счёт поэтапного выполнения нескольких процессов, о которых будет сказано ниже:

1. После закипания браги в перегонном кубе жидкая часть начинает испаряться и попадает по соединительным трубкам в следующие элементы конструкции. Ректификационная колонна принимает газовую смесь и начинает охлаждать ее.
2. При достижении верхней точки трубки смесь из газообразного состояния переходит в жидкость и конденсируется на стенках устройства. Это происходит за счет действия разности температур, при чем в первую очередь осаждаются фракции с высокой температурой кипения, поскольку для их охлаждения и достижения точки конденсации достаточно изменить температуру на несколько градусов.
3. Конденсированная жидкость стекает по стенкам вниз в перегонный куб, по пути она взаимодействует с поступающими парами спиртовой смеси и вступает во взаимодействие с ними. Так происходит обмен между газовой и жидкой составляющей, что способствует быстрой и эффективной очистке самогона при прохождении через систему трубок.
4. В верхней части трубки дополнительно устанавливается дефлегматор, который используется для сбора и отделения флегмы (вредные химические соединения, альдегиды и кислоты, придающие плохой вкус и запах). Он может быть выполнен в нескольких вариантах: рубашечный, спиралевидный или плёночный тип элемента.
5. После прохождения через представленные структуры вся смесь попадает в узел отбора, который выполняет функцию распределения. При попадании в данный элемент примеси удаляются по системе трубок в отдельную тару, предназначенную для сбора примесей.

Представленный процесс состоит из нескольких этапов, основанных на сложных химических взаимодействиях молекул веществ. После длительной ректификации получается очищенный спирт, который можно применять как в домашних условиях, так и в промышленном производстве.

Ректификационная колонна своими руками

Существует множество вариантов изготовления представленного элемента, мы рассмотрим наиболее простую и доступную для создания в домашних условиях конструкцию. Процесс изготовления начинается с подбора подходящих инструментов и материалов, а также измерения деталей будущей заготовки. В первую очередь производится расчет ректификационной колонны, идеально для создания подойдёт трубка длиной 120-140 см и диаметром 3-5 сантиметра.

Подготовленную трубку из нержавеющей стали или меди необходимо разрезать пополам и зачистить ее края. Внутри необходимо выполнить резьбу для возможности быстрого соединения двух частей. Элемент будет иметь нижнюю (царга) и верхнюю (дефлегматор) части. Царга закрепляется с обоих краев металлической сеткой и болтами для удержания наполнителя внутри колонны. Предварительно внутрь камеры помещается измельченная металлическая губка для мытья посуды (важно использовать пищевой вариант, поскольку он не вступает во взаимодействие с парами этанола).

После заполнения трубки наполнителем она закрывается сеткой и укрепительными болтами с обоих концов, после этого конструкция устанавливается поверх перегонного куба. Теперь можно приступать к работе с верхним отделом, который будет выполнять роль холодильника или дефлегматора. Для этого потребуется дополнительно использовать трубку большего диаметра для создания полости между двумя стенками. В это пространство будет поступать вода из крана для охлаждения смеси. Более узкая трубка помещается внутрь широкой полой трубы и по обеим сторонам закрывается кольцами, препятствующими выходу воды. В верхней части дефлегматора приваривается крышка, в которой делается отверстие для выведения пара.

Чуть выше места соединения нижней и верхней частей ректификатора создаётся углубление для размещения узла отбора, через который будет удаляться флегма. После этого дополнительно создаётся внешний холодильник и обеспечивается доступ воды к системе. При желании в металлический корпус можно встроить термометр для контроля и отслеживания температуры во время перегонки.

Видео

Источник

Ректификационная колонна своими руками — подробное описание и схема

В 80-х годах XIX века, когда самогонное дело начало набирать популярность среди любителей алкоголя, никто и представить не мог, что ректификационные колонны, которые приносили огромное количество чистого спирта, при малых затратах, станут доступны рядовому любителю по вменяемой цене.

Для получения самогона, очистки браги, дистилляции, применяют ректификационной колонны. Тем не менее, конструкция этого устройства проста и его можно сделать своими руками, тем самым сведя затраты на аппаратуру к минимуму.

Рассмотрим, как сделать её своими руками, какие можно применять материалы, как сконструировать отдельные элементы и интегрировать в самогонный аппарат.

Подробная схема (чертежи с размерами)

Для начала разберёмся, что такое ректификация:

• Это процесс, когда из смеси выделяется один компонент под действием давления и температуры.
• Нагревающий элемент испаряет брагу, которая проходит через фильтры.
• Часть её возвращается назад, а часть проходит дальше.
• Так происходит из-за жидкости, которая поступает на изгибе трубки.
• Она конденсирует часть раствора и возвращает назад.
• Более легкая летучая часть проходит дальше, в последний сегмент, где находится поток воды.

Конечный продукт осаждается в сосуде.

Медная

Стандартная структура, которая подразумевает медную конструкцию в качестве основы. Такой материал как медь обладает отличными характеристиками теплопроводности, сжатия-расширения.

Внимание! Медь не добавляет вредные примеси и осадки в раствор, что делает её эталонным материалом.

Тем не менее, у меди есть один весомый минус — как и любой металл, она окисляется и приобретает зеленоватый цвет.

Коррозионные процессы негативно влияют на качество и чистоту продукта. Так же окисляются металлические фильтры внутри трубки и вся конструкция становится непригодной.

Из полипропилена

Также распространённый вариант.

Полипропилен материал, используемый в сантехнике:

1. Он стоит дешевле и доступен в любой строительном магазине.
2. Он не портится в ходе множества циклов нагрева-охлаждения и не трескается от перепада температур.
3. Из-за большого количества форм можно соорудить конструкцию с любым изгибом.

Минусом является попадание примесей в раствор, так как часть полипропилена испаряется в ходе нагревания.

Из фитингов сантехники

Бюджетный вариант для любителей конструкторов.

Фитинги — это металлические закручивающиеся переходники для коммутации труб и шлангов.

Из них можно соорудить колонну, закрутив в определённом порядке. Металл для таких элементов может применяться любой (в том числе и нержавеющий). Минусов у такой конструкции практически нет, за исключением того, что на сбор и коммутацию уйдёт больше времени.

Справка! Хорошая колонна будет состоять из всех вышеописанных материалов, сочетая в себе плюсы и нивелируя минусы.

Как сделать своими руками?

В первое время, когда самогонное дело только начало развиваться, аппараты делали из всего, что было под ногами, поэтому качество самогона было соответствующее.

С развитием отрасли, любители научились делать продукцию всё лучшего и лучшего качества, модернизируя установки и дополняя стандартные конструкции новыми элементами.

Перегонный куб

Для того, чтобы сконструировать куб своими руками, понадобится выполнить сварочный шов на листе нержавеющей стали, предварительно согнув его в цилиндр.

Днище так же можно выполнить, приварив лист слили и обрезав ножницами по металлу (можно оставить лист необрезанным для большей устойчивости). Припоем послужит олово.

Герметичную крышку можно соорудить своими руками, обклеив стык резиной, или использовать крышку от кастрюли.

Справка! Куб можно полностью выполнить из кастрюли или металлического бидона, если крышка предусматривает возможность соединения со всей остальной конструкцией.

Как сделать перегонный куб своими руками рассказывается на видео:

Царга

Царга представляет собой обычный фильтр, соорудить который можно из обыкновенного водного смесителя или пластикового стакана, в который будет утрамбована металлическая губка для мытья посуды.

Несколько критериев, которые важны для хорошей царги:

• наличие входа и выхода,
• возможность отсоединять ее, чтобы сменить фильтр,
• возможность легко заменить корпус конструкции в случае поломки (поэтому рекомендуется использовать пластиковые стаканы).

Даже небольшое изменение диаметра колонны серьезно влияет на параметры. Для оценки достаточно помнить, что номинальные мощность (Вт) и производительность (мл/час) численно равны площади поперечного сечения колонны (кв. мм), а значит, пропорциональны квадрату диаметра.

Насадка

В качестве насадки применяется регулярная проволочная медная насадка, тем не менее можно использовать обычную металлическую губку.

От материала насадки будет зависеть чистота конечного изделия и длительность процесса ректификации. Можно соорудить многослойную насадку, комбинируя несколько элементов и материалов.

Узел отбора

Узел отбора находится на изгибе, в котором не происходит разделение первоначальной смеси, поступающей воды, конечного продукта.

Выполнить его желательно из меди, так как пластиковые конструкции имеют свойство к расширению под воздействием температуры, а изменение траектории движения раствора может затянуть процесс ректификации, или вовсе остановить его.

Справка! Например, давления и температуры недостаточно для того, чтобы летучая часть жидкости смогла преодолеть изгиб и осаждаться в сосуде. Тем не менее, более пологий изгиб позволит ей легко проходить и накапливаться.

Идеальным материалом для узла отбора является медь или нержавеющая сталь.

Элементы конструкции можно приобрести в тематических специализированных магазинах, или в отделе сантехники, выбрав то, что подходит конкретно для вашей конструкции.

На видео рассказывается, как сделать узел отбора своими руками:

Дефлегматор

Дефлегматор это своего рода продвинутый фильтр:

• Он установлен в непосредственной близости к узлу отбора и служит для того, чтобы возвращать часть раствора назад.
• Вода, поступающая внутрь конденсирует тяжёлые элементы раствора и отделяет ненужные части от нужных.

Дефлегматор можно выполнить из металла, железа, стали, или из стекла, так как она отлично отдает тепло и будет способствовать быстрой конденсации пара.

Холодильник

Чаще всего в самогонных аппаратов используются холодильные установки класса «холодильник-змеевик». Такое название он получил потому, что внутри находится металлическая спираль, которая служит для циркуляции жидкости. Невооружённым взглядом она напоминает змею, которая свернулась в клубок по диагонали.

Работа холодильника состоит в пропускании жидкости через себя и передачи её внутрь самогонного аппарата. Исходя из этого, материал стенок желательно делать неметаллическим, так как металл долго охлаждается и хуже передаёт тепло.

Наилучшим материалом будет:

Холодильник должен содержать всего два отверстия — вход и выход жидкости.

Между металлической спиралью и стенками холодильника должна быть вода или другая жидкость, хорошо пропускающая температуру, так как именно эта конфигурация позволяет максимально быстро поглощать тепло и понижать температуру.

Как изготовить простейший холодильник для самогонного аппарата рассказывается на видео:

Царга пастеризации (опционально)

Царга пастеризации — это конечный элемент самогонного аппарата, который служит для осаждения и фильтрации конечно жидкости:

• Представляет собой трубу, покрытую теплоизоляционным материалом, на выходе из которой находится фильтр.
• Именно оттуда, капля за каплей, жидкость будет попадать в сосуд.

Конструкция такой царги незамысловатая — труба из полипропилена или ПВХ, обшитая любым теплоизоляционным материалом, на конце которой можно установить стандартную царгу.

Только вот на выходе рекомендуется использовать исключительно медную проволоку, так как она обеспечит более высокое качество конечного продукта.

Автоматика

Едва ли не самый сложный элемент конструкции, который может усилить КПД и увеличить общую производительность самодельного аппарата.

Автоматическая система управления может самостоятельно контролировать процессы, происходящие в аппарате, включать и выключать его, сигнализировать о готовности.

К элементам автоматического управления также относятся сенсорные анализаторы:

• датчик давления;
• датчик температуры;
• показатели расхода электроэнергии и жидкости;
• прочее.

Одной универсальной схемы нет, так как все самодельные аппараты имеют разную конструкцию, длину, высоту, объём и прочие характеристики.

Важно! Автоматику могут установить только опытные пользователи, которые имеют понятие о электронных цепях, устройстве микросхемы, процессе спайки и коммутации автоматических элементов. Намного проще приобрести готовую автоматику для самогонного аппарата, после чего подсоединить её к конструкции.

Плюс в том, что человек экономит время. Ему нужно просто описать конструкцию своего аппарата продавцу, который подберет для него оптимальную автоматическую контрольную панель.

Устройство самодельного самогонного аппарата

Обычно самодельный самогонный аппарат состоит из:

1. источника огня, который нагревает сосуд с брагой;
2. после прохождения точки кипения пар попадает в змеевик, который заполнен охлаждающей жидкостью;
3. температуру в змеевике поддерживает холодильник;
4. после выхода из змеевика самогон попадает в царгу, где фильтруется и выливается в сосуд.

Важно! Не экономьте а фильтрах! Чем больше их будет, тем лучше. Некоторые исходные вещества не так хороши и чисты, какими их описывают производители, а на выходе получается продукция ужасного качества.

Чтобы компенсировать убыток от самого «грязного» исходника, рекомендуется ставить фильтры на входе и выходе каждого элемента.

Как сделать и собрать простейший самогонный аппарат в домашних условиях рассказывается на видео:

Подведем краткие итоги: сделать конструкцию можно своими руками.

Каких-то сложных инженерных конструкций в ней нет, а значит самодельная колонна практически ничем не будет отличаться покупной, материалы для колонн и можно выбирать любые от материал внешней стенки будет зависеть параметры теплопередачи, расширение и сужение пропускного канала вследствие термических перепадов.

Внимание! Источник нагрева и фурнитура могут быть любые, тем не менее от качества всех деталей будет зависеть чистота и крепость конечного продукта.

Надеемся, что наша статья помогла вам разобраться в том, что из себя представляет ректификационная колонна, какое имеет строение, какие процессы в ней происходят и из каких материалов ее делать.

Источник