Регулярная проволочная насадка Панченкова (РПН) – понятие и особенности эксплуатации. Наполнители для ректификационных колонн

05.07.2019

Если еще пару-тройку лет назад велось достаточно активное обсуждение темы «какая же насадка лучше?», то сегодня этот вопрос практически закрыт. Появление и отработка на практике СПН (спирально-призматической насадки) разрешило эти споры достаточно однозначно. Конечно и сейчас остается актуальным применение в качестве насадки резаных или нерезаных мочалок из нержавейки. Но это вариант «на скорую руку» и использующие мочалки ректификаторы рано или поздно приходят все-таки к СПН. Тем не менее упомянем не только эти разновидности. Чем же пользовались раньше (а кое-где еще порой и сегодня)?

1. Мочалки. Удостоены первого места за доступность, дешевизну и довольно неплохие результаты в использовании. При выборе мочалок основное внимание нужно уделить вопросу реальной коррозионной стойкости. Поэтому не стоит сразу покупать много, нужно сначала проверить кандидата. Для этого мочалку необходимо «засолить», т.е. порезать на части, посыпать солью и завернув в мокрую тряпицу (либо тряпицу нужно замочить рассолом), оставить полежать. Если по прошествии нескольких дней ржавчина не проявилась — все в порядке, можно закупаться. По количеству мочалок нужно исходить из примерной плотности набивки 250-280 грамм мочалки на литр внутреннего объема насадочной части колонны. Набивать можно как целыми мочалками, так и порезав их на куски. От размеров нарезки (мельчить особо не надо — сыпятся) зависит плотность набивки, от плотности — качество разделения. Максимального разделения на мочалках добиться все-таки не удастся.

Еще мочалки можно использовать в качестве удерживающей «пробки» при набивке колонны другими насадками.

2. Кольца Рашига, шарики, керамика и другие повторяющиеся элементы. Подобные типы насадки издавна используются в насадочных колоннах. Материал, из которого изготавливаются элементы может быть разный — металл, керамика, стекло. Поверхность лучше шероховатая. В принципе, нормальная насадка.

3. Насадка Зульцера, РПН Панченкова. Данный тип насадок долгое время преподносился некоторыми изготовителями бытовых РК в качестве чуть ли не прорывного решения. На самом деле и эти насадки являются давно используемыми в промышленности. По сравнению с насадками, приведенными выше, эти два варианта (по сути они одинаковые) обеспечивают лучшее разделение и немного более производительные.

Наконец, сравнительно недавно появились

4. Насадки СПН (спирально-призматические). Первыми на рынке появилась СПН Селиваненко. В настоящий момент тема создания СПН развита и другими производителями. Проделана большая работа по созданию специфических СПН для достижения различных целей. В данный момент этот вид насадок является лучшим для применения в бытовых колоннах. По результатам многочисленных экспериментов, проведенных ректификаторами, наилучшим по универсальности, получаемым результатам и стоимости вариантом является применение 10-гранной СПН, производимой на Украине — так называемой СПН Диогена.

Можно и самому изготовить СПН, хотя для единичного использования проще купить у зарекомендовавшего себя производителя. Цена хорошей насадки в среднем колеблется от 1500 до 2500 рублей за литр (1 литр насадки весит около 1,2 — 2,1 кг в зависимости от толщины проволоки). Недавно был на строительной ярмарке, зашел в павильончик с самогонными товарами, так они просили 1500 руб за 450 грамм. Это, конечно, беспредел. Вот видео о том, как можно самому делать насадку

Варианты использования в качестве насадки битого стекла и прочих эрзац-заменителей я рассматривать не буду, так как для тех, кто хочет сэкономить существуют мочалки, дающие вполне предсказуемый результат и об эксплуатации которых есть масса отзывов.

В чем заключается воздействие насадки на конечный результат? Насадка призвана обеспечить хорошее удержание на своей поверхности максимального количества флегмы в виде пленки и при этом обеспечить прохождение достаточного потока пара. Ведь именно при взаимодействии пара и флегмы и происходит разделение спирто-водяной смеси на фракции. Таким образом, чем больше площадь поверхности насадки тем лучше, но насадка не должна быть слишком «плотной», чтобы не происходило перекрытие пути пара. Как только начнется «затопление» насадки флегмой — начнет происходить барботирование пара через флегму и затем наступит захлеб. Таким образом, существует несколько режимов работы колонны: «пленочный», «эмульгационный» и аварийный — захлеб. Самый выгодный режим — эмульгационный. Тут главное выяснить при каких показателях подаваемой мощности и отборе именно в вашей колонне удается достичь стабильного предзахлеба, не переходящего однако в захлеб. Для каждой колонны эти показатели будут разными, так как невозможно учесть все нюансы, например теплопотери, КПД нагревателя и т.п.

Про насадку, даже только одну СПН можно много чего понаписать, поэтому если есть какие-то конкретные вопросы, спрашивайте.

Способов улучшить великое множество. Энтузиасты со всей России регулярно предлагают новые решения, которые упрощают процесс перегонки и улучшают продукт на выходе. Одним из таких решений является применение наполнителей для ректификационных колонн обзору которых посвящен материал ниже.

Ректификация, по сути, представляет процесс в ходе, которого идет активное взаимодействие спиртовых паров и флегмы внутри колонны. Здесь важно обратить внимание на площадь соприкосновения, на которой может собираться флегма. Чем соответственно эта площадь будет больше, тем более насыщенным и чистым будет напиток на выходе. Для этого применяют несколько типов наполнителей. Разберем их более подробно:

Спирально призматическая насадка появилась не так давно, но уже успела полюбиться многим винокурам. Стоит отметить, что наиболее распространенная СПН Селиваненко является далеко не единственной. У этой насадки довольно много свободных вариаций, например СПН Диогена. Как правило, большая часть СПН выполнена из меди. Считается, что этот материал способен качественно очистить напиток и нейтрализовать агрессивные серные соединения. Конструктивно СПН представляет собой проволоку толщиной 0,2-0,3 мм. Величина отрезков довольно незначительна и составляет 2*2 -4*4. Величина довольно серьезный показатель и от нее зависит качество напитка на выходе. Чем меньше СПН, тем выше качество напитка, но в то же время ниже производительность. Соответственно у СПН больших размеров картина обратная, т.е. больше производительность, но хуже качество.

Засыпая СПН в колонну ее следует утрамбовывать каждые 10 см. для чего можно воспользоваться черенком для лопаты или другим подручным предметом.

Регулярная проволочная насадка в широком распространении более известна как сетка Панченкова. Служит она той же цели что и СПН, т.е. повышение степени очистки и увеличение крепости в напитке. Конструктивно сетка Панченкова представляет собой плетение зигзагом из нержавейки или меди. Толщина нитей составляет 0,13 мм, а зазоры не превышают 1 мм. Будучи сложенной в рулоны она способна накапливать в себе существенные объемы флегмы, что позволяет провести довольно качественную очистку продукта прямо на этапе перегонки. Стоит отметить, что применяется РПН исключительно в трубах диаметром до 3х см.

Есть и другие наполнители для , но они куда меньше используются самогонщиками по сравнению с рассмотренными выше. При желании их можно комбинировать в разных пропорциях получая при этом напитки разной степени очистки и крепости.

Самогонный аппарат с царгой требуется каждому человеку, желающему получать чистый спирт-ректификат. На сегодняшний день существует широкий ряд различных устройств, однако не все любители самогоноварения могут позволить себе приобрести это приспособление и ограничиваются более дешевыми изделиями. Оптимальным решением является изготовление царги своими руками.

Функция царги

Царга для представляет собой трубку определенной длины, выполненную из нержавейки. Устройство наполнено призматическими насадками в форме спирали. Основной задачей приспособления является разделение паров самогона на отдельные фракции с различными показателями плотности.

Изготовленная в соответствии со всеми правилами царга для самогонного аппарата своими руками позволяет аппарату функционировать не хуже заводского аналога.

Определение длины царги

Длина самодельного ректификационного устройства должна быть четко определенной. Именно этот показатель обеспечивает кратность очищения продукта на выходе. К примеру, 15-сантиметровое устройство позволяет очистить самогон до 20 раз, а 35-сантиметровое - до 50 раз. Как видно, чем длиннее царга, тем более медленными темпами проходит разделение фракций. Это обеспечивает меньшее содержание посторонних примесей и более высокую крепость напитка.

Даже при стандартном показателе царги в 15-35 см можно получить великолепный напиток на выходе. Но он требует обязательного очищения посредством активированного угля, марганцовки или яичного белка. Согласно мнению многих специалистов, обработанный таким способом алкоголь зачастую оказывается намного лучше спирта, который очищен в 35-сантиметровой царге.

Однако следует отметить, что уголь и яичный белок не могут полностью впитать в себя опасные для организма человека примеси. Именно поэтому применение царги обеспечивает высокое качество процесса изготовления алкоголя.

Изготовление устройства своими руками

Царга для самогонного аппарата представляет собой конструктивный узел, который позволяет провести высококачественное очищение самогона от сивушных масел и посторонних примесей.

Главной составляющей при перегонке является процесс дистилляции. При теплообмене паров, который происходит в царге, качество очищения самогона намного выше. Это позволяет получить абсолютно чистый продукт.

Конструктивные особенности царги

Царга для самогонного аппарата включает в себя следующие элементы:

резьбовые узлы для соединения;
фиксатор насадки;
трубу из нержавеющей стали;
изоляцию тепла на основе поролона;
хаотичную насадку с наличием контактных элементов;
регулярную насадку с контактными элементами.

Как правило, колонна для ректификации включает в себя несколько царг. Самогонный аппарат двойной перегонки царгами предполагает полное заполнение последних контактными элементами. Это обеспечивает процесс теплообмена между различными фракциями: жидкостью (стекающим конденсатом) и паром, который поднимается наверх.

Как происходит дефлегмация?

Как функционирует самогонный аппарат с царгой и сухопарником (дефлегматором)? Происходит изготовление и очищение спирта посредством притока пара из куба для перегонки и стекающего с оголовья колонны конденсата.

Если не осуществляется подпитка пара флегмой, то обмен теплом станет невозможным, и ректификация (отделение спирта и пара) не произойдет.

Для наполнения флегмы паром, содержащим спирт, необходима установка дефлегматора. После него располагается конденсатор, представляющий полую часть. В нем жидкость охлаждается до определенного показателя температуры. Параллельно с устройством должны располагаться воздушники, в функцию которых входит вытягивание из пара неосевшего спирта, а также излишка газа.

Основное отличие и царги заключается в том, что дефлегмация в последней происходит очень медленно. За это время осуществляется процесс теплообмена.

Какие материалы потребуются?

Для изготовления царги своими руками вам понадобятся следующие материалы:

Отрезок латуни или меди, длина которого составляет 15, 35 или 45 см (основа царги). Обычная сталь, чугун и пластик для этой цели не пригодны. Сталь подвержена быстрой коррозии, чугун обладает слишком большой массой, а пластик при контакте выделяет токсичные вещества.
Резьбовой переходник для фиксирования ограничителя. Он крепится на крышке куба для перегонки посредством двух прижимных гаек на силиконовых прокладках. Резина не применяется. Подойдет только термостойкий вариант материала. Если основу крышки куба составляет нержавейка, то штуцер можно приварить.
Сито с мелкими отверстиями для предотвращения высыпания наполняющего вещества.
Мочалки из металла на основе нержавейки (30-40 штук).

Как изготавливается наполнитель?

В качестве материала для наполнителя служат мочалки из металла. Также можно приобрести небольшие шарики из стекла или же насыпку из керамики. Все эти материалы отличаются инертностью и не оказывают воздействия на конечный продукт.

Мочалку следует разрезать на две равные части и аккуратно отделить от пружинок. Они скручиваются в колечки небольшого размера до получения 3-5 витков. Полученные пружинки обязательно следует просеять. В дефлегматор не должен попасть никакой мусор.

Идеальным вариантом для наполнителя служит гофрированная мелкоячеистая сетка в рулоне. При закладке материала в царгу направление полос чередуется справа налево и наоборот.

Сборка царги

Как собирается самогонный аппарат с вертикальной царгой?

Процесс предполагает следующие этапы:

На царге нарезается внутренняя резьба. Если на штуцере имеется внутренняя резьба, то на царге нарезается внешняя. Длина резьбы должна составлять не меньше 3 см. Она будет удерживать все верхнее основание аппарата. Если царга выступает в роли основы колонны для ректификации, то боковой нагрузки не будет. Но если предполагается присоединение бокового трубопровода с холодильником, то советуется сделать прочное основание. Верхняя часть царги также должна быть обеспечена резьбой. К ней подсоединяется отвод пара к холодильнику. Длина нижней части царги может составлять 35-40 см. При надобности ее можно удлинить. При наличии резьбы можно использовать муфту, американку и т. д.
Берется 35-сантиметровая труба и два переходника, расположенных снизу и сверху. К верхнему переходнику прикручивается дистиллятор.
От нижней части трубы отмеряется 35 см и просверливается отверстие диметром 6 мм. Это будет гильза для термометра. Сюда следует вставить щуп для термометра, который дает возможность осуществлять контроль температуры. Гильза с термометром перекрывается резинкой от капельницы. Так обеспечивается герметичное соединение.
Трубу можно набить подготовленными пружинками от мочалки, шариками из стекла или глиняной насыпкой. Наполнитель плотно утрамбовывается, но не заталкивается. Будет достаточно постукивания трубы о стол.
На низ прикручивается сито, которое фиксируется посредством переходника.

Заключение

Изготовление такого устройства, как царга для самогонного аппарата, не является сложным процессом. Человек, обладающий навыками пользования болгаркой и дрелью, способен изготовить самый простой вариант подобного устройства. Бесспорно, более качественное изделие получится в том случае, если мастер владеет навыком работы на токарном станке и техникой сварки. Тем более что на нержавеющей стали вручную - сложный и трудоемкий процесс.

Любители приготовления домашних спиртных напитков со временем приходят к необходимости повышения качества. Лучшим решением является получение чистого спирта и разбавление его по требуемому рецепту.

Получить чистый спирт поможет ректификационная колонна. Совсем недавно информация о домашней ректификации была недоступной, сегодня большое количество специализированных форумов и блогов подробно освещает процесс домашней ректификации и постройки соответствующего оборудования.

Ректификация — процесс очистки спирта от легких эфирных и тяжелых сивушных составляющих, избавление продукта от глюкозы, сахаров и кислот. Процесс ректификации позволяет получить чистый этиловый спирт до 96°.

Получившееся сырье применяется в технических, медицинских целях, а также для приготовления высококачественного спиртного.

Справка. Чтобы без ошибок сделать аппарат своими руками, нужно понимать физику и химию процессов ректификации.

Спирт-сырец или брага нагреваются в кубе. Пары поднимаются по царге, самые тяжелые части конденсируются в нижней части набивки и стекают в куб. Пары полегче поднимаются выше набивки, конденсируются и стекают в куб. Новая порция паров поднимается, нагревает уже стекающую флегму, из нее испаряются легкие фракции — вступает в силу основополагающий принцип тепломассообмена.

Самые легкие частицы достигают холодильника Димрота, где охлаждаются и стекают. Когда в ректификационной колонне пары «выстроились» по этажам в соответствии с плотностью, начинается отбор спирта в верхней части колонны. Начинающие ректификаторы допускают ошибку именно на этом этапе — или допускают «захлеб» — излишнее возникновение флегмы, или отбирают много продукта, тогда страдает «этажность» и получившийся спирт будет с примесями.

Сделать ректификационную колонну в домашний условиях довольно сложно. Серьезные производители подробно рассчитывают и испытывают свой товар, прилагают подробную инструкцию. Перед самодельщиком стоит выбор:

Повторить задумку популярных производителей, скопировать уже существующий аппарат. При необходимости в проверенные схемы можно внести правки и доработки.
Сконструировать свою схему, отличающуюся от прочих.

Из чего состоит ректификационная колонна, и ее чертеж?

Домашний мастер может изготовить царговую ректификационную колонну. Она прощает многие ошибки, и результат будет гарантирован.

Чертеж ректификационной колонны

Перегонный куб

Это емкость, куда встраиваются нагреватели, испаряется брага или спирт-сырец.

Характеристики емкости:

Прочность. Вес ректификационной трубы будет приходиться на крышку, поэтому куб должен быть жестким.
Химическая нейтральность к спирту. Идеальный материал — пищевая хромникелевая сталь (нержавейка).
Удобность. Емкость нужно поднимать, перемещать, сливать из него барду (перегон). Объем емкости рассчитывается в зависимости от требуемой производительности аппарата, мощности нагревателей.
Утепление. Теплопотери должны быть минимальны. поэтому и стенки, и дно должно быть «упаковано» в утеплитель без мостиков холода.

Царга для самогонного аппарата

Царга — это труба, которая устанавливается на куб. По сути, это и есть основной каркас ректификационной колонны. Существует тарельчатая царга, но она редко применяется в домашних условиях.

Характеристики:

Прочность. Толщина стенки царги обычно принимается от 1 до 1.5 мм. Это создает достаточную прочность при небольшом весе.
Химическая нейтральность.
Утепление. Чтобы выстроить в колонне пары различных фракций «по этажам», царга должна быть хорошо утеплена. Отлично подойдет рукав из вспененного полипропилена или лотки из пенополистирола, применяемые в сантехнике.
Разборность. Для удобства чистки и хранения царгу можно сделать разборной — из колен 30-40 см. Это позволит регулировать высоту аппарата, что влияет на скорость и качество продукции.
Наличие смотровых стеклянных участков.
Диаметр. Если это тонкая трубка (до 2 дюймов), набивка не нужна — все процессы происходят на стенках. Такая колонна называется пленочной. Диаметры выше требуют применения насадки — уплотнительной набивки для повышения площади тепломассообмена.

Набивка или насадка

Набивка нужна для осаждения флегмы, ее повторного испарения. Главная характеристика набивки — площадь. В качестве набивки применяют камни определенных пород, сито из нержавеющей стали, стружечные спирали из нержавейки.

В продаже есть много уже готовых решений, домашние мастера придумали различные недорогие варианты-заменители. Чаще всего для замены заводским набивкам используются металлические сеточки для мытья посуды или металлическая стружка.

От объема и плотности насадки зависит выстраивание паров по этажам. Если в колонне используется мелкая стружечная призматическая насадка, нужно сделать решетчатую опору, чтобы насадка не попадала в куб.

Охладитель Димрота

Вверху ректификационной колонны находится охладитель — трубка, свитая в спираль.

По ней циркулирует холодная вода. Он полностью охлаждает все легкие пары. Характеризуется плоскостью наклона, мощностью, длиной.

Узел отбора

Он служит для того, чтобы отобрать спирт из верхнего «этажа». Отбор осуществляется не полностью, большая часть флегмы возвращается в царгу. Соотношение забранного продукта к вернувшейся в царгу флегмы называется флегмовым числом.

Чам выше флегмовое число, тем меньше производительность аппарата, тем чище получается продукт.

Существуют три вида отбора:

По браге. узел отбора находится выше холодильника Димрота, и улавливает прорвавшиеся пары. Они доохлаждаются в дополнительном проточном холодильнике.
По жидкости. Охладившаяся флегма «верхних этажей», капая с холодильника, отбирается через наклонные плоскости или отстойник.
По пару. Часть пара поднимается вверх, к Димроту, а часть устремляется к дополнительному холодильнику, где конденсируется. Обеспечивается стабильное флегмовое число, не изменяемое в течении всего времени перегонки.

Дополнительный холодильник

Несет вспомогательную функцию.

Что делает:

доохлаждает получившийся продукт,
осаждает случайно попавшие пары,
охлаждает готовый продукт.

Подробнее о том, что из себя представляет ректификационная колонна, и каков принцип её работы, вы узнаете из этого видео:

Выбор конструкции

Размеры и конструкция аппарата зависит от ряда факторов:

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.
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).
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
Объем заправляемого сырья. Чем больше применяемый куб, тем выше должна быть производительность. Испарение спирта происходит при 75 — 80 °С, снижение температуры снизит скорость процесса.
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.

Оптимальные расчеты

Расчет колонны начинается с определения следующих параметров:

Возможная высота. Практика показывает, что для домашнего аппарата оптимальной будет высота в 1.5 — 2 метра. Если в роли нагревателя используется газовая плита, высота царги будет 1.2 — 1.5 метра. Диаметр зависит от высоты, среднее соотношение — 1/50. К примеру, царга 1.5 метра должна быть не больше 32 мм. (округляем до стандартных труб).
Мощность ТЭНа или нагревателя. Царга 1.5 метра будет иметь производительность примерно 300 мл/час, что соответствует 300 ватт мощности ТЭНа. Мощность нагревателя должна быть достаточной для нагрева до 70 °С объема браги в течении 1 часа, а также иметь возможность оптимального регулирования.
Объем куба. Это утепленная емкость с удобным размером, транспортабельная. Для экономии высоты помещения диаметр и высота должны быть примерно одинаковыми. От объема куба зависит количество нагретых паров. Для домашнего использования удобны кеги из-под пива 25, 30, 50 литров. Алюминиевые бидоны или бачки лучше не использовать — алюминий быстро корродирует.
Мощность охладителей. Охладитель должен полностью справляться с конденсированием паров при минимальном протоке воды. Точной формулы расчета мощности охладителя не существует, количество витков и длина подбирается опытным путем. Для нашей конструкции вполне достаточно 30 сантиметров плотно навитой спирали из трубки 6 мм. Лучше изготовить холодильник с запасом мощности и регулировать скоростью подачи холодной воды.

Как сделать из фитинговой сантехники в домашних условиях?

Действия следующие:

Закупаем материалы — 2 метра трубы 32 мм из меди; олово для пайки; 15 см медной трубки диаметром 8 мм, 2 метра трубки 6 мм; игольчатый кран, пластиковый шланг диаметром 8 мм. Приобретаем готовую насадку или заменитель — керамический гравий, металлическая мочалка. Наиболее простые соединители — клампы или латунная резьба.
Делаем царгу. Делим трубу на отрезки 1 метр, 0.3 метра, 0.5 метра. Отрезок 10 сантиметров припаиваем к крышке куба, вставляем сеточку для задержки насадки. На каждый стык припаиваем кламповое соединение или сантехническую резьбу из меди или латуни.

Собираем узел отбора по мотивам Алекса Бокакоба. На трубке длиной 0.3 метра ближе к нижнему краю делаем два угловых пропила под 30 — 40 градусов. В пропилы вставляем пластинки из меди, обрезаем и запаиваем. Сверлим отверстие для трубки отбора жидкости, отверстие должно находиться внизу «кармашка» нижней пластинки. На трубку отбора припаиваем резьбу для игольчатого крана, который будет регулировать отбор. Сбоку и чуть выше отверстия отбора вставляем трубку «прямотока». Он нужен, чтобы контролировать флегмовое число. Прямоток проводит флегму из «кармашка» отбора ниже, флегма капает в центр насадки. Средняя часть прямотока выполнена из прозрачной пластиковой трубки.

Собираем охладитель , для чего плотно навиваем медную трубку, набитую песком на штырь диаметром 12 мм. Штырь извлекается, песок вытряхивается и выдувается. Получается спираль, один конец которой нужно продеть внутрь. Начало и конец трубки продевается в латунный «стаканчик» с резьбой и запаиваются — это пробка. Получившийся холодильник вставляется выше узла отбора, капающая флегма собирается наклонными плоскостями.

Перед применением засыпаем насадку в царгу. Насадка не должна плотно закупоривать трубу, пар должен свободно проходить через нее.

При желании можно сделать проточный доохладитель. Он состоит из двух трубок, диаметром 10 и 12 мм. Длина тонкой трубки на 3 см. короче, чем толстой. Трубки вставляются одна в другую и торцы запаиваются. К толстой трубке припаиваются вход и выход холодной воды.

Колонна собрана и готова к использованию. Перед применением детали лучше промыть слабым раствором уксусной кислоты при помощи ершика.

Посмотрите видео, в котором показано, как собрать ректификационную колонну своими руками:

Режимы работы

Режимы следующие:

Нагрев браги до 72 -75 °С. Охладитель Димрота работает с минимальной мощностью.
Прогрев колонны и выстраивание «этажей» конденсации флегмы. На протяжении всей колонны идет активный барботаж и паромассообмен. Важно не допустить перенасыщения колонны, иначе будет «захлеб» — флегма закупорит весь диаметр царги. Подбираем мощность нагревателей так, чтобы возле узла отбора температура была 71 — 75 °С.
Начало отбора. При отборе по жидкости неизбежно нарушается стройная пирамида в царге, поэтому флегмовое число нужно будет корректировать. Плотность пара постепенно падает, инстенсивность отбора также. Первая отобранная жидкость — «головы» — содержат летучие эфирные составляющие. Объем голов доходит до 20 % от планируемого содержания спирта.
Отбор основного товарного спирта идет до появления запаха сивушных масел.
При желании вытянуть из сырья все возможное , вытягиваем «хвосты» — последнюю часть спиртсодержащих паров. В них большое количество сивушных масел, хвосты смешиваются в «головами» и применяются при дальнейших ректификациях.
Завершение ректификации — выключение нагревателя, остывание труб.

Весь цикл в в зависимости от желаемого качества продукции может продолжаться сравнительно долго — от 8 часов до 2 суток.

Средняя производительность собранной нами колонны — 250-300 мл. 96° спирта в час.

Нужно ли проектировать оборудование?

Процесс расчета, сборки и испытаний самодельного оборудования приносит огромное удовольствие. Результат после правок и доработок будет гарантирован. Однако первые трудности или неудачи способны остудить пыл начинающих ректификаторов.

В итоге самостоятельного конструирования на результат влияют даже незначительные нюансы — плотность набивки, угол наклона, диаметр трубок Димрота… В случае, если нужен быстрый и гарантированный результат — лучше приобрести готовый аппарат от производителя. При покупке важно знать устройство, продуктивность и назначение аппарата, чтобы не купить подделку или неэффективный прибор.

Изготовители домашнего самогона стремятся к тому, чтобы их напиток получился чистым от вредных сивушных масел и без неприятного запаха. Для этого они перегоняют продукт несколько раз, в результате чего он очищается. И всё же самым лучшим способом изготовления спирта и спиртосодержащих напитков является использование аппарата с ректификационной колонной. Принцип ее действия и возможность самостоятельного изготовления рассмотрим в статье.

Как и самогонный аппарат, ректификационная колонна изготавливает самогон, только более высокого качества, очищенный . Но прежде всего она предназначена для производства чистого спирта 96%, который используется как основа в приготовлении разных алкогольных напитков.
Спирт является продуктом ректификации, в процессе которой происходит разделение спиртосодержащей смеси (браги, спирта-сырца) на отдельные фракции (метиловый и этиловый спирты, сивушное масло, альдегиды) с разной температурой кипения в результате многократного испарения исходной жидкости и конденсации пара.

Перегонный куб, заполненный спиртосодержащей жидкостью, нагревается. В процессе кипения интенсивно образуется пар, который по колонне поднимается вверх. Там его ожидает дефлегматор, в котором пар охлаждается и конденсируется.

Знаете ли вы? Самые большие ректификационные колонны достигают 90 м в высоту и имеют диаметр 16 м. Они используются в нефтеперерабатывающей промышленности .

Капли конденсата (флегмы) спускаются вниз в колонну, заполненную паром. Охлаждённая флегма стекает по специальным насадкам, на которых встречается с горячим паром. Между ними происходит тепломассообмен, который повторяется много раз и является сутью ректификации.

В результате этого в «голове» колонны собирается чистый парообразный спирт. Для окончательной конденсации он отводится в холодильник, из которого выходит дистиллят, то есть готовый продукт.

Видео: ректификационная колонна и принцип её работы

Конструкция домашнего спирт-завода

Устройство ректификационной колонны состоит из разных частей, размеры которых нужно точно рассчитать. Для этой конструкции нужны:

перегонный куб, или ёмкость со спиртосодержащей жидкостью;
царга, или труба, которая будет корпусом колонны;
дефлегматор, в котором охлаждается и конденсируется пар;
насадки, которыми нужно начинить царгу;
узел отбора дистиллята;
водный холодильник;
более мелкие детали для соединения частей конструкции и для контроля её работы (термометры, автоматика).

Рассмотрим каждую составляющую часть устройства отдельно.

Основой всей конструкции является перегонный куб. Это ёмкость для спиртосодержащего сырья.

Ею может послужить любой сосуд из меди, эмалированной или нержавеющей стали. Некоторые самогонщики используют для этого скороварку, если ожидается небольшой выход спирта.

А можно самостоятельно сварить подходящую ёмкость из листов «нержавейки».

Видео: как сделать своими руками перегонный куб Главные требования, которым должен соответствовать куб :

абсолютная герметичность: при кипении сосуд не должен пропускать пар или жидкость, и крышку не должно срывать от растущего давления;
отверстие для выхода пара, которое появится, если врезать в крышку штуцер.

Если купить готовый перегонный куб, то он уже отвечает этим критериям.
Очень важно, чтобы объем куба соответствовал размерам колонны. Для трубы высотой 1,5 м и 50 мм в диаметре нужно взять ёмкость, вмещающую 40-80 л, для 40 мм царги подходит 30-50 литровая посудина, для 32 мм нужно не меньше 20-30 л, а для диаметра 28 мм отлично подойдёт скороварка.

Важно! Перегонный куб нужно заполнять брагой не больше чем на 2/3 его объёма, иначе при кипении колонна будет «захлёбываться ».

Труба, в которой происходит ректификация, называется царгой. Это цилиндр с толщиной стенки 1,5 мм и диаметром 30-50 мм. Эффективность царги зависит от её высоты: чем выше труба, тем медленнее отделяются вредные фракции и тем чище получается спирт.

Оптимальная высота царги составляет 1-1,5 м. Если она будет короче, то в ней не будет места для отделившихся сивушных масел, и они окажутся в дистилляте. Если же труба будет длиннее, то время ректификации увеличится, а на эффективность это не повлияет.
Царга ректификационной колонны с насадкой В продаже имеются готовые царги для самогонных аппаратов длиной от 15 см. Можно купить 2-3 трубки и соединить их в одну. А можно сделать царгу нужной длины самостоятельно. Для этого понадобится нержавеющая труба.

Видео: как сделать царгу для ректификационной колоны самостоятельно Сверху и снизу нужно нарезать резьбу, чтобы нижнюю часть прикрепить к кубу, а к верхней присоединить дефлегматор.

Снизу нужно также прикрепить сетку, чтобы удерживать насадки, которыми будет заполнена царга. Некоторые домашние специалисты укутывают трубу утеплителем, например, поролоном.

Знаете ли вы? Насадка Панченкова была изобретена в СССР в 1981 году не для изготовления спирта, а чтобы улучшить очистку нефтяного сырья для авиатоплива .

Наполнение царги насадками является обязательным условием ректификации. Если труба полая, в ней возможен только процесс дистилляции, результатом которого будет самогон, но не чистый спирт. Цель наполнителя в том, чтобы увеличить поверхность, по которой стекает флегма.

Таким образом тяжёлые вредные компоненты осаждаются и не могут попасть в конечный продукт, а лёгкий пар чистого спирта отбирается. Начинка должна полностью заполнить трубу.

Насадкой может послужить любой наполнитель из инертного нержавеющего материала:

стеклянные или керамические шарики;
кухонные мочалки из нержавейки, мелко нарезанные (время от времени их нужно менять, так как материал портится);
насадка Панченкова (самый лучший вариант), которая по-особому сплетена из медной или нержавеющей стали. Её преимущества: хорошо осаждает флегму и не выходит со временем из строя.

Насадка Панченкова

Важно! Насадка-мочалка должна быть из нержавейки. Проверить её можно магнитом: нержавеющую сталь он притягивает .

Узел отбора представляет собой небольшой кусок трубы между царгой и дефлегматором. Его назначение состоит в том, чтобы собирать флегму: сначала идут «головы», то есть вредные спиртовые фракции, затем выходит «тело», или спирт без вкуса и неприятного запаха.
Самодельный узел отбора все делают по-разному, но по одному принципу. К примеру:

к внешней трубе, диаметр которой соответствует диаметру царги, изнутри приваривают трубку меньшего диаметра так, чтобы между ними по окружности образовался карман, куда будет собираться часть флегмы;
вместо трубки внутри приваривают нержавеющую пластинку , соответствующую внутреннему диаметру трубы, с круглым отверстием внутри: часть флегмы будет собираться на пластине, а часть попадёт через отверстие назад в царгу.

Видео: узел отбора своими руками Снаружи в трубе делают два отверстия для двух штуцеров: к одному прикрепляется кран для отвода флегмы, а в другой (поменьше) вставляется термометр для измерения температуры пара.

Верхушкой конструкции является дефлегматор. Здесь пар охлаждается, конденсируется и уже в виде капель направляется вниз.
Своими руками можно сделать несколько вариантов дефлегматоров:

Дефлегматор рубашечный или прямоточный изготавливается из двух труб разного диаметра. Между ними циркулирует проточная вода, а внутри меньшей трубы пар превращается в конденсат. Внешнюю трубу легко может заменить корпус термоса, горлышко которого прикручивается к узлу отбора. В донышке термоса обязательно нужно сделать отверстие для ТСА, то есть трубки связи с атмосферой, через которую будут выходить лёгкие ненужные пары.
Видео: принцип работы прямоточного дефлегматора
Дефлегматор Димрота более эффективный, чем предыдущая модель. Корпусом является труба того же диаметра, что и царга. Внутри неё находится тонкая трубка, скрученная спиралью, в которой движется холодная вода. Если диаметр царги 50 мм, то спираль нужно скрутить из трубки диаметром 6 мм и длиной 3 м. Тогда длина дефлегматора будет 25-35 см.
Видео: сборка ректификационной колонны с дефлегматором Димрота
Кожухотрубный дефлегматор состоит из нескольких труб: внутри большой крепятся маленькие, в которых и происходит конденсация пара. У этой модели несколько преимуществ: экономно расходуется вода и быстро охлаждается пар. К тому же эту конструкцию можно крепить к колонне под наклоном, что уменьшает её высоту.
Видео: принцип работы кожухотрубного дефлегматора

Холодильник

Маленький холодильник, или доохладитель, необходим, чтобы снизить температуру этилена, текущего из узла отбора. Он делается по принципу рубашечного дефлегматора, но из трубок меньшего диаметра.

В нём тоже есть два прохода для воды: в нижний холодная жидкость входит, из верхнего она выходит и направляется по силиконовым трубкам вверх к дефлегматору для той же цели.

Скорость воды регулируется краном.

Видео: как сделать своими руками холодильник для ректификационной колоны

Царга пастеризации не является обязательным элементом колонны. С одной стороны, она усложняет основную конструкцию. Но с другой стороны, она совершенствует её, так как более тщательно очищает спирт от головных фракций в течение всей ректификации.

Это царга меньшего размера (30 см) с дополнительным узлом отбора. Она дополняет основную царгу. «Головы», как обычно, выходят из дефлегматора, но не только вначале, а постоянно.

Спирт же собирается из нижнего отбора маленькой царги. Это обеспечивает максимальную чистоту спирта.

Автоматика

Долгий процесс ректификации может длиться часами. При этом его нужно постоянно контролировать, чтобы «головы» и «хвосты» случайно не смешались с «телом». Это будет не так утомительно, если установить хорошую автоматику для контроля ректификации. Для этой цели предназначен БУР (блок управления ректификацией). Блок может сделать следующее:

включить воду для охлаждения при определённой температуре;
уменьшить мощность во время отбора флегмы;
прекратить отбор в конце процесса;
выключить воду и нагрев после окончания отбора хвостовой части.

Автоматизировать процесс можно, установив «старт-стоп» с клапаном: когда температура повышается, он останавливает отбор, когда она стабилизируется, он возобновляет отбор.

Без автоматики можно обойтись, но с ней намного легче.

Видео: автоматика для ректификационной колонны

Преимущества:

готовым продуктом является чистейший спирт 96% без вредных для здоровья примесей;
в режиме дистилляции можно изготовить самогон с нужной органолептикой;
этиловый спирт может стать основой любого спиртного напитка;
можно сконструировать прибор для этого самостоятельно.

Недостатки :

этилен не имеет органолептики исходного продукта;
процесс ректификации очень длительный: за час можно получить не больше 1 л дистиллята;
готовые конструкции стоят очень дорого.

Какой материал предпочтительней

Ректификация предназначена для максимальной очистки спирта от разных примесей. Детали, из которых состоит колонна, не должны влиять ни на качество, ни на вкус продукта. Поэтому материал должен быть химически инертным, не поддающимся ржавчине и не влияющим на вкус и запах дистиллята.

Лучше всего подходит пищевая нержавейка, то есть хромоникелевая нержавеющая сталь. Она химически нейтральна и никак не влияет на состав продукта.

Ректификационную колонну можно назвать самогонным аппаратом нового поколения, потому что она производит спирт лучшего качества. Сделать это устройство своими руками довольно сложно. Но если приложить усилия, то праздничный стол всегда будет возглавлять натуральный и вкусный спиртной напиток собственного приготовления.

Была ли эта статья полезна?

Спасибо за Ваше мнение!

Напишите в комментариях, на какие вопросы Вы не получили ответа, мы обязательно отреагируем!

Вы можете посоветовать статью своим друзьям!

36 раз уже
помогла