Ректификационная колонна своими руками: порядок изготовления

Ректификационная колонна своими руками, чертежи с размерами

Ректификационные колонны используются для получения чистого спирта крепостью 96–98%. Раньше они применялись только на спиртовых заводах. Сегодня появилась возможность приобрести такой аппарат для использования в домашних условиях. Правда, стоят они довольно дорого. Поэтому все больше наших соотечественников изготавливают подобные колонны самостоятельно. Сделать это не очень сложно, но нужно строго придерживаться основных технологических требований.

Принцип действия

Аппараты на основе ректификационной колонны в целом работают аналогично обычному дистиллятору, хотя есть и важные отличия. Для перегонки и дистилляции продукта также используются нагреватель и холодильник. В процессе нагревания браги в перегонном кубе выделяется спиртосодержащий пар, который в стандартных аппаратах направляется к змеевику. Здесь же включен важный промежуточный элемент, который представляет собой собственно ректификационную колонну в узком смысле.

Основным элементом конструкции колонны является высокая труба, разделенная по вертикали на две составные части. В трубе происходит возгонка пара с непрерывной промежуточной конденсацией составляющих его фракций. За счет этого обеспечивается высококачественная очистка продукта, недоступная в аппаратах более простой конструкции.

Длина трубы колонны должна превышать ее диаметр примерно в 40–50 раз. Благодаря таким размерам возможно эффективное разделение смеси на фракции с выделением спирта чистотой порядка 93–96%. При меньшей высоте трубы полноценное отделение тяжелых фракций будет невозможным.

Поднимаясь по трубе, пар постепенно охлаждается, после чего конденсируется и стекает вниз. Опускаясь, конденсат взаимодействует с поднимающимся вверх паром и снова нагревается. В результате тяжелые фракции опускаются вниз, а более легколетучие поднимаются выше. Таким образом происходит отделение спирта от тяжелых сивушных масел, которые не способны преодолеть весь путь наверх вследствие своей высокой массы.

Отбор очищенного спирта происходит за счет конденсирования его паров на определенной высоте. Для этого здесь устанавливается заборный патрубок, посредством которого и осуществляется отбор этанола. Чтобы отбирался максимально чистый спирт без примесей, необходимо выполнение двух условий. Вся смесь должна быть надежно разделена на разные весовые фракции, а температура в месте забора продукта должна составлять 74–78 °C.

Более легкие фракции (альдегиды, ацетон и пр.) концентрируются в верхней части емкости. Колонна соединяется с внешней атмосферой с помощью патрубка либо клапана, через который все эти легколетучие соединения удаляются из трубы за счет своего малого веса. Подобное разделение фракций обеспечивается благодаря достаточно большой высоте колонны и установленному в ней режиму динамического равновесия между находящимися в паровой и жидкой фазах соединениями.

Конструкция

Ректификационная колонная состоит из следующих основных узлов: перегонного куба, царги, дефлегматора, узла отбора, термометра, холодильника.

Перегонный куб

Использовать газ для нагрева браги не рекомендуется из-за опасности такого способа. Электрические либо индукционные плиты не позволят добиться равномерной подачи тепловой энергии. Поэтому оптимальный способ — задействовать ТЭНы. Они довольно надежны и могут быть достаточно легко установлены.

При выборе емкости куба следует ориентироваться на диаметр колонны. При диаметре 4 см подойдет бак объемом 30–50 л, а для колонны шириной 5 см объем лучше увеличить до 40–80 л. Соответственно, от емкости куба зависит мощность нагревательных элементов. Так, для 40 л нужно минимум 3 кВт, для 50 л — не меньше 4 кВт.

Царга

Царгой называется нижняя часть ректификационной колонны, в которой происходит газо-жидкостный обмен. Именно в царге отделяются все тяжелые фракции, включая сивушные масла.

Для царги используется труба из пищевой нержавеющей стали диаметром 3–5 см. Толщина стенок должна составлять порядка 1–1,5 мм. Можно взять трубу со стенками 2–3 мм, но большая толщина приведет только к утяжелению конструкции. Вместо нержавейки можно использовать медь, но тогда качество очистки может быть хуже.

По всему объему царги ее заполняют специальными элементами, которые обеспечивают высокую площадь газо-жидкостного обмена. Лучше всего использовать для этой цели металлические мочалки (губки). Необходимо убедиться, что они не коррозируют, для чего можно предварительно прокипятить мочалку в соляном растворе.

Ректификационная колонна своими руками

домашний мини спирт завод

Часто возникает вопрос, что лучше ректификационная колонна или самогонный аппарат. Сторонников каждого аппарата много, но однозначно имея РК можно получать и хороший самогон, а наоборот не получится. Ректификация позволяет получить из спирта сырца (самогона) чистый спирт крепостью 96-98°. Органолептика у хорошего спирта практически отсутствует, запаха сырья нет, использовать чистый продукт можно для производства домашних водок и всяких наливок, настоек. В домашних условиях получить такой продукт можно используя миниспиртзавод. Домашний миниспиртзавод сегодня довольно просто приобрести в специализированных магазинах. Так же реально сделать самостоятельно настоящую ректификационную колонну своими руками.

Кроме технических навыков вы должны знать принцип работы этого устройства, как работает ректификационная колонна. Для получения спирта применяются насадочные колонны, они имеют небольшие габариты, легко умещаются по высоте в условиях обычной квартиры. Производительность такого устройства достигает 300-1000 мл в час, что вполне достаточно для домашних нужд.

Ректификационная колонна – принцип работы. В качестве насадки для колонны используют различные материалы нейтральные к действию спирта – стекло, нержавеющая сталь, керамика. Основное свойство всех насадок заключается в смачивании и удержании флегмы на своей поверхности. То есть пары спирта из перегонного куба устремляясь вверх по колонне конденсируются наверху и возвращаются вниз стекая по насадке. Происходит обмен компонентами, спирты поднимаются вверх по колонне, а вода и более тяжелые примеси стекают обратно в перегонный куб. Когда стабильная ректификационная колонна входит в рабочий режим, наступает баланс между поступлением пара и отбором спирта. В колонне стабилизируется температура и во время всего процесса ректификации она держится на одном уровнен не превышая 0,1-0,3 градусов. Поддержать такой режим удается хорошим утеплением колонны, подачи определенной для каждой колонны мощности и поддерживая необходимое давление в системе.

Устройство ректификационной колонны

Как сделать ректификационную колонну волнует многих домашних винокуров. А ведь небольшой миниспиртзавод для дома можно сделать самостоятельно, намного сэкономив при покупке готового комплекта. Сумма буде в 2-3 раза меньше если вы решите сделать ректификационную колонну самодельную. Все детали, как устроена ректификационная колонна и чертеж подробно описаны ниже.

Каждый домашний миниспиртзавод состоит из:

  1. Перегонный куб;
  2. Царга;
  3. Насадка;
  4. Узел отбора;
  5. Дефлегматор;
  6. Холодильник;
  7. Царга пастеризации (опционально);
  8. Автоматика.

Чертеж схема ректификационной колонны

устройство ректификационной колонны

Перегонный куб. По другому испарительный куб,в него заливается сырец(самогон) для ректификации. Куб также является прочным основанием для колонны, вес колонны с насадкой достаточно велик. Для домашнего использования обычно используется емкость 15-50 литров. Куб может быть универсальным подходящим для перегона браги и спирта, в этом случае целесообразно использовать большую емкость 30-50 литров. При изготовлении куба часто используются пивные кеги из «нержавейки» на 30 и 50 литров или пищевые котлы. Емкость должна быть оборудована нагревательным элементом, в качестве которого используется ТЭН или два ТЭНа мощностью 1-3 кВт. В качестве источника нагрева можно использовать электоро или индукционную плитку с возможностью регулировки мощность нагрева. На кубе устанавливается термометр для внутреннего контроля кубовой жидкости. Для уменьшения тепло потерь, рекомендуется утеплить куб снаружи.

Царга. Главная, основная часть любой ректификационной колонны. Все процессы протекают именно в ней. Колонну к домашнему миниспиртзаводу можно собрать из нескольких соединенных частей (царг). Соединения всех царг лучше сделать при помощи молочных муфт или кламп соединений. Такая система получится универсальной и может использоваться как бражная колонна для самогона и миниспиртзавод. Для царги используется труба из пищевой нержавеющей стали внутренним диаметром 25-60 мм.

Ректификационная колонна для самогонного аппарата, на которой производят спирт НДРФ (недоректификат крепостью 94-95°) может быть сделана из меди. Диаметр колонны необходимо подобрать ориентировочно 25мм – 0,5кВт, 32мм – 1кВт, 38мм-1,5кВт, 50мм – 2,5кВт. Длина насадочной части ректификационной колонны должна составлять 30-50 диаметров, т.е. если внутренний диаметр трубы 50 мм, то высота должна быть 1500 – 2500 мм. Чем выше колонна, тем лучше происходит в ней обмен пара и жидкости, а в итоге чище спирт. Толщина стенки желательно не больше 1 мм.

утепление царги

Колонне необходима тщательная теплоизоляция. Хорошо зарекомендовал себя утеплитель для труб, также царгу можно утеплить другими методами, намотав шпагат на трубу, замотав сверху фольгированным скотчем. Чем лучше будет выполнена термоизоляции тем стабильнее будет работать колонна. В 20-30 см от низа насадки нужно сделать посадочное место для термометра.

готовая царга

Сделать это можно припаяв трубочку необходимого диаметра к царге. Либо вварить гильзу под датчик или термометр. Нержавейку и качественного сварщика аргонщика не всегда найти, поэтому ректификационную колонну для спирта можно спаять из медных фитингов. Ректификационная колонна из фитингов сантехники своими руками паяется очень просто, подобрать их легко в специализированных магазинах.

насадка для колонны

Насадка. На сегодня наиболее качественной насадкой считаются СПН (спирально-призматическая насадка). Она изготавливается из нержавеющей или нихромовой проволоки, которая не должна вступать в реакцию со спиртом и другими продуктами перегона. Цена насадки высокая, но при желании ее легко намотать самостоятельно. Для того чтобы насадка держалась в трубе, внизу царги впаивается крестовина из нержавеющего электрода для сварка, на него укладывается 2-3 см путанки из проволоки (нихром). Сверху не плотно засыпается насадка СПН и поверх вставляется еще один проволочный пыж.

Второй по эффективности насадкой можно назвать РПН – насадка панченкова, она представляет собой сетку из проволоки, смотанной в пыжи диаметром вашей трубы. Есть еще керамические кольца рашига, стеклянные шарики. Самая простая насадка это мочалки из нержавейки, но эффективность такого наполнителя очень низкая. Для трубы длиной 1,3 метра диаметром 35 мм понадобится 16-18 шт. мочалок.

дефлегматор димрот

Дефлегматор с узлом отбора РК. Дефлегматор венчает верхнюю часть рек.колонны. В него поступают пары спирта и конденсируются, превращаясь в жидкую флегму. Часть жидкой флегмы возвращается по насадке вниз, а часть через узел отбора выводится наружу. Конструкция дефлегматора может быть разной. Самым простым в изготовлении считается рубашечный или прямоточный дефлегматор. Сделан он из двух труб разного диаметра, между которыми циркулирует вода для охлаждения. Вода подается снизу, сверху выходит теплая вода. Внешний корпус такого дефлегматора можно сделать из обычного термоса.Диаметр внутренней трубы обычно делают таким же как и насадочная колонна. В верхней части любого дефлегматора находится ТСА – трубка связи с атмосферой.

дефлегматор для колонны

Еще один вариант- дефлегматор димрота. Он представляет собой отрезок трубы (продолжение царги) в середине которой расположенная спираль из тонкой трубки диаметром 6-10 мм по которой циркулирует охлаждающая жидкость. Для колонны диаметром 50 мм димрот наматывается из трубки 6 мм длиной 3 метра. Дефлегматор получается длиной 25-35 см. Такая конструкция имеет большую площадь соприкосновения пара и жидкости и считается эффективней.

узел отбора

И третий вариант – дефлегматор кожухотрубный. В трубу большого диаметра вварены несколько тонких трубок в которых происходит конденсация паров. Плюсом такого устройства является универсальность, он может работать и как холодильник дистиллятора. Второе преимущество такого типа – малый расход воды и большая площадь охлаждения. Кожухотрубник можно сделать наклонным, что уменьшает высоту колонны, актуально для домашнего миниспиртзавода в квартирах с низкими потолками.

Читайте также:  Аппараты Wagner: немецкое качество и порядок

Под дефлегматором выше насадочной части находится узел отбора дистиллята в ректификационной колонне. Обычно его конструкция состоит из одной или двух перегородок и трубки отбора спирта. Перегородки под наклоном ввариваются или впаиваются в царгу. На трубку отбора устанавливается игольчатый кран с тонкой регулировкой или зажим гофмана, для ограничения или увеличения отбора фракций.

Царга пастеризации. Царга пастеризации позволяет более качественно очистить товарный спирт от головных фракций. Которые образуются в верхней части ректификационной колонны и дефлегматоре на протяжении всего процесса ректификации. Царга пастеризации спирта усложняет конструкцию ректификационной колонны и может не устанавливать как отдельный элемент, но она позволяет улучшить качество спирта ощутимо. Медленный отбор голов ведется и вовремя отбора спирта ректификата из царги пастеризации.

Холодильник. Спирт на выходе течет горячий и что бы его охладить после узла отбора и крана устанавливается дополнительный холодильник (до охладитель). Можно приобрести готовый стеклянный холодильник в магазинах «мед техника». Либо изготовить самодельный холодильник из трубок как рубашечный дефлегматор, но с меньшими размерами. Длина холодильника примерно равна длине дефлегматора или чуть длиннее. Вода сначала поступает в нижний вход холодильника, затем с верхнего идет на дефлегматор. Регулируя краном поток воды добиваются нужных показателей.

автоматика на ардуино

Автоматика для ректификационной колонны. Сложный процесс ректификации требует постоянного присутствия и наблюдения. Хорошая автоматика дает возможность производить ректификацию, без постоянного участия человека в процессе. Она не допускает попадания “хвостов” в товарный спирт, позволяет отоборать головные фракции в отдельную емкость. Блок управления ректификацией, сокращенно (БУР), включит воду для охлаждения при нужной температуре, снизит мощность при отборе и уменьшит автоматически отбор в конце. После отбора хвостов выключит нагрев и воду. Простейший вариант автоматизации установка старт стопа с клапаном, который прекращает отбор при повышении температуры в колонне, после стабилизации температуры, отбор возобновляется. Собрать автоматику для домашнего миниспиртзавода дешевле из китайских комплектующих или приобрести на профильных форумах.

Самодельная ректификационная колонна. Как просто обеспечить её работу.

Предлагаю, всем желающим, описывать здесь наработки и личный опыт по вопросу какими должны быть :
1.Параметры колонны (РК) с наилучшим сочетанием эфективность-цена.
2.Простые способы регулировки РК без электронной автоматики управления отбора(алгоритм).
3.Низкобюджетные способы обеспечения безопасности эксплуотации РК

Посл. ред. 24 Июля 15, 23:56 от Miroschnik

Здесь [Конструкции от nederlander-а. Страница 4]
Эскизы колонн.
Оптимален вариант в виде перевёрнутой буквы “L”
Здесь [сообщение #11365278]
Варианты построения
Здесь
[Проект Народная Колонна – сваяем сообща?]
Народный вариант
В качестве насадки применять СПН от Селиваненко
При применении спирально-призматической насадки (СПН), квадрат внутреннего диаметра колонны в миллиметрах равен подводимой в куб мощности в ваттах для испарения(при ректификации) и равен максимально возможному отбору спирта в миллилитрах.
Оптимальные размеры(длина-ширина) СПН должны быть меньше диаметра колонны в 10 раз.
Для изготовления РК применять трубу из нержавеющей стали с толщиной стенки от 1 мм.
Внутренний диаметр трубы насадочной колонны применяемой в бытовых условиях возможен от 25 до 50 мм.
Оптимально: диаметр трубы(внутренний) – 40 мм и мощность тэна в кубе 2,5 кВт
Длина насадочной части, трубы с засыпанной насадкой не менее 1500 мм.
В конструкции колонны предусмотреть минимум разъёмных деталей.
В имеющихся обеспечить герметичность под давлением 1-2 Атм
Все элементы и узлы колонны собирать на сварочных соединениях.
Исключить в конструкции колонны применение шлангов и трубок кроме нержавеющих.
Теплоизолировть “тело” колонны трубным утеплителем в два слоя общей толщиной не менее 30 мм.

Для нагрева применять тэны врезанные в куб с расчётом минимального не снижаемого остатка до оголения тэнов.

Посл. ред. 27 Нояб. 13, 18:22 от Miroschnik

2.Простые способы регулировки РК без электронной автоматики управления отбора. Miroschnik, 31 Марта 13, 12:33

Еще раз оговариваюсь, в качестве насадки мы применяем СПН от Селиванеко.

Минимальный набор приборов для ректификации.
1.Монометр от тонометра установленный в крышке куба (нужен в процессе настройки, потом можно удалить).
2.Термометр установленный в крышке куба с точностью показаний 1 градус цельсия.
3.Термометр с дискретностью показаний 0,1 градуса цельсия установленный в металлическом кормашке с термопастой или плотно прижатый хомутиком на поверхности колнны в 20 см от нижнего края насадки((нужен в процессе настройки – выработки алгоритма, потом можно удалить или заменить на старт-стоп автоматику).
4.Регулятор мощности тэнов- диммер(если не получается требуемая мощность подбором-подключением последовательно-паралельно мощностей тэнов).
5.Эллектрический тестер для определения напряжения и сопротивления.
6.Набор спиртометров АСП-3
7.Мерный цилиндр для АСП
8.Секундомер.
9.Если питающее тэн напряжение отклоняется от среднего более 2-3 вольт обязательно применение устройства стабилизации( РМ-2 или подобное)

Заливаем сырец в куб.

В куб, для ректификации, ВСЕГДА заливать спирт-сырец одинаковой крепости и в одном и том же количестве, изготовленный из браги по одинаковому рецепту(составу).
***************************************************
Самый первый раз заливаем сырца столько чтобы в конце ректификации тзны не оголились. Остаток вычисляется просто. 40(крепость СС) * 5(литраж СС) / 96(крепость спирта) полученное опять разделить на 5(литраж СС) получим кубовый остаток воды и хвостов(почти 3 литра)
Не большое кол-во сырца при первой ректификации нам нужно для промывки колонны, насадки и куба, а также для уменьшения времени ожидания изменений в режимах работы колонны(разгон, отбор голов, тела, появление и отбор хвостов)
****************************************************
Подключаем нагрев и ждём начала роста давления по манометру.
Диммером или РМ-2, регулируя мощность тэнов или подбирая подключением мощность устонавливаем рабочее давление в пределах 10-15 мм ртутного столба при напряжении в розетке 220 вольт.
Помня что, при применении спирально-призматической насадки (СПН), квадрат внутреннего диаметра колонны в миллиметрах равен максимальной подводимой в куб мощности в ваттах для испарения(при ректификации) и равен максимально возможному отбору спирта в миллилитрах.

Следим за показаниями манометра(датчика давления) на колонне.
Давление не должно расти в течении 15-20 минут, температура на колонне должна установиться на каких то показаниях и не изменяться.
Даём колонне поработать на себя(без отбора) еще час.

Начинаем вести хронометраж процесса.

Отбираем “головы”.
Отбор “голов” производить со скоростью в 10 раз меньшей максимальной скорости отбора “тела” спирта.
Максимальная скорость отбора тела равна максимальной подводимой в куб мощности в ваттах для испарения(при ректификации)
Кол-во “голов” при ректификации составит, не менее 5% от предполагаемого количества спирта.
Предполагаемое количество полученного спирта в литрах рассчитываем по формуле: кол.во сырца в литрах умножаем на его крепость(по ареометру АСП) в процентах и делим на 96
Например. 20 литров * 40% /96% = 8,33 литров.

После окончания отбора голов выставляем отбор в миллилитрах равный половине квадрата диаметра колонны в миллиметрах – отбор еще 5% подголовников.

Не изменяя скорости отбора, ставим основную тару и начинаем отбор товарного спирта – “тела”.
Температура термометра колонны может подняться на 1-2 десятые градуса – это нормально.

Отбираем от 1/2 до 2/3 из предполагаемого количества спирта и начинаем следить за показаниями термометра на колонне.
Приблизительно до 89 -90°С в кубе температура колонны будет неизменна.
При изменении показаний термометра в 20 см от низа колонны на 0,2-0,3 градуса.
Тут начинаются варианты.
Вариант №1
Меняем тару и “сливаем” оставшийся сырец через колонну в режиме дистиллятора то есть с максимальным отбором.
Или выгоняем через притороченный к кубу дистиллятор.
Вариант№2
Уменьшаем отбор на 50% и продолжаем отбор тела следя за показаниями термометра колонны. Не забываем вести хронометраж процесса.
Следующий подъём температуры в 20 см от низа колонны на 0,2-0,5 градуса будет при кубовой спиртуозности 10-11% и температуры в кубе 92 – 93°С.
При изменении показаний термометра перейти к Варианту№1 или уменьшить отбор еще на 50%, обязательно сменить приёмную тару и продолжать следить за термометром колонны.

После температуры в кубе 92-93°С очень велик шанс прорыва в отбор так называемых промежуточных примесей.
Даже при условии достаточного ФЧ.
И неизменной температуры низа колонны.

Ректификационная колонна своими руками (фотоотчёт) (Страница 1 из 15)

Проживая в собственном доме, я озаботился проблемой, куда девать урожай яблок, слив, груш, черешни, клубники, винограда? Съесть всё это не представляется возможным, хранить долго не получается, а выкинуть жалко. Не сделать ли из всего этого дистилляты, подумал я. Сказано – сделано!
Начал собирать информацию в интернет:
– как правильно готовить дистилляты;
– как и из чего можно собрать аппарат для получения качественных дистиллятов.
Перелопатив кучу сайтов, пришел к выводу, что в подавляющем большинстве случаев, помимо предоставления информации читателю, причём, ни всегда правдивой, попутно и как бы невзначай, пытаются втюхать «эксклюзивное» оборудование, на которое зачастую даже нет инструкций по сборке/эксплуатации и не указан производитель.

Но как говорят, кто ищет – то всегда найдёт! Вот и я, бороздя просторы интернета, наткнулся на форум https://alcodistillers.ru/forum/

Что подкупило на этом форуме? А то, что:
– форум является некоммерческим проектом;
– ни кто, ни кому не пытается втюхать какое-либо «эксклюзивное» «супер-пупер» оборудование и принадлежности;
– на форуме стараются не разжевывать и не преподносить готовый материал на «блюдечке с голубой каёмочкой», а подводят форумчан к тому, чтоб они сами внимательно читали, думали и анализировали;
– дают понять, что имея голову на плечах и пряморастущие руки из нужного места, читатель может самостоятельно изготовить необходимое ему оборудование, а не заплатить втридорога за блестящую железку с сомнительными характеристиками.

И так, после долгого чтения материалов форума, я пришел к выводу, что для приготовления качественных дистиллятов однозначно нужно изготовить ректификационную колонну (в дальнейшем по тексту РК).

Постройка ректификационной колонны

Исходя из финансовых возможностей и высоты потолка на кухне, где в основном планирую проводить процесс ректификации, было решено собрать РК из медных труб и фитингов Ø 35 мм с высотой царги 140 см и наклонным дефлегматором.
За основу моей РК были взяты колонны и узлы, выполненные форумчанами:
Иваном (Колонна с отрицательным углом);
al (Комплект оборудования для самогоноварения);
Ivanov & Co (Построение РК с отрицательным углом, некоторые моменты изготовления);
Vlad1975 (Моя РК);
Lemon (Как переделать самогонный аппарат или дистилятор и РК в одном кубе);
sklis_s (Построение РК с отрицательным углом, некоторые моменты изготовления);
Геннадий (Колонна с отрицательным углом фото постройки);
Алексей (моя первая РК);
Дмитрий Васильев (Делаем холодильник димрота),
за что им огромное СПАСИБО!
Исходя из поставленной задачи, приобрёл:

Для изготовления РК:
– трубку медную жесткую 35х1,0 мм длиною 2 м – 2500 рублей;
– угол 90° ВП – ВП 35мм 2 шт. – 304 рубля;
– тройник ВП – ВП – ВП 35мм – 282 рубля;
– заглушку ВП 35 мм – 166 рублей;
– муфту переходную ВП – ВП 35х18 – 234 рубля;
– муфту переходную ВхНР 35х1 1/4″ – 166 рублей;
– муфту переходную ВхВР 35х1 1/4″ – 240 рублей;
– американку ВВ 35 (с прокладкой) – 830 рублей;
– кран игольчатый М1/4″ с переходником RBS2 499/2 – 730 рублей;
– переходник – игольчатый кран F1/4″ F1/2″ – 200 рублей;
– переходник – игольчатый кран/трубка Ø 8 мм – 120 рублей;
– трубку медную Ø 6,35 мм (1/4″) длиной 5м (взял с запасом) – 750 рублей;
– мочалки нержавеющие 15 штук – 270 рублей;
– датчик температуры DS18b20 в нержавеющей гильзе 3 штуки – 270 рублей;
– Pl2303ta TTL USB-конвертер RS232 – 123 рубля.

Читайте также:  Аппараты с сухопарником: принцип эффективной работы

Для изготовления прямоточного холодильника:
– трубку алюминиевую Ø 22 мм (она же оправка для намотки хол. Димрота) – 70 рублей;
– латунный тройник (1/2″) 2 штуки – 170 рублей;
– латунный бочонок (1/2″) 2 штуки – 62 рубля.

Для изготовления куба и блока управления нагревом ТЭНа:
– флягу-бидон алюминиевую “молочную” 25 литров – 600 рублей;
– врезку 1 1/4″ – 280 рублей;
– ТЭН из нержавеющей стали 2,5 кВт – 500 рублей;
– коврик для фитнеса (использовал в качестве утеплителя куба) – 119 рублей.
– регулятор напряжения мощностью 4 кВт – 521 рубль;
– вольтметр цифровой 70-350VAC – 162 рубля;

Инструменты, приспособления, расходные материалы:
– припой мягкий №3 (S-Sn97Cu3) 250 грамм – 934 рубля;
– флюс – пасту №3 250грамм – 850 рублей;
– горелку газовую с баллоном – 505 рублей;

И того, суммарные затраты составили 11958 рублей.

Все остальные материалы, инструменты и приспособления, которые будут проходить в описании постройки РК, были у меня в наличие, соответственно, приобретать их не пришлось.

Сборку колонны начал с намотки холодильника Димрота. Для намотки использовал медную трубку Ø 6,35 мм (1/4″) (см. Фото №1).

«Грабли №1» – трубка оказалась чересчур мягкой и постоянно намеревалась сплющиться и заломиться, в общем, намучался я с ней. Думаю, нужно было наполнить её водой и заморозить в морозилке, предварительно заглушив концы, а потом спокойно намотать. Но, как говорится, хорошая мысля, приходит опосля .
Для намотки холодильника Димрота использовал оправку, изготовленную из алюминиевой трубки Ø 22 мм (см. Фото №2).

Отмерил кусок медной трубки длиной 50 см (см. Фото №3).

Сделал кольцо для начала намотки холодильника Димрота. Дабы трубка при сгибе в кольцо не заламывалась, поджимал её тисками (см. Фото №4).

Чтобы оправка свободно вращалась, вставил её в обрезки трубок Ø 25 мм и зажал их в тиски (см. Фото №5).

Как сделать ректификационную колонну своими руками

Ректификационная колонна, которая еще 20 лет назад была только на спиртзаводах, теперь используется и в быту для производства высококачественного спирта – ректификата, что для обычного самогонного аппарата задача невыполнимая.

И чтобы лучше понять, что это такое, каково устройство и принцип действия ректификационной колонны, а также как изготовить агрегат своими руками, стоит ознакомиться с вопросом более детально.

Что это такое и для чего нужно

Ректификационная колонна – это сложное устройство, состоящее из нескольких узлов: царги, дефлегматора, узла отбора и термометра, необходимых для протекания полноценной ректификации. Этот процесс позволяет разделить многокомпонентную смесь, состоящую из веществ с близкой температурой кипения/испарения.

Главное отличие ректификации от обычной дистилляции в том, что при ней испарение и конденсация веществ это не единичное явление, а постоянный цикличный процесс. В результате самогонный аппарат колонного типа производит спирт высочайшего качества ректификат.

Устройство и принцип работы ректификационной колонны

Как сделать ректификационную колонну волнует многих домашних винокуров. А ведь небольшой миниспиртзавод для дома можно сделать самостоятельно, намного сэкономив при покупке готового комплекта.

Сумма буде в 2-3 раза меньше если вы решите сделать ректификационную колонну самодельную. Все детали, как устроена ректификационная колонна и чертеж подробно описаны ниже.

Каждый домашний миниспиртзавод состоит из:

  1. Перегонный куб;
  2. Царга;
  3. Насадка;
  4. Узел отбора;
  5. Дефлегматор;
  6. Холодильник;
  7. Царга пастеризации (опционально);
  8. Автоматика.

Царга

Находится в основании колонны и является одной из основных ее частей. Внутри нее протекает газо-жидкостный массообмен – одно из основных явлений в процессе ректификации.

Происходит это следующим образом:

  • Жидкость, закипая в —перегонном кубе—, испаряется и в газообразной форме проходит через царгу.
  • Пар, дойдя до дефлегматора, охлаждается и конденсируется на его стенках.
  • Конденсат стекает сначала по стенкам дефлегматора, а потом и по стенкам царги обратно в куб.
  • В этот момент между стекающим конденсатом и восходящим паром происходит газо-жидкостный массообмен. Он заключается в передаче тепла и некоторого количества испаренных веществ от пара к конденсату. Под таким воздействием часть флегмы – ее легкокипящие составляющие: спирт и небольшая доля воды вновь испаряются, не доходя до перегонного куба, а более труднокипящие: сивушные масла и другие примеси продолжают стекать в перегонный куб.

Таким образом в верхней части колоны скапливается в основном спирт, а примеси в основном циркулируют в нижней части агрегата. Как следствие, на выходе получается ректификат с крепостью около 95%.

В ректификационной колоне может быть как одна царга, так и несколько. При этом чем выше колонна, тем больше площадь, на которой проходит массообмен между флегмой и паром, что в свою очередь улучшает качество получаемого продукта.

Внутри царги находятся насадки, на поверхности которых и происходит основной массообмен. Изделия из нержавейки хорошо подходят для сахарной и зерновой, а медные – —для фруктовой браги—.

Кроме насадок внутри царги могут размещаться тарелки, которые еще больше увеличивают площадь, на которой проходит газо-жидкостный массообмен, что сказывается на качестве получаемого ректификата.

Стенки царги могут иметь дополнительный подогрев, усиливающий испарение флегмы, не попавшей на насадки и тарелки. Такое дополнение также улучшает качество конечного продукта.

Дефлегматор

Верхняя часть ректификационной колонны, отвечающая за сбор и охлаждение восходящих паров до флегмы. Отсюда конденсировавшаяся жидкость стекает вниз в царгу.

Дефлегматор может быть выполнен по нескольким принципиальным схемам, самой простой является пленочный вариант, а одной из самых популярных – холодильник Димрота,

Узел отбора

Отвечает за сбор части конденсировавшейся флегмы и ее вывод наружу в тару для сбора. В зависимости от настроек узла отбора варьируется и количество отбираемого конденсата. Чем меньше его отбор, тем выше качество ректификата.

Термометр

В ректификационной колонне, в отличие от стандартного самогонного аппарата, является обязательной составной частью системы. Дело в том, что ректификация – это очень тонкий процесс, сильно зависящий от поддержания правильной температуры.

Перегонный куб с ТЭНами

Хотя ректификационная колонна может использоваться и с обычным кубом на газовой, электро- или индукционной плитке, значительно лучше оборудовать ее ТЭНовым агрегатом.

По другому испарительный куб,в него заливается сырец(самогон) для ректификации. Куб также является прочным основанием для колонны, вес колонны с насадкой достаточно велик. Для домашнего использования обычно используется емкость 15-50 литров. Куб может быть универсальным подходящим для перегона браги и спирта, в этом случае целесообразно использовать большую емкость 30-50 литров.

При изготовлении куба часто используются пивные кеги из «нержавейки» на 30 и 50 литров или пищевые котлы.

Емкость должна быть оборудована нагревательным элементом, в качестве которого используется ТЭН или два ТЭНа мощностью 1-3 кВт. В качестве источника нагрева можно использовать электоро или индукционную плитку с возможностью регулировки мощность нагрева.

На кубе устанавливается термометр для внутреннего контроля кубовой жидкости. Для уменьшения тепло потерь, рекомендуется утеплить куб снаружи.

Как сделать ректификационную колонну своими руками по подробной схеме

Все больше людей приходят к пониманию того, что магазинный алкоголь не стоит тех денег, которые за него просят: качество низкое, а цены слишком высокие. По этой причине в нашей стране появляется все больше «самогонщиков». Начинают они с примитивных самогонных аппаратов, но довольно быстро приходят к мысли о создании полноценной ректификационной колонны своими руками. Но сделать ее не так просто, как кажется на первый взгляд.

При создании ректификационной колонны имеет значение каждая мелочь, поэтому следует строго соблюдать все рекомендации. Не лишним будет посмотреть видео сборки.

  1. Металлическую трубу с рекомендованными параметрами разрезают на 2 части примерно равной длины, зачищают края, герметично стыкуют с помощью резьбовых соединений или переходника.
  2. В одну часть, которая будет находиться внизу, засыпают выбранный вид насадок, предварительно установив сетку и упорную шайбу для исключения выпадения материала. Если используются металлические губки (потребуется около 40 шт.), предварительно нарезают их на кусочки по 5 мм. Пружинки следует распределять равномерно, постукивая трубой по твердой поверхности. Засыпав насадку, закрывают трубу сеткой, фиксируют ее шайбой.
  3. Подсоединяют получившуюся конструкцию к перегонному кубу и утепляют ее теплоизоляционным материалом.
  4. Вторую (верхнюю) часть трубы с помощью паяльника соединяют с дефлегматором. В водяном корпусе должно быть 2 патрубка: на ввод и вывод воды. Дефлегматор можно купить или сделать самостоятельно из термоса, скороварки, змеевика, медной трубки (первые варианты предпочтительнее).
  5. Верхний конец колонны закрывают пробкой/крышкой или запаивают, оставив отверстие для установки атмосферной трубки. Для ее закрепления используют штуцер, конец трубки опускают в воду.
  6. Делают отверстие под патрубок для выхода дистиллята. Оно должно находится на пару сантиметров выше места соединения с нижней частью трубы, под ним устанавливают пластинку для сбора конденсата.
  7. С помощью силиконового шланга подсоединяют к колонне холодильник. Его можно купить или сделать самостоятельно. Для регуляции процесса движения жидкости на шланг крепят зажим от капельницы.
  8. Соединяют охлаждающие элементы между собой: верхнюю часть холодильника с низом дефлегматора, верхнюю часть дефлегматора с канализацией. Таким образом, вода к дефлегматору будет поступать подогретой.
  9. Дополнительно можно установить регулятор потока воды и термометр (для него потребуется дополнительное отверстие в узле отбора).

Выбор материала для изготовления оборудования

Для изготовления РК лучше использовать нержавеющую сталь. Материалы должны быть инертны к парам спирта. Колонны небольшого типа нецелесообразно заполнять такими контактными элементами, как тарелки. В них устанавливают насадки:

Самый простой вариант насадки — металлические сетки для мытья посуды. Следует убедиться, что они сделаны из нержавеющей стали.

Ректификационный аппарат проще собрать, чем самому изготовить. Без опыта не получится решить эту задачу. Чтобы знать, что купить для сборки, нужно рассчитать рентабельность.

Необходимые 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.
Читайте также:  Аппараты Добрый Жар: обзор, виды, комплектация

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.

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.

Преимущества и недостатки метода ректификации

Ректификационные колонны имеют плюсы и минусы. РК бывают:

  1. Бражными.
  2. С отбором по жидкости.
  3. С отбором по пару.
  4. Комбинированными.

Рассмотрим преимущества и недостатки всех типов.

Бражные колонны

Роль дефлегматора играет холодильник. Достоинства:

  • простая конструкция;
  • дешевизна;
  • легко изготовить;
  • дистиллятор + РК.
  1. Неочевидное управление (непонимание, сколько флегмы возвращается, нельзя оценить число).
  2. Изменение ФЧ во времени.
  3. Требования к постоянной температуре воды.

Колонна для самогонного аппарата должна иметь:

  • Регулируемый узел отбора.
  • Атмосферный клапан.
  • Высокопроизводительный дефлегматор.

Отбор по жидкости

Используется схема ректификационной колонны для самогонного аппарата Alex’s Bokakob с наклонными плоскостями. Подсмотрев идею у Бокакоба, вырезают два куска меди и делают пропилы. Сегодня используют узел отбора с наклонными пластинами, который придумал дизайнер.

  • недорого;
  • несложная сборка;
  • дистиллятор и ректификационная колонна.
  • ФЧ изменяется во времени;
  • непрозрачное управление.

ФЧ меняется, поэтому надо постоянно подкручивать кран. Это неудобно.

Отбор по пару

Принцип работы: пар поднимается и происходит разделение. Часть поступает вверх, другая направо. Определяя проходные отверстия, выставляют флегмовое число.

Всегда сохраняются пропорции. На практике это означает, что нет необходимости постоянно находиться рядом. Только когда начинают идти «хвосты», отключают оборудование.

  • несложная конструкция;
  • недорогая;
  • стабильный отбор.

Колонну нельзя использовать как дистиллятор. Это единственный недостаток. Брагу в этой РК нельзя перегонять.

Комбинированные типы

Совмещен отбор по жидкости и пару. Основной момент происходит по пару. Отбирают «головы» по жидкости.

  • несложно;
  • недорого;
  • выполняет функции дистиллятора и колонны;
  • процесс происходит стабильно.

Комбинированная колонна не имеет недостатков.

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.

Делаем бражные колонны самостоятельно

Естественно, мечта каждого домашнего винокура – бражная колонна. Своими руками (чертежи вам в этом помогут) эту конструкцию может собрать каждый. Тем не менее настоятельно не рекомендуется делать это собственноручно, так как это может привести к серьезным негативным последствиям и даже может угрожать вашему здоровью и жизни. Далее в статье будут представлены лучшие модели, которые вы можете спокойно приобрести прямо сейчас – и тогда вам не придется рисковать и пытаться что-то соорудить вручную. А пока что необходимо разобрать с устройством этого продукта, чтобы вы имели представление о том, из чего состоит подобная колонна, а также могли спокойно ориентироваться в чертежах, если вы все же решитесь не тратить деньги, а сделать колонну самостоятельно. Итак, устройство действительно не является таким уж сложным: НБК состоит из испарительного бака, непосредственно самой непрерывной колонны, насоса, бардоотводчика, а также некоторых других деталей, которые могут разниться от модели к модели – подогреватель, регулятор питания, холодильник, спиртомеры и так далее. Что ж, теперь, когда вы знаете, из чего состоит данное устройство, вами может быть создана бражная колонна. Своими руками чертежи рисовать нет необходимости. Вы можете воспользоваться уже готовыми (один из них представлен далее по тексту). Составные элементы, разумеется, придется приобрести

А также нужно будет соблюдать предельную осторожность. И снова нужно повтори: не рекомендуется рисковать и делать подобное устройство самостоятельно, так как это чревато не самыми приятными последствиями

Как сделать колонну своими руками

Если вы приняли решение изготовить непрерывную бражную колонну своими руками и уже мысленно представляете чертежи будущего устройства со всеми размерами, нужно умерить пыл и вовремя остановиться, чтобы ответить для себя на вопросы: как часто вы будете использовать аппарат и какие объемы спирта намерены получать на выходе?

Если у вас есть небольшой дачный участок с двумя десятками плодовых деревьев, то сезонная перегонка не потребует больших затрат для изготовления простенькой непрерывной бражной колонны своими руками и по своим же чертежам.

Для фермерского хозяйства, где есть большой фруктовый сад, нужен мощный аппарат с высокой производительностью.

Найти чертежи для изготовления непрерывной бражной колонны своими руками не составляет труда. Они есть в специальной литературе и на страничках тематических сайтов в сети.

Для того чтобы приступить к работе, необходимо приобрести некоторое оборудование. В спецификации каждого чертежа есть полный список того, что нужно купить.

В самом общем виде весь перечень выглядит примерно так:

  • емкость для бродильного раствора и испарителя (объем указан в спецификации каждого конкретного чертежа) – 2 шт.;
  • медную или из нержавеющей стали трубу диаметром 50 – 100 мм и длиной 1,5 – 2 метра – 2 шт.;
  • термометры – 2 шт.;
  • силиконовые шланги (длина указана в спецификации каждого конкретного чертежа);
  • охладитель в сборном виде или отдельные детали для него;
  • кламптовый держатель – 2 шт.;
  • муфты, штуцера (количество и размеры в спецификации);
  • сеточные фильтры и перегородки (количество и размеры в спецификации).

Знаете ли вы? Следует помнить, что затраты на изготовление аппарата своими руками не лишены здравого смысла только тогда, когда вы обладаете слесарными навыками, а также общими инженерными знаниями в области теплотехники и электротехники.

Тем не менее, при желании можно преодолеть трудности и самому изготовить устройство, чтобы получать качественный напиток, который будет по-настоящему своим: от вашего урожая до вашего оборудования.

После составления чертежей и покупки комплектующих деталей работы по изготовлению устройства можно разделить на такие этапы:

  1. Приготовление самой колонны из трубы (медь или нержавейка), высота которой должна соответствовать размерам 50 диаметров. Просверлить в бродильном баке отверстие для колонны и приготовить выпуск для кламптового крепления. Затем просверлить в баке еще одно отверстие для термометра и смонтировать все в единую систему.
  2. Изготовление дефлегматора. Нужно взять четыре медных трубки размерами 20, 12 , 6 и 3 сантиметра, пять муфт с переходом на внутреннюю резьбу. Затем скрутить змеевик, на который требуется намотать алюминиевый провод для большей эффективности холодильника и сделать крышку для дефлегматора. Это может быть обыкновенная полиэтиленовая крышка для банки, куда необходимо вплавить капроновую муфту для того, чтобы закрутить при монтаже гайку держателя. Дефлегматор смонтировать отдельным узлом и только потом подсоединить к колонне.
  3. Отверстие. Вам нужно просверлить в колонне отверстие для второго термометра, который должен находиться перед дефлегматором.
  4. Сборка и монтаж холодильника-конденсатора с краном для подвода и вывода воды. Монтаж крана производить при помощи силиконовых прокладок единым блоком и потом присоединить через переходник к колонне.

Здесь перечислены самые необходимые операции по изготовлению монтажу и сборке бражной колонны. Однако многие умельцы пытаются усовершенствовать устройство. Они включают в общую перегонную систему два, три и четыре дефлегматора, ставят автоматические реле для подачи воды в конденсаторный охладитель и многое другое. Каждый сам для себя решает, какой аппарат ему нужен.

Характеристики трубы (царги) и насадки

Материал. Труба во многом определяет параметры ректификационной колонны и требования ко всем узлам аппарата. Материалом для изготовления царги является хромоникелевая нержавеющая сталь – «пищевая» нержавейка.

Благодаря химической нейтральности пищевая нержавеющая сталь не оказывает воздействия на состав продукта, что и требуется. На спирт перегоняют сырец из сахарной браги или отходы дистилляции («головы» и «хвосты»), поэтому главной целью ректификации является максимальная очистка выхода от примесей, а не изменение органолептических свойств спирта в ту или иную сторону. Использовать медь в классических ректификационных колоннах неуместно, поскольку этот материал слегка изменяет химический состав напитка и подходит для производства дистиллятора (обычного самогонного аппарата) или бражной колонны (частный случай ректификации).

Разобранная труба колонны с установленной насадкой в одной из царг

Толщина. Царгу делают из нержавеющей трубы с толщиной стенки 1-1,5 мм. Более толстая стенка не нужна, так как это приведет к удорожанию и утяжелению конструкции без получения каких-либо преимуществ.

Параметры насадки. Говорить о характеристиках колонны без привязки к насадке не корректно. При ректификации в домашних условиях используют насадки с площадью контактной поверхности от 1,5 до 4 кв. м/литр. С увеличением площади контактной поверхности возрастает и разделяющая способность, но падает производительность. Уменьшение площади приводит к снижению разделяющей и укрепляющей способности.

Производительность колонны вначале растет, но потом для поддержания крепости выхода оператор вынужден понижать скорость отбора. Это значит, что существует некий оптимальный размер насадки, который зависит от диаметра колонны и позволят достичь наилучшего сочетания параметров.

В зависимости от поставленных задач целесообразно использовать разные насадки. Например, при получении укрепленных дистиллятов часто применяют медные кольца диаметром и высотой 10 мм. Понятно, что в этом случае целью является не разделяющая и укрепляющая возможность системы, а совершенно другой критерий – каталитическая способность меди устранять из спирта сернистые соединения.

Варианты спирально-призматических насадок

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

Обращайте на это внимание при выборе царги, всегда считайте внутренний диаметр и по нему сравнивайте варианты

Ссылка на основную публикацию