Понятие, вехи развития и особенности эксплуатации бражной колонны. Непрерывная бражная колонна – спиртзавод дома
Эволюция от бабушкиного змеевика к домашним ректификационным колоннам шла по причудливым путям, наплодив немало тупиковых веток и «монстров», но иногда разрабатывались и полезные гибридные конструкции. Одним из таких аппаратов стала бражная колонна (БК), популярность которой в среде домашних винокуров растет с каждым годом. Однако подобное устройство требует понимания теоретических основ и правильной эксплуатации, иначе результат разочарует.
История появления бражной колонны
Чем не устраивал старый добрый змеевик? Во-первых, низкая производительность. Во-вторых, даже при фракционной перегонке дистиллят содержит значительное количество вредных примесей. Ректификационная колонна (РК) справляется с этими недостатками, но имеет свои проблемы: дорогостоящее оборудование, после ректификации в напитке не остается запаха исходного сырья, а также всё равно нужен дистиллятор для первой перегонки.
Появление прямоточных и кожухотрубных холодильников решило проблему производительности. Эти конструкции охладителей позволили сравнительно быстро перегонять брагу в спирт-сырец, а для преодоления брызгоуноса в конструкцию добавили пустую трубу. Так дистиллятор нового поколения приобрел законченную форму.
Пример прямоточного холодильника
Пример кожухотрубного холодильника
Труба выполняла функцию сухопарника – не позволяя брызгам из куба, которые образуются в дикой флегме, попадать в отбор. Подобный дистиллятор легко справлялся с любой доступной в быту мощностью нагрева. Еще появилось небольшое укрепление продукта, чтобы усилить это, как считалось ранее, полезное свойство – применили дефлегматор, что дало старт целому семейству дистилляторов с укреплением, связанных общим названием: «бражная колонна».
Внимание! Непрерывная бражная колонна (НБК), несмотря на похожее название, имеет совершенно другое предназначение и принцип действия.
Пленочная бражная колонна
Основной стала схема БК с рубашечным дефлегматором, показанная на рисунке.
Пример пленочной колонны в собранном видеДоступные материалы, простота изготовления и укрепление самогона до 90-91% способствовали росту популярности такой схемы. С опытом эксплуатации были сформулированы основные требования.
Пленочная бражная колонна считалась хорошей если:
- диаметр составлял 25-28 мм, а высота от 30 до 50 раз больше внутреннего диаметра;
- имелся достаточно мощный и хорошо управляемый дефлегматор, способный погасить рабочую мощность нагрева;
- была точная регулировка потока охлаждающей воды на дефлегматор с помощью игольчатого вентиля;
- реализован раздельный подвод воды на холодильник и дефлегматор;
- над дефлегматором в паровой трубе установлен термометр;
- имелся достаточно производительный холодильник, чтобы работать с полной мощностью нагрева как во втором, так и в первом перегоне.
Работа с пленочной колонной была непроста и требовала постоянного внимания владельца. При первом перегоне дефлегматор не включали, чтобы не увеличивать время кипения браги, но при второй дистилляции дефлегматор уже обязательно работал, давая возможность покапельно отбирать «головы» и укреплять «тело» до 90%. Правда, не всегда получалось достичь намеченных целей с помощью дефлегматора, тогда в ход шла регулировка нагревом, ставшая в итоге основной для БК. Однако продукт, полученный в результате перегонки на пленочной БК, казался энтузиастам значительно лучше самогона после дробной перегонки на обычном аппарате.
Эйфорию можно объяснить тем, что высокая крепость маскирует неприятный запах напитка. Правда, после разбавления водой до 40-45% все недостатки дистиллята проявлялись в полной мере через пару дней. Пользователи утешали себя тем, что и не стремятся к получению спирта, а хотят пить хорошо очищенный самогон с ароматами исходного сырья.
Недостатки пленочной колонны
«Крепкое не значит чистое» — эта простая мысль не сразу овладела умами самогонщиков, но нашлись здравые скептики, которые отдали продукт на анализ. Результаты поразили: лабораторная проверка показала, что очистка от примесей на этом оборудовании – миф.
Более того, если пленочная колонна еще как-то позволяла отобрать «головы», то сивухи в отборе оказалось чуть ли не больше, чем в исходном сырье. Это заставило задуматься и понять, как вредные примеси попадают в отбор, затем определиться с причинами и попробовать их преодолеть.
1. Чувствительность к давлению воды. Даже небольшого снижения потока воды в дефлегматоре хватит, чтобы все накопившиеся в трубе промежуточные вредные примеси моментально проскочили в отбор. Достаточно открыть кран в ванной или смыть унитаз, чтобы давление воды в системе упало, а покапельный отбор «голов» превратился в бодрую струю.
Рацпредложения посыпались как из рога изобилия: стабилизация с помощью регуляторов давления, подача воды через промежуточный бачок под потолком или аквариумным насосом, автономные системы охлаждения и т. д. В общем-то весьма полезные и применимые не только для БК вещи.
Казалось, что проблема решена, но кроме стабилизации потока подаваемой воды требовалось еще и управление с его помощью флегмовым числом, а это очень неудобно из-за большой инерционности системы.
2. Малая удерживающая и разделительная способность. Попытки поместить в колонну спирали или пару мочалок немного улучшали ситуацию, но не настолько, чтобы решить проблему очистки в целом. В результате «головы» отбирались небрежно, и даже несмотря на покапельный отбор, вместе с вредными веществами также удалялись нужные эфиры, отвечающие за аромат.
В связи с невозможностью сконцентрировать «головы» в зоне отбора в большом количестве из-за практически отсутствующий удерживающей способности, приходилось отбирать их с избытком, теряя существенную часть спирта. Переход к отбору «тела» повышением мощности нагрева мгновенно отправлял в отбор накопившиеся в трубе промежуточные примеси.
Ситуация усугублялась еще и тем, что при отборе «тела» разделение падало до 2-3 тарелок и не могло задержать сивуху. Когда температура в кубе подходила к 90-92 °C, если вовремя не переходили на отбор «хвостов», остатки сивухи пролетали в приемную емкость, оставляя в «хвостах» только воду.
Даже в лучших образцах самогона, полученного на пленочных колоннах, содержание сивушных масел минимум 1-2 тысячи мг на литр, чаще – намного больше. Из-за конструктивных особенностей пленочной БК, дистиллят получается несбалансированным – с явным перекосом химического состава в сторону сивухи.
Появление современной бражной колонны
Решение проблемы очистки от сивушных масел созрело быстро – нужно наполнить царгу насадкой. В результате БК превратилась в мини РК (ректификационную колонну) с теми же правилами и требованиями к оборудованию. Отличия остались только в универсальности конструкции, позволяющей использовать БК для перегонки браги. Также применяется традиционный для БК отбор по пару, хотя многое винокуры оценили удобства жидкостного отбора и установили его на свои колонны, а другие начали эксперименты с отбором по пару до дефлегматора.
Пример бражной колонны
После этого БК в классическом виде пленочной колонны с отбором по пару выше дефлегматора торжественно прошествовала в музей истории самогоноварения, где заняла почетное место. Можно возразить: «Полно же продается!». Ответ прост: мало ли торговцев и коллекционеров антиквариата, которые продают и подкупают не только устаревшие вещи, но и их подделки.
Требования к хорошей бражной колонне
В большинстве случаев современная БК имеет колонну диаметром 40-50 мм и высотой от 75 до 100 см, а также куб на 20-30 литров, жидкостный отбор и автоматику. В целом это соответствует стандартам и требованиям к РК, но у бражной колонны осталось главное: универсальность конструкции и стремление к получению хорошо очищенного дистиллята со вкусом и ароматом исходного сырья, который можно пить сразу без длительного исправления-выдержки в дубовых бочках.
Однако при эксплуатации у обычных пользователей возникла проблема: применяя стандартные технологии ректификации при перегонке браги, они получали не ожидаемый хорошо очищенный и укрепленный дистиллят, а грязноватый спирт, который назвали полупрезрительно НДРФ – недоректификат. Казалось, что эволюция развития бражных колонн зашла в тупик.
Тогда фанаты БК начали эксперименты по применению малых флегмовых чисел при перегонке спирт-сырца. Все встало на свои места. Более малые объемы кубовой навалки и короткие царги, не дающие на БК получать чистый спирт, для производства дистиллята стали сильной стороной. Высокая царга РК имеет избыточную для дистиллята разделяющую способность, отрезая не только лишнее, но и полезное.
Низкая царга БК позволила реализовать технологию сбалансированного снижения концентрации всех примесей в продукте с удалением некоторых, которые точно не нужны. Этому способствовало и применение более крупных насадок. Так, для 50 мм БК применяется СПН 4 х 4 х 0,28 вместо 3,5 х 3,5 х 0,25 в РК. Для отдельных задач хорошо себя зарекомендовали тарельчатые колонны и медные кольца в качестве насадок, но это тема для отдельной статьи.
Как правильно работать на бражной колонне
Новички часто жалуются, что несмотря на все старания, у них на бражной колонне получается чистый спирт, а не вкусный напиток. Универсальной технологии не существует, так как многие нюансы перегонки зависят от конструкции аппарата, однако соблюдая основные правила, можно сделать на БК ароматный и хорошо очищенный дистиллят.
1. БК и РК – аппараты, реализующие технологии тепломассобмена, поэтому требования к подготовке оборудования к эксплуатации для них практически одинаковы. Для того чтобы уверенно управлять флегмовым числом в процессе работы, нужны: стабильный регулируемый нагрев и охлаждение, а также хорошая теплоизоляция куба и колонны.
2. Рассчитать плановую скорость отбора «тела». Исходим из того, что флегмовое число не должно превышать 2. Например, если рабочая мощность нагрева для 50 мм колонны составляет 1700 Вт, то из куба испаряется примерно 4,93 х 1,7 = 8,3 литра жидкости в час. Треть мы должны отобрать, а две трети вернуть флегмой обратно в колонну и куб. Значит, плановая скорость отбора 2,8 литра в час, а флегмовое число – (8,3 -2,8) / 2,8 = 2. Большей точности не требуется.
3. Длительный и унылый отбор «голов», принятый при ректификации, удаляет не только альдегиды, но и отвечающие за аромат напитка эфиры. Поэтому «головы» нужно отбирать не более 2-3% от АС (абсолютного спирта) в навалке. Скорость должна быть примерно 25-300 мл/час (около 10% от скорости отбора «тела»).
4. Стартовую скорость отбора «тела» устанавливаем равной плановой (в нашем примере 2,8 л/час). А после начала отбора корректируем ее так, чтобы крепость выхода составляла 90-91% при крепости навалки 40%.
Больше скорость не меняем! К концу отбора «тела» скорость и так упадет, а крепость в струе снизится до 87-88% (при остаточной крепости спирта-сырца в кубе 5%). Скорость по сравнению с ректификацией огромна, но именно это и позволяет пропустить средние эфиры и умеренную порцию высших спиртов в приемную емкость. Закончить отбор «тела» нужно при кубовой температуре не выше 95 °C.
5. Если перегоняем зерновое сырье, то «хвосты» отбираем дробно (2-3 порции по 100-150 мл) на скорости в два-три раза меньшей стартовой при отборе «тела». «Хвосты» пойдут на следующий день для купажирования или на дальнейшую переработку на РК.
Главное не бояться высокой скорости отбора: если ее занизить, то на выходе будет уже не хороший дистиллят, а плохо очищенный спирт, который вполне годен для бочки – примеси не удалены полностью, а только «слегка причесаны», избавлены от избытка сивухи и альдегидов.
Если же цель – дистиллят для употребления без длительной выдержки, то можно поэкспериментировать с регулировкой флегмового числа, помня, что чем выше флегмовое число, тем больше степень очистки и приближения к спирту.
Для перегонки сахарного сырья годится только максимальная очистка от всех примесей и технология перегонки, принятая на РК. Если объем навалки не превышает 15-20 объемов насадки в колонне, эта насадка СПН соответствующего диаметру колонны размера, а сама колонна высотой не менее 1 метра, есть шансы получить на БК из сахарного спирта-сырца вполне пристойный спирт.
P.S. Спасибо за подготовку материала для статьи пользователю с нашего форума.
До совершенства, придумывая новые конструкции, формы и пытаясь добиться чистоты конечного продукта. Одно из относительно недавно изобретенных приспособлений — бражная колонна для домашнего использования.
В основе «изобретения» бражной колонны лежит промышленное получение спирта . То есть промышленную установку «сократили» до мелких размеров. Но оказалось, что не все так просто.
Как и в других установках, простое пропорциональное уменьшение не приносит нужного результата: то скорость мала, то качество хромает. Но анализ проблем и изобретательность заставляют двигаться вперед и достигать цели. Как все происходило:
- Вначале кто-то додумался прикрепить к самогонному аппарату царгу. Вначале с ее помощью пытались решить проблему брызгоуноса. Но затем обнаружили, что из-за этого приспособления конечный продукт частично лишается своеобразного сивушного запаха и становится несколько крепче. Идею подхватили самодеятельные винокуры и те, кто изготавливает самогонные аппараты в промышленных масштабах.
- Но полного удовлетворения результатом не наступило. И продолжились эксперименты. Царгу удлинили, превратив в пленочную (она же укрепляющая) колонну. Стало лучше и продуктивнее, но снова обнаружились недостатки.
- Тогда на пленочную в верхней части поставили водяную рубашку и появилась бражная колонна.
- А изобретение прямоточных и кожухотрубных холодильников решило еще одну задачу: увеличило скорость перегона.
- Еще одна разновидность бражной – колонна непрерывного действия. Но устроена она несколько иначе и сложнее. Об этом – ниже.
Что дает?
С помощью именно этой надстройки над перегонным кубом удается получать самогон крепостью 80-90°. Практически спирт, но не лишенный аромата исходного сырья, как при использовании . Относительно чистоты дистиллята ведутся споры.
Встречаются и утверждения, что якобы кем-то когда-то проводились исследования, выявившие чудовищные превышения по сивушным маслам и другим примесям. Но ни одного конкретного факта (место, время, явки, фамилии) общественности предъявлено не было. Что заставляет поставить под сомнения сам факт такого исследования, а не только его результаты.
Но опытные самогонщики и так знают: даже на ректификаторе отбирают головные фракции отдельно и отделяют «хвосты». Поэтому при правильном двойном перегоне на бражной колонне продукт будет отвечать требованиям качества, оставаясь с присущей браге органолептикой (привкус, запах сырья: фруктов, зерна и т.п.). А крепость – почти соответствующей .
Конструкция
Бражная колонна — это медная либо нержавеющая труба , установленная вертикально над кубом. Состоит из сегментов:
- Полая высокая труба с диаметром 23-50 см. Ее высота равная тридцатикратному диаметру. То есть, для 23 см высота составляет 69 см, для 50 мм – 1,5 метра.
Внимание. В продаже встречаются бражные колонны иного соотношения (как правило, в сторону уменьшения). Но практикой доказано, что они хуже справляются со своей задачей. Что склоняет к мысли о самостоятельном изготовлении.
- На трубе в верхней части, занимая примерно 25% длины, но не доходя до самого верха, смонтирован первичный холодильник под проточную воду. Его назначение – охлаждать пары, выходящие из перегонного куба при нагреве.
- Сверху холодильника в колонну вмонтирован термометр. Лучше, если он электронный, поскольку температура нужна точная, а не приблизительная, как при дистилляции. В эту задачу выполняет и китайский биметаллический термометр, но в колонну его лучше не ставить.
Важно. В бражной колонне необходимы два электронных термометра, откалиброванные, с одинаковыми показаниями. Один – вмонтированный в перегонный куб, другой – на колонне.
- От бражной колонны идет трубка-переходник из того же металла, что и труба, но толщиной 8-10 мм к змеевику, помещенному в охладитель с водяной рубашкой.
- В холодильнике с проточной водой пары окончательно конденсируются, стекая в приемную емкость крепким дистиллятом.
Виды бражных колонн
Выше описана колонна пленочная . Другая разновидность – непрерывная , имеет высокую производительность, хотя конструктивно более сложная и требует большого количества браги (от 70 литров до 100-120). Рассмотрим особенности этих двух конструкций.
Недостатки пленочной
Хоть ее преимуществом является относительная простота конструкции, что не лишает ее недостатков:
- Недостаточная чистота дистиллята от сивушных масел при высокой крепости. Обнаружилось, что при разведении водой до питьевых кондиций (40-50°) сивушный запах усиливается. Чтобы избавиться от этого недостатка, винокуры прибегают к отбору большего количества голов, чем при обычной дистилляции.
- Редкая потребность в столь крепком продукте. Вопрос не тривиальный: зачем гнать вначале практически спирт по крепости, если для того, чтобы пить, его нужно развести.
- Чувствительность к смене давления при подаче воды. Открыл кто-то кран в ванной, давление упало, что немедленно спровоцировало пропуск сивухи в конечный дистиллят. Эту проблему винокуры решают такими способами:
- стабилизируют давление, пуская воду через промежуточный бачок, закрепленный под потолком;
- подают воду из большой кастрюли аквариумным насосом;
- устанавливают на входную трубку охладителя регулятор давления для батарей отопления и т.п.
- Недостаточная разделительная способность на флегму и этанол.
Важно. В современных условиях эта проблема решена наполнением пустотелой колонны насадками Панченкова, обеспечивающими жидкостный отбор.
Принцип действия непрерывной
Колонна непрерывного действия имеет в составе насос, перекачивающий брагу, и парогенератор.
- Парогенератор разогрейте до температуры кипения.
- Брага находится в отдельной емкости с насосом.
- Брагу насосом подавайте в колонну, чтобы она стекала сверху вниз на специальные тарелки, разделяющие ее на множественные потоки.
- Поднимающийся кверху пар мгновенно нагревает брагу.
- Из нее испаряется этанол, а примеси с более высокой температурой кипения испариться не успевают и уходят в приемную емкость, а затем – в канализацию.
Суть процесса в том, что тепломассообмен происходит практически мгновенно, поскольку путь сверху колонны до заборной емкости преодолевается секунд за 13-15. Этого достаточно, чтобы спирт испарился и унёсся вместе с водяным паром к охладителю. Тяжелые примеси при этом испариться не успевают и уходят в отходы.
Внимание. Перегонять таким образом можно только фильтрованную жидкую брагу без посторонних включений.
Колонна носит название непрерывной, поскольку работает непрерывно до того момента, пока брага закончится . Эти системы применимы для промышленных масштабов. В домашних необходимо «иметь в запасе» хотя бы 100 литров подготовленной браги. Что трудновыполнимо.
Поэтому бражную колонну непрерывного действия редко встретишь в домашней винокурне, да и выпускают бытовые аппараты этого типа всего пара предприятий. Пользуются спросом они в основном в приморских и туристических регионах, где множество фруктов, а «переработанный продукт» охотно покупают отдыхающие.
Как правильно работать на бражной колонне?
Способы работы с бражной колонной отличаются в зависимости от ее вида.
Для пленочной колонны применим такой алгоритм:
- Налейте в куб брагу, установите все компоненты навесного оборудования.
- Включите нагрев и следите за термометром на перегонном кубе.
- На отметке 68-70°С начнут испаряться легкие фракции (эфиры, альдегиды и т.п.).
- Когда на верхнем термометре (выше дефлегматора) температура поднимется до 51-55°С – это показатель того, что головные фракции закончили конденсацию. Они удаляются в отдельную емкость.
Справка. При использовании БК из 10 литров самогона удаляют около 0,5 литра головных фракций.
- Постепенно температура на дефлегматоре поднимается до 77°С – идет главная фракция – тело самогона.
- При 81-83°С прекращайте отбор тела и собирайте хвосты, которые добавите при следующем перегоне для увеличения выхода спирта.
Требования
Необходимо следить за температурным режимом , он крайне важен для качественного разделения на фракции.
Внимание. Температура на термометре, установленном в перегонном кубе, не должна подниматься выше 87-89°С. Допускать кипения браги нельзя.
При точном соблюдении правил перегонки на БК крепость дистиллята достигает 88-90° при допустимых показателях по сивушным маслам и другим примесям.
Можно ли сделать своими руками?
Бражная колонна – не столь сложное сооружение, чтобы настоящий мастер, владеющий слесарными и сварочными навыками, не смог его создать собственноручно. Для пленочной БК понадобится:
- Чертеж, который нужно еще адаптировать под свои условия.
- Труба из пищевой нержавейки либо меди. Внутренний диаметр – не менее 23 мм, и не более 50 мм, длиной 1,5-2 м.
- Первичный холодильник (водяной дефлегматор на 25% высоты колонны).
Совет. Готовый дефлегматор можно приобрести через интернет, ведь создать его самостоятельно не так просто. Соединять его с колонной лучше всего с помощью клампа.
- Кламповые соединения.
- Сетка-насадка Панченкова и (что необязательно) насадки-пружинки.
- Силиконовые трубки.
- Проточный холодильник (самостоятельного изготовления или покупной).
- Два откалиброванных термометра и гнезда под них на кубе и колонне.
- Перегонный куб – готовый или созданный самостоятельно.
Как сложить модули и получить полноценную БК, видно из многочисленных изображений в интернете.
Еще сложнее создать бражную колонну непрерывного действия.
Внимание. Труба для БК непрерывного действия нужна внутреннего диаметра 50-100 мм.
Кроме уже указанных составляющих, для нее понадобится:
- Емкость для парогенератора.
- Емкость с брагой объемом от 100 и более литров и фонтанным или перистальтическим насосом.
- ТЭН с регулятором напряжения (температуры).
- 8-10 фильтров-перегородок для наполнения колонны.
- Проточный холодильник или материалы для его самостоятельного изготовления.
Особенности. Найти точный чертеж НБК практически невозможно. Есть только схемы, которые необходимо «доводить» самостоятельно.
Кроме того, в продаже есть НБК (без дополнительного оборудования) по цене от 8100 рублей. К ней, даже при условии самостоятельного изготовления остальных узлов, необходимо купить насос (3500 рублей).
Что предпочтительнее — бражная колонна либо качественный самогонный аппарат?
Промышленный самогонный аппарат и правильная перегонка обеспечивают достаточную чистоту при двойной-тройной перегонке с разделением на фракции при наличии в конструкции . А если обеспечить его двумя модулями: сухопарником с барботером (или несколькими), то дистиллят не уступит БК по органолептике.
БК – промежуточное звено между ректификатором и прямоточным аппаратом. Точно также, как и аппарат, обустроенный сухопарником/барботером. Возможно, чуточку опережая его при наполнении колонны насадками (медными спиральками).
Поэтому вам решать, что нужнее для ваших нужд: достаточно простой в сборке и эксплуатации качественный самогонный аппарат или сложная, требующая специальных навыков бражная колонна.
Небольшой рейтинг БК
Современные бражные колонны зачастую представлены аппаратами-конструкторами . Их огромный плюс в том, что при первой перегонке можно использовать конструкцию как дистиллятор. Предлагаем несколько БК, достойных вашего внимания.
- Канцлер с перегонными кубами на 12,20, 30 литров. Цена от 12990 до 14990 рублей. Конструкция разборная, на клампах. Дает возможность получать спирт до 95°.
- Wein 3 – полностью разборный аппарат, эксплуатируемый в различных режимах. Среди модулей – бражная колонна. Входит в ТОП продаж. Кубы: 12, 20, 30, 50 литров. Стоимость: 10990 – 17990.
- Люкссталь 3 , оборудованный бражной колонной. Это не трансформер, но навесное оборудование на клампах, что дает возможность для разбирания и качественной промывки. Кубы на 12, 20, 30, 50 литров. Цена 10690 – 13690 рублей, в зависимости от куба.
- Добрый жар Профи Плюс . Некоторые продавцы позиционируют аппарат как ректификационную колонну. На самом деле в нем установлена БК. Кубы: 12-60 литров. Стоимость: 12300 – 21200 рублей.
- Феникс Кристалл с бражной колонной. Не разборный. Кубы: 12-30 литров. Стоимость: 8600 — 12100 рублей.
В продаже на сегодняшний день есть десятки разновидностей самогонных аппаратов, среди которых немало удачных моделей, с помощью которых можно получить не только традиционный самогон, но и довольно чистый спирт. Есть и аппараты с парогенераторами, предназначенные для перегонки плотного сусла, с их помощью можно получить домашний виски, кальвадос или сливовицу.
Заводская бражная колонна
Среди менее-более традиционных аппаратов несколько затерялись бражные колонны. О них известно сравнительно немногим людям, занимающимися самогоноварением как хобби, или профессионально перерабатывающим продукцию своего сада на спиртное. Такой вид деятельности распространен в регионах, привлекательных для туристов, где климат позволяет выращивать различные фрукты в промышленных масштабах.
Что такое бражная колонна
Следует уточнить, что бражная колонна, которая используется в домашних самогонных аппаратах, принадлежит к классу пленочных, несколько ограниченных в сфере применения и производительности. Но это самый простой конструктивно вариант тепломассообменного устройства, который, к тому же, на удивление качественно работает.
Почему «на удивление»? Многие домашние умельцы и производители промышленных самогонных аппаратов для бытового использования идут путем наименьшего сопротивления. Они берут принципиальную схему промышленной установки, какие используются на спиртовых и водочных заводах и путем уменьшения размеров создают свои конструкции. Принцип работы, вроде бы, тот же, но многие процессы при этом начинают происходить совершенно иначе.
Причиной тому теплоемкость материала установки, те же размеры - полный тепломассообмен происходит медленно, требует больших площадей контакта, стабильности температуры и соблюдения еще многих физико-химических параметров. Схема вроде бы рабочая, но не совсем.
Такой принцип конструирования напоминает авиастроителей, которые уменьшили «Боинг» до размеров «кукурузника» и удивляются, почему он не летает, а если и летает, то намного хуже.
Бражная колонна сделанная своими руками, конечно же, работает, но феноменальных результатов ждать от нее не приходится. Качественный спирт можно получить после второй перегонки, как на хорошем дистилляторе с сухопарником и барботером после третьей дистилляции и фильтровании при помощи активированного угля. Экономический эффект очевиден, но бражные колонны требуют постоянного контроля и соблюдения температурного режима.
По своей сути, бражная колонна представляет обычный дефлегматор, в котором с большой эффективностью отделяются пары спирта от высококипящих примесей (сивухи). Значительного увеличения выхода спирта нет, можно добиться прироста на 5-10%, но происходит ли это из-за применения бражной колонны, или благодаря тщательному соблюдению температурного режима. По эффекту действия бражная колонна равняется с тандемом сухопарник-барботер.
Конструкция колонны
Технически бражная колонна представляет собой отрезок медной или нержавеющей трубы диаметром 25-50 мм высотой равняющейся тридцатикратному диаметру. Колонны с меньшим соотношением выполняют более декоративные функции.
В верхней части колонны, приблизительно на отрезке в 25% от всей длины, монтируется первичный холодильник. Он должен охладить пары браги до точки конденсации тяжелых примесей и вернуть конденсат обратно в бак. Холодильник может быть сделан в виде встроенного змеевика, внешнего змеевика в виде намотанной на колонну медной трубки, водяной рубашки.
В бражной колонне изготовленной своими руками, лучше всего использовать первые два варианта. Водяную рубашку сделать самостоятельно довольно сложно, это доступно только при наличии промышленного оборудования и определенных инженерных знаний и слесарных навыков. Схема холодильника выбирается исходя из конкретных условий.
Чуть выше змеевика предусматривается место для установки термометра. В аппарате с бражной колонной обязательно должны быть два термометра - на баке и на верхней части колонны. Причем работать они должны с одинаковой точностью, как электронные, так и биметаллические.
Наличие на рынке многочисленных термометров из Поднебесной еще не гарантируют того, что вам удастся купить два, показывающие одинаковую температуру в одинаковых условиях. Придется их проградуировать. Делается это очень просто и доступно любому школьнику - в миску или кастрюлю наливается 1 л воды и засыпается 1 кг колотого льда (приготовить его придется заранее в морозилке холодильника).
Спустя минут 15-20, когда лед начнет потихоньку таять и останется его примерно половина от прежнего количества, погружаем датчики термометров в эту смесь. Минуты через две оба термометра должны показывать 0 С. Если показания разные, то вы хотя бы знаете, насколько они расходятся.
Но градуировка на этом не закончена. На плите вскипятите воду и погрузите термометры в кипяток. Тот, который покажет 100 С работает правильно. Его и следует использовать, как базовый, а на втором учитывать погрешность.
Верхняя часть колонны паропроводом из трубки диаметром 8-10 мм соединена с холодильником классической конструкции, какие используются в обычных дистилляторах. В бражной колонне очищаются спиртовые пары, а их конденсация происходит в холодильнике.
Оба охладителя, на колонне и на конденсаторе работают независимо друг от друга. При этом холодильник на колонне должен быть регулируемым. Это удобно сделать, смонтировав на входном (нижнем) его патрубке обычный кран-регулятор от батареи отопления. Для чего он нужен, будет сказано ниже.
Материалы изготовления
Бак аппарата с бражной колонной своими руками лучше всего сделать из нержавейки. В крышке следует сделать резьбовой или фланцевый штуцер для соединения с колонной. Очень удобно использовать хомуты Кламп. Соединение получается прочным, монтируется и демонтируется аппарат быстро и не требует применения инструментов.
Сама колонна изготовляется из меди или нержавеющей пищевой стали. Можно использовать и латунь, если удастся найти подходящую трубу. Утеплять бражную колонну не рекомендуется.
Холодильник и паропроводы тоже делаются из меди или нержавейки. Их этих материалов несложно изготовить змеевики и все виды соединений. Купить медную трубку любого диаметра (или нержавеющую) можно в интернете или хозяйственном магазине.
Как работает бражная колонна пленочного типа
Принцип работы бражной колонны очень похож на действие ректификатора, но в несколько упрощенном виде. Пары, содержащие спирт и сопутствующие жидкости (альдегиды, эфиры, сивуху и прочие примеси) поднимаются вверх по медленно прогревающейся трубе колонны и конденсируются на стенках, стекая обратно в резервуар. По мере прогревания высота уровня полной конденсации становиться все больше, пока не достигнет холодильника дефлегматора. Это происходит при температуре на верхнем холодильнике около 50-56 С.
Конденсат, флегма вместе со спиртом, стекает вниз, а легкокипящие пары (головы) поступают в холодильник-конденсатор и собираются в отдельную посуду. До начала основной перегонки с 10 литров браги нужно собрать до 0,5 литра голов, чрезвычайно ядовитой жидкости, которая непригодна ни для повторной перегонки, ни для употребления.
Продолжая нагрев куба, доводим температуру на верхнем холодильнике до 76 С. такой она должна быть на протяжении практически всего сеанса, только под конец дистилляции ее можно поднять на 2-4 градуса и собрать получившуюся жидкость в отдельную емкость. Она пойдет на повторную перегонку. Поддерживается требуемая температура с помощью крана на входе холодильника и регулятором плиты или ТЭН.
В самой колонне происходит процесс взаимодействия стекающей по стенкам трубы жидкости и поднимающихся из испарителя горячих паров. Флегма прогревается, и из нее испаряются остатки спирта, поднимаясь к паропроводу холодильника. Сивуха остается в жидком состоянии и стекает обратно в бак.
Все взаимодействие горячего пара и флегмы происходит на стенках колонны, где жидкость образует тонкую движущуюся вниз пленку. Поэтому и колонны такого типа называются пленочными.
При перегонке нельзя допускать, чтобы брага закипела. Температура в кубе не должна превышать 85-90 С.
Бражная колонна из меди лучше нержавеющей по причине высокой теплопроводности меди. Она лучше отводит тепло от пленки флегмы и ее конденсация начинается раньше, что позволяет уменьшить высоту колонны без снижения производительности. Медная трубка и фитинги обеспечивают надежную герметизацию при высокой прочности и надежности всей конструкции.
Другие виды бражных колонн
Часто приходится встречать описания колонн с наполнителем, призматическими насадками и прочими приспособлениями, якобы увеличивающими эффективность колонны. Это не совсем так. Насадки и наполнитель - атрибут , в бражной они не совсем уместны.
Отличается по конструкции . В ней брага подается сверху непрерывным потоком и по пути взаимодействует с поднимающимся снизу водяным паром из парогенератора. Стекающая брага по пути разделяется на множество потоков специальными тарелочными устройствами и прогревается до температуры испарения спирта. Остальные жидкости беспрепятственно стекают в заборную емкость.
Сивуха и прочие вредные жидкости попросту не успевают испариться. Этот принцип работы очень эффективен при промышленном производстве спирта, но трудно реализуем в бытовых условиях.
Всем привет!
Пару недель назад мне в руки попало очень интересное оборудование для самогонщиков – бражная колонна . Ее еще называют пленочной колонной или дистиллятором с укреплением. Приобрел ее один мой знакомый винокур и любезно предложил протестировать сей агрегат.
Какой итог спросите вы? Мой коллега гонит превосходный 88-и градусный самогон, а я теперь знаю, что отвечать читателям, когда меня спрашивают “Как сделать крепкий самогон”. Заинтересовал?
И так, в сегодняшней статье я расскажу, что такое бражная колонна, принцип ее работы и как на ней правильно гнать самогон.
Что такое бражная (пленочная) колонна
Сейчас я кратко расскажу, для чего нужна бражная колонна, а в следующей главе разберу более подробно принцип ее работы.
Итак, пленочная колонна это оборудование, позволяющее получать очень крепкий и чистый самогон. Вплоть до 90 градусов! И при этом оборудование довольно простое по конструкции и использованию, а цена его относительно небольшая. Устанавливается оно прямо на перегонный куб.
С виду бражная колонна напоминает обычный прямоточный дистиллятор . По сути, так оно и есть, разница лишь в том, что на восходящей от куба трубе установлен еще один холодильник. Так называемый дефлегматор или парциальный конденсатор.
Вот в нем-то и кроется вся суть. Но об этом уже в следующей главе.
Принцип работы пленочной колонны
Чтобы было нагляднее, я нарисовал простенькую схему работы.
Итак, как я уже говорил, ставится колонна прямо на перегонный куб. Нагретые пары самогона из куба попадают в парциальный (по-русски — частичный) конденсатор. Там часть паров конденсируется и оседает на стенках охладителя, а другая часть идет дальше.
Поэтому первый охладитель и называют частичным, т.к. он конденсирует не весь пар.
Та жидкость, которая осела на стенках охладителя, называется флегмой . Отсюда и другое название парциального охладителя – дефлегматор .
Как вы помните, самогон состоит из различных примесей, которые условно разделены на три основные группы – “головы”, “тело” и ”хвосты”. Головы испаряются при более низкой температуре, чем остальные группы. Тело при более высокой, чем головы, а хвосты являются самой высококипящей фракцией. Пьем мы, как известно только тело, а все остальное отсекаем. Такая перегонка называется дробной
.
Так вот, охлаждая пары самогона в дефлегматоре, мы их разделяем и пропускаем дальше более низкокипящие компоненты, а все остальное конденсируется на стенках охладителя и пленкой стекает обратно в куб.
Отсюда и второе название колонны – пленочная .
При этом спиртосодержащий пар, восходящий в царге парциального конденсатора постоянно взаимодействует с стекающей ему на встречу флегмой. Происходит процесс тепломассообмена — пар выхватывает из флегмы низкокипящие составляющие и отдает ей высококипящие (сивушные масла и воду). Отсюда и такое бешеное укрепление – до 90 градусов конечного продукта!
Регулируя подачей воды температуру в дефлегматоре мы можем довольно качественно разделить самогон на фракции и отсечь ненужные его части. Для начала мы устанавливаем такую температуру, чтобы пропустить во второй охладитель только «головы», а спирт и все остальное возвращаем в куб. А затем повышаем температуру и выгоняем спирт, оставляя во флегме «хвосты».
Но чтобы четко отсечь головы с хвостами и получить чистый и крепкий самогон с колонной необходимо правильно работать. К счастью научиться этому довольно просто.
Как правильно работать на бражной колонне
- Первая перегонка.
Ну тут все просто. Наша колонна будет работать только как дистиллятор, дефлегматор не используется. Подаем воду только во второй холодильник и как можно быстрее перегоняем брагу на спирт-сырец. Для тех, кто не знает для чего это делается — читать статью двойная фракционная дистилляция .
- Вторая перегонка.
Отбор голов
Начинаем греть куб. Когда температура в кубе приближается к 75 градусам подаем воду в оба охладителя. Причем в дефлегматор необходимо подавать столько воды, чтобы пар в нем полностью конденсировался и не попадал во второй охладитель. Т.е. в приемную емкость течь ничего не должно.
Такой режим работы называется «работой на себя». Длиться он должен 25-30 минут. За это время в царге сконцентрируются головные фракции.
Теперь очень аккуратно начинаем снижать подачу воды в укрепляющий дистиллятор до тех пор пока из второго охладителя не начет капать самогон со скоростью 2-3 капли в секунду. Стоит заметить, что время отклика колонны на изменение подачи воды довольно велико.
Поэтому необходимо делать паузы между изменениями входящих параметров — чуть убавили воды и ждете 30 секунд. Затем смотрите на результат и если надо, убавляете еще. Или прибавили.
И так, на скорости 2-3 капли в секунду отбираем головы. Отбираются они на как правило на запах, но если ваш опыт самогоноварения пока еще не позволяет этого сделать, то пользуйтесь стандартной пропорцией — 50 мл на каждый килограмм сахара в браге.
Когда головы закончились — меняем емкость и начинаем отбор тела.
Отбор тела
Медленно уменьшаем подачу воды в дефлегматор. Самогон начинает выходить быстрее. Чем меньше подаете воды, тем быстрее начинает идти процесс. Но при этом крепость и чистота дистиллята падает.
Тут выбирайте сами — либо побыстрее в ущерб степени очистки и градусности, либо покрепче и чище, но подольше.
Компромиссным решением, на мой взгляд, является скорость, при которой самогон идет тонкой струйкой.
Теперь настала пора обратить внимание на термометр, установленный над пленочной колонной. В этот момент на нем должна зафиксироваться какая-то определенная температура. Какая именно у вас будет я сказать не могу, т.к. она зависит от крепости вашего спирта-сырца, залитого в аппарат.
Но вот что вам надо запомнить. Если вы выбрали правильный режим отбора, то температура должна держаться на этом уровне. Если же она растет, пусть даже очень медленно (на 1-1,5 градуса), но постоянно, значит мы подводим слишком много тепла и самогон идет ненадлежащего качества. Поэтому либо увеличиваем подачу воды, либо уменьшаем нагрев.
Теперь, когда мы отрегулировали колонну и из второго прямоточника течет струйкой крепкий самогон, а температура выходящего из колонны спиртосодержащего пара постоянна (колеблется в пределах 0,1-0,2 градусов), мы отбираем тело.
Но через какое-то время температура все же начинает увеличиваться — все потому, что спирта в кубе становится меньше. Тогда необходимо вновь немного увеличить количество подаваемой воды в дефлегматор. Температура вернется к прежнему значению, но количество выходящего самогона уменьшится.
Вот в таком режиме и отбираем тело до хвостов. Опытным самогонщикам их появление подскажет собственный нос. Начинающим же рекомендую переходить к отбору хвостов, когда температура в кубе (именно в кубе, а не над колонной!) поднимется до 93ºС.
Отбор хвостов
Если вы занимаетесь отбором хвостов, то просто отключаете подачу воды в дефлегматор и отжимаете остатки как при обычной дистилляции. На всякий случай напомню, что хвосты мы собираем в отдельную емкость.
Обновление: В феврале я приобрел собственную пленочную колонну ХД/4-2500 ПК производства «Самогон и водка». Она немного доработана по сравнению с заводской конструкцией — утеплен дефлегматор и поставлены игольчатые клапаны для регулировки подачи воды.
Общее впечатление и выводы
Работать на пленочной колонне мне понравилось. И получаемый продукт тоже пришелся по вкусу.
Перечислю пожалуй плюсы, которые я отметил
- Головы идут концентрированные, с резким запахом. Грань, когда они заканчиваются и начинается тело хорошо ощутима. То же самое и с хвостами. Следовательно можно четко разделить самогон на фракции и получить очень качественный продукт.
- Крепость дистиллята достигает 80-90%. Спирт конечно вы не получите, для этого необходимо оборудование посерьезнее, но и цель такую мы не ставили.
- Плодово-ягодные браги не теряют своего вкуса и аромата.
- Сахарный самогон получается более мягким и приятным на вкус
- Простота конструкции, сравнительно небольшая цена и легкость в использовании.
В общем для себя я выводы сделал — для сахарного самогона бражная колонна обязательна. И очень желательна для плодово-ягодного.
Такое оборудование позволяет изготовить продукт очень достойного качества. Лично я уже решил, что закажу себе такую колонну . Правда после Новогодних праздников, когда семейный бюджет восстановится.
Обновление: В феврале я все-таки купил колонну. Ее фото в предыдущем разделе.
Всем пока.
Последнее время стало много поисковых запросов на тему бражной колонны непрерывного действия. Давайте поговорим об этом устройстве.
Прежде всего состав НБК :
1. Бродильная емкость.
2. Насос, подающий брагу в колонну сверху. Это может быть перистальтический (в идеале) или обычный погружной насос (ставится как отдельно, так и в паре с перистальтическим для перемешивания густых браг).
3. Устройство подачи браги в колонну (подача должна осуществляться с определенной скоростью и в определенном количестве). Если есть перистальтический насос, эту функцию выполняет он.
4. Собственно НБК, которая заполнена специальными тарелками.
5. Парогенератор. Может быть как непрерывного, так и циклического действия — несмотря на гордое название Н(епрерывная)БК, наличие такого элемента оборудования как бродильная емкость, имеющая конечный объем, говорит о том, что непрерывность тут условная. Конечно на промышленных производствах бродильный процесс может производиться в нескольких закольцованных емкостях и тогда система будет реально непрерывного действия.
6. Холодильник-конденсатор и доохладитель готового продукта.
7. Приемная емкость готового продукта (см. п.5).
Как это работает . Брага, подаваемая сверху, стекает по тарелкам, постепенно взаимодействуя с горячим водяным паром, подаваемым снизу. Режимы подачи компонентов подбираются таким образом, чтобы брага успела нагреться до температуры испарения спирта, который присоединится к восходящему потоку пара и уйдет на отбор. Лишенная спирта брага, превратившись в барду, стекает вниз колонны и отводится в канализацию. Не буду говорить о весьма непростом пути технической реализации процесса, давайте поговорим о том,
Что дает нам эта схема?
Сторонники внедрения ее в массы приводят уйму аргументов «за» и ни одного против.
— Время контакта браги с паром незначительно, следовательно не происходит кипячения дрожжей и это очень сильно сказывается на органолептике конечного продукта. Плохо что ли? Да нет — замечательно.
— Оборудование после использования не нужно мыть, барда сама утекает в канализацию. Круто? Еще бы.
— Скорость перегона выше. Каково? Да что тут скажешь — класс.
— Не нужны перегонные кубы большой емкости — НБК обработает любое количество браги за один заход, лишь бы пара хватило (непрерывный ПГ решает этот вопрос). И это весьма пользительное свойство.
— Отжимаем спирт на «ноль». Я в шоке как здорово.
Ну, и все в этом духе.
А теперь давай те отделять мух от котлет.
— Можно поспорить насчет мытья компонентов — колонну с тарелками сложной формы мыть гораздо сложнее, чем дистиллятор или БК; бродильную емкость ровно также нужно мыть в обоих случаях; если куб установить на той же высоте, что и колонну, барда убежит в канализацию не хуже; насосы и прочие элементы — дополнительная возня. Но, в конце концов так ли это все важно?
— Скорость перегона и возможность работать с большими (в перспективе бесконечными) бродильными емкостями — однозначный плюс.
— А вот насчет «готовых Дистиллятов наивысшего качества» (цитирую с сайта одного из производителей) бо-о-ольшой вопрос. Если хвосты еще можно «порезать», настроив подачи пара и браги так, чтобы температура сливаемой «барды» (на самом деле спиртосодержащей браги — вспомните тезис «Отжимаем спирт на «ноль») была ниже температуры отхода хвостов. Но что делать с головами? Брага то все время поступает новая, ни о каком фракционном разделении речь не идет. Так что на выходе из НБК имеем спирт-сырец (СС) неважного качества. Никуда
, кроме как на повторный перегон или ректификацию этот продукт не годится. Получается, что НБК
— это решение для оптовиков, продающих бормотосамогон страждущим, или для оптовых же производителей спирта. В быту НБК может быть с успехом применена состоятельным любопытствующим ректификатором, так как ценник начинается от 25 тысяч рублей за самый примитивный вариант (обычного по сути дистиллятора). Ценник же оборудования профуровня далеко не так демократичен.
Звиняйте, если что не так.
Чертежик позаимствован с хоумдистиллера.
P.S. В последнее время часто приходят люди из сети по запросам типа «бражная колонна непрерывного действия чертеж»
. И на этом блоге и на других ресурсах нет практически никаких чертежей. Почему? Вот например чертежик в заглавии этой статьи. В свое время на одном из форумов довольно живо обсуждалась тема практического воплощения НБК, в ходе дискуссии выкладывались схемы и чертежи промежуточных вариантов колонны. Как только было сформировано рабочее решение и колонна «пошла в серию» одного из коммерческих производителей, все конкретные технические воплощения были удалены из общего доступа (кроме этого чертежа). Это обычная и вполне понятная практика. Схемы, рисунки и фотографии дают общее представление о конструкции, а дальше придется самому. Это же самодельщина, а кто не может — милости просим в магазин.
Если же какой-либо аппарат собирается из готовых узлов, то тем более никаких чертежей не найти, их просто нет в природе. Так что, не тратьте время на их поиски. Даже, если где-то и выложен какой-то чертежик — это наверняка не реализованная промежуточная конструкция с внутренними недостатками.