Для каждого, кто заинтересовался темой самогоноварения, на первом месте возникает вопрос о способах приготовления качественного напитка. Необходимо точно знать, до скольки градусов гнать самогон и как определить его крепость. Использование лучшего аппарата для самогоноварения не гарантирует получение крепкого и качественного продукта.
Изготовление самогона – с чего начать?
Приготовление браги
Брага для самогонаСам процесс начинается с приготовления браги. В ее состав обычно входит чистая питьевая вода, сахар и прессованные пищевые дрожжи. Смесь этих ингредиентов помещается в закрытую эмалированную или стеклянную посуду, тщательно размешивается и оставляется в теплом месте для усиления эффекта брожения. За температурой браги необходимо следить – она не должна быть ниже 18 градусов и не выше 30 градусов, так как при невыполнении этих условий либо брожение может вообще не начаться, либо значительно снизится его эффект. Также необходимо оградить смесь от доступа воздуха при помощи проколотой хозяйственной резиновой перчатки или гидрозатвора.
По истечению недели, брагу оставляют в покое в прохладном месте на двое суток, затем аккуратно переливают в перегонный куб. Для этого можно использовать трубку или тонкий шланг. Емкость с брагой ставят выше уровня куба и переливают жидкость таким же способом, каким обычно сливают бензин из бензобака.
Перегоняется брага в самогон при помощи самогонного аппарата. Он может быть как самодельным, так и приобретенным в готовом виде. У него обязательно должен быть охлаждающий змеевик, перегонный куб и емкость для приема жидкости. Также понадобится приобрести термометр для измерения температуры браги и спиртометр для определения крепости готового спиртного напитка.
Перед перегонкой брагу обязательно нужно процедить для того, чтобы избежать помутнения жидкости и загрязнения некоторых деталей и отверстий аппарата.
Брага помещается непосредственно в перегонный куб, в котором нагревается примерно до 70 градусов, а после того, как выделится вся жидкость с резким запахом ацетона, называемая в народе «перваком», температуру постепенно поднимают до 85-95 0 С. «Первак», как правило, выливают или используют для технических целей.
Затем приступают к выгонке «головы» — основной части самогона. Это примерно 70-80% от всего планируемого объема дистиллята. Этанол постепенно испаряется, а вода и сивушные масла остаются. Основная часть самогона будет набираться в приемник до тех пор, пока текущая крепость жидкости не снизится до 40 0 -ного уровня. Теперь начнет выделяться «хвост». Его можно использовать для того, чтобы развести полученный алкогольный напиток до привычных 40-45 0 .
Крепость можно определить следующими методами
- с помощью спиртометра;
- определение температуры в кубе;
- визуально;
- путем взвешивания;
- на вкус
Определить крепость самогона можно с помощью спиртометра
Самогон скольки градусов получился можно определить с помощью спиртометра.
Его можно изготовить самостоятельно. Для этого необходимо взять
- две прозрачные трубки или лабораторные колбы;
- проверенную водку крепостью ровно 40 0 ;
- медицинский спирт крепостью 97 0 ;
- скотч;
- маркер;
- металлический подшипниковый шарик или любой другой небольшой кусочек металла, который можно бы было использовать в качестве грузика;
- небольшие герметичные пробки.
Скотчем соединяются трубки, пробками закрывают их днища. В одну из колб закладывают грузик и рассчитывают шкалу. Вначале изготовленный прибор помещают в водку. Там, где опускаясь, трубки остановились, маркером ставят отметку – это классические 40 градусов. Затем такую же манипуляцию проводят в емкости с медицинским спиртом и ставят следующую отметку – 97 градусов. Математическим путем рассчитывают остальные деления по этой шкале.
Конечно, полученный таким образом прибор нельзя считать эталоном, так как он может допускать существенные отклонения от фактических значений.
Определяем крепость в зависимости от температуры в кубе
Температура браги в кубе промышленного производства контролируется с помощью термометра. При 85-90 градусах начнет выделяться «первак». Отобрав около 10% от прогнозного объема конечного продукта, начинают собирать «голову». Когда термометр покажет 95 градусов, то это значит, что крепость самогона составляет около 40 градусов. Затем уже пойдут «хвосты».
Визуальный метод определения крепости
Визуальное определение крепости самогона
Визуально определить крепость самогона можно оценив чистоту и прозрачность жидкости. Но этот метод не считается особо надежным, так как вода имеет такие же показатели.
Также хорошо зарекомендовал себя метод определения крепости по горению. Если спиртное крепче 20 0 , то оно горит. Поджигают 10 капель спиртного в отдельно взятой емкости и после прогорания подсчитывают число капель в остатке. Если остается пять капель, то крепость составляет примерно 50 0 .
Если жидкость выгорает почти полностью, при чем цвет пламени синий, то крепость будет около 80 0 . А вот если в пламени будут красные отблески, то будет 60-70 0 .
Если пламя недолго поддерживается когда под емкостью держат огонь, то крепость около 30 градусов, а если вспыхивает и гаснет, то не больше 20 0 .
Определить можно и на вкус до какого градуса гнать. Процесс самогоноварения всегда должен сопровождаться дегустацией. Если жидкость приятно прогревает гортань, то самогон крепкий.
Измерение путем взвешивания
При использовании определения крепости путем взвешивания обязательным условием является использование электронных весов. Предварительно отдельно взвесив тару, необходимо налить в нее один литр самогона и установить на весы. Следует учесть, что эталонный литр водки крепостью 40 градусов весит ровно 953 грамма. Исходя из этого, можно рассчитать, до скольки градусов крепости в конкретно взятом продукте.
Перед измерением, скольки градусов крепости достиг самогонный продукт, жидкость следует налить в удлиненную емкость или в банку, осторожно опустить в нее спиртометр и заметить, на каком делении его шкалы остановится самогон. Обязательно нужно охладить полученную субстанцию до 20 0 С для уточнения показаний спиртометра. Хорошим считается самогон крепостью 45 – 55 0 .
Метод дробной перегонки
Продукты дробной перегонки
При изготовлении браги с использованием фруктов или зерновых культур, и планируется последующая выдержка дистиллята, то применяется перегонка дробная.
Ее суть заключается в том, что в процессе выгонки не отсекаются «головы» и «хвосты», самогон собирается в емкость начиная с самых первых капель и до момента снижения градуса крепости до 30 0 . А затем производится повторная перегонка:
- 5% «головы» отсекается;
- Получают первую «голову», она составляет примерно 10%;
- Получают 20% второй «головы»
- Когда крепость достигнет 60 градусов получают ароматную «голову» в размере около 5% от планируемого объема получаемого продукта;
- Отсекают тяжелую «голову» и «хвосты».
Так как градус крепости в самогоне, полученном указанным методом, варьирует от 43 до 80%, то итоговую крепость напитка изготовитель регулирует сам.
Повторная перегонка браги
Для повышения качества, усиления прозрачности повышения градуса полученного спиртного, используют метод повторной перегонки. Также это позволит существенно улучшить вкусовые качества продукта.
(1
votes, average: 5,00
out of 5)
Процесс перегонки браги не настолько уж и сложен. Он состоит из последовательных этапов, при выполнении которых нужно соблюдать ряд технологических требований. Наиболее важным фактором является выдерживание определенного температурного режима на каждом производственном цикле изготовления самогона.
Владея информацией о том, какая должна быть температура кипения перегоняемой браги, удастся получить качественный самогон . Брага – это раствор из спирта и воды. А значит, температура кипения жидкости и превращения ее в пар будет находиться в границах 78–100°. Раствор браги, с более высоким содержанием спирта, закипит и начнет превращаться в пар при наименьшей температуре. Это облегчит процесс получения хорошего дистиллята.
Температурные показатели для каждого этапа перегонки
Выделяют 3 этапа перегонки браги:
Удаление продуктов первой фракции
Когда температура браги поднимается до 65–68°, начинается процесс кипения жидкости, который сопровождается испарением легких фракций с примесью вредных веществ. В это время появляется специфический запах этилового спирта, и начинает капать первая жидкость.
В народе бытует название такого самогона, как «первак». Еще первую фракцию именуют «головой».
Употреблять такой продукт нельзя, слишком опасно для здоровья, так как в нем высоко содержание спирта вместе с вредными веществами. Эту часть самогона собирают в отдельную емкость и в дальнейшем используют для технических целей или просто выливают.
Важный момент: как только температура браги поднимется до отметки 63°, нужно резко сбросить скорость кипения и продолжить нагревать жидкость до 68° постепенно, на малом огне.
Делается это для того, чтобы брага не попала на охлаждающую спираль. В противном случае, качество самогона значительно ухудшится, и понадобится выполнение второй перегонки .
Сбор основного продукта
После перегонки первой фракции начинается основной этап изготовления самогона. Для этого подставляют новую емкость, в которой будет собираться основной продукт перегонки браги, т. е. самогон.
На этом этапе температура кипения жидкости постепенно повышается, пока не достигнет 78°. В этот момент и начинается выход основного продукта – самогона, пригодного к употреблению .
В процессе перегонки браги температура жидкости нарастает, в то время как интенсивность выхода самогона падает. И в момент, когда температура достигнет отметки в 85°, сбор самогона следует прекратить, так как начинается активное испарение сивушных масел и иных вредных для здоровья примесей.
Таким образом, оптимальный температурный режим перегонки бражки в самогон устанавливается в пределах 78–84°.
Отбор третьей фракции
Основной этап перегонки завершается при 85°, но в браге еще присутствует небольшое количество спирта. Чтобы извлечь его, нужно температуру кипения поддерживать на заданном уровне или увеличить до 90°. В этот период начнется активное испарение жидкости с высоким содержанием сивушных масел и примесей. При желании эти вещества можно будет удалить, выполнив повторную перегонку или воспользовавшись иным методом очистки самогона .
Важно: так же как и головы, хвосты собирают в отдельную посуду.
Какие приборы понадобятся для контроля процесса самогоноварения?
Перегонка браги для получения качественного самогона требует выполнения определенных условий, а значит, нужен постоянный контроль их соблюдения. Приборы, которые могут в этом помочь – спиртометр и термометр. Спиртометром определяют не только крепость готового напитка, но и фракций
. С помощью него выявляют момент окончания сбора самогона, переход к отбору хвостов.
Измерить температуру жидкости, подвергающейся перегонке, можно специальным термометром. Оптимально, если термометр будет встроен в перегонный куб.
Процесс образования самогона из браги основан на разнице температур кипения веществ, из которых эта брага состоит. При одном и том же давлении, вода закипит при 100°С, а этиловый спирт уже при 78°С. Все остальные примеси так же имеют свою температуру кипения. Знание этих параметров помогает выделить спирт из браги, получив самогон, частично избавленный от вредных примесей. Различают три этапа перегонки.
На первом этапе отделяется начальная я фракция выделяемого продукта. Она называется « головы». Дело в том, что ряд ядовитых примесей имеют температуру кипения ниже, чем у этилового спирта.
Выделяться они начинают раньше и в основном, это происходит на первоначальном этапе перегонки. Этими веществами являются уксусный альдегид, метиловый спирт, уксусно-метиловый эфир и муравьино-этиловый эфир. Температура их кипения 65-68 °С. Начальная фракция продукта имеет их довольно высокую концентрацию. В народе такой самогон называется «первак» или «первач» и пользуется определенной популярностью, так как имеет более сильные опьяняющие свойства. Но на самом деле это яд, и его употребление может иметь печальные последствия. Поэтому эту фракцию собирают в отдельную посуду и используют только для технических нужд. Порядок действий следующий. Сначала брага используется максимальный нагрев. По достижению температуры паров 63°С следует снизить мощность нагрева, дабы плавно выйти на температуру 65-68 °С. На этом этапе начинают выделятся первые капли, это и есть «головы». Температура постепенно повышается и по достижении 78°С, головы отбирать заканчивают, и начинается сбор основной фракции, «тела». Так как при такой методике отбор продукта идет медленно, покапельно, то этот этап занимает значительное количество времени. Взамен получаем экономию этилового спирта, который при такой температуре плохо испаряется. Объем «головной фракции» должен составлять около 10-15% от ожидаемого объема самогона.
Начинается отбор второй фракции. Она называется «тело» или «пищевая». Это основная по объему фракция самогона и именно она идет в употребление. Следует сменить емкость для сбора самогона. Если в конструкции самогонного аппарата есть сухопарник, то его тоже надо заменить после отбора «головной» фракции. Оптимальный температурный режим для выделения этой фракции 80-83°С. Отбор этой фракции прекращается при достижении парами температуры 85°С, так как начинают испаряться сивушные масла. Также сигналом к прекращению отбора основной фракции, служит прекращение воспламенение самогона и падение его крепости ниже 40%.
Переходим к третьему этапу перегонки. На этом этапе отбирается «хвостовая» фракция,или попросту «хвосты». Эта порция также собирается в отдельную емкость. Она богата сивушными маслами и в употребление не идет. Её добавляют в следующую порцию браги для перегонки, или используют для технических целей.
Температура в описании процесса, это температура паров перед холодильником или в верхней части колонны. Температура в перегонном кубе будет выше. Эта температура ближе к температуре кипения браги. Она зависит от спиртуозности браги, то есть содержания спирта. В предлагаемой таблице можно посмотреть, как меняются соотношения этих параметров.
Данные в таблице соответствуют оборудованию без укрепляющих сухопарников, колонок и выпарных модулей. Вы можете путем измерений отредактировать её и сделать более соответствующей вашему самогонному аппарату. Зная крепость браги можно определить температуру закипания и при приближении к ней снизить нагрев. Это предотвратит забрасывание браги в холодильник что существенно снижает качество самогона. Так же крепость отбираемого продукта в 40% будет соответствовать температуре в кубе 96°С, на этом этапе можно переходить к сбору «хвостовой» фракции.
Поддержка оптимальной температуры перегонки дает на выходе кристально чистый самогон без запаха и вредных примесей. Это один из важнейших этапов самогоноварения, не зная основ которого нельзя рассчитывать на хороший результат. Без соблюдения технологии дистилляции даже из самой лучшей браги получится плохой самогон.
Теоретические аспекты
Температура кипения и летучесть примесей
Самое распространенное заблуждение среди начинающих самогонщиков гласит, что примеси испаряются пропорционально своей температуре кипения. На самом деле это в корне не так: летучесть примесей, то есть их способность покидать кипящую жидкость, никак не связана с температурами кипения этих примесей.
Рассмотрим классический пример о метаноле и изоамилоле. Пусть в куб залито сырье следующего состава (см. таблицу).
Доведем смесь до кипения (температура в кубе около 92 °C) и отберем небольшое количество дистиллята так, чтобы состав кипящего сырья практически не изменился. Каким будет состав отобранного дистиллята? Для воды и этилового спирта изменение концентраций можно легко найти по кривой равновесия или таблицам: концентрация спирта возрастет с 12 до 59%.
Кривая равновесия воды и этилового спирта Чтобы определить изменение концентрации примесей, воспользуемся графиком коэффициентов ректификации (крепость в процентах от объема – на верхней горизонтальной оси).
При крепости сырья 12% коэффициент ректификации (Кр) метилового спирта равен 0,67, а Кр изоамилола – 2,1. Значит, содержание метанола в отборе уменьшится, а изоамилола – возрастет в два раза. В результате получается.
Вторая таблица доказывает независимость скорости испарения примесей от температуры их кипения. Метанол с температурой кипения 65 °C медленнее покидает куб, чем изоамилол с температурой кипения 132 градуса.
Это происходит потому что концентрация этих примесей мала. Если бы количество метанола и изоамилола было сопоставимо со спиртом и водой, эти вещества заявили бы о своем праве на испарение в количестве, соответствующем разнице их температур кипения, и стали бы полноправными составляющими раствора.
Испаряемость примесей в концентрации менее 2% полностью зависит от того, с какой силой их одинокие молекулы удерживаются водно-спиртовым раствором (преобладающими в составе веществами). Это можно сравнить с тем, как папа и мама не спрашивают ребенка с какой скоростью бежать на автобус – взяли за руки и галопом.
Так и с примесями. Когда в растворе одну маленькую молекулу метанола окружает толпа молекул воды, то они легко удерживают её рядом с собой. Поскольку молекула метанола меньше этанола, то воде удерживать её намного легче. А вот изоамилол, наоборот, плохо растворяется в воде, имея с ней очень слабые связи. При кипении изоамилол вылетает из воды быстрее метанола, хотя температура его кипения в 2 раза выше.
Исследованию коэффициентов испарения или летучести различных веществ и их растворов посвятил немало своих трудов Сорель. Он составил таблицы и графики, по которым можно узнать, насколько меняется содержание веществ в парах по отношению к исходному раствору. Однако для целей винокурения графиками и таблицами пользоваться неудобно, поэтому Барбе предложил новый расчетный коэффициент, названный коэффициентом ректификации (Кр), для получения которого нужно при заданной крепости раствора разделить коэффициент испарения примеси на коэффициент испарения этилового спирта.
Коэффициент ректификации одновременно является и коэффициентом очистки, так как показывает фактическое изменение содержания примесей по отношению к этиловому спирту:
- Кр=1 – от примесей нельзя избавиться, они в том же количестве будут присутствовать в дистилляте;
- Кр>1 – в отборе примесей будет больше, чем в исходном сырье, это головные фракции;
- Кр<1 – в полученном в результате перегонки дистилляте количество примесей будет меньше, чем в исходном сырье, произойдет очистка, это хвостовые фракции.
Если примеси при высоких концентрациях спирта имеют Кр<1, а при низких Кр>1 – это промежуточные примеси. Таких абсолютное большинство. Есть еще и концевые примеси, у которых, наоборот, Кр>1 при высокой концентрации спирта, а при низкой – Кр<1.
На самом деле абсолютно головных или хвостовых примесей не так уж и много, чаще винокуры имеют дело с промежуточными. Однако если говорить о перегонке браги, то её крепость меняется во время процесса с 12% и ниже. При таких концентрациях спирта практически все примеси являются головными, независимо от температуры их кипения: изоамилол – 132 °C, ацетальдегид – 20 °C и т.д.
Примесей, проявляющих хвостовые свойства, при перегонке браги совсем немного: метанол с температурой кипения 65 градусов и фурфурол – 162 °C. Как видим, и здесь температура кипения ни на что не влияет.
Главный теоретический вывод . Примеси не выстраиваются в очередь на выход из куба в соответствии с температурами своего кипения, а испаряются в составе спиртового пара в количествах, зависящих только от их исходной концентрации и коэффициента ректификации.
Мощность нагрева и температура кипения раствора
Мощность нагрева влияет только на количество образуемого пара и никак не изменяет температуру кипения содержимого куба. В свою очередь, температура кипения раствора зависит от концентрации спирта в кубовой навалке и атмосферного давления (см. таблицу).
Чем меньше крепость, тем выше температура кипения кубовой навалки. Чем больше подаваемая мощность, тем больше пара образуется.
Дробная дистилляция
Если при кипячении смеси по пути в холодильник её пары не конденсируются на крышке и стенках куба, или эта величина пренебрежимо мала, то отбирая погон последовательно по разным банкам, получим в них разную крепость и состав дистиллята.
Это простая дробная дистилляция, управлять которой можно лишь условно, изменяя пропорции отбираемых фракций. Никакой очистки или укрепления метод не предусматривает.
Если аппарат идеально утеплить, то не зависимо от скорости отбора и мощности нагрева, на выходе будет дистиллят одинакового состава и крепости.
Парциальная конденсация
Если по пути из куба в холодильник заметная часть пара конденсируется – это парциальная конденсация.
Стенки куба, крышка и паровая труба непрерывно теряют тепло. Эти теплопотери зависят не от величины нагрева или отбора, а только от разницы температур между кубовым содержимым (жидкость и пар) и окружающим воздухом.
Следствием этого полезного при дистилляции процесса является парциальная конденсация пара, когда во флегму попадают наименее летучие его составляющие, которые потом обратно стекают в куб.
Та же часть пара, которая доходит до холодильника, содержит легколетучих составляющих больше, чем было в исходных парах. Это позволяет создавать условия для более концентрированного отбора «голов» и укреплять отбор.
Отношение веса флегмы к весу отобранного спирта называют флегмовым числом. Чем выше флегмовое число, тем больше укрепление и обогащение легколетучими составляющими отбора.
Важно также отметить, что стекающая в куб флегма прогревается, вызывая дополнительную конденсацию пара, но закипеть не успевает.
Тепломассобмен
Если флегма стекает в куб так долго, что пар успевает согреть её до точки кипения, происходит другой процесс – тепломассообмен, при котором из пара конденсируются молекулы труднолетучих веществ, а из флегмы испаряются легколетучие. Испаряется и конденсируется всегда равное количество молекул. Этот процесс лежит в основе технологии ректификации.
Как гнать самогон на обычном аппарате
Познакомившись с некоторыми вопросами теории, можно приступить к вопросу об управлении процессом дистилляции.
Аппараты для классической дистилляции строятся по схеме куб-холодильник. Добавление сухопарника облегчает отбор «тела» на высоких скоростях, так как препятствует брызгоуносу. Куб и паровые трубы не утепляют, и как мы выясним позже, – не случайно. Дистилляторы могут быть разными (см. фото).
Принципиально эти аппараты отличаются только степенью парциальной конденсации. При её незначительной доле аппарат годится только для перегонки браги, при большой парциальной конденсации подходит для производства благородных дистиллятов.
Перегонка браги
Брагу нужно гнать быстро. Главной задачей является отделить все испаряемые составляющие от не испаряемых. Снижение мощности в начале или в конце нагрева не требуется. При первой перегонке браги на аламбике желательно накрыть его купол тряпкой.
Обычную сахарную брагу можно отбирать «досуха» (минимальной крепости в струе). В случае с фруктовыми брагами, которые планируется выдерживать в бочках, желательно гнать до средней по погону крепости 25%. Если закончить процесс раньше, будут потеряны кислоты и тяжелые спирты, которые образуют новые эфиры в бочке.
Вторая перегонка
Крепость навалки. Оптимальная крепость кубовой жидкости для второго перегона составляет 25-30%. При такой концентрации спирта сивуха достаточно хорошо укрепляется и выводится в составе головной фракции. В «хвосты» попадет приемлемо небольшая доля спирта, но при отборе «тела» сивуху в кубе удержать не удастся или потребуется флегмовое число более 3, что серьёзно затянет процесс перегонки, да и не каждый аппарат может работать в таком режиме.
Меньшая исходная крепость навалки позволит сивухе во время отбора «голов» выходить с концентрацией выше кубовой более чем в два раза, но отбор «тела» будет начинаться при слишком малой крепости навалки, в результате почти половина спирта попадет в «хвосты», которые нужно начинать отбирать при крепости жидкости в кубе 5-10%.
Если повысить крепость кубовой навалки до 35-40% и больше, то укрепления сивухи при малых флегмовых числах не произойдет. В «головах» будет столько же сивухи, сколько и в кубовом остатке, а при капельном отборе (повышении флегмовых чисел) сивуха вообще останется в кубе.
Отбор «тела» пройдет с меньшими потерями спирта в «хвосты», но вся оставшаяся в кубе сивуха попадет в «тело». За счет того, что объем спирта в отборе уменьшится, концентрация сивухи будет даже больше, чем в навалке.
Отбор «голов». Рассмотрим, что происходит при отборе «голов» на классическом самогонном аппарате. Например, кубовая навалка крепостью 25-30% закипела, и винокур снизил мощность нагрева до 600 Вт. При этом теплопотери паровой зоны составляют 300 Вт (теплопотерями в жидкостной зоне пренебрежем для простоты расчетов). В результате из образовавшегося в кубе пара ровно половина сконденсируется. Количество отбора будет равно количеству флегмы, значит, флегмовое число равно единице. Увеличение мощности нагрева приведет к уменьшению флегмового числа и, наоборот, – дальнейшее уменьшение мощности увеличит его.
При организации покапельного отбора «голов» система выходит на максимальное флегмовое число, что дает укрепление и обогащение отбора легколетучими примесями.
Во время дистилляции навалка имеет низкую крепость, а практически все примеси являются головными. Поэтому отбор «голов» крайне важен, необходимо создавать условия для его успешного осуществления:
- всегда оставлять достаточно большую паровую зону в кубе, а не гнаться за объемом навалки;
- не утеплять куб с крышкой и паровую трубу дистиллятора.
Получение «тела». Скорость отбора «тела» при второй дробной перегонке должна быть умеренной, чтобы не сводить флегмовое число к минимуму.
Большинство бытовых классических аппаратов не обладают достаточными возможностями парциальной конденсации, поэтому получить на них приемлемую очистку «тела» можно всего двумя способами: вывести примеси с «головами» или отсечь их с «хвостами».
Когда собирать «хвосты». Распространенное мнение, что момент для перехода на отбор «хвостов» наступает, когда крепость в струе 40%, имеет под собой прочную почву.
Промежуточные примеси увеличивают свой коэффициент ректификации до величин, превышающих единицу, и становятся легко летучей составляющей пара, значит, уже не переходят во флегму, а продолжают путь в отбор. Конденсируется же в основном вода и типично хвостовые примеси. Парциальная конденсация перестает очищать от сивухи пары спирта, а наоборот –обогащает.
В момент отбора «хвостов» кубовая температура составляет около 96 °C, что соответствует кубовой крепости порядка 5%. «Хвосты» можно отбирать до 98-99 градусов в кубе, совсем до суха не нужно, появится слишком много примесей и воды.
Перегонка на бражных и ректификационных колоннах
Работа с бражными и ректификационными колоннами в корне отличается от процесса классической дистилляции, так как появляется возможность с помощью дефлегматора регулировать количество возвращаемой в колонну флегмы в очень широких пределах. В основе процессов лежит тепломассобмен. Для того чтобы поднять эффективность процесса, в колонну насыпают насадку, значительно увеличивающую площадь взаимодействия пара и флегмы.
Процесс же парциальной конденсации, при котором образуется дикая флегма, становится нежелательным явлением, ухудшающим точность регулирования флегмового числа и разделения на фракции по высоте колонны. Поэтому парциальную конденсацию стараются минимизировать путем утепления куба и колонны.
Поведение примесей при ректификации подчиняется их коэффициентам ректификации, но технология имеет особенности, главная из которых – многократное испарение и конденсация пара по пути из куба к холодильнику.
Каждое такое переиспарение происходит на определенном участке по высоте колонны, называемой теоретической тарелкой. На первых 20-30 см насадочной части колонны за счет неоднократного переиспарения пар получает укрепление до величины выше 90%. При этом примеси, вылетающие из куба в составе пара, при прохождении каждой последующей теоретической тарелки будут менять свой Кр в соответствии с крепостью флегмы или пара, в которых они находятся.
Поэтому сивушные масла, имеющие на входе в колонну Кр больше единицы, по мере продвижения вверх по колонне приобретают Кр меньше единицы, и всё в меньшем количестве переиспаряются, а на определенном этапе полностью останавливаются. Накопление сивушных масел происходит в той части колонны, где их Кр=1. Выше сивуху не пускает спирт, для которого она при этой крепости является «хвостом», а ниже сивушные масла проявляют головные свойства, и при переиспарении поднимаются опять выше. Примерно так ведут себя все промежуточные примеси.
1 -головные; 2 - промежуточные; 3 -хвостовые; 4 - концевые. Головные примеси по мере продвижения вверх по колонне попадают во все более укрепленный пар, в результате их Кр возрастает. Это позволяет головным примесям с ускорением попадать в зону отбора.
Хвостовые примеси – строго наоборот, попав в колонну, с каждой новой теоретической тарелкой резко уменьшают свой Кр и довольно быстро вместе с флегмой оказываются внизу колонны, где и накапливаются.
Концевые примеси ведут себя похоже: при низкой крепости их Кр<1, но с ростом крепости Кр становится больше 1, поэтому они не застревают в колонне, а в зависимости от крепости идут вверх или вниз отбора.
Управление колонной сводится к простому правилу: нельзя отбирать фракцию со скоростью, превышающей скорость её поступления в колонну. Методы определения момента, когда эта скорость начинает превышаться, разнообразны. Главное, как можно раньше понять, что равновесие нарушено, и, сократив скорость отбора, восстановить его.
В самом простом варианте управление возможно по двум термометрам:
- кубовому, показывающему момент закипания спирта-сырца в кубе, перехода на отбор «хвостов» и окончания процесса;
- термометру, находящемуся в 20 см от низа насадки. В этой зоне все переходные процессы завершены, температура более-менее стабильна и отражает процессы, происходящие в колонне с максимальным упреждением по отношению к зоне отбора. Повышение температуры даже на 0,1 градуса говорит о том, что отбирается слишком много спирта – больше, чем его поступает в колонну, поэтому нужно уменьшить скорость отбора. Если не сократить отбор, разделение на фракции в колонне ухудшится, а примеси из установившегося для них равновесного положения продвинутся выше по колонне, ближе к отбору.
При ректификации за счет принудительной дефлегмации и четкого управления флегмовым числом на выходе получаются самые легколетучие фракции, которые можно отбирать последовательно. Кроме того, грамотное управление колонной позволяет останавливать в ней продвижение ненужных примесей в зону отбора, накапливать их до определенного времени в колонне или вообще возвращать в куб.
Ректификационная колонна – это не столько точный, а скорее мощный инструмент для тотальной очистки спирта от примесей. Для получения благородных дистиллятов он слабо применим, поскольку требует особых технологий и методов. Группирование примесей по летучести и высокая концентрация спирта в колонне создают из них азеотропы без разбора на нужные и ненужные, разделить их уже не удастся.
При получении благородных дистиллятов целью является не полная очистка спирта от всех примесей, а сбалансированное уменьшение их концентраций с частичным удалением некоторых самых ненужных. Требуется аппарат с парциальной конденсацией, работая на котором винокур разделяет дистиллят на части, а затем собирает из этой мозаики шедевр.
При всей внешней разнице, в основе управления дистилляцией и ректификацией лежат важнейшие свойства примесей – их летучесть и связанные с ней коэффициенты ректификации. Управляя флегмовым числом в весьма ограниченном (при дистилляции) или, наоборот, очень широком (при ректификации) диапазонах, можно получать очень разный продукт: от сбалансированного по примесям дистиллята до чистого спирта. Главное понимать принципы управления и пользоваться в каждом случае подходящим инструментом.
Всем привет!
В последнее время мне часто задают вопросы следующего плана — при какой температуре гнать самогон? Или, как гнать самогон по термометру, установленному в перегонном кубе? И тому подобные.
Действительно, такие вопросы появляются у большинства начинающих винокуров. Сегодня я постараюсь ответить на эти вопросы и расскажу, нужен ли вообще термометр в самогонном аппарате и что он нам дает.
Прежде всего хочу обратить внимание, что данная статья посвящена работе на классическом самогонном аппарате, состоящем из бака и охладителя. Ну или еще сухопарника между баком и дистиллятором. Термометр установлен в перегонном кубе.
Для более сложного оборудования существуют иные правила. Например для работы на пленочной колонне у меня есть отдельная статья .
Что дает термометр в самогонном аппарате
Сейчас я тезисно перечислю преимущества данного устройства, а в следующем разделе объясню как реализовать их на практике.
- Возможность точно определить начало перегонки, следовательно сэкономить на воде, включив ее подачу только тогда, когда это необходимо.
- Определить начальную крепость браги.
- Определить текущую крепость самогона на выходе из холодильника, следовательно отпадает необходимость использования ареометров при перегонке.
- Вовремя перейти с отбора тела на отбор хвостов.
- Вовремя закончить отбор хвостов и всю перегонку.
- Рассчитать остаток спирта в кубе.
Как контролировать процесс перегонки по температуре
Как известно, этиловый спирт кипит при температуре 78,4 °C (при атмосферном давлении 760 мм.рт.ст). Но брага или спирт-сырец являются водно-спиртовым раствором (примесями пренебрегаем), а следовательно и температура кипения этого раствора иная и зависит от содержания в нем этанола. Причем определенное количество спирта в браге соответствует определенному количеству спирта в парах, поступающих в охладитель.
Ниже привожу таблицу зависимости температуры кипения браги (или сырца) от содержания в ней спирта.
Табличка простая, но я все же поясню, как ей пользоваться.
- При перегонке браги
- Допустим, вы залили 10 литров браги.
- Брага закипела и отбор пошел при 92 градусах, следовательно крепость жидкости приблизительно равна 12%. Только ориентироваться надо не на самые первые капли, а когда пойдет веселая струйка и температура стабилизируется. У меня вчера первые капли появились на 88-89 градусах, но температура очень быстро добралась до 93 и потом стала повышаться очень медленно — на 0,1 градуса. Вот на эту цифру и надо ориентироваться.
- Гоним самогон до 98-99 °C в зависимости от вашей жадности и терпения. Я обычно гоню до 98. До 100 градусов все же не советую — потери продукта будут незначительными, а время потратите много и при этом соберете много ненужных примесей.
- При перегонке спирта-сырца
- Залили, скажем, 20% сортировку.
- По таблице определяем, что температура закипания смеси 88-89 градусов. Следовательно раньше 80 °C воду включать необходимости нет и ее можно поберечь.
- В большинстве методик, да и у меня в статье про дистилляцию , рекомендуется отбирать тело до 40% в струе (или пока горит). Это соответствует температуре 95-96 °C. Т.е. при таком нагреве можно переходить к отбору хвостов. Забегая вперед хочу сказать, что по моим последним данным, переходить к хвостам лучше при 93-94 °C. Да, так мы отправляем большое количество спирта в хвосты, но из этих хвостов потом можно будет отжать еще приличное количество самогона хорошего качества. Почему надо заканчивать отбор тела при 93 °C я расскажу в одной из следующих статей, когда упорядочу полученную информацию.
- Отбираем хвосты до 98-99 градусов.
