Бражная колонна непрерывного действия своими руками. Бражные колонны своими руками: чертежи, инструкции

Бражная колонна – недавнее изобретение, применяемое в домашних условиях для дистилляции спирта из любых . Это простое устройство обрело популярность у дачников и владельцев загородных садовых участков, которые используют некондиционные фрукты для приготовления браги.

Домашнее винокурение за сравнительно короткое время претерпело существенную эволюцию, пройдя путь от древнего змеевика к непрерывной колонне, которая по принципу действия является упрощенным (домашним) вариантом заводской ректификационной колонны. Что такое бражная колонна и каков принцип ее действия?

В чем заключаются преимущества и недостатки работы этого устройства? Можно ли ее изготовить своими руками в домашних условиях или проще купить готовую? Попробуем разобраться.

Бражная колонна – это аппарат, предназначенный для дистилляции спирта из любых видов браги и оснащенный дефлегматором – устройством для частичной конденсации пара различных жидкостей, которые возникают в процессе перегонки.

Дефлегматор разделяет пары, выходящие из колонны, на отдельные фракции, возвращая тяжелый конденсат для дальнейшего отделения спирта от высококипящих органических соединений бродильного раствора (сивушных масел).

Колонна непрерывного действия сохраняет те же этапы дистилляции, что и обычный самогонный аппарат, оснащенный —сухопарником—: испарение плюс конденсация. Различие заключается в принципе испарения, дающего качественную очистку конечного продукта.

Непрерывная бражная колонна, в соответствии с принципом действия, имеет простую конструкцию. Она состоит из следующих узловых элементов:

• емкости (бак, контейнер, куб) для бродильного раствора, имеющие три резьбовые отверстия для установки термометра, отводящей трубки и предохранительного клапана;
• колонны из медной трубы или нержавеющей стали;
• дефлегматора, который крепится в верхней части колонны;
• патрубка для соединения с конденсатором любой конструкции (змеевик, кожуховый охладитель и проч.);
• двух термометров, один из которых крепится в верхней части колонны, второй показывает температуру в контейнере для бродильной жидкости.

Различные конструктивные модификации этого аппарата могут содержать: силиконовые прокладки, скобы клаптовых соединений, переходные муфты разных диаметров и втулки. Весь набор элементов обычно дается в чертежной спецификации.

Принцип действия непрерывной бражной колонны

Перед началом процесса необходимо смонтировать колону с перегонным баком, используя для этого клаптовый крепеж. Поставить куб на источник тепла (электроплитка, газовая плита и проч.).

По мере нагревания раствора спиртосодержащие пары из бака поднимаются в конденсатор, где частично конденсируются, оседая на стенках холодильника. Оставшаяся часть пара продолжает двигаться вверх.

Первый охладитель называют парциальным именно потому, что он только частично конденсирует пар. Осевшая жидкость называется «флегмой», а охладитель, соответственно, «дефлегматором».

Флегма стекает вниз по стенкам дефлегматора обратно в бак, встречая на своем пути неостывший пар и распадаясь на фракции трех видов: головные, основные и хвостовые.

Головная фракция (голова), включающая альдегиды, эфиры и другие легкие вещества, отсекается при низкой температуре на первоначальном этапе. Затем доходит очередь до основных фракций (тело), содержащих собственно спирт, и в самом конце процесса удаляются хвостовые (хвосты) соединения из сивушных масел и других тяжелых примесей.

В процессе нагревания конденсат заполняет стенки колонны, достигая дефлегматора. Это происходит тогда, когда термометр на верхнем охладителе покажет 51 – 55 градусов.

На этом этапе пары легких фракций заканчивают конденсацию и удаляются в специальную емкость. Это ядовитый раствор, который не используется для дальнейшей перегонки. На 20 литров самогона в среднем выходит один литр головных фракций.

По мере нагревания бака температура на дефлегматоре достигает 77 градусов. Именно такой она должна держаться во время всего процесса перегонки. В этот период из бродильных паров отделяются основные фракции – собственно спирт.

За пятнадцать минут до окончания работы необходимо поднять температуру у верхнего охладителя до 81 – 83 градусов, чтобы собрать «хвосты» – примеси сивушных масел и других тяжелых соединений, которые в дальнейшем отправляют на вторую перегонку.

Температурный режим работы устройства регулируется верхним краном на входе охладителя и регулятором источника тепла.

Знаете ли вы? Стандартное технологическое описание процесса перегонки выглядит так: спиртовой пар, поднимающийся к дефлегматору, непрерывно реагирует с флегмой, стекающей навстречу. Происходит реакция теплового обмена. Пар забирает у флегмы легкие, низкокипящие фракции и оставляет ей высококипящие тяжелые соединения (сивушные масла и воду). Продуктом этой длительной реакции становится спирт крепостью в 88 – 90 градусов.

Качество спирта на выходе (чистота самогона) достигается регулированием температуры, которое помогает отсечь от конечного продукта головные и хвостовые фракции спиртосодержащего пара.

Важно! Для начинающих самогонщиков необходимо помнить: во время процесса перегонки ни в коем случае нельзя допускать кипения браги. Температура в баке не должна подниматься выше 87 – 89 градусов;

Плюсы и минусы процесса перегонки в бражной колонне

Плюсы

1. Простота процесса перегонки: аппарат будет работать до тех пор, пока не закончится в кубе бродильный раствор и не исчезнет вода в парогенераторе.
2. Хорошее качество конечного продукта. Короткое время перегонки не позволяет дрожжевым мембранам «взорваться» и привнести в спирт сивушный запах.
3. Дефлегматор позволяет почти полностью удалить тяжелые хвостовые фракции, отправляя сивушные масла в бак для новой перегонки.
4. Не нужно дополнительной операции: наливать брагу в куб, а затем выливать ее. —Емкость для браги— ставится на плиту, затем после работы остатки раствора утилизируются в бытовых отходах.
5. Экономное использование воды для охлаждения. В процессе перегонки бродильный раствор советуют предварительно нагреть, таким образом, вода нужна только для доохлаждения продукта и ни для чего другого.
6. Для непрерывной работы аппарата не нужно автоматических и полуавтоматических контрольных регуляторов. Устройство при подаче браги и тепла будет стабильно работать в заданном режиме весь период перегонки.

Минусы

1. Аппарат может работать только с жидкими брагами из сахара, мучных растворов и —фруктовой браги—. Солодовые виды браг необходимо пропускать через фильтр.
2. Частые поломки трубчатого электронагревателя. Из-за больших объемов браги возникает опасность его оголения. Это требует постоянного отслеживания уровня раствора в баке.
3. Нельзя использовать для перегонки пенистую брагу, так как пена часто выбрасывается в основные фракции, что требует дополнительной очистки конечного продукта. —Убрать пену из браги— можно только при помощи специального пеногасителя.

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.

В основе работы непрерывной бражной колонны находится все тот же процесс испарения спирта с последующей конденсацией. Но здесь, как и у других способов получения самогона, важны не начальное и конечное состояние - брага и спирт (самогон), а сам процесс превращения одной жидкости в другую.

Этапы перегонки те же, что и в обычных перегонных кубах - испарение/конденсация. Разница состоит в принципе испарения, которое является и полноценным процессом очистки. При использовании колонны этого вида можно получить неограниченное количество спирта-сырца, лишенного сивухи. Объем продукта ограничен зависит только от емкости сосуда для браги, которая перерабатывается.

Составные части

Система непрерывной бражной колонны состоит из:

• бака для браги;
• насоса для подачи сырья;
• электронного регулятора или ЛАТРа;
• испарителя (парогенератора);
• системы трубопроводов;
• контактной колонны;
• термометров.

Многие пользователи спрашивают - реальна ли непрерывная бражная колонна своими руками? Ответ однозначен - да. Но вот никто не задается вопросом, нужна ли она и какой от нее практический результат. Стоит ли овчинка выделки?

Принцип работы колонны

Ключевое слово в названии колонны - непрерывная. Это подразумевает работоспособность установки в любой момент, при наличии определенного объема сырья. Вот здесь и кроется подвох - всегда ли у вас в запасе 100-200 или более литров готовой браги, пригодной для перегонки? В противном случае, использовать непрерывную колонну не имеет никакого практического смысла.

Ее действие базируется на подаче жидкой браги в трубу колонны, где она взаимодействует в режиме противотока с водяным паром, нагретым до 100 С. В результате теплообмена спирт испаряется, а все высококипящие фракции стекают в приемник и сливаются в канализацию.

Непрерывная подача браги подразумевает ее большое количество и извлечение из нее только низкокипящих компонентов, при температуре до 76 С. То есть, извлечение «голов» невозможно в принципе. Полученный продукт необходимо перегонять повторно.

Как работает установка

Брага из бака подается в верхнюю часть теплообменника, об устройстве которого будет сказано ниже, и стекает по стенкам. По пути жидкость наталкивается на ситчатые перегородки, которые замедляют ее движение и увеличивают площадь контакта с поднимающимся снизу паром.

Парогенератор представляет собой обычный кипятильник с ТЭНами или иными нагревателями. Температура пара на выходе - 100 С. давление его в трубе теплообменника определяется ее диаметром и высотой. Единственное требование - в зоне отбора спиртовых паров их температура не должна превышать 76 С. Это регулируется скоростью подачи браги и ее температурой.

Подается брага при помощи жидкостных насосов, в колонне своими руками могут использоваться насосы от фильтров обратного осмоса или компактных фонтанов. Главное требование - чтобы они могли работать при изменяемом напряжении. От мощности насоса в данный момент зависит количество браги, подаваемой в колонну, а, следовательно, и температура паров на выходе.

Водяной пар нагревает стекающую брагу и испаряет из нее спиртовые пары. На горизонтальных сетчатых перемычках дополнительно возникают очаги барботажа - процент содержания спирта в парах возрастает и, в идеале, достигает максимума в точке отбора. Высококипящие примеси так и остаются в жидком состоянии.

Скорость работы непрерывной бражной колонны намного превышает возможности обычного дистиллятора, не говоря уже о ректификационных колоннах. Но этот момент нивелируется необходимостью повторной перегонки, если ваша цель - получение качественного напитка.

В случае необходимости перерабатывать большое количество браги (до 70 л/ч) в спирт среднего качества - бражная колонна непрерывного действия незаменима.

Как сделать самому своими руками

Если вы все же определились с намерением обзавестись бражной колонной непрерывного действия и располагаете определенным финансовым ресурсом, то лучше всего ее купить. В интернет магазинах есть неплохие варианты, например «Доктор Губер» или ХД/3-60, они вполне работоспособны и не слишком обременительны по цене.

Следует отметить, что при самостоятельном изготовлении колонны, львиная доля расходов приходится на покупку оборудования. Вам необходимо будет купить:

• две емкости, для браги и воды (испарителя);
• насос для подачи браги (фонтанный или перистальтический);
• трубу для колонны (нержавейка или медь Ø 50-100 мм), высотой 1, 5-2 м;
• ЛАТР или иной регулятор напряжения;
• два термометра;
• силиконовые шланги;
• холодильник проточный в сборе, или материалы для его изготовления.

Кроме того, необходимы инструменты для изготовления колонны, монтажа штуцеров и клампов. По трудоемкости колонна непрерывного действия находится в числе лидеров.

Кого-то может смутить высота колонны - до 2-х метров. Но следует помнить, что даже при наличии 8-10 сеточных перегородок-фильтров внутри, при меньшей длине теплообмен будет идти очень вяло и большая часть спирта, растворенного в браге, уйдет в отходы. Повторной переработка флегмы возможна, если вы собираете ее в отдельную емкость. Но в таком случае отпадает необходимость в самой бражной колонне - лучше перегнать на обычном дистилляторе.

Для колонны потребуется медная или нержавеющая труба, диаметр которой указан выше. В нижней части монтируется кламповое или резьбовое соединение для крепления на баке испарителя (парогенераторе). Верхняя часть изобилует резьбовыми или кламповыми отводами для:

1. подачи браги;
2. отбора паров (к холодильнику);
3. термометра;
4. связи с атмосферой (обязательно).

Как их разместить - атмосферный отвод или клапан находится выше всех, гнездо для термометра монтируется напротив отвода к холодильнику, подача браги - чуть ниже атмосферного клапана.

Колонна не охлаждается, напротив, ее необходимо утеплить, чтобы все тепло от поднимающегося пара уходило на испарение спирта. Следует учесть, что удельная теплоемкость браги довольно высока и для переработки 1 литра на спирт необходимо испарить не менее 0,5 -0,8 литра воды. Мощность нагревателей парогенератора подбирается не менее 2,5-3 кВт (если используются ТЭН).

Прокачивать брагу о нужно начинать только после закипания жидкости в испарителе. Это определяет повышенный расход энергии на колоннах непрерывного действия. Каждый запуск сопровождается 10-15% расхода тепла на прогрев парогенератора.

Вывод

• Непрерывная бражная колонна - установка продуктивная и работоспособная, но оправдывает себя только в случае необходимости переработки большого количества сырья. Даже при 50-100 литрах за сеанс запускать ее нет необходимости.
• Затраты на ее изготовление своими руками оправданы только в том случае, если вы обладаете слесарными навыками и инженерными познаниями в электро и теплотехнике на уровне профессионала;
• Сложность эксплуатации;
• Громоздкая конструкция - чем больше узлов, тем выше вероятность поломок.
• Отсутствие реальных схем в интернете и литературе. Чертежи, которые приводятся в интернете, в большинстве случаев схематичны и требуют адаптации.

При покупке колонны промышленного изготовления - неоправдано высокая стоимость.

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

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.

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.

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. 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 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.

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.

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.

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 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.

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 виде

Доступные 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.