Как сделать ректификационную колонну самостоятельно?

Винокуры создают ректификационную колонну своими руками. Такое оборудование обладает высокой эффективностью. Колонны позволяют разделять жидкости на фракции. РК — это высший класс бытовых самогонных установок.

 

Как работает колонна?

На дистилляторе получают самогон, а на ректификационной колонне — чистый спирт. Процесс ректификации основан на взаимодействии жидкости и пара. При наличии необходимого оборудования получают чистый спирт. Колонны бывают тарельчатые и насадочные.

Самогонщики используют насадочные колонны, которые приводят к разделению спирта на фракции.

Ректификационная колонна "Термосфера Ф43"
Ректификационная колонна «Термосфера Ф43»

Устройство ректификационной колонны:

  • куб;
  • царга с наполнителем;
  • узел отбора спирта;
  • дефлегматор;
  • холодильник дополнительный.

Брага находится в перегонном кубе, который нагревается. С ростом температуры происходит испарение. Пары (спирты, эфиры и так далее) по царге устремляются вверх и доходят до холодильника с узлом отбора. На начальном этапе кран перекрыт.

Флегма — сконденсированный пар — спускается в колонну по трубке. Тяжелые фракции скапливаются внизу, легкие наверху.

Колонна заполнена насадками. Пар многократно конденсируется, а на элементах установки испаряется жидкость. В результате такого обмена между жидкостью и паром часть легкокипящего компонента отводится вниз.

Флегмовое число — это отношение количества конденсата, которое возвращается в колонну, к тому, что идет на отбор. ФЧ для спирта составляет 8–9, для благородных дистиллятов — 6–7. Как только приоткрывают кран, важно выдержать правильно флегмовое число.

Режимы работы колонны:

  1. Дистилляция. Проходит без разделения.
  2. Благородные дистилляты. Если в колонне уменьшить количество насадок или трубу, создаются условия для получения кальвадоса и чачи. При этом режиме ФЧ — 6–7. Крепость алкоголя составляет 94,5⁰.
  3. Получение спирта-ректификата. Насадки в колонне находятся до самого верха. Флегмовое число — 9. Крепость спирта 96,4⁰.

Преимущества и недостатки метода ректификации

Ректификационные колонны имеют плюсы и минусы. РК бывают:

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

Рассмотрим преимущества и недостатки всех типов.

Бражные колонны

Роль дефлегматора играет холодильник. Достоинства:

  • простая конструкция;
  • дешевизна;
  • легко изготовить;
  • дистиллятор + РК.

Недостатки:

  1. Неочевидное управление (непонимание, сколько флегмы возвращается, нельзя оценить число).
  2. Изменение ФЧ во времени.
  3. Требования к постоянной температуре воды.

Колонна для самогонного аппарата должна иметь:

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

Отбор по жидкости

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

Достоинства:

  • недорого;
  • несложная сборка;
  • дистиллятор и ректификационная колонна.

Недостатки:

  • ФЧ изменяется во времени;
  • непрозрачное управление.

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

Отбор по пару

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

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

Преимущества:

  • несложная конструкция;
  • недорогая;
  • стабильный отбор.

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

Комбинированные типы

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

Плюсы:

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

Комбинированная колонна не имеет недостатков.

Чертеж ректификационной колонны
Чертеж ректификационной колонны

Выбор материала для изготовления оборудования

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

  • сетки;
  • кольца;
  • шары.

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

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

Расчеты

Сначала определяют возможности РК. Существуют онлайн-калькуляторы, с помощью которых можно это сделать. Колонну высчитывают исходя из высоты:

  1. Потолка помещения — 2550 мм.
  2. Дефлегматора — 300 мм.
  3. Куба — 400 мм.
  4. Еще дополнительных 50 миллиметров.

Итого получают: 2550 + 300 + 400 + 50 = 1800 (высота колонны).

Расчет объема куба

Учитывают, что бак заполняют на 2/3 объема. Значит, для колонны с d = 50 мм подходит куб на 40–80 литров. Если диаметр царги 40 мм, объем емкости составляет 30–50 литров. Такой перегонный куб, как скороварка, подойдет для d = 28 мм.

Схема ректификационной колонны
Схема ректификационной колонны

Расчет прямоточного холодильника

Существуют коэффициенты, на которые ориентируются. Первый вариант для холодильников с хорошей циркуляцией воды составляет 850 Вт/м2С. Коэффициент в обычном змеевике — 150 Вт/м2С.

Мощность потерь можно высчитать, если в кубе есть ТЭН. К примеру, установлен прибор на 2500 ватт. Напряжение 220 вольт. Получаем: 220 * 220 : 2500 = 19,3 Ома — сопротивление.

Напряжение на регуляторе — 100 вольт. Получают: 100 * 100 : 19,3 = 518 ватт.

Расчет мощности

Для перегонного куба в 50 литров нужно 4 кВт. ТЭН 3 кВт достаточно использовать для бака в 40 литров, а для 30-литровой емкости потребуется электронагреватель мощностью 2 кВт.

Расчет дефлегматора

Для РК с жидкостным отбором подходит холодильник Димрота. Утилизационная мощность — 4–5 Вт на 1 кв. см.

Расчетная мощность РК с отбором по пару — 2/3 от номинальной. Утилизационная мощность — 2 Вт на 1 кв. см.

Если у колонны диаметр 50 мм, дальнейший расчет такой: номинальную мощность делят на утилизационную. Получают: 1950 : 5 = 390 см².

Дефлегматор изготавливают, учитывая параметры:

  • длину трубы;
  • мощность;
  • запас.

Технология изготовления колонны

Сначала делают димрот. Берут 4 метра меди, которую огибают вокруг и накручивают димрот. Для этого используют токарный станок. Трубу можно навивать, зажав в тисках. Процесс этот несложный. Трубка легко входит, и наматывают нужное количество витков.

Расстояние между ними — 1 мм, поэтому витки немного раздвигают. Общая длина — 28 см, петля — 5–6 см.

Для того чтобы собрать колонну, надо приготовить материалы:

  • трубу 3,2 м (основа царги);
  • медную трубу — 35 мм d;
  • утеплитель толщиной 9 мм;
  • трубки (15; 10; 8);
  • трубку d 4 мм (4 метра);
  • фланцы резьбовые;
  • угол 90⁰;
  • тройник;
  • заглушку (35 мм);
  • переходник с 35 на 15;
  • игольчатый кран;
  • фитинги для подвода охлаждения;
  • флюс и припой;
  • систему подачи воды;
  • патрубки;
  • игольчатые клапаны — 2 шт.;
  • тройник.

Корпус колонны

Колонны изготавливают из таких материалов:

  • меди;
  • нержавеющей стали;
  • стекла.

В основном корпус установки изготавливают из нержавеющей трубы. Собирают оборудование при помощи сварки или пайки. В некоторых источниках можно прочитать, что из меди нельзя делать РК.

Если колонну собрали правильно, можно установить на самодельный самогонный аппарат. РК делают так, чтобы она подходила на любой бак от 20 до 50 литров.

Насадка

Существует промышленный наполнитель:

  1. Насадки спирально-призматические:
  • медная 4 х 4 х 0,3 (500 мл) — 2560 р.;
  • нержавеющая сталь 4 х 4 х 0,25 (500 мл) — 1850 р.
  1. Кольца Рашига керамические (1 кг) — 2050 р.
  2. Насадки Панченкова:
  • медные 50 х 10 — 620 р.;
  • нержавеющая сталь 50 х 10 — 290 р.

Самый доступный материал — металлические сетки для мытья посуды.

Теплоизоляция

Подходящий материал теплоизоляции:

  • выдерживает высокие температуры;
  • химически инертный;
  • силиконовые и фторопластовые прокладки.

Нельзя использовать резиновые прокладки, так как они влияют на качество спирта.

РК — универсальное оборудование. Установка имеет хорошую производительность и небольшие габариты.

Ректификационная колонна "Спиртмаш"
Ректификационная колонна «Спиртмаш»

Как сделать колонну для ректификации?

Ректификационная колонна из фитингов и царги собирается самостоятельно в домашних условиях.

Пример № 1

Для работы понадобятся материалы:

  • труба;
  • фитинги;
  • термометр;
  • сварочный аппарат;
  • насадки.

Сначала берут трубу (d 30–50 мм) необходимой длины. Если требуется, разрезают. Нижнюю часть закрывают металлической сеткой. В качестве наполнителя используют мочалки или пружины. Сетки для мытья посуды (30–40 штук) нарезают на небольшие куски. Трубу заполняют полученными фрагментами, закрывают сеткой и фиксируют шайбой.

Устанавливают на перегонный куб и утепляют. Верхнюю часть царги закрывают крышкой. В пробке делают отверстие и устанавливают туда трубку. В нижней части — отверстие для дистиллята. Под ним находится пластина для сбора флегмы.

Силиконовым шлангом соединяют колонну и холодильник. На шланг крепят медицинскую капельницу.

В верхней части просверливают отверстие, куда монтируют 15 мм трубку. Ее вставляют под углом и паяют. Это место для термометра. Царгу соединяют фитингом с патрубком куба.

Пример № 2

Простую колонну можно сделать из таких материалов:

  1. Трубы 120–150 см, 30–40 мм в диаметре.
  2. Дефлегматора (длина 20–30 см).

Для колонны необходимо купить 18 металлических мочалок. Корпус дефлегматора можно изготовить из термоса, который припаивают к царге.

Затем монтируют трубки на слив и подачу воды. Имеется также трубка, по которой циркулирует охлажденная вода. Она соединяет холодильник с дефлегматором. В установке используют зажим от медицинской капельницы. В этой конструкции используют лабораторный холодильник.

Пример № 3

Собирают более сложные установки. К колонне Никсона — Стоуна добавляют узел отбора по пару. К тройнику приваривают гайку (3/4 дюйма). Далее вставляют кран с проходным отверстием 20 мм. На выходе диаметр — 18 мм. Самый узкий диаметр трубки отбора по пару — 16 мм. Холодильник РК составляет 38–40 см.

Винокуры создают своими руками конструкции на основе системы Никсона. Устройство самогонного аппарата с РК содержит:

  1. Куб на 70 л.
  2. ТЭН 2 кВт и 1 кВт.
  3. Царгу медную.
  4. Сухопарник.
  5. Систему Никсона с возвратом флегмы.
  6. Димрот (3 метра).

Пример № 4

Ректификационная колонна своими руками для производства 40 л спирта. Флегмовое число регулируется. Конструкция состоит из таких частей:

  1. Пробки.
  2. Уплотнительных гаек.
  3. Трубки для термометра.
  4. Корпуса дефлегматора.
  5. Отвода теплой воды.
  6. Подвода холодной воды в дефлегматор.
  7. Трубы.
  8. Наполнителя.
  9. Дефлегматора.
  10. Испарительного куба.
  11. Предохранительного клапана.

Конструкция собирается сваркой или пайкой. Все соединения проверяют на герметичность.

Выбор готового оборудования

Ректификационная колонна «Антоныч 2,1» (2 дюйма) стоит 15 856,14 р. Конструкцию самостоятельно собирают на домашнем дистилляторе «Антоныч 1,5-В», купив дополнительно царгу. Дистиллятор стоит 9542,77 р.

Установка «Медиум» СС-2 PRO с царгой 70 см стоит 13 400 рублей. Барботажная колонна монтируется с дополнительной трубой из нержавеющей стали. Можно приобрести комплект на 1,5 дюйма с царгой 50 см за 15 000 рублей. Цена установки на 2 дюйма — 16 000 р. На этой колонне получают напитки до 96,5⁰ спирта.

При покупке дистиллятора обращают внимание на размер дефлегматора. Он должен справляться с ректификацией. Дистиллятор «Стиллмен-Космо» — оборудование, на котором получают чистый спирт. Комплект стоит 18 450 р. Для получения этилового спирта дополнительно покупают царгу.

Дистилляционная колонна «Доктор Губер» полностью разборная. Конструкцию можно улучшить и сделать универсальной. Установка без куба стоит 15 539 рублей.

В общем, возможность выбора есть, и в любом случае вы получите самогон хорошего качества. Предпочтение зависит от удобства для потребителя и цены.

Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Добавить комментарий