Температура кипения спиртов при перегонке

Температура кипения спиртов при перегонке

 

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.


  1. Возможность точно определить начало перегонки, следовательно сэкономить на воде, включив ее подачу только тогда, когда это необходимо.
  2. Определить начальную крепость браги.
  3. Определить текущую крепость самогона на выходе из холодильника, следовательно отпадает необходимость использования ареометров при перегонке.
  4. Вовремя перейти с отбора тела на отбор хвостов.
  5. Вовремя закончить отбор хвостов и всю перегонку.
  6. Рассчитать остаток спирта в кубе.

Температура кипения спиртов при перегонке

 

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.

Температура кипения спиртов при перегонке

 

Табличка простая, но я все же поясню, как ей пользоваться.

  • При перегонке браги

  1. Допустим, вы залили 10 литров браги.
  2. 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.
  3. 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
  1. Залили, скажем, 20% сортировку.
  2. По таблице определяем, что температура закипания смеси 88-89 градусов. Следовательно раньше 80 °C воду включать необходимости нет и ее можно поберечь.
  3. 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.

  4. Отбираем хвосты до 98-99 градусов.

 

Комментарии к таблице

  1. Температура кипения жидкости зависит от атмосферного давления. Данные соответствуют 760 мм.рт.ст. При повышенном давлении значения содержания спирта уменьшаются, при пониженном — увеличиваются.
  2. В зависимости от конструкции самогонного аппарата крепость самогона на выходе может отличаться от указанной в таблице. Так получается из-за того, что часть паров конденсируется на крышке куба и паропроводе, в следствие чего происходит укрепление продукта. Особенно заметный эффект укрепления дает сухопарник. Поэтому рекомендую провести несколько пробных перегонок и составить свою собственную табличку под ваше оборудование. Тогда необходимость пользоваться ареометром в процессе дистилляции отпадет.

 

Заключение

  1. Наличие термометра в перегонном кубе для простого самогонного аппарата не является обязательным, но дает возможность дополнительного контроля за процессом. А также определенные удобства.

  2. Часто спрашивают, как правильно устанавливать термометр — должен ли он быть погружен в жидкость или находиться над ней. На самом деле температура кипящей жидкости и пара над ней одинаковы, но все же лучше устанавливать термометр так, чтобы он погружался в воду.
  3. При выборе термометра между биметаллическим и электронным, я бы советовал остановиться на последнем. Он более точен, дешев и пригодится в других случаях. Например для контроля воды при приготовлении сусла или разбраживания дрожжей.

 

На этом у меня все, если будут вопросы — задавайте в комментариях. Также подписывайтесь на новые статьи.

Всем пока.

Дорофеев Павел.

Источник: vinodela.ru

Температуры кипения спиртов

Формула, производство и применение спирта питьевого

Чистый идеализированный спирт имеет градус кипения равный семидесяти восьми.

Как только брага нагревается до определённой температуры, первыми начинают испаряться самые летучие части. В первую очередь выпариваются метанол, уксусный альдегид и прочие особо опасные яды. Это происходит уже при температуре кипения 64–67 градусов.


Второй этап – отделяется этиловый спирт – огонь нагрева убавляют до минимального. Таким образом, поддерживается температура около 62–64 градусов. Именно эту температуру необходимо поддерживать на протяжении всей перегонки. Однако, температура перегонки самогона в ёмкости постепенно растёт по мере испарения спирта.

Когда температура поднимается до 85 градусов, начинается третий этап. Сейчас весь возможный этиловый спирт уже отделился, и за ним выпариваются сивушные масла. Это тоже ядовитые вещества, которые не употребляют для питьевых целей.

Нельзя допустить поднятия температуры до 95 градусов и выше. Такой перегрев приведёт к выбросу браги в остужающий элемент самогонного аппарата. Это заметно ухудшит качество конечного напитка, его цвет и вкус.

Выдержка и стабилизация алкогольного продукта

Формула, производство и применение спирта питьевого

После купажирования полуфабрикат имеет осадок и мутный цвет. Для того чтобы фабрикат был более вкусным и качественным, рекомендуется его выстоять. Это не занимает слишком много времени. Выдержку проводят от суток до трех. Это делают для осаждения осадка и улучшения прозрачности фабриката. Для каждого типа ликероводочного изделия установлено свое время выдержки. Температура, при которой происходит этот процесс, также для каждого напитка разная.

Несколько правил выдержки:

  • По ходу старения ликероводочные изделия немного теряют крепость, поэтому предварительно в емкость добавляют лишнюю дозу спирта;
  • Корректировать состав напитка после выдержки технологией производства запрещается;
  • Во время старения алкоголя перемешивать его недопустимо

Есть определенные типы ликеров, которые выдерживают несколько месяцев (например, Шартрез выстаивают год). После купажирования продукт переливают дубовые бочки, где он пропитывается древесиной. В конце периода старения ликер приобретает характерный вкус, запах и цвет. Далее продукт отправляют на фильтрацию с применением промышленного оборудования. И только после очистки ликер доставляют на разлив по тарам.

Формула, производство и применение спирта питьевого

Каждый ликер  состоит из коллоидной системы. При определенных условиях (нарушение технологического процесса, правил хранения прочее) полуфабрикат может терять свои особенности – характерный вкус, запах, цвет.  Этого допускать нельзя, так как качество алкоголя снижается в разы, что может быть опасным для потребителей.

Помутнение полуфабриката происходит из-за неустойчивости колодной системы. В большинстве случаев это наблюдается у коньячных напитков, винах, ликерах на основе морсов и соков из плодовых ягод. Коллоидная система продукта приходит в равновесие спустя сутки после того, как в него добавляют спирт.

На мутность напитка влияют также следующие факторы:

  • Наличие ионов металлов различного вида;
  • Содержание танина;
  • Кисло-желчный баланс.

Стабилизируют ликероводочные изделия тремя способами – физическая, био- и физико – химическая обработки. Это делают с целью улучшения качества продукта. При физической обработке воздействуют на колодную систему путем снижения температуры в чане.

Формула, производство и применение спирта питьевого

Это делают следующим образом:

  • В змеевик, которым оборудована емкость с продуктом, подают рассол. Им собственно охлаждают купаж до t =-150С.
  • Продукту дают время выстоять при данных условиях 2 суток;
  • Отбирают пробу на контроль качества;
  • Обработку холодом заканчивают, жидкость оставляют в чане еще на сутки, после чего отправляют на фильтрацию

Для физико-химической обработки используют оклеивающие вещества. К ним относятся – желатин, рыбный клей и другие аналогичные материалы. Эти вещества вступают в реакцию с коллоидными частицами и образовывают нерастворимый осадок, при условии, что жидкость имеет катионы металлов.

Биохимическую обработку целеобразно проводить на этапе подготовки сырья к производству алкогольной продукции. Для улучшения качественных характеристик вино нагревают и добавляют к нему ферментные вещества.

Купажирование

На этом этапе происходит смешивание различных компонентов, согласно рецепту создания алкогольного напитка. Ликероводочные изделия не должны иметь в своем составе лишних ингредиентов. Рецептура создается для стандартного сырья среднего качества. К работе данного типа должны допускаться квалифицированные мастера. По ходу выпуска алкоголя могут быть внесены изменения в рецептуре, которые не противоречат технологическим нормам и правилам.


Формула, производство и применение спирта питьевого

Компоненты смешивают в специальных закрытых чанах. Емкости для купажирования производятся из нержавеющей стали. Они имеют высокие эксплуатационные характеристики, не боятся негативного влияния агрессивных сред, воды, высокой температуры и т. д. Каждый чан оборудован передкупажной площадкой. На ней установлены мерки для всех ингредиентов – воды, спирта, растворителей, красителей, полуфабрикатов прочее. Компоненты попадают в чан через линию коммуникации (трубочки, каналы).

Для получения ликера на основе плодово-ягодного сырья купажирование проводят, добавляя постепенно следующие ингредиенты: немного предварительно подкрепленный сок или морс, 30% воды, спирт (всю дозу по рецепту), 30% воды, сахарный сироп, лимонную кислоту, краситель, 30% воды.

Компоненты вводят в чан медленно для того, чтобы получить нужный результат (прошла химическая реакция). Купаж тщательно перемешивают после внесения каждого ингредиента. Затем еще 20-30 минут по окончании добавления всех компонентов. Лимонную кислоту вводят в виде раствора. Ее заранее разбавляют водой. Есть ликероводочные изделия, которые содержат эфирные масла. Эти компоненты перед купажированием разбавляют спиртом.

После перемешивания ингредиентов проводиться снятие пробы изделия. При необходимости в состав вносятся корректировки. Дополнительно добавляют сахарный сироп, спирт, воду прочее. Корректировки вносятся по специальным формулам, предусмотренным технологией.

Поджигаем самогон


При скольких градусах ? Не меньше 20°.

Для начала необходимо понимать, что вспыхивает не алкоголь и не водка, а пары спиртов. Поэтому для поджигания необходим напиток комнатной температуры, поскольку в водке из морозильника не происходит испарения этанола, а значит, и горения не будет. Поджигать тестируемый напиток нужно в емкости с широким горлышком. Это может быть ложка, тарелка. Также можно окунуть в водку бумажную салфетку и попытаться поджечь её.

Если тестируемый напиток чистый и содержит 40° спирта, то горение будет проходить ровно. Пламя — синего цвета, не тухнет, тепла образует мало. Если пламя самогона прерывается и постоянно гаснет, это означает, что крепость продукта меньше 40 градусов.

Также горением проверяют продукт при фракционной обработке. «Хвосты» отбирают до тех пор, пока напиток горит. Полное прекращение горения — это показатель, свидетельствующий, что крепость упала до 15 градусов.

При поджигании отмечается не только цвет пламени, но и количество оставшейся жидкости. Если с ложки выгорает все до конца, то крепость дистиллята выше 80°.


Иногда содержание этанола определяется при помощи пипетки и спичек. В ложку следует набрать 10 капель самогона и поджечь. После потухания считают оставшиеся капли. Осталось 5 капель — крепость равна 50 градусам, 6 — 40°, 7— 30°.

Цвет огня, а также запах выдаст наличие вредных примесей. Если жидкость горит зеленым пламенем — в ее составе есть метанол, который является сильнейшим ядом, опаснее этанола в 80 раз. Повышенное содержание метанола в алкоголе провоцирует отравление с тяжелейшими последствиями (глухотой, слепотой и даже летальным исходом).

Немного теории

Спирт, имеет отличную от воды плотность, а, следовательно, и температура его испарения будет иной. Используют это познание шире всего при перегонке браги.

Сбродивший компот или варенье перегоняют, получая на выходе самогон. Это не магия превращения воды в вино, это обычное физическое явление. При нагревании браги в первую очередь начинают испаряться наиболее летучие спирты, которые и являются самыми ядовитыми для организма. Следующим испаряется спирт этиловый, а за ним – тяжёлые спирты, употребление которых тоже нередко доводит до летального исхода с малых доз.

До того как начать заниматься перегоном, необходимо знать:

  1. Температуры кипения спиртов. Для каждой фракции свой градус.
  2. Чем чище получается конечный продукт, тем более качественно выполнена перегонка.
  3. Основной залог качества конечного продукта состоит в качестве исходной браги.

Полагаясь на это знание и основан процесс перегонки. Таким образом, из сахарной, ягодной, зерновой, плодовой и любой другой браги получают дистиллят спирта. Для начала нужно разобраться, при какой температуре гонят самогон?

Общие сведения

Формула, производство и применение спирта питьевого

Этиловый спирт – это жидкость, не имеющая запаха, цвета и привкуса. Впервые синтез этилового спирта (этанола, ethanol, метилкарбинол, метиловый спирт) произошел в середине XIX века.

Состав этанола отражается в его химической формуле — С2Н60, структурная формула имеет вид СН3СН2ОН. Из формулы видно, что этиловый спирт является одноатомным насыщенным веществом и является производным от этана способом замены одного водородного атома на гидроксильную группу ОН.

В связи с этим обусловлены химические свойства этанола, а также его способности вступать в реакцию с молекулами других химических веществ и элементов. При хранении безводного спирта стоит учесть гигроскопичность вещества. Если емкость с жидкостью недостаточно герметична, то он не только испаряется, но и поглощает влагу снаружи, что понижает крепость спирта.

Так как метилкарбинол имеет похожее строение с водой и содержит мало атомов углерода, то он прекрасно смешивается с H2O, не зависимо от пропорций. Этот спирт также является производным таких веществ как вода и ethanol.

Этиловый спирт легко воспламеняется (при 13 градусах Цельсия) и в процессе горения образует два вещества – H2O и диоксид углерода. Пороги взрываемости составляют +11 °С и — 41°С. Закипает данное вещество при +78,3 градуса Цельсия, а замерзания при 117°С ниже нуля. Жидкость, которая на 40% содержит этанол, замерзает при —28 градусах Цельсия.

При конденсации метилкарбинола на выходе получается вещество, содержащее активный водород. Чем меньше спирта содержится в жидкости, тем выше его температура замерзания.

Пары спирта очень токсичны для организма человека. Санитарными нормами допускается 1 мг/дм3 содержания паров С3Н2ОН в воздухе.

Перегонка браги процесс и поддержание режима

Температура перегонки браги имеет непосредственное значение. Показатель контролируют, используя обычный термометр. Дистиллятор оснащен различными приспособлениями, температура в кубе отслеживается путем снятия показаний с перегонного куба. Градусы помогают провести дробную перегонку и вовремя закончить отбор той или иной фракции.

Процесс испарения подразделяется на несколько этапов. Вода испаряется при одной температуре, спирт — при другой, а сивушные масла начинают кипеть при третьей температуре.

Чтобы получить продукт высокого качества, отделить спирт от сивухи и получить неплохой самогон, поможет контроль за показателями.

Процесс перегонки браги можно разделить на несколько этапов:

  1. Первый этап: держим показатель на уровне в 63–68 градусов.
  2. Повышаем градус до 78.
  3. 85 градусов — начинаем отбор «хвостовой» части.

Если дистиллятор и брагу, которая залита в перегонный куб, нагреть до 65–67 градусов, то начнется испарение сивушных масел и спирта. Появятся первые капли заветной огненной воды. Но пить ее не рекомендуют. В народе такой самогон называют перваком и считают его качественным и крепким. На деле же эту смесь сложно назвать самогонкой.

В перваке содержится огромное количество примесей начиная с метилового спирта и заканчивая ацетоном. Такой напиток быстро опьяняет, он вызывает тяжелое отравление, сильно «бьёт» по почкам и печени. Пить первак не стоит, его собирают в отдельную емкость и используют только для технических нужд.

В среде винокуров первак называют «головами», их отсекают и не используют, употреблять их нельзя. От общего объёма в процентном соотношении количество первака составляет около 8–10%.

Когда показатель поднимается до 63 градусов, нагрев идет на максимальной температуре, потом градус снижают, в это время температура должна быть около 64–68 градусов. Если показатель не снизить, то возникнут проблемы: брага попадет в холодильник и другие части дистиллятора, а самогон в итоге приобретет характерный запах сивухи и мутный цвет. Даже если используется дистиллятор с сухопарником, это не поможет спасти алкоголь от ухудшения вкуса и запаха.

Исправить ситуацию поможет повторная перегонка: она значительно улучшит качество самогонки, окажет влияние на ее вкус и аромат.

Затем приступаем к новому этапу — сбору основного самогона. Желательно заменить сухопарник. Можно просто снять его и промыть в холодной воде, а потом подставить емкость для сбора основного продукта. При этом температуру поддерживают на уровне 78 градусов, именно в этот момент и начинает активно испаряться спирт. При конденсате (столкновении холодной воды и паров спирта) начинается процесс выделения дистиллята.

Когда показатель достигнет 78 градусов, начнется выделение так называемого «тела», которое можно использовать для употребления вовнутрь.

Постепенно температура будет повышаться, параллельно этому выход продукта снижается. Когда жидкость нагревается до 85 градусов, начинают выделяться сивушные масла. Попадание сивухи в основной продукт меняет его качество: цвет самогонки становится мутным, она будет иметь неприятный, резкий запах.

Впрочем, на этом процесс перегонки не заканчивается. Приступаем к третьему этапу, который называют отбором «хвостов».

При температуре в 85 градусов и выше в основе сохраняется определенное количество спирта. Но его настолько мало, что получить продукт в чистом или относительно чистом виде уже не получиться. По этой причине самогонщики приступают к отбору последней части.

Фракция под названием «хвосты» обладает невысокой крепостью и резким запахом. Такой самогон будет мутным, что тоже свидетельствует о его сомнительном качестве.

Дистиллятор выдает «хвосты» до тех пор, пока крепость в струе не упадет до 20 градусов. Тогда сбор этой фракции прекращают и дистилляцию заканчивают. На этом процесс самогоноварения можно считать завершенным.

Существует и альтернатива перегонке — это вымораживание. Процесс трудоемкий, но довольно интересный. Все дело в том, что вода замерзает при одной температуре, а спирт — при другой. Эффекта от вымораживания мало, но ради интереса можно попробовать.

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.

Формула, производство и применение спирта питьевого

Табличка простая, но я все же поясню, как ей пользоваться.

  • При перегонке браги
  1. Допустим, вы залили 10 литров браги.
  2. 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.
  3. 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
  1. Залили, скажем, 20% сортировку.
  2. По таблице определяем, что температура закипания смеси 88-89 градусов. Следовательно раньше 80 °C воду включать необходимости нет и ее можно поберечь.
  3. 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.
  4. Отбираем хвосты до 98-99 градусов.

Меры предосторожности

Самогоноварения — интересный процесс, но нельзя забывать о безопасности. Работа связана с летучими легковоспламеняющимися веществами.

  1. Ни в коем случае нельзя допустить утечку или попадания веществ на открытый огонь.
  2. Важно работать крайне осторожно, если в доме есть дети или домашние животные.
  3. При работе в закрытых помещениях может быть крайне опасна даже небольшая утечка паров. Если, к примеру, сухопарник даже совсем немного пропускает, то лучше воздержаться от работы. Велик рис отравления парами.
  4. Нельзя забывать, что «головы» «хвосты» — это довольно сильные и опасные яды. Необходима внимательность.

Выбор термометра

Без качественного прибора для измерения температуры в самогоноварении не обойтись. Он позволяет:

  1. С высокой степенью точности вычислить время начала дистилляции. Зная время подачи воды, можно значительно сократить ее расход;
  2. Определить крепость браги в самом начале процесса;
  3. Узнать крепость самогона на выходе из дистиллятора. Тогда нет нужды мерить плотность жидкости с помощью ареометра;
  4. Соблюсти хронологическую точность процесса перегонки: вовремя начать отбор «хвостов» и самого продукта;
  5. Определить содержание спирта в остатке.

Для домашних условий используются такие разновидности градусников:

  • Электронные.
    Отличаются высокой точностью, широким диапазоном измерений и достаточно демократической ценой (около 500 рублей);
  • Биметаллические
    . Внешне представляет собой круговой циферблат со стрелкой, запаянный в металлический корпус. В два раза дороже электронных аналогов, но гораздо надежнее;
  • Спиртовые.
    Главное преимущество – низкая цена (150-200 рублей).

Формула, производство и применение спирта питьевого

Подготовительный этап перед выгонкой

Перед тем, как отправить бражку в аппарат для перегонки, нужно определить, действительно ли она полностью выбродила. Для этого в нее погружают ареометр: показания по сахару должны быть не выше 1,002, оптимально – 0,99. Если сахара больше 1%, нужно отправить массу на дображивание, всыпав в нее дрожжи. В противном случае выход не будет максимальным. Если все в порядке, продукт осветляем (дожидаемся осаждения осадка), сливаем и процеживаем.

Теперь настало время для перелива браги в перегонный куб. Заполняем не больше 2/3 от имеющегося объема, чтобы не было избыточного давления и выброса бражной массы в трубку, по которой будут отводиться спиртовые пары.

Самогонный аппарат, который будет использоваться, желательно оснастить контактным термометром. В этом случае перегон самогона будет полностью контролируемым. Кроме того, нужно предусмотреть возможность регулирования температуры холодильника. Тогда первый перегон даст максимальный выход и наименьшее количество вредных примесей.

Что влияет на концентрацию спирта

Для того чтобы изменить цвет пламени водки или самогона, необходимо повлиять на характеристики напитка. Если самогон становится чище и повышается концентрация спирта, это приведёт к появлению ровного синего цвета пламени при тестировании. Но бывает, что качественный алкоголь вдруг перестает нормально гореть. Это означает, что количество этанола уменьшилось. Причины следующие:

Плохая герметичность. В таком случае алкоголь контактирует с воздухом, и крепость продукта постепенно уменьшается.

Травы и ягоды, из которых могут производить настойки. Натуральное сырье в таком случае может уменьшить крепость или, наоборот, ее поднять.

Тара стоит на солнце. Прямой солнечный свет снижает градус алкоголя, а вот хранение в бочках, наоборот, помогает повысить градус напитка со временем.

Чем выше концентрация спирта, тем ровнее будет гореть пламя, и тем больше напитка выгорит из ложки.

Не все имеют дома спиртометр, а определить концентрацию спиртов иногда бывает необходимо. В таком случае и нужно воспользоваться простейшим химическим опытом с поджиганием жидкости. Ровное сильное пламя, которое не тухнет и не прерывается — верный признак качественной водки.

https://youtube.com/watch?v=NBwGQPe0LJQ%3Frel%3D0

Требования к сырью

Формула, производство и применение спирта питьевого

Основная задача производителей алкоголя это производство этанола высокого качества. Согласно госстандартам и законодательным актам к качеству компонентов алкогольных напитков предъявляются строгие требования.

Основными ингредиентами алкогольных напитков является вода и ректификованный этинол, который добывается в процессе биотехнологической переработки сельскохозяйственного сырья. Процесс переработки представляет собой большое количество процессов, влияющих на свойства ethanol.

Органолептические свойства этанола зависят от следующего:

  • вида и качества используемого зерна;
  • способ помола;
  • подготовка сырья к осахариванию;
  • дозировка и состояние осахаривающих материалов в процессе гидролиза;
  • добавление дрожжей;
  • кислотность и длительность процесса брожения;
  • использование антисептиков и дезинфицирующих элементов;
  • санитария в трубопроводах и в другом оборудовании по производству спирта.

Сельскохозяйственное сырье поступает от разных поставщиков на предприятия по контрактам. Поступившее зерно проходит контроль во время которого определяется его влажность, процент содержания сорняков и крахмала.

На этом этапе не учитываются такие критерии, как кислотность, клейкость, стекловидность и др. Строгий контроль за качеством сырья обусловлен его влиянием на органолептические показатели этанола. Некачественное сырье, зараженное головней, недозрелое зерно или поврежденное сушкой, негативно влияет на органолептические свойства спирта.

Как различить спирты

Отличить ядовитый технический спирт от питьевого чрезвычайно трудно. Именно по этой причине и случаются случаи смертельных отравлений. Когда под видом этанола используют для приготовления алкогольной продукции метанол.

Но отличить спиртовые соединения все же можно. Для этого существуют нехитрые способы, применить которые можно и в домашних условиях.

  1. С помощью огня. Это самый легкий метод проверки. Просто подожгите алкогольный напиток. Этанол при горении горит синим пламенем, а вот цвет горящего метанола зеленый.
  2. С использованием картофеля. Залейте спиртным кусочек сырой картошки и оставьте на 2—3 часа. Если цвет овоща не поменялся – водка отличного качества и ее смело можно употреблять по назначению. А вот в случае когда картофель приобрел розоватый оттенок – это следствие присутствия в алкоголе технического спирта.
  3. С применением медной проволоки. Проволочку следует раскалить докрасна и опустить в жидкость. Если при шипении пойдет едкий отталкивающий запах – в спиртном присутствует метанол. Этиловый спирт никак пахнуть не будет.
  4. Измеряя температуру кипения. Следует при помощи обычного термометра замерять температуру кипения спиртов. При этом учитывайте, что метанол кипит при +64⁰С, а этанол – при +78⁰С.
  5. Применяя соду и йод. Налейте в прозрачную емкость проверяемый алкоголь. К нему добавьте щепоточку обычной соды. Хорошо размешайте и капните к ней йод. Теперь просмотрите жидкость на просвет. Если в ней присутствует осадок – это свидетельство «чистоты» алкоголя. Этанол при взаимодействии с йодоформом (йод+сода) дает желтоватую взвесь. А вот метанол совершенно не меняется и остается прозрачным.
  6. С помощью марганцовки. В проверяемый алкоголь добавьте несколько кристалликов калия перманганата. Как только он растворится, и жидкость приобретет розовый окрас, нагрейте ее. Если при нагревании станут выделяться газовые пузырьки – перед вами ядовитый метиловый спирт.

Но стоит учитывать, что все эти и подобные бытовые методы не сработают, если технический спирт изначально в одном продукте будет смешан с этанолом. В данном случае помочь сможет лишь химическая экспертиза. И ответственный подход к покупке спиртного.

Формула, производство и применение спирта питьевогоПри неоказании помощи смерть от отравления метанолом наступает спустя 2—3 часа

Чтобы не приобрести потенциально опасный алкоголь, покупайте спиртное только в проверенных местах, специализированных магазинах, которые вызывают доверие. Избегайте подпольных лавок и небольших ларечков. Именно там очень часто распространяются подделки.

Производство коньячных продуктов

Формула, производство и применение спирта питьевого

Как уже стало понятно, получить чистую водку путем простой перегонки практически невозможно. Это связанно с тем, что в браге всегда есть примеси. Их температура кипения зависит от их типа. Все примеси разделяют на две основные группы. Первые – низкокипящие, вторые – высококипящие. Также их различают по составу, запаху, вкусу и другим признакам. К примеру, точка кипения метилового спирта 650С. Данная примесь не имеет ни запаха, ни вкуса.

Коньячные продукты получают путем обработки вина. Производство начинается в конце сезона сбора урожая и продолжается до начала третьего месяца весны следующего года (первые числа мая). В получении коньячных напитков и водочных есть некая разница. Ее строго учитывают в заводских условиях. В производстве водки стараются избавиться от всех примесей. Технология получения коньячных напитков немного отличается. Здесь также стараются очистить продукт от ядов. Но те примеси, которые влияют на вкус напитка, его запах и цвет оставляют в допустимом количестве.

Производство коньячных напитков – дело тонкое и требует от технологов профессионализма. Чтобы продукт имел характерный аромат и привкус, стоит тщательно следить за всеми этапами получения коньячного изделия, начиная от сбора урожая до окончания перегонки. Температура дистилляции зависит от состава вина.

Для получения коньяка используют разные сорта винограда. Наиболее популярным есть – Ugni Blanc. Его применяют чаще всего, так как он есть универсальным. Лозу винограда сажают на плантации, рядами. Расстояние между корчами – 3 м. Это дает возможность собирать урожай, используя машины специального назначения.

Формула, производство и применение спирта питьевого

После этого виноград перевозят в заводские условия. Там его отдавливаю на прессах для получения сока. Ягоды раздавливают наполовину. Это предусмотрено технологической нормой. Далее, полученный сок, отправляют бродить.

Здесь строго придерживаются нескольких правил:

  • Категорически запрещается добавлять в жидкость сахар и его заменители;
  • Строгий контроль над процессом (соблюдение всех технологических норм);
  • При необходимости допускается добавлять в жидкость антисептики по регламенту

После брожения продукт проходит следующие этапы – дистилляция, выдержка, купажирование. В конце всего этого в готовый напиток могут добавляться другие компоненты, но это уже не обязательно.

Выпуск какого-либо алкогольного напитка должен происходить в заводских условиях, где работают квалифицированные мастера, есть современное оборудование, соблюдаются технологические нормы и правила. В производстве алкогольной продукции имеет значение точка кипения браги или вина (в зависимости от типа продукта). Дома создать все условия для производства качественного алкоголя, безопасного для употребления, очень сложно. Процент вероятности близится к нулю.

Применение этилового спирта

Формула, производство и применение спирта питьевого

Одно из основных применений, в топливной промышленности. В двигателях ракет, внутреннего сгорания. В химической сфере, он является компонентом для многих веществ. Служит растворителем в лакокрасочной промышленности. Входит в составе антифриза, стеклоомывателей, в чистящих и моющих средствах. В пищевой промышленности он используется в качестве алкогольных напитков. Также имеется в составе уксуса.
В медицине его применение просто неописуемо. Это самая популярная сфера применения . Является антисептиком, поскольку он способен уничтожить все микробы и бактерии, способствует обеззараживанию раны и не допускает процесс гниения и разложения.

Перед тем как приступит к выполнению процедур, этилом смазывают поверхность, обеззараживают руки, просушивают. Также, во время искусственной вентиляции легких, этанол используют как пеногаситель. Он даже входит в состав наркоза и анестезии.

Как уже было сказано выше, является, отличным согревающим средством, при простудах. Также, во время жары, можно растереться раствором, это обеспечит вам прохладу.

Если вы отравились техническим спиртом, то этанол будет отличным «противоядием».

Формула, производство и применение спирта питьевого

Признаки отравления:

  1. Сильная головная боль;
  2. Становится тяжело дышать;
  3. Чувство полного ослабевания;
  4. Резкая боль в животе;
  5. Сильная рвота.

Несомненно, это симптомы и простой алкогольной интоксикации, но тут важно уделить им особое внимание. Если ваша доза превысила 30 мл, при неоказании медицинской помощи, возможен летальный исход

Если после первой рюмки, вам стало резко плохо, звоните в больницу, без надежды, что все пройдет само.

Стоит не забывать о фармацевтических препаратах. Его применение сводится к изготовлению настоек, экстрактов, некоторых антибиотиков и т.д.

Формула, производство и применение спирта питьевого

Парфюмерия не обходится без этилового спирта. Каждый продукт имеет  его в своем составе, помимо воды и парфюмерного концентрата. Его формула позволяет выступать ему в качестве растворителя.

Подводя итог, можно сделать вывод, отличать виды этой жидкости очень важно. Существуют даже определенные методики проверки качества

При употреблении минимального количества метанола, вы подвергаете свой организм опасности, даже печень не сможет справиться с таким количеством токсинов. Несомненно, потребление этилового спирта тоже не желательно, но он не наносит такого молниеносного удара по всем органам.

Важно помнить, что существенно отличается от метилового, но это единственное отличие видов. Покупайте напиток только в лицензированных и проверенных магазинах, тогда вы избежите ошибки ценою в жизнь.

Область использования вещества

Молекулярная формула этилового спирта широко применяется в медицине, топливно-энергетическом комплексе, промышленности, косметологии и пищевой отрасли. Этиловый спирт – отличный уничтожитель многих бактерий и инфекций, он способен выполнять функцию консерванта и растворителя. Топливо для ракетных двигателей производится на базе формулы этилового спирта. В промышленности этанол применяется повсеместно, его вводят в состав большинства растворителей, лаков, красок, средств бытовой химии. В Бразилии для решения проблемы выхлопа газов в автомобильное топливо стали добавлять этанол, получаемый из сахарного тростника. Химическая формула этилового спирта присутствует во многих видах косметики, например, духах, одеколонах, лосьонах и тониках. Ну а в пищевой промышленности главное место для этанола отведено алкогольным изделиям, однако, в качестве консерванта его применяют и для производства большинства кондитерских изделий.

Наши читатели рекомендуют! Для быстрого и надежного избавления от алкоголизма наши читатели советуют . Это натуральное средство, которое блокирует тягу к спиртному, вызывая стойкое отвращение к алкоголю. Кроме того, Алкобарьер запускает восстановительные процессы в органах, которые начал разрушать спирт. Средство не имеет противопоказаний, эффективность и безопасность препарата доказана клиническими исследованиями в НИИ Наркологии.

Заключение

  1. Наличие термометра в перегонном кубе для простого самогонного аппарата не является обязательным, но дает возможность дополнительного контроля за процессом. А также определенные удобства.
  2. Часто спрашивают, как правильно устанавливать термометр — должен ли он быть погружен в жидкость или находиться над ней. На самом деле температура кипящей жидкости и пара над ней одинаковы, но все же лучше устанавливать термометр так, чтобы он погружался в воду.
  3. При выборе термометра между биметаллическим и электронным, я бы советовал остановиться на последнем. Он более точен, дешев и пригодится в других случаях. Например для контроля воды при приготовлении сусла или разбраживания дрожжей.

Источник: samogonpil.ru

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%.

фото кривой равновесия воды и этилового спирта
Кривая равновесия воды и этилового спирта

Чтобы определить изменение концентрации примесей, воспользуемся графиком коэффициентов ректификации (крепость в процентах от объема – на верхней горизонтальной оси).

коефициенты ректификации разных веществ

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).

зависимость температуры кипения браги от концентрации спирта и атмосферного давления

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).

фото видов самогонных аппаратов для перегонки браги

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.

В качестве альтернативы рекомендую ознакомиться с другими методами разделения дистиллята на фракции, которые подходят даже для аппаратов без термометра.

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.

Температура кипения спиртов при перегонке
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.

P.S. 30.03.2018 статья была дополнена и существенно переработана, комментарии до этой даты утратили актуальность.

Источник: alcofan.com


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector