Как сделать ректификационную колонну своими руками — инструкция для новичков с чертежами и схемами

Ректификационная колонна (РК) – устройство, позволяющее получить этиловый спирт высокой степени очистки путем перегонки браги или другого алкоголесодержащего сырья. И если раньше такое оборудование встречалось только на заводах, то сегодня ее легко сделать в домашних условиях — все необходимые детали легко купить в магазине или изготовить из подручных материалов.

Начинать нужно с расчета базовых параметров: высоты потолка на кухне, мощности, объема куба и прочих показателей. Колонна ректификационная своими руками получается не такой аккуратной, как магазинная, зато позволяет сэкономить домашний бюджет. Ее изготовление обойдется в 2-3 раза дешевле, чем покупка готовой конструкции.

Что такое ректификационная колонна и для чего она нужна

Ректификационная колонна – приспособление для разделения браги на фракции, образующиеся при разной температуре кипения. РК состоит из нержавеющей или медной царги (трубы), оборудованной насадками. Может быть несколько царг, достигающих по высоте 1,5-2 метра.

Чем выше устройство, тем медленне происходит разделение фракций. В результате крепость и чистота алкоголя улучшаются. Насадки находятся внутри колонны, они  увеличивают площадь контакта пара с устройством. Подробнее о производительности самогонного аппарата: от чего зависит →

Ректификационная колонна нужна для получения чистого спирта крепостью 94-96%. С ее помощью можно сделать такие элитные напитки, как джин, виски или абсент. На обычном самогонном аппарате добиться подобных результатов невозможно — даже после дробной перегонки получится продукт среднего качества.

Не нужно забывать и о примесях. Именно механизм с колонной во время дистилляции производит четкое деление по фракциям. Это позволяет эффективно отделять спирт-сырец от сивушных масел и получать самогон, менее вредный для здоровья.

Плюсы и минусы устройства 

Прежде чем сделать ректификационную колонну собственными руками, необходимо разобраться, какие преимущества даст это устройство владельцу и стоит ли тратить свое время на ее изготовление.

Среди плюсов РК выделяют: 

• Возможность получать ректификат крепостью до 96 %;
• Качественная очистка самогона от сивушных масел и прочих примесей, ухудшающих вкус напитка;
• Минимизация потерь спирта. На ректификационной колонне потери алкоголя не превышают 3 — 4%, во время обычной перегонки они доходят до 20%;
• Максимальный контроль процесса перегонки для получения продукта с заранее запланированными характеристиками;
• Запах и вкус продукта. Во время ректификации дистиллируется максимально чистый спирт, не имеющий запаха, во время обычной перегонки выходит алкогольная продукция с привкусом и запахом сырья для изготовления браги.

Теоретически для выгонки чистого спирта в обычном самогонном аппарате необходимо 9-10 перегонок крепкой браги. Эти экономически невыгодно и опасно. Если сделать ректификационную колонну, можно соединить эти перегонки в одну, получив на выходе отличный продукт.

Ректификационная колонна или самогонный аппарат – что выбрать →

Есть у ректификационной колонны, особенно сделанной своими руками, и ряд недостатков:

• Это сложное оборудование, требующее точной сборки. При нарушении технологии степень очистки окажется слабой, а вкус готового продукта будет мало отличаться от самогона, полученного на обычном дистилляторе;
• Низкая производительность;
• Громоздкость оборудования. При неправильных расчетах колонна в собранном виде просто не поместится в помещении.

Любая ректификационная колонна, покупная или своя, требует использования разбавленного спирта-сырца. Это значит, что его нужно предварительно перегнать на самогонном аппарате.

Какие элементы и материалы потребуются, как их выбрать

Сделать рабочую ректификационную колонну своими руками несложно, если строго придерживаться технологических требований и правильно выбрать материалы для основных узлов устройства.

Царга

Царга – труба, закрепленная на дистилляторе, основа ректификационной колонны. У нее есть разновидности: с насадками и тарельчатая, вторая редко используется в бытовых установках.

Для царги берут трубу из нержавеющей пищевой стали диаметром до 5 см и толщиной стенок 1-1,5 мм. При больших размерах конструкция станет слишком тяжелой и громоздкой. Рекомендованная высота — от 1 до 2,5 м.

Вместо пищевой стали можно сделать трубку из меди, но качество готового продукта будет хуже — медь изменяет химические свойства проходящей по ней жидкости.

Для удобства закладки на хранение и регулярной чистки после использования лучше, если свое устройство будет легко разбираться — поэтому царгу составляют из частей по 30-40 см. Дополнительно такая конструкция позволяет изменять высоту, что влияет на качество алкоголя и скорость процесса.

Трубке небольшой толщины (не превышающей 2 дюймов), не нужна специальная набивка — конденсация происходит на стенах колоны. Если сечение больше, то понадобится насадка — набивка для уплотнения, увеличивающая площадь контакта пара и прибора.

Насадки

Наиболее качественной считается спирально-призматическая насадка из нержавейки или нихрома. Стоит такая набивка дорого, поэтому для своей ректификационной колонны используют обычные металлические мочалки, предварительно убедившись, что они не коррозируют.

Губки нарезают фрагментами от 5 до 15 мм и помещают в полость царги. На 1 л внутреннего объема потребуется 250 г мочалки.

Труба 

Труба дефлегматора изготавливается из того же материала, что и царга. Между ними вставляется муфта или прочное резьбовое соединение. Затем в трубку помещается холодильник Димрота, внутри которого происходит конденсация этанола.

Есть другой вариант с классическим охладителем из трубы большего диаметра (на 10-20 мм), куда заключается основная трубка. Между ними организуется циркуляция холодной воды. В результате получается гидрорубашка, а конденсат собирается на стенках.

Куб 

При выборе материала куба предпочтение отдают нержавеющей стали. В крышке устанавливают крепление для колонны, объем подбирают в зависимости от диаметра трубы.

Определить соотношение этих величин можно по таблице.

При использовании куб заполняет на 2/3 объема, чтобы в колонну не пошли сивушные масла. Если взять емкость ближе к нижнему диапазону значений (например, скороварку), высоту устройства можно смело уменьшить до 1 метра. Для прорыва в погон сивухи не хватит, а объем подголовников снизится.

При изготовлении самогонного аппарата с ректификационной колонной своими руками часто используют пивные кеги из нержавейки, алюминиевые бидоны, скороварки или кастрюли. Если емкость не оборудована ТЭНом, ее устанавливают на электрическую, газовую или индукционную плиту с возможностью регулировать нагрев. Снаружи куб желательно утеплить и поставить термометр для контроля температуры жидкости.

Подробнее о том, как выбрать перегонный куб для самогонного аппарата →

ТЭН 

Лучший способ быстро нагреть перегонный куб — использовать встроенный ТЭН. Его основное преимущество — в точной регулировке температуры, что очень важно для поддержания непрерывности процесса ректификации.

При выборе ТЭНа нужно исходить из простого правила – 1 кВт мощности на 10 л браги. Оптимальная глубина помещения электронагревателя — 40-50 см, при этом на 1 кв. см свободного зеркала жидкости должно приходиться до 5 Вт мощности нагрева. Тогда  парообразование идет в нормальном режиме.

Дефлегматор 

Дефлегматор располагается в верхней части ректификационной колонны вертикально или под наклоном, что позволяет уменьшить ее высоту. Предназначен для охлаждения пара до состояния флегмы и возврвта ее в аппарат.

Для самодельной ректификационной колонны предлагается два основных типа дефлегматоров:

• Обычный прямоточный охладитель. Изготавливают из двух труб разного диаметра, между которыми движется холодная вода. Внешний кожух такого устройства легко сделать своими руками из простого термоса;
• Холодильник Димрота. Более компактная конструкция, когда змеевик с холодной водой помещается непосредственно в трубе. Здесь важно правильно рассчитать площадь соприкосновения с жидкостью. Для ректификационной колонны диаметром 50 мм оптимальным будет змеевик длиной 25-35 см, который наматывается руками из трубки сечением 6 мм, длиной 3 метра.

Холодильник Димрота дороже собрать своими руками и сложно настроить, однако он идеален для отбора по жидкости.

Подробнее о системе охлаждения в самогонном аппарате →

Холодильник 

Холодильник – дополнительный узел, устанавливается после отбора для охлаждения спирта, который вытекает из РК горячим. Его можно сделать своими руками по принципу прямоточного дефлегматора или купить готовый в магазине Медтехники.

Прибор уменьшает потери продукта в результате излишнего парообразования. Подключается непосредственно к крану с холодной водой. Достаточно всего 30 см длины, чтобы получить нужный эффект.

Вверху холодильника находится трубка, соединяющая устройство с окружающей атмосферой – необходима для уравновешивания внутреннего давления. Во время нагрева перегонного куба с брагой через нее из колонны удаляется воздух. Это помогает спиртовым парам поступать в дефлегматор, что существенно снижает риск взрыва куба. Элемент необходим, если ректификационная колонна своими руками не предусматривает использование аварийного клапана.

Паровая труба 

Служит для отведения готового продукта и соединяется с узлом отбора. Правильно подобранный диаметр обеспечивает оптимальные условия конденсации и сбора этанола.

Для насадки на куб диаметром 50 мм подойдет паропровод 9-12 мм. Делается из нержавеющей стали. Именно на него устанавливается дополнительный охладитель для гарантированной конденсации отведенного спирта.

Узел отбора 

Это бортик, размещенный в царге, он препятствует возвращению осевшей жидкости обратно в куб. Находится этот элемент посреди колонны. Пока куб не набрал рабочую температуру, узел отбора держат закрытым, а после начала стабильной работы немного приоткрывают, не снижая рабочей температуры.

Для изготовления своими руками лучше выбрать ректификационную колонну с жидкостным отбором. Такая система проще автоматизируется и дешевле других устройств.

Термометр 

Для термометра устанавливается специальный штуцер в нижней трети колонны. Это необходимо, поскольку процесс ректификации требует точного соблюдения параметров, индикатором которых является именно температура.

Нужна ли автоматика? 

Автоматика для ректификационной колонны необязательна, но существенно облегчает работу с устройством, особенно изготовленным своими руками.

Зачем нужна автоматизация процесса:

• В первую очередь — для переработки зерновых заторов. Контроль за температурными паузами — гарантия качества эффективности затирания солода и готового продукта;
• Страховка для новичка. Контроль нагрева автоматикой дает возможность вовремя отключить нагревательный элемент. Звук сигнала термоконтроллера слышно даже в другом помещении;
• Контроль дистиляции. Автоматические устройства позволяют не находиться постоянно возле агрегата в ожидании «хвостов». Температура настраивается, на 1 градус меньше, чем показатель, при котором прекращают отбор тела. Прибор предупредит о подходе хвостов. Это помогает сберечь много времени, потратив его на другие цели;
• Контроль окончания поступления фракции хвостов.

Некоторые самогонщики параллельно с получением крепкого напитка занимаются пивоварением. Если дополнительно использовать циркуляционный насос, то получится организовать своими руками почти автоматическую пивоварню.

Схема, чертеж и пошаговый алгоритм изготовления 

Для сборки ректификационной колонны собственными руками помимо материалов потребуется простой и понятный чертеж с размерами. Но сначала нужно сделать расчеты.

Расчет

Конструирование ректификационной колонны проводят, определяя элементы по таким параметрам:

1. Высота. Для удобства пользования своим агрегатом нужно рассчитать РК так, чтобы она получилась 1.5-2 метра. Если нагрев будет проводиться на газовой плите, то царгу делают 1.2-1.5 метра высотой. Сечение выбирают с учетом высоты, обычно используют соотношение — 1/50;
2. Мощность нагревателя. При использовании 1,5 метровой царги прибор будет производить 300 мл алкоголя в час, на что потребуется 300 ватт мощности нагревательного элемента. Нужно выбирать мощность, которой хватит для нагрева жидкости за один час до 70 °С. Кроме того, следует предусмотреть возможность плавной регулировки температуры нагрева;
3. Вместимость перегонного куба. Для экономии пространства лучше делать емкость примерно одинаковой высоты и диаметра. Реальный объем влияет на количество выделяемых из браги паров. Алюминиевую посуду для своего алкоголя желательно не использовать — с такой жидкостью коррозия этого металла происходит быстро;
4. Мощность холодильника. Нужно подобрать такой охладитель, чтобы он мог быстро сконденсировать пары при небольшом напоре воды. Точного расчета производительности устройства не существует, длина трубки и необходимое количество витков находятся опытным путем. Жлательно, чтобы холодильник был с регулировкой силы потока воды и запасом мощности.

Изготовление

Самогонный аппарат с ректификационной колонной своими руками можно сделать из фитинговой сантехники.

Последовательность операций:

1. Приобретаем материалы для работы — 2 м трубы сечением 32 мм, олово, 15 см 8 мм трубки, 3 метра диаметром 6 мм. Пластиковый шланг толщиной 8 мм, игольчатый кран. Нужно купить и готовую насадку либо использовать заменитель — металлическую мочалку или керамический гравий;
2. Изготавливаем царгу. Разрезаем трубу на части длиной 1 метр, 50 и 30 см, подготавливаем кусок трубы 10 см длиной, на олове крепим к крышке куба, устанавливаем сетку для задержки набивки;
3. Изготавливаем узел отбора. На колоне снизу отступаем 30 см, делаем 2 угловых пропила под углом 30 градусов. В них устанавливаем медные пластины и запаиваем разрезы. Подготавливаем под нижней пластинкой отверстие для установки трубки отбора дистиллята. На нее припаиваем резьбу для установки регулирующего отбор игольчатого крана. Немного выше отбора монтируем «прямоток». Он захватывает дистиллят из нижнего «кармашка» отбора и подает в центр насадки. Середину прямотока лучше сделать из прозрачной трубки;
4. Наполняем песком и плотно накручиваем на трубу сечением 12 трубку диаметром 6 мм. Затем песок высыпаем, а трубка тщательно продуваем. Так изготавливается спираль холодильника. Концы вставляем в латунный «стаканчик» с заранее припаянной резьбой, выходы пропаиваем — получится пробка. Охладитель монтируем над узлом отбора. До начала работы засыпаем в царгу насадку. Она не должна перекрывать трубу и мешать проникновению пара.
5. Паровую трубку с установленным на нее холодильником подключаем к узлу отбора через зажим или кран. Удобнее, если холодильники трубки для отбора и дефлегматора циркулируют в едином режиме. Вода подается на паровую трубку, после чего перетекает на дефлегматор и выводится из него.
6. В нижнюю часть царги – на высоте 20-30 мм — устанавливаем штуцер для термометра и сам термометр, который подключаем к автоматическому блоку управления. Автоматику для ректификационной колонны можно сделать своими руками или купить в магазине.
7. Царгу и куб обшиваем теплоизоляцией, лучший вариант – пенопропилен.

Перед началом использования желательно промыть части устройства ершиком и разбавленной уксусной кислотой.

Если вы решили собрать ректификационную колонну своими руками, сначала подробно изучите принцип действия устройства и произведите точный расчет. Затем воспользуйтесь нашими чертежами, которые можно скорректировать под себя. Во время работы не забывайте про технику безопасности и качественно выполняйте все этапы сборки.

Автор: Дмитрий Полежай,
специально для Drinkings.ru

Видео обзор: как сделать ректификационную колонну своими руками