Ректификационная колонна

Изначально необходимо отметить, что в данной статье возникает необходимость рассмотреть основную схему производства такого приспособления, как ректификационная колона, которая используется для получения этилового спирта в домашних условиях.

Также необходимо разобраться во всех ее особенностях и достаточно подробно рассмотреть все аспекты, о которых могут умалчивать недобросовестные продавцы такого специфического оборудования.

Ректификация спирта – это достаточно комплексный процесс, который в своем большинстве основывается на разделении смеси, которая состоит из множественных компонентов на отдельные очищенные фракции. Таким образом в следствии данного процесса, мы можем получить отдельно метил или этил, воду, масла сивушного происхождения, альдегиды и прочее. Процесс происходит вследствие того, что общая смесь кипит и происходит процесс сепарации, путем испарения жидкости и конденсата пара при помощи специфических контактных устройств (тарелок или насадок) внутри специального противоточного устройства башенного типа.

Если рассмотреть данный процесс с точки зрения физики, то можно сделать вывод, что ратификация – это процесс, который допустим, так как в самом начале процесса все компоненты находятся в разном количестве, однако в процессе кипения определяется равновесие и происходит концентрирование каждого отдельного вещества в своей отдельной фазе кипения.

В то время, как наблюдается определенный контакт с жидкостью, пар максимально насыщается составляющими, которые отличаются легко летучестью, в то время, как жидкость не является такими легколетучим компонентом. И таким образом происходит своеобразный обменный процесс.

Тепломассообмен – это также определенный процесс вследствие которого происходит взаимодействие между такими компонентами, как пар и жидкость.

Самое прямое равновесие может наблюдаться исключительно при соблюдении следующих двух основных принципов правильного процесса ратификации спирта:

• рациональное, правильное разделение всех отдельных компонентов;
• температурный показатель в каждой фазе данного процесса (пар и жидкость) должна быть совершенно идентичной.

Таким образом, вывод очевиден – чем стабильнее равновесие между данными двумя вазами, тем более продуктивно происходить процесс тепломассообмена деление общей массы на отдельные равные компоненты.

Дистилляция и ректификация, как два отдельный процесс и основные отличия между ними

Для того, чтобы понять общий принцип действия ректификационной системы, то стоит изначально отметить, что если мы возьмем десятипроцентный спиртовой раствор (брагу), то из него можно получить самогон крепостью в шестьдесят процентов. Таким образом, если производить повторную перегонку, то получим самогон в шестьдесят градусов и как следствие семьдесят градусов при последующей перегонке. Так выгон можно довести до получения девяносто шестипроцентного чистого спирта.

Если принимать данную схему во внимание, то чистый спирт получается в следствие десяти последовательных перегонов при помощи обычного самогонного аппарата. Таким образом, для того, чтобы сэкономить средства и время, необходимо прибегнуть к ректификации спирта, в следствие которой данный процесс производится путем специального башенного приспособления и его насадок или тарелок. Что дает возможность все десять перегонов производить за один подход. В этом и состоит определенное отличие ректификации от дистилляции.

Далее необходимо рассмотреть все основные отличия двух процессов и выделить их особенности и недостатки:

• Вследствие дистилляции исходящая жидкость сохраняет свои основные вкусовые свойства и исходный запах. Если прибегать к процессу ректификации, то спирт получается чистым, абсолютно без посторонних запахов и вкуса;
• Если производить процесс дистилляции, то можно получить крепость производимой жидкости не более шести десяти пяти процентов (так указано в основном описании к приспособлению), однако, при ректификации получается чистый девяносто шестипроцентный спирт;
• Если рассматривать процесс разделения общего состава на отдельные составляющие, то в процессе дистилляции данное действие точно и качественно практически невозможно обеспечить, так как все вещества смешиваются и чистые составляющие не могут качественно выделяться. Если рассматривать ректификацию, то это именно тот процесс, который качественно сепарирует все отдельные компоненты общего состава. Однако, для каждого вещества необходимо разная температура кипения общей жидкости;

Для того, чтобы удалить вредные примеси из конечного состава в ходе дистилляции необходимо минимум два процесса общего перегона жидкости, и то, при этом все равно все равно вредные примеси в конечном составе остаются в достаточно высокой концентрации. Что касается ректификации, то здесь данный процесс очищении производится достаточно эффективно и конечная жидкость выходит совершенно без вредных примесей, однако, для этого процесс ректификации должен производиться правильно, согласно общим рекомендациям;

В процессе дистилляции могут наблюдаться достаточно высокие потери спирта, что в случае с ректификацией составляет не более трех процентов от общей массы вещества;

• Если рассматривать сложность произведения процесса дистилляции, то необходимо отметить, что данный метод достаточно достижим в домашних условиях. Для этого необходим обычный аппарат, который оборудован специальным змеевиком. Также при хранении такой аппарат не требует особого внимания и не занимает много места в квартире.
• Что касается ректификации, то самостоятельно в домашних условиях произвести такую сепарацию достаточно сложно. Это обусловлено тем, что для этого необходимы определенные знания и опыт человека, производящего ректификацию спирта. Что касается хранения такой колоны. То она достаточно высокая и занимает не мало места в квартире;
• Если предварительно рассматривать основной фактор опасности процесс сепарации, то необходимо отметить, что оба основных процесса очень взрывоопасны, однако, самогонный аппарат является более безопасным, чем ректификатор, та как в данном процесс сепарации, ошибки, допускаемые человеком, могут привести к необратимым последствиям. Таким образом. В домашних условиях лучше выбрать метод дистилляции, но никак не ректификации спирта.
• Основной принцип работы колоны ректификационного типа

Колона ректификационного типа – это специальное приспособление, которое производить определенное разделение общего состава на отдельные компоненты чистого типа. Данный процесс производиться при определенной температуре кипения, которая для каждого компонента будет не одинаковая.

Что касается основного устройства, то оно представляет собой аппарат башенного типа, который состоит из специальных насадок или тарелок, которые находятся внутри его в определенной последовательности.

Для того, чтобы достаточно отчетливо представить себе домашний ректификатор, стоит более подробно описать самую распространенную схему его работы:

• Смесь спирта-сырца. Данная смесь выполняет функцию своеобразной браги (в случае с ректификатором – это сорока пятиградусный самогон), которая заливается в систему для того, чтобы пройти процесс сепарации на отдельные основные составляющие;
• Флегма – Это определенный пар, который в своем большинстве конденсируется внутри устройства и стекает по его стенкам вниз;
• Число флегмы. Данный показатель указывает на то, какое отношение имеется в приспособлении относительно флегмы м дистиллята. Таким образом, когда начинает образовываться конечная жидкость в процессе сепарации, ее сначала не отбирают для того, чтобы мог образоваться определенный тепломассообмен в процессе ректификации жидкости. Это необходимо для того, чтобы последующий процесс производился правильно и сохранялась правильная сепарация всех отдельных компонентов.

Таким образом, стоит отметить то, что чем медленнее вы будете отбирать сепарированный спирт, тем качественнее и чище он будет в процессе его ректификации.

Основные составляющие ректификатора в процессе разделения общей жидкости

Если рассматривать общую конструкцию ректификатора, которая в своем большинстве состоит из тарелок или специальных насадок, то стоит сразу же отметить, что, чем больше внутри устройства данных приспособлений, тем эффективнее происходить процесс разделения общей смеси на отдельные составляющие компоненты. В процессе такой обработки спирт получается на много чище и общее количество посторонних примесей максимально сокращается. Таким образом все сивушные масла выходят наружу, не концентрируясь в общей жидкости, которая выходит в конечном итоге ректификации.

Тарелка ректификатора – это специальное приспособление, которое входит в состав оборудования и в большинстве случаев устанавливается на ректификаторах, которые используются на производстве.

Что касается домашних ректификаторов, то здесь чаще всего используются специальные насадки, которые являются заменителями данных тарелок. Обычно такие насадки изготавливаются из специальной мочалки, что обеспечивает боле тщательный и качественный процесс ректификации.

Стоит также отметить, что сегодня представлено достаточно большое разнообразие ректификаторов, однако, те, которые являются самодельными могут использоваться неправильно или их металлические составляющие могут ржаветь, тем самым обеспечивая проведение совершенно не качественного и не правильного процесса ректификации спирта. Для того, чтобы на выходе получить качественный спирт лучше всего использовать оборудование, которое было произведено на производстве и имеет все необходимые гарантии качества.

Основные свойства колоны ректификационного действия

Для того, чтобы понимать правильное действие ректификатора, стоит более подробно рассмотреть принцип ее действия и основные свойства основного приспособления:

Размерные показатели и материал изготовления ректификатора

Для того, чтобы правильно изготовить ректификационную колону, в большинстве случаев на производстве используется исключительно высококачественный сплав, из которого состоят все составляющие данного приспособления. Если вы делаете аппарат самостоятельно, то его куб можно сделать из пищевого бидона или простой скороварки.

Если рассматривать размерные показатели трубы, то они должны быть следующими:

• длина – 120 – 150 сантиметров;
• диаметр – 30 – 40 миллиметров.

Система основного нагрева ректификатора

Сам процесс ректификации спирта является достаточно сложным, поэтому производя такую сепарацию необходимо обязательно тщательно производить контроль основной температуры нагрева жидкости. Таким образом, для того, чтобы данный процесс производился правильно, его стоит обеспечивать при помощи специального ТЭНа, который в большинстве моделей ректификаторов монтируется в дно куба. Что касается нагрева при помощи газовой плиты, то это не самый лучший вариант, так как вам не удастся четко регулировать температурный режим и это отразится на качестве исходного спирта.

Основной контроль процесса ректификации спирта

Для того, чтобы правильно производить процесс ректификации, необходимо обязательно следовать общим инструкциям производителя оборудования. Данная инструкция в своем большинстве содержит общие рекомендации, а также особенности правильного произведения процесса отделения каждого отдельного элемента из общего состава.

Если теплообмен производится правильно, то это позволит правильно отделить спирт и получить его очень высокого качества.

Таким образом общий комплект установки должен включать в себя такие составляющие, как термометр и спиртометр, для того, чтобы правильно контролировать температурный режим и крепость спирта, получаемого в процессе его ректификации.

Производительность оборудования

Данный фактор не зависит совершенно от размеров ректификатора. Так как чем длиннее общая труба, тем больше тарелок или насадок она содержит, следовательно, и процесс очистки спирта производиться более качественно и эффективно. Сама же производительность самым прямым образом зависит от основной мощности общего нагрева смеси. Однако этот показатель должен быть допустимо максимальным из-за того, что если, нагрев в переизбытке, то приспособление производит определенный захлеб и поток спирта просто приостанавливается.

Таким образом средняя производительность домашнего ректификатора составляет один литр чистого спирта в час при условии нагрева 1 киловатт.

Как влияет давление на процесс ректификации спирта

Давление самым прямым образом влияет на процесс кипения жидкости внутри ректификатора. Для того, чтобы ректификация спирта проходила правильно, общее давление в системе должно составлять примерно семьсот восемьдесят атмосфер ртутного столба. Если данный показатель является достаточно низким, то в таком случае может произойти захлебывание ректификатора из-за того, что в нем скапливается очень высокое количество конденсата.

Если же давление очень высокое, то в таком случае замедляется весь процесс и не происходит общего разделения первоначальной фракции. Для того, чтобы правильно поддерживать правильное давление внутри ректификатора, производители обычно оборудуют колону трубкой для правильной связи с атмосферой.

Возможность самостоятельной сборки ректификационной колоны

Если рассматривать данное оборудование с теоретической точки зрения, то стоит отметить, что его сборка не является достаточно сложным процессом. Если вы владеете определенными знаниями и умениями, то вам не составит особого труда создать данное оборудование самостоятельно в домашних условиях.

Однако, практически без определённых навыков вам совершенно не обойтись. Это обусловлено тем, что несли правильно не произвести необходимые расчеты, то в таком случае система может быть особо опасной и обратиться огромным взрывом в вашем помещении.

Заводские же модели обязательно проходят необходимые испытания конструкций, что делает их абсолютно безопасными при условии соблюдения всех основных правил правильного использования оборудования.

Таким образом, лучше не рисковать и приобрести заводской ректификатор, особенно если вы не имеете навыков правильной сборки такого специфического оборудования.

Как работает ректификационная колона

Для того, чтобы правильно произвести ректификацию спирта в домашних условиях, необходимо следовать определенной последовательности действий, которую необходимо более подробно рассмотреть:

• Необходимо заполнить куб системы примерно на две трети общего объема жидкостью для ректификации. До того, как включать оборудование обязательно необходимо убедиться в том, что все системы герметичны и не нарушены. Только при условии полной целостности системы аппарат можно включать в электрическую сеть;
• Для того, чтобы произвести правильно ректификацию спирта, стоит изначально произвести процесс дистилляции браги для того, чтобы крепость состава для ректификации была не менее тридцати пяти градусов. Затем такой сырец перерабатывается при помощи колоны и таким образом получается чистый спирт крепостью в 96%.

Таким образом можно сделать вывод, что колона ректификационного типа – это совершенно не заменитель домашнего самогонного аппарата, а просто приспособление, которое в последствии из самогона может сделать чистый качественный спирт;

• Многие современные модели ректификаторов предусматривает две функции вместе – это самогонный аппарат и ректификатор. Это очень удобно, так как для быстрого переключения необходимо всего лишь правильно перекрыть необходимый кран и открыть обратный дистиллят. Однако здесь необходимо учитывать, что в том случае, если вы производите одновременное перекрытие двух кранов, то в таком случае может произойти взрыв из-за перегрева и непредвиденного давления. Здесь необходимо быть особо внимательным, так как такой процесс выгона спирта может угрожать вашей жизни;
• После того, как вы включили ректификатор состав, начинает достаточно стремительно нагреваться, тем самым доводясь до кипения. Пар начинает контакт с жидкостью и следствием такого взаимодействия является чистый спирт, который выгоняется из ректификатора.

Таким образом после того, как нагрев произошел начинает выделяться спирт, а сверху и снизу его остаются посторонние примеси. Легкие концентрируются в верхней части, а сивушные масла выпадают в тяжёлый осадок.

Исходя из всего сказанного, можно сделать вывод, что ректификатор – это специальное приспособление, которое помогает в следствие перегонки сырья получить качественный очищенный спирт. Однако, стоит отметить, что ректификационная колона совершенно не исключает необходимость предварительно использовать привычный нам самогонный аппарат для того, чтобы предварительно получить сырье для ректификации (брагу) для последующего получения чистого спиртового состава.

Таким образом обязательно необходимо тщательно изучить инструкцию до начала работы с таким специфическим оборудованием и обязательно следовать всем предписаниям производителя, так как неграмотность в данном процессе может угрожать взрывом или неправильностью проведения очищения спирта при помощи ректификационной колоны.

Самостоятельно производить данное оборудование также не рекомендуется, так как не точное соблюдение всех требований также может вести к плачевным последствиям. Нагревать ректификатор также необходимо при помощи специального встроенного ТЭНа, так как при помощи газовой плиты вы не сможете четко контролировать температурный режим внутри приспособления.