Изготовление ректификата технологически отличается от производства благородных крафтовых дистиллятов. Как получить чистый спирт в домашних условиях, я расскажу на очередном уроке «Школы крафта». Сегодня мы обсудим все, что вы хотели знать о домашнем ректификате. Звонок звенит – начинаем урок!
Для получения ректификата требуется специальное оборудование
Чем ректификат отличается от дистиллята?
Прежде, чем я расскажу о тонкостях изготовления ректификата в домашних условиях, задам простой вопрос: «Зачем вам вообще нужен спирт-ректификат?» До сих пор мне приходится сталкиваться с заблуждением, согласно которому спирт-ректификат – вершина чистоты вкуса, а его изготовление – цель каждого мастера крафта. На самом деле, чистый ректификат не пригоден для употребления внутрь, а имеет, скорее, техническое назначение. На его основе делают настои и лекарства, а его водный раствор нам известен как водка. Ректификат серьезно отличается от дистиллята и по технологии изготовления, и по вкусу, и по действию на организм.
Технология
Дистилляция – процесс, в ходе которого спиртовые пары конденсируются на холодной поверхности с последующим выделением из спиртовой смеси нужного комплекса элементов.
В результате дистилляции мы получаем смесь спирта и очищенных масел (ароматических и эфирных).
Ректификация – сложный теплообменный процесс, направленный на выделение одного вещества – этанола – из спирта-сырца.
Богатый и насыщенный вкус дистиллятов обеспечивает ароматическая композиция, которая содержится в продукте. Ректификат вкуса не имеет, разве что в водном растворе ощущается резкий морозный оттенок.
Последствия употребления
При употреблении дистиллята внутрь эфирные и ароматические компоненты в их составе позволяют сохранить на клетках крови – эритроцитах – липидную оболочку. Ректифицированный спирт эту липидную оболочку уничтожает. Вам знаком эффект обезжиривания спиртом различных поверхностей? Вот и в нашем организме происходит нечто подобное. В результате употребления ректификатов кровеносные тельца теряют липидную оболочку, которая предохраняет их от склеивания друг с другом. Результат? Эритроциты слипаются в крупные образования и закупоривают кровеносные сосуды. Самое безобидное последствие этого процесса – кислородное голодание организма. Возможны и гораздо более серьезные варианты развития событий – инсульт и инфаркт от закупорки вен и артерий.
Ректификат обычно используют в качестве компонента для приготовления водки, настоек на спирту и в медицинских целях. Но даже в разбавленном виде ректифицированный спирт оказывает на нашу кровь все то же антилипидное воздействие, заставляя кровеносные тельца слипаться. Этот эффект получил медицинское название «эффект виноградной грозди».
Замечу, что употребление дистиллята к таким последствиям не приводит. Отсюда знакомое многим любителям крафта хорошее самочувствие после принятия внутрь домашнего коньяка или виски – никакого похмелья или головной боли. Конечно, если употребление было разумным!
Ректификаты в чистом виде не употребляются, а служат сырьем для других напитков или медицинских настоек
Как добиться лучшего результата?
При эксплуатации ректификационной колонны требуется соблюдать определенные меры, позволяющие добиваться нормального режима ее работы и получения качественного конечного продукта.
Особо следует выделить мероприятия в следующих направлениях.
Исключение «захлебывания» установки
Эта «болезнь» связана с замедлением и прекращением стекания флегмы, что приводит к ее накоплению в цилиндре и блокированию парового потока. В результате «захлебывания» внутри колонны повышается давление, появляется громкое булькание и шум.
Явление может провоцироваться такими причинами:
- Превышение допустимой скорости движения парового потока, что может вызываться чрезмерным нагревом жидкости в кубе;
- Излишнее наполнение куба исходным сырьем или засоры в нижней зоне трубы;
- Слишком маленькое давление в нижней части колонны, что характерно для высокогорных условий;
- Повышение напряжения в питающей электросети, что вызывает незапланированное повышение мощности нагревательного элемента;
- Нарушения в конструкции или технологии.
Избежать данного неприятного явления помогает установка автоматического контроля и регулирования процесса. Особое внимание уделяется нагреву сырья и наполнению куба.
Своевременное выведение готового продукта и оседающих тяжелых фракций
В первом случае, методика проста – на начальном этапе (до стабилизации температуры и давления) только четверть легколетучих паров конденсируется с конечным продуктом и выводится наружу, а далее – отводится максимальный его объем.
Появление осадка из тяжелых фракций выявлять сложнее. Ориентироваться приходится на запах и цвет жидкости в самом низу колонны.
Правильная подготовка установки к пуску
Перед началом ректификации необходимо проверить состояние аппарата, прежде всего, герметичность колонны. Для проверки перекрывается вывод готового продукта и закачивается холодная вода.
Только убедившись в герметичности установки можно приступать к заливке сырья и нагреву куба.
Не следует ждать от бытового аппарата чудес и замены им самогонного аппарата. Минимальная крепость исходной жидкости должна быть не меньше 30%, в противном случае на выходе не получится продукт, по крепости близкий к чистому спирту.
Важно! Не следует в куб заливать брагу, не прошедшую первичную дистилляцию.
При изготовлении установки своими руками нельзя допускать потери тепловой энергии через корпус колонны. Особенно важно защитить нижнюю часть, т.е. зону до первого дефлегматора.
В качестве теплоизоляции рекомендуется использовать:
- пенопласт,
- пеноизол,
- современные фольгированные утеплители.
Ректификационные колонны позволяют глубоко очистить жидкости или выделить легкую фракцию. В промышленных условиях они находят применения во многих отраслях, в т.ч. с их помощью обеспечивается нефтепереработка, изготавливается качественный спирт.
В домашних условиях такие установки пригодны для получения очень крепких, качественных спиртных напитков из самогона. При правильной эксплуатации они совершенно безопасны и эффективны.
Что нужно для ректификации?
Надеюсь, вы точно знаете, зачем хотите получить чистый спирт-ректификат. Я расскажу, что вам для этого потребуется.
Сырье
Ректификат получают из спирта-сырца крепостью 25–35 градусов, который не склонен к возгоранию и хорошо разделяется на фракции. Если вы возьмете более крепкий сырец, то разделение на отдельные фракции не пройдет, следовательно, и ректификат вы не получите. Так что не переусердствуйте с сырьем.
Оборудование
Потребуется специальный аппарат колонного типа, высотой не менее 1,5 метра. Обязательным условием является наличие атмосферного штуцера.
Высота колонны – важный критерий аппарата. Чем она меньше, чем ниже вероятность получения настоящего ректификата. Процессы, которые протекают в колонне во время ректификации, требуют значительной высоты оборудования. Конструкция колонн от разных производителей может различаться, но во всех есть царга, охладитель и дефлегматор.
Ректификационную колонну можно докупить отдельно, главное, чтобы в базовом аппарате был установлен атмосферный штуцер. Тогда вы сможете получить вожделенный ректификат. Если в аппарате атмосферного штуцера нет, то даже использование колонны не обеспечит получение спирта крепостью 96 градусов.
Ректификационная колонна «Астра»
Внутри колонны, в царге, располагается насадка. Выбор насадки – вопрос индивидуальных предпочтений, так как на рынке представлены самые разные варианты из разных материалов: меди, керамики, нержавеющей стали.
Насадки различаются на регулярные и насыпные. Регулярные представляют собой единую сетку или ячеистое полотно. Его укладывают, равномерно заполняя диаметр колонны. Например, насадка Панченкова.
Насыпные насадки – набор из отдельных, не связанных между собой элементов, которые засыпаются в колонну хаотично. Например, спирально-призматические насадки из меди или нержавейки.
Условия
Ректификация – сложный процесс. Его успешность зависит и от качества вашего сырья, и от оборудования, а также от атмосферного давления. Получить чистый спирт можно только при нормальном атмосферном давлении. Если оно выше или ниже нормативного, то процесс придется перенести. Определить величину атмосферного давления поможет простой барометр.
Внешний вид аппарата колонного типа и комплектующих к нему
Контактные устройства (тарелки и насадки)
Контактные элементы в ректификационной колонне участвуют в формировании баланса жидкости и пара, а также в концентрации пара.
Каждый такой элемент ограничивает определенную зону, в которой протекает своеобразный цикл дистилляции – испарение и последующая конденсация отдельной фракции, при этом часто пара пересекает эту границу и движется вверх, вовлекая в свой поток легколетучие компоненты.
В любой подобной зоне устанавливается определенное равновесие.
Справка! Основной эффект обеспечивается за счет увеличения площади фазных контактов, что активизирует тепловой и массовый обмен.
Основными являются следующие контактные элементы:
- Теоретическая тарелка. По сути это сформированная равновесная зона без установки дополнительной детали. Для получения хорошо очищенного алкогольного напитка организуется от 24 до 32 таких зон.
- Физическая тарелка. Это реальная деталь тарельчатой формы, в которой накапливается жидкостный слой. Пар вынужденно проходи сквозь него, что проявляется многочисленными пузырьками. Данный вариант обеспечивает достаточно большую контактную площадь. Для получения полноценного, чистого спирта в колонне надо установить до 45-55 физических тарелок.
- Насадки. Данные контактные элементы в основном предназначены для обеспечения процесса конденсации пара. Они гораздо меньше, чем тарелки, оказывают сопротивление паровому потоку. В колоннах может использоваться несколько разновидностей – кольцо, сетка, спираль. В самодельных аппаратах нередко ставится «решето» — диск с многочисленными отверстиями. Одним из лучших материалов для насадок считается медь. Можно применить медные сплавы или алюминий.
Технология ректификации
Когда вы обзавелись всем необходимым, а барометр показывает норму, можно приступать к процессу ректификации.
При наличии подходящего аппарата ваше участие будет минимальным.
- Заливаем спирт-сырец.
- Устанавливаем колонну и закрываем атмосферный штуцер и штуцер отвода конечного продукта.
- Начинаем нагрев.
- Некоторое время колонна «работает на себя».
- Затем открываем штуцера и даем выйти конечному продукту.
Что происходит в колонне?
В процессе внутренней работы пары спирта-сырца испаряются, затем охлаждаются и стекают вниз. Затем снова нагреваются и снова охлаждаются и снова стекают вниз. В верхней части накапливается легкокипящая чистая спиртовая фракция, которая конденсируется в холодильнике. Этот процесс называется тепломассообменом. В ходе этого «круговорота веществ» выделяется чистая спиртовая фракция почти без примесей.
Процесс внутренней работы занимает в среднем от 10 до 30 минут, в зависимости от высоты и конструкции колонны. В инструкции к аппарату или колонне обязательно указано время необходимой «работы на себя».
Ректификационная колонна «Приятель» с баком из нержавейки – полный комплект для приготовления качественного спирта
Когда открывать?
На колонне установлены два термометра в нижней и верхней ее части. Они позволяют отслеживать ход процесса. Когда показания в верхней и нижней части сравняются, то в колонне устанавливается равновесие. Этап внутренней работы колонны можно считать завершенным.
В этот момент мы открываем атмосферный штуцер и штуцер отвода дистиллята. Конечный продукт начинает стекать в приготовленную емкость. Спиртометром проверяем крепость готового напитка. Если все сделано правильно, то крепость будет около 96 градусов. Если крепость продукта 90 градусов и ниже, то вы рано открыли атмосферный штуцер и кран.
Как правило, раннее открытие штуцеров – основная причина понижения градусов.
Так выглядит молекула чистого этанола, который вы получите в результате правильно проведенной ректификации
И снова об атмосферном штуцере
Когда вы открываете атмосферный штуцер, то на спиртовые пары действует атмосферное давление. Происходит выравнивание давления между колонной и окружающей средой. Без равновесия давлений ректификат мы не получим. Поэтому если у аппарата нет атмосферного штуцера, то получение спирта попросту невозможно.
Материал для производства
Сырьё для производства этилового спирта нужно выбирать с учётом конечного продукта, который необходимо получить. Для изготовления этанола класса Экстра и Люкс необходимы зерновые культуры, для высшего и первого сорта возможно использование любого продукта с содержанием крахмала.
Получение гидролизного спирта
Виды сырья для переработки довольно разнообразны. Самым продуктивным из них является сахар, из 10 кг этого сырья получают 5 и более кг чистого спирта. Однако сахар — дорогой продукт.
Можно использовать зерновые культуры, в том числе рис и кукурузу. Из пшеницы получают до трёх литров спирта.
Сахарная свёкла, картошка и фрукты (виноград, сливы, яблоки) являются наименее производительным сырьём, они дают всего один литр спирта.
Можно использовать разное сырьё, но нужно учесть, что бражки разных видов нельзя смешивать при изготовлении питьевого спирта.
Смешивание
Используйте воду с минимальной минерализацией. Чем больше минералов в воде — тем сильнее помутнеет смесь. Подойдет бутилированная вода. Вода должна быть с жесткостью не боле 2 мг. экв на литр. Простым языком это называется «умягченная вода».
Смешайте спирт с водой. По большому счету, без разницы, что и куда лить сначала. На больших заводах, например, наливают воду в спирт. У воды плотность выше, поэтому получается естественное перемешивание.
В идеале смешивание происходит быстро и в одно движение.
| Крепость разведенного спирта (1000 объемов), % | Желаемая крепость разведенного спирта | ||||||||||||
| 30% | 35% | 40% | 45% | 50% | 55% | 60% | 65% | 70% | 75% | 80% | 85% | 90% | |
| 35 | 167 | ||||||||||||
| 40 | 335 | 144 | |||||||||||
| 45 | 505 | 290 | 127 | ||||||||||
| 50 | 674 | 436 | 255 | 114 | |||||||||
| 55 | 845 | 583 | 384 | 229 | 103 | ||||||||
| 60 | 1017 | 730 | 514 | 344 | 207 | 95 | |||||||
| 65 | 1189 | 878 | 644 | 460 | 311 | 190 | 88 | ||||||
| 70 | 1360 | 1027 | 774 | 577 | 417 | 285 | 175 | 81 | |||||
| 75 | 1535 | 1177 | 906 | 694 | 523 | 382 | 264 | 163 | 76 | ||||
| 80 | 1709 | 1327 | 1039 | 812 | 630 | 480 | 353 | 246 | 153 | 76 | |||
| 85 | 1884 | 1478 | 1172 | 932 | 738 | 578 | 443 | 329 | 231 | 144 | 68 | ||
| 90 | 2061 | 1630 | 1306 | 1052 | 847 | 677 | 535 | 414 | 310 | 218 | 138 | 65 | |
| 95 | 2239 | 1785 | 1443 | 1174 | 957 | 779 | 629 | 501 | 391 | 295 | 209 | 133 | 64 |
* на пересечении вертикальной и горизонтальной строк находится объем воды, который следует добавить к 1000 мл спирта для получения желаемой крепости.
Примечание для любознательных. Менделеев совсем не думал, как сделать домашнюю водку. Он изучал, как спирт смешивается с водой, и приходил в восторг от того, что объём смеси меньше суммарного объёма компонентов.
Полная классификация спирта — виды, сорта и марки для производства водки
Спирты — большая группа химических веществ, но в разговорной речи под спиртом чаще всего подразумевают именно этиловый.
Этанол имеет широкий спектр применения:
- его используют в медицине в качестве дезинфицирующего средства,
- в парфюмерии,
- в лакокрасочном и фармацевтическом производстве,
- для изготовления кинофотоматериалов,
- взрывчатых веществ,
- бытовой химии,
- товаров радиоэлектроники.
Однако большинство производимого этилового спирта идёт на производство алкоголя — в частности, водки.
Справка! Слово “спирт” пришло к нам из английского языка, где “spirit” может значить «душа», «дух», «испарения». Этимология уходит корнями в латынь, где «sriritus vini» обозначало «винный дух».
Первыми чистый продукт получили арабские химики в 6–7 веках н.э. В России же водку попробовали только в 1386 году, ей угостили князей генуэзские послы.
За слово «алкоголь», кстати, мы также должны быть благодарны арабам, происходит оно от арабского «аль-кухуль», что значит «мелкий порошок», «сурьма».
Какой бывает спирт и из чего делают водку, которая продается в магазинах, рассмотрим далее.
Полная классификация этилового спирта: марки, виды, сорта
Спирты – достаточно большая группа химических веществ, но в просторечии этим понятием зачастую обозначают этанол (он же этиловый спирт), представляющий собой бесцветную жидкость с дезинфицирующими и бактерицидными свойствами. Этанол широко применяют для приготовления алкогольных напитков (в основном водки), в медицине, парфюмерии, электронике и других отраслях промышленности.
Качество спирта зависит от исходного сырья и степени очистки. Для изготовления пищевого этанола используется богатое углеводами сырье: пшеница, рожь, овёс, кукуруза, картофель, сахарная свекла, различные фрукты, меласса (чёрная патока). Элитные марки спирта должны изготовляться из пшеницы и ржи, а добавление картофеля, свеклы или мелассы снижает качество.
Какие виды спирта используются для производства водки и их классификация
В соответствии с ГОСТом Р51652-2000 о спирте этиловом, полученным посредством ректификации из пищевого сырья, спирт же полученный без ректификации запрещен к использованию в пищевой промышленности продолжаю не понимать, что тут написано. Классификация спирта для водкипредполагает 5 разрешенных сортов ректификата, шестой же официально не разрешено использовать в пищевой промышленности, так как он не соответствует требованиям, предъявляемым к сырью в ликеро-водочной отрасли.
- «Первый сорт», самый некачественный ректификат, при производстве водки он не используется.
- «Высшей очистки», является производным смешанного сырья, например зерна, сахарной свеклы, картофеля и черной патоки. Отличается самой слабой фильтрацией от сивушных масел, применяется для производства ликеров, настоек и водки из нижнего ценового сегмента.
- «Базис», сырьем для него выступают зерновые и картофель в произвольных пропорциях, но так, чтобы картофельный крахмал занимал в конечном счете не более 60% от общей массы. Применяется для изготовления спиртного в среднем ценовом диапазоне.
- «Экстра», по сырью идентичен сорту «Базис», но проходит более интенсивную очистку от метанола и сложных эфиров. На основе этого сорта изготовляется спиртное из средней ценовой категории.
- «Люкс», для изготовления такого ректификата используется сырье из зерновых и картофеля в любых пропорциях при условии, что картофельный крахмал не должен составлять более 35% массы. Ректификат подвергается нескольким полноценным очисткам и применяется при изготовлении —хорошей водки— из премиум-категории.
- «Альфа» для изготовления сорта используется исключительно зерновое сырье: пшеница и/или рожь. Ректификат проходит многоступенчатую очистку от всех видов примесей, а —водка из спирта альфа— относится к ультра-премиум-классу.
Кроме того, нормативный акт устанавливает стандарт, согласно которому спиртовое сырье, применяемое на ликеро-водочном производстве, не должно обладать ни специфическим запахом, ни привкусом. Однако компании-изготовители в погоне за клиентурой стараются разнообразить свой продукт и сделать его уникальным на рынке. Для этого в ректификат добавляются разные ингредиенты, влияющие на органолептические свойства конечного продукта.
У уровня фильтрации ректификата есть конечный предел, и даже —самая дорогая водка в мире— сделана из этанола относящегося к сорту альфа.
Особенности бизнеса по производству спирта
Для обеспечения собственных нужд не нужно какого-то сложного оборудования и лицензии. Небольшую установку можно поместить в гараж.
А для развития бизнеса нужно и помещение больше, и оборудование посолиднее.
Прежде чем предпринять шаги по организации собственного производства, необходимо выяснить следующие вопросы:
Процессы брожения и гниения
- источники снабжения сырьевыми материалами;
- возможности сбыта готовой продукции;
- возможности приобретения оборудования;
- получение лицензии.
Только после анализа всех вопросов можно приступать к поиску помещения, закупке оборудования, сырья, начинать изготовление пробной продукции.
Продукция пользуется широким спросом. Спирт используется не только для изготовления алкогольных напитков. Он нужен фармацевтическим, химическим и другим заводам, производителям парфюмерии и косметики.
Что лучше спирт-ректификат или самогон?
Четко определиться в том, что лучше самогон или спирт-ректификат довольно сложно, но то, что ректификат чище и практически не содержит
сивушных масел известный всем факт. Ректификация считается не таким уж и сложным процессом, в отличие от процесса получения самогона высокого качества, а организмом человека спирт-ректификат воспринимается достаточно легко. К тому же, изготавливаемые на чистом спирте, настойки будут исключительно вкусными, чистыми и безвредными.
Таблица Леопольда Грея
Известный блогер по самогоноварению Леопольд Грей поделился таблицей расчёта дробной перегонки, которую сразу же именовали его именем. С первого раза разобраться с данными у меня не получилось, но потом сообразил и всё сделал за несколько секунд. Я покажу вам, что там самое полезное.
Ссылка на таблицу Леопольда Грея — https://2samogona.ru/wp-content/uploads/2018/11/raschet_bragi.xls
Ниже я прикрепил картинку, на которой указаны все важные колонки. Красными стрелочками показаны данные, которые необходимо ввести самостоятельно (спирт-сырец и спиртуозность СС). Синими стрелочками показываются пропорции, которые автоматически строятся на основе ваших цифр.
Расчёт дробной перегонки по таблице Леопольда Грея.
Впервые об этом инструменте Леопольд упомянул в своём видео на Youtube канале RussianMoonshine.
Возможностей для гораздо больше, чем я указал на своей картинке. Но мне показалась эта информация основной, потому что всё остальное и так становится вполне логичным. Если хотите использовать таблицу на 100%, то рекомендую посмотреть этот известный ролик и изучить все тонкости работы с ней.
Как же получается спирт?
Синтетический метод получения этанола основан на гидратации этилена. Получившийся в итоге такого сложного процесса спирт подвергают дополнительной очистке ректификацией. Что касается спирта пищевого,
то он получается сбраживанием простых сахаров дрожжами. В химическом смысле взаимодействия сахара с дрожжами ? это экзотермическая реакция с образованием спирта и углекислого газа.
В состав получившейся спиртосодержащей смеси входит большое число примесей. Дистилляция может лишь частично улучшить качество получаемого спирта, поэтому чтоб на выходе иметь спирт высочайшего качества лучше использовать процесс ректификации.
Очистка марганцовкой
Очистить самогон можно воспользовавшись перманганатом калия. Ниже приведена пошаговая инструкция:
- Добавьте небольшое количество марганцовки в емкость со спиртосодержащим напитком.
- Перемешайте напиток.
- В таком виде он должен отстояться около 24 часов.
- Вредные примеси окажутся на дне банки в виде выпавшего осадка.
- На дно воронки положите вату и слейте напиток через неё в чистый сосуд.
Какое получается соотношение фракций при дробной перегонке
Ориентируемся на 20 литров сахарной браги (5 кг сахара, 20 литров воды и 100 грамм дрожжей):
- Головы — 250 мл (50 мл на каждый килограмм сахара).
- Тело — 4,375 литра (основной продукт 40%).
- Хвосты — 375 мл (на практике их получается меньше, так как капать начинает откровенный недогон).
Все говорят про выход 1 литра самогона на 1 кг сахара, но на практике получается чуть меньше: примерно 875 мл самогона на 1 кг сахара.
