Ректификация спирта в домашних условиях

С появлением высокотехнологичных бытовых аппаратов ректификация спирта в домашних условиях стала обыденной реальностью. И если раньше ректификат можно было достать только на заводе “по блату” или в аптеке (медицинский спирт, кстати, не относится к пищевым сортам), то сейчас получить этанол высокой степени очистки можно на собственной кухне.

Домашний ректификат применяется в рецептах настоек на спирту: как для лечебных, так и для создания концентратов десертных напитков.

Аппарат для ректификации спирта может быть одного из этих типов:

  • непосредственно ректификационная колонна. Она может быть тарельчатой или колпачковой, однако ее назначение — именно ректификация. Для получения простого самогона она не очень подходит.
  • многофункциональная колонна или мини-спиртзавод. Эти модели позволяют получать различные напитки на одном аппарате в зависимости от конфигурации конструкции. Ярким представителем является, например, колонна Люкссталь 7

Перегонка и ректификация этилового спирта: в чем отличие

Главным отличием процесса ректификации от обычной перегонки является многократный цикл “испарение-конденсация” для паров спирта. Некоторые аппараты (бражные колонны) могут выдавать укрепленный дистиллят за счет локального концентрирования спиртовых паров в верхней части колонны. В ректификационной же колонне предусмотрено большое количество контактных площадок для конденсации паров (тарелки, колпачки, регулярные и нерегулярные насадки). Благодаря увеличению площади контакта примеси эффективнее конденсируются, а спиртовые пары укрепляются и испаряются.

Для получения чистого спирта на обычном дистилляторе потребовалось бы до десяти последовательных перегонок, что энергозатратно и небезопасно (перегонка спирта с концентрацией выше 30% чревата пожаром). При ректификации же эти десять перегонок происходят последовательно на разных контактных элементах колонны и разной высоте, но в одном цикле.

Принцип ректификации спирта

Любая физическая система стремится к состоянию равновесия. Изначально содержание отдельных компонентов перегоняемой смеси в жидкой и газообразной (пар) фазах различается, но система стремится выровнять температуру, давление и концентрацию веществ в каждой из них. Поэтому пар, двигаясь вверх, при контакте с жидкостью захватывает низкокипящие вещества, а жидкость “вытягивает” из пара высококипящие компоненты. Таким образом происходит обмен веществами и теплом (пар горячее жидкости), а также пространственное разделение веществ (пар поднимается вверх, а жидкость стекает вниз).

Технология ректификации спирта

Технология ректификации спирта в общих чертах схожа с простой перегонкой. На выходе из охладителя, как и при дистилляции, сначала появляются легкокипящие фракции (метанол, альдегиды, кетоны) — “головы”. Затем появляется этанол, а после него — высококипящие “хвосты”. Только в процессе ректификации эти фракции дробятся еще более точно и границы их не размазываются. При желании, можно отобрать не просто “головы”, а фракцию каждого вещества из их состава по отдельности.

Коэффициент ректификации спирта

Коэффициент ректификации спирта позволяет показать, как ведет себя та или иная примесь в процессе перегонки. Он показывает, на сколько уменьшается или увеличивается содержание в паре примесей по отношению к этанолу в сравнении с их содержанием в жидкости. Однако этот показатель обычно не фигурирует при домашней ректификации спирта.

Схема ректификации спирта

Кратко схема описывается так:

  • Жидкость в кубе нагревается и закипает;
  • пар поднимается в колонну и частично конденсируется на контактных площадках.
  • Новые порции паров поднимаются, достигая сконденсированной жидкости, нагревают ее, увлекая выше молекулы легкокипящих веществ. Часть веществ из этой порции пара конденсируется.
  • Процесс повторяется ступенчато на следующих отрезках колонны по ходу движения паров вверх.
  • Последние примеси отсекаются при помощи дефлегматора, который создает нужную температуру в верхней части колонны.
  • В верхней части колонны получается пар из концентрированного моновещества, далее он переходит в охладитель, где и конденсируется.

Так происходит ректификация спирта, а также любых других веществ, которые можно выделить при помощи этого процесса, например, ректификация бутиловых и других спиртов.

Ректификация спирта сырца

По понятным причинам ректификации подвергают спирт-сырец, а не брагу. Дело в том, что от капель браги, неизбежно попадающих в колонну, быстро засоряются контактные элементы (особенно, насадки). Крепость спирта сырца для ректификации должна быть 18-20 градусов, поскольку именно при таких концентрациях молекулы этанола легко “отпускают” воду, но при этом не так много затрат по энергии и времени уходит на сам процесс возгонки.

Отбор голов при ректификации спирта сырца

Процесс ректификации спирта начинается так же, как и процесс дистилляции, — с отбора голов. 

Важно помнить, что перед началом отбора фракций колонну насадочного типа необходимо “прогреть”: в течение 15-20 минут идет нагрев и колонна работает “на себя”. В этот период все пары, поступающие в колонну, конденсируются в ней и в охладитель ничего не попадает. О нюансах подготовки колонны к работе можно узнать в отзывах о самогонных аппаратах от их владельцев.

С помощью регулировки нагрева куба и охлаждения дефлегматора температуру в верхней части колонны устанавливают на уровне 65-68°С. Отбор голов производят со скоростью 1 капля в секунду. Когда головы отобраны, температуру в верхней части колонны повышают до 77-78°С при помощи увеличения нагрева куба и уменьшения подачи охлаждения на дефлегматор.

Температура ректификации спирта

Температура отбора этилового спирта при ректификации остается неизменной: этанол кипит при 78,4°С. Головы отбирают при показателях термометра 65-68°С, а к отбору хвостов переходят в тот момент, когда температура в колонне при отборе тела начнет сама ползти вверх. 

Непрерывная ректификация спирта

Производится на специальных колоннах. Отдельные умельцы собирают такие конструкции даже в домашних условиях. Отличается она от периодической ректификации тем, что в последней в колонне производится только укрепление пара, а в непрерывном процессе жидкая смесь исчерпывается в нижней части колонны. Из жидкости извлекаются низкокипящие компоненты и она обогащается высококипящими компонентами. 

Двойная ректификация спирта

Вторая ректификация спирта несколько улучшает качество продукта и производится без разбавления ректификата (96%). Только в том случае, если необходимо закрыть ТЭНы, можно добавить немного воды. Однако проводится она на тарельчатых колоннах.

Читайте также

Как правильно развести медицинский спирт

Медицинский спирт применяется как антисептик для обработки кожи, поверхностей и инструментов. Обычно его производят из технического сорта этанола, и его минимальная концентрация составляет 95%. Также в медицине используют изопропиловый спирт, который в разы токсичнее этанола, и опьянение при его приеме внутрь наступает в десять раз быстрее. И хотя именно по этой причине очень трудно выпить […]

Получение ароматных спиртов на колонне в домашних условиях

Дистилляция и ректификация — процессы длительные и сложные. Ассортимент алкогольных напитков широк, и производство каждого нового “с нуля” было бы слишком затратно. Таким образом в промышленности применяются ароматные спирты, которые впоследствии купажируют для получения конечных напитков. Ароматный спирт по сути своей — это концентрат этанола (70-80%), содержащий от 0,2 до 0,6 г эфирного масла на […]

Какой спирт можно и нельзя пить этиловый или метиловый

Если у Вас возник подобный вопрос, значит, о составе водки Вы раньше не особо задумывались. Проведем небольшой химический ликбез и определимся, какой спирт пьют — этиловый или метиловый. В ряду одноатомных спиртов этанол стоит сразу за метанолом. Их химические формулы отличаются на один атом углерода с парой атомов водорода (CH3-OH для метанола и CH3-CH2-OH для […]

Комментарии