Хотя чаще всего этот вопрос звучит «как работает укрепляющая пленочная колонна?», я намеренно не стал разделять в заголовке колонны пленочные (бражные) и насадочные (собственно ректификационные). Дело в том, что с принципиальной точки зрения, суть их работы одинакова. Давайте начнем все же с рассмотрения работы пленочной колонны с паровым отбором.

Возьмем для рассмотрения разрез дефлегмирующей части колонны.

Тут показан момент работы колонны в начале процесса, когда в дефлегматор подается полный поток охлаждения, и происходит полная утилизация подаваемой в куб мощности нагрева. Колонна, как говорится, работает на себя. Это означает, что температура жидкости в кубе уже достигла температуры кипения, соответствующей спиртуозности, но на отбор ничего не проходит, так как весь пар конденсируется дефлегматором и возвращается в куб. Для простоты понимания, примем, что в составе кубовой жидкости имеются три фракции с температурами кипения соответственно t 1 , t 2, и t 3 по возрастанию. Соответственно, фракция 1 закипает раньше, чем 2, а фракция 3 закипает последней.

Сконденсировавшаяся на внутренней поверхности дефлегматора на определенной его высоте (в зоне, где температура пара сравнивается с температурой конденсации определенной фракции) флегма образует пленку, равномерно покрывающую поверхность трубы и стекает вниз. Навстречу ей по центру колонны поднимается горячий пар, который взаимодействует с пленкой, постепенно нагревая ее. Наступает момент, когда пленка начинает испаряться и присоединяется к движущемуся наверх пару. Это и называется переиспарение. Из-за инертности тепловых процессов и по ряду других причин, переиспарение имеет определенный диапазон и занимает определенное пространство поверхности колонны. На иллюстрации видно, что фракция 1 переиспаряется в диапазоне между t1 конд и t1 исп, занимая свою часть поверхности колонны. Такой же процесс происходит и с фракцией 2, а фракция 3 в данном примере полностью находится в кубе (у нее самая высокая температура кипения и конденсации).

Дав колонне поработать на себя приступаем к отбору первой фракции.

Для этого уменьшаем проток воды через дефлегматор до того момента, когда точка t1 конд выйдет за пределы дефлегматора. Конденсация фракции 1 будет теперь происходить уже в основном холодильнике. Мы можем начать отбирать ее.

Если бы температуры кипения фракций заметно различались, а их самих было бы немного (как в нашем примере — что нам может помешать смоделировать такую ситуацию, хозяин-барин), то отбор продолжался бы до полного изъятия фракции 1, после чего прекратился бы полностью. Фракция 2 при этом занимала бы в колонне место примерно аналогичное месту фракции 1 на первой картинке, а фракция 3 перешла на место фракции 2.

В этот момент, мы опять уменьшаем охлаждение дефлегматора и начинаем отбирать фракцию 2 до «полной победы». Ну и так далее, со всеми остановками. Менять проток воды через дефлегматор нужно аккуратно, не забывая о инерционности тепловых процессов и очень точно (для этого нужен термометр после дефлегматора и игольчатый кран на воду).

Весь подобный технологический процесс иллюстрирует такое понятие как «разделение». Чем точнее регулировки, чем больше площадь контакта флегмы и пара — тем выше разделяющая способность колонны. Принято говорить о «тарелках». Что это такое? В промышленных колоннах внутренний объем восходящей части заполнен горизонтальными дисками сложной формы с прорезями, сквозь которые стекает флегма. Такая конструкция позволяет получить огромную площадь поверхности пленки и хорошее переиспарение. Чем больше таких дисков, называемых «тарелками», тем выше разделяющая способность колонны. В промышленных колоннах количество «тарелок» начинается от 100. Для сравнения насадочные колонны имеют одну «условную тарелку» на каждые 2-10см высоты насадочной части (зависит от диаметра, высоты и используемой насадки, разница в применяемой насадке как раз и определяет то, сколько условных тарелок вы получите в метре вашей колонны), а пленочные на 20см флегмообразующей части (опять таки зависит от состояния поверхности внутренней части колонны, наличия в ней спирали и т.п.). Но это в идеале. Вот и посчитайте — чтобы достичь качества разделения промышленной колонны насадочная колонна (работающая на традиционных насадках) должна была бы иметь высоту 2-10м, что, конечно, малореально в домашних условиях. Однако, промышленная технология отличается от «домашней» (отбор, например можно делать с любой нужной тарелки или с нескольких сразу, отбирая разные фракции) и далеко не весь свой потенциал промышленики пускают в дело. В общем случае, для получения качественного (с точки зрения «внутреннего» ГОСТа винокура) «спирта-дистиллята» вполне достаточно 15-20 «условных тарелок». Ну, а ректификат удовлетворительного качества можно получить на 50 тарелках (для насадки СПН — это примерно от 1 метра насадочной части), что вполне достижимо в домашних условиях

С разделением вроде разобрались. А как быть с укреплением? Да все просто. Крепость-то зависит от количества воды в растворе, а вода тоже одна из фракций. Чем лучше делятся и отбираются фракции, тем больше крепость. Т.е. в принципе, при соблюдении всех технологических «премудростей» более крепкий продукт одновременно и более чистый. Хотя, при неправильных режимах работы можно ведь отобрать только воду (утрирую, конечно, но можно). Тогда получим крепкий шмурдяк на выходе.

Одним из флагманов домашней перегонки можно назвать набор ХД4 2500пк. Серия самогонных аппаратов ХД4 является отличной аппаратурой для получения высококачественного ректификата - чистого спирта, а также для дистилляции самогона. Он востребован для работы с небольшими объемами, характерными для домашнего использования, а также требует немного места. ХД4 2500пк является классическим образчиком пленочной (или бражной, как ее чаще называют) колонны, благодаря которой уже первая перегонка браги происходит с существенным увеличением крепости спирта-сырца.

Способы эксплуатации

Данный универсальный самогонный аппарат принято использовать для следующих ситуаций:

• Для того чтобы перегнать брагу на самогон (спирт-сырец). Используется брага разнообразных типов, как классическая сахарная, популярная ягодная либо фруктовая и т.д.
• При работе хд самогонный аппарат способен выдавать дистиллят, имеющий требуемые вкусовые свойства. При процессе можно задавать полуавтоматический режим или ручной.
• Удастся эффективно перегнать спирт-сырец через шульман самогонный аппарат на ректификованный спирт (питьевой).
• Используя дробную дистилляцию в работе хд4 комплекта для дистилляции и ректификации, на выходе будут напитки класса абсент, джин и т.п.

Позитивные качества

Самогонный аппарат хд 4 отзывы имеет в основной массе только положительные, что свидетельствует о высокой степени надежности и отличных эксплуатационных свойствах. При этом хд4 комплект для дистилляции относится к средней ценовой категории и выигрывает в соотношении цена/качество.

• Полученный продукт обладает всеми достоинствами качественного чистого спирта или сырца. Он практически полностью лишен таких «болезней» дешевого оборудования, как посторонние запахи, привкус исходного сырья или сивушных масел. Итоговая крепость спирта получается на уровне 96,0-96,3%.
• Работа на самогонном аппарате хд доступна даже для винокуров, имеющих небольшой опыт общения с такими устройствами. Все процедуры и настройки интуитивно понятные.
• Данный самогонный аппарат - универсальный, что расширяет возможности владельца по его использованию. С его помощью легко получить спирт-сырец, дистиллят для изготовления водки, различные ректификаты.
• Современный хд 4 самогонный аппарат отзывы имеет положительные за счет того, что на получение результата требуется меньше времени, чем при использовании классической модели с газовой или электрической печью. «Домашний» объем удастся получить в течение одного дня, что обычно невозможно для «бидонных» порций. Средний выход составляет около 3 литров при самостоятельном обслуживании установки.
• Доступная стоимость позволяет хд 4 самогонный аппарат купить за 10 тысяч рублей. При этом владелец получает полный комплект универсального назначения. Сумма является доступной практически для любой семьи, увлекающейся изготовлением алкогольной продукции в домашних условиях.
• Все элементы конструкции обладают высокой степенью долговечности и надежности. Эти свойства обеспечивают высокий эксплуатационный ресурс комплекту.
• Немаловажным фактором при работе с высокой температурой и давлением является повышенная безопасность. При соблюдении всех мер пожарной и электрической безопасности производители гарантируют длительную и безотказную работу аппарата.
• Включенные в состав комплекта элементы легко отсоединяются друг от друга и могут быть использованы в качестве универсальных деталей по прямому назначению. Например, скороварка вполне подойдет для приготовления чего-то съедобного в домашних условиях.

Все продукты, которые выдает хд 4 самогонный аппарат, можно употреблять как сразу после их получения (самогон, граппа, ром, чача и т.д.), так и по истечении времени и выдерживании их в подготовленных бочках (виски, кальвадос и т.д.).

Комплектация оборудования

Основной деталью комплекта является куб, роль которого выполняет скороварка. В зависимости от разновидности модели хд 4 2500пк (отзывы можно будет оставить ниже) применяется объем в 8 и 12 литров. Такая кастрюля обеспечивает нагнетание давления внутри, что положительно влияет на продуктивность и скорость работы.

Обязательным условием для надежной дистилляции являемся высокая герметичность. Пары спирта не уходят в атмосферу, а благодаря скороварке пускаются к нужному соплу. Повысить герметичность помогает силиконовая прокладка.

Крышка оснащена двумя клапанами для обеспечения стабильного давления. Один клапан является рабочим, а второй используется в качестве аварийного, чтобы предотвращать формирование избыточного давления внутри емкости.

Вместо аварийного клапана принято монтировать манометр или термометр, чтобы контролировать процессы внутри емкости с брагой.

Колонна присоединяется через вмонтированный переходник. На это же место может устанавливаться классический дистиллятор. Если планируется штатное применение скороварки, то вваренный переходник легко глушится заранее подготовленной металлической пробкой.

ВИДЕО: Плюсы и минусы медной колонны

Нагревание куба осуществляется любым удобным способом:

• газовая домашняя печь;
• электрическая плита;
• индукционная плитка.

Для крупных 20-ти литровых моделей предусмотрительно вварены электрические ТЭНы вовнутрь полости. Если предусмотрено периодические штатное использование скороварки, то ТЭНы просто не включают в электросеть. При такой конструкции существенно снижены потери тепла, что повышает КПД устройства.

Существуют условные недостатки конструкции с встроенными тэнами:

• в кубе присутствует неснижаемый остаток, около 2-3 литров;
• чрезмерно густая брага при использовании встроенных нагревателей может на них немного подгорать, что в результате скажется на итоговом вкусе;
• создается некоторое затруднение при штатном использовании;
• применение ТЭНов повышает ценник изделия, хотя итоговый расход электричества будет немного меньше, чем на печке.

ВИДЕО: Медная укрепляющая колонна

Преимущества встроенных обогревателей

• эффективный КПД составляет более 90 % по мощностным параметрам;
• снижается время разогрева браги в отличие от остальных конструкций;
• изделие и пленочная колонна хд 4 2500пк имеют компактный вид;
• расчетные параметры позволили исключить из конструкции лишний регулятор мощности, что снижает стоимость аппарата.

Что такое пленочная (бражная) колонна

Так почему именно колонне в этой конструкции уделяется особое внимание? Работа колонны построена на принципе возвратности, когда часть спиртосодержащей жидкости (флегмы) стекает по стенкам обратно в куб, чтобы вступить в реакцию с поднимающимся концентратом. При ее стекании на стенке колонны образуется пленка, которая периодически вступает в реакцию с поднимающимися спиртосодержащими парами, укрепляя продукт и способствуя его разделению на фракции.

Пленка задерживает фракции, которые обычно стекают обратно в куб, увеличивает процент концентрации готового продукта.

Такой эффект возможен благодаря дополнительному холодильнику-дефлегматору (есть специальная статья про ), который устанавливается на основании колонны и способствует возврату флегмы. В зависимости от размеров восходящей части будет пропорционально увеличиваться и крепость готового спирта-сырца - чем она выше, тем больше концентрация продукта. Именно в этом и заключается принцип бражной или пленочной колонны, когда образуется пленка флегмы, дополнительно вступающая в реакцию с конденсатом. При этом обратите внимание, что производительность бражной колонны всегда ниже, чем у прямоточника - до 2х литров в час.

Если отключить холодильник на восходящей основе, это будет обычная колонна, которая на выходе дает максимальную крепость 60 градусов.

Более подробно работу можно посмотреть на видео от Игоря Шульмана.

Прогресс никогда не стоит на месте. И даже в деле получения крепких спиртных напитков в домашних условиях технологии совершенствуются ежегодно. На смену примитивным дистилляторам пришли дистилляторы с сухопарником, а их в свою очередь постепенно вытесняют бражные и ректификационные колонны. свидетельствуют о том, что бражная колонна позволяет получать продукт более высокой степени очистки, нежели при использовании дистиллятора с сухопарником. Бражным (или пленочным) колоннам и посвящена эта статья.

Принцип действия бражной колонны

В основе работы любого самогонного аппарата лежит принцип дистилляции — испарения жидкости с последующей ее конденсацией. Таким образом смесь жидкостей с различной температурой кипения успешно разделяется на отдельные фракции. Однако именно качество разделения этих фракций в конечном итоге определяет качество получаемого напитка.

Бражная колонна (пленочная колонна, дистиллятор с укреплением) устроена более сложно, чем сухопарник. Тогда как сухопарник просто контактирует с воздухом окружающей среды, колонна оснащена дополнительным (укрепляющим) холодильником, помимо обычного (конденсирующего).
Благодаря подаче холодной воды в укрепляющую колонну поднимающиеся из куба пары частично конденсируются, образуя так называемую флегму. Эта густая жидкость, образуя пленку на стенках колонны, стекает обратно в перегонный куб. Поэтому бражная колонна часто и называется пленочной.
Стекающая флегма обогащается восходящими ей навстречу высококипящими примесями и увлекает эти примеси за собой в куб. Оставшиеся неконденсированные спиртовые пары при этом укрепляются – уносят с собой восходящие спиртовые фракции. Получается, что в колонне происходит более точное разделение фракций, чем в перегонном кубе. Таким образом, и крепость дистиллята на выходе, и его очистка от хвостовых фракций прилично возрастает.

При перегонке с использованием колонны вообще не приходится говорить о таком понятии, как «брызгоунос», поскольку все ненужные компоненты стекают обратно в куб. Важным моментом является и тот факт, что на бражной колонне установлен свой термометр, позволяющий следить за температурой паров и точно отсекать фракции. Это происходит при помощи регулировки подачи воды на дефлегматор (укрепляющий холодильник). Чем меньше воды охлаждения - тем меньшее укрепление происходит, и тем больший поток дистиллята попадает на выход из охлаждающего холодильника. Если хочется получить дистиллят более высокой крепости и чистоты, то воды на охлаждение дефлегматора подается больше. Но и время перегонка в этом случае займет немалое.

Как видно, принцип работы бражной колонны в самогонном аппарате не так уж и сложен. Важно только приноровиться к регулировке подачи воды: видимые изменения температуры происходят не сразу. Система является инерционной, поэтому нужно регулировать воду потихоньку, делая паузы в 20-30 секунд для установления нового равновесия в колонне. Но именно благодаря точной регулировке температурного режима за счет холодильника, на колонне с укреплением происходит более точный отбор голов. Да и хвостов тоже.

Что касается , то ограничений здесь нет абсолютно никаких. Бражная колонна особенно хорошо подойдет для получения напитков, которые подразумевают отсутствие вкусоароматических свойств сырья, используемого для браги.

Принципиальное отличие от сухопарника

В аппарате с сухопарником часть голов (а это ацетон, эфиры, метанол — словом, все, что кипит при температуре ниже, чем спирт) неизбежно «проскакивает» в продукт. Сухопарник контактирует с воздухом в помещении, а температура этого воздуха обычно постоянна на протяжении всего процесса и достаточно высока (для комфорта самого винокура). И поскольку в данном случае сложно создать более существенную разницу температур, эфиры и спирты с температурой кипения близкой к температуре кипения спирта будут неизбежно попадать в продукт. Колонна же позволяет точно выверить нужную температуру паров и длительно поддерживать ее.

В случае с хвостами (сивушными маслами и тяжелыми эфирами) охлаждение еще более предпочтительно, чем повторный нагрев пара (как это происходит в сухопарнике). И при работе на колонне с укреплением лучше снизить температуру и не добрать немного спирта, чем пропустить в продукт “букет хвостов”, который испортит напиток. Получается, что при работе с бражной колонной у нас есть выбор: либо максимальное укрепление (здесь мы регулируем температурный режим), либо максимально возможная скорость (не регулируем ничего, и получаем результат, как при работе с сухопарником).

Непрерывная бражная колонна — в чем отличие

Существует еще понятие непрерывной бражной колонны. Этот агрегат позволяет перегонять большие количества браги. Принцип действия непрерывной бражной колонны заключается в том, что процесс дистилляции идет постоянно, в систему непрерывно подаются порции браги, а в комплектации фигурирует насос. Работа такой колонны подразумевает большие объемы производства (от 100 л браги) и получение только жидкостей с низкой температурой кипения (до 76-78°С). Таким образом, об отделении головной фракции речи здесь не идет, и вторая перегонка потребуется однозначно. Необходим ли в домашних условиях такой агрегат — вопрос спорный.

Плюсы использования бражной колонны

Пленочная (бражная) колонна позволяет четко соблюдать технологию получения крепкого алкоголя в домашних условиях, а также осуществлять качественную очистку дистиллята от вредных примесей и сивушных масел. Ювелирная регулировка температурного режима перегонки позволяет добиться высокой крепости и чистоты напитка, что бывает важно при использовании его в . При правильной работе пленочная колонна позволяет получать более качественный дистиллят, чем при использовании сухопарника. Ну а в случае применения дополнительных насадок (царг) такая колонна и вовсе превращается в ректификационную.

Анализируя запросы поисковиков, по которым на мой блог попадают посетители, я пришел к выводу, что суть работы дефлегматора и самой пленочной колонны не до конца всем понятна. Соответственно и отличие от обычного аппарата с одной стороны и от рекколонны с другой.

Давайте попробуем более детально разобраться в чем тут дело. Начнем с терминов. Как говорит нам википедия:

Ректификация (от лат. rectus - прямой и facio - делаю) - это процесс разделения бинарных или многокомпонентных смесей за счет противоточного массо- и теплообмена между паром и жидкостью. Ректификацию можно проводить периодически или непрерывно. Ректификацию проводят в башенных колонных аппаратах, снабженных контактными устройствами (тарелками или насадкой), ректификационных колоннах.

Дистилляция (лат. distillatio - стекание каплями) - перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией паров.

Из сравнительного анализа этих терминов видно, что в одном случае имеет место прямой проход пара на охладитель/конденсатор (дистилляция), а во втором случае часть сконденсированного пара возвращается в виде жидкости обратно, повторно/многократно реагирует с вновь образованным паром (ректификация) и лишь потом поступает на конденсатор. Результатом этого многократного переиспарения является качественное разделение смеси на составные части (и значительное укрепление продукта с одновременным уменьшением общей производительности). Т.е. в результате ректификации мы получаем набор разных продуктов (отдельно спирт, воду, сивушное масло), а в результате дистилляции — более менее однородный продукт (спирт, вода и сивушное масло вместе). Напомню, что термин «сивушное масло» является собирательным и обозначает некий комплекс веществ и соединений, входящих в состав дистиллятов/ректификатов спиртосодержащего сырья помимо воды и собственно спирта (см. ). Кроме вредных для здоровья компонентов сивуха содержит и вкусоароматические составляющие, наличие которых в готовом продукте часто приветствуется.

Таким образом разделителем понятий дистилляция и ректификация является «противоточный массо- и теплообмен между паром и жидкостью» . Как и когда он возникает? Или, иначе:

Что такое дефлегматор? Дефлегматор по своей сути является холодильником/конденсатором, который конструктивно может быть выполнен по разным схемам. Его главное предназначение — сконденсировать часть проходящего паропотока в жидкость (которая называется флегмой ) и направить эту жидкость обратно в куб навстречу потоку пара. Встречаясь с паром флегма разогревается и вся/частично вновь превращается в пар. И опять конденсируется дефлегматором и снова стекает в куб, и так далее и так далее. Тут важно понимать ряд условий, максимизирующих выгоды подобной конструкции:

1. Для максимально эффективного переиспарения толщина потока/слоя флегмы должна быть минимальной, а площадь потока максимальной. Поэтому в пустотелых трубах флегма должна стекать равномерно тонким слоем по внутренней стенке трубы, образуя пленку — отсюда название «пленочная». Если использовать колонну, наполненную какой-либо насадкой с развитой поверхностью — можно существенно увеличить площадь контакта флегмы, обволакивающей насадку, и пара — отсюда название «насадочная»

2. Для образования устойчивой пленки труба должна стоять строго вертикально — отсюда «колонна». При даже незначительном наклоне колонны, флегма стремится образовать на одной из сторон внутренней поверхности трубы ручеек и пленка перестает образовываться.

3. Колонна (а точнее ее часть в которой осуществляется контакт флегмы и пара) должна иметь высоту, достаточную для стабилизации процессов тепломассообмена пар/флегма. Не менее 50 диаметров. За счет стабилизированного тепломассообмена и при достаточной высоте колонны, в ней образуются зонное распределение фракций по температуре испарения (т.е. собственно разделение). Самые низкокипящие фракции занимают верхнюю часть колонны так как быстрее и легче переиспаряются, тогда как более высококипящие скатываются ниже. Соответственно низкокипящие первыми проходят на отбор, а затем следующие по температуре кипения и т.д. Получаем хорошо разделенный продукт, отобранный в разные емкости по температуре кипения.

Почему колонны делятся на бражные и ректификационные?

Во-первых, для получения спирта-ректификата (СР) разделительной способности пленочной колонны недостаточно — нужна насадочная колонна.

Во-вторых, если в качестве сырья для насадочной колонны использовать брагу, а не спирт сырец (СС) первого прямоточного перегона, насадка очень быстро загрязнится и перестанет работать в нормальном режиме.

Вот и получается, что бражная колонна — пленочная, а ректификационная — насадочная.

Однако, дефлегматор является неотъемлимой частью и той и другой конструкции.

P.S. В написанной мною позднее есть иллюстрации,показывающие как работает рубашечный дефлегматор пленочной колонны.

Как самому изготовить дефлегматор к бражной колонне вы можете посмотреть в п.2 раздела .

Как всегда жду вопросов, комментариев и критики.

Для расчета фракций использую наработки более опытных коллег и свой собственный практический опыт.

При отборе голов, ориентируюсь на норматив 10% от абсолютного спирта. Но предыдущий опыт перегона именно рисовых браг, свидетельствовал, что после отбора 5% АС, шел СЭМ без голов. Заложил в расчет еще 2% на форс-мажорные ситуации. Подробно по фракциям, в таблице ниже.

Второй (фракционный) перегон

1. Разгон колонны на максимуме. Снизил мощность нагрева после достижения в баке температуры примерно 75-80 градусов.

​

2. На 75 градусах в баке, включил охлаждение (подачу воды на холодильник)

3. Контролируя температуру в холодильнике и наблюдая возврат флегмы в колонну через диоптр, установил подаваемую мощность нагрева (у меня это примерно 1/3 от максимальной мощности)

при "ректификации", желательно придерживаться температуры воды (на выходе из холодильника) в районе 35-45 градусов, так как при сильном охлаждении флегмы, "теряется" часть насадочной части из-за того, что холодная флегма до момента её нагрева и вступления в тепломассообмен, больше чем необходимо скатывается вниз по насадке. Кроме того, вырастает вероятность жидкостных пробок (захлёбов).

​

4. Дал колонне поработать на себя (в течение часа)

​

5. Начал покапельный отбор голов. Объем голов оказался выше расчетного показателя. Отбирал пока в отборе не пропал запах химозы.

​

6. После отбора голов, довел подаваемую мощность примерно до 50% от максимальной и отбирал тело, пока в Сэме не стала появляться горечь, характерная для хвостовых фракций.

7. Хвосты не отбирал.

​

Промежуточные показатели и итоги представлены в таблице ниже.