Первый перегон. Получение спирта-сырца

Последовательность действий при первом перегоне сахарной браги в спирт-сырец

​1. Залейте сахарную брагу в перегонный куб. Заливать надо не более чем на 75% от объема куба.

Если у вас перегонный куб на 20 литров, то заливать рекомендуется не больше 15 литров. Объем Браги для залива в перегонный куб = 0,75 х 20 литров = 15 литров браги

2. Подключить шланги к холодной воде и начать нагрев. Нагревать постепенно уменьшая мощность. В начале максимальный нагрев, затем постепенно его снижаем, чтобы к первым каплям дистиллята нагрев был минимальный.

​

3. Дробный перегон, я применяю начиная с первой дистилляции. Из-за этого итоговый выход домашнего самогона уменьшается, но зато получается более чистый продукт на выходе.

4. Дробный перегон:

​4.1. Отбор голов.

На минимальной мощности, отбираю 1% от залитой в перегонный куб браги.

Если в куб залито 15 литров сахарной браги, то

Отбор голов = 15 литров х 1-2 % = 150-300 мл.

Употреблять головы категорически не рекомендуется не внутрь, ни для наружного применения. Только для технических нужд или вылить в канализацию. я разбавляю и заливаю в бачок омывателя автомобиля.

4.2. Отбор тела спирта-сырца.

После отбора голов, добавляю мощности, чтобы самогон выходил тонкой струйкой. Отбор произвожу до крепости спирта-сырца 35 %, после чего выключаю плиту

4.3. Отбор хвостов.

Очень часто читал на форумах, что хвосты надо собирать отдельно от тела, а затем добавлять в следующую брагу. Я хвосты не отбираю, так как делаю только для себя, то за количеством не гонюсь. Для меня чистота самогона важней количества.

5. Первый перегон завершен!

Процесс перегона браги в самогон очень ответственный и трудоемкий. Отсутствие теоретических знаний может стать причиной порчи продукта или получения некачественного напитка. Несоблюдение правильной температуры перегонки самогона может повлечь серьезные травмы и повредить интерьер помещения, а в лучшем случае испортить качества продукта.

Навигация

Самогон гонят только из готовой к дистилляции браги. Опытный самогонщик определит ее готовность без всяких приборов, чисто по вкусу и внешнему виду жидкости. Если такого опыта нет, нужно воспользоваться ареометром, который показывает плотность браги. Плотность готового к перегонке продукта должна составлять не более 1,002 . Если прибор покажет значение выше, брага должна добродить.

Определить готовность продукта на вкус довольно просто. Готовая к перегонке брага не имеет сладости. Если сладость в жидкости присутствует, значит, она еще не готова. Можно, конечно, гнать и сладковатую брагу, но так вы потеряете количество самогона на выходе – не экономно. А ведь цель самогонщика – получить качественный хмельной напиток с наименьшими затратами.

На что обратить внимание при выборе самогонного аппарата

Сейчас мало кто использует для изготовления самогона примитивные самодельные аппараты из кастрюль и бачков. Рынок изобилует предложениями, поэтому приобрести высокотехнологичный агрегат для самогоноварения не представляет труда. Хороший аппарат окупится с лихвой, ведь стоимость готового экологически чистого самогона в несколько раз ниже, чем цена водки в магазине, качество которой не всегда устраивает покупателей.

Критерии выбора:

• толщина стенок бака не менее 1,5 мм;
• толщина дна – 2-3 мм;
• наличие разборного сухопарника;
• широкая горловина, обеспечивающая легкое мытье;
• обязательно наличие термометра.

Меры предосторожности

Перед перегонкой брагу фильтруют, что предотвращает засор паропровода и опасность взрыва. Емкость для готового самогона должна находиться на приличном расстоянии от источника огня, ведь спирт – это пожароопасная жидкость. С этой же целью перед использованием аппарат следует проверить на герметичность.

Все элементы аппарата сильно нагреваются при работе, поэтому необходимо пользоваться перчатками, которые защитят руки от ожогов при смене сухопарника. Открывать крышку перегоночного бака можно только после остывания агрегата , в противном случае вы рискуете ожечь лицо или руки паром.

Как отделить головы и хвосты, правильная температура перегонки самогона

Температура кипения этилового спирта

Принцип перегона основан на том, что разные содержащиеся в бражке компоненты из жидкого состояния под воздействием разных температур переходят в состояние газообразное. Дистилляция разделяет жидкость на фракции, разнящиеся между собой по количеству примесей.

При температуре 65⁰С происходит высвобождение альдегидов, метанола, уксуса, ацетона, эфирных масел. Эту температуру поддерживают до отделения «голов». «Головы» — это пресловутый первак, который быстро «рубит» с ног, но имеет огромный минус – высокую концентрацию токсинов.

Рекомендованный объем «голов» высчитывается с учетом взятого для браги сахара. С каждого килограмма следует брать 40-60 мл готового продукта. После отделения первой фракции температуру браги увеличивают до уровня, необходимого для перегонки.

Самая безопасная для организма фракция – вторая, содержащая этиловый спирт. Температура испарения спирта составляет 78℃.

Нужно следить, чтобы градус в кубе не поднялся выше отметки 85 ℃.

Третья фракция – это «хвосты», в которых имеются сивушные масла. «Хвосты» начинают испарятся при температуре 85℃ и выше. Процесс останавливается, когда температура жидкости в баке дойдет до 98℃.

Ускоренная перегонка самогона

Быстрая перегонка преследует цель сократить время тепловой обработки дрожжей, что уменьшает в готовом продукте количество опасных для здоровья примесей. Перегонка происходит на полной мощности без разделения жидкости на дистилляты и без соблюдения температурных режимов. Дистилляция продолжается до тех пор, пока градус струи не упадет до отметки 4°. Измерять крепость самогона следует при его температуре 20℃.

Пофракционный двойной перегон браги

При изготовлении фруктовых и зерновых алкогольных напитков не используют угольную абсорбцию, которая снижает вкус и аромат исходных продуктов. Если осуществляется двойная дистилляция зернового или фруктового сырья, «головы» и «хвосты» удаляют и в первый, и во второй перегон.

Первый перегон

Бак нагревают до 65⁰С, а при появлении первых капель сразу снижают температуру. Определить «головы» при первой дистилляции можно по характерному запаху ацетона. Если у вас нет уверенности, используйте следующий расчет: 30 мл браги на 1 кг сахара.

Вторая фракция – это мутноватый спирт, который уже можно употреблять, но лучше довести дело до конца и сделать вторую перегонку, чтобы получить алкоголь безупречного качества. Забор струи осуществляется до тех пор, пока ее крепость не снизится до 30⁰. Отдельно собираются «хвосты», пока крепость струи не упадет до 5°.

Фильтрация самогона перед второй перегонкой

Перед второй перегонкой самогон из второй фракции разводят до 30⁰ и фильтруют, дабы удалить сивушные примеси. На каждый литр добавляют 20 г растительного масла, тщательно перемешивают и оставляют на 12 часов. Далее жидкость откачивается при помощи трубки и фильтруется через вату, на которой предварительно помещают древесный или кокосовый уголь. Можно использовать аптечный активированный уголь.

Отделение голов при второй перегонке

Вторая дистилляция осуществляется по аналогии с первой, но здесь «головы» рекомендуется извлекать медленнее, что обеспечит лучшее качество самогона. Идеальная скорость 2-3 капли/мин.

Вторую фракцию гонят со средней интенсивностью и до тех пор, пока крепость в струе не опустится до 45⁰. После этого подставляют другую посуду и на максимальной температуре отсекают «хвосты». При соблюдении данной технологии крепость готового самогона будет не менее 55-60°. Такой крепкий алкоголь не каждому по вкусу, поэтому его разбавляют питьевой водой до 40°.

Несмотря на то, что эти фракции непригодны для употребления внутрь, им тоже можно найти достойное применение. «Головы» — это технический спирт, который используется в качестве растворителя или вместо жидкости для мытья окон.

Последние фракции применяют для приготовления наружных лечебных настоек. Многие спрашивают можно ли добавлять хвосты в новую брагу? Опытные самогонщики не рекомендуют добавлять «хвосты» в новую брагу, поскольку качество напитка при этом только ухудшается .

А куда Вы используйте остатки после перегонки?

Для каждого, кто заинтересовался темой самогоноварения, на первом месте возникает вопрос о способах приготовления качественного напитка. Необходимо точно знать, до скольки градусов гнать самогон и как определить его крепость. Использование лучшего аппарата для самогоноварения не гарантирует получение крепкого и качественного продукта.

Изготовление самогона – с чего начать?

Приготовление браги

Брага для самогона

Сам процесс начинается с приготовления браги. В ее состав обычно входит чистая питьевая вода, сахар и прессованные пищевые дрожжи. Смесь этих ингредиентов помещается в закрытую эмалированную или стеклянную посуду, тщательно размешивается и оставляется в теплом месте для усиления эффекта брожения. За температурой браги необходимо следить – она не должна быть ниже 18 градусов и не выше 30 градусов, так как при невыполнении этих условий либо брожение может вообще не начаться, либо значительно снизится его эффект. Также необходимо оградить смесь от доступа воздуха при помощи проколотой хозяйственной резиновой перчатки или гидрозатвора.

По истечению недели, брагу оставляют в покое в прохладном месте на двое суток, затем аккуратно переливают в перегонный куб. Для этого можно использовать трубку или тонкий шланг. Емкость с брагой ставят выше уровня куба и переливают жидкость таким же способом, каким обычно сливают бензин из бензобака.

Перегоняется брага в самогон при помощи самогонного аппарата. Он может быть как самодельным, так и приобретенным в готовом виде. У него обязательно должен быть охлаждающий змеевик, перегонный куб и емкость для приема жидкости. Также понадобится приобрести термометр для измерения температуры браги и спиртометр для определения крепости готового спиртного напитка.

Перед перегонкой брагу обязательно нужно процедить для того, чтобы избежать помутнения жидкости и загрязнения некоторых деталей и отверстий аппарата.

Брага помещается непосредственно в перегонный куб, в котором нагревается примерно до 70 градусов, а после того, как выделится вся жидкость с резким запахом ацетона, называемая в народе «перваком», температуру постепенно поднимают до 85-95 0 С. «Первак», как правило, выливают или используют для технических целей.

Затем приступают к выгонке «головы» — основной части самогона. Это примерно 70-80% от всего планируемого объема дистиллята. Этанол постепенно испаряется, а вода и сивушные масла остаются. Основная часть самогона будет набираться в приемник до тех пор, пока текущая крепость жидкости не снизится до 40 0 -ного уровня. Теперь начнет выделяться «хвост». Его можно использовать для того, чтобы развести полученный алкогольный напиток до привычных 40-45 0 .

Крепость можно определить следующими методами

• с помощью спиртометра;
• определение температуры в кубе;
• визуально;
• путем взвешивания;
• на вкус

Определить крепость самогона можно с помощью спиртометра

Самогон скольки градусов получился можно определить с помощью спиртометра.

Его можно изготовить самостоятельно. Для этого необходимо взять

• две прозрачные трубки или лабораторные колбы;
• проверенную водку крепостью ровно 40 0 ;
• медицинский спирт крепостью 97 0 ;
• скотч;
• маркер;
• металлический подшипниковый шарик или любой другой небольшой кусочек металла, который можно бы было использовать в качестве грузика;
• небольшие герметичные пробки.

Скотчем соединяются трубки, пробками закрывают их днища. В одну из колб закладывают грузик и рассчитывают шкалу. Вначале изготовленный прибор помещают в водку. Там, где опускаясь, трубки остановились, маркером ставят отметку – это классические 40 градусов. Затем такую же манипуляцию проводят в емкости с медицинским спиртом и ставят следующую отметку – 97 градусов. Математическим путем рассчитывают остальные деления по этой шкале.

Конечно, полученный таким образом прибор нельзя считать эталоном, так как он может допускать существенные отклонения от фактических значений.

Определяем крепость в зависимости от температуры в кубе

Температура браги в кубе промышленного производства контролируется с помощью термометра. При 85-90 градусах начнет выделяться «первак». Отобрав около 10% от прогнозного объема конечного продукта, начинают собирать «голову». Когда термометр покажет 95 градусов, то это значит, что крепость самогона составляет около 40 градусов. Затем уже пойдут «хвосты».

Визуальный метод определения крепости

Визуальное определение крепости самогона

Визуально определить крепость самогона можно оценив чистоту и прозрачность жидкости. Но этот метод не считается особо надежным, так как вода имеет такие же показатели.

Также хорошо зарекомендовал себя метод определения крепости по горению. Если спиртное крепче 20 0 , то оно горит. Поджигают 10 капель спиртного в отдельно взятой емкости и после прогорания подсчитывают число капель в остатке. Если остается пять капель, то крепость составляет примерно 50 0 .

Если жидкость выгорает почти полностью, при чем цвет пламени синий, то крепость будет около 80 0 . А вот если в пламени будут красные отблески, то будет 60-70 0 .

Если пламя недолго поддерживается когда под емкостью держат огонь, то крепость около 30 градусов, а если вспыхивает и гаснет, то не больше 20 0 .

Определить можно и на вкус до какого градуса гнать. Процесс самогоноварения всегда должен сопровождаться дегустацией. Если жидкость приятно прогревает гортань, то самогон крепкий.

Измерение путем взвешивания

При использовании определения крепости путем взвешивания обязательным условием является использование электронных весов. Предварительно отдельно взвесив тару, необходимо налить в нее один литр самогона и установить на весы. Следует учесть, что эталонный литр водки крепостью 40 градусов весит ровно 953 грамма. Исходя из этого, можно рассчитать, до скольки градусов крепости в конкретно взятом продукте.

Перед измерением, скольки градусов крепости достиг самогонный продукт, жидкость следует налить в удлиненную емкость или в банку, осторожно опустить в нее спиртометр и заметить, на каком делении его шкалы остановится самогон. Обязательно нужно охладить полученную субстанцию до 20 0 С для уточнения показаний спиртометра. Хорошим считается самогон крепостью 45 – 55 0 .

Метод дробной перегонки

Продукты дробной перегонки

При изготовлении браги с использованием фруктов или зерновых культур, и планируется последующая выдержка дистиллята, то применяется перегонка дробная.

Ее суть заключается в том, что в процессе выгонки не отсекаются «головы» и «хвосты», самогон собирается в емкость начиная с самых первых капель и до момента снижения градуса крепости до 30 0 . А затем производится повторная перегонка:

• 5% «головы» отсекается;
• Получают первую «голову», она составляет примерно 10%;
• Получают 20% второй «головы»
• Когда крепость достигнет 60 градусов получают ароматную «голову» в размере около 5% от планируемого объема получаемого продукта;
• Отсекают тяжелую «голову» и «хвосты».

Так как градус крепости в самогоне, полученном указанным методом, варьирует от 43 до 80%, то итоговую крепость напитка изготовитель регулирует сам.

Повторная перегонка браги

Для повышения качества, усиления прозрачности повышения градуса полученного спиртного, используют метод повторной перегонки. Также это позволит существенно улучшить вкусовые качества продукта.

Температура кипения спирта в браге бывает разная, но не стоит думать, что поддержание оптимального режима не имеет никакого значения. Соблюдение температурного режима считается одной из важных составляющих процесса получения качественного самогона.

В процессе созревания браги температура играет чуть ли не главную роль, это правило касается и перегонки. Когда бродит брага, она выделяет тепло, при этом поддержание того или иного уровня температуры окажет непосредственное влияние на сам процесс брожения и на качество сырья.

Температура кипения спирта в браге

В процессе перегона градусы тоже измеряют не ради интереса - они помогают при отсечь «хвосты» и «головы».

Температура брожения браги для самогона зависит от нескольких факторов, оптимальным считается показатель в 25–28 градусов. Но не стоит забывать, что дрожжи в процессе жизнедеятельности, то есть при поглощении сахара и превращении его в спирт выделяют тепло.

Брагу для самогона готовят, опираясь на несколько правил. Но даже качественная бражка не превратится в самогон, который будет отличаться высокими характеристиками, при несоблюдении температурного режима.

Итак, советы по поддержанию температуры, или правила изготовления качественного сусла:

• «правильная» бражка бродит при температуре в 25–26 градусов. Если температура повышается до 30 градусов, то в этом нет ничего страшного.
• Понижение температуры до 17–18 градусов может привести к тому, что дрожжи «заснут». Процесс брожения остановится, но его можно будет возобновить.
• При повышении температуры микроорганизмы прекращают работать, они просто погибают, возобновить процесс брожения не получиться. Брагу придется вылить и поставить новую.

Чтобы следить за градусами в винокуры оснащают емкость для бражки термометрами и следят за режимом. Впрочем, обращать внимание стоит не только на температуру в помещении, но и на время года.

Самогонщики советуют:

1. Если на улице прохладно, в помещении тоже, то лучше всего добавить в бражку чуть больше дрожжей - это поможет ускорить процесс сбраживания. Но взамен у напитка появится характерный аромат, который можно считать визитной карточкой самогона.
2. Когда в помещении стабильная температура, тепло и нет сквозняков, то можно немного изменить пропорции, добавить чуть меньше дрожжей. Это значительно не повлияет на процесс сбраживания, зато улучшит качество продукта.
3. На самогон можно повлиять, используя нагреватель для аквариума, но не стоит перегревать бражку, поскольку это не приведет ни к чему хорошему. При повышении температуры до 40 градусов микроорганизмы погибают, этот процесс необратим. Если грибки просто «впали в спячку», то повышение температуры поможет их оживить.

Таблица температур

Таблица температур, которая поможет в процессе приготовления браги.

Проблемы начинаются тогда, когда температура в емкости поднимается выше 30 градусов. По этой причине стоит внимательно следить за режимом и при необходимости понизить или повысить градусы. Это поможет в конечном счёте получить продукт высокого качества, который при правильной перегонке превратится в приятный, мягкий алкоголь.

Перегонка браги: процесс и поддержание режима

Температура перегонки браги имеет непосредственное значение. Показатель контролируют, используя обычный термометр. Дистиллятор оснащен различными приспособлениями, температура в кубе отслеживается путем снятия показаний с перегонного куба. Градусы помогают провести дробную перегонку и вовремя закончить отбор той или иной фракции.

Процесс испарения подразделяется на несколько этапов. Вода испаряется при одной температуре, спирт - при другой, а сивушные масла начинают кипеть при третьей температуре.

Чтобы получить продукт высокого качества, отделить спирт от сивухи и получить неплохой самогон, поможет контроль за показателями.

Процесс можно разделить на несколько этапов:

1. Первый этап: держим показатель на уровне в 63–68 градусов.
2. Повышаем градус до 78.
3. 85 градусов - начинаем отбор «хвостовой» части.

Если дистиллятор и брагу, которая залита в перегонный куб, нагреть до 65–67 градусов, то начнется испарение сивушных масел и спирта. Появятся первые капли заветной огненной воды. Но пить ее не рекомендуют. В народе такой самогон называют перваком и считают его качественным и крепким. На деле же эту смесь сложно назвать самогонкой.

В перваке содержится огромное количество примесей начиная с метилового спирта и заканчивая ацетоном. Такой напиток быстро опьяняет, он вызывает тяжелое отравление, сильно «бьёт» по почкам и печени. Пить первак не стоит, его собирают в отдельную емкость и используют только для технических нужд.

В среде винокуров первак называют «головами», их отсекают и не используют, употреблять их нельзя. От общего объёма в процентном соотношении количество первака составляет около 8–10%.

Когда показатель поднимается до 63 градусов, нагрев идет на максимальной температуре, потом градус снижают, в это время температура должна быть около 64–68 градусов. Если показатель не снизить, то возникнут проблемы: брага попадет в холодильник и другие части дистиллятора, а самогон в итоге приобретет характерный запах сивухи и мутный цвет. Даже если используется дистиллятор с сухопарником, это не поможет спасти алкоголь от ухудшения вкуса и запаха.

Исправить ситуацию поможет повторная перегонка: она значительно улучшит качество самогонки, окажет влияние на ее вкус и аромат.

Затем приступаем к новому этапу - сбору основного самогона. Желательно заменить сухопарник. Можно просто снять его и промыть в холодной воде, а потом подставить емкость для сбора основного продукта. При этом температуру поддерживают на уровне 78 градусов, именно в этот момент и начинает активно испаряться спирт. При конденсате (столкновении холодной воды и паров спирта) начинается процесс выделения дистиллята.

Когда показатель достигнет 78 градусов, начнется выделение так называемого «тела», которое можно использовать для употребления вовнутрь.

Постепенно температура будет повышаться, параллельно этому выход продукта снижается. Когда жидкость нагревается до 85 градусов, начинают выделяться сивушные масла. Попадание сивухи в основной продукт меняет его качество: цвет самогонки становится мутным, она будет иметь неприятный, резкий запах.

Впрочем, на этом процесс перегонки не заканчивается. Приступаем к третьему этапу, который называют отбором «хвостов».

При температуре в 85 градусов и выше в основе сохраняется определенное количество спирта. Но его настолько мало, что получить продукт в чистом или относительно чистом виде уже не получиться. По этой причине самогонщики приступают к отбору последней части.

Фракция под названием «хвосты» обладает невысокой крепостью и резким запахом. Такой самогон будет мутным, что тоже свидетельствует о его сомнительном качестве.

Дистиллятор выдает «хвосты» до тех пор, пока крепость в струе не упадет до 20 градусов. Тогда сбор этой фракции прекращают и дистилляцию заканчивают. На этом процесс самогоноварения можно считать завершенным.

Существует и альтернатива перегонке - это вымораживание. Процесс трудоемкий, но довольно интересный. Все дело в том, что вода замерзает при одной температуре, а спирт - при другой. Эффекта от вымораживания мало, но ради интереса можно попробовать.

Дистилляция без термометра

Зачастую под рукой просто не оказывается нужного прибора. Если по той или иной причине измерить температуру нет возможности, то можно воспользоваться опытом винокуров и прекратить отбор основного продукта при появлении некоторых признаков.

Когда стоит прекратить отбор «тела»:

• Качественный самогон хорошо горит, пламя ровное, отличается сними цветом. Когда смоченная в алкоголе бумага или салфетка плохо горит или тухнет, стоит прекратить сбор самогонки.
• Когда температура достигает 83 градусов, выход дистиллята не просто снижается, а падает до нулевой отметки, то есть полностью прекращается.
• Многим самогонщикам известно, что как только крепость в струе падает ниже 40 градусов или находится примерно в этом диапазоне, то сбор основной фракции прекращают и начинают отбирать «хвосты».
• Можно воспользоваться и другим способом - просто понюхать самогонку. Как «головы», так и «хвосты» имеют довольно резкий запах, чего нельзя сказать об основной части.

В некоторых случаях первую дистилляцию проводят без разделения на фракции, тогда температура браги при перегонке особой роли не играет. Зато при повторной переработке за градусами придется следить, в противном случае это отразится на качестве самогона, его вкусовых характеристиках и т. д.

При производстве алкоголя в домашних условиях стоит следить за всеми нюансами, контролировать процесс. Если что-то упустить, то можно получить в итоге продукт, который будет обладать невысоким качеством. Впрочем, практически любую ошибку можно исправить.

Поддержка оптимальной температуры перегонки дает на выходе кристально чистый самогон без запаха и вредных примесей. Это один из важнейших этапов самогоноварения, не зная основ которого нельзя рассчитывать на хороший результат. Без соблюдения технологии дистилляции даже из самой лучшей браги получится плохой самогон.

Теоретические аспекты

Температура кипения и летучесть примесей

Самое распространенное заблуждение среди начинающих самогонщиков гласит, что примеси испаряются пропорционально своей температуре кипения. На самом деле это в корне не так: летучесть примесей, то есть их способность покидать кипящую жидкость, никак не связана с температурами кипения этих примесей.

Рассмотрим классический пример о метаноле и изоамилоле. Пусть в куб залито сырье следующего состава (см. таблицу).

Доведем смесь до кипения (температура в кубе около 92 °C) и отберем небольшое количество дистиллята так, чтобы состав кипящего сырья практически не изменился. Каким будет состав отобранного дистиллята? Для воды и этилового спирта изменение концентраций можно легко найти по кривой равновесия или таблицам: концентрация спирта возрастет с 12 до 59%.

Кривая равновесия воды и этилового спирта

Чтобы определить изменение концентрации примесей, воспользуемся графиком коэффициентов ректификации (крепость в процентах от объема – на верхней горизонтальной оси).

При крепости сырья 12% коэффициент ректификации (Кр) метилового спирта равен 0,67, а Кр изоамилола – 2,1. Значит, содержание метанола в отборе уменьшится, а изоамилола – возрастет в два раза. В результате получается.

Вторая таблица доказывает независимость скорости испарения примесей от температуры их кипения. Метанол с температурой кипения 65 °C медленнее покидает куб, чем изоамилол с температурой кипения 132 градуса.

Это происходит потому что концентрация этих примесей мала. Если бы количество метанола и изоамилола было сопоставимо со спиртом и водой, эти вещества заявили бы о своем праве на испарение в количестве, соответствующем разнице их температур кипения, и стали бы полноправными составляющими раствора.

Испаряемость примесей в концентрации менее 2% полностью зависит от того, с какой силой их одинокие молекулы удерживаются водно-спиртовым раствором (преобладающими в составе веществами). Это можно сравнить с тем, как папа и мама не спрашивают ребенка с какой скоростью бежать на автобус – взяли за руки и галопом.

Так и с примесями. Когда в растворе одну маленькую молекулу метанола окружает толпа молекул воды, то они легко удерживают её рядом с собой. Поскольку молекула метанола меньше этанола, то воде удерживать её намного легче. А вот изоамилол, наоборот, плохо растворяется в воде, имея с ней очень слабые связи. При кипении изоамилол вылетает из воды быстрее метанола, хотя температура его кипения в 2 раза выше.

Исследованию коэффициентов испарения или летучести различных веществ и их растворов посвятил немало своих трудов Сорель. Он составил таблицы и графики, по которым можно узнать, насколько меняется содержание веществ в парах по отношению к исходному раствору. Однако для целей винокурения графиками и таблицами пользоваться неудобно, поэтому Барбе предложил новый расчетный коэффициент, названный коэффициентом ректификации (Кр), для получения которого нужно при заданной крепости раствора разделить коэффициент испарения примеси на коэффициент испарения этилового спирта.

Коэффициент ректификации одновременно является и коэффициентом очистки, так как показывает фактическое изменение содержания примесей по отношению к этиловому спирту:

• Кр=1 – от примесей нельзя избавиться, они в том же количестве будут присутствовать в дистилляте;
• Кр>1 – в отборе примесей будет больше, чем в исходном сырье, это головные фракции;
• Кр<1 – в полученном в результате перегонки дистилляте количество примесей будет меньше, чем в исходном сырье, произойдет очистка, это хвостовые фракции.

Если примеси при высоких концентрациях спирта имеют Кр<1, а при низких Кр>1 – это промежуточные примеси. Таких абсолютное большинство. Есть еще и концевые примеси, у которых, наоборот, Кр>1 при высокой концентрации спирта, а при низкой – Кр<1.

На самом деле абсолютно головных или хвостовых примесей не так уж и много, чаще винокуры имеют дело с промежуточными. Однако если говорить о перегонке браги, то её крепость меняется во время процесса с 12% и ниже. При таких концентрациях спирта практически все примеси являются головными, независимо от температуры их кипения: изоамилол – 132 °C, ацетальдегид – 20 °C и т.д.

Примесей, проявляющих хвостовые свойства, при перегонке браги совсем немного: метанол с температурой кипения 65 градусов и фурфурол – 162 °C. Как видим, и здесь температура кипения ни на что не влияет.

Главный теоретический вывод . Примеси не выстраиваются в очередь на выход из куба в соответствии с температурами своего кипения, а испаряются в составе спиртового пара в количествах, зависящих только от их исходной концентрации и коэффициента ректификации.

Мощность нагрева и температура кипения раствора

Мощность нагрева влияет только на количество образуемого пара и никак не изменяет температуру кипения содержимого куба. В свою очередь, температура кипения раствора зависит от концентрации спирта в кубовой навалке и атмосферного давления (см. таблицу).

Чем меньше крепость, тем выше температура кипения кубовой навалки. Чем больше подаваемая мощность, тем больше пара образуется.

Дробная дистилляция

Если при кипячении смеси по пути в холодильник её пары не конденсируются на крышке и стенках куба, или эта величина пренебрежимо мала, то отбирая погон последовательно по разным банкам, получим в них разную крепость и состав дистиллята.

Это простая дробная дистилляция, управлять которой можно лишь условно, изменяя пропорции отбираемых фракций. Никакой очистки или укрепления метод не предусматривает.

Если аппарат идеально утеплить, то не зависимо от скорости отбора и мощности нагрева, на выходе будет дистиллят одинакового состава и крепости.

Парциальная конденсация

Если по пути из куба в холодильник заметная часть пара конденсируется – это парциальная конденсация.

Стенки куба, крышка и паровая труба непрерывно теряют тепло. Эти теплопотери зависят не от величины нагрева или отбора, а только от разницы температур между кубовым содержимым (жидкость и пар) и окружающим воздухом.

Следствием этого полезного при дистилляции процесса является парциальная конденсация пара, когда во флегму попадают наименее летучие его составляющие, которые потом обратно стекают в куб.

Та же часть пара, которая доходит до холодильника, содержит легколетучих составляющих больше, чем было в исходных парах. Это позволяет создавать условия для более концентрированного отбора «голов» и укреплять отбор.

Отношение веса флегмы к весу отобранного спирта называют флегмовым числом. Чем выше флегмовое число, тем больше укрепление и обогащение легколетучими составляющими отбора.

Важно также отметить, что стекающая в куб флегма прогревается, вызывая дополнительную конденсацию пара, но закипеть не успевает.

Тепломассобмен

Если флегма стекает в куб так долго, что пар успевает согреть её до точки кипения, происходит другой процесс – тепломассообмен, при котором из пара конденсируются молекулы труднолетучих веществ, а из флегмы испаряются легколетучие. Испаряется и конденсируется всегда равное количество молекул. Этот процесс лежит в основе технологии ректификации.

Как гнать самогон на обычном аппарате

Познакомившись с некоторыми вопросами теории, можно приступить к вопросу об управлении процессом дистилляции.

Аппараты для классической дистилляции строятся по схеме куб-холодильник. Добавление сухопарника облегчает отбор «тела» на высоких скоростях, так как препятствует брызгоуносу. Куб и паровые трубы не утепляют, и как мы выясним позже, – не случайно. Дистилляторы могут быть разными (см. фото).

Принципиально эти аппараты отличаются только степенью парциальной конденсации. При её незначительной доле аппарат годится только для перегонки браги, при большой парциальной конденсации подходит для производства благородных дистиллятов.

Перегонка браги

Брагу нужно гнать быстро. Главной задачей является отделить все испаряемые составляющие от не испаряемых. Снижение мощности в начале или в конце нагрева не требуется. При первой перегонке браги на аламбике желательно накрыть его купол тряпкой.

Обычную сахарную брагу можно отбирать «досуха» (минимальной крепости в струе). В случае с фруктовыми брагами, которые планируется выдерживать в бочках, желательно гнать до средней по погону крепости 25%. Если закончить процесс раньше, будут потеряны кислоты и тяжелые спирты, которые образуют новые эфиры в бочке.

Вторая перегонка

Крепость навалки. Оптимальная крепость кубовой жидкости для второго перегона составляет 25-30%. При такой концентрации спирта сивуха достаточно хорошо укрепляется и выводится в составе головной фракции. В «хвосты» попадет приемлемо небольшая доля спирта, но при отборе «тела» сивуху в кубе удержать не удастся или потребуется флегмовое число более 3, что серьёзно затянет процесс перегонки, да и не каждый аппарат может работать в таком режиме.

Меньшая исходная крепость навалки позволит сивухе во время отбора «голов» выходить с концентрацией выше кубовой более чем в два раза, но отбор «тела» будет начинаться при слишком малой крепости навалки, в результате почти половина спирта попадет в «хвосты», которые нужно начинать отбирать при крепости жидкости в кубе 5-10%.

Если повысить крепость кубовой навалки до 35-40% и больше, то укрепления сивухи при малых флегмовых числах не произойдет. В «головах» будет столько же сивухи, сколько и в кубовом остатке, а при капельном отборе (повышении флегмовых чисел) сивуха вообще останется в кубе.

Отбор «тела» пройдет с меньшими потерями спирта в «хвосты», но вся оставшаяся в кубе сивуха попадет в «тело». За счет того, что объем спирта в отборе уменьшится, концентрация сивухи будет даже больше, чем в навалке.

Отбор «голов». Рассмотрим, что происходит при отборе «голов» на классическом самогонном аппарате. Например, кубовая навалка крепостью 25-30% закипела, и винокур снизил мощность нагрева до 600 Вт. При этом теплопотери паровой зоны составляют 300 Вт (теплопотерями в жидкостной зоне пренебрежем для простоты расчетов). В результате из образовавшегося в кубе пара ровно половина сконденсируется. Количество отбора будет равно количеству флегмы, значит, флегмовое число равно единице. Увеличение мощности нагрева приведет к уменьшению флегмового числа и, наоборот, – дальнейшее уменьшение мощности увеличит его.

При организации покапельного отбора «голов» система выходит на максимальное флегмовое число, что дает укрепление и обогащение отбора легколетучими примесями.

Во время дистилляции навалка имеет низкую крепость, а практически все примеси являются головными. Поэтому отбор «голов» крайне важен, необходимо создавать условия для его успешного осуществления:

• всегда оставлять достаточно большую паровую зону в кубе, а не гнаться за объемом навалки;
• не утеплять куб с крышкой и паровую трубу дистиллятора.

Получение «тела». Скорость отбора «тела» при второй дробной перегонке должна быть умеренной, чтобы не сводить флегмовое число к минимуму.

Большинство бытовых классических аппаратов не обладают достаточными возможностями парциальной конденсации, поэтому получить на них приемлемую очистку «тела» можно всего двумя способами: вывести примеси с «головами» или отсечь их с «хвостами».

Когда собирать «хвосты». Распространенное мнение, что момент для перехода на отбор «хвостов» наступает, когда крепость в струе 40%, имеет под собой прочную почву.

Промежуточные примеси увеличивают свой коэффициент ректификации до величин, превышающих единицу, и становятся легко летучей составляющей пара, значит, уже не переходят во флегму, а продолжают путь в отбор. Конденсируется же в основном вода и типично хвостовые примеси. Парциальная конденсация перестает очищать от сивухи пары спирта, а наоборот –обогащает.

В момент отбора «хвостов» кубовая температура составляет около 96 °C, что соответствует кубовой крепости порядка 5%. «Хвосты» можно отбирать до 98-99 градусов в кубе, совсем до суха не нужно, появится слишком много примесей и воды.

Перегонка на бражных и ректификационных колоннах

Работа с бражными и ректификационными колоннами в корне отличается от процесса классической дистилляции, так как появляется возможность с помощью дефлегматора регулировать количество возвращаемой в колонну флегмы в очень широких пределах. В основе процессов лежит тепломассобмен. Для того чтобы поднять эффективность процесса, в колонну насыпают насадку, значительно увеличивающую площадь взаимодействия пара и флегмы.

Процесс же парциальной конденсации, при котором образуется дикая флегма, становится нежелательным явлением, ухудшающим точность регулирования флегмового числа и разделения на фракции по высоте колонны. Поэтому парциальную конденсацию стараются минимизировать путем утепления куба и колонны.

Поведение примесей при ректификации подчиняется их коэффициентам ректификации, но технология имеет особенности, главная из которых – многократное испарение и конденсация пара по пути из куба к холодильнику.

Каждое такое переиспарение происходит на определенном участке по высоте колонны, называемой теоретической тарелкой. На первых 20-30 см насадочной части колонны за счет неоднократного переиспарения пар получает укрепление до величины выше 90%. При этом примеси, вылетающие из куба в составе пара, при прохождении каждой последующей теоретической тарелки будут менять свой Кр в соответствии с крепостью флегмы или пара, в которых они находятся.

Поэтому сивушные масла, имеющие на входе в колонну Кр больше единицы, по мере продвижения вверх по колонне приобретают Кр меньше единицы, и всё в меньшем количестве переиспаряются, а на определенном этапе полностью останавливаются. Накопление сивушных масел происходит в той части колонны, где их Кр=1. Выше сивуху не пускает спирт, для которого она при этой крепости является «хвостом», а ниже сивушные масла проявляют головные свойства, и при переиспарении поднимаются опять выше. Примерно так ведут себя все промежуточные примеси.

1 -головные; 2 - промежуточные; 3 -хвостовые; 4 - концевые.

Головные примеси по мере продвижения вверх по колонне попадают во все более укрепленный пар, в результате их Кр возрастает. Это позволяет головным примесям с ускорением попадать в зону отбора.

Хвостовые примеси – строго наоборот, попав в колонну, с каждой новой теоретической тарелкой резко уменьшают свой Кр и довольно быстро вместе с флегмой оказываются внизу колонны, где и накапливаются.

Концевые примеси ведут себя похоже: при низкой крепости их Кр<1, но с ростом крепости Кр становится больше 1, поэтому они не застревают в колонне, а в зависимости от крепости идут вверх или вниз отбора.

Управление колонной сводится к простому правилу: нельзя отбирать фракцию со скоростью, превышающей скорость её поступления в колонну. Методы определения момента, когда эта скорость начинает превышаться, разнообразны. Главное, как можно раньше понять, что равновесие нарушено, и, сократив скорость отбора, восстановить его.

В самом простом варианте управление возможно по двум термометрам:

• кубовому, показывающему момент закипания спирта-сырца в кубе, перехода на отбор «хвостов» и окончания процесса;
• термометру, находящемуся в 20 см от низа насадки. В этой зоне все переходные процессы завершены, температура более-менее стабильна и отражает процессы, происходящие в колонне с максимальным упреждением по отношению к зоне отбора. Повышение температуры даже на 0,1 градуса говорит о том, что отбирается слишком много спирта – больше, чем его поступает в колонну, поэтому нужно уменьшить скорость отбора. Если не сократить отбор, разделение на фракции в колонне ухудшится, а примеси из установившегося для них равновесного положения продвинутся выше по колонне, ближе к отбору.

При ректификации за счет принудительной дефлегмации и четкого управления флегмовым числом на выходе получаются самые легколетучие фракции, которые можно отбирать последовательно. Кроме того, грамотное управление колонной позволяет останавливать в ней продвижение ненужных примесей в зону отбора, накапливать их до определенного времени в колонне или вообще возвращать в куб.

Ректификационная колонна – это не столько точный, а скорее мощный инструмент для тотальной очистки спирта от примесей. Для получения благородных дистиллятов он слабо применим, поскольку требует особых технологий и методов. Группирование примесей по летучести и высокая концентрация спирта в колонне создают из них азеотропы без разбора на нужные и ненужные, разделить их уже не удастся.

При получении благородных дистиллятов целью является не полная очистка спирта от всех примесей, а сбалансированное уменьшение их концентраций с частичным удалением некоторых самых ненужных. Требуется аппарат с парциальной конденсацией, работая на котором винокур разделяет дистиллят на части, а затем собирает из этой мозаики шедевр.

При всей внешней разнице, в основе управления дистилляцией и ректификацией лежат важнейшие свойства примесей – их летучесть и связанные с ней коэффициенты ректификации. Управляя флегмовым числом в весьма ограниченном (при дистилляции) или, наоборот, очень широком (при ректификации) диапазонах, можно получать очень разный продукт: от сбалансированного по примесям дистиллята до чистого спирта. Главное понимать принципы управления и пользоваться в каждом случае подходящим инструментом.