Крепкий алкоголь в домашних условиях
Давно, давно хотел я завести такую тему на нашем форуме. Уже сменил поколение аппаратов, задумал еще одну смену оборудования; часть фоток потерялась, мыслей - разбежались. Но понял, если не сделаю сейчас - потом вообще не решусь. Фотки будут пока что "какие найдутся", потом добавлю "свои собственные", так сказать свою эволюцию.
Собственно, крепкий алкоголь можно разделить на 2 группы - это напитки на основе дистиллята и ректификата. Бренди, виски, граппы, кальвадосы, и т.д. - продукты дистилляции; всевозможные водки - ректификации. Собственно, это всем известно, банальщину разводить не буду. С самогоном, я думаю, дело имели все - и в плане дегустации, и как работает оборудование, хотя бы простой дистиллятор, знают все. Под спойлер спрячу длинные рассуждения, которые кому-то покажутся скучными и не интересными.
на сколько увеличивается или уменьшается в паре содержание примесей по отношению к этиловому спирту в сравнении с жидкостью.Так вот этот коэффициент ректификации может меняться в зависимости от крепости испаряемой жидкости. К примеру, есть такая "сивушная" фракция, как изоамиловый спирт. Температура кипения от 130 градусов; но если рассматривать смесь воды, этилового и изоамилового спиртов, то при низком содержании этанола, коэффициент ректификации изоамилового гораздо больше единицы, т.е. он испаряется гораздо интенсивнее этанола! Вот на картинке график интересный - получается, что при перегонки браги (спиртуозность около 10-12%, как правило), эта примесь поадает под понятие "головной". На практике он будет выходить из куба в течении первой половины выгонки. И таких примесей достаточно много. Что делать? Есть два пути. Первый - для "простых" аппаратов, без укрепления. Три перегонки, сделанные особым образом, позволяют избавиться от львиной доли промежуточных примесей. Подробно описано тут, более понятно я рассказать не смогу - поэтому читаем vdv Второй - перегонка с "укреплением", т.е. использованием усовершенствованного оборудования. На примере того же изоамилового спирта - из вышеприведенного графика видно, что чем крепче (больше спиртуозность) испаряемая жидкость, тем ниже коэффициент ректификации. Как это реализуется на практике? Используются укрепляющие колонны. Их можно разделить на три типа: пленочные тарельчатые насадочные
Общего у них - тепломассообмен (ТМО) между спиртовым паром, поднимающимся из куба, и флегмой, стекающей обратно. Флегма - это всего-навсего жидкость, состоящая из сконденсированного пара, и возвращенная в колонну. При этом самом тепломассообмене происходит укрепление (возрастает спиртуозность) пара, поднимающегося вверх, и снижение спиртуозности флегмы, стекающей вниз. Все колонны конструктивно состоят из царги (восходящая труба), дефлегматора, холодильника. Разница - каким образом происходит этот ТМО. В пленочных колоннах поверхностью ТМО является внутренняя поверхность царги. На фото (фотка первая попавшаяся в сети) царга очень короткая, обычно делают подлиннее. Дефлегматор - это холодильник, позволяющий конденсировать флегму - т.е. сконденсировавшийся пар, возвращаемый в колонну. В пленочных колоннах используется "паровой отбор" - т.е. готовый продукт, стекающий в приемную тару, образуется из прошедшего через дефлегматор пара. Есть еще отбор жидкостный - когда весь пар конденсируется, и часть его отбирается, а часть - направляется обратно в колонну.
В тарельчатых колоннах, как ясно из названия, используются тарелки. Из может быть от 4-5 штут до 20-30 - в зависимости от длины царги, её диаметра и конструкции самих тарелок; чем больше тарелок - тем выше степень укрепления и очистки.
В насадочных колоннах используется насадка - наполнитель царги с развитой структурой поверхности. Это могут быть стеклянные/фарфоровые шарики, керамзит, банальная галька, мочалки из нержавейки, но лучше всего себя зарекомендовала СПН - спирально-призматическая насадка.
Наилучшее разделение в "домашних" колоннах удается получить на насадочных колоннах. В промышленности для ректификации используют тарельчатые колонны, но спиртзаводы не ограничивают себя по высоте и диаметру колонн. При больших диаметрах царги насадка работает плохо, зато в малых - гораздо лучше тарелок. Что такое "малые и большие" - в домашних условиях высота колонны, как правило, ограничена 1,5-2,5 метрами, диаметр - от 20 до 70мм. "Большие" - диаметр от метра и больше, высота - десяток-другой метров. Да и технологии работы различаются - в промышленности используют непрерывные тех. процессы, а дома, как правило, - периодическую работу. Вот как выглядит работа насадочной колонны с отбором по пару:
Для тарельчатой - нужно представить, что вместо насадки - тарелки.
Теперь с практической точки зрения, что это всё нам дает. Пройду по этапам производства.
1. Брага - всё просто, особенно если делать на сахаре. Оптимально - вода, 5л на каждый килограмм сахара (никаких "10 кг сахара на молочный бидон". ), дрожжи (прессованные/сухие - не важно, лишь бы были живые ( 100г прессованных или 25г сухих на кг сахара; специально гоняться за спиртовыми не нужно), рекомендуется подкормка. Как делать? В подходящую емкость наливаем воду, засыпаем сахар (нужно учесть что каждый кг сахара даст прибавление объёма на 0,6л!), запускаем дрожжи. Теперь хитрости. Дрожжи лучше разбродить отдельно (в кастрюльку налитьводы на 1/3-1/2 объёма, добавить чуть сахара, и дрожжи). При разбраживании не допускать больших перепадов температур - не более 10 градусов, иначе от теплового шока возможна гибель дрожжей. Воду залить в бродильную ёмкость, желательно теплую. Добавить сахар, но не весь - а половину. Влить разброженные дрожжи (опять с учетом температуры). Остаток сахара добавить через сутки. Важно! При всыпании сахара соблюдать осторожность - брага "вскипает", т.к. сахаринки являются центрами выделения углекислого газа. Пена запросто может убежать. Можно сахар сыпать весь сразу, брожение будет длиться чуть дольше. Подкормка, нужна или нет? Для ускорения брожения однозначно нужна! Заварной хлеб, измельченный апельсин/яблоко, зерно или зеленый солод - годится всё. Можно подкормить удобрениями. Есть даже специальный "бражный калькулятор". Впрочем, можно и не подкармливать. Температура. При брожении не должна подниматься выше 40 градусов - иначе дрожжам каюк! Но и в холодной воде брожение происходит гораздо дольше. Я использую рыбий обогреватель и теплоизоляцию бродильни, Т стараюсь поддерживать в пределах 30-35 градусов.
Готовность браги? Всё просто. Вкус без сладости (впрочем, многие производители добавляют в сахар подсластитель - тогда сладость будет присутствовать), отсутствие обильного газовыделения, можно поднести зажженную спичку к поверхности браги - если тухнет, значит бродит, горит - всё, надо гнать! отбродившая брага начинает осветляться - дрожжи выпадают в осадок. Аккуратно сливаем с этого осадка - и вперед, в перегонный куб.
2. Перегонка-дистилляция. Нужен самый простой аппарат, главная задача - перегнать брагу в спирт-сырец. Тут либо перегоняем быстро и в одну тару, или читаем тему про Четыре перегонки или методика Габриэля для тупых. Кто-то делает готовый продукт прямо с браги на прямоточнике - получается тот самый "классический" самогон со своим вкусом и запахом, кто-то сырец дробно (т.е. с отсечением голов и хвостов) перегоняет еще раз, кто-то использует колонны. Пленочные или тарельчатые колонны можно использовать для перегонки браги, но как правило первую перегонку делают максимально быстро - так органолептика напитка выше (есть исключения, но пока что в дебри лезть не будем). Еще как вариант для первичной перегонки - непрерывная бражная колонна (НБК). Как правило тарельчатая, позволяющая на "домашних" мощностях в 2-3 кВт перегонять со скоростью до 15-30 л/час.
3. Обработка спирта-сырца. Сразу скажу, гоните прочь того, кто присоветует использовать марганец, особенно на готовом продукте. Гоните ссаными тряпками!
Как вариант, если в наличии обычный-простой аппарат, пропускаем сырец через активированный уголь (АУ). отлично подходят "кувшинные фильтры" с самым простым картриджем. Пропускаем раз 5, желательно на холоде. Этот приём позволяет снизить концентрацию сивушных масел в несколько раз. Можно чистить растительным маслом. Только обязательно рафинированным-дезодорированным-вымороженным. На 10л - около 20-30мл масла. Ни в коем случае не применять миксеры/блендеры для смешивания. Просто налить в тару и немного побултыхать. Далее слить сырец через трубочку, оставив верхний слой с маслом на выброс. Впрочем, вышеуказанные телодвижения совершенно бессмысленны, если у нас есть колонна. Если нет - каждый решает для себя сам, что и как делать с сырцом.
3. Перегонка сырца. На простом аппарате всё просто - отделяем "головы", отбираем "тело", отсекаем "хвосты". В этом главное "колдунство" заключается - сколько голов взять, когда отбор тела прекратить.
На колоннах тоже есть свои хитрости. С пленочными и тарельчатыми колоннами я не работал, только с насадочной, но в теории немного рассказать могу. В любом случае, заливаем в куб сырец, прикручиваем сверху колону и начинаем нагревать куб. После закипания переключаем мощность с "разгонной" на "рабочую", даем чуток "поработать на себя"
Далее отбираем "головы", потом - "тело", следом - "хвосты". Пленочная и тарельчатая колонны дадут нам продукт, который является дистиллятом. Насадочная - ректификат или "недоректификат" (НДРФ). Последний термин не понятный, и даже режущий слух. Но для меня, например, из всех напитков он наиболее предпочтителен. В нем сохраняется вкус и аромат "исходника", в то же время он очищен от изрядной доли примесей. Общий смысл такой - чем чище от примесей продукт, тем меньше в нём исходника (и наоборот). Тут каждый сам выбирает для себя.
4. Получение питейного напитка. То, что вышло у нас из аппарата в качестве "продукта", "тела", конечно можно пить и просто разбавив водой, но лучше конечно его "облагородить". Например, смесь спирта и воды - "сортировка", а она же после углевания - водка! Можно настаивать на чем-либо (дубовая щепа, кедровый орех, имбирь, перец - вариантов масса), можно употреблять "беленькую", делать наливки, ликеры, тут всё от вкусовых пристрастий зависит. В любом случае рекомендуется после разведения водой дать несколько дней "отдохнуть" - вкус улучшится, смягчится.
Прервусь, пожалуй - фотки моего аппарата на домашнем компе (а я на работе), свой опыт опишу чуть позже; если Админ соблаговолит дать мне право редактировать первый пост - всё соберу туда, если нет - напишу далее в теме.
Так же чуть позже расскажу, почему тру-фонаревщику будет раз плюнуть изготовить аппарат, для чего нужна медь, что умные микроконтроллеры с кастомными прошивками есть не только в фонарях, про функцию термоконтроля. Ну и как с минимальными затратами оборудовать домашнюю винокурню.
Когда можно ждать новой темы в ветке продаж .
( с *продуктом* тэк сказать)
alexsav, административно наказуемое деяние! Так что нельзя.
Мой путь в самогоноварении начался с. кега. Банального пивного кега на 30л из нержавейки. Конечно, я приобрел его с целью изготовить куб. Приобрел очень недорого.
Далее - был изготовлен аппарат, на сленге именуемый "клюшка с отрицательным углом" из меди, и царга к нему, так же медная. Вот, вот где возликует душа фонаревщика. Медные трубы, с отличной теплопроводностью, припой, горелка, всякий инструмент для резки/гибки, и вещь, которая может приносить пользу. Сразу скажу, что паял я не сам. Почему? Одна из причин - в подписи , а другая - для пайки нужен безсвинцовый припой, лучше всего зарекомендовал себя специальный сантехнический. Продается в "полупромышленных масштабах", и стоит вмест с флюсом не гуманно. Поэтому я обратился к земляку-Волгоградцу, спаяли аппарат, а заодно побщались и задегустировали его продукт. Вообще медь "крупного калибра" используется в водопроводных системах (от 6 до до 42мм диаметр наружный, и вроде как существуют и больше), в холодильных системах тоже используется медь, но диаметром поменьше, и немного "другой системы", но вполне применима в самогонном деле.
Конструция "клюшки" вот, на фото (опять-таки фотки не мои пока что, но для примера подойдут):
Загадочная фиговина, свитая из тонкой трубки - это холодильник Димрота. "Осьминог" из заглушки справа - две трубки для воды (подача-обратка), трубка вниз - отбор продукта, трубка вверх - трубка связи с атмосферой (ТСА). Ниже холодильника димрота - тройник, по которому осуществляется деление сконденсировавшегося пара на отбор и возврат. Загогулина из большой трубы - сама "клюшка". В горизонтальную часть вставляется холодильник димрота, вертикальной частью прикручивается к перегонному кубу (первый перегон) или царге - для работы в качестве дефлегматора на колонне.
Вот фото, как оно выглядит с царгой:
Если есть "клюшка с отрицательным углом", значит есть и с "положительным"? Есть! Вот она:
В чём разница? С "положительным углом" немного выше (имеет значение, если нужна царга максимальной высоты), чуть дешевле (на один "угол" медный), но в идеале требует доохладителя - т.к. продукт из неё выходит гораздо горячее.
На кегу токарем была изготовлена переходная резьба, и, собственно, аппарат был готов.
Изначально работал с нагревом на газу, в качестве насадки (наполнителя) в царге - мочалки из нержавейки. Из средств контроля - термометр с точностью до десятых градуса. Собственно, большая точность не нужна, нужна возможность отследить изменения температуры.
Еще одно отступление. Холодильик димрота - весьма эффективная штука, но иногда его использование не желательно. Он имеет приличное гидравлическое сопротивление, что важно для "автономных" систем охлаждения (вода берется не из водопровода, а гоняется по кругу через радиатор), чистка его гораздо сложнее, чем прямой трубы "противоточного" холодильника. В таких случаях предпочтительнее "рубашечник" (на фото):
Как работать на этой хреновине? А очень просто, в принципе. Брагу перегоняем без царги, прикрутив к кубу "клюшку". Вот тут у меня фотка "под рукой" - теперь моя собственная (тут куб уже новый). Перегоняем брагу на максимальной мощности, всё в одну тару, не заморачиваясь (*). Отбор можно прекращать при, практически, 10% спиртуозности "в струе" - это около 1% спирта в кубе. Можно и дальше "дожимать", но уже "энергетически" не выгодно.
Полученный продукт первой перегонки, спирт-сырец, получается около 25-35% крепости (обычно около 30), в дальнейшем подвергается "переработке" на колонне.
* Вообще, заморочиться можно, с целью облегчить себе жизнь в дальнейшем. Заморочка состоит в отборе голов. Самых первых, самых "злых" - отбираем до появления "устойчивой струйки из трубки отбора". Головы не выкидиваем, бережно собираем - они нам еще пригодятся, из них можно вытянуть много спирта!
Про работу на колонне. Как оно устроено и принцип работы. На куб прикручивается царга, на царгу - клюшка. Клюшка выполняет роль и дефлегматора, и холодильника - т.е.обеспечивает как возврат в колонну, так и отбор продукта. Фотка во вложении - как оно примерно выглядит. Шланг от ТСА (желтый) не надо использовать как гидрозатвор! Или вывести в вентиляцию/на улицу, или оставить открытым. Мотать фумку под колпачок тоже не надо, смысла нет! Вторая фотка - узел отбора подробно. Пар, вырвавшись из куба, поднимается вверх, постепенно прогревает колонну и добирается до клюшки. В ней он конденсируется и стекает из трубки отбора в тройник. Когда колонна только начинает работу, трубка отбора должна быть перекрыта - всё, что сконденсировано попадает в возврат - и льётся сверху на нашу насадку в царге. Для перекрывания используют либо зажим, либо электромагнитный клапан, ну а можно просто трубку вверх поднять - выше клюшки (не удобно, правда). Далее опишу свою работу на колонне. Точнее, "недоколонне" - потому что на таком оборудовании делается недоректификат (НДРФ). Для полноценной ректификации используются колонны с "насадочной частью" раза в два выше.
Даем колонне поработать "на себя" минут 20-30. Далее начинаем отбирать "головы",с малой скоростью. Далее - "тело", наш питейный продукт; по окончании отбора отбираем хвосты. Продукт получается крепостью 95-96%, по сравнению с дистиллятом в нем на пару порядков меньше примесей, по сравнению с ректификатом - присутствует "исходник". Как определить, сколько отбирать "голов", когда хватит отбирать тело, да и вообще - с какой скоростью и при какой мощности нагрева? Ничего сложного нет. Сейчас все выкладки представлю.
Работа на колонне (любой - пленочной, тарельчатой, насадочной) подразумевает постоянную, стабилизированную мощность нагрева, определенный объём отбора продукта, который со временем уменьшается. Как определить мощность для насадочной колонны для производства НДРФ. Понятно, что для экономии времени разогрев кубового содержимого производим с максимально доступной мощностью. Как только начинается кипение - мощность убавляем до "рабочей". Как её определить? Общая рекомендация - "мощность захлёба минус 10-15%" Т.е. мы определяем мощность, при которой наша колонна начинает захлёбываться, и пляшем от неё. Что такое захлёб? Это ситуация, когда восходящий пар "подвешивает" флегму в царге, не давая ей стекать в куб. При этом аппарат начинает "плеваться" в ТСА спиртом, колонна шумит и даже раскачивается немного. При первых признаках захлёба снижаем мощность на 15%, и всё - вот она рабочая мощность. Как на практике выглядит? Если греем на газовой/электрической плите - "на глазок" снижаем мощность. Если с тэнами - нам нужен регулятор мощности; при нестабильной сети - регулятор-стабилизатор. Впрочем, приведенная методика не аксиома. Вообще получение НДРФ - творческий процесс, тут можно и мощностью "играть", и высотой насадочной части царги (убавлять/добавлять насадку), и флегмовым числом (ФЧ - про него чуть ниже). Но для первого ориентира сойдет и такой метод.
Флегмовое число (ФЧ), что это такое и с чем его едят - попробую "на пальцах" объяснить. Вывели мы рабочую мощность, и к примеру при такой мощности у нас общий объём на выходе холодильника получился 4 литра в час. Часть мы должны вернуть в колонну, а часть - можем забрать. Соотношение между этими частями и является флегмовым числом. Если из четырех литров мы будем забирать в отбор 1 литр, то ФЧ = 3 (3 литра возврат:1 литр отбор), если 2 литра - то ФЧ=1. Зачем оно нужно? Чем выше флегмовое число, тем лучше работает колонна в плане разделения. Для НДРФ в начале отбора работают с ФЧ=3 (в дальнешем отбор уменьшают, но об этом позже). Как его определить? Открываем на рабочей мощности отбор на полную, включаем секундомер и засекаем объём, к примеру, за минуту. Пересчитываем на 1 час - получаем производительность общую, берем от неё 1/4 - получаем отбор при ФЧ=3.
Начало работы, отбор голов. Даем колонне поработать на себя минут 20, открываем потихоньку отбор. Скорость - примерно 50-60 мл/час. Да, такая низкая. При этом ФЧ у нас получается несколько десятков, что дает хорошее разделение. Альтернативный метод отбора - "периодический". Сливаем через каждые 10 минут по 15-20мл - в час уже 10-120мл. Сколько голов отбирать? Как правило, не меньше 5% от "абсолютного спирта" (АС). Абсолютный спирт - величина, показывающая содержание спирта в кубе в пересчете на "безводный". К примеру, у нас 20л 30% сырца - значит около 6л АС. Больше 10% отдирать нет смысла. Где-то между 5% и 10% и лежит переход от отбора голов к телу. Если брага "вкусная" - зерно, фрукты - пробуем на запах/вкус "головы", как только начали устраивать органолептически - всё, начинаем отбирать тело. С сахарной, в принципе, вкусняшек ловить не приходится - можно смело 10% голов брать.
Тело отбираем со скоростью, исходя из вычисленного нами отбора и ФЧ не менее 3. Для царги Двн (внутренний диаметр) это как правило около 600-700 мл/час, бОльший диаметр - бОльшая рабочая мощность и, следовательно, отбор.
О том, как регулировать отбор. Можно использовать зажим "гофмана" - не самый удачный вариант (неустойчиво пережимает шланг, зараза - бывает настроишь на нужную величину, а через час скорость уже раза в два больше), можно клапан с каким-нибудь шим-регулятором, а можно и "дроссельный узел" - отлично подходят иглы от шприцов, скорость будет зависеть как от диаметра иглы, так и высоты спиртового столба над ней (т.е. поднимая-опуская иглу можно плавно регулировать отбор). Опять мензурка, секундомер, аккуратность. Настроили отбор, забираем "тело", радуемся. Но наступает такой момент, когда в колонне начинается "подъём" примесей - при снижении спиртуозности в кубе этот процесс неизбежен. Что делать? Во-первых, снижать скорость отбора. Этим мы увеличим флегмовое число и, следовательно, разделяющую способность колонны. На сколько, и, главное, когда начинать отбор? Тут нам поможет термометр. Тот самый термометр, на котором можно увидеть изменения на десятые градуса. Можно использовать "китайский с щупом", можно - продвинутый с выносным датчиком. Для НДРФ нам нужно измерять температуру на высоте примерно нижней трети царги (в той, что на фото, 750мм - на высоте 25см). Как крепить? Можно врезать (впаять) гильзу в саму царгу, но практичнее припаять её снаружи колонны, или если речь идет о датчике - просто примотать его к царге. Естественно, делать это надо до утепления царги. Поскольку нам нужна не абсолютная температура, а её изменение - такая схема работает нормально. При начале отбора тела запоминаем значение температуры. Это наша "рабочая" температура. Задача при получении НДРФ - не давать этой температуре подниматься более чем на 0,5 градуса (чем меньше эта "дельта", тем чище продукт). Единственный способ повлиять на неё - изменение отбора. Т.е. мы наблюдаем за этой температурой, при её росте уменьшаем скорость отбора (плавно поднимаем иголку, поджимаем зажим, увеличиваем период закрытия клапана ШИМом). Если поднялась на 0,5 градуса - отбор перекрываем, ждём возврата к "рабочей" - это так называемая система "старт-стоп". Далее сокращаем отбор примерно на 1/4-1/3.