Отдых самогона под вакуумной крышкой

Обновлено: 18.09.2024

Получение прекрасного самогона невозможно без соблюдения температурных правил и норм перегонки. Если допустить ошибки, то качество напитка заметно снизится, а цвет помутнеет.

При надлежащем понимании и применении алхимического процесса дистилляции, который протекает во время выгонки, винокур добьется наивысших результатов и создаст свой самогонный шедевр.

Температурные нормы не откланяются в зависимости от перегоняемого материала. Они универсальны. Придерживая приведенные ниже режимы t°, Вы получите кристально-чистый как слеза дистиллят с отменным вкусом и отсутствием запаха. Именно к такому идеалу стремится каждый алхимик. Однако придется приложить некоторые усилия.

В отгулявшем сусле содержится не только градус и вода, но также различные соединения эфирных масел и прочих примесей. Основной задачей алхимика является добыча максимального количества этанола путем нагревания бражки.

Более тщательно и количественно можно отделить этиловый спирт, только разделяя самогон по фракциям. Для этого мастеру-самогонщику потребуется соблюдать контроль нагрева на каждом этапе.

Разница температур – это ключ, при помощи которого возможно выделение из сусла этанола, а также избавление напитка от сивушных масел. Несмотря на неизменное давление в 755 мм.рт.ст., этиловый спирт начинает кипеть при 78,3°по Цельсию, а закипание воды возможно лишь при достижении 100 °. Так как в сусальной жидкости содержится и другие элементы, то температура закипания колеблется от 77 до 100°.

Можно сделать вывод, что чем крепче получилась брага, тем ниже ° достижения нагрева в кубе, а соответственно и выше качество конечного продукта.

Справка! Некоторые вещества, содержащиеся в сброженом сусле, имеют t° испарения выше 100, поэтому не превышайте этот порог, иначе все вредные масла напрямую попадут в самогон.

Таблица закипания всех элементов содержащихся в перегонном баке (в бражке):

До скольки градусов производить нагревание при перегонке браги с сухопарником

Для контроля нагрева жидкости в аппаратах устанавливаются специализированные термометры. В современных агрегатах такие измерители показывают даже градус внутри перегонного куба.

Процесс важный. Поэтому и инструкции прилагаются:

Но что делать, если термометр отсутствует? В этом случае на помощь придет старый добрый огонь. Нанесите несколько капель на ровную поверхность и подожгите.

Яркое пламя с синевой или вовсе невидимое скажет о высокой крепости эликсира.
Если огонь преобладает желтыми тонами и еле-еле горит, то градус не выше 37-40.

Когда лужица из капель полностью испарится, то на поверхности можно будет наблюдать пленочку с радужным переливом. Это те самые эфирные масла.

При каком температурном режиме и как правильно отсекать концы голову и тело на выходе

В первый раз

Во время второй возгонки

Сейчас начинается самая активная реакция, и дистиллят стремительно начинает капать и наполняет емкость для сбора.

Так как со временем нагрев в баке будет увеличивается, то и закончится выход серединной фракции самогона. Преодолев порог в 85°, начинается бурное выделение эфирных и сивушных масел.

Хвостовую часть нектара отбирайте в отдельную емкость. Эта фракция хоть и имеет 30-35 оборотов, но запах собьет с ног быстрей.

Перегонный аппарат будет выдавать последнюю фракцию до падения градуса на 25°. На этом алхимический опыт прекращается.

Важные моменты

Интересно! Мастера-самогонщики предлагают очень интересную альтернативу перегонке – получение спирта путем замораживания сусла. В теории на практике спирт замерзает быстрее, чем вода. Результат, конечно же, будет меньшим, но эксперимент поставить можно.

Выгонка забористых спиртных нектаров дома – не сложный алхимический процесс. Но ведь каждому любитлю-экспериментатору хочется получить шедевр, а не суррогат. Мастерами зелий веками нарабатывался опыт путем множества проб и ошибок. Используя проверенные методы и соблюдая температурные правила, Вам удастся дистиллировать настоящий эликсир. А игнорирование рекомендаций и спешка – главный враг в этом деле .

Ошибки могут привести не только к снижению качества напитка, но навредить здоровью дегустатора.
Чрезмерное увеличение температуры, навредит букету и цвету самогона, а выдерживание правильного градуса позволит ощутить триумф победы.

(1 votes, average: 5,00 out of 5)

Процесс перегонки браги не настолько уж и сложен. Он состоит из последовательных этапов, при выполнении которых нужно соблюдать ряд технологических требований. Наиболее важным фактором является выдерживание определенного температурного режима на каждом производственном цикле изготовления самогона.

Владея информацией о том, какая должна быть температура кипения перегоняемой браги, удастся получить качественный самогон . Брага – это раствор из спирта и воды. А значит, температура кипения жидкости и превращения ее в пар будет находиться в границах 78–100°. Раствор браги, с более высоким содержанием спирта, закипит и начнет превращаться в пар при наименьшей температуре. Это облегчит процесс получения хорошего дистиллята.

Температурные показатели для каждого этапа перегонки

Выделяют 3 этапа перегонки браги:

Удаление продуктов первой фракции

Когда температура браги поднимается до 65–68°, начинается процесс кипения жидкости, который сопровождается испарением легких фракций с примесью вредных веществ. В это время появляется специфический запах этилового спирта, и начинает капать первая жидкость.

Важный момент: как только температура браги поднимется до отметки 63°, нужно резко сбросить скорость кипения и продолжить нагревать жидкость до 68° постепенно, на малом огне.

Делается это для того, чтобы брага не попала на охлаждающую спираль. В противном случае, качество самогона значительно ухудшится, и понадобится выполнение второй перегонки .

Сбор основного продукта

После перегонки первой фракции начинается основной этап изготовления самогона. Для этого подставляют новую емкость, в которой будет собираться основной продукт перегонки браги, т. е. самогон.

На этом этапе температура кипения жидкости постепенно повышается, пока не достигнет 78°. В этот момент и начинается выход основного продукта – самогона, пригодного к употреблению .

В процессе перегонки браги температура жидкости нарастает, в то время как интенсивность выхода самогона падает. И в момент, когда температура достигнет отметки в 85°, сбор самогона следует прекратить, так как начинается активное испарение сивушных масел и иных вредных для здоровья примесей.

Таким образом, оптимальный температурный режим перегонки бражки в самогон устанавливается в пределах 78–84°.

Отбор третьей фракции

Основной этап перегонки завершается при 85°, но в браге еще присутствует небольшое количество спирта. Чтобы извлечь его, нужно температуру кипения поддерживать на заданном уровне или увеличить до 90°. В этот период начнется активное испарение жидкости с высоким содержанием сивушных масел и примесей. При желании эти вещества можно будет удалить, выполнив повторную перегонку или воспользовавшись иным методом очистки самогона .

Важно: так же как и головы, хвосты собирают в отдельную посуду.

Какие приборы понадобятся для контроля процесса самогоноварения?

Перегонка браги для получения качественного самогона требует выполнения определенных условий, а значит, нужен постоянный контроль их соблюдения. Приборы, которые могут в этом помочь – спиртометр и термометр. Спиртометром определяют не только крепость готового напитка, но и фракций . С помощью него выявляют момент окончания сбора самогона, переход к отбору хвостов.

Измерить температуру жидкости, подвергающейся перегонке, можно специальным термометром. Оптимально, если термометр будет встроен в перегонный куб.

Как подготовить самогонный аппарат к работе? Как провести первую перегонку без отделения фракций? Как правильно отделить головы и хвосты при повторной перегонке?

Чтобы получилось хорошо, рекомендуем перегонять сахарную брагу дважды: в первый раз - без фракционирования (без отбора "голов" и "хвостов"), во второй раз - с фракционированием. При повторной перегонке самогон более четко разделяется на фракции, и отделить посторонние примеси легче.

Брагу для получения хорошего самогона перегоняют минимум дважды.

Итак, по порядку. Перечислим стандартные действия для подготовки аппарата к перегонке:

Залейте в перегонный куб нужное количество браги. Обязательно оставьте место для образования пара! Обычно куб заливают на две трети.
Плотно завинтите крышку, проверьте на герметичность.
Подключите трубки для воды и для выхода продукта. Трубки должны плотно прилегать к выходным отверстиям.

Теперь можно начинать первую перегонку. Поскольку мы не будем фракционировать дистиллят, гоним самогон на максимальной скорости. Собираем все в одну емкость, пока температура в кубе не дойдет до 93-95 градусов по Цельсию. Или меряем спиртуозность дистиллята с помощью спиртометра: дошли до 15-20% - прекращаем отбор. Не забудьте, что спиртометр врет, если дистиллят теплее 20°С.После окончания перегонки выливаем то, что осталось в кубе.

При первой перегонке не отбираем головы и хвосты, ведем отбор на максимальной скорости.

У нас получился спирт-сырец. Приступаем ко второй перегонке. Разбавляем спирт-сырец водой до 30% и снова заливаем в куб.
Начинаем нагревать куб на максимальной мощности. Если у вас есть термометр, лучше контролировать температуру внутри куба. При достижении 60-65° снизьте мощность нагрева, чтобы подойти к отбору голов на небольшой скорости.

При повторной перегонке вначале отбирают головную фракцию – 50-100 мл на 1 кг сахара в браге. “Головы” пить нельзя.

Когда температура в кубе дойдет до 83°С, пора начинать контролировать спиртуозность продукта. Кто-то поджигает дистиллят в ложке или пропитывает им бумажку и поджигает ее. Горит - можно продолжать отбор. Прекратило загораться - прекращаем отбор, или подставляем отдельную емкость для отбора хвостов. Второй способ – если есть спиртометр, меряем содержание спирта в самогоне.

Чтобы не пропустить момент и не испортить хороший дистиллят сивушными хвостами, подставляют новую тару перед этим этапом. Отобрали некоторое количество дистиллята, проверили на крепость, выше 50% - добавляем в общую емкость, ниже - продолжаем отбор в отдельную тару для хвостов. Хвосты можно копить и потом пустить на повторную перегонку, так что нет смысла отбирать тело при крепости ниже 50%.Количество сивушных масел в хвостах зависит от того, какая была брага.

Последнюю фракцию заранее начинают отбирать в отдельную емкость. Нет смысла отбирать тело крепостью меньше 50%.

Итак, краткие выводы.

Брагу лучше перегонять дважды.
Первую перегонку лучше делать на максимальной скорости, не разделяя на фракции.
При второй перегонке мощность нагрева растет от маленькой к высокой. Головы хорошо отбираются на самой маленькой скорости.
Головы отбирают по количеству, хвосты – по крепости.
Не стоит экономить на хвостах, если хотите, чтобы было вкусно.

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

Лето не обходится без шашлыка. Его вкус зависит от качества маринада — это всем известно. Одни предпочитают купить готовый шашлык в магазине, другие маринуют его дома. Для тех, кто готовит шашлык самостоятельно, есть еще один способ мариновки — с помощью вакуумного упаковщика. В чем плюсы, как правильно все сделать, чтобы получилось вкусно и самые популярные рецепты далее.

Что умеет вакуумный упаковщик

Вакуумный упаковщик — это прибор, который позволяет сохранять продукты на длительный срок в безвоздушной упаковке. О том, как хранить разделанное мясо, рыбу, заготовки для салатов и супов, а также сухие продукты вы можете прочитать в этой статье.

Также вакуумный упаковщик поможет на этапе изготовления балыка или сыровяленой колбасы.

Но и это еще не все его возможности. В вакуумном упаковщике получается самый вкусный шашлык. Причина в том, что благодаря попеременной откачке и запуску воздуха в вакуумный контейнер с мясом, маринад хорошо и равномерно проникает во все слои мяса. Сами мясные волокна при этом легко размягчаются и раскрываются. В итоге шашлык получается сочным и насыщенным вкусом маринада.

Преимущества мариновки мяса в вакуумном упаковщике

Увеличение срока хранения. Мясо, замаринованное в пластиковом контейнере, может храниться 1–2 суток в холодильнике. Маринованное мясо в вакуумном пакете пролежит до 5–7 дней.
Вкусовые свойства. Маринад не приобретает вкуса горечи, так как входящие в него масла не прогоркнут.

Для маринования шашлыка необходимо выбрать вакуумный упаковщик со специальной трубкой, которая крепится к вакуумному контейнеру.

Вакуумные контейнеры бывают разных размеров, для шашлыка подойдет объемом 3–4 литра.

В этом контейнере можно мариновать мясо, в нем же везти его к месту пикника, крышка герметично закрыта и сок не прольется. Готовое мясо, оставшееся после пикника можно также сохранить на более долгий срок в этом контейнере, откачав вакууматором воздух.

Рецепты маринада для шашлыка

Есть два варианта маринада — сухой и влажный.·

Сухой подразумевает собой добавление всевозможных специй. Хорошо подходит для молодого и качественного мяса. Так как его не надо вымачивать, а нужно только добавить вкусовых особенностей. Для мяса хорошо подходят: все виды перца, тмин, кардамон, тимьян, укроп, чеснок, лук.·
Влажный предполагает использование различных жидкостей для вымачивания и размягчения мяса. Чаще всего используют: майонез, кефир, минералку, вино, лимонный сок, пиво.

Лук есть в составе почти всех маринадов, так как он помогает раскрытию волокон, имеет насыщенный вкус и дает антибактериальный эффект, удлиняя срок хранения маринада.

Шашлык из свинины на кефире

Лук мелко нарезать, подавить до появления сока.
Насыпать ½ чайной ложки приправы, соль и перец по вкусу.
Мясо обвалять в этой смеси и поместить в вакуумный контейнер.
Влить кефир.
Закрыть контейнер и все хорошо перемешать, для этого потрясти контейнер.
Откачать воздух с помощью вакуумного упаковщика.
Через 15-20 минут маринад готов.

Шашлык из свинины или баранины на минералке

Мясо выложить в контейнер.
Лук порезать кольцами и положить на мясо.
Чеснок подавить с помощью чесночницы.
Добавить приправу, чеснок, соль и перец.
Залить одним литром минералки.
Плотно закрыть контейнер, подключить вакууматор. Мариновать 20 минут.

Ингредиенты: 500 гр лука, 5 зубчиков чеснока, 1 ст.л. растительного масла, приправа для шашлыка, соль, черный перец, 500 мл томатного сока, курица (ножки) 2 кг.

Измельченный лук и чеснок смешать с приправой, солью и перцем.
Обмакнуть ножки в полученной смеси и выложить в контейнер.
Залить мясо томатным соком.
Мариновать в вакуумном упаковщике 15 минут.

Шашлык майонезный

Ингредиенты: 300 гр лука, 500 мл майонеза, приправа карри, соль, черный перец, мясо любое 2 кг.

Лук превратить в пюре с помощью блендера.
Смешать его с майонезом, солью и перцем.
Маринад и мясо положить в контейнер, все хорошо перемешать.
Мариновать от 15 до 30 минут в зависимости от вида мяса. Курица готовится быстрее, свинина и баранина дольше.

Шашлык из баранины пивной

Ингредиенты: 600 гр лука, 3 зубчика чеснока, 700 мл пива (лучше живого), приправы кориандр и паприка, соль, черный перец, баранина 2 кг.

Мелко порезанный лук и чеснок смешать с 2 чайными ложками приправ паприки и кориандра.
Добавить соль и перец по вкусу.
Обмакнуть куски мяса в смесь.
Все выложить в контейнер и залить пивом.
Мариновать около получаса в вакууматоре.

Ингредиенты: 500 гр лука, 500 гр помидор, баклажан 1 шт, болгарский перец 2 шт, шампиньоны 300 гр, сало 100 гр, 200 мл белого сухого вина, 300 мл апельсинового фреша, 3 ст. ложки растительного масла, 3 зубчика чеснока, приправа для шашлыка, соль, черный перец, баранина 1 кг, свинина 1 кг, телятина или курица 1 кг.

Каждый вид мяса нарезать аккуратными кусочками по 100 гр. Маринад для каждого вида мяса готовится отдельно, значит, потребуется три вакуумных контейнера.
Маринад для свинины: измельченный лук смешать с растительным маслом (1 ст.л.), солью, перцем и приправами, обвалять мясо и залить белым сухим вином.
Маринад для телятины или курицы: натереть мясо перцем и солью, добавить приправы, растительное масло и лук кольцами. Помидоры превратите в пюре блендером и добавьте в мясо.
Маринад для баранины: в смесь приправы с луком и чесноком положите мясо, залейте апельсиновым фрешем.
Из всех контейнеров удалите воздух с помощью вакууматора, маринуйте 20 минут.
Пока маринуется мясо, приготовьте овощи (перец и баклажан) и грибы. Их необходимо помыть и порезать на крупные ломтики. Сало нарезать на мелкие ломтики.
Нанизывайте на шампуры по очереди: курица (телятина), перец болгарский, сало, свинина, баклажан, сало, баранина, шампиньон.

Выбирайте рецепт на свой вкус. Маринование, как мы видим, может быть очень быстрым процессом. Пока вы едете к месту пикника, готовите мангал и прокаливаете угли, маринад уже будет готов. Еще некоторое время у костра и одно из самых вкусных блюд лета у вас в руках! Приятного аппетита!

Перегонка и дистилляция бражки с сохранением жизнедеятельности дрожжей.

Совмещение Выпарной установки и БРУ Применение совмещенной схемы Выпарная установка + БРУ позволяет не только экономить газовое топливо на 2 000 000 USD/год, но и дополнительно зарабатывать до 3 000 000 USD /год

На некоторых спиртзаводах США бражная колонна отсутствует и бражка сразу подается на четырехкорпусную выпарку, из второго корпуса которого конденсат, содержащий весь отогнанный спирт, направляется на обычного типа ректификационный аппарат непрерывного действия, а барда получается в виде концентрата.

Проведение перегонки / дистилляции бражки в бражной колонне под вакуумом позволяет получить бражной дистиллят с меньшим содержанием примесей и тем самым облегчить последующую очистку бражного дистиллята при меньшем расходе пара и получить спирт более высокого качества по аналитическим и органолептическим показателям, с большим на 0,5 - 0,7 % выходом за счет меньшего отбора эфироальдегидной фракции ЭАФ. Благодаря вакууму в бражной колонне сохраняется пониженная температура перегонки / дистилляции бражки, что позволяет сохранить в послеспиртовой барде аминокислоты и витамины и значительно повышает ее кормовую ценность.

При составлении схемы брагоперегонного аппарата с использованием вторичного пара основным вопросом является вопрос о том, какое давление должно быть создано в той или другой колонне многоколонного аппарата.

С этой точки зрения весьма интересен вопрос: нельзя ли провести перегонку бражки при таких температурах, чтобы дрожжи в послеспиртовой барде оставались жизнедеятельными? Очевидно, что это возможно только при достаточно глубоком вакууме в бражной колонне. При этом бражная колонна могла бы обогреваться паром от ректификационной колонны, работающей при нормальном или повышенном давлении и расход пара на участке дистилляции и ректификации этилового спирта сократился бы в 2 раза.

Если бы в барде, отходящей из бражной колонны, дрожжи сохранились живыми, то на сепарацию отправлялась бы не бражка, содержащая спирт, а барда. Вследствие этого значительно уменьшались бы потери спирта, неизбежные при сепарации бражки. Промывные воды не разбавляли бы бражку, так как их не направляли бы на перегонку. Кроме того, понижение температуры кипения спирта в бражной колонне должно повести к замедлению процесса образования эфиров и к улучшению качества сырца.

Исследование дистилляции бражки под вакуумом проведено В.И. Баранцевым в работе, выполненной под руководством А.И. Скирстымонского и на Лохвицком спиртовом комбинате.

В этом исследовании В. И. Баранцев сначала в лабораторных опытах установил, что при перегонке бражки под вакуумом 730 мм рт. ст. дрожжи сохраняются довольно хорошо. Процент мертвых дрожжевых клеток увеличивается незначительно, а подъемная сила дрожжей не уменьшается. Это дало основание предположить, что перегонка бражки под вакуумом даст возможность выделять пекарские дрожжи из барды.

Для выяснения этого вопроса В. И. Баранцев соорудил на Лохвицком спирткомбинате полупроизводственную бражную колонну, работавшую под вакуумом. Установка имела бражную колонну диаметром 81 мм и высотой 10,5 м. Бражная колонна под вакуумом имела 25 провальных ректификационных тарелок живым сечением 12,5% с расстоянием между тарелками 350 мм.

В бражной колонне вакуум создавался суховоздушным насосом. В верхней части бражной колонны вакуум был равен 710 мм рт. ст., а в нижней 675—680 мм рт. ст.

Результаты исследования показали, что при этих условиях перегонки дрожжи сохраняются живыми и могут быть использованы для получения пекарских дрожжей. Было также выяснено, что качество спирта-сырца при перегонке под вакуумом значительно улучшается; это, по-видимому, может быть объяснено тем, что химические процессы, ведущие к образованию примесей в бражной колонне, при низкой температуре идут менее интенсивно.

Работа В.И. Баранцева показала возможность перегонки бражки в бражной колонне под вакуумом с сохранением жизнедеятельных дрожжей.

Оптимизация работы бражной колонны брагоперегонного аппарата

Бражная колонна может с некоторой погрешностью рассматриваться как колонна, работающая с бинарной смесью этанол — вода. Поэтому изучение условий оптимизации работы бражной колонны облегчается. Вследствие этого бражная колонна послужила объектом исследования в первую очередь. Вопрос об уравнении связи между параметрами процесса перегонки исследован в работах сотрудников Киевского Технологического Института Пищевой Промышленности [19, 20, 21].

Общее уравнение связи для бражной колонны с определенным числом теоретических тарелок имеет следующий вид

, ( V-9)

Здесь Р — расход пара, кг/дал спирта, поступающего на перегонку;

Х бр — температура подаваемой на перегонку бражки, °С;

t бр — содержание спирта в бражке, % маc.

другие параметры работы колонны: содержание спирта в бражном дистилляте и в послеспиртовой барде, количество дистиллята и барды, — являются зависимыми и в уравнение (V—9) не входят [19]. Расчетным путем было получено уравнение связи [21].

(V—10)

В этом уравнении величина С является функцией числа теоретических тарелок n; значение ее дано ниже.

Значения коэффициента С в уравнении ( V-10)

Уравнение (V — 10) выведено при условии, что коэффициент избытка пара равен 1,05; Х бр колеблется в пределах от 5 до 10% об., а t бр — от 60° С до температуры кипения.

Для целей автоматизации управления колонной уравнение (V — 10) неудобно тем, что в него входит концентрация спирта в бражке. Для определения этой величины не имеется надежного и удобного датчика. Поэтому уравнение (V — 10) было преобразовано таким образом, чтобы исключить величину t бр [21]. В преобразованном виде уравнение выглядит так:

(V—11)

Здесь P₁ >1 — расход пара, кг/ч;

G — расход бражки, дал/ч;

h — абсолютное давление над верхней тарелкой, ата;

t кип — температура кипения бражки на верхней тарелке, °С.

Величина A зависит от числа теоретических ректификационных тарелок и находится из приводимой ниже таблицы.

Значения коэффициента А в формуле (V-11)

Уравнения (V—10) и (V—11) позволяют провести анализ работы колонны и выбрать оптимальный вариант ее работы.

Пользуясь ими, А. П. Николаев и П. С. Цыганков [20] исследовали вопрос об оптимальном варианте работы бражной колонны. В качестве критерия оптимальности ими был выбран экономический критерий — суммарная стоимость перегонки, которая слагается из затрат на амортизацию, стоимости пара и стоимости спирта, теряемого с бардой. В результате подсчетов они пришли к выводу, что для обеспечения наименьшей стоимости перегонки бражные колонны должны работать при минимально допустимом расходе греющего пара и температуре бражки, близкой к температуре кипения бражки. Число тарелок при этом должно быть взято таким, чтобы обеспечить содержание спирта в барде не более 0,001% об. При температуре бражки 85°С бражная колонна должна иметь не менее 13,3 теоретических тарелок.

В. А. Домарецкий [18] подошел к вопросу оптимизации бражной колонны другим путем — статистическим. Для получения статистических данных о процессе в бражной колонне была сооружена полупромышленная установка, на которой проведена экспериментальная перегонка бражки. В процессе эксперимента изменялись следующие параметры: концентрация спирта в бражке (х_м ) , температура бражки t _м , расход бражки (М, кг/ч), расход пара на перегонку (Р, кг/ч). В зависимости от этих параметров находятся : концентрация спирта в дистилляте ( У _D % маc.) и концентрация спирта в остатке ( х ₀ % маc.). При этом накладывается ограничение

Полученные данные были обработаны на электронной цифровой машине по методу множественной регрессии, в результате чего получены следующие уравнения связи:

Эти уравнения являются математической моделью бражной колонны, полученной статистическим методом. При заданном значении х₀ совместное решение уравнений (V—12) и (V—13) позволяет определить расход пара на бражную колонну P₁, что в свою очередь позволит провести математический анализ и найти оптимальный режим работы бражной колонны.

Поскольку опыты были проведены на полупроизводственной установке, уравнения (V—12) и (V—13) могут быть применены Для производственной колонны лишь постольку, поскольку эта установка является физической моделью производственной бражной колонны. Более надежны были бы эти уравнения в том случае, если бы опыты были проведены непосредственно на производственном аппарате.

На основе полученных уравнений может быть проведена оптимизация работы колонны.

Подсчеты, выполненные В. А. Домарецким, показали, что общая стоимость получения 1 дал безводного спирта на бражной колонне определяется в основном стоимостью пара.

Снижение потерь спирта в барде требует повышения расхода пара на бражную колону. Поэтому нецелесообразно добиваться уменьшения содержания (спирта в барде ниже регламентированного, так как это удорожает стоимость продукции за счет увеличения расхода пара.

Анализ показал также, что температура бражки должна быть близкой к температуре ее кипения, а концентрация спирта в бражке — возможно большей.

Автор нашел, что при наличии в бражной колонне 17 реальных тарелок и концентрации спирта в барде в пределах от 0,0126 до 0,021% об. стоимость выработки спирта будет минимальной.

Мы остановились подробно на оптимизации бражной колонны брагоректификационного аппарата, поскольку эта колонна была объектом уже опубликованных исследований. В отношении эпюрационной и ректификационной колонн такая работа также проведена. По-видимому, задача здесь будет более сложной, поскольку для этих колонн мы не можем ограничиться рассмотрением процесса разделения бинарной системы. Критерий оптимальной работы для эпюрационной и ректификационной колонн должен быть связан с качеством получаемого продукта. По-видимому, он должен, кроме того, включать оценку тепловых расходов, потерь спирта в отходах и амортизационных расходов. Трудности, возникающие при этом, вероятно, легче всего преодолеть путем составления статистической математической модели. Эта математическая модель может быть получена при экспериментировании на физической модели производственного аппарата или же, что значительно труднее, непосредственно на производственном аппарате.

Такие работы в последнее время проводятся на кафедрах процессов и аппаратов и оборудования КТИППа [22].

3. Стабников В. Н. Механизм процесса ректификации и нормы проектирования ректификационных колонн, диссертация, КТИПП, 1940.

5. Проблема масштабного перехода при разработке массообменных аппаратов. Доклады второй Всесоюзной межвузовской конференции по теории и практике ректификации. Баку, 1966.

6. Розен А. М., Аксельрод Л. С., Дильман В. В. Теоретические основы химической технологии. Т. 1, № 4, 1967.

7. Аношин И. М. Труды Краснодарского института пищевой промышленности. Вып. 12, 1955.

8. Аношин И. М. Исследование аппаратов с ситчатыми тарелками для ректификации спирта. Кандидатская диссертация, Московский технологический институт пищевой промышленности, 1952.

9. Дьяконов Г. К. Вопросы теории подобия в области физико-химических процессов. Изд-во АН СССР, 1956.

11. Багатуров С. А. Теория и расчет перегонки и ректификации. Гостоп-техиздат, 1961.

12. Соlbrun А. Р. Ind. and Eng. Chem. № 2, 1938.

16. Кривсун В. Н. Математическое описание и изучение статики и динамики тарельчатой ректификационной колонны для разделения бинарных смесей. Автореферат диссертации. М., 1963.

18. Домарецкий В. А. Влияние температуры бражки на процесс перегонки и оптимизация работы бражной колонны в спиртовом производстве. Автореферат диссертации. КТИПП, 1966.

Вывод. Стоимость выработки спирта на бражной колонне напрямую зависит от стоимости пара применяемого для перегонки. Стоимость пара можно уменьшить применяя вакуум и термокомпрессию.

Брагоректификационне аппараты с термокомпрессией

Последний тип аппаратов, рассматриваемых нами, — это аппараты с термокомпрессором. Схема такого аппарата дана на рис. XIV—8. На этой схеме изображен одноколонный аппарат. Поступающий на перегонку продукт подогревается в теплообменнике 1 и поступает в колонну 2. Отходящий остаток отдает свое тепло в теплообменнике. Водно-спиртовые пары из аппарата поступают в компрессор 3, откуда после сжатия направляются в теплообменник 4, обогревающий колонну. Конденсат паров насосом 5 частично возвращается в колонну в качестве флегмы, а частично отводится как дистиллят.

На рис. XIV—9 приведена другая схема установки с термокомпрессором.

Бражная колонна этого аппарата питается подогретой в теплообменнике 2 бражкой. Бражка нагревается за счет тепла отходящей барды. Спиртовые пары конденсируются в дефлегматоре-испарителе 3. В трубках испарителя циркулирует вода, которая, испаряясь, образует вторичный пар, поступающий на компрессор 4. Сжатый водяной пар направляется в колонну. Необходимый вакуум в паровом пространстве испарителя поддерживается при помощи компрессора 4.

Марийе [8] приводит данные о работе аппаратов с термокомпрессором. Из этих данных следует, что применение термокомпрессора экономит до 40% пара, т. е. примерно столько же сколько экономит многоколонный аппарат с несколькими ступенями давления. Однако эти данные вызывают некоторые сомнения. Как известно, экономический эффект, даваемый термокомпрессором, значителен в том случае, когда разница между температурой кипящей жидкости и температурой насыщенного пара при давлении в аппарате незначительна. Иначе говоря

Рис. ХIV-8. Схема брагоперегонного аппарата с термокомпрессором:

2 — колонна, 3 — компрессор,

4 — теплообменник, 5 — насос

Рис. Х IV-9. Схема брагоперегонного аппарата с термокомпрессором:

1 — колонна, 2 — теплообменник,

4 — компрессор, 5 — холодильник,

6 — сепаратор пара.

для того чтобы применение термокомпрессора было эффективным, депрессия раствора должна быть небольшой.

В случае применения термокомпрессора к ректификационному аппарату мы имеем своеобразный температурный режим.

В нижней части колонны температура значительно выше, чем в верхней, так как содержание нижекипящего компонента возрастает по мере продвижения паров к верхней части колонны.

Следовательно, разница температур возникает прежде всего за счет разницы концентраций нижекипящего компонента в нижней и в верхней частях колонны.

Пары из колонны поступают в дефлегматор-кипятильник в качестве греющего. Естественно, что для конденсации пара необходимо иметь некоторую разность температур между греющим паром и кипящей жидкостью. Следовательно, вторичный пар из дефлегматора-кипятильника будет иметь еще меньшую температуру, чем пары, поступающие из колонны. Это поведет к тому, что разность температур пара, поступающего в компрессор, и пара, обогревающего ректификационную колонну, станет весьма значительной. Все сказанное заставляет отнестись с недоверием к возможности получения значительного эффекта от применения термокомпрессора.

М. С. Козлова под руководством автора провела расчет ректификационного аппарата производительностью 2000 дал безводного спирта в сутки с применением термокомпрессора. Было выполнено два расчета: установка с инжектором и установка с турбокомпрессором с использованием отработавшего пара турбины [1]. В результате расчетов установлено, что первый вариант может дать экономию тепла 16—20%, а второй 17—35%, в зависимости от условий работы. Однако следует учесть, что затраты на установку турбокомпрессора более значительны.

Практическое применение турбокомпрессор получил в гидролизной и сульфитно-спиртовой отраслях промышленности Советского Союза. В этих отраслях вследствие низкой концентрации спирта в бражке расход пара на брагоректификационные аппараты весьма велик. При этом значительная часть тепла, расходуемого в брагоперегонном аппарате, затрачивается на обогрев барды. Это прекрасно демонстрируется диаграммой (рис. XIV—10) тепловых потоков брагоперегонного аппарата .

Как видно из диаграммы, количество тепла, уносимое бардой, велико. Температура барды 103—106° С. К. П. Андреев и А. В. Зеленщиков предложили использовать значительную часть этого тепла при помощи пароинжекционной установки. Такая установка была построена на двух сульфитно-спиртовых заводах. Схема установки приведена на рис. XIV—11.

Работа установки протекала следующим образом. Барда через регулятор уровня прямого действия 3, связанный с шибером 6, поступает в испаритель 1. Барда вводится в испаритель тангенциально, что обеспечивает более интенсивное ее самоиспарение.

Испаритель снабжен двумя инжекторами 2, которые отсасывают из испарителя пары, выделившиеся из барды. Тем самым в испарителе создается разрежение, вызывающее интенсивное самоиспарение. Инжектор сжимает вторичные пары, выделившиеся из барды, и возвращает их в колонну.

На рис. XIV—10 приведена диаграмма, составленная К. П. Андреевым и его сотрудниками [19]. На диаграмме весьма наглядно представлен тепловой поток брагоперегонного аппарата с пароинжекционной установкой. Как видно из диаграмы, таким путем удается использовать только часть тепла, содержащегося в барде, а большая часть его остается неиспользованной, однако и имеющаяся экономия тепла достаточно значительна.

Как показали наблюдения над производственными установками, работа установок может быть иллюстрирована следующими данными (табл. XIV—8).

Баринов Федор Генрихович 26 декабря 2019

Сегодня можно наблюдать настоящий бум самогонных аппаратов. Производители без устали улучшают их и с завидной частотой выводят на рынок новые модели. Как правило все эти устройства базируются на одних и тех же принципах. В результате этого получается приготовить ряд напитков со схожими свойствами. В то же самое время существуют иные методы работы с самогонным аппаратом. Одним из них выступает вакуумная дистилляция. О ней мы сегодня и поговорим.

Вакуумные самогонные аппараты обросли множеством мифов. Одни знатоки утверждают, что это наличие связи с атмосферой. Другие же ассоциируют вакуумную дистилляцию с наличием манометра. Третьи же подразумевают под вакуумными самогонными аппаратами ректификационные колонны. По факту это лишь заблуждения и ничего более. Несмотря на это вакуумная дистилляция существует и ее применение дает ряд преимуществ, которые не могут обеспечить типовые методы перегонки. Основное преимущество дистилляции вакуумом заключаются в ускорении процесса в несколько раз. Так если брать классическую дистилляцию, то спирты закипают при температуре 78 градусов. При дистилляции вакуумом они начинают испаряться при достижении температурной отметке в 31 градус!

По умолчанию самогонный аппарат это открытая система, у которой имеется всего 1 точка выхода - выходной штуцер. Из него мы получаем дистиллят собирая его в приемную емкость. Факт того, что у нас система открыта говорит о том, что внутри аппарата имеется атмосфера. В то же самое время если на выходе установить насос, который на постоянной основе будет откачивать воздух, мы получим безвоздушное пространство, т. е. вакуум. Следует отметить, что это не абсолютный вакуум, а некое промежуточное значение. Дело в том, что при откачке воздуха мы тем самым повышаем давление в системе. Чтобы не допустить превышения критических значений в такой системе необходим датчик давления, т. е. манометр. Последний можно установить непосредственно на приемную емкость. Важно лишь помнить, что она должна так же быть герметично закрытой. Надо сказать, что такая система технологически сложна в реализации. Безусловно все можно сделать на примитивном уровне, однако в данном случае есть риск взрыва аппарата. В идеале установить автоматику, которая свяжет показания манометра с насосом позволяя тем самым следить за показаниями манометра и на их основе управлять работой насоса.

Преимущества вакуумной перегонки

Прежде всего такой метод перегонки обеспечивает довольно высокое качество конечного продукта. В нем практически отсутствуют примеси и тяжелые фракции.

В ходе вакуумной дистилляции вода не испаряется. В итоге такой самогонный аппарат позволяет на выходе получить обезвоженный спирт.

Учитывая тот факт, что у эфиров температура кипения выше, чем у спирта, полученный продукт сохраняет запах исходного сырья, на базе которого он был создан.

Самогон, полученный на относительном вакууме экологически более безвреден для здоровья, и практически не вызывает похмелья.

Минусы вакуумной перегонки

Для того чтобы собрать вакуумную установку требуется довольно много места. В случае, если она собирается в кустарных условиях из подручных материалов в конце как правило получается довольно громоздкая конструкция.

Еще одним минусом выступает высокий риск. Как уже отмечалось выше такая система предъявляется более высокие требования к безопасности.

Подводя итоги по вакуумной дистилляции хочется надеяться на то, что в будущем производители оборудования обратят внимание на эту перспективную технологию и воплотят ее в своих будущих работах.

Читайте также: