Диаметр и длина царги ректификационной колонны. Объем куба для ректификационной колонны

Царга для самогонного аппарата – мечта любого человека, желающего регулярно получать чистый спирт-ректификат. Сегодня существует широкий ассортимент оборудования, однако далеко не все самогонщики могут позволить себе покупку царги, ограничиваясь более дешевыми сухопарниками. Тогда лучшим выходом станет изготовление устройства своими руками. Давайте узнаем, как сделать это и сэкономить немалую сумму денег.

1

Прежде чем сделать оборудование своими руками, необходимо определиться с длиной устройства. Именно от размера зависит кратность очищения получаемого продукта. К примеру царга длиной 15 см способна на 20-кратную очистку спирта, а 35-сантиметровое устройство выдает продукт с 50-кратной степенью очистки. В продаже также можно найти 45-сантиметровые царги с 60-кратной степенью очистки спирта.

Несложно догадаться, что чем выше труба, тем лучше продукт она производит. Это получается потому, что в высоких царгах разделение фракций алкоголя происходит гораздо медленнее, чем в низких. Из-за этого в процессе разделения к спирту попадает меньше ненужных продукту примесей. В результате мы получаем отличное спиртное с крепостью не менее 96 %.

Высокая царга

Как показывает практика, хороший спирт можно получить даже при использовании 15-сантиметровой трубы. Однако перед заливанием алкоголя внутрь оборудования его нужно . Этот универсальный абсорбент способен впитать значительное количество сивушных масел и других опасных примесей. Еще одним хорошим вариантом станет предварительная . Согласно мнению многих самогонщиков, очищенный таким методом алкоголь порой оказывается лучше спирта, очищенного в 35-сантиметровой царге. Однако не стоит забывать, что уголь и яичный белок неспособны полностью впитать опасные для здоровья человека примеси. Именно поэтому изготовленная своими руками труба для очистки спиртного считается оптимальным вариантом с целью получения качественного спиртного.

Важно знать!

Самый простой способ со 100% гарантией результата вылечиться от алкоголизма без таблеток, уколов и врачей. Узнайте, как наша читательница, Татьяна, избавила мужа от алкоголизма, без его ведома...

2

Прежде чем сделать крепкий очищенный спирт, необходимо понять основной принцип его создания. Изготовление алкоголя, как и его очистка, невозможны без дефлегмации. Она происходит почти одинаково, будь то сухопарник или ректификатор. Разница состоит лишь в размере и производительности двух этих устройств. Царга значительно больше сухопарника, поэтому она и производит больше спирта. Что же такое дефлегмация и в чем ее суть? Это процесс, который основывается на конденсации паров, отличающихся между собой температурой кипения.

Дефлегмация самогона

Дефлегмация возможна только в том случае, если имеется противоток паров из перегонной емкости и конденсата, который стекает с оголовья царги. Чем медленнее конденсат будет двигаться навстречу парам из перегонного куба, тем лучше пройдет процесс дефлегмации. Сам конденсат, или флегма, всегда должен подпитывать пары, иначе теплообмен между этими двумя компонентами прекратится. В результате этого спирт не будет отделяться от пара, что приведет к остановке изготовления и очистки спирта-ректификата.

С целью обогащения флегмы спиртосодержащими парами производители оснащают свои дистилляторы сухопарниками и конденсаторами. Помимо них большинство оборудованы всевозможными спиртоловушками, которые призваны вытягивать из пара остатки спирта, которые не поддаются конденсированию. Вместе с эффективностью этих элементов царги зачастую именно они сильно повышают стоимость устройства. Кроме того, дополнительные фильтры регулярно забиваются крупными частицами. Если вовремя не заметить эту проблему, царга начнет сильно нагреваться, что в определенных случаях может привести к взрыву всего аппарата. Поэтому мы рассмотрим особенности изготовления обычной царги без дополнительных модулей. Научившись пользоваться этим устройством, в дальнейшем вы сможете оборудовать его любыми спиртоловушками и фильтрами.

3

Чтобы сделать оборудование для изготовления спирта, потребуется подготовить определенные материалы и инструменты. Нам понадобится кусок трубы из нержавейки любого диаметра с высотой 35 или 45 см. Труба будет основанием для изготовленного своими руками оборудования. Также необходимо приобрести переходник для крепления ограничителя, сито с отверстиями минимального размера и около 30 мочалок из нержавейки. Алгоритм изготовления состоит из следующих этапов:

1. Берем металлическую трубу и крепим в ее верхней части переходник на 1 дюйм;
2. В нижней части трубы устанавливаем переходник на 3,5 дюйма;
3. К верхней части основания крепим дистиллятор;
4. От крайней нижней части трубы отмеряем 3,5 см и просверливаем в ней отверстие диаметром 6 мм;
5. В отверстие устанавливаем щуп от цифрового термометра, а сверху над щупом натягиваем резинку от медицинской капельницы;
6. Просовываем в трубу мочалки, а к нижней части царги прикручиваем сито.

Изготовление царги своими руками

После того как вы изготовили устройство своими руками, необходимо протестировать его. Сделать это можно с помощью любого имеющегося в вашем распоряжении самогона. Если вы все сделали правильно, то увидите, насколько чище стал ваш алкоголь. Результат будет гораздо лучше, чем после очистки спиртного сухопарником.

И немного о секретах...

Российские ученые кафедры биотехнологий создали препарат, который сможет помочь при лечении алкоголизма всего за 1 месяц. Главное отличие препарата - ЕГО 100% НАТУРАЛЬНОСТЬ, а значит эффективность и безопасность для жизни:

• Устраняет психологическую тягу
• Исключает срывы и депрессию
• Защищает клетки печени от поражения
• Выводит из сильного запоя за 24 ЧАСА
• ПОЛНОЕ ИЗБАВЛЕНИЕ от алкоголизма вне зависимости от стадии!
• Очень доступная цена.. всего 990 рублей!

КУРСОВОЙ ПРИЕМ ВСЕГО ЗА 30 ДНЕЙ ОБЕСПЕЧИВАЕТ КОМПЛЕКСНОЕ РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ С АЛКОГОЛЕМ. Уникальный комплекс АЛКОБАРЬЕР является на сегодняшний день самым эффективным в борьбе с алкогольной зависимостью..

Особое место среди бытовых самогонных аппаратов занимает ректификационная колонна, которая позволяет создавать спирт высокого уровня очистки и крепости (96-98%). При использовании такого устройства за час можно производить от 300 до 1000 мл водки, абсента, виски, ароматизированного спирта и различных наливок.

Раньше этот дистиллятор представлял собой многометровую колонну, но для удобства пользователями был разработан вариант с менее высокой многоходовой ректификацией. Небольшие габариты аппарата позволяют применять его как на даче, так и в условиях городской квартиры.

Но есть мнение о том, что высота трубы влияет на качество ректификации. Тем не менее рассчитать оптимальный вариант можно по следующему принципу: высота колонны должна быть равна 40-60 ее диаметрам.

Перед тем как использовать ректификационную колонну, важно учесть, что для получения чистого продукта устройство должно быть правильно собрано и отрегулировано. Несмотря на то что аппарат требует подачи лишь проточной воды, а для сборки можно применить термос или скороварку, создать мини-спиртзавод не так просто. Многие по этой причине приобретают уже готовый дистиллятор, но есть и те, кто берется построить ректификационную колону своими руками.

Принцип работы ректификационной колонны

Колонна создается из таких материалов, которые не вступают в реакцию со спиртом и не выделяют ядовитых соединений. Внутри колонны происходит непрерывный процесс обмена пара и жидкости, который и называют ректификацией.

В теории процесс выглядит так: после закипания жидкости внизу устройства (в кубе) начинается интенсивная выработка пара, содержащего спирт. Он, более легкий, чем жидкость, поднимается по трубе, попадает в дефлегматор, проходит повторную конденсацию за счет охлаждения водой, а затем стекает вниз. На пути конденсат встречает следующую порцию горячего пара и снова вступает в процесс обмена. В это время стекающая жидкость (флегма) насыщается паром, а пар — жидкостью с более низкой температурой кипения.

Во время кипения и образования конденсата верхушка ректификационной колонны наполняется легким паром с наиболее высокой концентрацией спирта. Конечная конденсация пара происходит в холодильнике, откуда потом в емкость для приема стекает максимально очищенный спирт.

Процесс непрерывной ректификации происходит благодаря специальным контактным элементам — физическим тарелкам в промышленных образцах и металлическим губкам или стеклянным шарикам для домашних вариантов ректификационной колонны. Эти элементы увеличивают эффективность взаимодействия между паром и флегмой, поскольку позволяют двум фазам — парообразной и жидкой — достичь равновесия за максимально короткое время.

Состояние физического равновесия достигается сразу после того, как пар проходит через первый контактный элемент. Для достижения лучшего результата важно, чтобы колонна была диаметром от 30 до 50 мм.

Ректификационная колонна осуществляет свою работу при атмосферном давлении, поэтому вверху устройства размещают открытую трубку или атмосферный клапан. Пары, которые не успели подвергнуться конденсации, покидают колонну, практически не имея спирта в своем составе.

Из чего состоит колонна

Затрагивая тему промышленного варианта ректификационной колонны, пользователи отмечают недоработки устройства. Поэтому многие прибегают к варианту сборки аппарата своими руками.

В основе устройства ректификационной колонны лежит несколько соединительных частей (царг), которые последовательно соединяются между собой:

Для состыковки в точке отбора и соединения с перегонным кубом иногда используются резьбовые элементы, однако они создают опасность протекания. Некоторые пользователи предлагают надевать элементы друг на друга, чтобы они сидели максимально плотно. Другой вариант — применение герметика, который, однако, не позволит чистить конструкцию в дальнейшем.

Инструкция по сборке

Каждый шаг при сборке ректификационной колонны заслуживает особого внимания как в целях безопасности, так и для достижения качественного результата. Поэтому пункты, приведенные ниже, включают в себя рекомендации, касающиеся отдельных элементов колонны:

Схема ректификационной колонны поможет разобраться с устройством аппарата и визуально представить процесс сборки. Некоторые пользователи основываются на готовых схемах и рисуют дополнительный чертеж для наиболее четкого исполнения и понимания сути ректификации.

Последовательность работы с колонной

Для начала эксплуатации устройства необходимо разобраться в последовательности перегонки дистиллята. Этот вопрос также требует точного и пошагового описания:

1. После предварительной дистилляции браги разбавьте спирт-сырец проточной водой. Учтите, чем ниже крепость спирта, тем выше вероятность возгорания.
2. Залейте спирт в перегонный куб.
3. Соберите ректификационную колонну и присоедините ее к кубу. Для получения качественного продукта колонна должна быть наравне с вертикальным уровнем.
4. Разогрейте содержимое термоса, скороварки или другой емкости, которая выполняет роль перегонного куба. Проследите, чтобы кран отбора дистиллята находился в закрытом положении.
5. После повышения температуры в дефлегматоре уменьшите мощность, которая подается на ректификационную колонну.
6. Оставьте колонну в таком положении на полчаса. Это неоходимо для начала тепломассообмена.
7. Включите подачу воды в холодильник, а затем приступите к отбору «голов» (они не годны к употреблению). Продолжайте до того момента, как температура стабилизируется и будет придерживаться 78°C. Должен появиться запах спирта.
8. Затем наступит время конденсации «тел» — увеличьте мощность ректификационной колонны и выставьте температуру 45-55°C.
9. Процесс конденсации хвостовых фракций («хвостов») начинается при температуре около 85°C. В этот момент вы почувствуете сивушный запах.
10. После окончания процесса ректификации хвостовые конденсаты можно оставить для следующего использования.

Так происходит процесс ректификации, который позволяет получить чистый товарный продукт без вредных примесей и стороннего запаха. После первой эксплуатации вы сможете обнаружить возможные погрешности в сборке или некоторых элементах ректификационной колонны.

В случае если вы уже приобрели опыт в эксплуатации устройства или не хотите принимать постоянное участие в процессе ректификации, вам пригодится система автоматизации. С ее помощью будет исключена возможность попадания «хвостов» в товарный спирт, а «головы» соберутся в отдельную посуду. БУР (блок управления ректификацией) отрегулирует мощность, начнет подачу воды для охлаждения и уменьшит отбор в конце процесса, а затем отключит нагрев и подачу воды.

Наиболее простой вариант для автоматизации — это установка старт-стопа с клапаном. Чтобы собрать такую систему для домашнего мини-спиртзавода, рекомендуется использовать комплектующие китайского производства или обратиться на специализированные форумы.

Царга для самогонного аппарата, вид изнутри

Если самогонный аппарат с ректификационным устройством изготовлен, то надо позаботиться о хорошей насыпке (насадке) царги. В простом купленном устройстве обычно в качестве ее используется обыкновенная металлическая бытовая мочалка, разрезанная на частички. Она должна осаждать флегму. Лучше будет сменить такую насадку (насыпку) на спирально-призматическую. Материал ее — нержавеющая сталь. Насадка – это витки тонких проволочек спирально-призматической формы, хорошо осаждающие флегму. Такая царга для самогонного аппарата с химически инертным веществом в ней дадут очищенный спирт. Применяют еще и насыпку из керамики. Это тоже материал инертный. Очищая пары спирта только сухопарником, невозможно получить продукт высокого качества и крепости. Именно ректификация позволит сделать это.

О цене и внешнем виде простого ректификационного устройства

Получая спирт-ректификат крепостью 96 градусов в домашних условиях, можно делать из него разные наливки с настойками. Алкогольный продукт высокой спиртовой концентрации позволит получать такое устройство как царга для самогонного аппарата (с дефлегматором). Цена ее от одной до нескольких тысяч рублей. На внешний вид это трубка. Наполнителем ее может быть как нержавейка, так и медь. Может вообще продаваться без насыпки. Диаметр такой трубки обычно от 38 до 50 мм. Ее можно набить даже стеклянными шариками для осаждения флегмы. Работать будет.

О самоделке

Для самостоятельного изготовления царги пригодится трубка из нержавейки диаметром в дюйм. К перегонному кубу можно подсоединить ее через переходник, нарезав резьбу. В переходнике ставится еще сито для удержания насыпки. Нужен еще дефлегматор, закрепляющийся сверху царги. Получится ректификационная колонна. Высота ее может быть более метра. Можно перегонять брагу на спирт без дефлегматора. При этом верхний конец царги соединяют со змеевиком. На выход пойдет спирт-сырец.

Царга – не просто труба между кубом и холодильником (дефлегматором). От правильного выбора геометрических размеров, материала и теплоизоляции царги зависит производительность, степень очистки, технологические режимы перегонки и комфортная работа с аппаратом в целом.

Царга для самогонного аппарата

В простой классической дистилляции царги успешно вытесняют сухопарники. Решая задачу борьбы с брызгоуносом, царги позволяют одновременно бороться с сернистыми газами, укреплять самогон, и даже в некоторой мере очищать напиток от труднолетучих соединений за счет парциальной конденсации. Еще одно преимущество царги – оборудование становится менее громоздким.

Диаметр царги выбирают исходя из желаемой производительности и предельной скорости пара, при которой образующаяся дикая флегма и брызги, вылетевшие из куба вместе с паром, беспрепятственно стекают обратно, а не загоняться по стенкам вверх к холодильнику.

При скорости пара в царге до 2 м/с брызгоунос исключен, от 2 до 3 м/с результат несколько хуже, а при 3 м/с и выше пар начинает загонять флегму вверх по трубе.

V = N * 750 / S (м/с),

• N – мощность (кВт);
• 750 – парообразование (см3/сек кВт)
• S – площадь поперечного сечения колонны по внутреннему диаметру (мм 2).

Для защиты от брызгоуноса в большинстве случаев высота царги достаточна в пределах 30-40 см, поэтому определяющим при выборе высоты являются исключительно геометрические соображения. Обычно исходят из свободного вертикального размещения холодильника для обеспечения наилучших условий его работы.

Правильная длина царги самогонного аппарата (классического дистиллятора) примерно равна длине холодильника.

Материал

Стандартно царги изготавливают из меди или нержавейки. Медь выступает катализатором и помогает связывать сернистые газы, очищая самогон от ненужных запахов. Применение меди целесообразно при перегонке зерновых и некоторых фруктово-ягодных браг с целью получения благородных дистиллятов путем повторной дробной перегонки.

Медная царга не дает преимуществ при перегонке сахарного или любого другого сырья для дальнейшей ректификации или получения НДРФ на аппаратах с жидкостным отбором, поскольку неконденсируемые газы и пар в конденсаторе находят разные пути. Газ вылетает через ТСА (трубку связи с атмосферой) и не вступает в контакт с конденсатом, идущим в отбор, а значит, не растворяется в нем. Очистка от сернистых газов на таких аппаратах проста и не требует дополнительных усилий.

Иногда для увеличения эффекта при первой перегонке используют медную насадку (наполнитель). Это довольно спорный прием: зона контакта с медью вырастет, очистка от сернистых газов улучшится, но одновременно уменьшится производительность аппарата, значит, увеличится время перегонки, в результате длительного кипячения браги выделится больше других вредных примесей. Здесь важна мера: если в качестве насадки выбрать медные кольца или трубки – это одно, а если плотную насадку типа СПН – совсем другое.

Плотным насадкам место во втором перегоне, при первом же лучше ограничится просто медной царгой.

Царга для ректификационной и бражной колонны

При выборе размеров царги для процессов тепломассобмена на бражных или ректификационных колоннах условий несколько больше, но они понятны и естественны.

Внутренний диаметр

Стоимость колонны в целом существенно зависит от диаметра. Увеличение диаметра не только повышает стоимость труб, из которых изготавливается колонна, но также увеличивает количество необходимой насадки. А насадка – одна из самых дорогих составляющих аппарата. Например, для колонны высотой в полтора метра при внутреннем диаметре 38 мм нужно 1,7 литра насадки, для 48 мм – уже 2,7 литра.

Производительность колонны прямо пропорциональна квадрату внутреннего диаметра царги. При увеличении диаметра с 38 до 48 мм производительность увеличится в полтора раза. Поэтому выбирая, например, между трубой 52 со стенкой 1 мм или 1,5 мм, нужно понимать, что номинальная скорость отбора у первой будет 1800, а у второй – 1700 мл/час. Вот такая плата за с виду незначительное изменение размеров.

Номинальная мощность нагрева в Ватах и номинальная скорость отбора «тела» миллилитров в час численно равны площади поперечного сечения царги, исходя из внутреннего диаметра. Это правило верно при применении в качестве насадки СПН, размер которой соответствует диаметру колонны. Для других менее или более плотных насадок численные значения будут другими, но общая тенденция сохранится.

Чем плотнее насадка, тем меньше будет производительность колонны. Правда, это компенсируется лучшей разделяющей способностью. Если говорить об СПН и ректификации, то оптимальный размер насадки должен быть меньше внутреннего диаметра царги в 12-14 раз. При получении укрепленного самогона или НДРФ требования к очистке значительно ниже, поэтому можно использовать более крупную насадку, сместив акцент в сторону производительности.

Высота

Именно высота насадочной части царг во многом определяет разделяющую способность колонны. Не нужно путать этот показатель с высотой царги. Часто производители своими неудачными конструкциями вводят в заблуждение покупателей. Например, высота царги 40 см, но из них нижнее пустое пространство – 5 см, еще 3 см забирает конструкция для поддержания насадки, а сверху – приспособление для фиксации насадки в 2 см высотой и пустое место для пены до дефлегматора – 5 см. В результате насадки в 40 см царге оказывается не 40 см, а лишь 25 см! Даже если поставить таких три подряд, то спирта-ректификата не получить.

Это же касается и применения одной царги длинной в 1,5 метра или трех по 50 см. На первый взгляд разницы нет, но если присмотреться внимательней и посчитать высоту насадочной части, то всё не так просто.

Для четкого разделения на фракции и отделения «голов» насадочная часть должна быть высотой не менее 1 метра, а высота одной царги – не более 1,5 метра.

При меньшей длине разделительная способность будет недостаточна для четкого отбора «голов». Ограничение же в 1,5 метра связано с тем, что эффективность насадочной колонны с увеличением высоты изменяется неравномерно. Например, увеличение длины с 50 до 60 см даст такое же повышение разделительной способности как с 120 до 150 см (цифры условные и приводятся для демонстрации тенденции). Высота насадочной части в одной царге должна быть не более 30 её внутренних диаметров.

Пользу от дальнейшего увеличения высоты сводят на нет канальный и пристеночный эффект. Если есть желание построить более высокую колонну, нужно разделить её на несколько царг или использовать концентраторы флегмы – устройства, отводящие флегму от стенок и направляющие её в центр насадки. Но использование концентраторов часто приводит к ранним захлебам колонны, особенно при неумелом исполнении. А если в конструкции имеются сетки, то в большинстве случаев захлеб становится закономерностью.

Концентраторы флегмы

Влияние высоты царги на технологические показатели

Предположим, что имеются хорошо утепленные и выставленные вертикально двухдюймовые колонны длинной в 1,2 и 1,8 метра. Увеличение высоты колонны в 1,5 раза позволит увеличить объем перегоняемой кубовой навалки в те же полтора раза, поскольку увеличится удерживающая способность и объём насадки. Можно будет позже переходить к отбору «хвостов», значительно уменьшив их объем. Но за всё приходится платить – увеличится время отбора, а также объём «голов» и «подголовников».

Для того чтобы «пощупать» порядок чисел, приведем таблицу с объёмами и временем отбора различных фракций при перегонке 40 литров самогона:

Скорость отбора «тела» будет практически одинаковой, а температура перехода с отбора «тела» к «хвостам» изменится с 94-95 градусов до 97. Впрочем, это будет зависеть от обоняния оператора колонны. В обоих случаях получится продукт примерно одинакового качества.

Толщина стенок колонны должна быть в пределах 1-1,5 мм. Такая толщина термопрозрачна и позволяет измерять температуры с пренебрежимо малым запаздыванием. Если прикрепить алюминиевым скотчем датчики температуры на поверхность колонн под теплоизоляцию, этого будет достаточно для нормального управления процессом.

Увеличение толщины стенок только увеличит стоимость и вес колонны. Это делает конструкцию менее устойчивой и предъявляет дополнительные требования к прочности крышки куба.

Правильный выбор размеров царги не представляет труда, нужно лишь учитывать их влияние на технологические параметры процесса и соответствие поставленным задачам.

Даже если средства позволяют, важно избегать самой главной ошибки – гигантомании.

С увеличением диаметра меняется не только производительность. Колонны малого диаметра (25-30 мм) требуют повышенного внимания. В них проблематично использовать насадку, отцентрировать флегму, стекающую с дефлегматора, да и вообще добиться хотя бы уверенного отсечения «хвостов», не говоря уже об удержании промежуточных примесей.

Колонны среднего диаметра (35-55 мм) спокойны и уравновешены, работают четко и предсказуемо.

Колонны большого диаметра (больше 57 мм) труднее настроить на стабильную работу, они производительны, но подвержены различным болячкам, сводящим к нулю пользу от повышенной скорости. Большие колонны страдают спонтанным каналообразованием: при подаче стандартной мощности давление в кубе не растет, и колонна не захлебывается. При смене насадки на более мелкую всё стабилизируется, но производительность становится такой же, как у значительно меньших по диаметру колонн. Поэтому колонны, начиная с диаметра 57 мм, – это оборудование для опытных винокуров, желающих творчества.