Что такое ректифицированный спирт

Чем отличается дистиллят от ректификата и что лучше?

Если Вы на начальном пути самогоноварения и не знаете, чем отличается дистиллят от ректификата и различия в процессе их приготовления, то Вы не сможете готовить весь спектр качественных напитков.

Рекомендую внимательно изучить данную статью и разобраться, чем дистилляция отличается от ректификации. От степени усвоения данного материала будет зависеть вкус и аромат Ваших будущих напитков, а также утреннее настроение и самочувствие после праздника.

Дистилляция

Процесс представляет собой перегонку браги при помощи специального аппарата, благодаря чему удается укрепить ее и очистить от значительной части нерастворимых примесей. Летучие пары спирта испаряются при более низкой температуре и, попадая в холодильник, конденсируются первыми.

Для увеличения крепости напитка и избавления от лишних составляющих требуется несколько повторных дистилляций. Существует две основные разновидности перегонки.

Простая дистилляция

Предусматривает получение спирта-сырца путем перегонки браги на самогонном аппарате без разделения. Это позволяет отделить значительную часть воды, дрожжи и нерастворимые включения.

Спирт-сырец, полученный данным методом, имеет неприятный запах и вреден для здоровья, в нем содержатся альдегиды, метиловый спирт, сивушные масла. Иногда привкус удаляется специальными химикатами или фильтрацией через активированный уголь.

В обязательном порядке спирт-сырец требует дальнейшей переработки – ректификации или перегонки с разделением на фракции.

Фракционная дистилляция

Метод получения хорошего самогона, предусматривающий разделение на несколько составляющих. При фракционной перегонке отсекают первую и последнюю часть:

Головы. Начальные 10% от объема абсолютного спирта, подходят для технического использования и ректификации. Для повторной дистилляции их использовать нельзя. Они имеют неприятный запах, содержат много вредных веществ, в том числе метиловый спирт.
Хвосты. В последней фракции содержатся сивушные масла, большая часть из них начинает попадать в отбор, когда крепость в струе снижается до 40-45%. Удобнее определять хвосты по температуре в кубе (94-96 °С). Но такой метод применим только в том случае, если дистиллятор оснащен точным термометром. Традиционный же способ, предполагающий использование спиртометра, дает неплохие результаты, но имеет свои недостатки, один из которых – необходимость проводить измерения при 20 градусах. Соответственно, продукт надо охлаждать (реже нагревать), либо проводить температурную корректировку.

После второй перегонки получается крепкий напиток с минимальным количеством включений, обладающий специфическим вкусом в зависимости от исходного сырья. Данный продукт уже можно назвать самогоном.

Ректификация чистого спирта

Ректификационную колонну используют для получения в домашних условиях питьевого спирта. Устройство сложнее по конструкции, чем дистиллятор, но отличается доступностью: его легко купить или изготовить самостоятельно.

При ректификации жидкость, составляющие которой имеют разные температуры кипения, многократно испаряется и конденсируется на контактных устройствах в аппаратах башенного (колонного) типа. Существует несколько их разновидностей:

Тарелки – позволяют получить более высокое качество разделения, но характеризуются высокой стоимостью, занимают много пространства. На тарелке поддерживается слой жидкости, через который проходит пар.
Насадки – бывают регулярными и нерегулярными. Чаще всего представляют собой конструкцию в виде скрученной в спираль медной или стальной проволоки.

С физической точки зрения процесс заключается в уравновешивании жидкой и газообразной фазы, в результате чего становятся одинаковыми их давление, температура и концентрация. При контакте пара и жидкости наблюдается переход легколетучих веществ в паре, труднолетучих – в жидкости с обменом теплом между фазами.

Благодаря многократному переиспарению в верхней части колонны остаются низкокипящие компоненты, которые отбирают по мере поступления. Сначала выходят вещества с низкой температурой кипения (головы). Далее отбирают основную фракцию – этиловый спирт.

Большинство самогонных аппаратов нового поколения идут вместе с небольшой колонной. Путем несложного изменения конфигурации устройства получают самогон или ректификат.

Процессы ректификации и повторной дистилляции имеют различия. Чистота спирта на выходе ректификационной колонны составляет 96,6% без постороннего вкуса и аромата исходного сырья.

Для ректификации нельзя использовать брагу, исключительно спирт-сырец.

Как отличить дистиллят от ректификата?

Путем дистилляции получают дорогие напитки: виски, коньяк, бренди и другие. Иногда недобросовестные производители вместо классической технологии приготовления используют ректификат с добавлением порошков для окрашивания и ароматизаторов. Это значительно снижает качество, себестоимость и конечную цену товара.

В таком случае появляется необходимость отличить дистиллят от ректификата. Дело в том, что на вкус это сделать сложно, особенно если используются качественные ароматизаторы. Чистота дистилляции в промышленных напитках невысокая, но определить самостоятельно присутствие там сивушных масел непросто, поскольку они преобразуются в дубовых бочках. В лабораторных условиях можно провести газохроматографический анализ на наличие примесей и по их содержанию сделать соответствующие выводы.

Продукты на основе дистиллята

Путем дистилляции изготавливают продукты на основе фруктовой и зерновой браги. Наиболее известными из них являются:

Граппа. Алкогольный напиток из Италии, полученный путем перегонки виноградных отжимок (то, что остается в процессе изготовления вина). Чача имеет похожую технологию производства.
Виски. Спиртной напиток, получаемый дистилляцией забродившего зерна. Держится не менее трех лет в дубовых бочках.
Бренди. Продукт из перебродившего фруктового сока. Одной из разновидностей является коньяк, получаемый из определенных сортов винограда. Также яблочным бренди высокого качества является Кальвадос.
Ром. Получается из перебродившего сока сахарного тростника, мелассы или их смеси.
Текила. Дистиллят ферментированного сока агавы.

Продукты на основе ректификата

При настаивании на спирту с последующей перегонкой получают следующие напитки:

Абсент. Настой трав на этаноле. Преобладают листья цветов горькой полыни, в меньшем количестве – анис, фенхель и другие травы добавки.
Ликер. Напиток, приготовленный путем настаивания трав, фруктов и ягод на спирту.
Джин. Спиртной напиток с добавлением можжевельника. Иногда получается путем дистилляции и повторной перегонки при прохождении паров спирта над ароматизирующими веществами. Часто в состав добавляется кориандр, фенхель, тмин, кардамон, анис, апельсиновые корки.
Самбука. Ликер на основе аниса и бадьяна.

Какой метод лучше?

В отличие от ректификации, при дистилляции производится однократное испарение компонентов в смеси. Абсолютного разделения обычной дистилляцией достичь невозможно. Выделяется одновременно смесь ингредиентов из-за широкого диапазона температур испарения.

Использование ректификатора дает возможность выделять в устройстве несколько составляющих, получая практически полное разделение с частотой от 90%. Следовательно, процесс ректификации позволяет получать чистый спирт с минимальным количеством примесей, при перегонке остается большее количество веществ.

Ректификат и дистиллят – два совершенно разных напитка, получаемых разными методами. Сказать, что лучше: дистилляция или ректификация – однозначно невозможно. Дистиллятор рекомендуется иметь людям, которые готовят напитки из качественного сырья и хотят получить в итоге продукт, сохранивший все вкусовые качества. Производство дистиллятов – это творческий процесс.

Чистейший ректификат или водка из него подойдет тем, кто предпочитает изготавливать настойки на травах или ягодах, фруктах, в том числе и для медицинских целей.

Понять, что лучше – дистиллят или ректификат, – можно из таблицы:

Признак	Дистилляция	Ректификация
Вкусовые качества	Вкус и аромат сырья. Дистиллированный продукт дает возможность сделать такие напитки, как коньяк, виски и бренди	Чистый продукт без вкуса и запаха
Крепость	40-95% (в зависимости от количества и качества перегонок)	Около 96,6%
Степень разделения	Низкая, часть голов и хвостов остаются в теле самогона	Высокая, фракции получаются чистые
Примесь вредных веществ	Средняя, в зависимости от соблюдения технологических норм	Уходят практически все
Потери спирта	Высокие – от 20%	Около 1-3%
Опасность	Безопаснее, если соблюдаются все правила	Выше в сравнении с перегонкой из-за высокой спиртоузности

Что чище?

Ректификат обладает большей степенью чистоты за счет максимального разделения. Продукты на основе дистиллята всегда имеют какую-то часть примесей, количество которых зависит от используемого сырья, технологии процесса и методов очистки.

Что вреднее для здоровья?

Поскольку чрезмерное увлечение спиртным однозначно дает негативные последствия для организма, приводит к заболеваниям сердечно-сосудистой системы, вызывает такие тяжелые патологии, как цирроз и панкреонекроз (ведущие к летальному исходу), есть смысл рассматривать вред исключительно с точки зрения умеренности потребления.

С уверенностью ответить на вопрос о том, что вреднее – дистиллят или же ректификат – сложно. Выраженность побочных реакций зависит от многих факторов:

качество сырья;
индивидуальные особенности организма;
генетика (организм нередко вырабатывает устойчивость к определенным напиткам в зависимости от уровня потребления алкоголя нациями или конкретными ячейками общества) и т. д.

Разным людям свойственно в той или иной мере ощущать побочные эффекты после употребления водки или самогона. Поэтому однозначного ответа на то, какая разница между спиртом ректификатом и дистиллятом, что чаще вызывает побочные реакции, нет.

Примеси: оставить или удалить?

Основное, чем отличается ректификат от дистиллята – наличие сивухи и других примесей в конечном продукте в меньшей и большей степени. Первая обладает неприятным запахом, вредна для здоровья.

В составе самогона присутствуют изоамиловые спирты. Они способны спровоцировать серьезное отравление. При изготовлении самогона (даже при соблюдении всех правил) какая-то часть данных веществ останется.

Для ее уменьшения используется несколько методов. Помимо отсекания голов и хвостов применяют аппараты колонного типа, очистку самогона при помощи угольного фильтра. Благодаря этим технологиям возможно дойти до того, что примеси будут в низких концентрациях, которых недостаточно для причинения серьезного вреда для здоровья.

Если сивуха присутствует в небольшом количестве, то она способна произвести и положительных эффект – затормозить окисление спирта до уксусного альдегида, оказывающего серьезное воздействие на печень и другие внутренние органы. Как видно из нижеследующей таблицы, продукты на основе дистиллята расщепляются медленнее.

Вес мужчины (кг)	Время расщепления (минуты)
	Водка (мл)		Виски		Коньяк
	100	300	100	300	100	300
60	348	1044	374 м	1112	365	1096
70	298	895	321	948	313	940
80	261	783	281	842	274	822
Вес женщины (кг)
60	418	1253	448	1347	438	1315
70	358	1074	386	1137	376	1128
80	313	940	338	1011	329	986

Именно влияние уксусного альдегида на организм и приводит к отравлению. Масла затормаживают этот процесс, и спирт усваивается медленнее. Этим дистиллят полезнее, но если пить алкоголь постоянно, они могут нанести существенный вред сердцу, почкам и нервной системе.

В чистом ректифицированном спирте примеси присутствуют в минимальном количестве. По свидетельствам врачей, такая ситуация тоже небезопасна. Спирт-ректификат быстрее всасывается и сразу же окисляется, вырабатывая ударную дозу уксусного альдегида. Есть предположение, что очищенный продукт быстрее вызывает привыкание. Его нельзя смешивать и со слабыми напитками. Ректификат перерабатывается организмом быстрее.

Состав остальных примесей зависит сырья. Метанол и фурфурол практически отсутствуют в сахарной браге. Но в ней есть опасные ацетальдегиды и изоамилол. Плодового-ягодные и зерновые содержат их значительно больше.

Какой процесс проще?

Самогоноварение имеет простую для понимания технологию с возможностью использования примитивного аппарата, который собирается собственными силами. Даже дополнительные модули обычно не вызывают затруднений, хотя и качество продукта сильно зависит от навыков винокура, поскольку этот процесс, скорее, творческий.

Проведение ректификации требует определенной теоретический и практической подготовки, а изготовление ректификационной колоны сложнее, чем производство других устройств аналогичной направленности. Она имеет значительную высоту, что не всегда удобно.

Цена оборудования

Стоимость самогонных аппаратов сильно варьируется в зависимости от:

Конструкции. На цену в первую очередь влияет толщина металла, из которого изготовлено устройство, объем перегонного куба, наличие встроенных ТЭНов и их мощности, термометра.
Дополнительных модулей возможности модернизации конструкции.
Производительности. Измеряется в количестве полученного спирта за единицу времени.

Влияют на стоимость и такие параметры, как возможность использования для охлаждения проточной воды, ширина горловины, дающая возможность беспрепятственно мыть аппарат.

Стоимость начитается от 5000 рублей. В продаже имеются комплекты, представляющие собой дистиллятор с ректификационной колонной. Такой аппарат стоит от 15 тысяч руб.

Есть ли компромисс?

Средним между рассматриваемыми методами можно считать недоректификат (НДРФ). Подобным термином именуют дистиллят высокой степени очистки, чаще всего составляющей 95-96%.

Напиток отличается от дистиллята меньшей степенью примесей, но сохраняет незначительную часть вкуса и аромата исходного сырья.

В домашних условиях получается преимущественно именно он. Делается это несколькими методами:

При помощи колонн с небольшим количеством контактных площадок.
Ректификация с увеличением скорости при отборе продукта.

Недоректификат можно получить и на самогонном аппарате с укрепляющей колонной при условии раннего начала отбора хвостов.

Что такое ректификация спирта

Многие ошибочно считают, что ректификация это повторная перегонка. Поэтому хочу заострить ваше внимание на том, что ректификация – это совершенно иной по природе процесс. Процесс ректификации основан на взаимодействии потоков жидкости и пара.

При нагревании емкости со спиртосодержащей жидкостью (самогон), жидкость начинает кипеть. Образуются пары. Пары начинают подниматься по ректификационной колонне вверх и попадают в дефлегматор. Дефлегматор охлаждается водой. Пар, достигнув холодной поверхности дефлегматора, начинает конденсироваться. Сконденсировавшийся пар – флегма, стекает по стенкам дефлегматора и далее по колонне вниз. Колонна заполнена контактными элементами насадкой. Поднимающийся вверх пар и стекающая вниз флегма начинают контактировать между собой на поверхности насадки, и происходит процесс тепломассобмена. В основу ректификации заложен непрерывный обмен между жидкостью и паром. При этом происходит многократная конденсация пара и испарение жидкости, на контактных элементах колонны. Жидкая фаза насыщается более высококипящим компонентом, а паровая фаза – более низкокипящим. Процесс тепломассообмена происходит по всей высоте колонны между стекающей вниз флегмой образующейся в дефлегматоре, и поднимающимся вверх паром из куба. В результате тепломассообмена между флегмой и паром в верхней части колонны накапливается самый легкокипящий компонент, что содержится в спиртосодержащей жидкости, часть которого затем отводится в конденсер для конденсации и виде дистиллята обирается в приемную емкость. Жидкость и пар в любой точке колонны находятся в состоянии фазового равновесия.

Принцип работы насадочной колонны проиллюстрирован на этой схеме.

Таким образом, весь этот процесс можно сформулировать в небольшом предложении. Ректификация – это многократная перегонка дистиллята, осуществляемая в противоточных тарелочных или насадочных колоннах с контактными элементами (насадка, тарелки).

Для успешного взаимодействия флегмы, стекающей вниз по колонне, и пара, движущегося вверх, можно использовать любые контактные элементы, увеличивающие площадь и эффективность их взаимодействия. В качестве контактных элементов в больших ректификационных колоннах обычно используются тарелки. Каждая такая тарелка, расположенная в колонне, называется физической тарелкой (ФТ). Ее назначение – обеспечить быстрое достижение состояния равновесия между жидкой и паровой фазами. Тарелки работают следующим образом. Пар в виде пузырьков с развитой поверхностью пробулькивает через слой флегмы, находящейся на тарелке. В результате массообмен между фазами интенсифицируется. Однако, при проходе пара только через одну тарелку полное равновесие между фазами еще не достигается. Фактическое состояния паровой и жидкой фаз по отношению к их равновесному состоянию оценивается коэффициентом полезного действия тарелки. КПД классических тарелок составляет 50. 60%. Т.е. для достижения состояния равновесия фаз, соответствующего одной теоретической тарелке, потребуется около двух физических. Таким образом, для реализации в ректификационной колонне 40 ТТ потребуется установить в ней порядка 80 физических тарелок классической конструкции.

Для домашних ректификационных колонн диаметром 30-50 мм эффективным контактным элементом является насадка, заполняющая собой весь внутренний объём колонны. При работе колонны вниз по контактному наполнителю стекает дистиллят, а вверх поднимается пар. В ректификационных колоннах промышленного изготовления используются насадки типа «Зульцер» из гофрированной нержавеющей сетки или спирально-призматические в виде мелких пружинок из нержавеющей проволоки. Тепломассообмен на таких контактных элементах проходит непрерывно по всей высоте колонны, а состояние фазового равновесия, эквивалентное одной теоретической тарелке (ТТ), наступает после преодоления паром некоторого слоя насадки, высоту которого называют высотой единицы переноса (ВЕП) или высотой теоретической тарелки (ВТТ). Эту высоту оценивают в миллиметрах, что позволяет рассчитывать высоту ректификационной части колонны. Поэтому в дальнейшем при изготовлении оборудования для домашней ректификации, речь пойдет в основном о колоннах диаметром от 30 до 50 мм, с использованием насадочных контактных элементов.

19 июля 07 26 янв. 20, 11:40

Рейтинг 241698 Поделиться ссылкой

Дистиллят и ректификат: что лучше и чем отличаются

Дистилляты и ректификаты – это большая тема, вокруг которой много споров. Что лучше, что безопаснее и вообще, какому методу отдать предпочтение?

Сегодня мы коснемся этого вопроса и расскажем, в чем плюсы и минусы каждого продукта.

Что такое дистиллят?

Дистиллят – продукт перегонки. У нас есть брага, мы нагрели ее, она испарилась, сконденсировалась и мы получили дистиллят. Дистиллят может иметь большую или меньшую крепость. Но если это чистая дистилляция, то крепость колеблется в районе 60-70°.

Дистилляция происходит обычно на классических аппаратах с сухопарником:

Пар из куба проходит через сухопарник, конденсируется в холодильнике и на выходе мы получаем продукт дистилляции. Дистилляция может быть простой – однократная перегонка. Может быть двойной, когда второй раз перегонка осуществляется с отбором «голов» и «хвостов».

Что такое ректификат?

Если просто, ректификация – это многократная дистилляция. Конечно, никто не захочет перегонять свой продукт десятки раз, поэтому при ректификации используются некоторые нехитрые приспособления.

Обычно, это царга, которая заполнена каким-то наполнителем (насадками Панченкова или СПН).

Это охлаждающий элемент, который находится выше этой царги, и какой-то вариант отбора.

Восходящие пары поднимаются по царге, охлаждаются в холодильнике, конденсируются, стекают обратно, орошают насадку. На этой насадке они снова попадают в высокую температуру, в поток восходящих паров, переиспаряются, и в результате происходит многократный процесс дистилляции или, если правильно, ректификация.

Ректификация производится на ректификационных колоннах или аппаратах колонного типа.

Что вреднее

Что мы можем получить на обычном дистилляторе? Только дистиллят – продукт с яркой ароматикой и вкусом, но с большим содержанием разных примесей. Есть мнение, что именно большое количество посторонних веществ в напитке уменьшает нагрузку на печень, из-за чего дистиллят якобы менее вреден. Так ли это на самом деле, поговорим чуть ниже.

Что мы можем получить на ректификационной колонне? Ректификат, т. е. спирт высокой очистки, практически не имеющий следов исходного сырья, из которого он приготовлен. Либо, если мы умышленно уменьшаем количество испарений, мы можем получить дистиллят различной степени укрепления и крепости.

Однозначного ответа на то, что вреднее из перечисленного нет. Каких-то мастштабных научных исследований на эту тему не проводилось, поэтому быть уверенным на 100%, что дистиллят безопаснее ректификата, нельзя. Однозначно лишь то, что при злоупотреблении оба напитка вредны для организма.

Дистиллят или ректификат: что выбрать

Вывод

Не утихают споры между сторонниками дистиллятов и ректификатов. Но тут такая ситуация, когда на вкус и цвет товарища нет, поэтому однозначного мнения по этому вопросу быть не может.

Что же касается выбора аппарата, то тут вопрос не так очевиден. Аппараты колонного типа – более универсальные аппараты, но зато и более дорогие. Аппараты с сухопарником – более дешевые и простые в освоении.

С чего начать и какую выбрать первую стартовую площадку – вопрос, который решает для себя самостоятельно. Некоторые сразу начинают свой путь сразу со сложных колонн, кому-то комфортнее начинать с аппаратов по проще.

Мы понимаем, что выбор первого аппарата – дело довольно серьезное. И если вы еще не сделали свой выбор, предлагаем заглянуть на наш сайт, где представлены самогонные аппараты разных видов на любой вкус и запрос.

Что такое спирт ректификат его отличия от дистиллята

Ректификация — более сложный процесс перегонки и очищения алкоголя, чем дистилляция. Спирт-ректификат лишен сторонних примесей, поэтому вызывает меньше побочных эффектов, но не обладает запахом и вкусом используемого сырья. Выбор между методами перегонки зависит от типа алкоголя и предпочтительных качеств напитка.

Что такое дистилляция алкоголя?

Дистилляция — это относительно простой способ получения спиртных напитков, который основан на разнице между температурой кипения различных веществ.

Последовательность действий при приготовлении самогона или водки-дистиллята следующая:

Замешивание браги. Способы изготовления концентрата и сырье могут отличаться. При дистилляции итоговый продукт частично сохраняет вкус и запах браги, поэтому чаще используются фрукты, злаки и т. д. Простой самогон можно приготовить из сахара, однако его качество ниже. При использовании стороннего сырья необходимая для брожения глюкоза поступает в сырье из фруктов или злаков в виде растворимых соединений.
Брожение. В теплой среде дрожжи разлагают сахар до углекислого газа и спирта. При низкой или слишком высокой температуре процессы замедляются, т. к. часть микроорганизмов погибает, поэтому особые условия для брожения не требуются. Емкость с брагой либо герметично закрывают, либо надевают на горлышко медицинскую перчатку, чтобы обеспечить выход углекислого газа.
Перегонка. После завершения переработки сахара брагу переливают в специальную емкость. В дальнейшем конструкция постепенно нагревается до температуры кипения. Термообработка приводит к испарению вредных веществ и спирта. Конденсат оседает на поверхности и с помощью трубок перегоняется в емкость с самогоном.

Дистилляция может быть прямой или фракционной. Последняя подразумевает удаление вредных примесей. Соединения обладают различной летучестью, поэтому производители сливают первую часть жидкости. Она содержит альдегиды и ацетон и не может употребляться в пищу. Из-за специфического состава «головы» обладают характерным запахом, но рекомендуется контролировать крепость и объем продукта для уточнения границ.

В «хвостах» содержатся сивушные масла. Их концентрация резко повышается, когда крепость струи понижается до 35-40%. Последнюю порцию либо сливают, либо добавляют в следующую партию браги. Выделять ее из сырья нецелесообразно, т. к. спирта в жидкости содержится относительно мало. «Хвосты» менее опасны для здоровья, чем «головы», но их не рекомендуется употреблять.

Прямая перегонка позволяет сохранить больше первоначальных качеств браги, однако вместе с эфирными маслами и вкусовыми компонентами в жидкость попадают сивушные масла. Такого алкоголя желательно избегать, т. к. он быстрее вызывает опьянение. Повышается риск возникновения похмельного синдрома, аллергических реакций и других побочных эффектов.

Что такое ректификация?

Чтобы дать ответ на вопрос о том, что такое ректификация, необходимо детально рассмотреть процесс приготовления алкоголя. В данном случае производитель также замешивает брагу и оставляет ее на некоторое время для выделения молекул спирта. В дальнейшем обязательно проводится первичная дистилляция, т. к. для ректификации требуется не концентрированное сусло, а готовый разбавленный алкоголь (40%). Отличия заключаются в процессе вторичной перегонки.

Аппарат для ректификации устроен сложнее. В нем есть дополнительный отсек для сбора летучих паров. Устройство подвергается нагреву, но работает иначе за счет принципа теплообмена между оседающим конденсатом и поступающим паром. В результате соединения с самой низкой температурой кипения повторно нагреваются и испаряются, после чего оказываются в отдельной емкости. Потребитель получает очищенный спирт.

Более строгое разделение продуктов обмена позволяет эффективно удалять из напитка лишние примеси. Полученная после обработки жидкость не обладает вкусом и запахом браги, но вызывает меньше побочных эффектов. Такой спирт часто используется для производства водки.

Отличия дистилляции и ректификации

Дистилляция и ректификация отличаются степенью очищения конечного продукта. В первом случае жидкость содержит не только спирт, но и иные летучие примеси, которые отвечают за вкус и запах напитка. Полностью удалить вредные соединения в процессе дистилляции без применения дополнительного промышленного оборудования трудно, а в домашних условиях — невозможно. Даже после дополнительной перегонки и тщательной фильтрации доля примесей останется в продукте.

Ректификация подразумевает полное удаление примесей из напитка. В результате человек получает не самогон, а спирт, который можно использовать самостоятельно или для приготовления других продуктов. Ректификованный дистиллят (или ректификат) считается предпочтительным, поскольку наносит меньше вреда здоровью, но он не обладает вкусом браги.

Что лучше — дистилляция или ректификация?

При выборе между способами обработки браги следует учитывать, что ректификация — это подвид дистилляции. Кроме того, через колонну можно перегонять только готовый спирт, который уже был отделен от браги. Полностью отказаться от дистилляции невозможно. Традиционно при выборе рассматриваются дистиллят и ректификат — итоговые продукты перегонки.

Дистиллят обладает первоначальными качествами браги и сохраняет специфические вкусовые нотки и запах. Это важно при изготовлении таких напитков, как вино, пиво и т. д. Ректификат — это чистый концентрат без сторонних примесей. Чтобы насытить его вкусом, необходимо дополнительно настаивать спирт на каком-либо сырье (орехи, травы) или вводить добавки в состав. Ректификация считается предпочтительной при изготовлении водки, т. к. для получения качественного напитка требуется максимальное очищение жидкости.

Выбор между способами перегонки зависит от требуемых качеств напитка. В большинстве случаев предпочтение отдается дистилляции, т. к. продукты, полученные с помощью данного метода, обладают более утонченным вкусом. Ослабить негативное влияние напитков на здоровье и очистить жидкость от примесей можно с помощью дополнительной фильтрации. В таких случаях традиционно применяется уголь или молоко.

Иногда для более качественного разделения фракций и придания прозрачности используется вторичная перегонка. Необходимо постоянно контролировать температуру и крепость струи, чтобы избежать попадания вредных веществ в «тело» напитка.

Вкусовые и ароматические качества дистиллята можно дорабатывать. Например, закрытое в бочках вино созревает и изменяется. В результате напиток приобретает терпкий и выраженный вкус. Данное свойство часто используется при производстве пива. В случае с ректификатом подобные процедуры нецелесообразны, т. к. продукт состоит из воды и этилового спирта. Однако напиток более стабилен.

Ректификат лишен особых вкусовых свойств, но может быть использован для изготовления других продуктов или бытовых целей. Срок годности такого напитка увеличивается, т. к. отсутствуют компоненты, подверженные порче.

Теория ректификации спирта и принцип работы ректификационной колонны

Цель статьи – разобрать теоретические и некоторые практические аспекты работы домашней ректификационной колонны, нацеленной на получение этилового спирта, а также развеять самые распространенные в Интернете мифы и разъяснить моменты, о которых «умалчивают» продавцы оборудования.

Ректификация спирта – разделение многокомпонентной спиртосодержащей смеси на чистые фракции (этиловый и метиловый спирты, воду, сивушные масла, альдегиды и другие), имеющие разную температуру кипения, путем многократного испарения жидкости и конденсации пара на контактных устройствах (тарелках или насадках) в специальных противоточных башенных аппаратах.

С физической точки зрения ректификация возможна, поскольку изначально концентрация отдельных компонентов смеси в паровой и жидкой фазах отличается, но система стремится к равновесию – одинаковому давлению, температуре и концентрации всех веществ в каждой фазе. При контакте с жидкостью пар обогащается легколетучими (низкокипящими) компонентами, в свою очередь, жидкость – труднолетучими (высококипящими). Одновременно с обогащением происходит обмен теплом.

Принципиальная схема

Момент контакта (взаимодействия потоков) пара и жидкости называется процессом тепломассообмена.

Благодаря разной направленности движений (пар поднимается вверх, а жидкость стекает вниз), после достижения системой равновесия в верхней части ректификационной колонны можно по отдельности отобрать практически чистые компоненты, входившие в состав смеси. Сначала выходят вещества с более низкой температурой кипения (альдегиды, эфиры и спирты), потом – с высокой (сивушные масла).

Состояние равновесия. Появляется на самой границе разделения фаз. Достигается только при одновременном соблюдении двух условий:

Равное давление каждого отдельно взятого компонента смеси.
Температура и концентрация веществ в обеих фазах (паровой и жидкой) одинакова.

Чем чаще система приходит в равновесие, тем эффективнее тепломасообмен и разделение смеси на отдельные составляющие.

Разница между дистилляцией и ректификацией

Как видно на графике, из 10% спиртового раствора (браги) можно получить самогон 40%, а при второй перегонке этой смеси выйдет 60-градусный дистиллят, при третьей – 70%. Возможны следующие интервалы: 10-40; 40-60; 60-70; 70-75 и так далее до максимума – 96%.

Теоретически, чтобы получить чистый спирт, требуется 9-10 последовательных дистилляций на самогонном аппарате. На практике перегонять спиртосодержащие жидкости концентрацией выше 20-30% взрывоопасно, к тому же из-за больших затрат энергии и времени экономически невыгодно.

С этой точки зрения, ректификация спирта – это минимум 9-10 одновременных, ступенчатых дистилляций, которые происходят на разных контактных элементах колонны (насадках или тарелках) по всей высоте.

Отличие	Дистилляция	Ректификация
Органолептика напитка	Сохраняет аромат и вкус исходного сырья.	Получается чистый спирт без запаха и вкуса (проблема имеет решение).
Крепость на выходе	Зависит от количества перегонок и конструкции аппарата (обычно 40-65%).	До 96%.
Степень разделения на фракции	Низкая, вещества даже с разной температурой кипения перемешиваются, исправить это невозможно.	Высокая, можно выделить чистые вещества (только с разной температурой кипения).
Способность убрать вредные вещества	Низкая или средняя. Для повышения качества требуется минимум две перегонки с разделением на фракции хотя бы при одной из них.	Высокая, при правильном подходе отсекаются все вредные вещества.
Потери спирта	Высокие. Даже при правильном подходе можно извлечь до 80% от всего количества, сохранив приемлемое качество.	Низкие. Теоретически, реально извлечь весь этиловый спирт без потери качества. На практике минимум 1-3% потерь.
Сложность технологии для реализации в домашних условиях	Низкая и средняя. Подходит даже самый примитивный аппарат со змеевиком. Возможны улучшения оборудования. Технология перегонки проста и понятна. Самогонный аппарат обычно не занимает много места в рабочем состоянии.	Высокая. Требуется специальное оборудование, изготовить которое без знаний и опыта невозможно. Процесс сложнее для понимания, нужна предварительная хотя бы теоретическая подготовка. Колонна занимает больше места (особенно по высоте).
Опасность (в сравнении друг с другом), оба процесса пожаро- и взрывоопасны.	Благодаря простоте самогонного аппарата дистилляция несколько безопаснее (субъективное мнение автора статьи).	Из-за сложного оборудования, при работе с которым существует риск допустить больше ошибок, ректификация опаснее.

Работа ректификационной колонны

Ректификационная колонна – устройство, предназначенное для разделения многокомпонентной жидкой смеси на отдельные фракции по температуре кипения. Представляет собой цилиндр постоянного или переменного сечения, внутри которого находятся контактные элементы – тарелки или насадки.

Также почти каждая колонна имеет вспомогательные узлы для подвода исходной смеси (спирта-сырца), контроля процесса ректификации (термометры, автоматика) и отбора дистиллята – модуль, в котором конденсируется, а затем принимается наружу извлеченный из системы пар определенного вещества.

Одна из самых распространенных домашних конструкции

Спирт-сырец – продукт перегонки браги методом классической дистилляции, который можно «заливать» в ректификационную колонну. Фактически это самогон крепостью 35-45 градусов.

Флегма – сконденсировавшийся в дефлегматоре пар, стекающий по стенкам колонны вниз.

Флегмовое число – отношение количества флегмы к массе отбираемого дистиллята. В спиртовой ректификационной колонне находятся три потока: пар, флегма и дистиллят (конечная цель). В начале процесса дистиллят не отбирают, чтобы в колонне появилась достаточно флегмы для тепломассообмена. Потом часть паров спирта конденсируют и отбирают из колонны, а оставшиеся спиртовые пары и дальше создают поток флегмы, обеспечивая нормальную работу.

Для работы большинства установок флегмовое число должно быть не меньше 3, то есть 25% дистиллята отбирают, остальной – нужен в колонне для орошения контактных элементов. Общее правило: чем медленнее отбирать спирт, тем выше качество.

Контактные устройства ректификационной колонны (тарелки и насадки)

Отвечают за многократное и одновременное разделение смеси на жидкость и пар с последующей конденсацией пара в жидкость – достижение в колонне состояния равновесия. При прочих равных условиях, чем больше в конструкции контактных устройств, тем эффективнее ректификация в плане очистки спирта, поскольку увеличивается поверхность взаимодействия фаз, что интенсифицирует весь тепломасообмен.

Теоретическая тарелка – один цикл выхода из равновесного состояния с повторным его достижением. Для получения качественного спирта требуется минимум 25-30 теоретических тарелок.

Физическая тарелка – реально работающее устройство. Пар проходит сквозь слой жидкости в тарелке в виде множества пузырьков, создающих обширную поверхность контакта. В классической конструкции физическая тарелка обеспечивает примерно половину условий для достижения одного равновесного состояния. Следовательно, для нормальной работы ректификационной колонны требуется в два раза больше физических тарелок, чем теоретических (расчетных) минимум – 50-60 штук.

Насадки. Зачастую тарелки ставят только на промышленные установки. В лабораторных и домашних ректификационных колоннах в качестве контактных элементов используются насадки – скрученная специальным образом медная (либо стальная) проволока или сетки для мытья посуды. В этом случае флегма стекает тонкой струйкой по всей поверхности насадки, обеспечивая максимальную площадь контакта с паром.

Насадки из мочалок самые практичные

Конструкций очень много. Недостаток самодельных проволочных насадок – возможная порча материала (почернение, ржавчина), заводские аналоги лишены подобных проблем.

Свойства ректификационной колонны

Материал и размеры. Цилиндр колонны, насадки, куб и дистилляторы обязательно делают из пищевого, нержавеющего, безопасного при нагревании (равномерно расширяется) сплава. В самодельных конструкциях в качестве куба чаще всего используются бидоны и скороварки.

Минимальная длина трубы домашней ректификационной колонны – 120-150 см, диаметр – 30-40 мм.

Система нагрева. В процессе ректификации очень важно контролировать и быстро регулировать мощность нагрева. Поэтому самым удачным решением является нагрев с помощью ТЭНов, вмонтированных в нижнюю часть куба. Подвод тепла через газовую плиту не рекомендуется, поскольку не позволяет быстро менять температурный диапазон (высокая инертность системы).

Контроль процесса. Во время ректификации важно следовать инструкции производителя колонны, в которой обязательно указываются особенности эксплуатации, мощность нагрева, флегмовое число и производительность модели.

Термометр позволяет точно контролировать процесс отбора фракций

Очень сложно контролировать процесс ректификации без двух простейших приспособлений – термометра (помогает определить правильную степень нагрева) и спиртометра (измеряет крепость полученного спирта).

Производительность. Не зависит от размеров колонны, поскольку, чем выше царга (труба), тем больше физических тарелок находится внутри, следовательно, качественнее очистка. На производительность влияет мощность нагрева, которая определяет скорость движения потоков пара и флегмы. Но при переизбытке подаваемой мощности колонна захлебывается (перестает работать).

Средние значения производительности домашних ректификационных колон – 1 литр в час при мощности нагрева 1 кВт.

Влияние давления. Температура кипения жидкостей зависит от давления. Для успешной ректификации спирта давление вверху колонны должно быть приближено к атмосферному – 720-780 мм.рт.ст. В противном случае при уменьшении давления снизится плотность паров и увеличится скорость испарения, что может стать причиной захлебывания колонны. При слишком высоком давлении падает скорость испарения, делая работу устройства неэффективной (нет разделения смеси на фракции). Для поддержания правильного давления каждая колонна для ректификации спирта оборудована трубкой связи с атмосферой.

О возможности самодельной сборки. Теоретически, ректификационная колонна не является очень сложным устройством. Конструкции успешно реализуются умельцами в домашних условиях.

Но на практике без понимания физических основ процесса ректификации, правильных расчетов параметров оборудования, подбора материалов и качественной сборки узлов, использование самодельной ректификационной колоны превращается опасное занятие. Даже одна ошибка может привести к пожару, взрыву или ожогам.

В плане безопасности прошедшие испытания (имеют подтверждающую документацию) заводские колонны надежнее, к тому же поставляются с инструкцией (должна быть подробной). Риск возникновения критической ситуации сводится только к двум факторам – правильной сборке и эксплуатации согласно инструкции, но это проблема почти всех бытовых приборов, а не только колонн или самогонных аппаратов.

Принцип работы ректификационной колонны

Куб наполняют максимум на 2/3 объема. Перед включением установки обязательно проверяют герметичность соединений и сборки, перекрывают узел отбора дистиллята и подают охлаждающую воду. Только после этого можно начать нагрев куба.

Оптимальная крепость подаваемой в колонну спиртосодержащей смеси – 35-45%. То есть в любом случае перед ректификацией требуется дистилляция браги. Полученный продукт (спирт-сырец) потом перерабатывают на колонне, получая почти чистый спирт.

Это значит, что домашняя ректификационная колонна не является полной заменой классического самогонного аппарата (дистиллятора) и может рассматриваться лишь как дополнительная ступень очистки, более качественно заменяющая повторную дистилляцию (вторую перегонку), но нивелирующая органолептические свойства напитка.

Справедливости ради отмечу, что большинство современных моделей ректификационных колон предполагают работу в режиме самогонного аппарата. Для перехода к дистилляции нужно лишь перекрыть штуцер соединения с атмосферой и открыть узел отбора дистиллята.

Если одновременно перекрыть оба штуцера, то нагретая колонна может взорваться из-за избыточного давления! Не допускайте подобных ошибок!

На промышленных установках непрерывного действия зачастую брагу перегоняют сразу, но это возможно благодаря гигантским размерам и особенностям конструкции. Например, стандартом считается труба 80 метров высоты и 6 метров диаметра, в которой установлено в разы больше контактных элементов, чем на ректификационных колоннах для дома.

Размер имеет значение. Возможности спиртзаводов в плане очистки куба больше, чем при домашней ректификации

После включения жидкость в кубе доводится нагревателем до кипения. Образовавшийся пар поднимается вверх по колонне, затем попадает в дефлегматор, где конденсируется (появляется флегма) и по стенкам трубы возвращается в жидком виде в нижнюю часть колонны, на обратном пути контактируя с поднимающимся паром на тарелках или насадках. Под действием нагревателя флегма снова становится паром, а пар вверху опять конденсируется дефлегматором. Процесс становится циклическим, оба потока непрерывно контактируют друг с другом.

После стабилизации (пара и флегмы достаточно для равновесного состояния) в верхней части колонны скапливаются чистые (разделенные) фракции с самой низкой температурой кипения (метиловый спирт, уксусный альдегид, эфиры, этиловый спирт), внизу – с самой высокой (сивушные масла). По мере отбора нижние фракции постепенно поднимаются вверх по колонне.

В большинстве случаев стабильной (можно начинать отбор) считается колонна, в которой температура не меняется на протяжении 10 минут (общее время прогрева – 20-60 минут). До этого момента устройство работает «само на себя», создавая потоки пара и флегмы, которые стремятся к равновесию. После стабилизации начинается отбор головной фракции, содержащей вредные вещества: эфиры, альдегиды и метиловый спирт.

Ректификационная колонна не избавляет от необходимости разделять выход на фракции. Как и в случае с обычным самогонным аппаратом приходится собирать «голову», «тело» и «хвост». Разница только в чистоте выхода. При ректификации фракции не «смазываются» – вещества с близкой, но хотя бы на десятую долю градуса разной температурой кипения не пересекаются, поэтому при отборе «тела» получается почти чистый спирт. Во время обычной дистилляции разделить выход на фракции, состоящие только из одного вещества, невозможно физически какая бы конструкция не использовалась.

Если колонна выведена на оптимальный режим работы, то при отборе «тела» трудностей не возникает, так как температура всё время стабильна.

Нижние фракции («хвосты») при ректификации отбирают, ориентируясь по температуре или по запаху, но в отличие от дистилляции эти вещества не содержат спирта.

Возвращение спирту органолептических свойств. Зачастую «хвосты» требуются, чтобы вернуть спирту-ректификату «душу» – аромат и вкус исходного сырья, например, яблока или винограда. После завершения процесса в чистый спирт добавляют некоторое количество собранных хвостовых фракций. Концентрацию рассчитывают эмпирическим путем, экспериментируя на небольшом количестве продукта.

Преимущество ректификации в возможности добыть практически весь содержащийся в жидкости спирт без потери его качества. Это значит, что «головы» и «хвосты», полученные на самогонном аппарате, можно переработать на ректификационной колонне и получить безопасный для здоровья этиловый спирт.

Захлебывание ректификационной колонны

Каждая конструкция имеет предельную скорость движения пара, после которой течение флегмы в кубе сначала замедляется, а потом и вовсе прекращается. Жидкость накапливается в ректификационной части колонны и происходит «захлебывание» – прекращение тепломассообменного процесса. Внутри происходит резкий перепад давления, появляется посторонний шум или бульканье.

Причины захлебывания ректификационной колонны:

превышение допустимой мощности нагрева (встречается наиболее часто);
засорение нижней части устройства и переполнение куба;
очень низкое атмосферное давление (характерно для высокогорий);
напряжение в сети выше 220В – в результате мощность ТЭНов возрастает;
конструктивные ошибки и неисправности.

Ректификация спирта в домашних условиях

С появлением высокотехнологичных бытовых аппаратов ректификация спирта в домашних условиях стала обыденной реальностью. И если раньше ректификат можно было достать только на заводе “по блату” или в аптеке (медицинский спирт, кстати, не относится к пищевым сортам), то сейчас получить этанол высокой степени очистки можно на собственной кухне.

Домашний ректификат применяется в рецептах настоек на спирту: как для лечебных, так и для создания концентратов десертных напитков.

Аппарат для ректификации спирта может быть одного из этих типов:

непосредственно ректификационная колонна. Она может быть тарельчатой или колпачковой, однако ее назначение — именно ректификация. Для получения простого самогона она не очень подходит.
многофункциональная колонна или мини-спиртзавод. Эти модели позволяют получать различные напитки на одном аппарате в зависимости от конфигурации конструкции. Ярким представителем является, например, колонна Люкссталь 7.

Перегонка и ректификация этилового спирта: в чем отличие

Главным отличием процесса ректификации от обычной перегонки является многократный цикл “испарение-конденсация” для паров спирта. Некоторые аппараты (бражные колонны) могут выдавать укрепленный дистиллят за счет локального концентрирования спиртовых паров в верхней части колонны. В ректификационной же колонне предусмотрено большое количество контактных площадок для конденсации паров (тарелки, колпачки, регулярные и нерегулярные насадки). Благодаря увеличению площади контакта примеси эффективнее конденсируются, а спиртовые пары укрепляются и испаряются.

Для получения чистого спирта на обычном дистилляторе потребовалось бы до десяти последовательных перегонок, что энергозатратно и небезопасно (перегонка спирта с концентрацией выше 30% чревата пожаром). При ректификации же эти десять перегонок происходят последовательно на разных контактных элементах колонны и разной высоте, но в одном цикле.

Принцип ректификации спирта

Любая физическая система стремится к состоянию равновесия. Изначально содержание отдельных компонентов перегоняемой смеси в жидкой и газообразной (пар) фазах различается, но система стремится выровнять температуру, давление и концентрацию веществ в каждой из них. Поэтому пар, двигаясь вверх, при контакте с жидкостью захватывает низкокипящие вещества, а жидкость “вытягивает” из пара высококипящие компоненты. Таким образом происходит обмен веществами и теплом (пар горячее жидкости), а также пространственное разделение веществ (пар поднимается вверх, а жидкость стекает вниз).

Технология ректификации спирта

Технология ректификации спирта в общих чертах схожа с простой перегонкой. На выходе из охладителя, как и при дистилляции, сначала появляются легкокипящие фракции (метанол, альдегиды, кетоны) — “головы”. Затем появляется этанол, а после него — высококипящие “хвосты”. Только в процессе ректификации эти фракции дробятся еще более точно и границы их не размазываются. При желании, можно отобрать не просто “головы”, а фракцию каждого вещества из их состава по отдельности.

Коэффициент ректификации спирта

Коэффициент ректификации спирта позволяет показать, как ведет себя та или иная примесь в процессе перегонки. Он показывает, на сколько уменьшается или увеличивается содержание в паре примесей по отношению к этанолу в сравнении с их содержанием в жидкости. Однако этот показатель обычно не фигурирует при домашней ректификации спирта.

Схема ректификации спирта

Кратко схема описывается так:

Жидкость в кубе нагревается и закипает;
пар поднимается в колонну и частично конденсируется на контактных площадках.
Новые порции паров поднимаются, достигая сконденсированной жидкости, нагревают ее, увлекая выше молекулы легкокипящих веществ. Часть веществ из этой порции пара конденсируется.
Процесс повторяется ступенчато на следующих отрезках колонны по ходу движения паров вверх.
Последние примеси отсекаются при помощи дефлегматора, который создает нужную температуру в верхней части колонны.
В верхней части колонны получается пар из концентрированного моновещества, далее он переходит в охладитель, где и конденсируется.

Так происходит ректификация спирта, а также любых других веществ, которые можно выделить при помощи этого процесса, например, ректификация бутиловых и других спиртов.

Ректификация спирта сырца

По понятным причинам ректификации подвергают спирт-сырец, а не брагу. Дело в том, что от капель браги, неизбежно попадающих в колонну, быстро засоряются контактные элементы (особенно, насадки). Крепость спирта сырца для ректификации должна быть 18-20 градусов, поскольку именно при таких концентрациях молекулы этанола легко “отпускают” воду, но при этом не так много затрат по энергии и времени уходит на сам процесс возгонки.

Отбор голов при ректификации спирта сырца

Процесс ректификации спирта начинается так же, как и процесс дистилляции, — с отбора голов.

Важно помнить, что перед началом отбора фракций колонну насадочного типа необходимо “прогреть”: в течение 15-20 минут идет нагрев и колонна работает “на себя”. В этот период все пары, поступающие в колонну, конденсируются в ней и в охладитель ничего не попадает. О нюансах подготовки колонны к работе можно узнать в отзывах о самогонных аппаратах от их владельцев.

С помощью регулировки нагрева куба и охлаждения дефлегматора температуру в верхней части колонны устанавливают на уровне 65-68°С. Отбор голов производят со скоростью 1 капля в секунду. Когда головы отобраны, температуру в верхней части колонны повышают до 77-78°С при помощи увеличения нагрева куба и уменьшения подачи охлаждения на дефлегматор.

Температура ректификации спирта

Температура отбора этилового спирта при ректификации остается неизменной: этанол кипит при 78,4°С. Головы отбирают при показателях термометра 65-68°С, а к отбору хвостов переходят в тот момент, когда температура в колонне при отборе тела начнет сама ползти вверх.

Непрерывная ректификация спирта

Производится на специальных колоннах. Отдельные умельцы собирают такие конструкции даже в домашних условиях. Отличается она от периодической ректификации тем, что в последней в колонне производится только укрепление пара, а в непрерывном процессе жидкая смесь исчерпывается в нижней части колонны. Из жидкости извлекаются низкокипящие компоненты и она обогащается высококипящими компонентами.

Двойная ректификация спирта

Вторая ректификация спирта несколько улучшает качество продукта и производится без разбавления ректификата (96%). Только в том случае, если необходимо закрыть ТЭНы, можно добавить немного воды. Однако проводится она на тарельчатых колоннах.