Изобретение относится к спиртовой промышленности. Способ предусматривает эпюрацию спиртосодержащей смеси. В первой эпюрационной колонне отбирают легкую фракцию и отправляют ее на питание второй эпюрационной колонны. Эпюрат первой эпюрационной колонны подвергают ректификационной очистке. Эпюрат второй эпюрационной колонны - водно-спиртовую смесь концентрацией спирта 0,5-4,0 об.% - возвращают в верхнюю часть первой эпюрационной колонны в качестве агента гидроселекции. Изобретение позволит упростить способ и снизить потери спирта. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к спиртовой промышленности и более конкретно к способу получения спирта-ректификата. Получаемый данным способом спирт-ректификат предназначен для использования в пищевой, фармацевтической, парфюмерной и других отраслях промышленности, а также в медицине и сельском хозяйстве. Известен способ получения спирта-ректификата на ректификационной установке, включающей эпюрационную и ректификационную колонны (Н.И. Гладилин "Руководство по ректификации спирта", М. Пищепромиздат, 1952, с.177-185) . На эпюрационной колонне от спирта отделяют легкокипящие примеси - эфиро-альдегидную фракцию (ЭАФ). Отделение ЭАФ производят с применением приема гидроселекции, для чего в эпюрационную колонну воду подают вместе со спиртом-сырцом или несколькими тарелками выше точки ввода спирта (Н.И. Гладилин "Руководство по ректификации спирта", М., Пищепромиздат, 1952, с.198-203) . Окончательную очистку спирта с получением товарного продукта - спирта-ректификата - проводят на ректификационной колонне, где отделяют более тяжелые, чем спирт, примеси, в том числе сивушные масла. Другое возможное решение глубокой очистки спирта от легкокипящих примесей с получением спирта-ректификата описано в патенте РФ 2130492, 1998 г. . Способ получения высококачественного спирта-ректификата, в соответствии с , основан на разделении спиртосодержащих смесей в эпюрационно-ректификационной колонне. Необходимая глубина очистки спирта-ректификата, получаемого на последующих стадиях, достигается за счет того, что эпюрационно-ректификационная колонна работает в режиме максимального отделения легких примесей, уходящих с дистиллятной фракцией, в которую помимо ЭАФ отгоняют от 30 до 70% спирта от его количества в питании. Из этой дистиллятной фракции после ректификационной очистки получают технический спирт. Из кубового продукта эпюрационно-ректификационной колонны - эпюрата, содержащего не более 8 мас. % спирта, при ректификационной очистке получают качественный спирт-ректификат. Способ технологичен, позволяет использовать некондиционные водно-спиртовые смеси и эффективен при одновременном производстве технического и ректификованного спиртов. Вместе с тем данный способ мало пригоден для случая, когда предпочтителен вариант выпуска только спирта-ректификата, поскольку получение спирта-ректификата в достигается за счет тщательной отгонки легкой дистиллятной фракции, в которую вместе с ЭАФ отгоняют от 30 до 70% спирта. Другими словами, если не получать при этом технический спирт, то потеря спирта с легкой фракцией составит от 30 до 70% от потенциала. С меньшими потерями получают спирт-ректификат в способе, предусматривающем использование в технологической цепочке очистки спирта двух эпюрационных колонн, работающих с применением приема гидроселекции (патент РФ 2143305, 1998 г.) . Очищенный на предшествующих стадиях процесса от большей части легкой дистиллятной фракции и сивушных масел спирт с концентрацией ~ 96 об.% направляют в первую эпюрационную колонну, на верхнюю тарелку которой подают горячую воду в таком количестве, чтобы концентрация спирта в эпюрате составляла 16-22 об.%. При этом осуществляют глубокую очистку спирта от легких примесей и сивушных масел, последние также отбирают с дистиллятной фракцией. Кубовый продукт - эпюрат первой эпюрационной колонны - направляют на ректификацию, где из него получают товарный спирт-ректификат. Дистиллятную фракцию первой эпюрационной колонны направляют в питание второй эпюрационной колонны, работающей с применением приема гидроселекции (в описании изобретения к патенту эта колонна названа "разгонная"). Горячую воду подают на нижнюю тарелку питания. Головная фракция, отбираемая во второй эпюрационной колонне, представляет собой концентрат эфиро-альдегидной фракции и метанола. Эпюрат второй эпюрационной колонны - водно-спиртовую смесь, очищенную от примесей, возвращают в бражку, т.е. на стадию, предшествующую выделению водно-спиртового концентрата (ВСК) в бражной колонне. Способ, в соответствии с , позволяет получить качественный товарный продукт с небольшими потерями. Наряду с этим описанный выше способ достаточно сложен в технологическом отношении. Снижение потерь спирта достигается многократным возвратом и повторной разгонкой множества технологических потоков, связан с увеличением энергозатрат и затрат на аппаратурное оформление процесса по сравнению с существующими производствами. Все это неизбежно вызывает удорожание спирта-ректификата, производимого этим способом. Таким образом, задачей настоящего изобретения являлось создание технологичного способа получения спирта-ректификата при одновременном снижении энергозатрат и материалоемкости установки. Сформулированная задача, в соответствии с настоящим изобретением, решается способом получения спирта-ректификата, включающим эпюрацию спиртосодержащих смесей с применением приема гидроселекции в двух эпюрационных колоннах, с отбором легкой фракции в первой эпюрационной колонне и направлением ее в питание второй эпюрационной колонны, последующую ректификационную очистку эпюрата первой эпюрационной колонны и возвратом на предшествующую стадию процесса эпюрата второй эпюрационной колонны, отличающийся тем, что эпюрат второй эпюрационной колонны - водно-спиртовую смесь концентрацией спирта 0,5-4,0 об. % - возвращают в верхнюю часть первой эпюрационной колонны в качестве агента гидроселекции. Способ, в соответствии с настоящим изобретением, позволяет с минимальными потерями получать качественный спирт-ректификат. При этом существенно упрощена технология переработки спиртосодержащих смесей, из которых вырабатывается товарный продукт. Исключена стадия предварительной дистилляции перед направлением сырья в первую эпюрационную колонну. Для данного способа пригодна практически любая водно-спиртовая смесь. В предпочтительном варианте концентрация спирта в сырье, направляемом на разделение в первую эпюрационную колонну, составляет 23-25 об.%, концентрация спирта в эпюрате первой эпюрационной колонны - 6-16 об.%, в эпюрате второй эпюрационной колонны 0,5-4,0 об.%. Концентрация спирта для каждой из эпюрационных колонн, используемая в настоящем изобретении, позволяет достичь высокой степени извлечения спирта из сырья и выработки высококачественного спирта-ректификата по упрощенной технологии. Использование эпюрата второй эпюрационной колонны в качестве агента гидроселекции в первой эпюрационной колонне позволяет уменьшить потери спирта при выработке товарного продукта, снизить расход воды, используемой для гидроселекции, материалоемкость и энергозатраты при получении спирта-ректификата. Изобретение иллюстрируется чертежом, где представлена принципиальная технологическая схема установки для осуществления предлагаемого способа. Установка, на которой реализуется заявленный способ, включает эпюрационные колонны 1 и 2 с дефлегматорами 4 и 5, конденсаторами 7 и 8 и выносными кипятильниками 11 и 12, ректификационную колонну 3 с дефлегматором 6, конденсатором 9 и выносным кипятильником 13, а также холодильники 14, 15, 16, 17 и 18, а также технологические потоки и трубопроводы 20-39. На питание эпюрационной колонны 1 по трубопроводу 20 направляют водно-спиртовую смесь с концентрацией спирта 23-25 об.%. Из верхней части колонны 1 паровой поток по трубопроводу 21, состоящий в основном из легких компонентов, спирта и воды направляют в дефлегматор 4. Жидкую часть этого потока в виде флегмы по трубопроводу 23 направляют в верхнюю часть колонны 1. Паровую часть потока, представляющую собой эфиро-альдегидную фракцию с примесью (ЭАФ) по трубопроводу 22 через конденсатор 7 в виде жидкости по трубопроводу 24 подают на тарелку питания эпюрационной колонны 2. В верхнюю часть колонны 2 по трубопроводу 30 подводят воду на гидроселекцию. Паровой поток с верха колонны 2 по трубопроводу 25 направляют в дефлегматор 5, откуда далее частично сконденсированный в виде флегмы по трубопроводу 27 подают на верхнюю тарелку колонны 2. Пары из дефлегматора 5 - поток 26, сжиженные в конденсаторе 8, через холодильник 18 выводят на утилизацию по трубопроводам 28 и 31. Подвод тепла в куб первой эпюрационной колонны 1 осуществляют подачей пара, обогреваемого в кипятильнике 12. Кубовый продукт колонны 2, представляющий собой эпюрат - водно-спиртовую смесь с содержанием спирта 0,5-4,0 об.% в виде потока 29 через холодильник 14 направляют в верхнюю часть эпюрационной колонны 1 выше тарелки питания в качестве агента гидроселекции. Кубовый продукт колонны 1 - эпюрат с содержанием спирта 6-16 об. % через холодильник 15 в виде потока 32 подают на тарелку питания ректификационной колонны 3. Пары с верха этой колонны - поток 33, направляют в дефлегматор 6. Жидкость из дефлегматора 6, поток 34, подают на верхнюю тарелку колонны 3, а пар - в конденсатор 9, откуда сконденсированную жидкость в виде потока 36 возвращают на питание колонны 1. С одной из верхних тарелок колонны 3 через холодильник 17 отбирают товарный спирт-ректификат, поток 35. С одной или нескольких тарелок вблизи от тарелки питания колонны 3 в паровой или в жидкой фазе выводят боковой погон, содержащий сивушные спирты, воду и этиловый спирт - поток 37, который через конденсатор 10 и холодильник 16 выводят с установки. Из куба колонны 3, тепло в который подводят паром, обогреваемым в выносном кипятильнике 16, выводят лютерную воду с тяжелыми примесями, поток 39. Таким образом, при получении спирта-ректификата того же качества, что и в способе-прототипе (примеси составляют менее 2 ppm, при степени извлечения около 98%), предлагаемый процесс является более технологичным и экономичным. Изобретение иллюстрируется следующими примерами конкретного исполнения. Пример 1 В соответствии с описанием технологической схемы в среднюю часть первой эпюрационной колонны 1 подают водно-спиртовый концентрат (ВСК) с расходом 5000 кг/ч, количество спирта в ВСК составляет 1000 кг/ч. На верхние тарелки этой же колонны в качестве агента гидроселекции вводят разбавленный водно-спиртовый раствор - эпюрат второй эпюрационной колонны 2 - в таком количестве, чтобы концентрация спирта в эпюрате колонны 1 не превышала 16 об.%. Дистиллят колонны 1 в количестве 125-150 кг/ч направляют на тарелку питания второй эпюрационной колонны 2. На верхние тарелки этой колонны подают воду с расходом 3000-3600 кг/ч, т. е. в количестве, обеспечивающем концентрацию спирта в кубовом продукте 2 на уровне 2,5 об.%. Эпюрат колонны 1 направляют в спиртовую ректификационную колонну 3, где производят укрепление спирта и его очистку от сивушных масел. Из дефлегматора колонны 3 отводят непастеризованный спирт, возвращаемый в процесс. С одной из верхних тарелок отбирают товарный спирт-ректификат в количестве 1035 кг/ч крепостью 96,5 об.%, с суммарным содержанием примесей до 2,0 ppm. Степень извлечения спирта при этом составляет >98%. С гребенок тарелок отборов, расположенных ниже тарелки питания, в паровой фазе отводят сивушные масла в количестве 20-25 кг/ч, а из куба ректификационной колонны - лютерную воду с тяжелыми примесями и содержанием спирта менее 0,02 об.%. Показатели процесса приведены в таблице. Пример 2 Процесс проводят в соответствии с примером 2, с поддержанием концентрации по спирту в эпюрате колонны 1 10 об.%, в эпюрате колонны 2 1 об.%. Пример 3 (сравнительный) Процесс выделения спирта-ректификата из водно-спиртового концентрата осуществляют по обычной схеме с использованием одной эпюрационной колонны. Показатели процесса приведены в таблице. Пример 4 (сравнительный) Процесс выделения спирта-ректификата проводят в соответствии со способом-прототипом с использованием дополнительной колонны и подачей в первую эпюрационную колонну спиртового концентрата с содержанием спирта 96,0 об.%. Показатели процесса приведены в таблице. Как видно из данных, представленных в таблице, одинаковая с наиболее близким к заявленному способу (пример 4) степень извлечения спирта в предлагаемом способе достигается при меньших материалоемкости, энергозатратах и расходе воды на гидроселекцию. Способ получения спирта-ректификата, в соответствии с настоящим изобретением, без значительных капитальных затрат может быть осуществлен на любом действующем спиртовом производстве, после соответствующего монтажа дополнительной эпюрационной колонны.
#1 Что такое самогон?
Это жидкость, содержащая этиловый спирт, полученная путем перегонки (дистилляции) из браги. Процесс перегонки может быть повторен несколько раз для улучшения вкусовых качеств (отбрасывание голов и хвостов) и увеличения крепости. С каждым повтором процент содержания спирта повышается.
#2 Как сделать самогон?
Сначала надо сделать сусло, содержащее сахар и воду, потом сделать из
него брагу, перебродив дрожжами, потом перегнать брагу на самогонном
аппарате.
#3 Что такое спирт-ректификат?
Это ,
отделенный от примесей с помощью ректификации на соответствующем
оборудовании. По законам физики не может быть крепче 97,17% по объёму
(95,57% по массе), это идеальный спирт-ректификат, на практике такой
результат получить очень сложно.
Для справки. При атмосферном давлении ни простой дистилляцией, ни
ректификацией нельзя получить спирт крепче 97.17% об. Но, поскольку
азеотропия сильно зависит от давления (1-ый закон Вревского), при
давлении 70 мм. рт. ст. (температура кипения спирта при этом будет
27*С), смесь спирт-вода становится идеальной и азеотропов не образует,
можно получить абсолютно чистый спирт. Но это ещё сложнее.
#4 Что такое брага?
Это переброженное дрожжами (пекарскими, винными, дикими или др.)
сахаросодержащее сусло. При дрожжевом брожении из сахара образуется
этиловый спирт, углекислый газ и посторонние вещества в незначительном
количестве.
#5 Что такое сусло?
Это подготовленный для брожения раствор в воде сахара и питательных
веществ с целью получения браги. Сусло может быть приготовлено простым
растворением сахара и других необходимых веществ в воде, или
использованием различного фруктово-ягодного сырья, содержащего сахар,
или сырья, содержащего крахмал (зерно, картофель, но в этом случае
необходим процесс ОСАХАРИВАНИЯ крахмала), или любого другого
САХАРОсодержащего сырья. Также суслом называют полуфабрикат в процессе
приготовления вина, пива, кваса.
#6 Что такое барда?
Это жидкость, оставшаяся в кубе от браги, после выгона из неё самогона.
#8 Как приготовить брагу из сахара?
Простой способ приготовления:
1. 1кг сахара растворяем в 4 - 5л воды.
2. В некотором количестве воды (t=30°C) растворяем 100гр прессованных или 20гр сухих дрожжей и выливаем в сахарный раствор.
3. Перемешиваем, и оставляем бродить на несколько суток.
#9 Что ещё будет правильно добавить в сусло?
Дрожжам для нормальной жизни, кроме сахара, нужны питательные
вещества, по составу сходные с минеральными подкормками для растений.
Минеральная подкормка требуется (но не необходима) для сусла,
сделанного из сахара. Плодовое и зерновое сырьё изначально содержит
достаточное количество питательных веществ.
#10 Что такое спиртовое брожение?
Спиртовое брожение - это процесс преобразования дрожжами сахара в этиловый спирт и углекислый газ.
#11 Какова температура для брожения?
От 18 до 40 градусов. Если ниже - процесс заметно замедляется, при
превышении диапазона дрожжи могут погибнуть. Оптимально 20 - 30
градусов тепла. Первые сутки целесообразно выдерживать температуру
23-25°С для предотвращения интенсивного пенения, в последующие -
повысить до 28-30°С.
#12 Как долго готовится брага?
В зависимости от сырья и температуры, брага для последующей перегонки
бродит от 3 до 14 дней. Возможно увеличение времени приготовления с
целью осветления (отстаивания) браги и удаления осадка. Но, чем дольше
брага бродит, тем больше накапливает вредных веществ.
#13 Как определить готовность браги?
1. По прекращению активного выделения углекислого газа
2. По вкусу, отсутствие сладости.
3. По времени
Все эти признаки нужно применять комплексно. Например, если по времени
и отсутствию выделения газа брага должна быть готова, а на вкус -
сладковата, значит были ошибки в процентном составе браги или в выборе
дрожжей. В этом случае нужны меры по исправлению браги и дображиванию,
иначе будут потери продукта. Подробнее читайте
#14 Обязательно ли брагу перед перегоном осветлять (снимать с осадка) ?
Осадок состоит из дрожжей, живых и мертвых, и некоторых продуктов их
жизнедеятельности. Сам осадок составляет около 5% от объема, и его
удаление несколько уменьшит количество нежелательных веществ в самогоне.
Но и сократит выход. Так что осветление желательно, но не
обязательно.
#15 Сколько должно получиться самогона из моей браги?
Грубо из 1кг сахара в браге получается 1л самогона, крепостью
50%.Отличным результатом будет 1,2л 50% в промышленности принято
считать идеалом: 1,28л хорошо 1,24л удовл.1,20л. Можно
пользоваться для рассчетов .
#16 В чём делать брагу для самогона?
В любой подходящей по размеру пищевой ёмкости, закрывающейся, но
негерметично, для выхода образовывающихся при брожении газов. Обычно при
правильной подготовке брожение проходит бурно, и дополнительной
защиты браги от нежелательного заражения посторонними микроорганизмами
не требуется.
#19 Почему при перегонке из браги получается самогон?
Потому, что спирт кипит при меньшей температуре, чем вода. При кипении
смеси спирта и воды, коей в основном является брага, спирт переходит в
пар гораздо интенсивнее воды. При превращении этого пара в жидкость
при охлаждении, процентное содержание спирта в этой жидкости
значительно увеличивается. К тому же в пар не переходят неиспаряющиеся
вещества(соли например), они остаются в кубе.
#20 Почему на простом самогонном аппарате не получается чистый спирт?
Потому, что при кипении смеси жидкостей образуется пар тоже из смеси
этих же веществ. То есть не происходит сначала кипения одного,
например, только спирта, а потом только воды. Таковы законы физики.
#21 Как правильно гнать самогон?
При перегонке процент содержания спирта в самогоне уменьшается, по
мере выкипания спирта в браге. Также изменяется количества примесей. В
начале отгона идут так называемые «головы», или «первач», которые
содержат значительное количество вредных веществ, кипящих при
температуре ниже, чем кипит спирт. Эта часть примерно составляет по 50
миллилитров на каждый килограмм сахара, используемый при
приготовлении браги, и эта часть не используется в пищу. Затем идет
пищевая часть. В конце отгона идёт другая непищевая часть - «хвосты»,
которые содержат большое количество вредных и вонючих веществ,
кипящих при температуре выше кипения спирта. Начало «хвостовой» части
определяется с того момента, когда самогон перестаёт гореть, это
значит, что крепость самогона стала ниже 40%. Количество хвостов
приблизительно 100мл на 1 кг сахара в браге.
#22 Что делать с «головами»?
Ну уж точно не пить. Делай что хочешь. Выливай в унитаз, отдавай жене
для мытья окон и чистки мебели, используй как топливо для горелок, для
розжига костра или мангала, лей в бачок омывателя автомобиля, если
запах не пугает. Также некоторые самогонщики добавляют в следующую
брагу перед перегонкой, но это на свой страх и риск.
#23 Что делать с «хвостами»?
Сохранить. Вылить в следующую брагу перед перегонкой. Немножко же
спирта там осталось. Это увеличит количество пищевой части при
перегонке, а «хвосты» отделяются лучше голов, и поэтому качество
пищевой части хуже не станет..
#24 Я получил самогон. Что с ним делать дальше?
1.Выпить как есть.
2.Попытаться очистить.
3.Облагородить настаиванием на травах, специях, плодах ит.п.
4.Получить спирт.
#25 А почему самогон получился такой вонючий?
Это как раз те примеси, которые получаются при приготовлении браги. Процент их небольшой, но воняют здорово. Мал клоп, да вонюч.
#26 Хочу попробовать очистить второй перегонкой. Запах уйдет?
Частично уйдет. Правильное отсекание «голов» и «хвостов» - путь к успеху.
#27 Ну как же убить побольше запаха и вредных веществ в самогоне?
Для этого придумали различные методы очистки.
#28 Правильно я понимаю, что с каждой перегонкой процентное содержание спирта
в самогоне будет увеличиваться и в конце концов я получу чистый спирт?
Процентное содержание увеличится, но спирт точно не получится.
Дистилляцией никогда полностью не отделить спирт от некоторых
примесей. Чистый спирт можно получить только ректификацией.
#29 Что такое ректификация?
Это разделение смеси жидких веществ по принципу разницы испаряемости
этих веществ. Происходит процесс в устройстве, именуемом
ректификационной колонной, которая представляет собой
теплоизолированную вертикальную трубу, заполненную контактными
элементами (различными, в зависимости от конструкции), на которых
происходит взаимодействие пара и жидкости. Снизу в колонну подаётся
пар смеси веществ из куба, и по высоте колонны происходит разделение
веществ по температуре кипения, внизу колонны отделяются вещества с
более высокой температурой кипения, к верху колонны температура падает
и отделяются вещества с низкой температурой кипения. Сложно объяснить
это в двух словах, и этому, в частности, посвящен форум.
#30 А как узнать, сколько в самогоне или спирте градусов?
Вобще "градус" это обывательское название крепости спиртного напитка.
Это означает какой объем спирта в процентах содержится в общем
количестве жидкости. Тут на вкус полагаться нельзя, скрывают "градус"
разные добавки, смягчающие напиток. Измеряют крепость
прибором-спиртомером, это ареометр, прибор измеряющий плотности
жидкостей. Спирт менее плотен чем вода, и разные пропорции спирта и
воды имеют разную плотность. Ареометр-это отградуированный поплавок,
который тонет глубже, чем меньше плотность жидкости.
Ареометр-спиртомер (АСП) отградуирован в процентах объема спирта в
смеси спирта с водой. Можно измерить крепость самогона, водки,
коньяка, спирта. Нельзя точно измерить крепость таким ареометром
жидкости, если имеются значительные добавки в жидкости, кроме спирта и
воды. Например, вино, ликер, наливка содержит значительное количество
сахара.
Важно помнить, что измерения нужно производить при температуре
жидкости 20*С, иначе будет погрешность измерения, ведь плотность
зависит от температуры!
Читай и .
Если точность до десятых долей процента не нужна, можно востользоваться этой таблицей.
Коррекция показаний спиртометра в зависимости от температуры спирта.
| Диапазон | 5°C | 10°C | 15°C | 20°C | 25°C | 30°C | 35°C |
| 20-60% | +6% | +4% | +2% | - | -2% | -4% | -6% |
| 65-80% | +5% | +3% | +2% | - | -1% | -3% | -5% |
| 85%+ | +4% | +3% | +1% | - | -1% | -3% | -4% |
#31 А вот продаётся миниспиртзавод, он сразу делает спирт из сахара?
Нет. Это комплект оборудования для приготовления браги, перегонки
браги на самогон (спирт-сырец), и окончательной очистке спирта-сырца
ректификацией. Но часто в рекламных целях для солидности так называют
только одну ректификационную колонну.
#32 Возможно ли дома сделать коньяк и виски?
Всемирно известные традиционные напитки из разных стран имеют
многовековую историю. И технология изготовления каждого отрабатывалась
веками. И, конечно, каждый производитель не открывает никому всех
своих секретов. Кроме того, крепкие напитки обычно подвергаются
выдержке-"созреванию", в течении нескольких лет. Поэтому сделать
точную аналогию "Хеннеси" или "Джонни Уокер" получится вряд-ли.
Но зато изготовление ,
которых не стыдно будет назвать и коньяком, и виски, и кальвадосом и
т.п. вполне возможно. Отличие от приготовления простого самогона в
основном в используемом сырье и его качестве. Для коньяка это виноград,
для виски-ячменный солод, для кальвадоса-яблоки. Ну и другие варианты
для других напитков. значительно сокращается по времени, потому что используемые , а в маленьких созревание происходит быстрее.
При изготовлении "традиционных" напитков (коньяк, виски, ром,
кальвадос и т.д.), фруктовых, зерновых или солодовых дистиллятов из
качественного сырья, как правило, используют дробную дистилляцию (2-х
или 3-х кратную). Применяют и ректификацию, но при этом теряется
значительная часть полезных примесей, которые создают
вкусоароматический букет напитка.
Для дистилляции используют "старинные" же перегонные аппараты. Они отличаются от обычных, в основном, конструкцией бака
(аламбик, или шлем) и его материалом - медь конкретного состава.
Немного отличается и конструкция холодильника - часть его часто делается
с естественным воздушным охлаждением - "лебединая шея". Аламбик и
"лебединая шея" позволяют дополнительно увеличить крепость выходного
дистиллята. На их поверхности происходит дополнительная конденсация с
последующим переиспарением, что увеличивает конечную крепость погона.
Кроме того, примеси, при взаимодействии с медью бака и аламбика,
изменяют свой состав и создают соответствующий "аромат" напитка.
При выдержке в ДЕРЕВЯННОЙ (дуб, каштан, вишня) бочке происходит
медленное реагирование содержимого с воздухом через стенки. Вещества,
содержащиеся в благородном дистилляте изменяются, появляется мягкость и
присущий выдержанному напитку аромат.
При применении для выгонки спирта ректификации, конечная крепость в
соответствии с требованиями регламента Европейского Союза 1576/89 не
должна быть более 94,8% об. (обычно еще ниже - до 85% об.). Считается,
что при такой крепости в отгоне еще сохраняются индивидуальные
особенности сырья, создающие аромат и вкус будущего напитка. В любом
случае ректификация не позволяет получить напиток с насыщенным букетом
и вкусом, какой получается при дробной дистилляции.
Получение спирта-ректификата
После повторной перегонки, например из 40%-го самогона, можно получить 60%-ный самогон. Можно сделать третью перегонку и получить уже 80% раствор. Произведя многократно этот процесс, возможно достичь 90-93% концентрации спирта в дистилляте. По сути, это спирт. Но в таком спирте есть все примеси, изначально содержащиеся в браге. То есть, если этот спирт разбавить до приемлемой для употребления крепости в 40%, мы снова получим фактически тот же самогон, что и после первой перегонки. Чтобы способом повторной перегонки получить из браги спирт-ректификат, потребуется последовательность сложных и дорогостоящих очисток дистиллята и множество повторных дистилляций.
В настоящий момент существует другой, более простой способ получения качественного спирта. В этом случае из самогона сразу получается чистый спирт-ректификат. Для того, чтобы провести такой процесс вам потребуется . Более подробно о приготовлении браги и получении самогона можно узнать из наших видеоуроков .
Откуда берётся спирт-ректификат
Что такое спирт-ректификат, и как его получить? Разберемся в этом процессе последовательно. Содержание спирта в браге составляет от 6 до 12%, но для получения высококачественного спирта требуется более концентрированный спиртовой раствор. Поэтому перед ректификацией проводят первоначальное отделение спирта от воды. В результате получают спирт-сырец (СС), из которого потом получают спирт-ректификат (СР).
Перегонку браги можно проводить и в режиме ректификации и сразу получить 80-85%-процентный СС. Но это не рационально, так как для качественного разделения такой СС всё равно потребуется разбавить до концентрации 40%. Кроме того, перегоняя брагу в режиме ректификации, можно пеной засорить нижнюю часть колонны. Таким образом, в режиме ректификации нужно получать СР, а простой самогон лучше получать в режиме дистилляции.
Этиловый спирт (химическая формула С2Н5ОН) - это бесцветная жидкость с характерным запахом. Этиловый спирт бывает пищевой и технический.
Технический спирт получают путём гидратации этилена. Он содержит значительное количество неотделяемых вредных и ядовитых примесей и имеет техническое назначение. Употреблять такой спирт без тяжёлых последствий для здоровья нормальный человек не может.
Пищевой спирт появляется в результате брожения пищевого сырья. Такой спирт можно очистить и употреблять "внутрь". Рассмотрим, как получают такой спирт.
Брожение пищевого сырья происходит при участии и сахара. При этом из одной молекулы сахара получается по две молекулы этилового спирта и углекислого газа. Если провести точный расчёт с учётом мольных масс компонентов, то получим, что из 10 кг сахара получается 5,1 кг спирта и 4,8 кг углекислого газа. Это в теории. На практике выход спирта всегда на 10-15% меньше. Причины таких потерь следующие:
- неполное брожение, когда часть сахара не превратилась в спирт;
- неправильное брожение, когда часть сахара превратилась в примеси;
- потери при брожении и при дистилляции.
Спирт также можно получать не напрямую из сахара, а из сахаро- или крахмалосодержащих продуктов.
Сахаросодержащие продукты - это в первую очередь фрукты. Процент выхода спирта из них рассчитывается с учётом сахаристости этих фруктов.
Крахмалосодержащие продукты - это картофель, зерно и т.д. В этом случае перед получением спирта идёт гидролиз крахмала, то есть его превращение в сахар. Это происходит с помощью специальных ферментов. После этого уже начинается обычный процесс брожения. При этом из 1 кг крахмала теоретически получается 1,1 кг сахара.
Этиловый спирт или этанол широко используется в домашнем хозяйстве как отличное вещество для консервации плодов, ягод и соков. В разбавленном виде спирт употребляют в пищу как готовый продукт, его прекрасные дезинфицирующие свойства активно используются и в медицинской практике. Являясь прекрасным средством, активно стимулирующим кровообращение, он часто довольно часто используется для изготовления лекарственных настоек и компрессов.
Как же получается спирт?
Синтетический метод получения этанола основан на гидратации этилена. Получившийся в итоге такого сложного процесса спирт подвергают дополнительной очистке ректификацией. Что касается спирта пищевого, то он получается сбраживанием простых сахаров дрожжами. В химическом смысле взаимодействия сахара с дрожжами? это экзотермическая реакция с образованием спирта и углекислого газа.
В состав получившейся спиртосодержащей смеси входит большое число примесей. Дистилляция может лишь частично улучшить качество получаемого спирта, поэтому чтоб на выходе иметь спирт высочайшего качества лучше использовать процесс ректификации.
Ректификация спирта. Для чего она нужна?
Полученный перегонкой самогон требует дополнительной очистки, входящие в его состав примеси в значительной мере влияют на крепость и вкусовые качества напитка. Самогон высокого качества обязательно должен быть прозрачным и чистым. Мутность и появление небольшого осадка свидетельствуют о присутствии в спиртном напитке сивушных масел. Ректификация является единственным действенным способом очистки самогона, к тому же крепость ректификата будет 96-98%.
Что лучше спирт-ректификат или самогон?
Четко определиться в том, что лучше самогон или спирт-ректификат довольно сложно, но то, что ректификат чище и практически не содержит 
сивушных масел известный всем факт. Ректификация считается не таким уж и сложным процессом, в отличие от процесса получения самогона высокого качества, а организмом человека спирт-ректификат воспринимается достаточно легко. К тому же, изготавливаемые на чистом спирте, настойки будут исключительно вкусными, чистыми и безвредными.
Основы процесса ректификации
По своей сути ректификация является процессом многократного тепло- и массообмена разделяемых компонентов. Отделение жидких смесей происходит за счет разницы температур кипения. Обмен между двумя фазами осуществляется непрерывно в колонных аппаратах с контактными устройствами (тарелки, насадки), назначением которых и стало развитие межфазной поверхности и улучшение контактирующих свойств.
Для организации потоков и взаимодействия двух фаз используются специальные аппараты, называемые ректификационными колоннами. По высоте ректификационной колонны происходит неоднократный процесс обогащения паровой фазы низкокипящим компонентом и жидкой фазы высококипящим. Постепенное нагревание нижней части колонны, в которой находится жидкая смесь, способствует образованию потока пара. В верхней же части колонны ректификации происходит охлаждение поднимающегося пара за счет чего и получается поток жидкости. Противоточное движение в колонне двух контактирующих потоков позволяет добиться большей степени извлечения и обогащения по нужному компоненту.
Конструкция ректификационной колонны
Установка ректификации периодического действия с непрерывным 
отбором готового продукта включает в себя испарительную емкость (куб), снабженную подогревателем, вертикальную часть ректификационной колонны, называемую царгой и дефлегматор, оборудованный специальным концевиком.
Принцип работы такой колонны достаточно прост: находящаяся в кубе жидкость с помощью подогревателя доводится до температуры кипения и, образующаяся в результате нагревания, паровая фаза поднимается вверх по царге. Полная конденсация насыщенного пара происходит при попадании в дефлегматор. Значительное количество, сконденсировавшегося в дефлегматоре, пара возвращается обратно для орошения насадки ректификационной колонны, а меньшая часть, так называемый ректификат, предварительно минуя концевой охладитель, отбирается в специально отведенную для этого емкость.
Происходящий в колонне многократный процесс тепломассообмена между поднимающимся вверх паром и стекающей по насадке, в виде флегмы, жидкости, способствует накоплению в верхней части практически чистого легкокипящего компонента (ректификата), а в нижней, соответственно практически чистого высококипящего компонента. Отбор этих компонентов осуществляется с помощью специального регулятора.
Ректификационная колонна, выполненная своими руками
Купить сегодня ректификационную колонну просто, однако найти 
поистине стоящий экземпляр не всегда удается. Сделанная своими руками колонна для ректификации? это идеальное устройство для получения чистейшего спирта.
Для создания такого устройства в домашней обстановке необходимо приобрести следующее:
- Трубу из нержавеющей стали
— длина которой должна быть в пределах 120-150 см;
— диаметр от 30 до 50 мм;
— толщина стенки не более 1 мм. - Для изготовления дефлегматора необходим термос
— объемом от 0,5 до 0,75 л. - Утеплитель, который будет использоваться для термоизоляции насадочного устройства
- Переходники
- Для отвода воды необходима трубка диаметром 4-6 мм
- Лист нержавеющей стали для изготовления опорных шайб
- Фторопласт
- Сверла
- Электропаяльник, мощностью не более 100 Вт
- Электродрель
- Газовая горелка
- Молоток
- Термометр
- Напильник
- Паяльник
- Шланг длиной 6 см
Довольно часто, изготовленная вручную ректификационная колонна по тем или иным причинам эффективнее работает. Процесс ее изготовления в домашних условиях не требует особых усилий. Все что необходимо, так это иметь огромное желание и быть обеспеченным всеми необходимыми приспособлениями.
Этиловый спирт
Общая характеристика напитка и сырья для его производства
Производство спирта
Экспертиза качества
1. Этиловый спирт – основное сырье для производства водок, ЛВИ, других алкогольный напитков; находит широкое применение во многих отраслях пищевой промышленности в качестве вспомогательного сырья. Таким образом, от качества спирта напрямую зависит качество получаемой продукции, особенно алкогольных напитков.
Спирт этиловый ректификованный представляет собой бесцветную, прозрачную жидкость с характерным запахом и жгучим вкусом, без посторонних привкусов и запахов. Спирт является конечным продуктом процесса брожения. Он является хорошим растворителем, хорошо смешивается с водой, глицерином, бензином и многими другими растворителями в любых соотношениях, гигроскопичен (хорошо впитывает влагу их воздуха, растительных и животных тканей, вследствие чего они разрушаются); спирт и его крепкие производные горят бледно-голубым некоптящим пламенем, пары в его смеси с воздухом в пределах концентрации 2,8-13,7% взрывоопасны. Имеет температуру кипения 78,3º, замерзания – -117 º.
В зависимости от степени очистки и крепости этиловый ректификованный спирт вырабатывают следующих сортов (объемная доля этанола, % об., не менее):
1-го сорта (для производства алкогольных напитков не используется) – 96,0;
Высшей очистки – 96,2;
«Базис» - 96,0;
«Экстра» - 96,3;
«Люкс» - 96,3;
«Альфа» - 96,3.
Сырьем для производства спирта этилового ректификованного является только пищевое сырье : крахмалосодержащее : все виды зерновых культур и картофель; сахаросодержащее – сахарная свекла, отходы сахарного производства. Спирты «Экстра», «Люкс» и «Базис» вырабатывают из различных видов зерна и смеси зерна и картофеля, спирт «Альфа» - из пшеницы, ржи или смеси пшеницы и риса; спирт высшей очистки – из различных сырьевых композиций: зерно, картофель или смесь зерна и картофеля; смесь зерна, картофеля, сахарной свеклы и мелассы, сахара-сырца и др. крахмалосодержащего и сахаросодержащего сырья (за исключением плодово-ягодного) в различных соотношениях.
Качество зернового сырья не нормируется, основной показатель – содержание крахмала. Может использоваться и дефектное зерно. Качество картофеля определяется нормативными документами; основной показатель – также содержание крахмала. Сахаросодержащее сырье нормируется по содержанию сахарозы.
2. Производство спирта этилового ректификованного состоит из следующих этапов (рис.1):
подготовительного – подготовка сырья и очистка его от примесей . Лучшим видом растительного сырья является картофель, для переработки на спирт использует высокоурожайные технические сорта картофеля, обладающие высокой устойчивостью в хранении и высокой крахмалистостью. Зерно применяют в качестве сырья и для получения солода – проросшего зерна, являющегося источником ферментов, которые расщепляют крахмал до сбраживания сахаров. Меласса – отходы сахарного производства, основной ее частью
Рисунок 1 – Схема производства этилового спирта ректификованного из пищевого сырья
является сахароза, которая в условиях спиртового производство полностью сбраживается и превращается в спирт. На ряде спиртовых заводов вместо солода применяют ферментные препараты микробного происхождения, содержащие амилолитические и декстринолитические ферменты. Готовят их из плесневелых грибов, выращиваемых на отрубях. Ферментные препараты применяются для полной замены солода, а также в смеси с солодом в различных соотношениях. Вспомогательными материалами в производстве спирта являются кислоты – серная, соляная, ортофосфорная; соли – суперфосфат, сернокислый аммоний, диаммонийфосфат; антисептики – формалин и хлорная известь. Подготовка сырья включает его очистку и измельчение до частиц размером не более 3 мм; , приготовление солода .
основного – разваривание крахмалистого сырья – происходит при введение в него водяного насыщенного (острого) пара под давлением не менее 0,4-0,6 МПа, Этот процесс называют водно-тепловой обработкой сырья. Полное растворение достигается при Т 130-160 С св зависимости от происходения крахмала. Небольшая его часть разрушается до продуктов распада крахмала: декстринов, мальтозы, глюкозы; осахаривание крахмала – при осахаривание крахмального разваренного сырья крахмал с помощью ферментов, вводжимых с осахаривающими материалами, гидролизуется до сбраживаемых дрожжами углеводов (глюкозы, мальтозы и т.д.), что является целью данного процесса. Для этого осахаренную массу сначала охлаждают до Т, оптимальной для выбранного вида осахаривающего материала и способа осахаривания (57-61 С), как правило, с помощью вакуума, затем смешивают с осахаривающим материалом. Собственно осахаривание производится по схемам периодически или непрерывно. Полученное осахаренное сусло имеет массовую долю сухих веществ 16-18%, в т.ч. 13-15% сбраживаемых сахаров. До температуры брожения (18-22 С) осахаренное сусло охлаждают в теплообменниках или с помощью вакуума; сбраживание осахаренной массы – для сбраживания сусла применяют так называемые спиртовые дрожжи. На этой стадии основным процессом является сбраждивание сахаров с образованием спирта и диоксида углерода (углекислого газа), Помимо главных продуктов брожения в больших количествах накапливаются так называемые высшие спирты, кислоты, альдегиды, эфиры и др. примеси. Состав и количество примесей зависит от параметров брожения, вида сырья, расы дрожжей и др. факторов. Так, при использовании дефектного сырья накапливается формальдегид, пропионовый, масляный альдегиды, диацетил, придающие спирту горький, жгучий вкус. При инфицировании среды посторонние микроорагнизмы превращают сахара в ксилоты, что приводит к снижению выхода спирта и ухудшению его качества. Процесс брождения проходит в закрытых бродильных чанах, дрожжи вводятся в объеме 6-8 % от объема сусла, брожение длится 2-3 суток, образующийся углекислый газ уносит с собой некоторое количество спирта и примесей, которые улавливаются. Т – 25-30 º С, для чего в бродильных аппаратах установлен змеевик для охлаждения. Брожение проводят периодическим, циклиеским или непрерывно-поточным способом. После окончания процесса зрелую бражку с объемной долей спирта 8-8,5 % направляют на брагоректификацию; перегонка бражки и получение сырого спирта. Для выделения спирта сырца из бражки применяются колонны, оборудованные тарелками, на каждой и которых происходит вываривание бражки в противотоке с паром. ;
завершающего – ректификация (повторная перегонка с целью очистки этилового спирта от нежелательных примесей – альдегидов, кетонов, высших спиртов (сивушных масел) и др.).
Спирт-сырец содержит ряд примесей, различающихся по температуре кипения. Эфиры, альдегиды, метиловый спирт имеют температуру кипения ниже, чем этиловый спирт; сложные эфиры, высшие спирты – выше.
Примеси являются вторичными и побочными продуктами спиртового брожения. Большинство из них оказывают вредное воздействие на организм человека, поэтому остаточное количество и состав примесей влияют на качество спирта-ректификата и вырабатываемых из него ЛВИ. При общем содержании примесей в спирте-сырце до 6 г/л в их составе идентифицировано более 50 соединений, которые относят к одной из 4-х групп химических веществ: альдегидам и кетонам, эфирам, высшим спиртам (сивушные масла) и кислотам.
Очистка спирта-сырца от примесей с получением ректификованного спирта производится на ректификационных установках.
Ректификация представляет собой многоступенчатую перегонку и осуществляется паром в колоннах, состоящих из многоколпачковых тарелок, которые по разделительной способности выборки более эффективны. На ректификационных установках получают ректификованный спирт, этиловый спирт (головную фракцию), содержащий основную часть эфиров и альдегидов, т.е. легколетучие компоненты, и сивушное масло – смесь высших спиртов, которые кипят при более высокой температуре. В соответствии с ходом ректификации примеси называют головными, хвостовыми и промежуточными.
Головные примеси кипят при температуре ниже температуры кипения этилового спирта. Это альдегиды (муравьиный, уксусный и др.), эфиры (муравьино-этиловый, уксуснометиловый, уксусноэтиловый и др.), метиловый спирт. К хвостовым относят примеси, кипящие при температуре выше температуры кипения этилового спирта. Это в основном сивушные масла, т.е. высшие спирты: пропиловый, изоамиловый, бутиловый, изопропиловый и т.д. К хвостовым примесям относятся также фурфурол, ацетали и некоторые другие вещества. Промежуточные примеси представляю собой наиболее трудноотделимые группы соединений. В зависимости от условий перегонки они могут быть также и головными, и хвостовыми.
В настоящее время ректификованный спирт вырабатывается на брагоректификационных установках непрерывного действия, которые состоят из брагоперегонной и ректификационной установок непрерывного действия (применяются 3-х, 4-х и 5-тиколонные). По своему назначению колонны называются: бражная – для выварки спирта и бражки; эпюрационная – для выделения головной фракции; ректификационная – для очистки и выделения ректификованного спирта; сивушная – для концентрации и выделения высших спиртов (сивушного масла); колонна окончательной очистки – для получения ректификованного спирта высшего качества.
ГОСТ нормирует основные физико-химические показатели безопасности, а предельные значения массовых концентраций токсичных элементов регламентирует СанПиН.
ГОСТ 5963-67 Спирт этиловый питьевой. ТУ нормирует следующие предельные значения массовых концентраций в пересчете на безводный спирт – уксусного альдегида, сивушного масла, сложных эфиров, свободных кислот, фурфурола, метилового спирта.
Не допускаются: наличие фурфурола, а значение метилового спирта в пересчете на безводный спирт должно быть не более 0,05%.
Срок хранения спирта не ограничен, но при соблюдении условий его хранения.
ГОСТ 5964-93 Спирт этиловый питьевой. Правила приемки и методы анализа .
Отбор проб осуществляют от партии в количестве 10% бутылей, бочек, бидонов, но не менее 3-х.
Следующим этапом является отбор проб и составление объединенной пробы. Объем точечных проб должен быть не менее 0,2 дм 3 .
Согласно ГОСТ 5965-93 ИСПЫТАНИЕ ПРОДУКЦИИ ПРЕДУСМАТРИВАЕТ ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕДУЮЩИХ АНАЛИЗОВ:
Полнота налива – распространяется на питьевой спирт разлитый в бутылки;
Органолептические показатели: цвет и прозрачность (оцениваются визуально в проходящем свете при сравнении с дистиллированной водой); вкус и запах (путем дегустации) – спирт предварительно разбавляют умягченной (исправленной) водой до крепости 40% об. при температуре 20 º С в посуде объемом 500 см 3 , перемешивают и разливают в дегустационные бокалы. Проверку качества спирта по запаху и аромату можно произвести путем растирания между ладонями небольшого количества. Вкус и запах должны быть характерные для каждого сорта этилового спирта, с нормальным жгучим спиртовым вкусом, допускается горьковатость или сладковатость в зависимости от вида используемого сырья. Органолептическая оценка спирта (также, как и водок, ЛВИ) проводится по 10-ти балльной шкале: цвет и прозрачность – 2 балла, аромат – 4 балла, вкус – 4 балла. Спирт, набравший при дегустационной оценке ниже 6,5 баллов для пищевых целей не допускается.