Как сделать бражную колонну своими руками

Принцип работы НБК

Как и большая часть установок для домашнего винокурения, НБК пришла к нам из промышленности. В Непрерывных установках получения спирта непрерывная бражная колонна стоит в самом начале цикла, с её помощью брагу превращают в спирт-сырец. Как же устроен данный тип оборудования? В колонну снизу подается водяной пар из специального устройства( парогенератора) брага же подается специальным насосом сверху с постоянной скоростью.  Сама колонна заполнена контактными элементами, чаще всего тарелками, на которох происходит взаимодействие пара и браги. В нижней части колонны расположен слив для барды, в верхней – конденсатор для СС. Пар отдает свое тепло браге и превращается в воду, брага же нагревается и закипает. Ввиду малого объема браги в колонне данный процесс происходит очень быстро, брага в колонне кипит не больше минуты, за которую из нее можно полностью отобрать спирт и прочие примеси, при определенных условиях на выходе мы получаем самогон и барду практически лишенную всего кроме воды.

В качестве насадки недопустимо использовать СПН и РПН, только тарелки. РПН и тем более СПН быстро забьются даже дрожжевым осадком и работа НБК остановится, тем более производительность насадочной НБК будет очень низкой.

Как сделать колонну своими руками

Если вы приняли решение изготовить непрерывную бражную колонну своими руками и уже мысленно представляете чертежи будущего устройства со всеми размерами, нужно умерить пыл и вовремя остановиться, чтобы ответить для себя на вопросы: как часто вы будете использовать аппарат и какие объемы спирта намерены получать на выходе?

Если у вас есть небольшой дачный участок с двумя десятками плодовых деревьев, то сезонная перегонка не потребует больших затрат для изготовления простенькой непрерывной бражной колонны своими руками и по своим же чертежам.

Для фермерского хозяйства, где есть большой фруктовый сад, нужен мощный аппарат с высокой производительностью.

Найти чертежи для изготовления непрерывной бражной колонны своими руками не составляет труда. Они есть в специальной литературе и на страничках тематических сайтов в сети.

Для того чтобы приступить к работе, необходимо приобрести некоторое оборудование. В спецификации каждого чертежа есть полный список того, что нужно купить.

В самом общем виде весь перечень выглядит примерно так:

• емкость для бродильного раствора и испарителя (объем указан в спецификации каждого конкретного чертежа) – 2 шт.;
• медную или из нержавеющей стали трубу диаметром 50 – 100 мм и длиной 1,5 – 2 метра – 2 шт.;
• термометры – 2 шт.;
• силиконовые шланги (длина указана в спецификации каждого конкретного чертежа);
• охладитель в сборном виде или отдельные детали для него;
• кламптовый держатель – 2 шт.;
• муфты, штуцера (количество и размеры в спецификации);
• сеточные фильтры и перегородки (количество и размеры в спецификации).

Знаете ли вы? Следует помнить, что затраты на изготовление аппарата своими руками не лишены здравого смысла только тогда, когда вы обладаете слесарными навыками, а также общими инженерными знаниями в области теплотехники и электротехники.

Тем не менее, при желании можно преодолеть трудности и самому изготовить устройство, чтобы получать качественный напиток, который будет по-настоящему своим: от вашего урожая до вашего оборудования.

После составления чертежей и покупки комплектующих деталей работы по изготовлению устройства можно разделить на такие этапы:

1. Приготовление самой колонны из трубы (медь или нержавейка), высота которой должна соответствовать размерам 50 диаметров. Просверлить в бродильном баке отверстие для колонны и приготовить выпуск для кламптового крепления. Затем просверлить в баке еще одно отверстие для термометра и смонтировать все в единую систему.
2. Изготовление дефлегматора. Нужно взять четыре медных трубки размерами 20, 12 , 6 и 3 сантиметра, пять муфт с переходом на внутреннюю резьбу. Затем скрутить змеевик, на который требуется намотать алюминиевый провод для большей эффективности холодильника и сделать крышку для дефлегматора. Это может быть обыкновенная полиэтиленовая крышка для банки, куда необходимо вплавить капроновую муфту для того, чтобы закрутить при монтаже гайку держателя. Дефлегматор смонтировать отдельным узлом и только потом подсоединить к колонне.
3. Отверстие. Вам нужно просверлить в колонне отверстие для второго термометра, который должен находиться перед дефлегматором.
4. Сборка и монтаж холодильника-конденсатора с краном для подвода и вывода воды. Монтаж крана производить при помощи силиконовых прокладок единым блоком и потом присоединить через переходник к колонне.

Здесь перечислены самые необходимые операции по изготовлению монтажу и сборке бражной колонны. Однако многие умельцы пытаются усовершенствовать устройство. Они включают в общую перегонную систему два, три и четыре дефлегматора, ставят автоматические реле для подачи воды в конденсаторный охладитель и многое другое. Каждый сам для себя решает, какой аппарат ему нужен.

Пленочная бражная колонна

Основной стала схема БК с рубашечным дефлегматором, показанная на рисунке.

Пример пленочной колонны в собранном виде

Доступные материалы, простота изготовления и укрепление самогона до 90-91% способствовали росту популярности такой схемы. С опытом эксплуатации были сформулированы основные требования.

Пленочная бражная колонна считалась хорошей если:

• диаметр составлял 25-28 мм, а высота от 30 до 50 раз больше внутреннего диаметра;
• имелся достаточно мощный и хорошо управляемый дефлегматор, способный погасить рабочую мощность нагрева;
• была точная регулировка потока охлаждающей воды на дефлегматор с помощью игольчатого вентиля;
• реализован раздельный подвод воды на холодильник и дефлегматор;
• над дефлегматором в паровой трубе установлен термометр;
• имелся достаточно производительный холодильник, чтобы работать с полной мощностью нагрева как во втором, так и в первом перегоне.

Работа с пленочной колонной была непроста и требовала постоянного внимания владельца. При первом перегоне дефлегматор не включали, чтобы не увеличивать время кипения браги, но при второй дистилляции дефлегматор уже обязательно работал, давая возможность покапельно отбирать «головы» и укреплять «тело» до 90%. Правда, не всегда получалось достичь намеченных целей с помощью дефлегматора, тогда в ход шла регулировка нагревом, ставшая в итоге основной для БК. Однако продукт, полученный в результате перегонки на пленочной БК, казался энтузиастам значительно лучше самогона после дробной перегонки на обычном аппарате.

Эйфорию можно объяснить тем, что высокая крепость маскирует неприятный запах напитка. Правда, после разбавления водой до 40-45% все недостатки дистиллята проявлялись в полной мере через пару дней. Пользователи утешали себя тем, что и не стремятся к получению спирта, а хотят пить хорошо очищенный самогон с ароматами исходного сырья.

Недостатки пленочной колонны

«Крепкое не значит чистое» — эта простая мысль не сразу овладела умами самогонщиков, но нашлись здравые скептики, которые отдали продукт на анализ. Результаты поразили: лабораторная проверка показала, что очистка от примесей на этом оборудовании – миф.

Более того, если пленочная колонна еще как-то позволяла отобрать «головы», то сивухи в отборе оказалось чуть ли не больше, чем в исходном сырье. Это заставило задуматься и понять, как вредные примеси попадают в отбор, затем определиться с причинами и попробовать их преодолеть.

1. Чувствительность к давлению воды. Даже небольшого снижения потока воды в дефлегматоре хватит, чтобы все накопившиеся в трубе промежуточные вредные примеси моментально проскочили в отбор. Достаточно открыть кран в ванной или смыть унитаз, чтобы давление воды в системе упало, а покапельный отбор «голов» превратился в бодрую струю.

Рацпредложения посыпались как из рога изобилия: стабилизация с помощью регуляторов давления, подача воды через промежуточный бачок под потолком или аквариумным насосом, автономные системы охлаждения и т. д. В общем-то весьма полезные и применимые не только для БК вещи.

Казалось, что проблема решена, но кроме стабилизации потока подаваемой воды требовалось еще и управление с его помощью флегмовым числом, а это очень неудобно из-за большой инерционности системы.

2. Малая удерживающая и разделительная способность. Попытки поместить в колонну спирали или пару мочалок немного улучшали ситуацию, но не настолько, чтобы решить проблему очистки в целом. В результате «головы» отбирались небрежно, и даже несмотря на покапельный отбор, вместе с вредными веществами также удалялись нужные эфиры, отвечающие за аромат.

В связи с невозможностью скон в зоне отбора в большом количестве из-за практически отсутствующий удерживающей способности, приходилось отбирать их с избытком, теряя существенную часть спирта. Переход к отбору «тела» повышением мощности нагрева мгновенно отправлял в отбор накопившиеся в трубе промежуточные примеси.

Ситуация усугублялась еще и тем, что при отборе «тела» разделение падало до 2-3 тарелок и не могло задержать сивуху. Когда температура в кубе подходила к 90-92 °C, если вовремя не переходили на отбор «хвостов», остатки сивухи пролетали в приемную емкость, оставляя в «хвостах» только воду.

Как сделать своими руками

Чтобы непрерывная бражная колонна своими руками была не просто действующей, но ее работа была безотказной, нужно учесть много нюансов, включая частоту использования и объемы производства.

Чертеж популярной бражной колонны Малютка вы можете видеть ниже. Ее не так сложно воплотить в жизнь. Само название уже говорит о компактных размерах. Однако стоит знать, что «компактная», не значит низкая.

Высота колонны не должна быть ниже 1,5 метра, лучше – около 2 метров. При более низкой конструкции она не обеспечит качественного отбора паров спирта, и значительное его количество уйдет в отходы.

Особенностью Малютки является то, что конденсатор с дефлегматором располагаются в одном холодильнике, то есть — емкость с проточной водой для них едина. Это, конечно, экономит затраты и частично – материалы.

Однако эта конструкция имеет недостаток – довольно тяжело регулировать процесс дефлегмации и вы можете остаться недовольны качеством и крепостью самогона. Вы, конечно, сможете получить спирт среднего качества, но ведь хочется прослыть настоящим мастером качественного продукта.

В этом поможет бражная колонна Мариса, или как ее еще называют – Модернизированная. Холодильники в ней для дефлегматора и дистиллятора разделены и она дает возможность при правильной регулировке получать спирт-ректификат, избавленный от ненужных примесей, крепостью до 97%.

Необходимые материалы

Ознакомившись со схемами для самостоятельного изготовления, прежде чем приступать к работе, необходимо закупить устройства и материалы. Понадобится:

• емкость для браги вместимостью от 100 до 200 литров;
• одна — две емкости для обустройства холодильников, в зависимости от выбранной конструкции или материалы, позволяющие изготовить его самостоятельно;
• труба диаметром не менее 50, и не более 100 мм из нержавейки или меди высотой от 1,5 до 2 метров;
• насос, подающий брагу;
• для управления бражной колонной нужен регулятор напряжения типа ЛАТР;
• термометры (2 шт.);
• ТЭН (если предусмотрен);
• штуцера, согласно чертежу;
• перегородки-фильтры сеточные;
• шланги из силикона.

Естественно, чтобы изготовление было возможным, нужно также иметь инструменты и приспособления для монтажа.

Теперь вы узнали, что такое бражная колонна и как с ее помощью получать самогон с отличными (будем честными – немыслимыми при других способах) показателями крепости и чистоты. Легкого изготовления и приятного пользования!

Для чего нужна медная трубка?

Кардинально новый шаг в домашнем самогоноварении — появление аппаратов колонного типа.

Суть усовершенствования в принципе дефлегмации.

Дефлегмация — осаждение паров и стекание их внутрь куба:

• В царге происходит важный процесс — «выстраивание» паров по этажам.
• Чем легче пары, тем выше по царге они способны прорваться.
• Нам нужно, чтобы тяжелые вонючие сивушные пары осаживались внизу, а чистые спиртовые пары поднимались вверх, где находится узел отбора.

На видео рассказано подробнее,что такое царга и для чего она нужна в самогонном аппарате:

Царга — основа для бражных и пленочных ректификационных колонн. Она бывает трубчатая и тарельчатая. Физика явлений в этих устройствах отличается.

В трубчатой царге пары превращаются в конденсат на стенках и поверхности насадки. Пары беспрепятственно возвращаются назад, в куб, попутно испаряясь. Работает механизм тепломассообмена.

1. Минус этой царги — большая длина, громоздкость и сложность выстраивания флегмы по уровням.
2. Плюс — простота устройства.

В тарельчатой царге пары оседают на поверхности сеточки. Поступающие снизу пары проходят через скопившийся слой флегмы, происходит барботаж.

Флегма пропускает легкие пары, тяжелые остаются в жидком виде. Тарелок в зависимости от диаметра и типа царги может быть от 3 до 12.

1. Минус этой царги — сложность изготовления, необходимость участков из стекла для контроля барботажа и уровня флегмы на тарелках.
2. Плюс — компактные размеры, высочайшее качество продукции.

Бражная колонна: что это?

Бражная колонна представляет собой оборудование, разделяющее самогон на фракции в процессе его перегонки. Эксплуатация бражной колонны позволяет получить качественный самогон, но только при условии выполнения нескольких перегонок.

Строение бражной колонны

Даже самая простая бражная колонна имеет сложный механизм работы, позволяющей обеспечить несколько этапов перегонки самогона. Бражная колонна всегда состоит из бражника. Как можно догадаться, в такую емкость вливается брага — основное сырье для изготовления самогона. Брагу готовят из воды, сахара и дрожжей, причем настаивают такое сырье на протяжении четырех-пяти дней.

Бражник оснащен тремя резьбовыми отверстиями, предназначенными для установки других элементов бражной колонны. В одно из отверстий устанавливается термометр, позволяющий отслеживать температуру нагрева сырья. Во втором отверстии находится начало отводящей трубки, а в третьем — предохранительный клапан. Бражник можно нагревать у любого источника тепла — конфорки электрической или газовой плиты. Есть модели бражных колонн, в которых емкость для браги можно греть на открытом огне, но в таком случае значительно усложняется процесс регулировки интенсивности нагрева.

Верхняя часть колонны оснащается змеевиком, который имеет форму спирали, что позволяет сделать конструкцию аппарата не такой громоздкой. Змеевик проходит через емкость, предназначенную для охлаждающей жидкости. В процессе охлаждения паров образуется конденсат, который оседает на стенке трубы и стекает по ней вниз. Змеевики всех бражных колонн изготавливаются из нержавейки, проявляющей устойчивость к воздействию паров ядовитых составляющих дистиллята. К бражной колонне также можно приставлять емкость для сбора спирта-сырца.

Бражная колонна разделяет самогон на фракции, что является очень важным этапом во время его приготовления. Фракции — это составляющие части самогона, которые имеют разные температуры кипения. Условно все их можно разделить на:

• «головы»: метанол, альдегиды и другие токсические примеси, которые можно применять лишь в технических целях (составляет максимум 10% от общего объема спирта-сырца);
• «тело»: это этиловый спирт, ради получения которого и организовывается перегонка браги (составляет 80%);
• «хвосты»: состоят из сивушных масел, которые придают напитку мутность и резкий запах.

Применение бражной колонны, осуществляющей ректификацию, позволяет не только получить спирт-сырец, но и выполнить отделение «голов» и «хвостов». В частности, это касается аппаратов, оснащенных двумя этими функциями, которые настраиваются на режим дистилляции и ректификации.

Бражная колонна также может оснащаться провальными тарелками, благодаря которым снижается вероятность загрязнения дистиллята пеной, образующейся во время кипения. Кроме этого, простая конструкция бражной колонны позволяет качественно и быстро прогнать брагу и получить хороший спирт-сырец.

У бражных колонн есть немало других преимуществ:

• Они позволяют получить качественный самогон без каких-либо усилий.
• Отсутствие необходимости в проведении нескольких перегонок самогона.

Однако у бражной колонны есть и некоторые недостатки. К примеру, если приспособление работает в двух режимах, из-за этого его цена будет достаточно высокой. Кроме этого, бражная колонна имеет достаточно крупные габариты, что не позволяет эксплуатировать ее на кухне с небольшой площадью.

Подробная схема (чертежи с размерами)

Для начала разберёмся, что такое ректификация:

• Это процесс, когда из смеси выделяется один компонент под действием давления и температуры.
• Нагревающий элемент испаряет брагу, которая проходит через фильтры.
• Часть её возвращается назад, а часть проходит дальше.
• Так происходит из-за жидкости, которая поступает на изгибе трубки.
• Она конденсирует часть раствора и возвращает назад.
• Более легкая летучая часть проходит дальше, в последний сегмент, где находится поток воды.

Конечный продукт осаждается в сосуде.

Медная

Стандартная структура, которая подразумевает медную конструкцию в качестве основы. Такой материал как медь обладает отличными характеристиками теплопроводности, сжатия-расширения.

Тем не менее, у меди есть один весомый минус — как и любой металл, она окисляется и приобретает зеленоватый цвет.

Коррозионные процессы негативно влияют на качество и чистоту продукта. Так же окисляются металлические фильтры внутри трубки и вся конструкция становится непригодной.

Из полипропилена

Также распространённый вариант.

Полипропилен материал, используемый в сантехнике:

1. Он стоит дешевле и доступен в любой строительном магазине.
2. Он не портится в ходе множества циклов нагрева-охлаждения и не трескается от перепада температур.
3. Из-за большого количества форм можно соорудить конструкцию с любым изгибом.

Минусом является попадание примесей в раствор, так как часть полипропилена испаряется в ходе нагревания.

Из фитингов сантехники

Бюджетный вариант для любителей конструкторов.

Фитинги — это металлические закручивающиеся переходники для коммутации труб и шлангов.

Из них можно соорудить колонну, закрутив в определённом порядке. Металл для таких элементов может применяться любой (в том числе и нержавеющий). Минусов у такой конструкции практически нет, за исключением того, что на сбор и коммутацию уйдёт больше времени.

Составляющие колонны и принцип работы

Для начала стоит обратить внимание на внешний вид установки. Она представляет собой высокую трубку небольшого диаметра, которая может быть выполнена из нержавеющей стали (применяются только пищевые варианты для дистилляции браги на основе злаковых культур) или из медной трубы (отлично подойдёт для фруктовой браги)

Она состоит и нескольких основных элементов, среди которых выделяется царга (может применяться как отдельный элемент в самодельных установках), дефлегматор, узел отбора и термометр для контроля температуры поступающих паров спирта. Внутри ректификационная колонна имеет специальный наполнитель, который увеличивает площадь соприкосновения с парами этанола, он также может быть выполнен из меди или нержавейки.

Исходя из основного принципа строения данная конструкция выполняет определенные функции в процессе перегонки. Работа ректификационной колонны обеспечивает удаление фракций с высокой температурой кипения (по сравнению с этанолом), к ним относятся сивушные масла и вода. Данный эффект достигается за счёт поэтапного выполнения нескольких процессов, о которых будет сказано ниже:

1. После закипания браги в перегонном кубе жидкая часть начинает испаряться и попадает по соединительным трубкам в следующие элементы конструкции. Ректификационная колонна принимает газовую смесь и начинает охлаждать ее.
2. При достижении верхней точки трубки смесь из газообразного состояния переходит в жидкость и конденсируется на стенках устройства. Это происходит за счет действия разности температур, при чем в первую очередь осаждаются фракции с высокой температурой кипения, поскольку для их охлаждения и достижения точки конденсации достаточно изменить температуру на несколько градусов.
3. Конденсированная жидкость стекает по стенкам вниз в перегонный куб, по пути она взаимодействует с поступающими парами спиртовой смеси и вступает во взаимодействие с ними. Так происходит обмен между газовой и жидкой составляющей, что способствует быстрой и эффективной очистке самогона при прохождении через систему трубок.
4. В верхней части трубки дополнительно устанавливается дефлегматор, который используется для сбора и отделения флегмы (вредные химические соединения, альдегиды и кислоты, придающие плохой вкус и запах). Он может быть выполнен в нескольких вариантах: рубашечный, спиралевидный или плёночный тип элемента.
5. После прохождения через представленные структуры вся смесь попадает в узел отбора, который выполняет функцию распределения. При попадании в данный элемент примеси удаляются по системе трубок в отдельную тару, предназначенную для сбора примесей.

Представленный процесс состоит из нескольких этапов, основанных на сложных химических взаимодействиях молекул веществ. После длительной ректификации получается очищенный спирт, который можно применять как в домашних условиях, так и в промышленном производстве.

Каким же требованиям должна отвечать

• Она должна иметь высоту не менее 50 диаметров ширины. Хотя это, конечно, полностью зависит от желания самогонщика и от того, какой нужен продукт на выходе. Насколько он должен быть чистым и какой должна быть его крепость. Укрепляющая колонна, высота которой менее 30 диаметров, не имеет смысла, так как ее эффективность будет очень низкой.
• Царга также должна иметь управляемый дефлегматор. Его конструкция может быть любой, выполненной на основе димрота, рубашечник или еще какой-нибудь. Это не имеет никакого значения. Главное, чтобы он полностью гасил мощность, которую планируется подводить. Их может быть несколько, например, первичный и вторичный. Такая структура позволяет добиться более стабильной работы.
• Дефлегматор должен иметь тонкорегулируемую охлаждающую способность. Для этого нужен кран, который позволяет дозировать расход воды. Лучше, чтобы он был игольчатый, не подходят для этой цели шаровые. Если выбрать из доступных вариантов в бытовых условиях, то наиболее пригодным является кран для радиатора отопления.
• Перед выходом на холодильник-конденсатор необходимо установить термометр. Это необходимо для колонн, которые работают по принципу отбора пара. Если используется пленочная колонна, а дефлегматор жидкостного отбора, то установка термометра определяется конструкцией.
• Она должна обладать холодильником, который способен был бы охладить весь подводимый к нему пар. Для колонок с жидкостным отбором необходим еще холодильник для охлаждения продукта.
• Подвод воды дефлегматора и холодильник осуществляются отдельно.
• Трубки для горячей воды и продукта допускаются только силиконовые, поливинилхлорид разрешен на подводе холодной воды.

Таким образом, следует подчеркнуть, что всегда имеют смысл многие дополнительные устройства к самогонному аппарату, в том числе и укрепляющая колонна.

Она позволяет получить намного более чистый продукт и сделать это в двукратную перегонку. Этого получить на обычном самогонном аппарате нельзя, не оставшись с большим количеством сивушных масел и других вредных примесей.

К чему приводят отклонения

Требований для изготовления колонки много. Чтобы упростить конструкцию, многие от них отходят. К чему приводят нарушения и отклонения?

• Среди таких отклонений можно выделить дефлегматор, который может быть неуправляемым. Такая бражная колонна была установлена в устройстве «Малютка», где была упразднена управляемость для того, чтобы сделать аппарат более компактным, а дефлегматор и конденсатор представляли собой единую емкость, к которой была подключена проточная вода. Такая схема не разрешает регулировать процесс с помощью дефлегматора, поэтому разделение при этом хуже.
• Еще одним отклонением является малая утилизационная мощность дефлегматора. Существуют такие аппараты, где все вроде бы присутствует, но дефлегматор настолько маломощный, что не позволяет провести нормальное разделение. Складывается впечатление, что производители данных приборов абсолютно не понимают, для чего нужна укрепляющая колонна и делают ее присутствие бесполезным.
• Малая высота колонны. Малая высота обычно позволяет сделать прибор компактным и давать возможность установки на газовую плиту, если над ней имеется вытяжка и так далее. Однако в этом случае разделение будет значительно хуже и это сразу нужно понимать. Можно сказать, что повторная дистилляция будет более эффективной, чем такая укрепляющая колонна.

Такую колонку несложно сделать самостоятельно, ее конструкция не представляется таких сложностей, как ректификационная. Однако не дает на выходе спирт-ректификат. Зато перегнанный продукт на самогонном аппарате с укрепляющей колонной будет обладать своим изначальным ароматом и привкусом, например, когда готовится из фруктового или зернового сырья.