Дистиляція перегінних у перегінних!
Частина 1.Основи дистиляції. Наведена схема наочно показує виробництво солодового віскі в шотландській винокурні за допомогою подвійної перегонки. Винокурні з трьома перегінними кубами та потрійною перегонкою користуються цією ж схемою, але їхня робота збільшена на один крок відповідно. Багато іменитих винокурнів мають чотири або навіть шість перегінних кубів, але вони не переганяють сировину послідовно, а просто працюють паралельно. Зв'язок перегінних кубів може бути ще складнішим, якщо, наприклад, дистилят першої перегонки з різних перегінних кубів збирається в один великий проміжний накопичувач, з якого він надходить в апарати вторинної перегонки. У процесі дистиляту першої перегонки зазвичай додають частини другого погону у співвідношенні 3:2, 4:3, і це вважається абсолютно нормальним! Винокурні, що мають всього два перегінні куби, легко роблять потрійну перегонку, знову переганяючи результат другого погону. На схемі показана найпростіша винокурня з двома перегінними кубами, один з яких називається "перегінний куб для браги", а другий - "спиртовий перегінний куб" (дослівний переклад).
Основи дистиляції були відомі ще давнім єгиптянам. Відмінності в температурах кипіння дозволяють відокремлювати складові речовини в міру нагрівання. Речовини, що мають найнижчу температуру кипіння, можуть бути відібрані та відокремлені від інших. Але єгиптяни використовували дистиляцію лише з виробництва парфуму. Лише у середні віки кельтські ченці розпочали виробництво віскі – води життя. В результаті спиртового бродіння брага (пиво) містить приблизно від 8% до 10% об. спирту (етанол = етиловий спирт). Фортеця алкоголю залежить від використаних дріжджів, а також від тривалостібродіння. Під час нагрівання браги речовини з нижчою температурою кипіння, ніж у води, випаровуються зі зростанням температури. Не можна збільшувати нагрівання браги вище за температуру кипіння самої низькокиплячої фракції. Вся теплова енергія поглинається речовиною, яка змінює свій агрегатний стан (з рідкого в газоподібний), і температура рідини не може зростати далі. Поки всі речовини не випаруються в цій конкретній точці кипіння, рідина, що залишилася, не може нагріватися далі. При стандартному атмосферному тиску (14.69 фунтів на квадратний дюйм, 1013 гектопаскалів) етанол випаровується при 173,3 ° F (78.5 ° С).
Частина 2.Перегінний куб для браги. Перегінний апарат для браги виконує просте завдання: він використовується для першої перегонки браги або простою англійською мовою - пива. Місткість перегінного апарату та бродильного чана зазвичай буває від 15 тис. л до 30 тис. л. (Найпоширеніший варіант). Коли гаряча пара потрапляє в нагрівальні циліндри, у перегінному апараті для браги починає нагріватися брага. За рахунок теплового руху (конвекції) усередині самогонного апарату брага рухається. Брага піднімається вздовж теплих порожнин циліндрів і стікає назад більш прохолодними порожнинами. Постійна подача газоподібних речовин призводить до невеликого надлишкового тиску в перегінному апараті, і гази піднімаються в шию самогонного апарату. Але вони далеко не йдуть. Стінки перегінного апарату занадто холодні, і речовини, що випарувалися, конденсуються на стінках. З часом все більше і більше крапель накопичується на стінках, і разом вони утворюють великі краплі, які стікають назад у куб. Зі зростанням нагріву вся брага починає кипіти при температурі близько 173°F (78°с). Весь самогонний апарат нагрівається, і поверхнярідини починає вирувати. Сильний нагрів створює потужне кипіння, рідина починає пінитися, і її бризки доходять до верхньої частини шиї.
Саме тому апарати для перегонки браги мають невеликі оглядові вікна в шиї, через які можна побачити брагу, що піниться. Якщо кипіння браги надто інтенсивне, рідка фаза може потрапити до холодильника. У цьому немає нічого страшного, якщо брага не містить твердих частинок ячмінного зерна, які можуть забити тонкі трубки холодильників. Отже, самогонщик має бути пильним. Винокурні, які не мають часу на те, щоб спостерігати за кипінням, кладуть мило у брагу, яке перешкоджає поверхневому вирування та запобігає википанню. Оскільки мило розчиняється при 50-60 °C і кипить тільки при температурі 100 °C, молекули мила не можуть потрапити в дистилят. Перша перегонка в самогонні апарати для браги займає від 4 до 7 годин. Підтримується температура 78 ° C (температура кипіння спирту етилового). Весь нагрів використовується для випаровування алкоголю. Дистиляція зазвичай завершується через 4 години. За винятком 1% про. алкоголю, весь алкоголь випаровується і збирається до приймача для слабоградусного спирту.
Проте приймач для слабоградусного спирту містить як алкоголь, а й усі речовини з нижчою температурою кипіння, ніж в етилового спирту, і навіть деякі речовини з вищою температурою кипіння. Вони були вирвані з молекулярного ланцюжка за рахунок кипіння рідини та потрапили до приймача для слабоградусного спирту разом із молекулами спирту. Серед цих молекул також багато води, що утворює азеотропну суміш із алкоголем. Після першої перегонки слабоградусний спирт зазвичай містить від 20 до 25% про. алкоголю. Після дистиляція барда залишається вперегінний куб. У ній міститься залишковий алкоголь (близько 1% об.), а також цінні білки та мінерали з ячмінного зерна. Саме тому після спустошення перегінного куба з барди роблять концентрат шляхом випарювання та продають як високоякісний корм для тварин.
Оскільки великі перегонні куби мають товщину стінок лише кілька міліметрів (3/16 дюйма), вони дуже чутливі до надмірного чи негативного тиску. Таким чином, за найгіршим сценарієм перегінний куб може бути зім'ятий через негативний тиск (нижче за атмосферний). Коли перегонка зупинена, вміст перегінного куба для браг зливається, і самогонний апарат остигає, утворюється негативний тиск. Якщо воно стає занадто високим, перегінний куб вибухає. Так як це неодноразово траплялося в минулому, кожен перегонний куб в даний час оснащується автоматичним клапаном скидання тиску, який зберігає баланс тиску з навколишнім середовищем. Для наповнення та зливу перегінного куба існує ще один випускний клапан, який зазвичай працює одночасно з насосами.
Таблиця нижче демонструє баланс при дистиляції перегонних кубах для браги.
Наведені вище цифри демонструють, що рахунок випаровування води у процесі перетворення браги в слабоградусний спирт значно знижується обсяг продукту для повторної перегонки. Таким чином, єдина мета першої перегонки полягає в зменшенні об'єму рідини до 1/3 і для видалення твердих частинок зерна, які збереглися в бразі. кінцевий продукт. Сильний нагрівання браги та піноутворення рідини є причиною попадання важких сивушних масел,крім алкоголю та води, у слабоградусний спирт.
Частина 3.Перегінний куб для перегонки дистиляту з бражки. Друга перегонка в менших перегінних кубах здійснюється набагато акуратніше і повільніше. Цей процес зазвичай займає близько 8 годин. Так як це займає вдвічі більше часу в порівнянні з першою перегонкою, найчастіше результат двох перегонок браги збирається в приймачі для слабоградусного спирту і заливається в перегонний куб для дистиляту перегонки з бражки. Усього кілька винокурень мають такі концентратори, тому що вони дуже дорогі. У місті Ротес в Спейсайді в Шотландії прилеглі винокурні має в своєму розпорядженні таке обладнання. Для того, щоб не втратити залишкове тепло у барді під час транспортування (вона все ще має температуру близько 70°C), вміст перегінного куба для браги зазвичай зливається через теплообмінник, який спрямовує теплову енергію барди для майбутніх дистиляційних процесів.
Як було описано в першій частині цієї статті, перегінні куби для перегонки дистиляту з браги мають більший вплив на смак виготовленого алкоголю. Повторна перегонка проводиться дуже акуратно, щоб алкоголь та смакові речовини змогли ефективніше відокремитися від води. Тому перегонні куби для другої перегонки не потребують оглядових вікон для спостереження за кипінням слабоградусного спирту. Сам процес перегонки спирту-сирцю схожий на перегонку браги. Слабоградусний спирт нагрівається, і до досягнення температури кипіння етилового спирту насамперед випаровуються летючі головні фракції. Ці "голови" переважно є легкокиплячими сполуками, наприклад, етилацетат або леткі складні ефіри, що мають різкий запах.
4. "Спиртовий ліхтар" ("папуга" - прим. перекладача) для контролю за процесом перегонки Оскільки агресивні головні фракції є небажаними в кінцевому продукті, вони направляються в так званий спиртовий ліхтар, і не йдуть у приймач для дистиляту . Ілюстрація згори демонструє функцію спиртового ліхтаря. У спиртового ліхтаря досить довга історія, і він несе у собі особливе призначення. Відповідно до британського законодавства всі самогонні апарати та трубопроводи мають бути закритими системами. Отже, самогонщик не може спробувати готовий продукт. Тоді як він повинен зрозуміти, коли закінчуються головні фракції і починається випаровування бажаної середньої фракції?
Що відбувається з "головами"? Їх не позбавляються, а вливають назад у приймач для слабоградусного спирту. Тим не менш, кількість "голів" не збільшується в ході цього безперервного кругообігу. Ось де народжується справжня магія дистиляції! Агресивна головна фракція трансформується в приємні ароматичні речовини в ході каталітичних реакцій з міддю перегінного куба. Це безперервний процес, а кількість "голів" у перегінному кубі залишається постійною. Після того, як головна фракція досягає приймача слабоградусного спирту, самогонщик змінює напрямок течії у спиртовому ліхтарі і направляє "тіло" в приймач для кінцевого продукту. Якщо він це зробить зарано, отриманий алкоголь буде надто різким на смак. Якщо це зробить занадто пізно, це матиме великого значення, т.к. рідина, що у приймачі для слабоградусного спирту, знову використовується при наступної перегонки. Таким чином, ні краплі алкоголю не витрачається марно.
Нечасто випадає шанс побачити приймач слабоградусного спиртузсередини. Він містить суміш алкоголю та води молочного сіро-білого кольору, а також плаваючу маслянисту плівку з "хвостів". Процес перегонки завершено. Співвідношення складових при другій перегонці, наведені в таблиці нижче, демонструють кількість алкоголю. Наприклад, з 30000 л браги міцністю 10% об. виходить 2780 л алкоголю міцністю 92,6% про.
Магазин Max Cuprum пропонує унікальні самогонні апарати та комплектуючі: