Влаштування ректифікаційної колони
Простіше кажучи, при дистиляції ми нагріваємо брагу до пароподібного стану та охолоджуємо пару, конденсуємо її в рідину. Отриманий з дистилятора (іншими словами, звичайного самогонного апарату) самогон - це продукт одного циклу нагрівання та конденсації. Незалежно від того, з якої сировини (браги) готується самогон, самогонник відсікає в сукупності 5-15% голів та хвостів. Напій, одержуваний у такий спосіб, має 35-50% етилового спирту. Значить решта 50-65% зібраного для пиття дистиляту - це вода з всілякими домішками. Добре, якщо вдається зібрати їх механічними способами (абсорбувати молоком, фільтрувати через вугільну колону).
Якщо ви провели якісну, неквапливу дистиляцію; якщо вам подобається запашний самогон; якщо ви не пожадували на "голові" та "хвості", можливо, ви отримали саме той напій, на який розраховували.
Однак деякі не зупиняються на досягнутому, прагнуть отримати якісніший, більш очищений спирт максимально високого відсоткового вмісту.
І ці люди винайшли для нас колону ректифікації.
Ректифікаційна колона (або дистилятор з царгою) - це не просто самогонний апарат, який дає чистіший спирт. Принцип дії ректифікатора і такий, як принцип дії дистилятора.
Як ви вже знаєте, при дистиляції пари спирту проходять один цикл перегонки, - нагріваючись, конденсуються і холодним струмком стікають у циліндр-збірку.
У колоні ректифікатора цикл дистиляції повторюється багаторазово. Нагріваючись у перегінному кубі, пари спирту піднімаються вгору по колоні і охолоджуються, але не йдуть одразу у зовнішній спиртозбірник.запобігання цьому ми перекриємо кран штуцера спиртозбірника та відкриваємоатмосферний штуцер. Пара втрачає температуру і, конденсуючись, стікає вниз по насипці царги. У цей час відбувається так званий "противоточний процес", основна робота роздільного модуля (саме так і називаються наші апарати - "Модулі розділові"), тобто відділення C2H5OH від інших домішок, у тому числі від H2O.
Отже, конденсат (інакше званий "флегмою") разом із парою циркулює всередині колони. Колона поступово наповнюється, "набивається" пором. При цьому фракції пари та флегми поділяються модулем пошарово. На самому верху - легкокипляча фракція, ацетон. Далі фракції вишиковуються по черзі залежно від температури кипіння. На самому верху - фракції з найнижчою температурою кипіння, на самому низу - фракції з найвищою температурою кипіння. Фракції слід відбирати повільно, послідовно. Термометр підкаже, що саме ви відбираєте зараз. Можна підставляти різні ємності під штуцер відбору дистиляту і зібрати окремо ацетон (56,2ºС), отруйний метиловий спирт (64,7ºС), етиловий питний спирт (78,1), сивушні олії (80ºС), вода (100ºС).
Слід пам'ятати, що температура кипіння етилового спирту залежить від атмосферного тиску, і величина 78,1 досить умовна, вона відповідає 760мм ртутного стовпа. Якщо ви використовуєте термометр для точного відбору фракцій, зверніть увагу на наступний графік температур і тиску:
Як бачите, при нормальному тиску температура кипіння спирту етилового варіюється від 76,5 до 79"С.