Дефлегматор: важный элемент самогонного аппарата и его особенности
Самогонный аппарат с сухопарником. Встречаются и другие названия этого узла: отстойник, прикубник. Выберем следующее обозначение, дефлегматор. Оно является наиболее точным, поэтому и будет использоваться далее в данной статье.
Чтобы лучше разобраться в особенностях функционирования дефлегматора, обратимся сначала к теории. Итоговым продуктом, который может быть создан с использованием перегонки в классическом аппарате, является брага (спирт-сырец). В число ее составляющих входят не только нужные компоненты, но и те примеси, которые необходимо удалить. Жирные кислоты, насыщенные спирты, альдегиды – именно эти и некоторые ингредиенты называются в целом сивушными маслами. Они придают продукции неприятный вкус и запах, изменяют его цвет.
Отделение их может быть произведено с учетом следующих факторов:
Температура кипения этилового спирта, 78°С, меньше, чем соответствующий параметр перечисленных выше примесей.
Сивушные масла могут испаряться в достаточно больших количествах при наличии отмеченной температуры.
На практике эти особенности используются следующим образом. В дефлегматоре создаются условия, подходящие для конденсации. При этом надо помнить, что в ходе данного процесса происходит постоянный подвод тепла с новыми порциями пара, что приводит к повторному испарению этилового спирта. Однако, для иных фракций этого уровня температуры недостаточно, поэтому они задерживаются в данной емкости, накапливаются в нижней ее части.
Самогонный аппарат создает пар, в котором содержится этиловый спирт и различные посторонние примеси.
При поступлении его в емкость с определенным давлением происходит некоторое понижение температуры за счет передачи тепла стенкам устройства и дальнейшему отводу его в окружающую атмосферу.
На внутренних поверхностях емкости дефлегматора образуется конденсат. В рабочем объеме падает давление пара.
Ненужные фракции, температура кипения которых выше, скапливаются в нижней части емкости. В последующем они удаляются из нее.
Кипение этилового спирта продолжается. Этот компонент вместе с паром выходит в другое отверстие. Далее по трубке пар с этиловым спиртом поступает на змеевик, где и происходит его конденсация.
Как видите, принцип работы дефлегматора достаточно прост, но при этом такая не сложная в реализации технология позволяет получить достаточно высокое качество очистки, вполне сопоставимое с классической двойной перегонкой. Внимательный читатель уже заметил, что при осуществлении рабочих операций мы не используем никакие дополнительные нагревы, длительные по времени процедуры. Фактически, после соответствующей настройки, весь процесс происходит самостоятельно, без вмешательства пользователя. Ему надо только периодически опорожнять накопительную емкость дефлегматора, удалять из нее собранные там сивушные масла.
Подчеркнем, что наличие подобного элемента в общей системе автоматически блокирует случайное попадание браги в готовый продукт, что может произойти в процессе выполнения рабочих операций, при сильном нагреве, например. Чтобы такой «предохранитель» выполнял данную функцию безупречно, достаточно будет входную трубку разместить на 8-10 мм ниже, чем выходную.
Отдельно стоит разобраться с отводом тепла. В данном случае он выполняет особо важную роль. Такой процесс будет зависеть от толщины стенок емкости, их площади, теплопроводности материала, из которого они изготовлены, внешней и внутренней температуры. Надо учитывать, что внутри емкости температура не будет меняться существенно при использовании для нагрева разных мощностей. На практике это означает, что при кипячении браги с подводом к нагревательному элементу одного или двух киловатт электроэнергии, температура пара будет приблизительно одной и той же.
С другой стороны, надо не забывать о том, что при тех же условиях будет существенно изменяться давление (при более интенсивном кипении браги). Таким образом, количество тепла, проходящее за единицу времени через ограниченный объем будет разным. Отличаться будут и его потери. Если говорить о практическом значении, следует отметить, что при меньшей мощности можно будет получить меньшее давление, а, следовательно, более интенсивную конденсацию ненужных фракций, кипящих при высоких температурах.
В каждом конкретном случае потребуется подстройка дефлегматора под характеристики, которыми обладает определенный самогонный аппарат. Достаточно часто для создания такого элемента используются прозрачные стеклянные банки. Они стоят недорого, выпускаются разными по объему. С их помощью облегчается визуальный контроль. При накоплении достаточно большого количества сивушных масел эти отходы могут быть быстро удалены.
Стандартная жестяная крышка подойдет для изготовления верхней части дефлегматора. К ней припаиваются входные и выходные трубки. Достаточно просто будет обеспечить необходимую герметичность в месте соединения крышки и банки. Чтобы улучшить теплообмен, можно использовать внешний обдув емкости с использованием соответствующего вентилятора, иного оборудования. Некоторые пользователи создают специальные системы охлаждения с использованием змеевиков. Такие конструкции сложнее, но они позволяют производить более эффективный отвод лишнего тепла.
При использовании данной технологии открывается широкое поле деятельности для реализации самых разных проектов:
Дефлегматор может быть создан с использованием единичных медных трубок (для входа и выхода), каждая их которых фиксируется на крышке с использованием резьбовых соединений. Для лучшей герметичности следует использовать специальную сантехническую ленту, рассчитанную на соответствующий температурный диапазон.
Для экспериментов с уменьшением давления, можно попробовать разное количество трубок. После получения нужного результата, качественную герметизацию обеспечит заливка узла необходимым количеством припоя.
Если самогонный аппарат невелик по размерам и не требуется особо высокая производительность, то и банку можно подобрать соответствующую, не большую.
Понятно, что в каждом определенном варианте будут разные результаты. Тем не менее, можно привести примерные цифры, которые были получены в результате проведенных опытов:
Крепость итогового продукта – от 42° до 47°.
Количество полученного самогона – 6 литров.
Количество собранных сивушных масел – от 250 до 350 мл.
Отходы этого производства представляют собой смесь, обладающую неприятным запахом. Она должна своевременно удаляться в канализацию. Не надо думать о том, что дефлегматор является избыточным элементом. Он не дорого, но при этом весьма эффективен. Его применение высоко ценится любителями и профессионалами. Конечно, только одно это устройство не способно само по себе обеспечить идеальный результат. Он будет получен только при использовании качественных исходных продуктов. Потребуется тщательное приготовление браги с точным соблюдением нужных режимов. Не менее важными являются конструкции аппаратов, материалы, из которых они изготовлены, правильный подбор алгоритмов работы с ними.
Начнём знакомство с дефлегматором с небольшой теоретической информации, кому не интересно, может сразу перейти к . Дефлегматор (он же - сухопарник, прикубник, он же - отстойник самогонного аппарата), как уже было неоднократно отмечено, является не обязательным, но крайне желательным элементом самогонного аппарата, т.к. он позволяет существенно повысить качество конечного продукта. Дело в том, что в состав браги помимо интересующего нас этилового спирта входит целая группа более тяжелых спиртов, жирных кислот и др. неприятных компонентов - в просторечии - сивушные масла (). Фишка в том, что все эти "сивушные масла" имеют температуру кипения выше, чем температура кипения этилового спирта(78 C), но испаряются они в весьма заметных количествах уже при достижении данной температуры, и попадая в самогон, сильно ухудшают его качество (горячий чай в чашке не кипит, но испарение с его поверхности происходит довольно интенсивно).
В сухопарнике же сначала происходит конденсация смеси всех паров, а за счет непрерывного подвода тепла с вновь поступающей смесью паров происходит повторное закипание этилового спирта, а т.н. сивушные масла в абсолютном своем большинстве так и остаются в сухопарнике, то есть происходит приоритетная конденсация тяжелокипящих фракций.
Схематически дефлегматор для самогонного аппарата выглядит так:
Где: 1 - поступление спиртсодержащего пара из самогонного аппарата
2 - спиртсодержащий пар без тяжелокипящих компонентов (направляется в змеевик)
3 - конденсат тяжелокипящих компонентов (сивушные масла, от них мы очищаем будущий самогон)
Q - отдача тепла спиртсодержащим паром через поверхность дефлегматора (сухопарника)
^P - снижение давления пара, покидающего дефлегматор, за счет расширения и уменьшения объёма из за конденсации тяжелокипящих фракций.
Таким образом применение дефлегматора позволяет добиться эффекта не хуже, чем двойная перегонка, не увеличивая при этом затрат труда и времени. Помимо этого он еще и предотвращает попадание браги в случае ее "выплевывания" из бака самогонного аппарата в готовый самогон, играя, таким образом еще и роль своеобразного предохранителя. Для более полной реализации этого свойства дефлегматора входящую трубку нужно опустить на 5-10 мм ниже трубки, отводящей пары самогона.
Одна из основных характеристик дефлегматора - его способность к рассеянию тепла. В основном она зависит от площади стенок дефлегматора, их теплопроводности и разности температур между поступающим паром и наружным воздухом (или, что там у вас). В большинстве случаев используется стеклянная банка, с плотно одевающейся крышкой, в которую вмонтированы трубки, соответственно подвода пара из самогонного аппарата и отвода из дефлегматора к змеевику. Так же следует учитывать, что температура внутри дефлегматора практически не меняется от мощности, затрачиваемой на кипячение браги. То есть, кипятим ли мы брагу ТЭНом 0,5 или 2 кВт, внутри одного и того же дефлегматора температура будет примерно одинаковой. Следовательно, и потери тепла в нем будут примерно постоянными и не зависящими от интенсивности кипения. Однако, количество тепла (в Дж, или кДж) пропущенное через дефлегматор будет прямо пропорционально подводимой мощности. Следовательно, потеря тепла в процентах (при одном и том же дефлегматоре) будет зависеть от мощности кипячения. Чем ниже мощность нагрева браги в самогонном аппарате тем большая часть пара (в основном, тяжелокипящие фракции) будет конденсироваться в дефлегматоре. В случае применения в качестве дефлегматора банки с трубками в крышке, можно, так же менять объём банки для более тонкой настройки конденсации. В интернете видел проекты дефлегматоров с водяным охлаждением (целый змеевик внутри монтировали), но если так хочется повозится с режимами его работы, проще организовать обдув воздухом (бытовым вентилятором, например, или компьютерным кулером).
В результате после перегона самогона в дефлегматоре собирается определенное количество жидкости. В моем случае на 7 литров самогона (45 градусов) в банке собирается 300-400 мл тяжелокипящих компонентов. В основном - вода, но запах у неё как у черного хлеба, только усиленный раз в 10 и противный. Применения этой дурнопахнущей субстанции я не придумал (и особо не думал, вообще) и безжалостно выливаю её в канализацию, стараясь не дышать в этот момент. Хотя, может быть, это пойло сгодится для опрыскивания растений от какой-нибудь фитофторы, или тли.
При сборке своего первого самогонного аппарата у меня были кое-какие сомнения в необходимости усложнения его конструкции установкой дефлегматора, но сразу же после снятия пробы с первой партии самогона я понял, что его отличному качеству я, в основном, обязан именно применению дефлегматора.
Поэтому при сборке второго по счету самогонного аппарата, рассмотренного в рамках данного сайта вопрос о необходимости его установки мною даже не рассматривался-отсутствие у самогона какого бы-то ни было неприятного запаха и великолепные отзывы от большинства людей, пробовавших мой самогончик просто не оставили никаких сомнений. Естественно, для достижения таких результатов одного лишь сухопарника недостаточно, необходимо использовать для браги качественное сырье и обеспечить оптимальный режим его брожения-это не сложно (подробнее в разделах и и ), а также не использовать в конструкции самогонного аппарата вещества, которые могут передать самогону свой вкус или запах.
И на последок, несколько примеров конструкций сухопарников. Я для этой цели во всех конструкциях самогонных аппаратов применял стеклянные банки с завинчивающейся крышкой. Емкость варьировалась от 1 литра до 100 мл.
Для приготовления крепкого и чистого алкогольного продукта в домашних условиях требуется четко понимать технологию процесса перегонки. В большинстве случаев для приготовления домашнего самогона используют весьма примитивное устройство перегонный куб, однако для правильной дистилляции необходимо наличие дополнительного оборудования, и каждый опытный самогонщик об этом знает. Дефлегматор стал одним из таких вспомогательных элементов в системе самогонного аппарата. Размеры такой конструкции могут быть разными, его можно выполнить собственноручно или же приобрести в готовом варианте. Здесь все зависит от конструктивных особенностей выбранного аппарата и от требований к получаемому самогону.
Работа такого устройства как дефлегматор или сухопарник основана на следующих принципах:
Простой принцип работы установленного на самогонный аппарат дефлегматора основан на дополнительной очистке от химических примесей, позволяя при этом улучшить в итоговом продукте качественные показатели. Он также служит отличным промежуточным охладителем, так как температура рабочей смеси при попадании в дефлегматор несколько снижается.
Совсем недавно по поводу установки сухопарника возникало множество неоднозначных споров, теперь же мастера, детально освоившие процесс самогоноварения, в необходимости присутствия такого аппарата попросту не сомневаются.
Самогонный аппарат с качественно выполненным дефлегматором может стать полезным и эффективным решением для слаженной работы всей перегонной системы. Несмотря на то, что многие начинающие изготовители крепкого домашнего напитка отказываются от его наличия в конструкции, все-таки присутствие такого элемента обязательно в перегонном комплексе, так как дефлегматор в самогонном аппарате дает целый ряд преимущественных особенностей:
Каждый из вышеперечисленных факторов в значительной степени упрощает сам процесс приготовления домашнего алкогольного напитка и способствует его более глубокой очистке от тяжелых для человеческого организма соединений.
В технологии получения спирта применяются различные виды дефлегматоров. Отличие в основном связано с конструкцией устройства и наличием дополнительных элементов, выполняемыми функциями, способом применения, разнообразием форм и размеров. В каждом конкретном случае выбор дефлегматора необходимо подстраивать под характеристики определенного самогонного аппарата. Наиболее распространенным материалом для изготовления дефлегматора стало стекло, трубки же могут быть из нержавейки, реже из титана или меди ввиду их дороговизны. Наиболее популярными на сегодняшний день среди дефлегматоров считаются:
Холодильники значительно усовершенствуют процесс самогоноварения, позволяя повысить качество алкоголя в несколько раз. Принцип действия каждого из них имеет схожую направленность, которая заключается в нагревании исходного сырья до образования пара и последующего его охлаждения, в результате чего и происходит четкое разграничение тяжелой и легкой фракции.
Многие опытные самогонщики отдают предпочтение холодильнику Димрота, считая его самым практичным по функциональным особенностям. По своей сути он является своеобразным миниатюрным аналогом ректификационной колонны. Оснащение аппарата дистилляции таким устройством дает возможность с легкостью разделить фракции.
При наличии достаточного количества свободного времени и при огромном желании сделать дефлегматор самостоятельно довольно просто. В противном случае следует приобрести уже готовый вариант, благо ими переполнены магазинные полки.
Способов конструирования сухопарника в домашних условиях огромное количество. Его изготовление возможно и с применением подручных, давно ненужных в быту средств. Выполнить дефлегматоры можно из следующих предметов:
Трубка из стеклаДля осуществления такой идеи самодельного дефлегматора нужно подготовить дополнительные материалы:
Сделать дефлегматор из термоса задача не из самых сложных, однако процесс достаточно трудоемкий и требует соблюдения определенной последовательности действий:
Сухопарник, выполненный на основе термоса, требует больших усилий со стороны исполнителя и справиться с освоением такой непростой в исполнении техники можно лишь при большом желании. При нехватке времени и терпения можно воспользоваться простым и оптимальным вариантом изготовления сухопарника из обычной стеклянной банки.
Стеклянная банка самый простой и доступный вариант для изготовления сухопарника. Отстойник такого вида отлично справляется с возложенными на него функциями и очень прост в использовании. Для того, 
чтобы обычная стеклянная банка объемом 750 мл стала полезным и эффективным элементом перегонной системы нужно выполнить следующие действия:
Подводя итог, хотелось бы отметить, что установка дополнительного устройства (дефлегматора) в общую систему самогонного аппарата полностью себя оправдывает. Любой, начинающий осваивать технологию получения правильного самогона, умелец может достигнуть высоких результатов, получая вкусный, крепкий и ароматный самогон.
Однако, несмотря на повсеместное употребление этих названий, если проанализировать многочисленную информацию в Интернете, то по вопросу назначения этих устройств наблюдается повсеместная путаница. Особенно много расхождений наблюдается по функциям и сути работы дефлегматора и сухопарника. Давайте разберемся и начнем с азов.
Дистилляция
- это испарение с последующей конденсацией паров. Именно это и происходит при использовании самогонного аппарата простейшего типа.
Ректификация
- разделение смеси на фракции за счет противоточного движения пара и этого же пара, сконденсировавшегося в жидкость (флегму).
Таким образом, видно, что при дистилляции пар, образовавшийся при кипении жидкости, прямотоком поступает на конденсатор. В итоге мы получаем однородную смесь, содержащую и спирт, и воду, и сивушные масла. Содержание спирта повышается за счет того, что он испаряется при более низких температурах и быстрее, чем вода и прочие фракции.
При ректификации часть сконденсированного пара стекает обратно в сторону перегонной емкости, нагревается от вновь образовавшегося пара и вновь многократно испаряется. В результате процесса переиспарения перегоняемая жидкость разделяется на составные части. В случае с самогоном: сивушные масла, вода и нужный нам спирт. Степень разделения зависит от исполнения ректификационной колонны.
Забегая немного вперед, скажем, что дефлегматор для самогонного аппарата - один из элементов, входящий в устройство ректификационной колонны.
Собственно, это два названия одного и того же элемента. Еще они известны как прикубники. И сухопарник и мокропарник конструктивно представляют собой тонкостенную закрытую емкость небольшого объема с двумя паропроводами в верхней части: вводным и выводным.
В нижнюю часть прикубника врезан кран для сброса отработанного конденсата. Однако часто прикубники делают из стеклянных банок, тогда, естественно, речи о кране идти не может. Слив накопленной жидкости производится через горловину и только по окончании перегонки.
Простой сухопарник из банки
Конструктивное отличие между мокро- и сухопарником одно: в мокропарнике выход вводного патрубка опущен до самого дна, так чтобы пар из перегонного куба «пробулькивал» сквозь налитую в емкость жидкость. Отсюда часто мокропарник называют еще барботером.
Как это работает
Оба варианта и «сброс», и «отбор до победного» к хорошим не относятся - на выходе мы все равно получим не самый качественный продукт. По сути, сухопарник выполняет только две полезные функции:
Можно ли повысить эффективность прикубника? Можно, но необходимо изменять его устройство: корпус должна располагаться над перегонным кубом, а сброс конденсата осуществляться непосредственно в куб. Только это будет уже не сухопарник, а вполне себе приличный неуправляемый дефлегматор.
Устройство дефлегматора в простейшем виде это две сваренные трубки разного диаметра, установленные вертикально на перегонный куб. В рубашке между ними циркулирует охлаждающая жидкость (вода) а трубка меньшего диаметра служит магистралью для выхода спиртосодержащего пара.
Для пояснения принципа работы этого устройства условно примем, что перегоняемая жидкость имеет 2 компоненты, имеющие различные температуры кипения. Разделение на фракции осуществляется следующим образом:
Способ позволяет разделить жидкость на любое количество компонентов, имеющих разную температуру кипения. Процесс инерционен, и менять режим охлаждения лучше очень аккуратно, медленно и ступенчато.
Разделяющая способность дефлегматора зависит от величины площади соприкосновения флегмы с паром и точности регулировки. Принцип же функционирования одинаков для всех типов этих устройств, различаются они только конструктивно.
Тот, что был описан в предыдущем разделе - прямоточный холодильник пленочного типа. Конструкция простая в изготовлении и достаточно эффективная. Но у нее есть недостатки - незначительная площадь взаимодействия, которая при отклонении конструкции от вертикали вообще стремиться к нулю. Второй - это сложность регулировки по температуре пара. Частично этих недостатков лишена конструкция Димрота.
Дефлегматор Димрота представляет собой стеклянную или металлическую колбу, в центре которой находится спиралевидная трубка. По ней циркулирует вода и на ней же конденсируется флегма.
Принцип работы тот же, но очевидно, что такая конструкция даже на глаз имеет большую площадь соприкосновения пара и жидкости, чем пленочный аппарат. Кроме того, взаимодействие флегмы и пара происходит по центру колбы, там, где его температура максимальна. Следовательно, и продукт на выходе будет более чистый и крепкий.
Почему в быту чаще всего применяются дефлегматор Димрота или пленочный дефлегматор для самогонного аппарата? Это связано со свойствами исходного сырья - брагой. Если при ее перегонке использовать наиболее эффективную насадочную колонну с большой площадью наполнителя, то уже через полчаса работы наполнитель загрязнится настолько, что никакая ректификация станет невозможной.
Все используемые в самогоноварении дефлегматоры условно можно разделить на два больших класса: пленочные и все остальные. Принципиальная разница заключается в том, что в классической пленочной конструкции отсутствуют какие-либо дополнительные элементы: флегма конденсируется на стенках вертикальной трубки и с нее же переиспаряется. Главное достоинство - простота конструкции, изготовление которой возможно своими руками, главный недостаток - взаимодействие флегмы с периферийной областью потока пара, а не с центральной.
«Все остальные» - это дефлегматоры, во внутреннюю полость которых вводятся различные элементы: наполнители с развитой площадью поверхности (тарелки, стеклянные шарики и т.д.) из инертного материала. За счет них повышается эффективность взаимодействия пара с флегмой, и уменьшаются габаритные размеры устройства. Перечислим лишь некоторые виды дефлегматоров:
По соотношению качества продукта/габаритам/простоте изготовления/удобству регулировки режима работы - практичности, если одним словом, предпочтение отдается конструкции Димрота.
В результате, сконденсировавшаяся на стенках корпуса флегма, стекает по трубке обратно в бак, встречается с вновь образовавшимся паром, частично переиспаряется и поступает на отбор. Крепость и чистота продукта незначительно, но повышаются.
Пар из емкости поднимается внутри трубки, конденсируется на ее холодных стенках и стекает по ним обратно в емкость. При взаимодействии с встречным потоком пара происходит многократное переиспарение флегмы и разделение ее на фракции. Регулируя интенсивность охлаждения, из исходного сырья последовательно отделяются все компоненты, начиная с низкотемпературной составляющей.
Отдельно рассмотрим дефлегматор, который при доступности его изготовления в домашних условиях своими руками дает очень хороший результат по конечному продукту.
Основой этой конструкции будет термос объемом 0.5-1 л. Приступим.
В принципе наш дефлегматор сделанный своими руками, в том, что касается самого термоса, готов. Его рабочее положение на самогонном аппарате горловиной вниз. Но в нем пока нет самого главного узла, из-за которого все и затевалось: узла отбора готового продукта.
Он будет подсоединен к горловине термоса. Схематично его конструкция и положение в самогонном аппарате показано на рисунке ниже.
Схема работы дефлегматора
Изготавливается из отрезка трубы с двумя переходниками: верхний на горловину термоса, нижней к трубке, соединяющей дефлегматор с перегонным кубом. Внутри трубки вваривается широкая шайба с невысоким бортиком (8-10 мм) по краю центрального отверстия. Если есть навык, то с установкой шайбы можно справиться своими руками, если нет, то обратиться в мастерскую. Чуть выше дна, образовавшейся вдоль стенки трубы чаши, сверлится отверстие для патрубка, по которому будет выходить готовый продукт.
На схеме не показано, но для точной регулировки режима работы аппарата необходим еще термометр, либо датчик температуры. Для его установки чуть выше верхнего бортика шайбы в стенке трубы сверлиться отверстие под гильзу для установки термометра.
Итак, дефлегматор собран. Его можно подсоединить через трубку (от 50-80 см длиной) к крышке перегонной емкости и начать получать готовый продукт. Но если мы хотим получить действительно качественный спирт, то стоит подумать о замене трубки полноценной ректификационной колонной.
