Вакуумная перегонка: преимущества, особенности, производители вакуумных установок

Теория

При нормальном атмосферном давлении (760 мм ртутного столба или 1 атмосфере) температура кипения воды – 100 °C, спирта – 78,37 °C. Физика процесса такова, что со снижением давления понижается и температура кипения жидкостей. Установлено, что при снижении давления на 0,5 атмосферы (380 мм рт. ст.) температура кипения спирта понижается на 15 °C, то есть закипание происходит при 63 °C.

Вакуумная дистилляция бывает однопроходной (брага – готовый дистиллят) и двухпроходной (брага – спирт-сырец – готовый дистиллят, это аналог второй перегонки в классической схеме). Интересно, что большинство сторонников вакуумной перегонки самогона используют однопроходной метод, считая, что для удаления вредных примесей этого достаточно. Некоторые винокуры сначала получают спирт-сырец вакуумным методом, а потом делают повторную дробную перегонку на классическом дистилляторе (при атмосферном давлении), получается комбинированная схема.

Особенности работы вакуумного самогонного аппарата

В устройстве работает специальный вакуумный дистиллятор. Его размеры относительно небольшие по сравнению с другими дистилляторами. Использование маленького вакуумного дистиллятора позволяет избавиться от промышленных вакуумных насосов, работающих на большой мощности.

Если вы решили купить вакуумный самогонный аппарат, запомните — крайне важно выбирать модели с большой производительностью и небольшими размерами. Причина такого выбора заключается в том, что при покупке огромного дорогостоящего оборудования вакуумного типа оно будет расходовать большое количество электроэнергии

Соответственно, производство самогона будет слишком затратным и неэффективным

Причина такого выбора заключается в том, что при покупке огромного дорогостоящего оборудования вакуумного типа оно будет расходовать большое количество электроэнергии. Соответственно, производство самогона будет слишком затратным и неэффективным.

В большинстве случаев, вакуумные самогонные аппараты не требуют много места для организации процесса — всего лишь пятую часть обычного письменного стола.

В современные модели устанавливают нагреватели небольшой мощности. Кроме того, вакуумный самогонный аппарат в процессе работы не расходует большое количество электричества и не создает шумов.

В процессе работы не нужно постоянно следить за работой самогонного аппарата. Относительно простое устройство дает владельцу возможность оставлять самогонный аппарат включенным даже в ночное время суток. Производительность устройства зависит напрямую от мощности нагревателя.

Каким требованиям должен отвечать

Для того, чтобы вакуумный аппарат правильно функционировал, необходимо обеспечить его полную герметичность.

Осторожно. Мельчайшая трещинка, грязь на соединительных элементах могут вызвать взрыв

«Доморощенный» аппарат обойдется дешевле, чем покупной, хотя сделать его надежным не так просто, как утверждают «знатоки». А покупные стоят весьма дорого.

Чтобы безопасно и успешно гнать «вакуумный» самогон, к системе предъявляются повышенные требования, а именно:

Конструкция всех составляющих должна быть рассчитана на то, чтобы выдерживать вакуум без деформаций и разрывов. Для этого требуется:

1. прочная и толстая пищевая нержавеющая сталь. Миллиметровая здесь не подойдет;
2. герметичные соединения (лучше – кламповые) с прокладками;
3. полная герметизация всех систем, включая сухопарник, холодильник, приемную емкость.

• Необходима система откачивания воздуха (насос) и поддержания заданного уровня давления.
• Обеспечивает безопасность только паровая (водяная) рубашка, без прямого нагрева установки на огне или с помощью ТЭНа.
• Без электроники, контролирующей процесс нагрева и давления, здесь не обойтись.

Преимущества вакуумной дистилляции самогона

Продавцы оборудования главными преимуществами вакуумной перегонки считают высокое качество и выдающиеся органолептические свойства напитка. Правда, мне не удалось найти ни одного объяснения, в котором отличия от классического варианта были бы четко и подробно описаны. Считается, что низкая температура лучше сохраняет вкус и аромат исходного сырья, поэтому дистиллят получается «свежее» традиционного «компота», сваренного ближе к 100 °C.

В теории более высокое качество возможно получить за счет меньшего времени и температуры кипячения. В результате белок не денатурируется, эфиры почти не разлагаются, а тяжелых примесей в готовый продукт попадает меньше. Но теорию всегда нужно доказывать практикой, например, хроматограммой двух дистиллятов из одной и той же браги. Производители вакуумных аппаратов, продавая свои комплекты для дистилляции за космические деньги, пока не удосужились сделать сравнительно копеечную с их ценами хроматограмму, что странно…

Более высокое качество вакуумного самогона вызывает сомнения

Также преимуществом вакуумной дистилляции является экономия на энергоносителях и меньшее время перегонки в сравнении с классическим методом.

Внимание! В некоторых статьях о вакуумной дистилляции написано, что полученный напиток абсолютно безопасен и не вызывает похмелья. Это откровенная дезинформация, потому что спорить можно о степени вредности и тяжести похмелья, но никак об их отсутствии

Природа спирта такова, что он сам по себе вредит организму, даже без учета других примесей в составе.

Особенности работы вакуумного самогонного аппарата

В устройстве работает специальный вакуумный дистиллятор. Его размеры относительно небольшие по сравнению с другими дистилляторами. Использование маленького вакуумного дистиллятора позволяет избавиться от промышленных вакуумных насосов, работающих на большой мощности.

Если вы решили купить вакуумный самогонный аппарат, запомните — крайне важно выбирать модели с большой производительностью и небольшими размерами. Причина такого выбора заключается в том, что при покупке огромного дорогостоящего оборудования вакуумного типа оно будет расходовать большое количество электроэнергии

Соответственно, производство самогона будет слишком затратным и неэффективным

Причина такого выбора заключается в том, что при покупке огромного дорогостоящего оборудования вакуумного типа оно будет расходовать большое количество электроэнергии. Соответственно, производство самогона будет слишком затратным и неэффективным.

В большинстве случаев, вакуумные самогонные аппараты не требуют много места для организации процесса — всего лишь пятую часть обычного письменного стола.

В современные модели устанавливают нагреватели небольшой мощности. Кроме того, вакуумный самогонный аппарат в процессе работы не расходует большое количество электричества и не создает шумов.

В процессе работы не нужно постоянно следить за работой самогонного аппарата. Относительно простое устройство дает владельцу возможность оставлять самогонный аппарат включенным даже в ночное время суток. Производительность устройства зависит напрямую от мощности нагревателя.

Каким требованиям должен отвечать

Для того, чтобы вакуумный аппарат правильно функционировал, необходимо обеспечить его полную герметичность.

Осторожно. Мельчайшая трещинка, грязь на соединительных элементах могут вызвать взрыв

«Доморощенный» аппарат обойдется дешевле, чем покупной, хотя сделать его надежным не так просто, как утверждают «знатоки». А покупные стоят весьма дорого.

Чтобы безопасно и успешно гнать «вакуумный» самогон, к системе предъявляются повышенные требования, а именно:

Конструкция всех составляющих должна быть рассчитана на то, чтобы выдерживать вакуум без деформаций и разрывов. Для этого требуется:

1. прочная и толстая пищевая нержавеющая сталь. Миллиметровая здесь не подойдет;
2. герметичные соединения (лучше – кламповые) с прокладками;
3. полная герметизация всех систем, включая сухопарник, холодильник, приемную емкость.

• Необходима система откачивания воздуха (насос) и поддержания заданного уровня давления.
• Обеспечивает безопасность только паровая (водяная) рубашка, без прямого нагрева установки на огне или с помощью ТЭНа.
• Без электроники, контролирующей процесс нагрева и давления, здесь не обойтись.

Плюсы и минусы вакуумной дистилляции

Сегодня можно наблюдать настоящий бум самогонных аппаратов. Производители без устали улучшают их и с завидной частотой выводят на рынок новые модели. Как правило все эти устройства базируются на одних и тех же принципах. В результате этого получается приготовить ряд напитков со схожими свойствами. В то же самое время существуют иные методы работы с самогонным аппаратом. Одним из них выступает вакуумная дистилляция. О ней мы сегодня и поговорим.

Вакуумные самогонные аппараты обросли множеством мифов. Одни знатоки утверждают, что это наличие связи с атмосферой. Другие же ассоциируют вакуумную дистилляцию с наличием манометра. Третьи же подразумевают под вакуумными самогонными аппаратами ректификационные колонны. По факту это лишь заблуждения и ничего более. Несмотря на это вакуумная дистилляция существует и ее применение дает ряд преимуществ, которые не могут обеспечить типовые методы перегонки. Основное преимущество дистилляции вакуумом заключаются в ускорении процесса в несколько раз. Так если брать классическую дистилляцию, то спирты закипают при температуре 78 градусов. При дистилляции вакуумом они начинают испаряться при достижении температурной отметке в 31 градус!

По умолчанию самогонный аппарат это открытая система, у которой имеется всего 1 точка выхода — выходной штуцер. Из него мы получаем дистиллят собирая его в приемную емкость. Факт того, что у нас система открыта говорит о том, что внутри аппарата имеется атмосфера. В то же самое время если на выходе установить насос, который на постоянной основе будет откачивать воздух, мы получим безвоздушное пространство, т. е. вакуум. Следует отметить, что это не абсолютный вакуум, а некое промежуточное значение. Дело в том, что при откачке воздуха мы тем самым повышаем давление в системе. Чтобы не допустить превышения критических значений в такой системе необходим датчик давления, т. е. манометр. Последний можно установить непосредственно на приемную емкость

Важно лишь помнить, что она должна так же быть герметично закрытой. Надо сказать, что такая система технологически сложна в реализации

Безусловно все можно сделать на примитивном уровне, однако в данном случае есть риск взрыва аппарата. В идеале установить автоматику, которая свяжет показания манометра с насосом позволяя тем самым следить за показаниями манометра и на их основе управлять работой насоса.

Преимущества вакуумной перегонки

Прежде всего такой метод перегонки обеспечивает довольно высокое качество конечного продукта. В нем практически отсутствуют примеси и тяжелые фракции.

В ходе вакуумной дистилляции вода не испаряется. В итоге такой самогонный аппарат позволяет на выходе получить обезвоженный спирт.

Учитывая тот факт, что у эфиров температура кипения выше, чем у спирта, полученный продукт сохраняет запах исходного сырья, на базе которого он был создан.

Самогон, полученный на относительном вакууме экологически более безвреден для здоровья, и практически не вызывает похмелья.

Минусы вакуумной перегонки

Для того чтобы собрать вакуумную установку требуется довольно много места. В случае, если она собирается в кустарных условиях из подручных материалов в конце как правило получается довольно громоздкая конструкция.

Еще одним минусом выступает высокий риск. Как уже отмечалось выше такая система предъявляется более высокие требования к безопасности.

Подводя итоги по вакуумной дистилляции хочется надеяться на то, что в будущем производители оборудования обратят внимание на эту перспективную технологию и воплотят ее в своих будущих работах

Технологии дистилляции

Существует несколько вариантов получения дистиллята. У каждого из этих методов есть свои приверженцы.

Метод Габриэля

Популярный метод, опубликованный одним из форумчан под ником Gabriel 61.

В его основе лежит избавление от промежуточных фракций на этапе перегона браги в спирт сырец.

Эта методика хороша, если вы перерабатываете большой объем сырья и перегон браги идет в несколько подходов.

Плюсы:

• Ярко выраженная ароматика дистиллята;
• Более безопасный технологический процесс;
• Простое оборудование

Минусы:

Большее число перегонов, чем в других методах.

Суть метода в том, что на этапе перегона браги в спирт сырец, мы разделяем результат на Тело1 (которое отбираем до температуры 91-93 градуса в кубе) и Тело2, которое отбираем после и до окончания.

При таком процессе все промежуточные фракции концентрируются в Теле 1. Но проблема в том, что в Тело 1 уходит большое количество спирта, и просто так выбросить в отходы мы его не можем.

Поэтому потом Тело 1 либо добавляется в следующий объем браги, либо (когда всю брагу перегнали), разбавляется до спиртуозности 10% и также перегоняется по принципу деления на Тело 1 и Тело 2.

Тело 2 идет на дробную перегонку, которая осуществляется обычным способом. Сначала отбираются головы примерно 5-10% от объема спирта со скоростью 2-3 капли в секунду.

Переход к отбору основного продукта происходит по органолептике. Для этого на ладони капают несколько капель из отбора и интенсивно растирают. Если не чувствуется неприятных или посторонних запахов – можно переходить к отбору основного тела.

При прямоточной дистилляции отбор готового продукта идет начиная от спиртуозности в струе примерно 85% и до примерно 55-60%. Эти цифры не являются абсолютными, они зависят от типа оборудования.

Оставшийся спирт можно собрать в отдельную емкость и в дальнейшем либо пустить на ректификацию, либо поставить на куб колонну для дистилляции с укреплением и “дожать” готовый продукт.

Метод тройной перегонки

Как уже понятно из названия, этот метод заключается в трехкратной перегонке, что позволяет сохранить достаточно высокий уровень ароматики, и при этом очистить самогон от промежуточных фракций.

1 этап дистилляции – перегон браги в спирт-сырец. Здесь можно слить в отходы первые 50-100 мл, остальное гонится в одну емкость “до упора”. Обычно я прекращаю отбор на спиртуозности в струе 5-10%. В результате должен получиться спирт-сырец крепостью 20-30%.

Во время второго перегона мы избавляемся от значительной части головных фракций и части промежуточных. На втором перегоне я отбираю 5% головных фракций, остальное гоню до спиртуозности в струе 10-20%. На выходе будет спирт примерно 70%.

Третий перегон позволит отобрать остатки головных фракций и качественно отсечь хвостовые и остатки промежуточных фракций, за счет высокой спиртуозности в кубе.

Я обычно отбираю еще около 5% головных фракций (ориентируюсь по органолептике), затем отбираю основное тело и прекращаю отбор при первых признаках появления неприятных запахов. Обычно это наступает при температуре 91 градус в кубе.

Плюс метода в достаточно высоком проценте выхода готового продукта при хорошем качестве напитка. Примерно такая технология применяется при производстве ирландского виски (Jameson).

Из минусов для использования в домашних условиях можно отметить риски при перегоне 70%-го спирта. Крайне не рекомендую делать это с нагревом на открытом огне.

Дополнение

Приборные шлифы обязательно смазываются вакуумными смазочными материалами, для производительности существенных вакуумов. Для этого требуются колбы, у которых круглое дно. Вся работа с вакуумным перегоном производится в защитных очках.

Обязательная информация: в вакуумах обычные капли не работоспособны, поэтому необходимо использование капилляра, деревянной палочки (перегон с веником). Также подойдет магнитное приспособления для смешивания.

Если у перегонки правильная скорость, то термометр держит каплю жидкости, при ее отсутствии состав перегрет.

При допустимой скорости перегона, из холодильного устройства вытекает по одной капле в 2 секунды. Во время длительных перегонок, колба-приемник помещается к охлаждающей бане.

При начале кристаллизации во время перегонки, требуется отключение охлаждения, для того, что бы горячий пар компонентов растворил выпавшие осадки.

По окончанию перегонки, изначально охлаждается прибор, после чего можно отключать вакуум., Для этого к прибору впускается воздух, а затем отключается насосное устройство.

Влияние фракционного состава на отбор газойля

Поскольку традиционные колонны вакуумного фракционирования мазута обеспечивают температуру конца кипения (ТКК) ТВГ примерно 560°C, считается, что технология глубокого извлечения начинается, когда ТВГ имеет более высокие точки конца кипения.

Однако, многие вакуумные колонны работают с ТКК ниже 560°C. Такие установки могут значительно выиграть от более высоких точек отбора. Однако, работа вакуумной колонны представляет собой трудную среду для эффективного фракционирования, что делает извлечение ценного продукта из остатка в дистиллят более трудным.

Также необходимо отметить, что при высоких значениях ТКК тяжелого вакуумного газойля непременно будет наблюдаться снижение его качественных характеристик, таких как коксуемость, содержание металлов (никель, ванадий)

Важно тщательно контролировать эти показатели, чтобы не допустить загрязнения катализаторов на установках каталитического крекинга и гидрокрекинга

Перегонный куб из подручных материалов

Чтобы перегнать самогон в кустарных условиях, можно собрать установку из доступного инвентаря. Для этого потребуется:

• кастрюля со стеклянной крышкой, скороварка или чайник;
• медицинская система;
• бутылка объемом 5 л;
• стеклянная банка.

При использовании чайника со свистком устанавливают в носик пробку от вина, через которую подключают капельницу. При наличии кастрюли медицинскую систему подключают через отверстие для пара.

Горловину бутылки обрезают и укладывают трубку. Все стыки герметизируют горячим клеевым раствором. К системе можно присоединить сухопарник. Для этого в крышке проделываются отверстия меньшего диаметра, чем трубка капельницы.

Процесс перегонки состоит в медленном нагреве браги, которая заливается в чайник или кастрюлю. Пар, содержащий спирт, проходит через сухопарник, где очищается от сивушных масел.

На этапе прохождения через холодную воду, налитую в бутыль, пар конденсируется, спирт собирается в емкость. Технология приготовления самогона позволяет получить чистый дистиллят без применения сложных установок.

Перегонка при высоком вакууме, молекулярная перегонка

Есть большое количество веществ, перегонку которых невозможно произвести стандартной методикой. Это объясняется тем, что при обычной перегонке происходит их разложение. Тогда используется вариант вакуумной перегонки на молекулярном уровне.

Это технология подразумевает разделение в основном смесей жидкого типа при помощи испарения на свободном уровне в вакуумной среде, в температурном диапазоне который намного ниже предельного значения для их разложения.

Этот процесс производится, когда поверхности для конденсации и испарения разложены на некотором расстоянии, которое будет меньше по длине, чем величина свободного пробега для молекул вещества подвергающего перегонке. Это обычно показатели в пределах от 20 и до 30 миллиметров.

Эта методика очень важна, когда речь идёт о перегоняемой жидкости с высоким уровнем кипения, которая при этом чувствительна к процессу нагревания.

Это обычно термически неустойчивые вещества, которые быстро распадаются ещё до момента достижения температуры их кипения. В области перегонки веществ неорганического характера методика почти не используется.

1. Выполнение процесса связанного с непосредственной очисткой веществ.
2. Методика, предусматривающая отделение от их примесей нелетучего характера смолистой основы.

В основе данной методики находится, есть принцип, так называемого испарения плёночного класса. При этом вещество, которое очищается, распределяется по принципу плёнки молекулярного класса на всей поверхности аппарата в вакууме.

Для того чтобы выполнять данный метод вакуумной перегонки требуется использовать в установках насосы турбомолекулярного класса, а также посты откачки. Производительность таких агрегатов выбирается в прямой зависимости от объёма самого аппарата и величин по натеканию жидкостей.

Перегонка углеводородных масел: .вакуумная перегонка – C10G 7/06

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕФТЯНЫХ ФРАКЦИЙ ПУТЕМ РЕКТИФИКАЦИИ НЕФТЯНОГО СЫРЬЯ В РЕКТИФИКАЦИОННОЙ КОЛОННЕ И УСТАНОВКА ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОСОБА (ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способу и вариантам установок для осуществления способа перегонки нефтяного сырья для получения продуктов перегонки. Способ получения нефтяных фракций заключается в перегонке нефтяного сырья в ректификационной колонне с получением кубового остатка, паров дистиллята и, по крайней мере, одного бокового погона. Из ректификационной колонны ниже уровня вывода бокового погона осуществляют вывод и жидкого циркуляционного орошения, которое охлаждают и возвращают в ректификационную колонну выше уровня его вывода. Отбираемый боковой погон направляют в отпарную колонну. Из нижней части отпарной колонны осуществляют вывод жидкой фракции бокового погона, а из верхней части отпарной колонны отбирают пары фракции бокового погона с последующим их эжектированием и возвратом в ректификационную колонну. Циркуляционное орошение подают в качестве эжектирующей среды в жидкостно-газовый струйный аппарат, посредством которого из отпарной колонны откачивают пары фракции бокового погона с их конденсацией в жидкостно-газовом струйном аппарате. Образованную в жидкостно-газовом струйном аппарате смесь направляют в ректификационную колонну в качестве жидкости циркуляционного орошения ниже уровня отвода бокового погона. Установка для получения нефтяных фракций содержит ректификационную колонну, снабженную магистралями подачи нефтяного сырья, отвода паров дистиллята с верхней части ректификационной колонны, отвода кубового остатка, отвода жидкости циркуляционного орошения, подачи циркуляционного орошения в ректификационную колонну и, по крайней мере, одной магистралью отвода бокового погона. Кроме того, установка включает отпарную колонну, насос и теплообменник-холодильник. Вход насоса подключен к магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения из ректификационной колонны, а магистраль подачи циркуляционного орошения подключена к ректификационной колонне выше магистрали отвода жидкости циркуляционного орошения и ниже отвода бокового погона. Магистраль отвода бокового погона подключена к отпарной колонне, снабженной магистралью отвода жидкой фракции бокового погона и магистралью отвода паров легких фракций бокового погона. Установка снабжена также жидкостно-газовым струйным аппаратом. Насос выходом через теплообменник-холодильник подключен к входу жидкой среды в жидкостно-газовый струйный аппарат. Магистраль отвода паров легких фракций бокового погона из отпарной колонны подключена к газовому входу жидкостно-газового струйного аппарата, который выходом смеси подключен к магистрали подачи циркуляционного орошения или к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона. В другом варианте установки вход насоса подключен к магистрали отвода циркуляционного орошения из ректификационной колонны. Установка также снабжена жидкостно-газовым струйным аппаратом, насосом для подачи эжектирующей среды и емкостью. Магистраль отвода паров легких фракций бокового погона из отпарной колонны подключена к газовому входу жидкостно-газового струйного аппарата, который входом жидкой среды подключен к выходу насоса подачи эжектирующей среды и выходом смеси подключен к емкости, которая подключена к магистрали подачи циркуляционного орошения или к ректификационной колонне ниже магистрали отвода бокового погона. Вход насоса подачи эжектирующей среды подключен к емкости, а насос выходом подключен через теплообменник-холодильник к входу жидкой среды в емкость и/или к входу насоса подачи эжектирующей среды. Технический результат — снижение энергетических затрат и повышение качества нефтепродуктов из боковых погонов ректификационной колонны. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.