Принцип работы узла отбора по пару и его главные плюсы

Рекомендации

Важно! Следует следить, чтобы прибор всегда был соединен с атмосферой.

При правильной скорости перегонки на термометре всегда удерживается капля жидкости, если ее нет – раствор перегрет.
Нормальная скорость перегонки, если из холодильника стекает 1 капля в 2-3 сек. Окончании выделения вещества – когда с холодильника стекают прозрачные капли воды.
Если вещество начинает кристаллизоваться при перегонке охлаждение следует отключить, чтобы горячие пары воды растворили выпавший осадок.
После окончания перегонки продукт отделяют (экстрагируют) при помощи делительной воронки.

Как создать парогенератор в домашних условиях?

Для того чтобы сделать самый простой парогенератор в домашних условиях, будем использовать обычную скороварку. При желании ее можно приобрести в любом магазине, и стоит она недорого. В ней и будет происходить процесс нагрева воды. А также потребуется барботер, в качестве него удобно использовать сильфонный шланг для природного газа.

На крышке скороварки имеется предохранительный клапан, который в этом случае очень удобен, так как позволяет не только получать результаты измерения давления пара в реальном времени, но и контролировать его. Кроме того, скороварка имеет большую крышку и она герметична. В крышку скороварки также дополнительно необходимо будет врезать штуцер, он будет предназначен для подсоединения силиконового шланга.

Кроме того, для конструкции нам понадобятся соединительные трубки и герметик. В итоге получается цепь, которая состоит из таких элементов: парогенератора, барботера, перегонного куба, сухопарника, холодильника со змеевиком и приемной емкости.

Под высоким давлением пар из парогенератора переходит в перегонный куб, где нагревает брагу до нужной температуры, чем провоцируют разделение жидкости на фракции, в том числе и спиртосодержащие пары. Такие пары проходят через змеевик и оседают в виде жидкости в нем, после чего стекают в приемную емкость. Таким образом выглядит принцип работы обычного парогенератора.

Парогенератор является основным элементом такой конструкции

Очень важно, чтобы он был герметичен и выдерживал высокое давление. Кипящая вода из парогенератора подается в перегонный куб по специальному шлангу

Лучше все-таки в качестве парогенератора взять скороварку, так как в этом случае очень важным параметром является герметичность, а она сможет это обеспечить. Не должно быть отверстий, через которые мог бы выходить пар.

На дно перегонного куба укладывается барботер, который представляет собой сифонный шланг с пропилами на одной стороне. Он и является тем устройством, которое непосредственно нагревает брагу. Далее идет сухопарник.

В обычном дистилляторе сухопарник является необязательной частью конструкции, как и здесь. Он представляет собой обычный сосуд с двумя шлангами, в котором пар сначала оседает и конденсируется, а потом повторно нагревается. Он гарантирует более высокую степень очистки самогона. А также его можно использовать для того, чтобы добавлять в готовый продукт ароматизаторы. Кстати, в обычном самогонном аппарате сухопарник помогает избавиться от значительной части сивушных масел.

Последними элементами самогонного аппарата являются стандартные холодильник и змеевик, которые способствую охлаждению и конденсации пара.

Сфера применения парогенераторов

Установки с водяным паром имеют большую сферу применения, а особенно активно они используются в промышленности, ведь это энергоноситель, который можно использовать практически везде.

• При выпуске пищевых продуктов: на хлебокомбинате, в кондитерском производстве, сельском хозяйстве, молочной и мясоперерабатывающей промышленности.
• При строительстве и изготовлении стройматериалов: создании товарного бетона, на деревообрабатывающей промышленности, в качестве парогенератора для производства пенопласта и т.д.
• В медицине: стерилизация спецодежды и специализированных инструментов.
• В косметической, химической, фармацевтической областях, в прачечных, банях, саунах.

Изготовление парогенератора самостоятельно

Давайте теперь рассмотрим, что потребуется для изготовления парогенератора:

• ёмкость от 5 литров — это может быть молочная фляга, скороварка/пароварка, кастрюля или пивная кега,
• барботер — для него можно использовать, например, сантехнический сильфон,
• штуцера для закрепления в перегонном кубе барботера,
• закрепленный на крышке предохранительный клапан,
• биметаллический или электронный термометр с капсулой,
• пароподающий силиконовый шланг,
• утеплитель для куба, пароподающего шланга и парогенератора,
• при желании можно использовать терморегулятор, с помощью которого упрощается управление процессом изготовления самогона.

После того, как все необходимое было приобретено и подготовлено — можем перейти к изготовлению аппарата:

1. Барботер закрепляем горизонтально штуцером в перегонном кубе, чтобы сильфон не доставал до дна примерно 5 см.
2. Крышку ёмкости, которая выбрана для парогенератора — дорабатываем. Обязательно здесь должны быть:
   • предохранительный клапан,
   • пароотвод,
   • термометр.
3. Паропровод и обе ёмкости — утепляем, для избежания теплопотерь, а также перерасхода электричества и газа.
4. Все соединения герметизируем с помощью эпоксидной смолы, силиконовых прокладок и т. д.
5. После этого – качественно и герметично собираем все детали.
6. В куб заливаем брагу, воду — в ёмкость генератора, а затем соединяем с барботером пароотвод.
7. После это перегоняем брагу, причём здесь можно использовать даже непроцеженную и любой густоты.

Сфера применения парогенератора

Перегонять паром можно любые браги, однако из-за дополнительных затрат времени и энергии этот метод целесообразно использовать для первой дистилляции густых браг – обычно это все зерновые и некоторые фруктовые из переспелого сырья с высоким содержанием пектина, например, яблочная или абрикосовая. Еще перегонку паром используют для чачи и других самогонов из жмыха.

Преимущества перегонки паром:

• требуется еще одна емкость, которая будет парогенератором;
• увеличивается время перегонки (больше 3-х часов с момента закипания браги);
• так как спиртовые пары разбавляются конденсатом, падает крепость выхода, например, если при нагреве ТЭН-ом максимальная крепость в струе 68%, то при перегонке паром будет 50% (расчеты примерные и зависят от конструкции дистиллятора);
• из-за высокого давления в парогенераторе повышается опасность эксплуатации аппарата.

Нагревание сырья перед перегонкой

В качестве источника тепла для нагревания сырья чаще всего используется паровой котел. Пар, который образуется в котле, передается через трубопроводы в перегонный аппарат, где происходит контакт с сырьем. Установление оптимальной температуры позволяет получить высокую степень очистки и получить чистые фракции продукта.

Важно отметить, что нагревание сырья должно происходить постепенно и контролируемо, чтобы избежать случайного испарения ценных компонентов или возникновения нежелательных реакций. Для этого в процессе перегонки могут использоваться различные методы регулировки температуры, такие как регулировка количества пара, скорости подачи сырья и т.д

Оптимальное нагревание сырья перед перегонкой является ключевым фактором для получения высококачественных продуктов и оптимизации процесса перегонки в целом.

Устройство для перегонки с водяным паром

Устройство для перегонки с водяным паром состоит из нескольких основных компонентов:

1. Разделительный сосуд. В этом сосуде происходит разделение смеси на компоненты с различными температурами кипения. Он обычно имеет форму цилиндра, внутри которого установлены пластины для усиления взаимодействия смеси с водяным паром.
2. Место нагрева. Это место является источником тепла, необходимого для образования водяного пара. Чаще всего используется электрический нагревательный элемент, но также могут применяться и другие источники тепла.
3. Парогенератор. Этот компонент выполняет функцию генерации водяного пара. Он позволяет получить необходимое количество пара для проведения процесса перегонки.
4. Конденсатор. В этом компоненте происходит конденсация пара, который содержит летучие компоненты, в жидкость. Конденсатор обычно является охладителем и монтируется вверху устройства для сбора конденсата в виде отдельного продукта.

Водяной пар, образующийся в процессе нагревания смеси, поднимается вверх по устройству, проходя через пластины, которые обеспечивают его эффективное смешение со смесью жидкостей. В результате этого процесса наиболее летучие компоненты попадают в пар и поднимаются к верху устройства, в то время как более тяжелые компоненты остаются внизу.

Пар затем проходит через конденсатор и конденсируется обратно в жидкость. Получившийся конденсат с разделенными компонентами собирается в отдельной емкости и может быть использован в качестве окончательного продукта или подвергнут дополнительной обработке для получения чистых компонентов.

Устройство для перегонки с водяным паром широко применяется в различных отраслях, таких как пищевая, фармацевтическая, химическая и другие. Оно позволяет эффективно разделять смеси на компоненты и получать продукты высокой чистоты, что является важным во многих производствах.

Оборудование

Типичный прибор для перегонки с паром приведен на рисунке:

Колба с кипящей водой. Служит источником пара. Должна обязательно иметь трубку связанную с атмосферой, доходящую почти до низа колбы, для сброса давления, в случае если одна из частей прибора (холодильник, аллонж) забьется кристаллическим веществом. В качестве такой колбы может быть обычная плоскодонная колба (А) или термостойкая колба Бунзена (Б).

А Б

Круглодонная колба с исходным раствором (А). Жидкость должна занимать не более 1/3 объема колбы для предотвращения выброса кипящей жидкости в приемную колбу. Трубка, через которую поступает пар, должна доходить почти до дна колбы. Для измерения температуры во время перегонки с паром можно использовать колбы Кляйзена (Б) (или насадку Кляйзена (В)), включающие 1 шлиф для входа пара и 1 шлиф для термометра. Во время перегонки колбу нужно выдерживать при 100 °С для избежания конденсации пара.

А Б В

Насадка Вюрца или 3-х ходовой переходник. Насадка Вюрца выбирается из варианта (А) для жидкостей с температурой кипения менее 120 °С. Или выбирается насадка Кляйзена (Б), если требуется измерение температуры.

А В

Холодильник Либиха. Холодильник Либиха (1) используется для жидкостей с температурой кипения до 120 °С. Его длина тем больше, чем меньше температура кипения вещества. Подключают холодильник к воде таким образом, чтобы поток воды был направлен против движения паров. Для облегчения соединения внешнюю поверхность керном можно смочить водой.

Аллонж и приемные колбы. Аллонж выбирают с боковым отводом (А). К отводу подсоединяют шланг и направляют его в сливное отверстие, для избежания попадания паров вещества (или смеси веществ-водяной пар) в атмосферу лаборатории.

А

Лапка

Важно! Металлическая лапка НЕ должна соприкасаться со стеклом, для избежания растрескивания колбы при перегонке. Для этого между колбой и лапкой помещают резиновые прокладки

Термометр. Выбирается из необходимой температуры кипения жидкости и вставляется в насадку Вюрца таким образом, чтобы верхняя часть шарика ртути совпадала с нижней частью бокового отвода насадки. Термометр без шлифа может быть использован, если имеется соответствующая насадка.

Нагревающий элемент. Нагревание генератора пара проводят на электроплитке. Подогрев колбы с веществом для избежания конденсации в ней пара – водяной или масляной баней.

Зачастую при перегонке густой браги гуща пригорает, плохо влияя на аромат и вкус напитка. Не допустить ухудшения качества дистиллята позволяет перегонка браги паром. Сделать парогенератор в домашних условиях сравнительно просто – понадобится еще одна емкость (скороварка, перегонный куб, бидон), соединительные шланги и трубка для подвода газа.

Особенности процесса перегонки

Выбор сырья: для получения качественного эфирного масла важно выбрать правильное сырье. Лучше всего использовать свежие и зрелые растения или их части, чтобы получить максимальное количество полезных веществ.
Точка кипения: каждое эфирное масло имеет свою уникальную точку кипения, которая определяет температуру, при которой происходит его испарение

Перегонка должна проводиться при оптимальной температуре, чтобы избежать потери ценных компонентов.
Охлаждение пара: после процесса перегонки пара, несущего эфирное масло, следует охладить, чтобы получить конденсат. Для этого может потребоваться использование специального охладителя или конденсатора.
Сбор эфирного масла: после конденсации пара эфирное масло собирается и хранится в специальных емкостях. Важно обеспечить правильные условия хранения, чтобы сохранить качество и свойства масла.
Фильтрация: перед использованием эфирного масла рекомендуется провести фильтрацию, чтобы удалить любые нежелательные примеси или загрязнения, которые могли попасть в процессе перегонки.

Учитывая эти особенности, вы сможете успешно провести процесс перегонки эфирного масла с использованием водяного пара и получить качественный продукт.

Получение эфирного масла способом перегонки с водяным паром

Эфирные масла выделяют из растений тремя основными способами: отжимом, дистилляцией и экстракцией растворителями. Есть ещё один способ получения эфирных масел – это анфлераж, но он имеет больше историческое значение и применяется крайне редко.

…иногда, когда розмарин, шалфей, мяту или семена аниса можно было дешево купить на рынке или когда поступали довольно крупные партии клубней ириса,… тмина, мускатного ореха, или сухих цветов гвоздики, в Бальдини просыпался азарт алхимика, и он вытаскивал свой большой медный перегонный куб с насаженным на него конденсаторным ковшом. Он называл это «головой мавра» и гордился тем, что сорок лет назад на южных склонах Лигурии и высотах Люберона он в чистом поле дистиллировал с его помощью лаванду. И пока Гренуй размельчал предназначенный для перегонки товар, Бальдини в лихорадочной спешке, ибо быстрота обработки есть альфа и омега этого дела — разводил огонь в каменной печи, куда ставил медный котел с довольно большим количеством воды. Он бросал туда разрубленные на части растения, насаживал на патрубок двустенную крышку — «голову мавра» — и подключал два небольших шланга для вытекающей и втекающей воды. Затем он раздувал огонь.

Содержимое куба постепенно закипало. И через некоторое время, сперва колеблющимися каплями, потом нитеобразной струйкой дистиллят вытекал из третьей трубки «головы мавра» во флорентийскую флягу, подставленную Бальдини. Сначала он выглядел весьма невзрачно, как жидкий мутный суп. Но постепенно, особенно после того, как наполненная фляга заменялась на новую и спокойно отставлялась в сторону, эта гуща разделялась на две различные жидкости: внизу отстаивалась цветочная или травяная вода, а сверху плавал толстый слой масла

Теперь оставалось только осторожно, через нижнее горлышко флорентийской фляги, слить нежно благоухающую цветочную воду и получить в остатке чистое масло, эссенцию, сильно пахнущую сущность растения

Гренуй был восхищен этим процессом. …Ведь благоуханная душа, эфирное масло, было самым лучшим в них, единственным, что его в них интересовало.

Патрик Зюскинд. Парфюмер.

Дистилляция (перегонка с водяным паром) – самый распространённый способ получения эфирных масел, основанный на свойстве эфирных масел улетучиваться вместе с горячим паром.

Различают 3 вида дистилляции :

1. Водная дистилляция (гидродистилляция) – растительное сырьё находится в кипящей воде.
2. Водно-паровая дистилляция – сырьё находится в кипящей воде и дополнительно обрабатывается паром.
3. Паровая дистилляция – растительное сырьё изолировано (лежит на решётке или в отдельной ёмкости), пар проходит через него.

Пар, применяемый при дистилляции может быть под давлением, хотя все эти процессы могут протекать и при атмосферном давлении – всё зависит от конкретной техники и рода сырья.

Во всех трёх случаях газообразная смесь пара и масла конденсируется в холодильнике, образуя жидкую смесь воды и эфирного масла, которая легко разделяется на составляющие с помощью разделительных трубок, так называемых флорентинов.

Паровая дистилляция – это самый распространённый способ дистилляции, поэтому рассмотрим его подробнее.

Как видно на рисунке, пар пропускается через растительное сырьё (листья, цветки, корни и пр.), захватывает с собой эфирное масло (оно выделилось из эфирных желез растений под действием температуры) и конденсируется в холодильнике (охлаждение происходит за счёт проточной холодной воды) – на выходе получается двухфазная жидкость, которую необходимо разделить.

Далее имеется две стратегии отделения эфирного масла от воды с помощью флорентинов. Первый вариант – масло легче воды (слева) и второй вариант – масло тяжелее воды (справа).

Итак, на выходе два продукта: основной – эфирное масло, побочный – ароматическая вода (гидролат).

Ароматические воды применяются в ароматерапии, косметологии, парфюмерии и кулинарии – это ценный ароматный продукт с присущими растению терапевтическими свойствами, естественно, в меньшей мере, чем само эфирное масло.

Автор статьи: Ольга Мамистова

Источник

Преимущества и недостатки метода

Перегонку паром всё чаще используют при самогоноварении, ведь этот способ обладает многими преимуществами:

1. Полученный спирт находится в гуще, которую довольно просто отфильтровывать.
2. Брагу можно не сливать с осадка, а также её не нужно осветлять.
3. Избегается ухудшение качества и горечь самогона.
4. Идеально подходит для любых самогонных аппаратов.
5. Не повлияет на органолептические свойства напитка.

Стоит указать и на недостатки рассматриваемого метода:

1. Для процесса потребуется дополнительная ёмкость, используемая в качестве парогенератора.
2. Возрастает время перегонки.
3. Опасность эксплуатации аппарата из-за высокого давления.
4. Падает крепость выхода из-за того, что конденсат разбавляет спиртовые пары.

Исходя из вышесказанного можно прийти к выводу, что положительных сторон использования данного метода больше, чем отрицательных, поэтому стоит перейти к рассмотрению схемы самого самогонного аппарата.

Рекомендации по конструкции парогенератора:

• При использовании перегонки паром фильтровать брагу предварительно необязательно.
• В качестве барботера лучше всего использовать сильфонный шланг, он металлический не вступает в реакцию со спиртом и другими веществами, которые содержатся в браге, а также снабжен муфтой на конце. Обычно такие шланги используются для подсоединения природного газа.
• В том случае, если скороварка не снабжена подогревом, имеет смысл врезать туда нагревательные ТЭНы.
• Для того чтобы прикрутить давление пара в случае отсутствия клапана у скороварки, используется регулировка степени нагрева.
• На барботере необходимо будет сделать пропилы, которыми шланг укладывается вниз перегонного куба.

Перегонка с паром обладает значительными преимуществами перед обычной перегонкой. Чаще всего она используется, когда есть необходимость перегнать зерновую брагу. Последняя может готовиться в нескольких вариантах, например, с добавлением дрожжей и ферментов или их формированием естественным образом. В любом случае чаще всего она содержит зерно и некоторые другие добавки. Все это в совокупности формирует очень густую кашицу, которую невозможно перегнать в обычных условиях.

В литературе и интернете можно найти множество предложений и способов, каким образом можно перегнать зерновую брагу без использования парогенератора. Но как правило, все они уменьшают выход самогона и при этом страдает его качество. Превосходство перегонки браги паром очевидно, хотя и сопровождается некоторыми проблемами, связанными с повышенной опасностью.

Некоторые умельцы умудряются залить жидкую составляющую браги в парогенератор, а густую — в перегонный куб. Таким образом, они пытаются решить две проблемы. Первая заключается в низкой крепости самогона на выходе, вторая — в скорости перегонки. В первом случае во время перегонки парогенератором самогон насыщается паром, за счет чего падает его крепость.

Как уже говорилось, максимально можно получить 68 %, но это при условии соблюдения всех технологий. На практике же часто случается и ниже. Другой вопрос — это скорость перегонки, которая косвенно влияет и на крепость, поскольку испаряется большее количество воды. А если в паровой котел налита сразу перегоняемая брага, получается несколько уменьшить влияние этих факторов.

Таким образом, перегонка браги при помощи пара в некоторых случаях хорошая, а в некоторых — единственная альтернатива прямому нагреву. Она помогает получить продукт высокого качества, даже без использования ректификационной колонки, и сохранить его вкус и аромат.

Источник

Основные преимущества

Перегонка с водяным паром имеет несколько важных преимуществ, которые делают ее предпочтительным методом для получения высококачественных спиртных напитков:

1. Высокая чистота продукта. Перегонка с водяным паром позволяет получить спирт высокой степени очистки, так как происходит разделение жидкости на компоненты с разными температурами кипения. Это позволяет избежать попадания примесей и получить качественный спирт без посторонних запахов и вкусов.
2. Экономичность. Перегонка с водяным паром позволяет максимально эффективно использовать исходное сырье. Процесс перегонки позволяет получить спирт с повышенной степенью очистки, что делает возможным использование более дешевых и доступных сырьевых материалов.
3. Контролируемый процесс. Перегонка с водяным паром предоставляет возможность контролировать каждый этап производства, начиная от выбора сырья и заканчивая окончательной очисткой спирта. Это позволяет добиться высокой степени стандартизации и повышает качество конечного продукта.
4. Экологическая безопасность. Перегонка с водяным паром не требует использования опасных химических растворов и вредных веществ. Она основана на физическом принципе разделения компонентов, что делает этот метод более экологически безопасным.
5. Универсальность. Перегонка с водяным паром может быть применена для получения широкого спектра спиртных напитков, начиная от водки и заканчивая ромом и виски. Также она может использоваться для производства эфирных масел и других ценных продуктов.

Все эти преимущества делают перегонку с водяным паром одним из наиболее распространенных и эффективных методов производства спиртных напитков.

Высокая эффективность

Водяной пар обладает высокой теплопроводностью и теплоемкостью, что позволяет эффективно передавать тепло и позволяет достичь высокой скорости перехода вещества из одной фазы в другую.

Также водяной пар обладает высокой массопередачей, что позволяет снизить время перегонки и увеличить производительность процесса. Благодаря этому, перегонка с водяным паром является одним из наиболее эффективных методов разделения жидкостей с различными температурами кипения.

Более того, перегонка с использованием водяного пара позволяет очищать вещества от примесей, так как при переходе вещества из одной фазы в другую идет разделение по физическому состоянию и свойствам вещества.

Таким образом, высокая эффективность перегонки с водяным паром делает этот метод широко используемым в различных отраслях промышленности, включая нефтепереработку, производство химических веществ и производство спиртных напитков.

Гибкость вариантов использования

Перегонка с водяным паром может применяться для получения спирта различной крепости. При высокой крепости спирта требуется более тщательная очистка, поэтому парогенератор и колонна для дистилляции должны быть соответствующего размера и качества. Низкая крепость спирта, например для производства ликеров и коньяка, требует менее сложной системы дистилляции.

Перегонка с водяным паром также может быть использована для получения спирта с различными ароматическими свойствами. В процессе дистилляции можно добавлять различные ароматические вещества, такие как фруктовые или травяные смеси, которые позволяют получить спирт с желаемым вкусом и ароматом.

Гибкость вариантов использования перегонки с водяным паром делает этот метод широко применимым в производстве спирта. Он позволяет получать спирт с различной крепостью, очисткой и ароматическими свойствами, что делает его неотъемлемой частью многих производств, связанных с алкоголем.