Konstruksi kolom distilasi. Kolom distilasi dan produksi alkohol di rumah

Baru-baru ini, cukup banyak orang yang tidak mempercayai kualitas alkohol yang ditawarkan oleh toko, dan harga produk tersebut tinggi. Oleh karena itu, Anda sering dapat melihat minuman nabati di dapur di samping berbagai peralatan rumah tangga. Bagaimanapun, minuman beralkohol buatan sendiri ramah lingkungan dan tidak terlalu berbahaya bagi kesehatan dalam jumlah yang wajar. Namun, semua penyuling menghadapi masalah: memurnikan alkohol dari kotoran berbahaya dan bau tidak sedap. Pemilik yang berpengalaman dan ekonomis menggunakan kolom distilasi untuk ini. Nah, bagi pemula, agar bisa mengimbangi penyuling yang lebih mahir, Anda perlu mengetahui apa itu kolom distilasi. minuman keras masih.

Kolom rektifikasi memungkinkan produksi minuman yang mengandung alkohol, seperti vodka, wiski, minuman keras dengan kemurnian tinggi dan kekuatan tinggi (hingga 97%). Struktur kolom distilasi konvensional adalah sebagai berikut:

Kubus penguapan.
Kolom dengan nosel khusus tempat berlangsungnya proses perpindahan panas dan massa (tsarga).
Dephlegmator.
Unit pengumpul distilat.

Kubus penguapan

Kubus evaporasi adalah wadah tempat tumbukan dipanaskan. Dalam prosesnya, ia menguap dan uap naik ke kolom. Di bagian atas penyearah, cairan dibagi menjadi beberapa fraksi terpisah.

Kubus evaporasi dipanaskan pada semua jenis pelat. Dan beberapa modelnya memerlukan alat pemanas. Kubus yang dibeli harus dilengkapi dengan termometer, yang memungkinkan Anda mengontrol pemanasan tumbukan. Kubus penguapan benar-benar tertutup rapat. Selama perebusan, penting agar cairan dan uap tetap berada di dalam. Kubus tidak boleh diisi dengan tumbukan lebih dari 2/3 volumenya, jika tidak cairan akan keluar dari wadah.

Tsarga

Proses berikut terjadi pada bagian kolom distilasi ini:

Tumbukan dalam kubus menguap di bawah pengaruh panas dan naik ke kolom. Ada kulkas yang terpasang di sana.
Kondensor refluks memastikan kondensasi uap alkohol dan produksi distilat.
Hasil sulingan turun melalui kolom alkohol. Pada saat ini, ia bertabrakan dengan uap - panas dan perpindahan massa.
Sebagai hasil dari proses ini, bagian fraksi yang menguap naik ke kolom. Di sini ia mengembun dan kemudian masuk ke saluran seleksi.

Jangan lupa jika Anda menambah tinggi kolom, perpindahan panas dan massa terjadi lebih aktif. Hal ini menghasilkan keluaran alkohol yang lebih diperbaiki.

Memperbaiki nosel

Nosel rektifikasi memiliki dua bagian:

Unit pemilihan alkohol. Pada kolom distilasi industri, bagian ini dilengkapi dengan kaca penglihatan, yang memungkinkan Anda menentukan laju pemilihan alkohol.
Dephlegmator. Kadang-kadang bagian ini disebut lemari es. Kondensor refluks terletak di bagian atas kolom distilasi. Hal ini diperlukan untuk mengumpulkan uap nabati dan mengubahnya menjadi dahak, yang dilepaskan ke bawah. Di sini diperkaya dengan uap alkohol. Setelah dahak masuk ke unit seleksi, keluarlah bagian yang menguap.

Kolom distilasi mempunyai struktur yang sederhana, sehingga prinsip pengoperasiannya dapat dengan mudah dijelaskan. Mekanisme ini bertindak sebagai filter tempat pengendapan minyak fusel. Di dalamnya terjadi interaksi konstan antara uap alkohol dan cairan, dengan kata lain, rektifikasi. Setelah tumbukan memanas hingga 70 derajat di dalam kubus penguapan, alkohol mulai menguap. Ia naik melalui pipa dan berakhir di kondensor refluks. Pada bagian ini terjadi kondensasi ulang dengan uap ketika didinginkan dengan air. Kondensat (refluks) terkuras dan bertemu kembali dengan uap panas. Terjadi pertukaran antara dua komponen – proses penjenuhan dahak dengan uap, dan uap dengan cairan yang dimilikinya suhu rendah mendidih.

Kondensasi terakhir uap terjadi di lemari es. Outputnya adalah alkohol murni, yang dialirkan ke wadah penerima. Pada bagian atas kolom distilasi terdapat katup atmosfer. Hal ini diperlukan agar uap yang tidak mengandung alkohol dan tidak mengalami kondensasi keluar dari mekanisme.

Perbaikan berkelanjutan terjadi karena elemen kontak khusus - pelat fisik pada kolom distilasi yang dibeli dan spons logam atau manik-manik kaca pada sampel buatan tangan. Bagian-bagian ini diperlukan untuk meningkatkan efisiensi interaksi antara steam dan refluks.

Jenis kolom

Ada beberapa jenis kolom distilasi berikut:

Jenis disk. Unit tersebut memiliki pelat di dalamnya yang dipasang pada jarak tertentu. Perpindahan panas dan massa dilakukan pada mereka. Kolom distilasi jenis ini mahal dan cukup rumit. Tapi mereka punya keunggulan utama - faksi dipisahkan secara akurat.
Jenis nosel. Mekanismenya memiliki dua jenis sambungan tembaga. Yang pertama adalah hamburan elemen baja tahan karat kecil yang mengisi kolom. Penempatannya yang tidak rata mempersulit keluarnya uap dan keluarnya dahak. Tipe kedua adalah nosel Panchenkov, yang melakukan perpindahan panas dan massa secara efektif.

Apakah mungkin membuat kolom distilasi lengkap dengan tangan Anda sendiri?

Ada minuman nabati yang nyaman dan berkualitas tinggi dengan kolom distilasi yang dijual. Tapi biayanya tinggi. Oleh karena itu, pria yang tahu cara mengolah logam dapat membuat unitnya sendiri. Untuk membuat kolom, digunakan bahan yang tidak bereaksi kimia dengan alkohol dan tidak melepaskan berbagai unsur berbahaya bagi kesehatan manusia seiring berjalannya waktu. Untuk membuat unit, Anda memerlukan:

Wadah dengan volume yang dibutuhkan sebagai kubus distilasi. Ini bisa berupa bejana tembaga atau enamel apa saja. Baja tahan karat juga bisa digunakan. Jika hasil alkoholnya sedikit, gunakan panci bertekanan tinggi.
Badan kolom berupa laci atau pipa. Di rak-rak toko Anda dapat dengan cepat menemukan laci siap pakai berukuran 15 sentimeter. Beli beberapa potong dan sambungkan. Atau Anda bisa dengan mudah membuat bagian ini dari pipa stainless dengan diameter 0,5 sentimeter dan tebal dinding 1,5–2 milimeter. Sebuah benang dibuat di kedua sisinya: bagian bawah dipasang ke kubus, dan bagian atas dihubungkan ke kondensor refluks. Tinggi laci harus minimal satu meter, jika tidak, fraksi berbahaya tidak akan hilang, dan minyak fusel akan masuk ke dalam sulingan. Hasilnya adalah produk berkualitas rendah. Jika Anda membuat pipa lebih panjang dari 1,5 meter, waktu perbaikan akan bertambah, tetapi efisiensinya akan tetap sama.
Dephlegmator untuk mendinginkan dan mengembunkan uap. Bisa berjaket atau lurus. Terbuat dari dua pipa tempat air mengalir. Kondensor refluks Dimroth dinilai lebih efisien. Tubuh menjadi sebuah pipa, di dalamnya terdapat tabung tipis berbentuk spiral. Air dingin bersirkulasi di dalamnya. Kondensor refluks shell dan tabung - terbuat dari beberapa pipa. Di yang terbesar mereka memasang yang kecil. Uap mengembun di dalamnya.
Nozel untuk laci. Mereka meningkatkan luas permukaan tempat aliran dahak. Ini berarti kotoran berbahaya disimpan dan tidak berakhir di alkohol buatan sendiri. Nosel dalam bentuk bola keramik atau potongan spons dapur baja tahan karat harus memenuhi laci sepenuhnya. Nosel Panchenkov juga digunakan. Dia adalah pilihan terbaik.
Unit untuk pemilihan distilat.
Kulkas. Bagian ini diproduksi dengan cara yang sama seperti kondensor refluks jaket. Tapi tabung dengan diameter lebih kecil diambil. Kulkas memiliki saluran untuk air. Masuk ke lubang bawah, dan dari lubang atas cairan dialirkan melalui tabung ke kondensor refluks.
Bagian-bagian kecil untuk menghubungkan bagian-bagiannya.
Termometer.

Metode perbaikan mempunyai pendukung dan penentang. Ini membanggakan aspek-aspek positif berikut:

Outputnya adalah alkohol kuat berkualitas tinggi yang tidak mengandung kotoran yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Ini akan menjadi dasar yang bagus untuk siapa pun minuman beralkohol.
Anda dapat menyiapkan minuman keras dengan sifat organoleptik yang diinginkan.
Perangkat ini cukup mudah untuk dibuat sendiri.

Penyuling mencatat kelemahan berikut:

Seluruh proses perbaikan memakan waktu lama. Hanya satu liter sulingan yang diperoleh per jam.
Desain manufaktur mahal.

Namun, mengingat manfaat kolom ini yang tidak diragukan lagi, kolom ini masih layak dibeli. Dan tidak akan ada keluhan tentang kualitas nabati.

Kami akan mengabdikan artikel ini untuk mendapatkan alkohol murni dari tumbukan di rumah. Apa yang mungkin terjadi jika Anda hanya memiliki kolom distilasi yang dibuat sesuai dengan semua aturan di lingkungan industri.

Mari kita lihat banyak nuansa yang akan berguna bagi penyuling rumahan, beri tahu Anda cara bekerja dengan peralatan ini dan apa yang diam dari produsen saat menawarkan kolom mereka kepada kami.

Pembuatan bir nabati sudah ada sebelum zaman kita. Pada awalnya ini dikaitkan secara eksklusif dengan distilasi.

Referensi. Distilasi adalah setiap proses yang melibatkan penguapan suatu cairan, yang tujuannya adalah untuk memisahkannya menjadi komponen-komponennya. Misalnya, minyak aromatik telah diperoleh melalui penyulingan sejak zaman kuno.

Peralatan distilasi pertama diciptakan oleh ahli alkimia-parfum. Sejarah mengaitkan penciptaan alambik tembaga dan alkitar dengan Persia. Namun jauh sebelum mereka (di piramida Mesir) ditemukan alat yang jelas-jelas dimaksudkan untuk penyulingan.

Pada abad ke-16, banyak muncul karya dan “usulan perbaikan” mengenai perbaikan alat distilasi. Prototipe pertama kolom kontinu muncul. Untuk memastikan pengoperasian yang berkelanjutan, kami bereksperimen dengan pasir, lilin, dan penangas air. Namun tiang-tiangnya sendiri pada saat itu masih berpendingin udara. Baru pada akhir abad ini ditemukan bahwa pendinginan air jauh lebih efisien.

Selama satu abad, peralatan distilasi semakin ditingkatkan, dan pada awal abad ke-18, sebuah teori telah matang tentang kemungkinan perbaikan - pengembalian berulang-ulang cairan yang diuapkan ke dalam penyulingan dan penguapan kembali untuk pemurnian dan penguatan.

Hasilnya menjadi jelas pada tahun 1813, ketika penemu Perancis Bérard, Adam dan Perrier menerima paten untuk kolom distilasi operasi berkelanjutan. Menariknya, desain penyearah industri tidak berubah selama lebih dari dua abad. Dan saat ini alkohol diproduksi menggunakan perangkat serupa. Kecuali elektronik telah ditambahkan.

Moonshiners sudah lama bermimpi mendapatkan alkohol murni di rumah. Dan mereka melakukan lebih dari satu percobaan ke arah ini. Ternyata tidak mungkin hanya mengambil kolom distilasi industri yang bekerja dengan berton-ton bahan mentah dan memperkecilnya menjadi ukuran kecil.

Itu tidak akan memberikan produktivitas atau kualitas produk yang sama. Jalan menuju penyearah rumah tangga modern berakhir dengan penciptaan kolom distilasi untuk digunakan di rumah, dengan bantuannya dimungkinkan untuk memperoleh kekuatan hampir murni 96°.

Konsep perbaikan

Rektifikasi dalam kimia adalah suatu proses di mana karena adanya perpindahan panas dan massa, cairan yang terdiri dari dua zat atau lebih dipisahkan menjadi komponen-komponen yang terpisah. Pemisahan terjadi karena perbedaan massa dan titik didih pada saat dilakukan penguapan berulang kali dan dikembalikan ke wadah.

Dalam industri, rektifikasi digunakan untuk menyuling minyak (membaginya menjadi bensin, solar, minyak tanah), dan memperoleh komponen udara bersih (oksigen, nitrogen, dll). Dan yang paling menarik minat kami adalah alkohol.

Bagaimana proses kerjanya?

Uap alkohol, yang terlepas dari permukaan cairan mengandung alkohol yang dipanaskan, mengalir ke atas sepanjang kolom. Sudah dalam perjalanan ke kondensor refluks lemari es utama, mereka didinginkan sebagian dan kotoran berat, dan bersama mereka air, dikembalikan ke kubus distilasi.

Fraksi yang lebih ringan mengikuti lebih tinggi, ke kondensor refluks yang dilengkapi dengan elemen cakram, di mana refluks bersentuhan dengan zat yang diuapkan dan terjadi pemisahan akhir cairan.

Untuk menghasilkan alkohol tanpa pengotor dan menjamin keamanan, tekanan di bagian atas kolom sama dengan di atmosfer, sehingga penyearah harus dilengkapi dengan tabung khusus agar tidak terjadi penurunan tekanan.

Penting. Jika tekanan menurun, maka densitas uap menurun seiring dengan meningkatnya laju penguapan. Kolomnya tersedak. Dan ledakan mungkin terjadi.

Jika tekanan meningkat terlalu banyak, pemisahan campuran menjadi fraksi terhenti dan laju penguapan menurun.

Perbedaan dari distilasi

Dispenser rumah tangga tidak dapat dianggap sebagai pengganti lengkap penyuling. Ini lebih merupakan unit penyulingan ulang dengan kualitas lebih tinggi, yang memungkinkan untuk memproses alkohol mentah utama dari penyulingan pertama dalam penyuling langsung menjadi penyuling penuh, tanpa fusi, tetapi juga bau tertentu dan rasa yang melekat pada apa yang disebut nabati aromatik.

Dan sedikit tentang konsep:

Di rumah kita dapatkan sedang dalam perbaikan– alkohol dengan kekuatan hingga 96°. Namun Anda tidak perlu takut dengan definisi ini. Ini hanya berarti bahwa alkohol rektifikasi asli memiliki kekuatan 96,67°. Dan tingkat pemurnian produk yang kurang diperbaiki secara signifikan lebih tinggi daripada produk sulingan.
Distilasi fraksional (distilasi) melibatkan pemisahan kondensat menjadi fraksi, menurut titik didihnya. Komponen pertama ringan, titik didihnya rendah. Kamus Moonshiner mendefinisikan mereka sebagai kepala. Yang kedua adalah tubuh, titik didihnya mendekati etil alkohol - 78,4°C. Tubuh adalah bagian yang paling banyak dan dapat diminum. Ekor, fraksi terakhir, diperkaya dengan zat dengan titik didih tinggi (minyak fusel). Saat bekerja dengan kolom distilasi, pemisahan menjadi fraksi juga dilakukan, tetapi dengan prinsip yang berbeda.
Surutnya dan nomornya. Kualitas pemilihan alkohol dan kembalinya pengotor yang tidak perlu ke penyulingan bergantung pada irigasi yang baik dari kondensat dengan dahak, yang mengairi kondensat yang masuk ke pelat (nozel). Harus ada refluks 10-20 kali lebih banyak daripada kondensat agar pemisahan menjadi komponen-komponen menjadi efektif.

Pro dan kontra dari metode ini

Jika perbaikan dilakukan dengan benar (dan ini adalah serangkaian parameter yang perlu Anda ketahui secara teoritis dan diterapkan dalam praktik, menyesuaikan dengan kebutuhan Anda), Anda akan mendapatkan hasil:

alkohol yang diperbaiki, cocok untuk penggunaan internal, murni, kekuatan 96°;
Mengingat Anda menggunakan alkohol mentah yang diperoleh dari gula atau bahan nabati, seringkali kualitas alkohol yang dihasilkan lebih tinggi daripada alkohol yang diproduksi oleh industri;
alkohol yang dihasilkan adalah basis alkohol yang sangat baik untuk berbagai minuman keras.
Kebanyakan dispenser air rumah tangga modern tidak hanya memberikan kemungkinan perbaikan, tetapi juga penyulingan. Oleh karena itu, pada penyulingan pertama, gunakan penyuling, dan pada penyulingan kedua, penyearah.

Kekurangan:

alkohol yang diperbaiki yang diproduksi di rumah tidak berbau bahan mentah;
seperti yang diproduksi di penyulingan, rasanya kering dan memerlukan pelunakan serta peningkatan kualitas rasa. Faktanya, apa yang selalu dilakukan dalam produksi vodka;
kecepatan distilasi rendah, yang memperpanjang proses distilasi dan membutuhkan lebih banyak konsumsi energi untuk pemanasan dan air untuk pendinginan;
Sulit untuk menentukan dengan tepat kapan waktunya memilih ekor. Ini membutuhkan latihan.

Apa itu kolom distilasi?

Perangkat yang sangat diperlukan bagi mereka yang ingin minum sendiri dan mentraktir tamu dengan alkohol buatan sendiri yang tidak mengandung kotoran berbahaya.

Secara tampilan, ini adalah pipa tinggi yang dipasang secara vertikal di atas kubus distilasi, berubah menjadi kondensor refluks dengan pendingin aliran.

Alat pemilihan alkohol terletak kira-kira pada ketinggian 2/3 kolom. Seringkali memiliki pendinginnya sendiri.

Properti

Kolom distilasi memiliki kemampuan khusus yang berbeda dengan penyulingan nabati konvensional. Itu tercipta untuk memperkuat dan sekaligus membersihkan kotoran cairan yang mengandung alkohol (atau alkohol mentah). Semakin tinggi pipa kolom, semakin banyak pengotor berat yang dapat kembali ke kolom dan mencegahnya memasuki produk akhir.

Desain zat pendingin dan sifat-sifatnya memungkinkan untuk memperoleh alkohol dengan kekuatan 96° di rumah. Dan ini adalah kenyataan yang tersedia bagi semua orang yang mengikuti rekomendasi penggunaan yang diberikan dalam instruksi untuk kolom tersebut.

Prinsip operasi

Tuang cairan yang mengandung alkohol ke dalam kubus distilasi. Kekuatan optimal dianggap sekitar 40°, yaitu kolom bekerja paling efisien jika alkohol mentah dituangkan ke dalamnya. Namun seringkali penyuling juga menggunakan tumbuk.

Perhatian. Efek yang lebih baik dapat dicapai dalam hal kekuatan dan kemurnian jika tumbukan didistilasi dua kali dalam kolom distilasi. Kedua kalinya akan menjadi alkohol mentah.

Periksa kekencangan sambungan, sambungkan suplai/pembuangan air dingin.
Nyalakan api.
Tergantung pada daya pemanasan, fase "bekerja untuk diri sendiri" - ketika uap meninggalkan kubus dan kembali ke dalamnya - berlangsung dari setengah jam hingga satu jam. Proses pengurasan dahak dan penangkalan uap cenderung mencapai keseimbangan.
Setelah suhu stabil (selama 10 menit), kepala yang mengandung senyawa mudah menguap, termasuk metilen dan aldehida yang sangat beracun, dikumpulkan di bagian atas kolom. Kepala-kepala tersebut, pada suhu sekitar 70°C, terbang sendiri melalui tabung yang menghubungkan kolom ke atmosfer.

Penting. Zat-zat pada proses rektifikasi terpisah dengan jelas dan tidak bercampur satu sama lain, tetapi terpisah walaupun dengan perbedaan titik didih yang sedikit (sepersepuluh derajat). Oleh karena itu, komponen lain kecuali etil alkohol tidak masuk ke dalam badan destilasi.

Fraksi dengan titik didih tinggi terakumulasi di dasar kolom. Secara bertahap, saat etilen menguap, mereka naik ke atas. Dan secara bertahap mereka mulai mengalir ke lemari es, dan kemudian ke wadah penerima. Mereka ditentukan oleh suhu atau bau dan dikumpulkan secara terpisah.

Penyuling berpengalaman menyarankan untuk mengumpulkan ekor dalam wadah terpisah 100 ml jika Anda perlu mengembalikan sifat organoleptik karakteristik alkohol. Tambahkan sedikit, dan ketika Anda mencapai aroma dan rasa yang diinginkan, “pindahkan” proporsinya ke seluruh massa.

Jenis

Ada dua jenis utama kolom distilasi:

Berbentuk cakram. Dengan bantuan struktur seperti itulah alkohol diproduksi dalam kondisi industri. Ada juga opsi rumah. Keuntungan dari jenis ini adalah pemisahannya yang halus menjadi pecahan-pecahan, sehingga produk yang diperbaiki di rumah sama sekali tidak memiliki badan pesawat. Kerugiannya adalah desainnya yang besar.
Lampiran. Secara konvensional, mereka dibagi menjadi:

tidak teratur. Diisi secara acak (dalam jumlah besar) dengan bahan inert (SPN), yang paling sering dibuat di rumah atau pengikis logam siap pakai. Kolom dengan mereka lebih ringan dan memberikan kontak lebih besar antara uap dengan refluks. Namun karena resistansinya yang tinggi, timbul kesulitan dalam memisahkan uap dengan refluks;
reguler. Di sini nozel dipilin Panchenkov on-load tap-changer dan lembaran dengan perforasi khusus. Mereka tidak menciptakan tekanan berlebih, memfasilitasi pemisahan zat.

Apa bedanya dengan minuman nabati?

Untuk lebih jelasnya, kami telah membuat tabel khusus, yang menunjukkan betapa berbedanya kedua metode yang digunakan untuk mendapatkan alkohol kuat di dapur.

Indikator	Pembetulan	Distilasi
Alkohol diproduksi	Alkohol yang diperbaiki 96°	Moonshine, sulingan aromatik (biji-bijian, buah, dll.)
Ketinggian peralatan yang dirakit	Dari 85 cm hingga 1,5 meter	Biasanya - hingga 80-85 cm
Kecepatan mengemudi	Dari 650 ml pada kolom rumah tangga usang hingga 2 liter per jam pada kolom modern	Dari 1 l/jam, jika perangkat berproduktivitas rendah, hingga 7-10 l/jam pada unit buatan pabrik berkualitas tinggi
Memanaskan kubus	Pada berbagai kompor, termasuk induksi (lihat spesifikasi, mungkin berbeda-beda). Untuk kolom, sering kali perlu menggunakan kompor yang berdiri sendiri, karena tidak muat di bawah kap dapur standar. Opsi yang memungkinkan: elemen pemanas, pembangkit uap, ketel air (kubus dalam kubus).	Semua opsi terdaftar. Keuntungan penyulingan adalah ketinggiannya yang rendah. Anda selalu dapat memilih perangkat yang muat di bawah kap di atas kompor stasioner.
Fitur desain	Kompleks, terdiri dari beberapa modul. Membutuhkan sambungan air terpisah ke kondensor refluks. Dilengkapi dengan kondensor refluks tipe cakram dan nozel untuk mengumpulkan refluks.	Sederhana. Penyuling aliran langsung hanya dilengkapi dengan penyulingan dan lemari es. Kapal uap dan bubbler digunakan sebagai kanopi tambahan.
Keamanan	Pemantauan yang cermat terhadap suhu pada kedua termometer (pada kubus dan kondensor refluks), tekanan dan parameter lainnya diperlukan, jika tidak maka ledakan dapat terjadi.	Tidak dapat dibiarkan tanpa pengawasan, namun tidak terkena risiko seperti penyearah.
Cairan yang dapat didaur ulang	Untuk memastikan pengoperasian penyearah berkualitas tinggi, cairan harus bersih dari kotoran, dengan kekuatan 35 hingga 45°. Lebih baik menyuling bukan tumbukan, tetapi alkohol mentah - dalam penyulingan. Meski tidak dilarang bekerja dengan mash. Yang penting cair dan disaring.	Braga dengan kekuatan tidak lebih tinggi dari 20°. Jika disuling dalam penyulingan dengan pembangkit uap (jaket air), hasilnya bisa kental.
Kemurnian produk	Jika disuling dengan benar, praktis bebas dari kotoran.	Kandungan minyak fusel yang tinggi bahkan dengan distilasi ganda. Selama penyulingan, tidak mungkin untuk memilih alkohol tanpa pengotor.
Jumlah alkohol yang diekstraksi	Sampai dengan 100%. Tidak lebih dari 1-2% yang hilang	Hingga 80%

Bagaimana cara memilih?

Penawaran hari ini di toko khusus dan online memungkinkan Anda memilih perangkat yang sesuai dengan kebutuhan Anda.

Berikut beberapa tip untuk membantu Anda:

Keamanan adalah yang utama. Oleh karena itu, perhatikan baik-baik materi still dan kolomnya dengan serius. Itu harus inert dan tidak bereaksi dengan komponen tumbukan atau alkohol mentah. Pilihan terbaik adalah baja tahan karat, serta tembaga.
Desain yang dapat dilipat. Ada perangkat transformasi luar biasa yang dapat dilipat sepenuhnya yang juga dapat digunakan sebagai penyuling.
Sistem pemanas. Saat bekerja dengan kolom distilasi, diperlukan perubahan pemanasan yang cepat Keputusan terbaik– Elemen pemanas dengan elektronik. Yang terburuk adalah kompor gas.
Pertunjukan. Rata-rata - 1 l/jam dengan pemanasan 1 kW. Mulailah dari itu.

Desain

Peralatan – kolom distilasi – harus mencakup:

kubus distilasi Kapasitasnya mulai dari 12 liter, meskipun yang paling populer adalah dari 20 liter;
laci - kolom (pipa dengan diameter 40-50 mm), tinggi hingga 1,8 m, merupakan dasar dari struktur;
Nozel untuk laci adalah nozel Panchenkov biasa (seringkali dikombinasikan dengan pegas SPN). Dalam kehidupan sehari-hari, jaring juga digunakan untuk mencuci piring;
unit seleksi terletak di bagian tengah kolom. Di sinilah "tubuh" terakumulasi - fraksi alkohol murni dengan kekuatan 96 derajat;
kondensor refluks adalah modul dengan lemari es terpisah tempat uap dikondensasi dan didinginkan. Di sini terjadi pemisahan kualitatif uap menjadi zat-zat individual;
otomatisasi. Di antara yang biasa adalah termostat elemen pemanas, termometer elektronik, yang tidak dapat Anda lakukan tanpanya, alarm suhu, dll. Ada juga kolom yang sepenuhnya otomatis, tetapi peralatan ini sangat mahal;
lemari es aliran - untuk pendinginan akhir uap alkohol dan transformasinya menjadi fase cair;
Laci pasteurisasi adalah perangkat tambahan baru yang relatif baru muncul di pasar peralatan penyulingan. Itu dipasang di atas laci, di depan kondensor refluks. Memungkinkan Anda memperoleh sekaligus produk yang kualitasnya sebanding dengan rektifikasi ganda.

Misalnya kolom destilasi Dobry Zhar Mayak

Peringkat kecil perangkat dengan RC

Di tempat pertama adalah Schnapser X2– sistem universal. Dapat dibongkar, dengan koneksi penjepit. Kualitas Jerman dan garansi 10 tahun. Direkomendasikan untuk digunakan pada kompor induksi. Kubus untuk 12 - 50 liter. Biaya 10990 – 16990 rubel. Untuk perbaikan penuh, Anda masih perlu membeli laci setinggi 45 cm seharga 1.590 rubel.

Tempat ke-2 untuk perangkat "Panas yang Baik" "Mercusuar" dengan kubus dari 20 hingga 60 liter. Tinggi – 178 cm Biaya: 19.600 -28.000 rubel. Desainnya bisa dilipat. Ini dapat dioperasikan dalam mode potstill untuk mengubah tumbukan menjadi alkohol mentah, diikuti dengan rektifikasi.

Produsen minuman keras buatan sendiri berusaha keras untuk memastikan bahwa minuman mereka bersih dari minyak fusel yang berbahaya dan tanpa bau yang tidak sedap. Untuk melakukan ini, produk disuling beberapa kali, dan kemudian dimurnikan. Namun, cara terbaik untuk memproduksi alkohol dan minuman yang mengandung alkohol adalah dengan menggunakan alat dengan kolom distilasi. Prinsip operasinya dan kemungkinan produksi sendiri akan dibahas dalam artikel.

Seperti minuman keras nabati, kolom distilasi menghasilkan minuman keras, hanya dengan kualitas lebih tinggi, yang dimurnikan. Tapi pertama-tama, ini dimaksudkan untuk produksi alkohol murni 96%, yang digunakan sebagai bahan dasar dalam pembuatan berbagai minuman beralkohol.
Alkohol adalah produk rektifikasi, di mana campuran yang mengandung alkohol (mash, alkohol mentah) dipisahkan menjadi fraksi terpisah (metil dan etanol s, minyak fusel, aldehida) dengan titik didih berbeda akibat penguapan berulang kali cairan asli dan kondensasi uap.

Alembik, diisi dengan cairan yang mengandung alkohol, memanas. Selama proses perebusan, uap terbentuk secara intensif, yang naik ke kolom. Di sana kondensor refluks menunggunya, di mana uap didinginkan dan dikondensasi.

Tahukah kamu? Kolom distilasi terbesar tingginya mencapai 90 m dan diameter 16 m, digunakan dalam industri penyulingan minyak.

Tetesan kondensat (refluks) mengalir ke bawah menuju kolom berisi uap. Refluks yang didinginkan mengalir melalui nozel khusus yang bertemu dengan uap panas. Perpindahan panas dan massa terjadi di antara keduanya, yang diulang berkali-kali dan merupakan inti dari rektifikasi.

Akibatnya, uap alkohol murni terkumpul di “kepala” kolom. Untuk kondensasi akhir, dimasukkan ke dalam lemari es, dari mana hasil sulingan, yaitu produk jadi, keluar.

Video: kolom distilasi dan prinsip pengoperasiannya

Pembangunan penyulingan rumah

Perangkat kolom distilasi terdiri dari bagian-bagian berbeda yang dimensinya harus dihitung secara akurat. Untuk desain ini Anda membutuhkan:

kubus distilasi, atau wadah berisi cairan yang mengandung alkohol;
tsarga, atau pipa, yang akan menjadi badan kolom;
kondensor refluks di mana uap didinginkan dan dikondensasi;
nozel untuk mengisi laci;
unit pemilihan distilat;
kulkas air;
bagian yang lebih kecil untuk menghubungkan bagian-bagian struktur dan untuk memantau operasinya (termometer, otomatisasi).

Mari kita pertimbangkan setiap bagian komponen perangkat secara terpisah.

Dasar dari seluruh struktur adalah kubus distilasi. Ini adalah wadah untuk bahan baku yang mengandung alkohol.

Ini bisa berupa bejana apa saja yang terbuat dari tembaga, berenamel, atau baja tahan karat. Beberapa pembuat minuman keras menggunakan panci bertekanan untuk ini jika diharapkan menghasilkan sedikit alkohol.

Atau Anda dapat mengelas sendiri wadah yang sesuai dari lembaran baja tahan karat.

Video: cara membuat kubus distilasi dengan tangan Anda sendiri Persyaratan utama yang harus dipenuhi kubus:

kekencangan mutlak: saat mendidih, bejana tidak boleh membiarkan uap atau cairan masuk, dan tutupnya tidak boleh robek karena tekanan yang meningkat;
lubang untuk keluarnya uap, yang akan muncul jika Anda memasang fitting pada tutupnya.

Jika Anda membeli kubus distilasi yang sudah jadi, sudah memenuhi kriteria tersebut.
Sangat penting bahwa volume kubus sesuai dengan dimensi kolom. Untuk pipa dengan tinggi 1,5 m dan diameter 50 mm perlu mengambil wadah yang dapat menampung 40-80 liter, untuk laci 40 mm cocok wadah 30-50 liter, untuk 32 mm diperlukan minimal 20-30 liter, dan untuk diameter 28 mm, pressure cooker bisa digunakan dengan sangat baik.

Penting! Kubus distilasi harus diisi dengan tumbukan tidak lebih dari 2/3 volumenya, jika tidak kolom akan “tersedak” saat mendidih».

Pipa tempat terjadinya rektifikasi disebut laci. Ini adalah silinder dengan ketebalan dinding 1,5 mm dan diameter 30-50 mm. Efektivitas laci bergantung pada ketinggiannya: semakin tinggi pipa, semakin lambat pemisahan fraksi berbahaya dan semakin murni alkoholnya.

Ketinggian tsar yang optimal adalah 1-1,5 m, jika lebih pendek maka tidak akan ada ruang di dalamnya untuk minyak fusel yang terpisah, dan akan berakhir di distilat. Jika pipa lebih panjang maka waktu rektifikasi akan bertambah, namun hal ini tidak mempengaruhi efisiensi.
Laci kolom distilasi dengan nosel Ada laci siap pakai untuk minuman nabati dengan panjang 15 cm atau lebih yang dijual, Anda dapat membeli 2-3 tabung dan disambung menjadi satu. Atau Anda bisa membuat sendiri laci sesuai panjang yang dibutuhkan. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan pipa stainless.

Video: cara membuat laci untuk kolom distilasi sendiri Anda perlu memotong benang di bagian atas dan bawah agar bagian bawah menempel pada kubus, dan kondensor refluks terpasang ke bagian atas.

Anda juga perlu memasang jaring di bagian bawah untuk menahan nozel yang akan digunakan untuk mengisi laci. Beberapa ahli rumah membungkus pipa dengan insulasi, seperti karet busa.

Tahukah kamu? Nozel Panchenkov ditemukan di Uni Soviet pada tahun 1981 bukan untuk produksi alkohol, tetapi untuk meningkatkan pemurnian minyak mentah untuk bahan bakar penerbangan..

Mengisi laci dengan nozel merupakan prasyarat untuk perbaikan. Jika pipanya berlubang, hanya proses distilasi yang dapat dilakukan di dalamnya, yang hasilnya adalah nabati, tetapi bukan alkohol murni. Tujuan dari pengisi adalah untuk meningkatkan luas permukaan tempat aliran refluks.

Dengan demikian, komponen berbahaya yang berat disimpan dan tidak dapat masuk ke produk akhir, dan uap ringan alkohol murni dipilih. Isiannya harus memenuhi tabung sepenuhnya.

Nosel dapat berupa pengisi apa saja yang terbuat dari bahan tahan karat inert:

bola kaca atau keramik;
spons dapur stainless steel, dicincang halus (perlu diganti dari waktu ke waktu, karena bahannya rusak);
Nozel Panchenkov (paling banyak pilihan terbaik), yang ditenun khusus dari tembaga atau baja tahan karat. Kelebihannya: mengendapkan dahak dengan baik dan tidak hilang seiring berjalannya waktu.

nosel Panchenkov

Penting! Perlengkapan spons harus terbuat dari baja tahan karat. Anda dapat memeriksanya dengan magnet: magnet ini menarik baja tahan karat.

Unit seleksi adalah sepotong pipa kecil antara laci dan kondensor refluks. Tujuannya adalah untuk mengumpulkan dahak: pertama keluar "kepala", yaitu fraksi alkohol berbahaya, kemudian keluar "tubuh", atau alkohol tanpa rasa dan bau tidak sedap.
Setiap orang membuat unit seleksi buatan sendiri secara berbeda, tetapi dengan prinsip yang sama. Misalnya:

ke pipa luar, yang diameternya sesuai dengan diameter laci, sebuah tabung dengan diameter lebih kecil dilas dari dalam sehingga terbentuk kantong di antara mereka sepanjang keliling, di mana bagian dari refluks akan dikumpulkan;
Alih-alih tabung, pelat stainless dilas di dalamnya, sesuai dengan diameter bagian dalam pipa, dengan lubang bundar di dalamnya: sebagian refluks akan terkumpul di pelat, dan sebagian lagi akan jatuh melalui lubang kembali ke dalam laci.

Video: unit pemilihan do-it-yourself Di luar, dua lubang dibuat di dalam pipa untuk dua alat kelengkapan: keran dipasang pada satu untuk menghilangkan refluks, dan termometer dimasukkan ke dalam yang lain (lebih kecil) untuk mengukur suhu uap.

Bagian atas struktur adalah kondensor refluks. Di sini uap mendingin, mengembun dan diarahkan ke bawah dalam bentuk tetesan.
Anda dapat membuat beberapa opsi untuk kondensor refluks dengan tangan Anda sendiri:

Jaket atau kondensor refluks aliran langsung terbuat dari dua pipa dengan diameter berbeda. Air mengalir bersirkulasi di antara keduanya, dan di dalam pipa yang lebih kecil, uap berubah menjadi kondensat. Pipa luar dapat dengan mudah diganti dengan badan termos, yang lehernya disekrup ke unit ekstraksi. Di bagian bawah termos, Anda harus membuat lubang untuk TCA, yaitu tabung komunikasi dengan atmosfer, di mana uap ringan yang tidak perlu akan keluar.
Video: prinsip pengoperasian kondensor refluks aliran langsung
Kondensor refluks Dimroth lebih efisien dibandingkan model sebelumnya. Badannya berupa pipa dengan diameter yang sama dengan laci. Di dalamnya ada tabung tipis, dipelintir menjadi spiral, tempat air dingin bergerak. Jika diameter laci 50 mm, maka spiral perlu dipelintir dari tabung berdiameter 6 mm dan panjang 3 m, maka panjang kondensor refluks adalah 25-35 cm.
Video: perakitan kolom distilasi dengan kondensor refluks Dimroth
Dephlegmator cangkang dan tabung terdiri dari beberapa pipa: pipa kecil dipasang di dalam pipa besar, tempat terjadinya kondensasi uap. Model ini memiliki sejumlah keunggulan: air digunakan secara ekonomis dan uap didinginkan dengan cepat. Selain itu, struktur ini dapat dipasang pada kolom secara miring, sehingga mengurangi ketinggiannya.
Video: prinsip pengoperasian kondensor refluks shell-and-tube

Kulkas

Kulkas kecil, atau aftercooler, diperlukan untuk mengurangi suhu etilen yang mengalir dari unit ekstraksi. Itu dibuat berdasarkan prinsip kondensor refluks jaket, tetapi dari tabung dengan diameter lebih kecil.

Ia juga memiliki dua saluran air: cairan dingin masuk ke saluran bawah, keluar dari saluran atas dan dialirkan melalui tabung silikon ke kondensor refluks untuk tujuan yang sama.

Kecepatan air dikendalikan oleh keran.

Video: cara membuat lemari es untuk kolom distilasi dengan tangan Anda sendiri

Laci pasteurisasi bukan merupakan elemen wajib kolom. Di satu sisi, ini mempersulit desain utama. Namun di sisi lain, ini meningkatkannya, karena memurnikan alkohol dari fraksi utama secara lebih menyeluruh selama seluruh rektifikasi.

Ini adalah laci yang lebih kecil (30 cm) dengan unit pilihan tambahan. Ini melengkapi laci utama. “Kepala”, seperti biasa, keluar dari refluks kondensor, tetapi tidak hanya di awal, tetapi terus-menerus.

Alkohol dikumpulkan dari bagian bawah laci kecil. Ini menjamin kemurnian maksimum alkohol.

Otomatisasi

Proses pembetulan yang lama bisa memakan waktu berjam-jam. Pada saat yang sama, harus terus dipantau agar “kepala” dan “ekor” tidak tercampur secara tidak sengaja dengan “badan”. Tidak akan terlalu membosankan jika Anda memasang otomatisasi yang baik untuk mengontrol perbaikan. BUR (unit kendali distilasi) dirancang untuk tujuan ini. Blok tersebut dapat melakukan hal berikut:

nyalakan air pendingin pada suhu tertentu;
mengurangi tenaga selama ekstraksi refluks;
hentikan seleksi di akhir proses;
matikan air dan pemanas setelah selesai pengambilan sampel bagian ekor.

Anda dapat mengotomatisasi proses dengan memasang katup “start-stop”: ketika suhu naik, ia menghentikan pemilihan, ketika stabil, ia melanjutkan pemilihan.

Anda dapat melakukannya tanpa otomatisasi, tetapi dengan itu jauh lebih mudah.

Video: otomatisasi untuk kolom distilasi

Keuntungan:

produk jadinya adalah alkohol murni 96% tanpa kotoran berbahaya;
dalam mode distilasi, Anda dapat membuat nabati dengan sifat organoleptik yang diinginkan;
etil alkohol dapat menjadi bahan dasar minuman beralkohol apa pun;
Anda dapat mendesain sendiri perangkat untuk ini.

Kekurangan:

etilen tidak memiliki sifat organoleptik dari produk aslinya;
proses perbaikannya sangat lama: dalam satu jam Anda bisa mendapatkan tidak lebih dari 1 liter distilat;
struktur yang sudah jadi sangat mahal.

Bahan mana yang lebih disukai

Rektifikasi dimaksudkan untuk pemurnian alkohol secara maksimal dari berbagai kotoran. Bagian-bagian yang membentuk kolom tidak boleh mempengaruhi kualitas atau rasa produk. Oleh karena itu, bahan tersebut harus inert secara kimia, tidak mudah berkarat dan tidak mempengaruhi rasa dan bau hasil sulingan.

Baja tahan karat food grade, yaitu baja tahan karat kromium-nikel, adalah yang paling cocok. Ini netral secara kimia dan tidak mempengaruhi komposisi produk dengan cara apa pun.

Kolom distilasi dapat disebut sebagai minuman nabati generasi baru, karena menghasilkan alkohol dengan kualitas lebih baik. Membuat perangkat ini dengan tangan Anda sendiri cukup sulit. Namun jika Anda berusaha, meja pesta akan selalu dimeriahkan dengan minuman beralkohol buatan sendiri yang alami dan lezat.

Apakah artikel ini berguna?

Terima kasih atas pendapat Anda!

Tulis di komentar pertanyaan apa yang belum Anda dapatkan jawabannya, kami pasti akan menjawabnya!

38 sudah sekali
membantu

Kolom distilasi dikembangkan hampir 200 tahun yang lalu dan sepanjang sejarahnya telah membantu masyarakat dengan baik dalam memperoleh berbagai jenis cairan yang dimurnikan.

Tujuan utama dari instalasi tersebut adalah produksi industri (penyulingan minyak, industri kimia, petrokimia, pembuatan bir, dll).
Dalam kehidupan sehari-hari, perangkat kecil digunakan secara aktif oleh para amatir minuman keras berkualitas tinggi. Kolom yang dibeli atau buatan sendiri memungkinkan Anda mendapatkan alkohol yang hampir murni di rumah.

Cara kerja perangkat ini akan dibahas secara detail di artikel ini.

Peralatan distilasi tipe kolom, atau hanya kolom distilasi, adalah silinder yang dipasang secara vertikal, di dalamnya pemurnian cairan dilakukan dengan menggunakan berbagai perangkat dan komponen.

Penting! Mekanisme pembersihan didasarkan pada proses perbaikan, yaitu. pemisahan campuran multikomponen sebagai hasil pertukaran termal dan massa dari aliran kontak uap dan cairan.

Setiap cairan dengan komposisi heterogen adalah campuran dari beberapa komponen.

Jadi nabati adalah campuran etil dan alkohol lainnya, eter, aldehida, minyak fusel, dan zat lain:

Setiap komponen mempunyai titik didih dan berat jenisnya masing-masing.
Menurut indikator terakhir, pembagiannya dilakukan menjadi pecahan ringan dan pecahan berat.
Ketika dipanaskan sampai titik didih, cairan berubah menjadi uap, yang juga ditandai dengan berat jenis yang berbeda, yang menentukan volatilitasnya.
Cairan dengan titik didih rendah (low-boiling) menghasilkan uap yang sangat mudah menguap, dan komponen dengan titik didih tinggi menghasilkan uap yang sangat mudah menguap.

Proses rektifikasi didasarkan pada arah aliran uap dan cairan yang berlawanan (refluks akibat kondensasi uap), seperti dapat dilihat pada diagram.

Uapnya mengalir deras dan cairannya mengalir ke bawah. Aliran alami dalam silinder vertikal ini bersentuhan satu sama lain, yang menurut hukum fisika disertai dengan pertukaran panas dan massa, yang cenderung menyeimbangkan sistem.

Uap yang naik melalui pipa diperkaya dengan komponen-komponen yang sangat mudah menguap, kehilangan bahan-bahan yang lebih berat dan tidak mudah menguap, yang larut dan mengembun dalam cairan yang kurang panas dan mengalir bersamanya.
Jika silinder cukup tinggi, hanya satu uap yang paling mudah menguap yang dapat mencapai bagian atas.
Di sini ia dapat dikondensasi secara artifisial, mengubahnya menjadi cairan homogen.
Cairan yang mengalir ke bagian bawah dipanaskan kembali, dan siklus rektifikasi baru dimulai.

Hal ini memastikan bahwa proses tersebut berulang, yang pada akhirnya memungkinkan untuk memurnikan semua cairan sebanyak mungkin, mengisolasi fraksi yang paling ringan. Dalam minyak itu adalah bensin, dalam nabati itu adalah etil alkohol.

Prinsip operasi

Kolom distilasi memungkinkan Anda menerapkan proses rektifikasi dalam praktik. Secara struktural berbentuk silinder yang di dalamnya terdapat kubus, tempat cairan disuplai dan dipanaskan, dan kondensor refluks, tempat terbentuknya kondensat cair (refluks).

Selain itu, elemen kontak disediakan untuk memastikan proses kondensasi, pengumpulan cairan, dan penguapan ulang.

Kolom distilasi bekerja sebagai berikut:

Kubus diisi dengan bahan mentah (sekitar 2/3 volume) dan dipanaskan sampai titik didih cairan.
Penguapan naik ke atas, dan ketika bertemu dengan kondensor refluks, sebagian mengembun, berubah menjadi refluks, yang mengalir ke bawah dinding silinder.
Proses ini terjadi beberapa kali saat uap naik melalui silinder, dengan fraksi terberat mengembun terlebih dahulu. Pecahan yang paling ringan mencapai puncak kolom.
Selama pengoperasian instalasi, di dalam silindernya terdapat uap, refluks, bahan baku, dan produk akhir yang dimurnikan secara bersamaan. Uap dan dahak menciptakan aliran yang saling berlawanan.
Pada periode awal (sampai proses stabil), disarankan untuk tidak memilih produk akhir, yang memperkaya refluks dan mempercepat pencapaian rezim perpindahan panas dan massa yang seimbang.

Referensi! Efisiensi kolom dapat dinyatakan dengan rasio refluks, yaitu. rasio volume refluks dengan jumlah produk jadi yang ditarik.

Untuk pengoperasian instalasi yang stabil, indikator ini dipertahankan pada level 3, yang memastikan tidak lebih dari 25% cairan murni selama sirkulasi.

Dahak, berjatuhan, kembali memanas hingga mendidih. Bagian uap berikutnya naik, memulai siklus baru.

Jika nabati dimurnikan, maka komponen terberat (minyak fusel) mengendap di bagian paling bawah kolom sejak awal proses.

Fraksi yang lebih ringan (metil alkohol, eter, aldehida) didistribusikan sepanjang pipa. Mereka secara bertahap mengalir ke bawah ketika suhu disamakan selama 9-12 menit. Total waktu pemanasan kubus adalah 25-55 menit.

Perbedaan antara distilasi dan rektifikasi alkohol

Metode yang paling umum untuk memurnikan cairan adalah distilasi Dan pembetulan. Teknologi-teknologi ini serupa dalam banyak hal, sehingga terkadang menyebabkan penggabungan konsep, dan hal ini sepenuhnya salah.

Perbedaan mendasar dalam mekanisme proses mengarah pada fakta bahwa produk akhir selama rektifikasi memiliki pemurnian yang jauh lebih dalam dan kualitas tinggi dibandingkan dengan distilasi.

Faktanya adalah bahwa selama distilasi, bahkan cairan yang tidak mendidih pun menguap sebagian, yang berarti, bagaimanapun, sejumlah fraksi berbeda akan masuk ke dalam cairan yang dimurnikan. Untuk mencapai kualitas yang baik, diperlukan hingga 6-7 prosedur.

Rektifikasi memastikan produk yang bersih dan homogen dalam sekali jalan. Saat memurnikan minuman keras, efek ini secara signifikan mempengaruhi kekuatan:

Jadi dengan satu distilasi distilasi tidak melebihi 35-40%, dengan dua distilasi – hingga 50-55%, tiga – hingga 70%.
Kekuatan 90-95% (alkohol) dicapai setelah setidaknya 5 distilasi.
Kolom rektifikasi memungkinkan Anda memperoleh alkohol yang hampir murni dalam satu siklus. Selain itu, penyulingan mempertahankan rasa dan bau bahan baku aslinya.

Metode penyulingan juga memiliki aspek positif tertentu:

Bahkan banyak penyulingan, tergantung pada teknologi, memungkinkan hilangnya tidak lebih dari 20-22% cairan.
Kerugian di unit distilasi jauh lebih tinggi - bisa mencapai 32-35%.
Perlu juga dicatat bahwa teknologinya sederhana. Perbaikan membutuhkan peralatan yang jauh lebih rumit dan mahal.

Tonton video di mana seorang pembuat minuman keras berpengalaman membandingkan proses penyulingan dan perbaikan serta memberikan saran dalam memilih perangkat untuk penyulingan minuman keras:

Karakteristik kolom penting

Prinsip umum perancangan kolom distilasi modern tetap tidak berubah. Tujuan dari perbaikan instalasi adalah untuk meningkatkan produktivitas, kedalaman pembersihan, hasil dan stabilitas kualitas produk akhir.

Penyelesaian tugas yang diberikan dicapai dengan bergerak ke beberapa arah.

Dimensi dan bahan

Untuk memenuhi semua kondisi teknologi, penting untuk memiliki ketinggian maksimum silinder kerja, serta kombinasi optimal dengan diameter.

Berbeda dalam ukuran:

industri,
instalasi rumah tangga.

Untuk penggunaan di rumah, diperlukan perangkat mini.

Tingginya berkisar antara 1,2-1,6 m Dengan ukuran yang lebih kecil, tidak mungkin mencapai pemisahan fraksi berkualitas tinggi. Diameter pipa bisa berkisar antara 3-5 cm hingga 0,3-0,5 m.

Penting! Bahan terbaik untuk membuat kolom adalah paduan tahan karat yang disetujui untuk digunakan dalam industri makanan. Mereka tidak menyorot zat berbahaya di bawah pengaruh agresif apa pun.

Sistem pemanas

Saat mengatur pemanasan kubus dengan bahan mentah, 2 faktor penting:

kekuatan yang cukup,
Kemungkinan penyesuaian yang mulus.

Sumber energi gas sulit diatur, oleh karena itu elemen pemanas listrik (heating element) lebih sering digunakan. Daya normal diatur berdasarkan 4 kW per kubus 50 liter.

Pertunjukan

Hal ini berhubungan langsung dengan kekuatan elemen pemanas dan ukuran kolom. Semakin cepat aliran mengalir melalui pipa, semakin tinggi produktivitasnya.

Selain itu, hal ini meningkat ketika menggunakan teknologi berkelanjutan, yang menyediakan perangkat khusus untuk memasok bahan mentah dan mengeluarkan produk jadi secara tepat waktu.

Kualitas pembersihan

Hal ini tergantung pada jumlah proses kondensasi yang terjadi secara bersamaan dalam satu lintasan silinder, yang ditentukan oleh jumlah elemen kontak yang sesuai.

DI DALAMDalam instalasi yang baik, setidaknya 7-8 zona tersebut dipasang.

Pengendalian proses

Untuk memastikan pengendalian yang diperlukan, termometer dipasang di semua area. Untuk mempertahankan mode stabil, sistem otomatis dipasang.

Tekanan

Proses rektifikasi akan berjalan normal dengan tetap menjaga kestabilan tekanan internal pada kisaran 725-785 mmHg.

Dalam hal ini, peningkatan tekanan diberikan di bagian bawah, tempat fraksi berat terakumulasi, dan tekanan minimum diberikan di bagian atas, tempat uap ringan diarahkan.

Dalam instalasi industri, ruang hampa umumnya dapat dibuat di bagian atas kolom, namun yang paling rasional adalah mempertahankan tekanan atmosfer normal.

Saat mengoperasikan kolom distilasi, harus diperhitungkan bahwa proses paling aktif terjadi ketika kondisi stabil dan suhu aliran balik sama.

Kecepatan stabilisasi rezim dianggap sebagai salah satu indikator terpenting dari instalasi modern berkualitas tinggi.

Perangkat kontak (pelat dan nozel)

Elemen kontak dalam kolom distilasi terlibat dalam pembentukan keseimbangan cairan dan uap, serta konsentrasi uap.

Setiap elemen tersebut membatasi zona tertentu di mana siklus distilasi yang aneh terjadi - penguapan dan kondensasi selanjutnya dari fraksi yang terpisah, dan seringkali uap melintasi batas ini dan bergerak ke atas, melibatkan komponen yang sangat mudah menguap dalam alirannya.

Di zona mana pun, keseimbangan tertentu terbentuk.

Referensi! Efek utama dicapai dengan meningkatkan area kontak fase, yang mengaktifkan pertukaran termal dan massa.

Elemen kontak utama adalah:

Piring teoretis. Intinya, ini adalah zona keseimbangan yang terbentuk tanpa memasang bagian tambahan. Untuk mendapatkan minuman beralkohol yang dimurnikan dengan baik, 24 hingga 32 zona serupa diatur.
Piring fisik. Ini adalah bagian berbentuk piring nyata di mana lapisan cairan terakumulasi. Uap dipaksa melewatinya, yang dimanifestasikan oleh banyak gelembung. Opsi ini menyediakan area kontak yang cukup besar. Untuk mendapatkan alkohol murni yang lengkap, hingga 45-55 pelat fisik harus dipasang di kolom.
Nozel Elemen kontak ini terutama dirancang untuk memastikan proses kondensasi uap. Mereka menawarkan resistensi yang jauh lebih sedikit terhadap aliran uap dibandingkan pelat. Beberapa jenis dapat digunakan dalam kolom - cincin, jaring, spiral. DI DALAM perangkat buatan sendiri Seringkali "saringan" dipasang - disk dengan banyak lubang. Tembaga dianggap sebagai salah satu bahan terbaik untuk nozel. Anda bisa menggunakan paduan tembaga atau aluminium.

Elemen kontak cakram dipasang terutama pada kolom industri yang memiliki tinggi besar dan diameter yang cukup untuk pemasangannya.

Pada peralatan rumah tangga (dibeli dan buatan sendiri), prioritas diberikan pada nozel yang dapat dipasang pada pipa dengan diameter 4-5 cm.

Bagaimana cara mencapai hasil yang lebih baik?

Saat mengoperasikan kolom distilasi, langkah-langkah tertentu harus diperhatikan untuk memastikan pengoperasian normal dan memperoleh produk akhir berkualitas tinggi.

Perhatian khusus harus diberikan pada kegiatan di bidang berikut.

Penghapusan “banjir” instalasi

“Penyakit” ini berhubungan dengan melambatnya dan terhentinya aliran refluks, yang menyebabkan penumpukannya di dalam silinder dan menghalangi aliran uap. Akibat “banjir”, tekanan di dalam kolom meningkat sehingga menimbulkan suara gemericik dan kebisingan yang keras.

Fenomena tersebut dapat dipicu oleh alasan-alasan berikut:

Melebihi kecepatan aliran uap yang diijinkan, yang dapat disebabkan oleh pemanasan berlebihan cairan di dalam kubus;
Pengisian kubus yang berlebihan dengan bahan mentah atau penyumbatan di zona bawah pipa;
Tekanan di bagian bawah kolom terlalu rendah, hal ini biasa terjadi pada kondisi pegunungan tinggi;
Peningkatan tegangan pada jaringan pasokan, yang menyebabkan peningkatan daya elemen pemanas yang tidak direncanakan;
Pelanggaran dalam desain atau teknologi.

Memasang kontrol otomatis dan pengaturan proses membantu menghindari fenomena yang tidak menyenangkan ini. Perhatian khusus diberikan pada pemanasan bahan mentah dan pengisian kubus.

Penghapusan produk jadi tepat waktu dan penyelesaian fraksi berat

Dalam kasus pertama, tekniknya sederhana - pada tahap awal (sampai suhu dan tekanan stabil), hanya seperempat dari uap yang sangat mudah menguap yang mengembun dengan produk akhir dan dikeluarkan ke luar, dan kemudian volume maksimumnya dihilangkan.

Kemunculan sedimen dari pecahan berat lebih sulit dideteksi. Anda harus fokus pada bau dan warna cairan di bagian paling bawah kolom.

Persiapan instalasi yang benar untuk start-up

Sebelum memulai perbaikan, perlu untuk memeriksa kondisi peralatan, pertama-tama, kekencangan kolom. Untuk memeriksanya, saluran keluar produk jadi ditutup dan air dingin dipompa masuk.

Hanya setelah memastikan pemasangannya rapat, Anda dapat mulai menuangkan bahan mentah dan memanaskan kubus.

Anda seharusnya tidak mengharapkan keajaiban dari mesin rumah tangga dan tidak boleh mengganti minuman keras. Kekuatan minimum cairan awal harus minimal 30%, jika tidak, keluarannya tidak akan berupa produk yang kekuatannya mendekati alkohol murni.

Penting! Anda tidak boleh menuangkan tumbukan ke dalam kubus yang belum mengalami distilasi primer.

Saat melakukan pemasangan dengan tangan Anda sendiri, Anda tidak boleh membiarkan hilangnya energi panas melalui badan kolom. Sangat penting untuk melindungi bagian bawah, mis. zona hingga kondensor refluks pertama.

Styrofoam,
penoizol,
isolasi foil modern.

Kolom distilasi memungkinkan Anda memurnikan cairan secara mendalam atau memisahkan fraksi ringan. Dalam lingkungan industri, mereka menemukan penerapannya di banyak industri, termasuk. Dengan bantuan mereka, penyulingan minyak dipastikan dan alkohol berkualitas tinggi diproduksi.

Rektifikasi memungkinkan Anda memperoleh alkohol dengan kekuatan dan kemurnian tinggi. Kedua kualitas tersebut bergantung pada seberapa baik orang yang mengelola proses tersebut memahami esensinya. Oleh karena itu, setiap orang yang ingin membuat minuman beralkohol murni dan kuat dengan menggunakan nabati tetap perlu mengetahui teori rektifikasi.

Sejarah perbaikan

Mari kita mulai dengan proses distilasi, karena ini adalah awal dari rektifikasi. Tidak ada informasi pasti tentang siapa yang pertama kali menemukan distilasi. W. Schneider, penyusun kamus istilah alkimia dan farmasi, percaya bahwa manfaat ini terutama dimiliki oleh orang Persia, yang menggunakan penyulingan untuk mendapatkan air mawar (rose ether). Dapat disimpulkan bahwa sejarah penyulingan sudah ada sejak lebih dari 3500 tahun yang lalu. Awalnya, distilasi adalah nama yang diberikan untuk semua proses pemisahan campuran menjadi komponen-komponennya. Saat dipelajari, proses diklasifikasikan dan diberi nama. Jadi, distilasi sekarang mengacu pada pemisahan zat berdasarkan penguapan cairan dan selanjutnya kondensasi uap.

Alambik adalah perangkat distilasi pertama dan desainnya hampir tidak berubah selama beberapa ribu tahun. Awalnya digunakan untuk mendapatkan minyak aromatik.

Ilmu pengetahuan tidak tinggal diam, proses penyulingan dipelajari dan ditingkatkan dengan cermat. Sejak awal abad ke-16, telah banyak penelitian yang dilakukan mengenai pemilihan kubus evaporasi dan sistem pemanas untuk peralatan. Untuk memastikan pengoperasian kolom yang berkelanjutan, rendaman air dan pasir digunakan, dan lilin lilin digunakan. Baru pada tahun 1415 pertama kali diusulkan penggunaan insulasi termal yaitu bulu hewan. Pada akhir abad ke-16, keuntungan dari pendinginan air pada kondensor terungkap; sebelumnya, pendinginan adalah udara.

Pada periode abad 16 hingga 19, modernisasi peralatan perangkat keras terjadi dengan pesat. Berdasarkan kelembaman bahan terhadap cairan sublimasi, kaca dan keramik, dan kemudian baja tahan karat, digunakan sebagai bahan yang optimal dalam kubus distilasi. Pada tahun 1709, teori tentang refluks (kembalinya sebagian uap yang terkondensasi ke kolom) pertama kali muncul.

Hasil dari semua penelitian dan pengembangan adalah penemuan kolom distilasi kontinu pertama oleh insinyur Perancis Adam, Berard dan Perrier, yang menerima patennya pada tahun 1813. Ini masih sesuai dengan kolom distilasi modern. Sejarah pembetulan ilmu pengetahuan dan industri dimulai dari periode ini.

Konsep perbaikan

Ada definisi berbeda tentang rektifikasi.

Rektifikasi adalah proses pemisahan biner (campuran dua komponen, misalnya alkohol-air) atau campuran multikomponen karena pertukaran massa dan panas yang berlawanan antara uap dan cairan. Rektifikasi adalah pemisahan campuran cairan menjadi komponen-komponen yang praktis murni yang berbeda titik didihnya, melalui penguapan berulang-ulang cairan dan kondensasi uap.

Meski rumusannya rumit, tidak ada yang sulit dalam proses pembetulannya. Memiliki peralatan yang diperlukan dan pengetahuan dasar, Anda dapat dengan mudah menerapkannya di dapur Anda.

Proses perbaikan

E. Krel dalam karyanya “Guide to Laboratory Distillation” menguraikan prinsip dasar rektifikasi:

Metabolisme (perpindahan massa dan perpindahan panas) terjadi dengan melewatkan campuran uap melalui pengisi kolom.

Kecepatan dan kualitas proses ini dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut:

Koefisien difusi (bagian campuran uap melalui pengisi kolom);
Konsentrasi zat yang disublimasikan;
Luas permukaan kontak dalam kolom;
Perbedaan titik didih komponen-komponen yang dipisahkan.

Kita dapat menyimpulkan bahwa proses rektifikasi alkohol akan berjalan lebih baik jika kondisi berikut: difusi yang baik, konsentrasi komponen yang terpisah tinggi, area kontak yang berkembang.

Krel memberikan perhatian khusus pada pentingnya keadaan permukaan antarmuka dan mencantumkan faktor-faktor yang menentukan proses rektifikasi:

Sifat-sifat campuran yang akan dipisahkan: volatilitas komponen, komposisi campuran, kelarutan timbal balik komponen.
Karakteristik pengepakan: bentuk badan pengepakan, metode pengepakan, kepadatan pengisian kolom.
Faktor tidak langsung: metode penyediaan cairan ke kolom, intensitas dan metode pemanasan, tekanan operasi.

Jenis kolom distilasi

Tergantung pada perangkat kontak yang digunakan, kolom dibagi menjadi pelat dan dikemas.

Kolom distilasi baki

Terutama umum di industri penyulingan minyak dan industri besar. Kolom baki adalah pipa vertikal di mana baki dengan konfigurasi berbeda dipasang pada jarak tertentu, di mana terdapat kontak antara fase uap dan cair.

Kurangnya kolom: biaya tinggi dan dimensi besar.

Keuntungan: kolom distilasi pelat memisahkan fraksi lebih halus.

Kolom distilasi yang dikemas

Saat ini, kolom yang dikemas banyak digunakan. Ini adalah pipa vertikal yang sama, hanya perangkat kontak lain yang dipasang di dalamnya - nosel.

Nozel dibagi menjadi dua jenis:

Tidak beraturan - lapisan bahan inert curah atau terisi yang tidak teratur (misalnya, nosel SPN prismatik spiral).

Keuntungan: ringan, persegi besar kontak.

Kekurangan: resistensi tinggi, kesulitan dalam distribusi uap dan refluks yang benar.

Reguler - mewakili jerat dan lembaran berlubang yang disusun dalam kaset (ini termasuk nosel kawat Panchenkov biasa (RPN).

Keuntungan: efisiensi tinggi, penurunan tekanan rendah.

Kekurangan: kolom distilasi yang dikemas tidak menunjukkan kekurangan yang jelas.

Proses dalam kolom distilasi

Mari kita perhatikan apa yang terjadi di kolom itu sendiri dengan menggunakan contoh peralatan Pabrik Dokter Guber. Tidak ada keajaiban atau teknologi rahasia di sini, semuanya sangat sederhana.

Kolom distilasi untuk keperluan pribadi berupa tabung vertikal dengan diameter 40 sampai 50 mm, tinggi tidak lebih dari 180 cm, diisi dengan nozel RPN atau SPN. Kolom ini dilengkapi dengan lemari es atau kondensor refluks, serta unit pemilihan alkohol.

Mari kita pertimbangkan perbaikan berkala pada kolom tipe paket dengan pengubah tap on-load biasa, yang dapat diulangi oleh siapa saja di rumah.

Saat memanaskan kubus dengan tumbukan, yang merupakan campuran multikomponen, yang selain air dan alkohol termasuk produk samping fermentasi (aldehida, asam, ester, dll.), proses perebusan dan penguapan komponen-komponen ini dimulai. Suhu di mana proses dimulai bisa berbeda-beda, semuanya tergantung pada komposisi kualitatif dan kuantitatif dari tumbukan atau alkohol mentah. Selama proses tersebut, uap naik ke kolom, mulai memanaskannya dan mengembun sebagian, dan “dahak liar” terbentuk.

Pembentukan dahak liar terjadi karena pendinginan badan kolom, akibat hilangnya panas ke lingkungan. Terjadi kerugian kualitatif dan kuantitatif dalam alkohol (hingga 10%).

Dalam penyearah standar, masalah pembentukan refluks liar diselesaikan dengan isolasi termal kolom.

Spesialis berkualifikasi tinggi dari Pabrik Dokter Guber menemukan cara lain untuk mengatasi masalah ini dengan membuat kolom Tornado. Struktur kolom memungkinkan uap yang naik melewati kontur luar kolom terlebih dahulu, sehingga menciptakan pemanasan aktif. Akibatnya, kehilangan panas ke lingkungan dari bagian kerja kolom menjadi minimal. Produk jadi yang dihasilkan mengalami peningkatan sifat organoleptik dan fisikokimia.

Setelah kolom dipanaskan, uap mencapai lemari es atau kondensor refluks, di mana uap tersebut mengembun dan kembali ke kolom dalam bentuk refluks.

Aliran dahak diarahkan ke arah uap yang naik sepanjang kolom. Pertukaran massa dan panas terjadi. Suhu selama rektifikasi alkohol sangat penting: dahak, dalam perjalanan dari zona suhu rendah ke zona suhu lebih tinggi, menyerap komponen dengan titik didih tinggi (minyak fusel) dari aliran uap dan melepaskan komponen dengan titik didih rendah (alkohol). ). Karena proses ini terjadi pada antarmuka, sangat penting untuk menciptakan permukaan kontak sebesar mungkin. Untuk tujuan ini, kolom distilasi Dr. Guber dilengkapi dengan tap-changer on-load, yang menciptakan permukaan kontak maksimum di sepanjang kolom tersebut.

Kualitas alkohol yang dihasilkan tergantung pada kecepatan pemilihannya. Yaitu semakin banyak refluks yang diambil dari kolom, maka proses perpindahan massa akan semakin buruk, sehingga kekuatan alkohol yang keluar dari kolom semakin berkurang. Begitu pula sebaliknya, semakin sedikit refluks yang diambil maka proses perpindahan massa akan semakin baik dan kekuatan produk akhir akan meningkat.

Untuk mengontrol laju pemilihan alkohol, katup jarum untuk penyesuaian halus dan kaca penglihatan dipasang pada kolom.

Tidaklah cukup hanya menciptakan permukaan kontak yang berkembang; itu harus diairi dengan benar. Di kolom yang dikemas ada efek dinding. Dahak tidak melewati nosel, tetapi mengalir ke bawah dinding kolom, akibatnya efisiensi operasinya menurun. Jika kolom diisi dengan benar, efek ini minimal; praktis tidak ada di kolom Tornado, di mana pelat penutup dengan cerat tengah dipasang. Hasilnya, refluks diarahkan tepat ke nosel dan efisiensi maksimum kolom ini tercapai.

Mengenai diameter dan tinggi kolom, menurut Stedman dan McMahon, diameter kolom yang dikemas memiliki pengaruh yang kecil terhadap kualitas campuran yang dipisahkan.

Tinggi kolom. Kita berbicara tentang bagian kerjanya (bagian kolom yang diisi dengan nosel) tidak boleh lebih dari (6-8) x D. Jika tingginya lebih besar dari persamaan ini, maka kolom diisi sebagian untuk menghindari efek dinding.

Bagaimana memilih kolom distilasi

Saat memilih kolom, perhatikan hal-hal berikut:

Bahan kolom, termasuk pengisi, harus inert terhadap uap alkohol;
Kolom harus dilengkapi dengan unit pengambilan sampel yang dapat disesuaikan;
Ketersediaan lemari es atau kondensor refluks berkinerja tinggi;
Kehadiran katup atmosfer adalah suatu keharusan untuk pengoperasian yang aman.

P.S. Perbaikan alkohol bukanlah proses yang rumit dan, jika Anda memiliki peralatan yang diperlukan, hal ini dapat dengan mudah dilakukan di rumah. Pada tahun 2016, jangkauan peralatan rektifikasi terus bertambah. Meskipun ada sedikit perbedaan desain antara semua perangkat, proses perbaikan tetap tidak berubah dan kualitasnya terutama akan bergantung pada pengetahuan dan pengalaman orang yang mengendalikan proses tersebut.

Materi tematik: