Для ректификации спирта (очистка спирта) используются специальные приборы —ректификационные аппараты.
Эти приборы в зависимости от производительности и вида нагревательного устройства могут иметь разную конструкцию. Некоторые из них несложно изготовить в домашних условиях из подручных средств. Все приборы для ректификации основаны на нагревании спиртосодержащей жидкости. Нагревание является важной операцией при приготовлении спирта, так как режим нагревания в значительной степени определяет чистоту полученного спирта, а также эффективное использование -электричества и топлива.
Нагревание непосредственно пламенем горелки применяется обычно при перегонке бражки. При этом регулирование температуры нагрева можно проводить изменением величины пламени или изменением расстояния его до нагревательного сосуда. Нагревание пламенем дает неравномерную температуру и вызывает местный разогрев нижних слоев перегоняемой жидкости, значительно превышающий температуру верхних слоев. В результате этого возможно подгорание осадка в резервуаре перегонного куба, который трудно удалить. Для более равномерного нагрева применяют асбестированную сетку, металлическую пластину или электронагреватели закрытого типа, на которые ставят нагреваемый сосуд.
Нагревание с помощью бань позволяет получить равномерный нагрев. Наиболее простым способом является нагревание с помощью воздушной бани. Для воздушной бани можно использовать любой металлический сосуд. Дно его пробивают в нескольких местах, ближе к стенкам, вырезают из асбеста кружок и кладут на пробитое дно. Нагреваемый сосуд устанавливают внутри металлического на треноге или на кольце через асбестовую прокладку. Горелка нагревает нижний асбестовый кружок, не соприкасающийся с нагреваемым сосудом, при этом нагретый воздух поступает в металлическую емкость и согревает сосуд с нагреваемой жидкостью.
В настоящее время широко используются электрические воздушные и водяные бани, которые удобны в обращении. Для нагревания перегонного куба можно использовать песочную баню, которая представляет собой сковородку с высокими бортами, наполненную песком. Нагревают песочную баню снизу, посредством горелки или электронагревателя. Песочная баня дает равномерное нагревание, а для контроля температуры такая баня оснащается термометром, измерительный наконечник которого погружается в песок.
Очистка спирта прибором с дефлегматором (рис. 11) позволяет разделять смесь жидкостей, какой является первичный спиртовой отгон, на составные части и отбирать фракции по температуре кипения.
Прибор включает паровичок 2, который нагревается посредством электронагревателя 1 или водяной бани. В паровичок на пробке установлен дефлегматор 3 с термометром 4.
В паровичок, также на пробке, установлена стеклянная трубка-клапан 5. Длина этой трубки должна быть не менее метра, а диаметр 8—10 мм. По уровню жидкости в этой трубке можно определить давление пара в сосуде во время перегонки. Если давление будет слишком велико, жидкость будет выталкиваться наружу, что обеспечит безопасную работу прибора. Дефлегматор 3 посредством трубопровода соединен с холодильником 6, где конденсируются пары отдельных фракций, в зависимости от температуры кипения, контролируемой по термометру дефлегматора.
Прежде чем приступить к перегонке с использованием дефлегматора, надо подготовить несколько приемников, обычно необходимо три приемника 7.
Отдельные фракции собирают в узком диапазоне температур в пределах 2—5°С, что позволяет отделить спирт от вредных примесей и повысить его концентрацию до 80-82% об. и даже больше.
Очистка спирта прибором для ректификации. Для очистки спирта от примесей и повышения концентрации алкоголя используют прибор с дополнительной емкостью — дистиллятором, в котором пары пропускают через водную
среду и поддерживают стабильную температуру, лишь незначительно превышающую температуру кипения спирта (78,3 °С). Прибор (рис. 12) включает паровичок 1, дистиллятор 2 для повышения концентрации алкоголя в парах, холодильник 3, приемник спирта 4, термометр 5, трубопровод 6, трубку 7 для предохранения от значительного повышения давления в паровичке и резиновые шланги.
Действие прибора основано на пропускании паров смеси спирта и воды через водную среду с заданной температурой 80—82°С, в результате чего водяные пары смеси конденсируются в дистилляторе, а пары спирта становятся более концентрированными. Затем пары спирта проходят через холодильник, охлаждаются и конденсируются в приемнике.
При использовании прибора предварительно нагревают воду в дистилляторе, а затем проводится нагревание паровичка и начинают перегонку спиртового отгона. После ректификации концентрация спирта составляет 72—80% об. При этом часть спиртовых
паров конденсируется непосредственно в дистилляторе и для повышения выхода спирта воду из дистиллятора перегоняют повторно.
Очистка спирта прибором с ректификационной камерой. Данный прибор (рис. 13) позволяет проводить ректификацию спирта в небольших количествах (1—1,5 л). В состав прибора входят нижняя емкость 1, в которой находится сырой спирт или спиртовой отгон; ректификационная камера 2 с металлической тарелкой; холодильник 3 для охлаждения паров спирта; камера 2 соединена трубопроводом с приемником 5 для спирта; змеевик 4 помещен в сосуд с водой; трубопровод имеет зажим 8; верхняя крышка 9 уплотняется зажимом 10, температура в камере измеряется термометром 6.
При нагревании до точки кипения образовавшиеся пары спирта поднимаются вверх, проходят через холодильник ректификационной камеры 2 и конденсируются, при этом избыток жидкости в нижней части камеры 2 сливается через отверстие в нижнюю камеру 1.
Спиртовой раствор многократно перегоняется внутри камер 1 и 2, в результате чего концентрация спирта в ректификационной камере повышается до 82—92% об. Спирт проходит через змеевик, охлаждается и сливается в приемник 5.
Продолжительность ректификации составляет 10— 12 часов. При этом периодически проверяют концентрацию спирта и содержание в нем сивушных масел путем отбора малых проб и проведения измерений.
Очистка спирта ректификационной колонной. Для получения спирта высокой степени очистки и концентрации 92—95% об. применяют ректификационную колонну. Колонна содержит несколько ректификационных емкостей. В этих емкостях происходит последовательная перегонка из нижней камеры в верхнюю, где собирается очищенный и концентрированный спирт (рис. 14).
Нижняя емкость 1 предназначена для наполнения сырым спиртом, емкости 2 и 3 с чашками 4 используются для хранения промежуточного спиртового раствора, который получается при последовательной гонке. Ректификационная емкость 5 с термометром 6, краном 7 и трубопроводом 8 используется для сбора чистого спирта повышенной концентрации. В емкости 5 поддерживается заданная температура 80—82°С.
Легкокипящие примеси отводятся через трубопровод 10 и конденсируются в специальном приемнике (на рис. не показан). Перед ректификацией емкости 2 и 3 заполняются водой. Сначала в емкости 5 собирается спирт с головными примесями. Эта часть спирта (3,5-5%) сливается и не пригодна для пищевых целей. Затем проводится ректификация всего объема спирта. Отбор спирта из камеры 5 проводят по результату анализа, когда концентрация сивушных масел достигает предельного значения (не более 3 мл на 1 л спирта). Процесс ректификации происходит непрерывно, поэтому такие колонны применяются для получения значительных объемов спирта.
