Изучаем состав голов, хвостов, сивушных масел и их влияние на вкусовые качества самогона. Методы отделения голов и хвостов самогона
Вместе с водой и спиртом в браге содержатся другие вещества, многие из которых вредны для организма. К счастью, температура их кипения выше или ниже, чем у этилового спирта, поэтому с помощью дробной перегонки (разделения на фракции) можно не допустить попадания большинства опасных примесей в готовый продукт. Мы рассмотрим методы, позволяющие отобрать правильное количество хвостов и голов самогона, что положительно скажется на качестве дистиллята.
Внимание! Информация актуальна только для обычного самогонного аппарата, состоящего из перегонного куба и холодильника в форме змеевика, также возможно наличие сухопарника. Для аппаратов с дефлегматорами и прочими устройствами, имитирующими работу ректификационной колонны, параметры отбора хвостов и голов могут отличаться от изложенных здесь. Советую уточнить этот момент у конструкторов схемы, производителей или продавцов оборудования. Я не консультирую по коммерческим моделям аппаратов.
Количество вредных примесей зависит от сырья, воды, дрожжей, температуры, длительности брожения, конструкции самогонного аппарата и технологии перегонки. Даже в браге по одному и тому же рецепту концентрация вредных веществ может меняться каждый раз, но в домашних условиях анализ состава браги невозможен, поэтому приходится брать за основу примерные значения.
«Голова» самогона (еще называется «первач» или «первак») – начальная фракция с резким неприятным запахом. Содержит самые опасные примеси: метиловый спирт (много в зерновых и фруктовых брагах), ацетон, уксусный альдегид и другие. Благодаря тому, что температура кипения вредных веществ ниже, чем у этилового спирта, при перегонке они выходят первыми, следственно, можно не допустить их попадания в основной продукт.
В обиходе первач считается самым качественным самогоном, поскольку крепкий и быстро опьяняет. На самом деле это яд в чистом виде, его употребление вызывает токсическое отравление, которое часто путают с опьянением.
Головы самые крепкие
Голову самогона нельзя пить или использовать для растирания. Эта фракция может пойти исключительно на технические нужды, но из-за неприятного запаха в большинстве случаев её просто выливают.
«Тело» – питьевая часть, основная цель самогонщика (второе название – «сердце»). В теории содержит только этиловый спирт и воду, но на практике в «теле» всегда есть другие примеси, поскольку при дистилляции чисто физически невозможно разделить выход на четкие фракции, в той или иной степени разные вещества с близкой температурой кипения всегда перемешиваются, выход получается «смазанным».
Для полного разложения на фракции нужна ректификация, благодаря которой можно получить чистый этиловый спирт. Недостаток метода – вместе с вредными примесями удаляются вещества, отвечающие за органолептические свойства напитка.
Это значит, что после ректификации вкус и запах самогона из разного сырья (сахара, зерна и фруктов) будет одинаковым, поскольку в напитке останется только этиловый спирт.
Следует помнить, что вред и польза многих веществ в дистилляте относительна. Например, сивушные масла заставляют печень активизироваться раньше, чем начинает действовать спирт, это защищает организм от губительного воздействия алкоголя.
Исследование профессора НИИ наркологии Минздрава РФ Нужного Владимира Павловича доказало, что спирт-ректификат (водка) вызывает алкогольную зависимость в разы быстрее, чем дистилляты – виски, коньяк, текила и т.д. Около 70% зависимых людей являются именно водочными алкоголиками. Чем чище яд (в нашем случае этиловый спирт), тем стремительнее развивается привыкание.
Правильное разделение самогона на фракции при дистилляции на классическом самогонном аппарате позволяет убрать почти все вредные вещества, но оставить те, что отвечают за аромат и вкус напитка, чего нельзя сделать при ректификации.
«Хвост» самогона – третья фракция, кроме этилового спирта содержит сивушные масла, дающие неприятный запах, вкус и мутный цвет. Температура кипения сивухи выше, чем у этилового спирта, поэтому чтобы отделить хвост самогона, достаточно вовремя прекратить сбор основного продукта – «тела».
Хотя после дистилляции в «хвостах» остается много этилового спирта (до 40%), но попадание вместе с ним других веществ портит качество самогона, поэтому так важно вовремя закончить перегонку.
Хвосты можно перерабатывать, но обычно это не стоит потраченной энергииВ отличие от «голов», «хвосты» поддаются переработке, их можно добавить в новую порцию браги (непосредственно перед перегонкой) или очистить на ректификационной колонне. Перегонять «хвосты» второй раз на самогонном аппарате бесполезно, это не повысит качество!
Вопрос о том, сколько отбирать «голов» и «хвостов» – это компромисс между количеством и качеством самогона. Дальше мы будем пользоваться «золотой серединой» – параметрами, проверенными не одним поколением самогонщиков. Вы можете менять их по своему усмотрению как в одну, так и в другую сторону. Дальше я буду уделять внимание не конкретным цифрам, а способам подсчета.
Как отбирать голову самогона
Сначала брагу доводят до кипения. При появлении первых капель мощность снижают к минимуму, потом постепенно снова увеличивают нагрев, чтобы аппарат вышел на рабочий режим. Производительность зависит от конструкции и мощности плиты, средних параметров здесь нет. Нормой считается, когда самогон выходит холодным (температура приблизительно равна температуре охлаждающей воды). К этому нужно стремиться.
Методы отделения голов:
1. По сахару. Самый простой, но в то же время эффективный метод. Подходит в том случае, если известна сахаристость браги или количество добавленного сахара. Во фруктовой или зерновой браге сахаристость определяется специальным устройством – виномером (ареометром-сахарометром) перед внесением дрожжей.
Например, имеется 5 литров браги сахаристостью 20%, это значит, что общее содержание сахара – 1 кг (5*0,2=1). В расчёте предполагается, что 1 литр раствора по весу равен 1-му килограмму, на практике это не так, но на результат сама погрешность влияет мало, а подсчет упрощает значительно, поэтому советую не «заморачиваться».
С 1 кг сахара отбирают 60-100 мл голов. Желательно разделить это количество на две дистилляции, отобрав 30-50 мл выхода при первой перегонке и столько же во время второй.
2. По чистому спирту. Не всегда есть возможность узнать сахаристость до начала брожения. В этом случае первую перегонку делают без отсечения «голов», потом измеряют количество абсолютного спирта. Например, если получилось 6 литров дистиллята общей крепостью 63%, то в нем содержится 3,78 литра чистого спирта (6*0,63=3,78). Для упрощения подсчетов крепость этила принимаем за 100%, хотя получить абсолютный спирт можно только в лабораторных условиях.
При второй перегонке головную фракцию отсекают из расчёта 8-15% от количества чистого спирта. В нашем примере это 0,567 литра (3,78*0,15=0,567).
Одна из разновидностей этого метода – отбор 1% голов от объема браги, но в силу разных причин, связанных с брожением и концентрацией сахара, этот способ нельзя считать точным, лучше ориентироваться по абсолютному этилу.
3. По запаху. Подходит для опытных винокуров, которые могут определить головы самогона по неприятному запаху.
Выходящий из аппарата дистиллят периодически нюхают, растирая пару капель в ладонях, когда резкий запах пропадает, начинают отбирать «тело». Этим способом хорошо проверять правильность расчётов на основе сахара или спирта.
4. По температуре. Из-за особенностей конструкции самогонных аппаратов и разного состава примесей этот метод не всегда хорошо действует на практике. Рекомендую использовать только в крайнем случае. Привожу его для ознакомления.
Температура испарения «голов» – 65-68°C. Во время дистилляции при достижении температуры 63°C (термометр должен стоять на входе в холодильник) мощность нагрева резко уменьшают, чтобы плавно выйти на указанный выше температурный диапазон. Дальше отбирают «головы», пока из аппарата идут капли. Когда выход прекращается, поднимают температуру до 78°C и отбирают «тело» до температуры 85°С. Значения примерны и могут отличаться в зависимости от аппарата!
Как отделять хвосты в самогоне
Свидетельством появления хвостов является падение крепости в струе до 30-45 градусов. Чтобы не упустить этот момент желательно ближе к концу перегонки собирать выходящий из аппарата самогон в колбу или небольшую баночку, в которой просто сделать замер спиртометром (температура жидкости обязательно 20°C). Если крепость достаточно высокая, вылить дистиллят в общую емкость и снова подставить баночку.
При первой перегонке (особенно фруктовых и зерновых браг) можно собирать «тело» пока градус дистиллята не упал ниже 30%. При этом самогон иногда мутнеет, но ничего страшного, вторая перегонка, при которой началом хвостов считается крепость 40%, исправит проблему.
Большинство же самогонщиков предпочитают считать хвостами самогона всё, что имеет крепость ниже 40 градусов. Если спиртометра нет, самогон отбирают до тех пор, пока он горит в ложке.
Когда крепость выхода падает ниже минимума, перегонку прекращают, остановив нагрев, или продолжают собирать хвосты до 15-20%, но на это тратится энергия и время, что в большинстве случаев не оправдывает себя.
ГОСТ Р 55983-2014
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФРАКЦИЯ ГОЛОВНАЯ ЭТИЛОВОГО СПИРТА
Технические условия
Head fraction of ethyl alcohol. Specifications
ОКС 67.160.10
ОКП 91 8242
Дата введения 2015-07-01
Предисловие
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением науки "Всероссийский научно-исследовательский институт пищевой биотехнологии - филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра питания, биотехнологии и безопасности пищи ВНИИПБТ - филиал ФГБУН "ФИЦ питания и биотехнологии"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 176 "Спиртовая, дрожжевая и ликероводочная продукция"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 31 марта 2014 г. N 267-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2018 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в
статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на головную фракцию, получаемую при производстве этилового ректификованного спирта из пищевого сырья (далее - головная фракция), которая подлежит дальнейшей переработке для получения ректификованного спирта высшей очистки или использованию на технические цели.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.011 Система стандартов безопасности труда. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация
ГОСТ 12.4.121 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Противогазы фильтрующие. Общие технические условия
ГОСТ 12.4.122 Система стандартов безопасности труда. Коробки фильтрующие поглощающие для промышленных противогазов. Технические условия
ГОСТ 3639 Растворы водно-спиртовые. Методы определения концентрации этилового спирта
ГОСТ 5105 Канистры стальные для горючего и масел. Технические условия
ГОСТ 14192 Маркировка грузов
ГОСТ 19433 Грузы опасные. Классификация и маркировка
ГОСТ 26319 Грузы опасные. Упаковка
ГОСТ 32036 Спирт этиловый из пищевого сырья. Правила приемки и методы анализа
ГОСТ Р 51762 Водка и спирт этиловый из пищевого сырья. Газохроматографический метод определения содержания летучих кислот и фурфурола
ГОСТ Р 52363 Спиртосодержащие отходы спиртового и ликероводочного производства. Газохроматографический метод определения содержания летучих органических примесей
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52673 .
4 Технические требования
4.1 Характеристики
4.1.1 Головную фракцию получают при производстве этилового ректификованного спирта из пищевого сырья в соответствии с требованиями настоящего стандарта по производственно-технологическому регламенту по комплексной переработке сырья на спирт.
4.1.2 По органолептическим показателям головная фракция должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.
Таблица 1
Наименование показателя | Характеристика |
Внешний вид | Прозрачная жидкость без осадка и посторонних включений |
Бесцветная жидкость или с желтоватым или зеленоватым оттенком |
|
Свойственный эфирам и альдегидам |
4.1.3 По физико-химическим показателям головная фракция должна соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.
Таблица 2
Наименование показателя | Значение показателя для головной фракции, вырабатываемой |
|
из мелассы | ||
Объемная доля этилового спирта, %, не менее | ||
Объемная доля метилового спирта в пересчете на безводный спирт, %, не более | ||
Массовая концентрация сивушного масла в пересчете на безводный спирт, г/дм, не более | ||
Массовая концентрация альдегидов в пересчете на безводный спирт, г/дм | ||
Массовая концентрация эфиров в пересчете на безводный спирт, г/дм, не более | ||
Массовая концентрация летучих кислот, г/дм безводного спирта, не более | ||
4.2 Упаковка
4.2.1 Упаковка головной фракции - в соответствии с требованиями ГОСТ 26319 .
4.2.2 Цистерны и резервуары должны герметически закрываться крышками, иметь воздушники, оборудованные предохранительными клапанами. Для измерения уровня головной фракции применяют поплавковые или другие безопасные указатели уровня.
4.2.3 Цистерны и резервуары с головной фракцией должны быть опломбированы.
4.2.4 Допускается разливать головную фракцию в канистры по ГОСТ 5105 или другие емкости, изготовленные из материалов, разрешенных для контакта с данным видом продукта.
4.2.5 Степень заполнения цистерн рассчитывают с учетом объемного расширения головной фракции.
4.2.6 Температура головной фракции при розливе не должна превышать 30°С.
4.3 Маркировка
Транспортная маркировка в соответствии с требованиями ГОСТ 14192 .
Маркировка, характеризующая транспортную опасность груза - по ГОСТ 19433 .
На каждую транспортную емкость с головной фракцией дополнительно наносят следующую информацию:
- объем, дал;
- номер партии;
- количество мест в партии;
- дату изготовления;
- надпись: "Легковоспламеняющаяся жидкость";
- знак опасности, классификационный шифр, номер.
5 Требования безопасности
5.1 Головная фракция относится к четвертому классу опасности по ГОСТ 12.1.007 .
5.2 Предельно допустимая концентрация (ПДК) компонентов головной фракции в воздухе рабочей зоны представлена в таблице 3.
Таблица 3
Наименование компонентов | Класс опасности |
|
Этанол | ||
Альдегиды (уксусный альдегид) | ||
Сложные эфиры | ||
Высшие спирты | ||
Метанол | ||
Кислоты (уксусная) |
Температура вспышки - 35°С, температура самовоспламенения - 400°С.
Пределы взрыва паров в смеси с воздухом: нижний - 79 г/м, верхний - 387 г/м.
5.3 При проведении работ с головной фракцией, необходимо соблюдать правила, установленные для работ с ядовитыми и взрывоопасными веществами.
Пары головной фракции могут вызывать раздражение глаз и слизистых оболочек дыхательных путей, в жидком виде вызывают раздражение кожи.
Меры оказания первой помощи при раздражении слизистых оболочек дыхательных путей - содовые полоскания, содовые и масляные ингаляции, горячее молоко с содой или щелочной минеральной водой.
5.4 Все работы с головной фракцией в закрытых помещениях необходимо проводить при приточно-вытяжной вентиляции с использованием индивидуальных средств защиты в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.011 , ГОСТ 12.4.121 , ГОСТ 12.4.122 .
5.5 Резервуары, технологическое оборудование, трубопроводы и сливные-наливные устройства, используемые для перемещения головной фракции должны быть защищены от статического электричества. Электрооборудование должно быть во взрывобезопасном исполнении.
5.6 Средства пожаротушения: тонко распыленная вода, химическая воздушно-механическая пена, сжиженный диоксид углерода, песок.
5.7 Обезвреживание продукта при проливе следует проводить засыпкой песком и выносом его в специально отведенное место при включенной вентиляции с применением средств индивидуальной защиты.
6 Правила приемки
Правила приемки - по ГОСТ 32036 .
7 Методы контроля
7.1 Отбор проб - по ГОСТ 32036 .
7.2 Определение органолептических показателей - в соответствии с требованиями, указанными в таблице 1 со следующим дополнением.
7.2.1 Определение запаха
25 см головной фракции при температуре 20°С наливают в колбу с широким горлом вместимостью 100-150 см с притертой пробкой. Колбу открывают для определения запаха на 5-8 с.ГОСТ Р 52363 .
7.8 Определение массовой концентрации летучих кислот - по ГОСТ Р 51762 .
8 Транспортирование и хранение
8.1 Головную фракцию транспортируют железнодорожным и автомобильным транспортом в соответствии с правилами перевозки опасных грузов, действующими на транспорте данного вида.
8.2 Головную фракцию хранят в специально оборудованных металлических резервуарах в соответствии с правилами хранения легковоспламеняющихся жидкостей (спирта).
8.3 Срок годности головной фракции этилового спирта не ограничен при соблюдении условий транспортирования и хранения.
УДК 663.55:006.354 | ОКС 67.160.10 | |
Ключевые слова: фракция головная этилового спирта, спиртовое производство, этиловый ректификованный спирт, легковоспламеняющаяся жидкость |
||
Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2018
Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способам переработки головной фракции этилового спирта и концентрата головной фракции с использованием полученных продуктов в составе спиртосодержащих растворителей. Способ осуществляют путем прямой перегонки головной фракции этилового спирта и концентрата головной фракции в присутствии щелочных реагентов, в качестве которых используют гидраты окисей, карбонаты и бикарбонаты натрия и калия, окиси кальция, аммиачную воду в количестве 0,01-3,0 мас. %. Процесс ведут при температуре куба 81-92 o С. Кубовый остаток, полученный в процессе перегонки, используют в качестве добавки в топочный мазут. Технический результат - усовершенствование способа переработки головной фракции этилового спирта и концентрата головной фракции с использованием сложных эфиров, альдегидов, метанола, этанола, а также возможность использования кубового остатка в качестве добавки в топочный мазут. 1 ил.
Изобретение относится к области химической технологии, а именно к усовершенствованию способа переработки фракции головной этилового спирта и концентрата головной фракции (отходов производства этилового спирта) с использованием полученных продуктов в составе спиртосодержащих растворителей. По разделению смеси алифатических спиртов имеется много патентов, в частности по выделению этилового спирта из различных смесей путем гидрирования водородом (а.с. ЧССР 268100, МКИ С 07 С 29/04, 31.07.1990) или в виде смеси с толуолом (а. с. СССР 1620442, МКИ С 07 С 31/10, 15.01.1991). Эти способы громоздки и не пригодны для разделения компонентов фракции головной. Вышеупомянутую фракцию подвергают разгонке с получением таких продуктов: концентрата эфиро-альдегидной фракции (основные компоненты - альдегиды, сложные эфиры, метанол и этанол), технического этанола и куба. Применение находит только фракция этилового спирта, остальные фракции подлежат сжиганию или уничтожению другими методами (Яровенко В.Л. и др. Справочник по производству спирта, 1981; Смирнов В.А. Технология спирта, 1981). Имеется также патент 2109722 "Способ выделения алифатических спиртов" (заявка 96110443 от 23.05.1996 г., МКИ С 07 С 31/02, 29/80) - прототип. Недостатком процесса по прототипу является применение ректификационной установки, низкая ее производительность, громоздкость и повышенная энергоемкость по сравнению с предлагаемым способом, а также неиспользование кубового остатка после ректификации (куб отправляется на уничтожение). Целью предлагаемого изобретения является усовершенствование способа переработки фракции головной этилового спирта (ФГЭС) и концентрата головной фракции (КГФ) с использованием легколетучих компонентов (сложные эфиры, альдегиды, метанол, этанол), а также кубового остатка. Поставленная цель достигается тем, что переработку ФГЭС и КГФ проводят путем прямой перегонки в присутствии 0,01-3,0 мас.% щелочного агента, необходимого для связывания примесей кислотного характера, при температуре в кубе 81-92 o С, а не ректификации. Оставшийся кубовый остаток используют в качестве добавки в топочный мазут. Технологическая цепь состоит из последовательности оборудования, указанной на схеме. В реактор емкостного типа со змеевиком и мешалкой из хранилища сырья закачивается 600-900 кг ФГЭС или КГФ, вводится расчетное количество (0,01-3,0% от массы в реакторе) щелочного агента (гидрата окисей, карбонатов и бикарбонатов натрия и калия, окиси кальция, аммиачной воды), который нейтрализует кислотные примеси. Включается мешалка, обогрев и при температуре в кубе 81 o С начинается процесс прямой перегонки. Пары легко кипящих компонентов сжижаются в конденсаторе и собираются в сборнике готового продукта. При этом перегоняется 96-99% исходной фракции головной этилового спирта или концентрата головной фракции, в которой по ОСТ 10-217-98 содержится не менее 92% от объема этилового спирта. В конце отгонки температура в кубе повышается до 92 o С. Полученная смесь спиртов и эфиров (метанол, этанол, пропанол, изобутанол, этилацетат, метилацетат) используется для приготовления "Смеси бинарной" по ТУ 2319-005-2099222-99. Смесь бинарная применяется в производстве растворителей, нитролаков, нитроэмалей. Температурный диапазон 81-92 o С соответствует температуре кипения компонентов фракции головной этилового спирта и концентрата головной фракции: ниже 81 o С происходит неполная перегонка смеси эфиров, альдегидов, метанола, этанола, содержащихся в исходной массе. А при температуре выше 92 o С повышается содержание воды в готовом продукте, которой должно быть не более 9% по массе. Кубовый остаток, содержащий высококипящие спирты (пропанол, изобутанол, изоамиловый спирт) и соли, добавляется в топочный мазут и улучшает его качества (текучесть, энергетику).
Формула изобретения
Способ переработки фракции головной этилового спирта и концентрата головной фракции в присутствии щелочного агента, отличающийся тем, что процесс проводится путем прямой перегонки при концентрации щелочных агентов (гидратов окисей, карбонатов и бикарбонатов натрия и калия, окиси кальция, аммиачной воды) 0,01-3,0 мас. % при температуре в кубе 81-92 o С и кубовый остаток, полученный в процессе перегонки фракции головной этилового спирта и концентрата головной фракции, используют в качестве добавки в топочный мазут.
Похожие патенты:
Изобретение относится к области химической технологии, а именно к усовершенствованию способа выделения смеси алифатических спиртов из головной (эфироальдегидной) фракции производства этилового спирта, предназначенных для применения в составе спиртсодержащих растворителей
Изобретение относится к химической, нефтехимической и коксохимической промышленности и может быть использовано при совместном получении метанола и алифатических спиртов С2-С4 для применения их в качестве высокооктановых компонентов моторных топлив
Изобретение относится к химической технологии, точнее к усовершенствованному способу выделения метанола из побочного продукта синтеза 1,4-бутиндиола (1,4-БИД), полученного взаимодействием формальдегида и ацетилена, который находит применение в производстве полимерных материалов
Производство домашнего алкоголя, без соблюдения технологии, может повлечь за собой крайне негативные последствия. Дело в том, что в составе исходного сырья присутствует большое количество вредных соединений .
На языке самогонщиков они называются «головы » (начальная фракция) и «хвосты » (конечная фракция). В статье речь пойдет о том, как отделить головы и хвосты в самогоне, почему это следует делать и как рассчитать нужное количество отбора.
Для того, чтобы понять зачем дробить на фракции, нужно разобраться в составе этих соединений.
Головы самогона
Эта часть начинает выделяться на начальной стадии дистилляции. Имеет резкий неприятный запах. Она наиболее вредна, в ней содержатся эфирные и альдегидные соединения, не предназначенные для употребления внутрь.
Однако не так давно самогон, получаемый на начальном этапе, очень ценился . Это объяснялось его дурманящими свойствами. Конечно последствия употребления « » могут быть крайне негативными. Обычное алкогольное отравление в этом случае будет считаться хорошим исходом.
Кто-то может возразить, сказав, что в деревнях мужики всю жизнь пьют такой самогон и ничего. Но достаточно лишь одного взгляда на такого человека чтобы понять, что со здоровьем у него не все в порядке.
Отбор тела
Основная фракция, цель всего процесса самогоноварения (почитайте: ). Состоит преимущественно из этилового спирта. Содержит минимальное количество вредных примесей. Практически не обладает посторонними запахами. Прекращать отбор тела стоит при падении градуса в струе ниже 40 оборотов , или при появлении характерного сивушного запаха. Это будет означать, что начали выделяться хвостовые фракции.
Стоит заметить! При дистилляции невозможно удалить все сивушные соединения.
В состав в любом случае попадут некоторые из них. Исключить это можно при помощи ректификации . Но здесь возникает другая проблема – вместе с вредными соединениями удаляются и элементы, придающие алкоголю его вкусовые и ароматические особенности.
Что такое хвосты в самогоноварении?
Конечная фракция, ее крепость может достигать 40º . Имеет в составе большое количество сивушных масел. Также как и головы, эта часть крайне вредна для употребления . Но в отличии от начальной фракции, которую лучше просто вылить, хвосты поддаются переработке . Их можно добавлять при последующих , увеличивая тем самым выход спирта.
Важно! Не стоит собирать хвостовые фракции и перегонять их отдельно. Ничего хорошего из этого не выйдет. Лучше в небольших количествах добавлять их при очередной перегонке непосредственно в брагу.
Как рассчитать головы?
Количество головных фракций, которое следует отобрать, можно определить несколькими способами.
По количеству сахара
Рекомендуется отбирать по 60-100 мл голов с каждого килограмма сахара , используемого при изготовлении . Такое количество было выявлено в результате проведения многочисленных экспериментов.
Желательно отбирать половину (30-50 мл) при первой перегонке и половину при второй. Этот метод довольно прост, но в то же время эффективен.
По абсолютному спирту
Если количество сахара в составе браги неизвестно, то используется этот метод. Головная фракция отбирается по количеству абсолютного (чистого) спирта после первой дистилляции. При первом перегоне дробление на головы и хвосты не производится. Отбор ведется из расчета 10-15% голов на литр чистого спирта .
Например : после первой перегонки получился 1 литр самогона крепостью 50º. Это значит, что количество абсолютного (чистого) спирта равно 500 мл. 15% от 500 мл это 75 мл. Получается, что при дистилляции нужно отобрать 75 мл голов .
По запаху
Опытные винокуры могут не прибегать к вышеописанным методам. Хотя данный способ довольно неточен и лучше совмещать его с другими. При появлении первых капель дистиллята чувствуется характерный запах сивушных примесей .
Его можно более четко ощутить, растерев в ладонях несколько капель выделяемого спирта. Пока запах полностью не пропадет, не стоит начинать отбор основной части.
По специфическому запаху также можно определить появление хвостовых фракций после отбора тела.
Как отобрать головы?
Перегонный куб с готовой брагой ставится на нагревательный элемент и быстро доводится до температуры 60-65º. Включается система охлаждения (нужно открыть воду). Предварительно стоит подготовить отдельную емкость для отбора голов. Когда появятся первые капли нужно убавить огонь до минимума.
Далее медленно отбирается начальная фракция , примерное количество которой можно высчитать с помощью одной из вышеописанных методик.
После того, как неприятный запах полностью пропадет, а температура кипения достигнет 78º, нужно начинать отбор тела.
На многих форумах и сайтах по самогоноварению производители советуют использовать головную фракцию в технических или бытовых целях.
Например, для протирки стекол или для розжига костров. Также есть мнение, что лучше сразу избавляться от этой жидкости. Использовать ее или нет, каждый решает сам. Главное по ошибке не употребить ее вовнутрь .
Как отделить хвосты?
Начало отбора хвостовой фракции определить довольно просто. Для этого нужно измерить крепость дистиллята в струе. Делается это при помощи спиртометра и узкой глубокой емкости. В качестве нее отлично подойдет стеклянная пробирка, которую нужно подставить под струю дистиллята.
После заполнения следует измерить крепость спиртометром. Как только крепость упадет ниже 40º, отбор полезной части прекращается. Емкость убирается, ставится тара для хвостов. Конечную фракцию можно отбирать до того, пока в перегонном кубе вовсе не останется спирта .
Спектр применения хвостов несколько шире, чем у голов. Многие изготавливают из этой фракции различные настойки и бальзамы для наружного применения. Кроме того, хвосты добавляются при очередной дистилляции в брагу , для увеличения количества получаемого спирта.
Обратите внимание! Многократное использование хвостов при дистилляции повышает количество вредных примесей в спирте. Не стоит каждый раз добавлять в брагу полученные при прошлой перегонке хвосты.
Есть некоторые самогонщики, которые до сих пор пренебрегают дроблением дистиллята на фракции. Но это, мягко говоря, не совсем правильное решение.
Алкоголь, сам по себе, довольно вреден. А если ещё прибавить к нему более 70-ти вредоносных примесей, входящих в состав начальных и конечных фракций, то такой напиток становится крайне опасен для здоровья.
Поэтому при производстве домашнего самогона нужно обязательно отделять головы и хвосты , хотя бы при вторичной перегонке.
Следуя этому правилу, вы обезопасите себя и своих близких от страшных последствий алкогольного отравления.
Дистилляция
используется для
различных целей, для получения эфирных масел, гидролатов, цветочной во
д
ы и алко
голя. Все наши самогонные
аппараты отлично подходят для этих целей, однако, всегда необходимо
соблюд
ать
стандартные
меры
безопасности в
использовании.
Рассмотрим
процесс дистилляции в самогоноварении.
Дистилляция (лат. distillatio — стекание каплями) — перегонка, испарение жидкости с последующим охлаждением и конденсацией паров. Полученный конденсат называется дистиллятом, а неиспарившаяся жидкость — кубовым остатком.
Фракционная дистилляция или дробная перегонка.
В
основе
фракционной
дистилляции
заложен процесс разделения
многокомпонентных жидких смесей
на три основные фракции (части). Это головная фракция -
головы
,
средняя фракция -
тело
или сердце
, и
хвостовая фракция -
хвосты
.
Сам процесс основан на разнице температур кипения каждой фракции.
Рассмотрим
более подробно:
Следует отметить, что в бражке всегда присутствуют остатки отработанных дрожжей или органические вещества, если это плодово-ягодная бражка, которые во время дистилляции выделяют вредные примеси. Поэтому перед дистилляцией бражку необходимо аккуратно снять с осадка.
На первый взгляд различных примесей вроде бы не много, но лучше их количество постараться уменьшить.
Так что же это за примеси и как от них избавится?
Приводим
примерное количество основных примесей, на самом деле их около 250. В
различных видах сырья, состав
и количество примесей может отличаться и зависит от вида исходного
сырья и его качества.
Эфиры
Альдегиды
Летучие кислоты
Хвостовая фракция - высококипящие вещества с высокой температурой кипения (испарения) при дистилляции от 96 °С:
Львиная доля примесей - "другие" спирты.
Метанол
Сивушные спирты (высшие спирты, сивушные масла)
Необходимо
сразу добавить, что от примесей
полностью избавиться невозможно
, даже
при помощи фракционной дистилляции, да такой глобальной задачи перед
дистилляцией и не стоит в принципе, иначе это уже не дистилляция, а
ректификация. Все примеси при перегонке как бы
«размазываются»
в той или иной степени по всему
отбору. Кроме того разделение на три фракции условно, существуют еще и
промежуточные, и концевые. Есть еще такое свойство примесей как
летучесть, которое мало связано с температурой их
кипения и больше
зависит от количественного содержания спирта в бражке. Можно
только более или менее снизить их концентрацию. Как
ни странно, но наибольшая их концентрация именно в вине
(особенно сорта Изабелла) и
плодово-ягодных бражках, нежели
чем скажем в простой сахарной бражке.
Принцип, лежащий в основе дробной перегонки
очень прост.
В процессе перегонки самогона
вы отбираете каждую фракцию отдельно в разные емкости.
Отбор
фракций при
дистилляции можно производить по температуре пара, по объему бражки, по
процентному содержанию спирта при помощи ареометра и органолептическим
показателям.
Головные
фракции
имеют
неприятный запах, если у вас сахарная бражка, то отбирать головы
можно по объему: 50 мл на каждый килограмм сахара в бражке.
Если
вы дистиллируете плодово-ягодное сусло или вино, то отбирать
головы можно в объеме примерно от 1% до 3% от объема сусла в перегонном
кубе. Диапазон температур при отборе головных фракций зависит
от
содержания спирта в кубовой жидкости и составляет примерно до 88-92
°С. Например, если у вас спиртуозность сусла 12 %, то головы
лучше
отбирать до температуры 90
°С, а
если 22% до
88
°С. Ниже в таблице
приведены температурные
показатели для
дистилляции. Отсечение голов лучше производить медленно, по каплям.
Головы
или как говорят в народе первак
,
вопреки народному
мнению, использовать
для употребления крайне не рекомендуется.
Тело
или сердце
самогона должно быть прозрачным и не иметь ярко выраженных не приятных
ароматов. Как правило, отбор “тела
”
происходит в диапазоне
температур от 90 °С до 96 °С. в
зависимости от
концентрации спирта в кубовой жидкости. Хвостовые фракций идут после
95-96 °С. Прекращать
отбор тела, если нет термометра, можно по измерениям
ареометра
при
крепости самогона 45-35% или по принципу “полугара”
пока
горит. Горение прекращается примерно при 38% содержания спирта в
жидкости.
Хвостовые фракции имеют кисловатый и ярко выраженный сивушный аромат, эта смесь может испортить вкус дистиллята. Их, как правило, собирают и добавляют в новую бражку перед дистилляцией и перегоняют еще раз, так как в них остается значительное количество этанола. Хотя это и не обязательно, кому как нравится.
У
многих начинающих винокуров может возникнуть вопрос - как же так, ведь
температура кипения спирта 78.15-78.3 °С, а отбор тела при дистилляции
происходит в
диапазоне температур от 90 до 96 °С?!
В том-то и дело, что при
дистилляции
. Чистый спирт
отбирается при такой температуре только на
ректификационных колоннах, где все фракции выстраиваются как бы в
“очередь” в колонне по четкой температуре кипения.
При
дистилляции смесь всех компонентов в сусле (бражке), точно разделить
или отделить друг от друга по температуре невозможно. Фракции
испаряются при температуре от 65º C до 100
º C и на
выходе мы получаем дистиллят - смесь спирта, воды и небольшое
количество других примесей.
Например, при первой перегонке мы получаем дистиллят, содержащий
примерно 50% спирта, 0.3 % примесей и 49.7% воды. Поэтому температурные
показатели при дистилляции отличаются от температурных показателей при
ректификации.
В таблице приведены температурные показатели дистилляции
| Температура
кубовой жидкисти °С |
Содержание
спирта в кубе (% об) |
Содержание
спирта в отборе (% об.) |
| 88 | 21.9 | 68.9 |
| 89 | 19.1 | 66.7 |
| 90 | 16.5 | 64.1 |
| 91 | 14.3 | 61.3 |
| 92 | 12.2 | 59.7 |
| 93 | 10.2 | 53.6 |
| 94 | 8.5 | 49.0 |
| 95 | 6.9 | 43.6 |
| 96 | 5.3 | 36.8 |
| 97 | 3.9 | 29.5 |
| 98 | 2.5 | 20.7 |
| 99 | 1.2 | 10.8 |
| 100 | 0.0 | 0.0 |
В благородном деле самогоноварения важны все стадии, где образуются и разделяются примеси: брожение, перегонка, последующая обработка химическая очистка (марганцовка и др), адсорбционная очистка (активированным уголем). Всегда рекомендуется производить двоение - двойную перегонку самогона. А некоторые напитки дистиллируют 4-5 раз. После первой перегонки самогон необходимо очистить, разбавить чистой, лучше родниковой водой до 20- 40% об. и перегнать еще раз. При первой перегонке нагрев лучше производить быстро до температура примерно 80 гр., после уменьшить нагрев, чтобы отбирать головы по каплям. После увиличить нагрев и отбирать тело и хвосты на более высокой "скорости". Так как при длительном кипении дрожжи или органические остатки в сусле выделяют еще больше вредных примесей. Поэтому долго их кипятить не рекомендуется. Вторую перегонку можно проводить медленнее с четким срезом фракций.
Вкус и аромат вашего дистиллята напрямую зависит от исходного сырья, если это сахар вода и дрожжи, это одно, если виноград, яблоки или ягоды это другое. От качества воды, правильно приготовленного сусла, бражки, осветления бражки, искусства дистилляции, очитке между перегонками. Опытные винокуры используют свои чувства, чтобы определить срезы, при фракционной дистилляции по запаху и вкусу.
В этой статье мы изложили свое виденье о теории и практики дистилляции, основанной на личном опыте и опыте других коллег по “цеху”. Мы не претендуем на истину в последней инстанции, истинна, как говорят в вине!!! Удачи!!!
