Обработка алкогольных заготовок без догматизма

Несмотря на намерение разрушить максимальное количество общеизвестных и неоспоримых принципов (далее по тексту – Догмы), начать эту работу решил традиционно – с благодарностей тем, кто вдохновил меня на это (вставить нужный эпитет – благородное, низкое, подлое, святое) дело.
Благодарить же за это следует не одного конкретного человека (пусть даже именно ему и удалось спровоцировать этот полёт фантазии), но всю плеяду выдающихся личностей, в той или иной степени отвечающих базовому принципу – являющихся агрессивными догматиками в науке. Действительно, если бы догматики удерживались в рамках научных принципов ведения диспута, внятно и спокойно в любой ситуации приводили доказательства своих теорий и подтверждали их практикой (что у них, кстати, великолепно получается) – они бы с гарантией плодили приверженцев своим догмам, укреплялись в своей правоте и догмы остались бы целыми-невредимыми.
Примечание. Автор считает, что принцип Питера вполне применим к ученым мужам, этому посвящено отдельное исследование «Отцы-Основатели как дозаторы прогресса». Краткий автореферат исследования будет приведен ниже.

Однако, на беду или на счастье, почти любой догматик остается человеком, со всеми свойственными ему недостатками. Первейший из этих недостатков – недостаток терпения. Мало кому отмерена достаточная доза этого качества. Посвятил сотню неофитов научным методом, вторую – а на двести двадцать третьем, к примеру, терпение кончилось – и ты посвящаешь его уже не терпеливым перечислением доказательств (ну догма же, ну! сколько можно её доказывать!) – а посвящаешь здоровенным стальным кадилом по упрямой башке. Большинство окадиленных, разумеется, принимают догму – но вот когда кадило сталкивается с воистину каменной башкой, удар высекает искры.

Так вот автор и благодарит агрессивных догматиков за высеченные ими искры понимания!

И вот еще что. Может показаться, что этот вот пост как-то ни о чём. Ну так, псевдовежливое посвящение и бла-бла-бла. Рекомендовал бы подумать, прежде чем утвердиться в этом мнении и вот почему:
- Думать, оно полезно.
- Отношение к титулованным хамам, благодаря этому обдумыванию, может измениться. Нет, конечно, они остаются тем, чем и являются – однако в какой-то момент времени они сподвигнут Вас на поиски истины, а это интересный и поучительный квест/
- Использование кадила (а также других инструментов ненаучного ведения диспута – нецензурной брани, личных оскорблений или гранатометов) является явным признаком того, что защищается догма. Надо посмотреть, нет ли тут чего ниспровергнуть, так, на всякий случай.

А теперь несколько практических уроков ниспровержения.

Отбор голов.

Первая же догма, с которой встречается самогонщик – это отбор голов. По сети гуляет масса видео, в которых некий учитель показывает – вот брага или сырец закипели, вот пошли первые капли, потом он эти капли на ладошку, нюхает их, морщит красивое лицо со словами «какая гадость!» и сообщает, что это отрава и от нее надо избавляться, и вот аппарат нам как раз и помогает это сделать. И мы послушно проводим капельный отбор, отбираем 5 или 10 процентов АС, после чего размышляем – что же с этой гадостью делать…

Рушим? ОК, поехали!

Начнем с того, что догматики, казалось бы, сообщают нам истинную правду. «Головы», по их объяснениям, это спирт, перемешанный с эфирно-альдегидными фракциями. Более того, они честно признают, что некоторые эфиры, они, оказывается, очень даже ничего так приятно пахнут – и, в отличие от альдегидов, не являются ядами. Полистав другие источники, мы находим, что, к примеру, энантовый эфир даже специально выделяют и добавляют его к напиткам и всякому разному парфюму для приятности запаха. И стоимость чистого энантового эфира, как выясняется, заметно выше фирменного VSOP – который мы, почему-то не льем в бачок омывателя и не используем для розжига мангала, дезинфекции бочки и т.п.
Но догматики-то говорят, что это головы. Что это «фу, какая гадость» - и, стало быть, нефиг. И только отобрав у них кадило и запретив ругаться плохими словами, мы, наконец-то выясняем – что теоретически вполне возможно разобрать пресловутые головы на составляющие, но на практике для этого оказывается недостаточно разрешающей способности оборудования.

А вот отсюда уже серьезно и с цифрами. Стандартный отбор ЭАФ составляет 10% от АС. Допустим, мы ставим на перегонку 25 литров СС крепостью 40°, то есть имеем 10 литров АС и должны откинуть 1 литр «голов». Ну, иногда 5% - и поллитра. Остановимся на литре, для простоты расчетов. Большинство учебников сообщает нам, что 95% от объема голов – то есть вот этого литра – составляет этиловый спирт. В промышленности его всячески обрабатываю химией, уменьшают содержание альдегидов – и получают вполне товарный спирт, который называется гидролизным. Мы же его в унитаз (мы не промышленность, мы богатые!). Еще одна составляющая – это вода. Как ни крути, а это 2% минимум, а реально и все три. И тогда на собственно эфиры и альдегиды остается всего-то 2%, то есть 20 мл. И на эти 20 мл приходится несколько десятков (допустим, 50) различных примесей со средним объемом 0,4 мл. Выходит, что нам нужна разрешающая способность колонны не хуже 0,1 мл или примерно 5 капель спирта.
А что мы имеем по факту? Возьмем колонну с внутренним диаметром 30 мм (это далеко не монстр, по промышленным меркам так и вовсе лабораторное оборудование). Площадь круга соответственно чуть больше 7 кв. см. И 20 мл ЭАФ займут в этой колонне 3 см по высоте. Ну, пять, если считать насадку. Делим 5 см на пятьдесят примесей – получаем, что одна примесь в среднем займет 1 мм по высоте. В динамике, когда идет постоянное кипение, испарение и конденсация – то есть пресловутый тепломассообмен, получить устойчивый слой толщиной 1 мм, разумеется, невозможно. Соответственно, даже если мы и сможем сконцентрировать ЭАФ на самом верху, они постоянно будут перемешиваться между собой.
Проведем мысленный эксперимент, уменьшим диаметр колонны до 5 мм. Получаем площадь круга 0.2 кв см, и прикидываем, сколько по высоте займут эти же 20 мл… МЕТР!!! И, если делить на 50, то примерно 2 см придется на одну фракцию. С учетом насадки – еще больше, 3-4 см. Вот тут перемешивание уже под вопросом – соотношение высоты к площади совсем иное, сравните 1 мм на 7 кв см и 4 см на 0.2 кв см. Да, в граничном слое будет перемешивание, а в середине этого столбика мы уже точно имеем чистую фракцию.
Узел отбора тоже должен быть минимализирован. Вы думаете, пять капель – это очень мало? В носике шприца, между прочим, умещается только три. Нам не потребуются микроботы для изготовления и монтажа узла отбора такого объема.
Таким образом, приходим к выводу – построить колонну, способную выделять отдельный эфир или альдегид, вполне возможно.
Эй, кто-то сомневается? Увеличьте объем СС в 1000 раз и примените полученные данные к 3-см обычной колонне. Высота фракции будет 100 мм (10 см) – с учетом насадки еще больше. Поверили теперь? Собственно, так их и разбирают при ректификации голов – только накопить их надобно побольше.
- Угу, - скажет мне наш любимый и всё более дорогой догматик, - а сколько же времени будет работать на себя метровая колонна диаметром 5 мм? – и потянется к любимому кадилу, чтобы выбить из моей башки остатки ереси.
- Минуточку, - ответствую я, – а разве нам необходимо выстроить абсолютно все примеси? Разве в Вашей колонне 30 мм диаметра выстроен весь товарный спирт? Или мы таки готовы подтянуть его в колонну попозже? То-то и оно, что выстроить нам требуется лишь 2-3 фракции, остальные же пока могут спокойно флиртовать меж собой, придет их очередь – тогда и построятся.

В соответствии с принятыми на форуме традициями аббревиатуризации узлов аппаратуры, выбираем для нашего изобретения аббревиатуру КПСС (Колонна Переменного Сечения Селективная). Эйфелеву башню видели? Вот он, профиль нашей колонны.
Реальные размеры при полутора метрах высоты – 3.5 мм диаметр в верхней части, 185 мм в нижней, где она крепится на куб. Насадка – правильно, она просто обязаны быть разной. В верхней части – кремневые кристаллы. Чтобы представить их реально – сожгите обычную абразивную шкурку марки P100 – вот оставшиеся кристаллики практически оно и есть. Чуть ниже – вульгарный речной песок, дальше песок покрупнее и потом уже банальные кольца рашига разных размеров. Ну вот не любят американцы насадку из нержавейки, считают, что дорого. Слои разделены сеткой подходящего размера. Кстати, об исполнителях - мастерская Branch of the Research Institute of Witсhсraft and Wizаrdrу. Что поделаешь, у нас такое пока сделать некому, предлагали ступенчатый вариант… Толщина медных стенок в верхней части – 0.2 мм. Термодатчики через каждые 6 мм. Утеплена просто до безумия… Самым сложным оказалось реализовать клапан отбора. Уже сказываются капиллярные эффекты. Бились, пока пива как следует не попили. Ну просто стряхивать надо!!!  Гибкий шланг, мягкий подвес и массивный клапан решили проблему.
Практический результат – минимальная высота одной фракции – 48 мм. Остальные длиннее или выше, или как хотите. Время работы на себя определили, как тот промежуток, когда верхние датчики (одна фракция) будут иметь одинаковую температуру, некоторое количество следующих другую и явно наблюдается начало третьей фракции. Оно (время) составило 37 минут для семи галлонов (примерно 26 литров) СС, полученного с яблочной браги без отбора голов и хвостов.

- Ну что, дяденька, не хотите ли Вы засунуть свое кадило, скажем, на верхнюю полку шкафа? – нет, конечно, вслух это не было сказано, ведь догматик в нашем случае скорее символ, нежели реальный человек, а символу кадило засунуть, прямо скажем, некуда.

Да, для совсем уж сомневающихся. Они, конечно, спросят (и мы их понимаем, ведь трудно переступить, через догму… трудно признаться себе, что десятки и сотни литров прекрасного спирта своими руками безжалостно вылиты в унитаз) – а как же производительность? Ребята, тренируйте мозг! Решение простое, лежит прямо на поверхности и уже неоднократно применялось на форуме практически.

И вот еще про энантовый эфир напомню, ага. Микропроцессор дает команду на смену емкости при подходе границы фракций и следующую команду, когда граница пройдена. Пограничное – в общую банку и в унитаз. Все 3.7 миллилитра.

Изъятие промежуточных примесей до отделения головных.

Эта тема для опытных самогонщиков, твердо знающих, почем фунт изоамилола. Методика Габриэля идеально подходит для зерновых заторов - но если мы идем к фруктам и ягодам - её, методику, приходится ставить с ног на уши. А, может быть, стоит отказаться от дистилляции, как таковой?

Скрытый текст

Если Вы не можете прочитать этот текст - у Вас, скорее всего не подготовлена система восприятия антидогматического мира. Впрочем, возможно, автор просто еще не написал его - он тоже человек, ага.

Так ли понял? Куб вверху,колонка ниже. Нужная фракция удерживается капиллярами насадки?

 Экая муза тебя ночью посетила.
Ведь только все началО вставать на свои места... А теперь опять думать. Страшно представить, что будет дальше.
Продолжай!

Москвин Игорь, с ног на уши методика ставится, а не аппарат )))
Поясню ещё, помимо творчества и работать надо...

Делим 5 см на пятьдесят примесей – получаем, что одна примесь в среднем займет 0.1 ммvdv, 01 Апр. 16, 04:25

1mm.

Ну вот.... Поясню. Вверху колонки горячё. В капиллярной насадке высокотемпературная фракция. Ниже - низкотемпературная. Фракции выстраиваем  рядами по температуре конденсата а не веса. Сначала обсуждать бы в ЛС.

Так вот, ежели говорить о промежуточных, они норовят размазаться по погону.
По чему они размазываются? По погону. ОК, а если не гнать?
Я же обещал, вроде как, заняться ниспровержением догм. Вот перегонка - это обязательно или нет?

А называем её догмой. И попробуем без нее.

ВНИМАНИЕ! Дальше я буду максимально упрощать, чтобы не пришлось потом переводить с русского на понятный русский.

Заливаем в куб брагу (допустим 10°), ставим на нее колонну с дефлегматором (допустим, тарельчатую, допустим, с идеальными теоретическими тарелками) и запускаем процесс.
Допустим, брага содержит, кроме спирта и воды, одну явную ЭАФ и одну промежуточную примесь. Пусть это будут уксусный альдегид (УА) и пресловутый изоамилол (ИА). Допустим, для простоты опять же, что на 25 литров нашей браги, мы имеем по 50 мл каждой примеси.

Отбор запираем совсем, то есть, погона не происходит. Колонна работает на себя - привычный и известный каждому ректификаторщику процесс. Что происходит с фракциями?
Из кипящей браги на каждый миллилитр спирта вылетает 2.5 мл ИА и 3.5 мл УА, в соответствии с их КРЕКТом при 10°.
Поскольку тарелки, как мы договорились, у нас тоже идеальные, то на первой тарелке мы имеем 50° крепости.
С первой тарелки, при такой крепости, УА имеет крект уже около 6, а вот ИА примерно 0,8. То есть УА, выпадающий на вторую тарелку, уже в шесть раз обходит этиловый спирт и поти в восемь раз ИА.
На третьей тарелке крепость уже около 76° - и это дает нам КРЕКТ около 10 для УА и 0,25 для ИА.
И так далее.
В итоге, когда колонна войдет в установившийся режим, фракции расположатся по своему кректу. ИА сконцентрируется в районе 1-3 тарелок, УА - на самом верху, спирт - в кубе.

А теперь, внимание, фокус! Перекрываем колонну на уровне 1-й и 4-й тарелок, одновременно останавливая нагрев (чтоб не бахнуло). От 4-й тарелки и выше - у нас УА. Между 1-й и 4-й - Изоамилол, содержащий до 1/3 спирта. А практически весь спирт сидит в кубе, очищенный от этих двух примесей. Осталось слить ИА из колонны - и задача выполнена.
Очевидно, что в нашем примере и вторая примесь не имеет ценности. Но мы же за виноград и кальвадос волновались - а там в головах самый смак. То есть, когда перейдем к практике, мы восстановим проницаемость колонны и уже тогда отберем то, что нам нужно.

Счас меня, разумеется, самое время спросить - а почему до сих пор никто так не делал?
Ответ прост. Догма была. Даже две. Первая - что нужно делать перегонку, последовательно отбирая фракции (головы, тело, потом хвосты). Вторая - что навалка должна быть 40°. И в результате последователи канонических методов ректификации (при всем к ним уважении) многие десятилетия протаскивали весь полезный спирт через пробку из мерзкого изоамилола. Ну а у дистилляторщиков просто не было достаточной удерживающей способности.

Для развития и завершения темы требуется:
1. уйти от упрощений. Брага, на самом деле, содержит десятки примесей, тарелок идеальных не бывает, хвосты мы вовсе забыли помянуть и т.п.
2. привести хотя бы один пример технической реализации. У меня пока просматривается три варианта
3. выслушать и развенчать догматиков - если, конечно, они готовы отложить кадило и взяться хотя бы за калькулятор.

Если интересно, займемся этим на следующем занятии. А пока - еда готова(!) -я вынужден прекратить дозволенные речи ©

Задумка интересная. Напоминает перегонку нефти с отбором на разных уровнях.

Профиль Эйфелевой башни..... Не будет ли выстреливать и перемешивать слои?

стас санкт-петербург, а в обычной колонне выстреливает?
После некоторого времени "работы на себя", колонна стабилизирована.

2. привести хотя бы один пример технической реализации. У меня пока просматривается три вариантаvdv, 01 Апр. 16, 19:29

Я про такую хрень тоже думал, придумал два дэфа на восходящей и три концентратора с полками слива наружу, в кран который направляет или в отбор каждую трубу или в бак. Делать не стал, муторно и дорого. Остановился на колонне с двумя отборами с разных уровней, эксперимент показал что головы на отдельном перегоне делит. Притом самые легколетучие и вновь образованные можно высасывать вторым холодильником, просто добавив в нём проток воды и перестроив тепловой баланс колонны "на контролируемый выхлоп из дэфа". Кактатак, накоплю голов побольше продолжу.

vdv, Привет Дмитрий! Ты представь, что теперь творится в неокрепших умах новичков после прочтения твоей темы.

Черномор, неокрепшие умы всяко лучше закосневших

      Начал читать - сразу обратил внимание на дату - 1 апреля! В голове сразу  "щёлк" - " Первый апрель - никому не верь!"

      Дмитрий прошлое 1 апреля тоже начал новую тему - пересказ темы Габриэля - мне понравилось!

Тимон, ты мне не верь, я такой обманщик! Это же просто - не верить в чудеса. А вот делать их немного сложнее...
Впрочем, как человек категорически не религиозный, предлагаю от категорий веры перейти к реальности.
Пчёл, ты хочешь сказать, что надо весь куб поместить в колонне?

Я дико извиняюсь, сегодня очередная катастрофа, залил соседей, с канализацией ковыряюсь.
Помню, что за мной технические варианты.

Пчёл, с днюхой! У меня только завтра, поэтому сегодня ты имеешь полное право мне рассказывать, о чем я тему написал )))
 

Построение коллаидров для домашнего виноделия считаю утопией на данном сайте.Пчёл, 03 Апр. 16, 14:10

Это надо в личку с 223 обсуждать, а тут, ИМХО конечно, надо так-берем то-то и то-то, льём туда-то и туда-то, кипятим столько-то... 

vdv, Во-первых разреши поздравить тебя с Днём рождения и пожелать здоровья и удачи!

дай ссылку на методику избавления фруктовых бражек от промежуточных фракций без потери аромата. Или на автоматизированный отбор желательных головных фракций?vdv, 04 Апр. 16, 06:08

Честно говоря я не вижу нужды избавляться от промежуточных фракций фруктовых бражек.  Делаю чачу и сливовицу. Почитал/посмотрел перед этим тырнет и нигде не видел, чтобы кто-то заморачивался по поводу промежуточных в этих напитках. По шарантской технологии вообще варят сырьё с мезгой, чего я, напуганый изиками, не делаю. Автоматизированного же отбора желательных головных вообще не может быть(ИМХО!)-сырьё/аппараты у всех разные, а изобретать, по выражению Пчёл-а, коллайдер для домашнего использования не имеет смысла. Всё зависит от мастерства и желания винокура получить достойный напиток, а автоматизировать можно только производство спирта/сахарного самогона(опять же ИМХО)...

Теперь, как обещал, коротенько о конструкции ПЗРК (Провально-Заслоночная Разделительная Колонна)

Вариант 1. Самый красивый, на мой взгляд - и, в то же время, простой в изготовлении. Сама колонна делается из стекла, конечно. Ниже каждой провальной тарелки устанавливается заслонка - обычный конус с шариком. Шарик перекрывает конус, если позволить ему скатиться. А не позволяет скатиться ему магнит достаточной мощности, приложенный к стеклянной стенке снаружи. В тот момент, когда мы считаем процесс накопления промежуточных в середине колонны завершённым, мы убираем магнит, позволяя шарику скатиться и перекрыть заслонку. Разумеется, перекрываем только те заслонки, которые мы считаем нужным - верхняя оставляет наверху колонны ЭАФ, нижняя останавливает концентрат промежуточных. Далее, отключив нагрев, позволяем излишкам спирта покинуть колонну. В нижней части - второй конструктивный элемент - трехходовый кран. Переводим его в такое положение, чтобы из колонны вытекало не в куб, а наружу, подтягиваем шарик нижней заслонки, вновь поднеся к нему магнит - и сливаем промежуточные фракции.
Разумеется, с тем же успехом мы могли бы слить и "головы" - однако, мы договорились, что это (существование "голов") тоже догма, которая нами уже порушена. Дальше работа идет уже на усмотрение винокура. Можно вернуть кран и клапаны в исходное положение и продолжить процесс, считая, что колонна уже основательно поработала на себя (есть нюансы во времени возврата клапанов - но это банально, как только клапан начинает поддавливать наверх, его можно открывать). А можно слить ЭАФ в куб и перевести процесс на КПСС, где разбор ЭАФ будет произведен уже очень тщательно.