Destilační kolona s vlastními rukama, výkresy s rozměry

Destilační kolony slouží k získání čistého alkoholu s obsahem alkoholu 96–98 %. Dříve se používaly pouze v lihovarech. Dnes existuje možnost zakoupit takové zařízení pro použití doma. Pravda, jsou docela drahé. Stále více našich krajanů si proto takové sloupky vyrábí svépomocí. To není příliš obtížné, ale musíte přísně dodržovat základní technologické požadavky.

<strong>Princip</strong>

Zařízení založená na destilační koloně obecně fungují podobně jako konvenční destilátor, i když existují důležité rozdíly. K destilaci produktu se také používá ohřívač a chladnička. Při zahřívání rmutu v destilační kostce se uvolňuje pára obsahující alkohol, která je u standardních zařízení směrována do spirály. Je zde zahrnut i důležitý mezičlánek, kterým je samotná destilační kolona v užším slova smyslu. Hlavním konstrukčním prvkem sloupu je vysoká trubka, vertikálně rozdělená na dva díly. V potrubí sublimuje pára s nepřetržitou mezikondenzací jejích složek. Tím je zajištěno vysoce kvalitní čištění produktu, které není dostupné v zařízeních jednodušší konstrukce. Délka sloupové trubky by měla přesahovat její průměr přibližně 40–50krát. Díky těmto rozměrům je možné směs efektivně dělit na frakce s uvolňováním alkoholu o čistotě cca 93–96 %. Při menší výšce potrubí nebude možné úplné oddělení těžkých frakcí. Jak pára stoupá potrubím, postupně se ochlazuje, načež kondenzuje a stéká dolů. Při sestupu kondenzát interaguje se stoupající párou a znovu se zahřívá. V důsledku toho těžké frakce padají dolů a těkavější frakce stoupají výše. Tímto způsobem se odděluje alkohol od těžkých fuselových olejů, které kvůli své vysoké hmotnosti nejsou schopny cestovat až nahoru. K výběru čištěného alkoholu dochází v důsledku kondenzace jeho par v určité výšce. K tomu je zde instalováno sací potrubí, kterým se sbírá etanol. Aby bylo možné vybrat nejčistší alkohol bez nečistot, musí být splněny dvě podmínky. Celá směs musí být spolehlivě rozdělena na různé hmotnostní frakce a teplota v místě odběru produktu musí být 74–78 °C. V horní části nádoby se koncentrují lehčí frakce (aldehydy, aceton atd.). Kolona je napojena na vnější atmosféru pomocí potrubí nebo ventilu, kterým jsou všechny tyto vysoce těkavé sloučeniny z potrubí odstraněny díky jejich nízké hmotnosti. Taková separace frakcí je zajištěna dostatečně velkou výškou kolony a v ní nastoleným dynamickým rovnovážným režimem mezi sloučeninami v plynné a kapalné fázi.

<strong>Výstavba</strong>

Destilační kolona se skládá z těchto hlavních součástí: destilační kostka, zásuvka, zpětný chladič, selekční jednotka, teploměr a chladnička.

<strong>alembický</strong>

Pro zahřívání rmutu se nedoporučuje používat plyn kvůli nebezpečnosti této metody. Elektrické nebo indukční sporáky vám neumožní dosáhnout rovnoměrného přísunu tepelné energie. Proto je nejlepší použít topná tělesa. Jsou poměrně spolehlivé a lze je poměrně snadno nainstalovat. Při výběru krychlové kapacity byste se měli zaměřit na průměr sloupu. Při průměru 4 cm je vhodná nádrž o objemu 30–50 litrů a pro sloupec široký 5 cm je lepší objem zvětšit na 40–80 litrů. V souladu s tím závisí výkon topných prvků na kapacitě kostky. Takže pro 40 litrů potřebujete alespoň 3 kW, pro 50 litrů – alespoň 4 kW.

<strong>Tsarga</strong>

Car je spodní část destilační kolony, ve které dochází k výměně plyn-kapalina. Právě v tsargu se oddělují všechny těžké frakce, včetně tavných olejů. Pro zásuvku se používá potravinářská nerezová trubka o průměru 3–5 cm Tloušťka stěny by měla být asi 1–1,5 mm. Můžete si vzít trubku se stěnami 2–3 mm, ale větší tloušťka pouze ztíží konstrukci. Místo nerezové oceli můžete použít měď, ale pak může být kvalita čištění horší. V celém objemu zásuvky je vyplněna speciálními prvky, které poskytují vysokou oblast výměny plyn-kapalina. K tomuto účelu je nejlepší použít kovové drátěnky (houby). Musíte se ujistit, že nekorodují, na což můžete houbu nejprve vyvařit ve fyziologickém roztoku.

<strong>Deflegmátor</strong>

Zpětný chladič je horní část kolony, ve které se do okolní atmosféry uvolňují vysoce těkavé frakce. Těžší frakce zde kondenzují a padají dolů. Konstrukčně může být zpětný chladič vyroben ze stejné trubky jako zásuvka. V tomto případě je nutné kolem něj vybavit chladicí plášť z dutého tělesa. Uvnitř tohoto pouzdra je organizována cirkulace vody. K vytvoření druhého tělesa můžete použít trubku, která je asi o 10–20 mm širší než hlavní. Další možností je použít pro chlazení cívku nebo lednici Dimroth. Hlavní věc je, že tato jednotka zajišťuje spolehlivou kondenzaci etanolu. Nahoru by měly jít pouze frakce zahřáté na 60 °C. Jinak přijdeme o hotový alkohol.

<strong>Výběrová jednotka</strong>

Umístění odběrové jednotky musí odpovídat optimálnímu bodu pro kondenzaci etanolu. Ve stěně zpětného chladiče je vyvrtán otvor ve vzdálenosti 15–20 mm od spoje se zásuvkou. Uvnitř zpětného chladiče je nutné navařit kroužek, který usnadní výběr a odvod produktu.

<strong>Teploměr</strong>

Destilační kolona vyžaduje udržování velmi přesného teplotního režimu. Proto je teploměr nezbytným prvkem.

<strong>Lednička</strong>

Použitá lednička je obecně stejná jako u standardních měsíčních destilačních přístrojů. Můžete jej připojit přímo k odběrové jednotce pomocí hadičky z kapátka.

<strong>Jak si sami sestavit destilační kolonu</strong>

1. Nerezovou trubku o rozměru 130–140 cm rozřežeme na dvě části. Spodní bude zásuvka, horní bude zpětný chladič. Organizujeme skládací spojení mezi dvěma trubkami (například závitem).
2. Na obě strany rámu instalujeme sítě s přítlačnými podložkami pro uchycení výplně.
3. Kovové houby nakrájíme na kousky 5–15 mm. Opatrně nalijte do potrubí, vyhněte se jejich zmáčknutí. Optimální hmotnost náplně je 250–270 g na 1 litr objemu zásuvky.
4. Opravujeme sítě a podložky.
5. Zásuvku namontujeme na destilační kostku.
6. Druhou část trubky vybavíme dutým pláštěm na vodu. Používáme trubku kratší než hlavní část zpětného chladiče o 30 cm a širší – asi o 10–20 mm. Z vnější strany svaříme širší trubku. Vyvrtáme otvory pro přívod vody a svaříme trubky.
7. Nainstalujeme kryt nahoře a vyvrtáme otvor pro atmosférickou trubici.

8. Vyvrtejte otvor pro odsávací jednotku (15–20 mm od spoje se zásuvkou). Svaříme kroužek pro sběr produktu.

9. Vyrábíme lednici (možné jsou různé možnosti, podobně jako u standardních zařízení). Připojíme se k jednotce výběru produktu

10. Zpětný chladič s lednicí můžete připojit k vodě sériově nebo samostatně. Pokud v sérii, pak by voda měla jít z chladničky do deflegmátoru a poté do jeho horní trubky.

11. Zásuvku a kostku pokryjeme tepelnou izolací (volitelně – polypropylenová pěna).

12. Nainstalujte teploměr na spodní část kolony.

<strong>Video montáže destilační kolony</strong>

Na závěr se můžete podívat na videa, která podrobně ukazují postup vlastní výroby destilační kolony.