Что такое царга в шкафу?

Царга для самогонного аппарата

Каждый винокур радуется полученному продукту на своем аппарате, ждет похвалы от друзей и старается совершенствовать процесс — дополняет свой традиционный дистиллятор устройствами, которые могут значительно улучшить качество продукта, получаемого на выходе. Среди таких приспособлений: царга, сухопарник, тарельчатая колонна и другие.

Несложным, но вместе с тем эффективным приспособлением, является царга. Встроив ее в общую конструкцию самогонного аппарата, винокур может увеличить крепость напитка, избавиться от неприятного запаха, вкуса и, главное, исключить попадание в продукт вредных для здоровья альдегидов, ацетона и сивушных масел.

Что такое царга

Царга для самогонного аппарата – это насадка на перегонный куб, помещаемая перед дефлегматором, выполненная в виде трубы определенной длины и диаметра. Следует знать, что высота и диаметр трубы играют важную роль в получении желаемого качества. Труба может быть полой или с внутренним наполнением, в качестве которого применяют регулярную проволочную насадку — РПН или спирально призматическую насадку — СПН.

Материал изготовления

Царги изготавливают из меди или нержавеющей стали. Хорошо себя зарекомендовали устройства, выполненные из стекла.

Медные изделия имеют ряд преимуществ перед аналогами из других материалов:

• На медной царге проще держать заданную температуру при перегонке;
• На химическом уровне ионы металла связывают вредные соединения серы, аммиака, ацетонов, возникающие в процессе перегонки и, тем самым, освобождают конечный продукт от неприятных запахов и вредных веществ;
• Медь создает соединения с органическими кислотами (бутановыми, гексановыми, октановыми) и выводит их в осадок;
• Материал выступает катализатором в реакциях образования благородных ароматов в напитках.

Эффект от использования медной царги особенно заметен при переработке плодово-ягодной и зерновой браги, которую используют для создания отличного дистиллята во время повторной перегонки.

После завершения процесса дистилляции медные детали установки необходимо обработать кислотой, чтобы убрать налет, образовавшийся на стенках.

В устройствах из стекла и нержавейки подобных эффектов не наблюдается, поэтому в качестве наполнения рекомендуют в них использовать медные насадки-колечки, рулончики РПН или СПН.

Принцип работы

Все процессы, происходящие в перегонном аппарате, опытные винокуры контролируют и регулируют. Это дает им возможность настраивать установки на оптимальную производительность и получать на выходе укрепленный дистиллят до 95 об.

В царге происходят тепло-массообменные реакции, которые очищают и укрепляют спирт, а вредные вещества связывают и отправляют обратно в куб.

Процесс протекает по такому сценарию:

• во время кипения спиртосодержащей жидкости в кубе — пары поднимаются вверх и попадают в царгу, проходят через насадку;
• часть пара охлаждается и в виде конденсата-флегмы стекает вниз;
• стекающая флегма на пути встречается с новым паром и вступает с ним в теплообмен;
• пары насыщаются конденсатом и дальше поднимаются вверх;
• маслянистый конденсат возвращается назад в емкость с жидкостью;
• многократное испарение спирта приводит к его очищению и укреплению;
• очищенные пары попадают в холодильник, где конденсируются в виде благородного дистиллята;
• тепло-массообмен в царге происходит в течение всего времени перегонки, в ходе которой пары выстраиваются поэтажно — легкие в верху, а тяжелые внизу.

Этот процесс называют парциальной конденсацией или дефлегмацией. Его успешное протекание зависит от ряда факторов: мощности нагревательной установки, производительности холодильника, геометрических параметров царги, используемых в ней насадок.

Диаметр, высота царги, используемые в ней насадки влияют на условия, при которых пар и флегма вступают в реакцию.

Как выбрать

Винокуру, который решил установить на свой перегонный аппарат царгу, а с ней улучшить качество производимого им продукта, следует учесть ряд моментов при выборе устройства.

Прежде всего, необходимо решить вопрос, как присоединить обновку к кубу и другим частям аппарата. У царг, имеющихся в продаже, торцы могут иметь резьбу или устройство для клампового соединения. Подбирайте царгу так, чтобы при резьбовом соединении или клампе совпадали диаметры.

Диаметр царги влияет на производительность – чем больше ее диаметр, тем больше площадь, на которой пары и флегма будут контактировать между собой, качественней будет проходить тепло-массообмен. Кроме того, от диаметра устройства зависит возможность поддержания процесса в требуемых параметрах.

Например, в агрегатах с диаметром 25–30 мм сложно добиться уверенного протекания реакций, так как затруднительно центровать стекание флегмы. Отсюда, не всегда удается удерживать поэтажное расположение спиртосодержащих паров. В них непросто настроить отсечение «хвостов».

Устройства с диаметром 35–55 мм лишены этих недостатков и работают со стабильно предсказуемым результатом. У высокопроизводительных аппаратов, диаметром больше 57 мм, наблюдаются проблемы с настройкой на четкую и стабильную работу, поэтому они пригодны только для использования знающими и опытными операторами.

Не менее важным показателем для получения конечного результата является высота царги. Чем выше колонна, тем дольше по ней будут проходить пары спирта и большее количество раз произойдут реакции тепло-массообмена.

Высокая установка даст качественный питьевой дистиллят без цвета, неприятного запаха и вредных примесей. Высокая царга может не пройти по параметрам комнаты, где идет перегонка. Ее труднее закреплять и удерживать на кубе. Более того, в домашних условиях отличный результат можно получить и на невысоких колоннах (45-50 сантиметров) с насадками из меди и нержавеющей стали.

Царга для ректификационной и бражной колонны

Для улучшения качества продукта в домашней винокурне, простой самогонный аппарат необходимо усовершенствовать. Дополнить его можно бражной или ректификационной колонной, основу которых составляет царга.

Та и другая колонны представляют собой трубки определенного диаметра и высоты, расположенные вертикально. Они оборудованы дефлегматором.

В бражной царге, при отсутствии насадок, тепло-массообмен осуществляется на стенках. Пар конденсируется на них и стекает по ним в виде флегмы обратно в куб.

В отличие от ректификационной колонны бражная — не настолько эффективна, так как у нее меньше площадь контакта. Тем не менее с ее помощью можно получить качественные напитки из браги.

Бражную царгу легко трансформировать в ректификационную – достаточно наполнить ее насадками или тарелками, повысив при этом площадь тепло-массообмена. Благодаря насадкам спиртосодержащий пар ранжируется в колонне вертикально, что позволяет четко контролировать процесс ректификации и с хирургической точностью отсекать «головы» и «хвосты» от желанного «тела».

Дополнив свой самогонный аппарат бражной или ректификационной царгой, вы станете настоящим гуру винокурных дел.

Источник: bestsam.ru

Для чего нужна царга в самогонном аппарате

Процесс самогоноварения прост с точки зрения технологии. Качество конечного продукта зависит от показателей аппарата, в котором происходит процесс. Для их улучшения понадобятся дополнительные модули. Один из них — царга для самогонного аппарата.

Что такое царга

Царга – не просто труба между кубом и холодильником (дефлегматором). От правильного выбора геометрических размеров, материала и теплоизоляции царги зависит производительность, степень очистки, технологические режимы перегонки и комфортная работа с аппаратом в целом.

Царга удаляет из спиртовых паров сивушные масла. Что такое царга в самогонном аппарате, знает любой опытный винокур. Это устройство помогает сделать конечный продукт в несколько раз чище уже после первой перегонки.

Необходимость установки

Для чего нужна царга в самогонном аппарате при домашнем самогоноварении? Каждый самогонщик, который в домашних условиях занимается перегонкой для себя, понимает, что чистота продукта — залог качества. Ректификационная царга в промышленных масштабах помогает получить спирт-сырец, но для дома можно использовать устройство и попроще.

Принцип действия царги

Принцип работы царги у самогонного аппарата схож с аналогичным у сухопарника. Оба устройства работают за счет конденсации паров с различной температурой кипения. Работает царга по следующей схеме:

1. Пар превращается в конденсат и стекает с головки модуля.
2. Пары движутся к конденсату. Скорость напрямую зависит от длины устройства. Чем длиннее, тем очистка лучше.
3. Конденсат питает пары.

Поскольку теплообмен идет постоянно, процесс очистки не прекращается.

Функции и особенности строения колонны

Есть у царги и другое название — укрепляющая колонна. Но есть большое отличие, поскольку она имеет наполнитель. По сути, сама царга — колонна, которая устанавливается над перегонным кубом. Наполнителем может быть спираль из медной проволоки или простая мочалка из нержавейки. Последний вариант предпочтительней.

В итоге получается вполне полноценный фильтр, который поможет довести крепость напитка до 60°, а также качественно его очистить.

Как и любой фильтр, время от времени царгу снимают и прочищают. В противном случае на выходе получится невкусный напиток с резким запахом.

Как работает колонна

Царга бывает длиной 15, 35 и 45 сантиметров. Соответственно и очищает по-разному. Степень очистки — 20, 50, 60-кратная. Допускается использование нескольких царг на одном самогонном аппарате, что еще усилит очищающий эффект.

При очистке конденсированная жидкость переходит снова в куб, а в холодильник поступает очищенный спирт. В любом случае использование царги на выходе дает в несколько раз более крепкий и чистый продукт, чем просто самогонный аппарат.

Можно ли заменить сухопарником

Технически, конечно, можно. Но с точки зрения конечного продукта, не стоит этого делать. Царга в несколько раз эффективнее. Максимальная степень очистки при помощи сухопарника — 20 %, а при помощи царги — 60. Притом что принцип работы аналогичный, царга намного эффективнее и позволяет получить более высокую степень очистки и крепость самогона.

А если не видно разницы в цене, то зачем пренебрегать качеством. Поэтому специалисты утверждают, что заменять царгу на сухопарник не следует.

Нужно ли утеплять

Утепление — спорный вопрос. Каждый из винокуров сам решает, насколько это необходимо. Есть сторонники утепления, которые утверждают, что так поднимается производительность. Но многие, наоборот, доказывают, что модули должны быть охлаждены и даже создают специальные сквозняки возле аппарата. Поэтому утепление — индивидуальное дело каждого винокура. Утеплить можно как царгу, так и перегонный куб.

Как сделать царгу для самогонного аппарата своими руками

Так как этот узел чаще всего является частью агрегата колонного типа, то и материал для его изготовления должен соответствовать материалу агрегата. Если царга изготовляется для модернизации уже имеющегося самогонного аппарата, выбор должен делаться из учета сырья, которое перегоняется в нем.

Для зерновых и —фруктовых браг— будет полезна медь, связывающая сернистые соединения, которые в большом количестве образуются в них. Если же перегоняется в основном сахарная брага, то нержавейки будет вполне достаточно.

Алгоритм сборки следующий:

1. К верхней части трубы прикрепляем проводник.
2. Переворачиваем трубу и располагаем в нижней части другого проводника.
3. Дистиллятор прикрепляем сверху.
4. От нижней части следует отмерить 3,5 см, затем просверливаем в трубе отверстие.
5. Устанавливаем щуп от цифрового термометра.
6. В трубу помещаем мочалки из нержавейки и внизу закрепляем сито.

Все, самодельный модуль готов, начинайте делать алкогольный напиток, безопасный для здоровья.

Удаления вредных добавок внутри царги

Насадки полностью заполняют трубу и превращают её из колонны в царгу. Понять их роль – значит найти ответ на вопрос, нужна ли царга в самогонном аппарате? Итак, начнём.

Пар при нагреве куба попадает в её полость и поднимается вверх. При встрече с препятствием он охлаждается. Для тяжело кипящих компонентов уже не хватает тепла, чтобы испарятся. Поэтому они конденсируют на сетке. Среди таких фракций вода, сивушное масло и другие. Они стекают обратно в ёмкость. Для этилового спирта такой температуры достаточно, чтобы не превратиться в жидкость. Поэтому его пары движутся дальше.

Бак продолжает нагреваться. Поступает новая партия взвешенных в воздухе частиц. И опять они встречаются с насадкой и разделяются на компоненты, кипящие при разных температурах. Это происходит снова и снова. В результате вместо разового испарения, – дистилляции, – мы получаем повторяющийся цикл.

Такой подход к фильтрации от вредных примесей называется ректификацией. На заводе сочетают разные насадки-фильтры. В результате получают чистый спирт. Дома самогонщики и винокуры используют более примитивный вариант – царгу. Она производит напитки крепостью 80-96°С.

Необходимые материалы

Чтобы сделать своими руками данный модуль, понадобятся:

1. Труба. Оптимальный вариант из нержавейки. Этот материал не поддается действию спиртов, масел и прочих веществ. Труба должна быть 35–45 см.
2. Проводник для крепления к ограничителю.
3. Сито.
4. 30 обычных хозяйственных мочалок.
5. Резинка от медицинской капельницы.

Набор материала обходится недорого, а потому конечная стоимость самодельного модуля порадует.

Изготовление наполнителя

Наполнитель покупаете на специальных сайтах или в магазинах, но также он легко может быть сделан и самостоятельно. Оптимальный вариант — мочалки из хозяйственных магазинов. Чтобы предметы не рассыпались и не вывалились, снизу обязательно закрепляется сетка с маленькими ячейками. Мочалки рекомендуется разрезать, а затем скрутить в спиральки. Заполнить трубу рекомендуется полностью, но при этом не спрессовывать.

Не рекомендуется использовать техническую нержавейку, поскольку она вступает в химические реакции с веществами из алкоголя, и в итоге получаются вредные для здоровья соединения.

Домашнее самогоноварение — законный процесс. Можно свободно побаловать семью к празднику чистым алкоголем без резкого вкуса и запаха. Чтобы напиток был крепким и довольно чистым, следует доработать аппарат. Можно использовать сухопарник, но лучше сделать царгу. Материал для изготовления прост, сам процесс также не составит труда. В итоге пользователь получит усовершенствованный аппарат, который выдает кристально чистую и крепкую самогоночку.

Как выбрать

Винокуру, который решил установить на свой перегонный аппарат царгу, а с ней улучшить качество производимого им продукта, следует учесть ряд моментов при выборе устройства.

Прежде всего, необходимо решить вопрос, как присоединить обновку к кубу и другим частям аппарата. У царг, имеющихся в продаже, торцы могут иметь резьбу или устройство для клампового соединения. Подбирайте царгу так, чтобы при резьбовом соединении или клампе совпадали диаметры.

Диаметр царги влияет на производительность – чем больше ее диаметр, тем больше площадь, на которой пары и флегма будут контактировать между собой, качественней будет проходить тепло-массообмен. Кроме того, от диаметра устройства зависит возможность поддержания процесса в требуемых параметрах.

Например, в агрегатах с диаметром 25–30 мм сложно добиться уверенного протекания реакций, так как затруднительно центровать стекание флегмы. Отсюда, не всегда удается удерживать поэтажное расположение спиртосодержащих паров. В них непросто настроить отсечение «хвостов».

Устройства с диаметром 35–55 мм лишены этих недостатков и работают со стабильно предсказуемым результатом. У высокопроизводительных аппаратов, диаметром больше 57 мм, наблюдаются проблемы с настройкой на четкую и стабильную работу, поэтому они пригодны только для использования знающими и опытными операторами.

Не менее важным показателем для получения конечного результата является высота царги. Чем выше колонна, тем дольше по ней будут проходить пары спирта и большее количество раз произойдут реакции тепло-массообмена.

Высокая установка даст качественный питьевой дистиллят без цвета, неприятного запаха и вредных примесей. Высокая царга может не пройти по параметрам комнаты, где идет перегонка. Ее труднее закреплять и удерживать на кубе. Более того, в домашних условиях отличный результат можно получить и на невысоких колоннах (45-50 сантиметров) с насадками из меди и нержавеющей стали.

Источник: samogonovar.ru

Царга пастеризации для отбора «голов» при ректификации

Даже такой мощный инструмент как ректификационная колонна не позволяет выделить отдельную примесь и вывести её из колонны независимо от других. На практике нужно группировать вещества, но границы между этими группами размыты. Решить проблему удаления последних капель головных примесей помогает специальный узел ректификационной колонны – царга пастеризации (ЦП).

Теория. Отбирая головную фракцию, мы даем колонне поработать на себя и скапливаем головные примеси вверху колонны, затем начинаем их отбор в течение некоторого времени со скоростью не большей, чем скорость выведения этих примесей из куба в колонну. Чем выше концентрация этих веществ в кубе, тем больше их за единицу времени попадает в колонну. Это и определяет, что концентрация примесей в головной фракции максимальна в первый час отбора, во второй час она падает примерно вдвое, в третий – еще вдвое.

Если изначально какого-то вещества содержалось примерно 2000 мг/л, то через 10 часов отбора «голов» его станет примерно 2 мг/литр. Если примеси было в 2 раза меньше, то искомые 2 мг/л получим через 9 часов, а если в 2 раза больше – то через 11 часов. Время отбора «голов» мало зависит от исходной их концентрации.

Для качественного выведения головной фракции требуется немало времени. Но и после отбора «головы» в колонне остается немало примесей, размазанных по всей высоте. Поэтому мы отбираем подголовники, промывая насадку от их остатков.

После этого вроде бы можно вздохнуть спокойно и начать отбирать «тело». Но если стремиться к получению действительно чистого спирта, придется обратить внимание, что в кубе присутствует много разных веществ, которые при длительном кипячении образуют новые головные примеси. Кроме того, в дефлегматоре на границе спиртовых паров и воздуха происходит окисление и образуются новые альдегиды. Ну а если еще и терпения не хватило на 7-8 часовый отбор головной фракции, то их остатки продолжат поступать в колонну во время отбора «тела».

Все эти факторы складываются вместе и дают ощутимый негативный результат. Для борьбы с последними каплями головных примесей успешно применяются царги пастеризации.

Понятие царги пастеризации

Царга пастеризации – это наполненная насадкой царга высотой 20-30 см с узлом отбора по жидкости внизу. Устанавливается между колонной и дефлегматором. При отборе «голов» максимальная концентрация головных и верхних промежуточных примесей образуется именно в ЦП.

«Головы» отсекают с помощью узла отбора дефлегматора, а по окончанию отбор не перекрывают полностью, а продолжают, но со скоростью в 2-3 раза меньше. При этом сбор «тела» осуществляется из узла отбора, расположенного внизу царги.

При выборе высоты царги пастеризации не стоит забывать о необходимости обеспечить 35-40 ступеней разделения и в основной царге. Их длины не суммируются. Для получения спирта, как с царгой пастеризации, так и без неё, основная колонна должна иметь высоту от 1 до 1,5 метров. ЦП не участвует в разделении смеси в колонне на фракции, у неё своя специализированная функция – освобождение стекающей с дефлегматора в зону отбора флегмы от остатков головной фракции с легколетучими примесями.

Узел отбора «тела» делит колонну на две части, каждая со своим флегмовым числом.

В царге пастеризации флегмовое число очень велико, т.к. в узле отбора «голов» скорость составляет лишь 15-20 мл/час. При этом в дефлегматор на 2” колонне поступает порядка 10 литров спирта в час. Значит, флегмовое число будет порядка 500-600! В основной колонне флегмовое число составляет обычные для ректификации 4 на старте отбора «тела» и регулируется в процессе работы по обычной схеме.

Такая разница во флегмовых числах приводит к тому, что царга пастеризации как насос выкачивает из основной колонны головные и блокирует верхние промежуточные примеси, не давая им спускаться до уровня узла отбора ЦП.

Особенности эксплуатации ЦП

Царга пастеризации весьма проста, но для успешной работы требует соблюдения определенных условий. Прежде всего, это обычные для ректификации стабильность в подаче мощности нагрева в куб и охлаждения в дефлегматоре.

Второе условие – недопустимость переохлаждения флегмы. Понятно, что переохлажденная флегма может запросто вытеснить зону концентрации примесей ниже узла отбора «тела» и царга пастеризации станет не более чем модным украшением колонны.

Высота ЦП должна быть достаточной для размещения в ней насадки, обеспечивающий с десяток ступеней разделения (теоретических тарелок). Для СПН рекомендовано 20-30 см. Это необходимо для создания зоны концентрации примесей. Недостаточная высота царги пастеризации приведет к смещению примесей в зону отбора «тела».

При отборе спирта не нужно стремиться к максимальной крепости. Зона максимальной концентрации верхних промежуточных примесей всего-то на пару ступеней укрепления ниже точки азеотропа. Поэтому приближение крепости отбора спирта к азеотропу смещает примеси в зону концентрации всё ниже по колонне и повышает риск попадания всего букета опасных веществ в готовый напиток.

Цель применения царги пастеризации – получение более чистого, а не крепкого продукта, так как всё равно спирт нужно будет разбавлять до питьевой крепости.

Чтобы ЦП работала правильно, процесс ректификации нужно вести без остановок. Технология «старт-стоп» здесь противопоказана. Если остановить отбор, спиртовой буфер в колонне начнет расти, увеличится и та его часть, что расположена в царге пастеризации и имеет крепость азеотропа. Зона концентрации примесей вытеснится из ЦП в основную царгу. При возобновлении отбора примеси начнут двигаться вверх и попадут в спирт.

Слишком низкая скорость отбора – еще один враг применения царги пастеризации. Если при обычной ректификации уменьшение скорости отбора повышает флегмовое число и улучшает качество очистки продукта, то в колонне с ЦП всё не так. Излишне большое флегмовое число способствует расширению зоны, занимаемой азеотропом, и сдвигает зону накопления промежуточных примесей ниже по колонне из ЦП в основную царгу – в зону отбора. Работа с запасом здесь неуместна.

При получении ароматных дистиллятов царга пастеризации может привести к неприятным последствиям. Эфиры, попавшие в ЦП вместе с прочими легколетучими примесями, будут выведены через верхний узел отбора.

Царги пастеризации давно и прочно вошли в состав инструментов ректификаторов. При соблюдении нехитрых принципов, ЦП дают ощутимый результат в повышении качества спирта, но нет возможности контролировать процесс в режиме реального времени.

Если с головными фракциями всё просто – их вывод из колонны обеспечивается просто наличием ЦП, то с верхними промежуточными фракциями сложнее. В зависимости от технологических режимов зона максимальной концентрации может мигрировать вниз-вверх по колонне или попасть в зону отбора.

Поэтому покупать царгу пастеризации рационально у производителя, вызывающего доверие, а дальше использовать ЦП в соответствии с инструкциями, отработанными производителем в ходе испытаний перед серийным выпуском. Иначе можно получить игрушку, которая успешно имитирует бурную деятельность, но не приносит ожидаемой пользы.

Источник: alcofan.com