DobryDestylator » JAK DESTYLOWAĆ NA KOLUMNIE cz.1

Kolumna rektyfikacyjna to typ destylatora przeznaczony i zoptymalizowany do produkcji czystego spirytusu. Na żadnym innym sprzęcie nie uzyskamy tak dobrych wyników. Nasze destylatory miedziane, pozwalają uzyskać czysty, bezwonny, luksusowy spirytus >96%, oczywiście przy stosowaniu się do podstawowych zasad przy destylacji, opisanych poniżej.

Nie znaczy to jednak, że na kolumnie nie da się nim produkować dobrych trunków smakowych z owoców czy zbóż. Przestrzegając kilku zasad, na kolumnie przygotujemy destylaty smakowe o jakości porównywalnej z destylatami uzyskiwanymi na potstilach (zobacz wpis: JAK DESTYLOWAĆ NA KOLUMNIE cz.2 - Destylaty Smakowe).

W niniejszym opisie, koncentrujemy się na produkcji spirytusu. Nie ma przy tym znaczenia, czy posiadamy kolumnę typu Aabratek, czy klasyczną. Zasady są identyczne. Zaznaczamy też, że pomijanie niektórych opisanych poniżej kroków (np. stabilizacji kolumny) czy skracanie rekomendowanych czasów (np. czas odbierania przedgonów), może skutkować uzyskaniem gorszego jakościowo produktu.

Destylacja na spirytus

Podczas destylacji z przeznaczeniem na spirytus, używa się obu zaworków odbioru: LM (odbiór przedgonów oraz pogonów) oraz OVM (odbiór spirytusu), a sam proces można podzielić na 6 etapów:

Rozgrzewanie
Zalewanie kolumny (opcjonalnie) / Ustalenie docelowej mocy grzania
Stabilizacja
Odbiór przedgonów
Odbiór spirytusu
Odbiór pogonów (opcjonalnie)

1. ROZGRZEWANIE:

Podłączamy grzałki do prądu. Do podgrzewania, używamy maksymalnej mocy wszystkich posiadanych grzałek. Przy rozgrzewaniu, nie używamy regulatora mocy (grzałki wpięte bezpośrednio do gniazdka).
Oba zawory odbioru (LM i OVM) pozostają zamknięte.
Odkręcamy na moment zawór dojścia wody, żeby sprawdzić szczelność na połączeniach wodnych. Ewentualne nieszczelności trzeba wyeliminować.
Obserwujemy rozgrzewanie zbiornika i kolumny. W momencie zagotowania wsadu, kolumna zaczyna się od dołu pomału nagrzewać. Gdy termometr na kolumnie zacznie zbliżać się do 60-70st C, otwieramy obieg wody. Będzie ona chłodziła skraplacz szczytowy. Z góry skraplacza, z głowicy, nie mogą wydobywać się żadne pary (jeśli się wydobywają – zwiększamy obieg wody).
Temperatura rośnie - ciecz w kotle się gotuje, ciepło dociera do głowicy kolumny – temperatura na górnym termometrze (w głowicy) pokazuje zwykle 76-79st - destylator jest cały rozgrzany i pracuje z pełną wydajnością.

2. ZALEWANIE KOLUMNY I USTALENIE DOCELOWEJ MOCY GRZANIA

Zalanie kolumny to sytuacja, gdy gorący destylat wypełnia kolumnę, dochodząc aż do głowicy. W latarce, widać wtedy wrzącą, gotującą się ciecz -> właśnie dlatego w kolumnach stosuje się latarki lub szklane wzierniki. Przy zalaniu, często słychać bulgotanie dochodzące z głowicy.

Zalanie kolumny następuje wtedy, gdy gotujemy nastaw dużą mocą przez dłuższy czas (zwykle kilka-kilkanaście minut). Jednak nie zawsze kolumnę uda się zalać, dlatego że wpływa na to jeszcze kilka innych czynników:

moc nastawu (im więcej % -> tym łatwiej zalewa kolumnę)
ciśnienie atmosferyczne danego dnia
średnica naszej kolumny (łatwiej zalać mniejsze kolumny)
stopień ubicia sprężynek pryzmatycznych w kolumnie (zbyt luźne ułożenie utrudnia zalanie)

Należy też pamiętać, że zalanie może także stosunkowo łatwo następować nawet przy niewielkiej mocy grzania. Winne jest w tym przypadku nierównomierne ułożenie (ubicie) sprężynek w kolumnie W szczególności, gdy np. górna część sprężynek jest mocno ubita, tworzy się w tym miejscu korek, i wówczas nad takim korkiem, kolumna bardzo łatwo się zalewa. Takie częściowe, lokalne zalanie nie jest korzystne dla procesu i nie spełnia do końca swojej roli, dlatego należy zadbać o to, aby sprężynki były równomiernie ułożone, o podobnym stopniu ubicia na całej długości kolumny.

Po co zalewa się kolumnę?

Chodzi o to, żeby dobrze nawilżyć destylatem całe wypełnienie kolumny (sprężynki pryzmatyczne) - a najpewniej zrobi się to właśnie wtedy, gdy całe wypełnienie kolumny będzie przez chwilę zalane destylatem. Po zalaniu, należy zmniejszyć moc grzania - tak aby zalanie ustało i proces powrócił do równowagi. Nie możemy prowadzić destylacji na ciągle zalanej kolumnie.

Zalanie kolumny nie jest niezbędne w procesie, i nie przez wszystkich jest praktykowane. Z drugiej strony, część destylatorów praktykuje kilkukrotne zalewanie kolumny - po pierwszym zalaniu, zmniejsza moc grzania, aby zalanie ustało, a następnie za chwilę ponownie zwiększa moc grzania aby ponownie zalać kolumnę. I tak kilka razy pod rząd.

Docelowa moc grzania

Niezależnie od tego, czy kolumna była zalewana czy nie, następnym krokiem jest ustalenie docelowej mocy grzania, której nie zmieniamy już do końca procesu. Ustawienie preferowanej mocy ułatwia posiadanie regulatora mocy. Jeśli taki posiadamy, ważne jest żeby przez regulator podłączyć tylko jedną grzałkę. Nie łączyć nigdy jednocześnie obu grzałek przez regulator - nie ma to sensu, a niepotrzebnie wysila regulator i może spowodować jego przegrzanie i awarię. Rekomendowana moc, w celu uzyskania najwyższej jakości spirytusu, wynosi:

Dla kolumny fi 54mm: 2,2 - 2.4 kW, tj. pozostawienie włączonej grzałki 2 KW, i ograniczenie regulatorem drugiej grzałki. Jeśli w zestawie nie ma regulatora, wówczas rekomendujemy używanie tylko jednej grzałki 2 KW (proces będzie nieco wolniejszy, ale zachowamy wysoką jakość).
Dla kolumny fi 76mm: 3,5 - 3.8 kW, tj. pozostawienie pełnej mocy obu grzałek.

Oczywiście można grzać niższą mocą niż rekomendowane, ale będzie to skutkowało niższą efektywnością (wolniejszym tempem odbioru spirytusu). Można też grzać wyższą mocą -> mocą <pod progiem zalania>, maksymalizując w ten sposób tempo odbioru destylatu.

Moc <po progiem zalania>

Oznacza to najwyższą możliwą moc grzałek, przy której nie dochodzi do zalewania kolumny. W praktyce, taką moc ustalamy w ten sposób, że po zalaniu kolumny, nieznacznie ograniczamy moc na regulatorze mocy (o 50-100 Wat) - i sprawdzamy przez kilkanaście sekund, czy zalanie kolumny ustało. Jeśli ustało - mamy ustaloną moc grzania (pod progiem zalania). Jeśli nie ustało - ponownie zmniejszamy delikatnie moc grzałki, czekając na moment gdy zalanie ustąpi.

Praca pod progiem zalania ma takie zalety, że maksymalizujemy tempo odbioru destylatu. Jednak musimy uważać, aby w trakcie procesu nie dochodziło do wtórnego zalewania kolumny. Dodatkowo, należy samemu sprawdzić, czy jakość spirytusu jest co najmniej taka sama jak jakość spirytusu uzyskanego na nieco wolniejszych (rekomendowanych) mocy grzania.

Po ustaleniu docelowej mocy grzania, ustawiamy zaworkiem wody, docelowy przepływ wody chłodzącej. Proces destylacji jest najbardziej efektywny, gdy woda na wyjściu z kolumny ma 50-55st C.

3. STABILIZACJA KOLUMNY

Stabilizacja to etap pośredni, w którym wszystkie skropliny ze skraplacza szczytowego powracają na wypełnienie, które jest aktywnie zwilżane. Na tym etapie nic nie pozyskujemy z kolumny - oba zaworki odbioru pozostają zamknięte.

Sens stabilizacji polega na tym, że w kolumnie następuje rozdział par na frakcje – pary najlżejsze (przedgony) gromadzą się w górnej części kolumny i w głowicy. Dzięki temu, w następnym etapie, można je łatwo i dokładnie ‘usunąć’ z kolumny, i przejść do odbioru czystego, pozbawionego przedgonów spirytusu.

Bez przeprowadzenia etapu stabilizacji, nie otrzymamy czystego, luksusowego spirytusu.

Stabilizację utrzymujemy przez min. 30 minut (rekomendowane: 45 min).

4. ODBIÓR PRZEDGONÓW

Po stabilizacji, przystępujemy do odbioru przedgonów poprzez zaworek LM w głowicy. Na zaworku wygodnie jest powiesić niewielki słoik (400-500 ml pojemności), w którym będą gromadzić się przedgony. Odbiór przeprowadzamy w sposób następujący:

Odkręcamy delikatnie zaworek
Ustawiamy tempo odbioru kilku kropel na sekundę. Tak wolne tempo, jest bardzo korzystne dla uzyskania wysokiej jakości spirytusu
Zbieramy ok. 100 ml przedgonu na każde 10 litrów wsadu

Odbiór przedgonów zajmie około 15 min na każde 25l. wsadu.

Po odbiorze przedgonu, zamykamy zaworek LM lub (rekomendowane) pozostawiamy otwarty przez cały proces, jednak ograniczamy tempo odbioru do 1 kropli /na kilkanaście sekund. Dzięki temu, przez cały proces będziemy zbierali pozostałości przedgonów, które znajdują się w kolumnie, i w efekcie uzyskiwali jeszcze czystszy spirytus.

5. ODBIÓR SPIRYTUSU

Po zebraniu przedgonów, jesteśmy gotowi do odbioru spirytusu. Pobieramy go zaworem OVM. Zanim go jednak otworzymy, musimy określić tzw. Temperaturę Dnia.

Temperatura dnia

Jest to wartość temperatury odczytana z termometru na 10ej półce, bezpośrednio przed odbiorem spirytusu. Temperatura będzie inna każdego dnia i dla każdego nastawu, najczęściej jest w przedziale 76-79st C. Jest to temperatura, którą należy zapamiętać i utrzymywać przez cały dalszy proces destylacji. Jest ona głównym wskaźnikiem i to ona ‘prowadzi’ proces.

Odbiór Spirytusu

Po zapamiętaniu (zapisaniu) temperatury dnia, możemy rozpocząć odbiór spirytusu. Odbiór poprzez zaworek OVM. Główną zasadą odbioru jest to, żeby otworzyć zaworek OVM maksymalnie jak tylko można, ale przy utrzymaniu stałej temperatury dnia (nie może ona rosnąć).

W praktyce należy:

Delikatnie otworzyć zaworek (najczęściej na ok. ½ zakresu) - spirytus zaczyna lecieć z chłodnicy OVM
Odczekać kilkanaście sekund, i sprawdzić temperaturę dnia:
- Jeśli wzrosła - delikatnie przykręcić zaworek, odczekać kilkanaście sekund, aż temperatura się ustabilizuje (wróci do temperatury dnia).
- Jeśli pozostała stabilna – pozostawić i prowadzić odbiór, lub jeszcze nieznacznie zwiększyć otwarcie zaworka (i ponownie weryfikować, czy temperatura dnia pozostaje stała).

Niewielkie wahania temperatury o 0,1-0,2st C - jeśli orbitują wokół jednej stałej wartości - są akceptowalne – mogą wynikać z niedoskonałości pomiarów.

Cały pozostały proces odbioru spirytusu należy prowadzić więc w ten sposób, żeby kontrolować temperaturę dnia (nie może ona rosnąć). Gdy wzrasta o więcej niż 0,2-0,3st C, należy zrobić korektę.

Korekta

Korekta to delikatne przykręcenie zaworka OVM (zmniejszenie tempa odbioru), w celu powrotu do temperatury dnia. Po kilku samodzielnych procesach destylacji, z reguły podczas całego procesu destylacji, wystarczy przeprowadzenie 2 lub 3 korekt.

Początkujący destylatorzy mogą też przeprowadzić korektę w ten sposób, że w momencie gdy temperatura dnia rośnie - zamykają zupełnie zaworek OVM na kilka minut, aż temperatura powróci do temperatury dnia. Wtedy, ponowne odkręcają zaworek ale nieco mniej niż był otwarty poprzednio (gdyż otwarcie do takiej samej pozycji spowoduje za chwilę ponowny wzrost temperatury dnia).

6. ODBIÓR POGONÓW

Tempo odbioru spirytusu, po 2giej czy 3 korekcie, spada - jest już tak wolne, że nie ma sensu dalszy odbiór. Również mocniejszy wzrost temperatury na10 półce (> 1 st C), którego nie da się już zneutralizować poprzez przykręcenie zaworka (korektę), oznacza koniec spirytusu. Dodatkowym wskaźnikiem jest też temperatura na kotle - powinna dochodzić do 99-100 st C. Wszystko to oznacza, że spirytus w nastawie się skończył. Wówczas, zakręcamy zawór OVM i kończymy odbiór spirytusu.

W kolumnie pozostało jednak jeszcze sporo spirytusu (około 200 ml dla kolumny fi 54, i 400 ml dla fi 76). Nie jest to tak czysty spirytus jak ten pozyskany przed chwilą, ale wystarczająco czysty żeby go odebrać i użyć albo do konsumpcji, albo jako dolewka do przyszłych destylacji.

Odbiór tego pozostałego destylatu prowadzimy poprzez zaworek LM:

Otwieramy zaworek do pełna, i jednorazowym zrzutem ściągamy pozostały w kolumnie spirytus. Z reguły trwa to 2-3 minuty, więc możemy nawet trzymać butelkę przy zaworku
Musimy wiedzieć, kiedy zakręcić zaworek, żeby pozyskać do niego tylko wartościowe frakcje spirytusowe, a nie brzydko pachnące pogony o małej zawartości etanolu. Dlatego, najlepszym wskaźnikiem kiedy przestać odbierać pogony, będzie termometr w głowicy. Gdy temperatura wzrośnie o 1 st C, zakręćmy zaworek LM i zakończmy odbiór.
Ten spirytus pogonowy zbieramy zawsze do osobnych pojemników - nigdy nie mieszamy z wcześniej pozyskanym spirytusem.

ZAKOŃCZENIE

Na koniec, dobrze jest zapisać szczegóły procesu: co destylowaliśmy, jaką ilość, czas destylacji, ilość i moc pozyskanych frakcji. To znakomita baza do późniejszych analiz i zdobywania doświadczenia.

JAK DESTYLOWAĆ NA KOLUMNIE cz.1 - Spirytus