Ректификационная колонна нужна для приготовления качественного спирта путём тепло-массообменных процессов. Первые прототипы этого устройства появились в XVI веке. С тех времён конструктив ректификационной колонны почти не менялся. Это высокая, вертикальная царга, переходящая в дефлегматор с холодильником. Устройство для отбора спирта находится примерно на высоте 2/3 колонны. Часто имеет собственный охладитель.
Современные ректификаторы для домашнего использования позволяют получить спирт крепостью 96,6°. В отличие от дистилляции, ректификация достигает этих показателей уже с первого перегона спирта-сырца. Это чистый продукт, без вкуса, запаха. Позволяет добыть весь спирт, что есть в жидкости. Потери минимальны: 1-3 %. Это значит, что «головы» и «хвосты» тоже можно переработать в ректификационной колонне и получить качественный, отчищенный продукт. Но колонна не заменяет дистиллятор, а скорее дополняет его.
Принцип работы
В перегонный куб заливается спирт-сырец (около 40°) на 2/3 объёма. При нагревании спиртовые пары поднимаются вверх по колонне. В первичном дефлегматоре они частично охлаждаются, конденсируются и стекают по стенкам обратно в перегонный куб. Эта смесь называется Флегма. Более легкие фракции следуют в дефлегматор выше, где происходит окончательное разъединение жидкостей на дистиллят и фракции с низкой температурой кипения.
Здесь и заключается главный принцип работы ректификационной колонны – когда флегма стекает, она контактирует с паром, обмениваясь веществами с высокой и низкой температурой кипения, затем флегма снова нагревается в кубе, становится паром, образуя цикличный процесс. Вначале дистиллят не отбирают, чтобы набрать достаточное флегмовое число – количество флегмы по отношению к массе дистиллята.
Когда процесс стабилизируется (температура не меняется более 10 минут), в верху колонны скапливаются фракции с самой низкой температурой кипения (этиловый спирт, эфиры, уксусный альдегид, метиловый спирт), а внизу с высокой (сивушные масла). Можно начинать отбор «голов», «тела» и «хвостов». В отличие от дистилляции, здесь фракции чётко отделены друг от друга – вещества не пересекаются, даже если есть разница в температуре кипения хотя бы на десятую долю градуса.
Виды ректификационных колонн
Чем больше площадь контакта флегмы и пара, тем качественнее продукт. Поэтому пустотелые царги заполняют. По типу заполнения ректификационные колонны делятся на два типа:
-
Тарельчатые – могут быть просто решётчатыми дисками или в виде системы с клапанами. Они качественней, «тоньше» разделяют фракции. Но из-за высокой стоимости и больших габаритов такой тип устройства применяются преимущественно в промышленности.
Колонна в виде системы с клапанами 
Колонна с решётчатыми дисками -
Насадочные – заполняются регулярной (РПН) или нерегулярной насадкой (СПН). Первый вариант представляет собой скрученную в рулон дорожку из металлических волокон, многие её заменяют обычной стальной губкой для посуды. Спирально-призматическая насадка это много маленьких, отдельных пружинок. РПН не создают избыточного давления, но не обладают такой высокой разделительной способностью, как насадка СПН для ректификационных колонн. Подробнее про СПН (спирально-призматическую насадку) можно прочесть здесь.
Регулярная проволочная насадка (РПН) 
Нерегулярная насадка (СПН)
Также может быть разной высота ректификационной колонны. Чем она больше, тем эффективнее происходит разделение на фракции. Но высота влияет только на качество, а не на скорость. В среднем, производительность колонны – 1 литр/час при мощности нагрева 1 кВт.
Критерии выбора ректификационной колонны
Решив купить ректификационную колонну, нужно обращать внимание на следующие моменты:
- Безопасность. Материал должен быть инертным, не вступающим в реакции с компонентами браги или спирта-сырца. Подойдет нержавеющая сталь или медь;
- Сертификат качества, подробная инструкция;
- Разборность конструкции. Конструкция разборного типа удобнее в эксплуатации, есть модели-трансформеры, которые могут работать как дистиллятор;
- Система нагрева. Лучше использовать ТЭН с электроникой, а не газовую плиту. Так как при ректификации необходима быстрая смена нагрева и чёткое следование температурным режимам. Поэтому оснащение термометрами тоже необходимо.
