Ψύκτης Απόστακτήρα με Σωληνοειδή Εναλλάκτη.

Φέτος αποφάσισα να αναβαθμίσω τον εξοπλισμό (ο θεός να τον κάνει) που χρησιμοποιώ για την απόσταξη φτιάχνοντας μία καινούρια διάταξη ψύξης. Φυσικά δεν ξέφυγα από το σχέδιο του σωληνοειδούς εναλλάκτη που με έχει βολέψει για τις μικρο-αποστάξεις που κάνω, απλά άλλαξα τα υλικά. Πήρα χαρτί και μολύβι, άνοιξά και ένα κατάλογο με χαλκοσωλήνες και εξαρτήματα και κατέληξα στην πιο κάτω λίστα υλικών:

3m Χαλκοσωλήνα Φ22x0,8

3m Χαλκοσωλήνα Φ15x0,7

4τεμ Συστολή Φ22-Φ15 

2τεμ Ταφ Φ22

1τεμ Ημικαμπύλη Αρσενική - Θηλυκή Φ15

1τεμ Καμπύλη Φ15

1τεμ Ημικαμπύλη Φ15

1τεμ Ρακόρ Μηχανικής Σύσφιξης Θηλυκό Φ15x1/2''

 

 Στην φωτογραφία υπάρχουν και 4 μούφες (2 Φ22 και 2 Φ15) οι οποίες δεν χρειάζονται στην κατασκευή.

 

Σκοπός είναι να περάσει η μικρή σωλήνα μέσα από την μεγάλη και στο διάκενο που δημιουργείται να ανακυκλοφορεί νερό το οποίο θα ψύχει τους ατμούς του αποστάγματος που θα διέρχονται μέσα από την μικρή σωλήνα. Για να υλοποιηθεί η κατασκευή θα πρέπει να λειανθεί η προεξοχή που έχει η συστολή για να μπορέσει να διέλθει όλη γύρω από τον μικρό σωλήνα

Πριν την συναρμολόγηση έπλυνα με καλό τρίψιμο το εσωτερικό των σωλήνων και των εξαρτημάτων μέχρι να σταματήσει να βγαίνει βρωμιά.

Η τελική διάταξη φαίνεται πιο κάτω...

 

στα σημεία που θα ανακυκλοφορούσε νερό, έκανα κασσιτεροκολλήσεις ενώ από τις ενώσεις που θα διέρχονταν οι ατμοί του αποστάγματος έκανα αυτοσχέδιες μηχανικές συνδέσεις στεγανοποιώντας εξωτερικά με τεφλόν. Μία σύνδεση την άφησα σχεδόν ελεύθερη για να μπορεί να ελευθερωθεί εύκολα η κατσαρόλα για άδειασμα και επαναγέμισμα.

Το Συμπέρασμα

Αφού πατηθούν 100kg Αγιωργίτικο σταφύλι 13Be, τα υπολείμματα μπορούν να μπουν σε ένα ανοξείδωτο βαρέλι. Αφού βραχούν με νερό μπορούν να αφεθούν να ζυμωθούν χωρίς καμιά προσθήκη μεταμπισουλφίτ. Μετά από 20 περίπου μέρες μπορεί να τραβηχτεί το υγρό (ο οίνος εκροής θα μπορούσαμε να πούμε καταχρηστικά) και να πάρουμε χωρίς καμία πίεση περίπου 25kgr αλκοολούχο υγρό.

Πέντε αποστάξεις θα μπορούσαν να γίνουν σε ένα μικρό αποστακτήριο των 5lit.

Από τα πέντε πρώτα λίτρα θα μαζεύαμε τα πρώτα 25ml του αποστάγματος δηλαδή το 0,5% της ποσότητας. Όταν θα γινόταν αυτό η θερμοκρασία του υγρού θα ήταν 92oC. Από 'κει και πέρα θα πέρναμε...

75ml περίπου με 62%alc στους 92,3oC για καρδιά
75ml περίπου με 60%alc στους 92,8oC για καρδιά
75ml περίπου με 58%alc στους ##,#oC για καρδιά
75ml περίπου με 54%alc στους 93,6oC για καρδιά
75ml περίπου με 53%alc στους ##,#oC για καρδιά
75ml περίπου με 50%alc στους 94,4oC για καρδιά
75ml περίπου με 47%alc στους ##,#oC για καρδιά
75ml περίπου με 44%alc στους 95,5oC για καρδιά
75ml περίπου με 40%alc στους ##,#oC για καρδιά
75ml περίπου με 35%alc στους96,2oC για ουρά

Η ουρά θα μπορούσε να προστεθεί στην προς απόσταξη ποσότητα του υγρού.

Από τα πέντε δεύτερα λίτρα θα μαζεύαμε τα πρώτα 25ml του αποστάγματος δηλαδή το 0,5% της ποσότητας. Όταν θα γινόταν αυτό η θερμοκρασία του υγρού θα ήταν 92,2oC. Από 'κει και πέρα θα πέρναμε...

75ml περίπου με 59%alc στους 92,5oC για καρδιά
75ml περίπου με 57%alc στους 93,4oC για καρδιά
75ml περίπου με 54%alc στους ##,#oC για καρδιά
75ml περίπου με 52%alc στους 94,1oC για καρδιά
75ml περίπου με 50%alc στους ##,#oC για καρδιά
75ml περίπου με 47%alc στους 95,0oC για καρδιά
75ml περίπου με 44%alc στους 95,7oC για καρδιά
75ml περίπου με 40%alc στους 96,2oC για καρδιά

75ml περίπου με ##%alc στους ##,#oC για ουρά

Η ουρά θα μπορούσε να προστεθεί στην προς απόσταξη ποσότητα του υγρού.

Από τα πέντε τρίτα λίτρα θα μαζεύαμε τα πρώτα 25ml του αποστάγματος δηλαδή το 0,5% της ποσότητας. Όταν θα γινόταν αυτό η θερμοκρασία του υγρού θα ήταν 92,2oC. Από 'κει και πέρα θα πέρναμε...

75ml περίπου με 61%alc στους 92,2oC για καρδιά
130ml περίπου με 58%alc στους 93,2oC για καρδιά
155ml περίπου με ##%alc στους 94,3oC για καρδιά
75ml περίπου με 52%alc στους 94,8oC για καρδιά
275ml περίπου με 45%alc στους 96,5oC για καρδιά
75ml περίπου με 39%alc στους 96,9oC για καρδιά
75ml περίπου με 33%alc στους 97,0oC για ουρά

Η ουρά θα μπορούσε να προστεθεί στην προς απόσταξη ποσότητα του υγρού.

Από τα πέντε τέταρτα λίτρα θα μαζεύαμε τα πρώτα 25ml του αποστάγματος δηλαδή το 0,5% της ποσότητας. Όταν θα γινόταν αυτό η θερμοκρασία του υγρού θα ήταν 91,4oC. Από 'κει και πέρα θα πέρναμε...

75ml περίπου με 61,5%alc στους 92,2oC για καρδιά
150ml περίπου με 58,5%alc στους 93,2oC για καρδιά
180ml περίπου με 55%alc στους 94,4oC για καρδιά
135ml περίπου με 47%alc στους ##,#oC για καρδιά
117ml περίπου με 43%alc στους 95,8oC για καρδιά
75ml περίπου με 39,5%alc στους 96,0oC για καρδιά


Η ουρά θα μπορούσε να προστεθεί στην προς απόσταξη ποσότητα του υγρού αλλά επειδή ίσως θα βαριόμασταν να περιμένουμε ίσως και να μην την μαζεύαμε ποτέ.

Από τα πέντε πέμπτα λίτρα θα μαζεύαμε τα πρώτα 25ml του αποστάγματος δηλαδή το 0,5% της ποσότητας. Όταν θα γινόταν αυτό η θερμοκρασία του υγρού θα ήταν 91,4oC αλλά επειδή θα είχαμε βαρεθεί ίσως και να ξεχνάγαμε να την μετρήσουμε. Από 'κει και πέρα θα πέρναμε...

75ml περίπου με 63%alc στους 91,7oC για καρδιά
150ml περίπου με 59%alc στους 92,5oC για καρδιά
130ml περίπου με 57%alc στους 93,2oC για καρδιά
200ml περίπου με 52%alc στους 94,5oC για καρδιά
75ml περίπου με 48%alc στους 95,0oC για καρδιά
75ml περίπου με 46%alc στους ##,#oC για καρδιά
80ml περίπου με 42,5%alc στους 96,0oC για καρδιά
75ml περίπου με 40%alc στους 96,5oC για καρδιά


Η ουρά θα μπορούσε να προστεθεί στην προς απόσταξη σούμα αλλά επειδή ίσως θα βαριόμασταν να περιμένουμε, ίσως και να μην την μαζεύαμε ποτέ.

Μ' αυτά και μ' αυτά θα μαζεύαμε 3,62lit σούμας με 50,5% alc. Ίσως να προσθέταμε και 0,955lit νερό για να κατεβάσουμε την σούμα στους 40%alc. Σίγουρα θα παραξενευόμασταν αν μετά από αυτό το αλκοολόμετρο θα μας έδειχνε 41% alc αλλά δεν θα δίναμε και ιδιαίτερη σημασία δεδομένου ότι έχουμε πολύ σοβαρότερα προβλήματα να αντιμετωπίσουμε στην καθημερινότητα μας.

Για την δεύτερη απόσταξη θα αποφασίζαμε να μαζέψουμε για κεφαλή το 1% της αρχικής ποσότητας (της σούμας δηλαδή). Αν είχαμε κάνει σωστά τα μαθηματικά αυτό θα ήταν περίπου 0,0458lit αλλά επειδή σίγουρα θα μας μπέρδευε κάτι τέτοιο θα το πολλαπλασιάζαμε γρήγορα επί χίλια (=1000) για βρούμε ότι θα έπρεπε να μαζέψουμε τα πρώτα 45,8ml. Και επειδή είμαστε και λίγο κουβαρντάδες εμείς ίσως και να πετάγαμε (σιγά μην το πετάγαμε, τίποτα δεν πετάμε) τα πρώτα 50ml.

Αφού ίσως να είχαμε κάνει όλα αυτά, το πιθανότερο είναι να παίρναμε...

100ml περίπου με 81%alc στους 87,6oC για καρδιά
100ml περίπου με 80,5%alc στους 86,7oC για καρδιά
100ml περίπου με 80,5%alc στους 87,1oC για καρδιά
100ml περίπου με 80,0%alc στους 87,0oC για καρδιά
100ml περίπου με 79,5%alc στους 85,3oC για καρδιά
100ml περίπου με 80,0%alc στους 84,3oC για καρδιά
100ml περίπου με 79,5%alc στους 84,8oC για καρδιά
100ml περίπου με 79,0%alc στους 84,5oC για καρδιά 
200ml περίπου με 77,0%alc στους 84,8oC για καρδιά
100ml περίπου με 74,0%alc στους 85,4oC για καρδιά
100ml περίπου με 71,0%alc στους 86,3oC για καρδιά
100ml περίπου με 69,5%alc στους 86,9oC για καρδιά
100ml περίπου με 67,0%alc στους 88,1oC για καρδιά
100ml περίπου με 65,5%alc στους 88,2oC για καρδιά
40ml περίπου με ##,#%alc στους ##,#oC για καρδιά
200ml περίπου με 63,5%alc στους 89,2oC για καρδιά
100ml περίπου με 56,5%alc στους 90,6oC για καρδιά
100ml περίπου με 54,0%alc στους 90,2oC για καρδιά 
100ml περίπου με 52,0%alc στους 92,2oC για καρδιά
100ml περίπου με 45,5%alc στους 93,3oC για καρδιά

Κάπου εδώ θα είχαμε πιει τόσο πολύ που δεν θα αντέχαμε να συνεχίσουμε. Σίγουρα όμως πριν πάμε για ξεκούραση θα καθαρίζαμε τα πάντα, θα γεμίζαμε με 5lit  νερό και θα το αφήναμε να αποστάξει μόνο του χωρίς να έχουμε το άγχος να κόψουμε κεφαλο-ουρές.

Μετά, αφότου θα είχαμε ξεκουραστεί, θα μετράγαμε το συνολικό απόσταγμα της 2ης απόσταξης και θα το βρίσκαμε να είναι 2,1lit με 70%alc. Αφού θα κάναμε τα μαθηματικά μας με απώτερο σκοπό να το πάμε από το 70% στο 40% θα υπολογίζαμε ότι με 1,572lit (ή 1.572ml για όσους θέλουν μεγαλύτερη ακρίβεια!!!) θα κάναμε σωστά και ωραία την δουλεία μας. Ειδικά αφότου θα είχαμε στην διάθεση μας αποσταγμένο νερό δικής μας παραγωγής (ελπίζω οι εταιρίες εμπορίας απεσταγμενου νερού να μην διαβάσουν ποτέ αυτήν την ανάρτηση γιατί βλέπω να ξεκινάει ένα κύμα απαγόρευσης της οικιακής απόσταξης νερού).

Σίγουρα θα παραξενευόμασταν αν μετά από αυτό το αλκοολόμετρο θα μας έδειχνε 42% alc αλλά δεν θα δίναμε και ιδιαίτερη σημασία δεδομένου ότι έχουμε πολύ σοβαρότερα προβλήματα να αντιμετωπίσουμε στην καθημερινότητα μας.

Το συμπέρασμα από μια τέτοια διαδικασία θα ήταν ότι για κάθε έναν κύκλο απόσταξης που κάνουμε, αυξάνεται το σφάλμα μέτρησης στο αλκοολόμετρα κατά 1%.

Πιστέψτε με δεν αξίζει τον κόπο να μπείτε σε μια τέτοια διαδικασία για να φτάσετε σε ένα τέτοιο συμπέρασμα.

Πειραματική Απόσταξη

ΠΡΟΣΟΧΗ!!! 

Το απόσταγμα που παρήχθηκε από το παρακάτω πείραμα δεν είναι κατάλληλο για κατανάλωση!!!

Στον αποστακτηρα, την κατασκευή του οποίου περιέγραψα στην προηγούμενη δημοσίευση τοποθέτηση περίπου 6lit κόκκινου κρασιού (αγιωργιτικο). Απέσταξα το κρασί για μεγάλο χρονικό διάστημα παίρνοντας συνεχώς μετρήσεις για να δω πως εξελίσεται η διαδικασία. Η μεγάλη διάρκεια απόσταξης είχε σαν αποτέλεσμα το προιόν που παρήχθηκε να μην είναι κατάλληλο προς κατανάλωση. Δεν απομόνωσα δηλαδή τα κλάσματα της απόσταξης (κεφαλή, καρδιά, ουρές).


Η διαδικασία της απόσταξης και οι μετρήσεις που πήρα έδωσαν το πιο κάτω γράφημα.

Στον οριζόντιο άξονα εμφανίζεται ο χρόνος που διήρκεσε η απόσταξη σε λεπτά (min).

Με μπλε στίγματα και με αναφορά στον αριστερό κατακόρυφο άξονα, εμφανίζεται η θερμοκρασία των ατμών του αποστάγματος στην μονάδα του χρόνου.

Με κόκκινα στίγματα και με αναφορά στον δεξί κατακόρυφο άξονα εμφανίζεται ο όγκος του λαμβανόμενου αποστάγματος στη μονάδα του χρόνου.

Με πράσινα στίγματα εμφανίζεται η περιεκτικότητα των λαμβανόμενων δειγμάτων του αποστάγματος σε αλκοόλ.


Μέχρι τους 60oC η άνοδος της θερμοκρασίας του κρασιού γινόταν με το καπάκι του "αποστακτήρα" ανοιχτό. Στους 60oC έκλεισα το καπάκι, για το λόγο αυτό εμφανίστηκε αυτή η ασυνέχεια στην καμπύλη ανόδου της θερμοκρασίας. Εννοείται ότι μέχρι το σημείο αυτό μετρούσα την θερμοκρασία του κρασιού ενώ από το σημείο των 60oC και μετά, μετρούσα θερμοκρασία ατμών.


Η θέρμανση του αποστάγματος έγινε σε ηλεκτρική κουζίνα η ισχύς της οποίας είχε ρυθμιστεί στο 7/9 μέχρι το σημείο των 60oC και στα 3/9 από εκεί και επάνω.

Περί την θερμοκρασία των 89,5oC παρατηρήθηκε η σταθεροποίηση της ανόδου της θερμοκρασίας, ο ρυθμός ανόδου την οποίας κρατήθηκε σταθερός μέχρι το τέλος της απόσταξης.

Στο τέλος της απόσταξης αύξησα την ισχύ της παροχής θερμότητας στο μέγιστό (9/9) και με αποτέλεσμα να παρατηρηθεί αυτή η εκρηκτική άνοδος στον ρυθμό παραγωγής του αποστάγματος καθώς επίσης και η ασυνέχεια της καμπύλης της θερμοκρασίας.

Κατασκευή Αποστακτήρα

Στο διαδίκτυο θα βρείτε αρκετές ερασιτεχνικές ιδέες για αποστακτικές συσκευές. Πιο κάτω θα σας παρουσιάσω την δική μου «πατέντα» η οποία έχει λειτουργήσει και αποδίδει πολύ καλά.

Υλικά

Χύτρα ταχύτητας SEB

Ανοξείδωτο σωλήνα Φ12 μήκους 1m

Χαλκοσωλήνας Φ18 μήκους 0,7m

Χάλκινη συστολή Φ12x18 θηλυκό-θηλυκό

Συστολικό ταυ Φ18x12x18

Λαστιχοσωλήνες

Ηλεκτρονικό θερμόμετρο

Αντλία νερού αδιάβροχη

Παξιμάδι ανοξείδωτο Μ10

Ροδέλα ανοξείδωτη Μ12

Πεταλουδόβιδα Μ10

Τετράγωνο παξιμάδι Μ10

Εργαλεία

Φιλιέρα Φ12x1.5

Κολαούζο Φ12x1.5

Τρυπάνι Φ12

Τρυπάνι Φ11

Βήματα κατασκευής

Διαμορφώσεις στο καπάκι της χύτρας.

•  Αποσυναρμολογούμε το χερούλι και τη βαλβίδα ασφαλείας της χύτρας από το καπάκι.

• Το καπάκι στο άνω μέρος του, εκεί που πριν υπήρχε το χερούλι, έχει ένα άνοιγμα. Από εκεί θα περάσει ο σωλήνας για την ψύξη του αποστάγματος. Διαμορφώνουμε την οπή ώστε να έχει διάμετρο 12mm.

•  Από την οπή της βαλβίδας θα περάσει το στέλεχος του ψηφιακού θερμομέτρου.

• Στο μεταλλικό τοξωτό εξάρτημα συγκράτησης του καπακιού, ανοίγουμε δύο οπές Φ11 όσο πιο μακριά από το κέντρο μας επιτρέπει η γεωμετρία του συστήματος σφράγισης της χύτρας

Κατασκευή του σωληνωτού εναλλάκτη

•  Με το τρυπάνι Φ12 μεγαλώνουμε την διάμετρο του M10 παξιμαδιού σε Φ12 καταστρέφοντας το σπείρωμα. Κάνουμε το ίδιο και στο άλλο παξιμάδι.

•  Με το κολαούζο ανοίγουμε νέο σπείρωμα το παξιμάδι Φ12x1,5.

 Στη φωτογραφία φαίνεται η διαφορά του παξιμαδού που κατασκευάσαμε (αριστερά) από το αρχικό (δεξιά).

• Με την φιλιέρα σπειροτομούμε το ένα άκρο του ανοξείδωτου σωλήνα.

•  Λυγίζουμε τα πρώτα 30cm περίπου του ανοξείδωτου σωλήνα σε γωνία μεγαλύτερη των 90^o. Το αποτέλεσμα είναι κάπως έτσι...

• Περνάμε γύρω από τον ανοξείδωτο σωλήνα κατά σειρά, την συστολή, το ταυ, τον χαλκοσωλήνα, το ταυ, την συστολή. Φροντίζουμε ώστε το ασπειρωτόμητο άκρο της ανοξείδωτης σωλήνας να προεξέχει του τελευταίου χάλκινου εξαρτήματος που τοποθετήσαμε.

• Κολλάμε τα χάλκινα τεμάχια μεταξύ του. 

•  Στα σημεία επαφής των χάλκινων εξαρτημάτων με τον ανοξείδωτο σωλήνα στεγανοποιούμε πρόχειρα.

Συναρμολόγηση

1. Στο κάτω μέρος του τοξωτού εξαρτήματος του καπακιού περνάμε τα τετράγωνα παξιμάδια (στο ύψος των οπών) και βιδώνουμε σε αυτά τις πεταλουδόβιδες.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
2. Περνάμε τον εναλλάκτη από την μεριά του σπειρώματος μέσα από το τοξωτό εξάρτημα (στην κεντρική του οπή).
3. Βιδώνουμε ένα από τα δύο παξιμάδια που φτιάξαμε στο σπείρωμα του εναλλάκτη που ανοίξαμε και μετά περνάμε μια ροδέλα.
4. Περνάμε το υπόλοιπο σπείρωμα από την τρύπα που φτιάξαμε στο καπάκι. Περνάμε και τη δεύτερη ροδέλα και βιδώνουμε το δεύτερο παξιμάδι μέχρι να εφαρμόσει καλά το σύστημα καπάκι – σωλήνα.
5. Τοποθετούμε το καπάκι στην χύτρα και βιδώνουμε τις πεταλουδόβιδες μέχρι να εφαρμόσει καλά το καπάκι.
6. Στα ελεύθερα στόμια των ταυ (Φ12) εφαρμόζουμε από ένα κομμάτι λαστιχοσωλήνα.
7. Στο ελεύθερο στόμιο του λαστιχωσωλήνα που τοποθετήσαμε από την μεριά του κάτω άκρου του εναλλάκτη εφαρμόζουμε την αντλία νερού και την βυθίζουμε κατευθείαν σε ένα δοχείο με δροσερό νερό.
8. Τοποθετούμε το θερμόμετρο στεγανοποιώντας πρόχειρα.

Παρατηρήσεις.

• Εντός της χύτρας δεν αναπτύσσονται μεγάλες πιέσεις αφού μέσω του ανοξείδωτου σωλήνα απόσταξης υπάρχει συνεχής επικοινωνία με το περιβάλλον.
• Εντός του χώρου ροής του νερού ψύξης επίσης δεν αναπτύσσονται μεγάλες πιέσεις. Αυτές εξαρτώνται βέβαια από το μέγεθος και τα χαρακτηριστικά της αντλίας. Δεδομένου όμως ότι το κύκλωμα ανακυκλοφορίας νερού είναι «ανοιχτό» αυτές είναι αμελητέες. Για το λόγο οι στεγανοποίηση την οποία κάνουμε είναι απλή. Για παράδειγμα εγώ χρησιμοποίησα μεμβράνη κουζίνας (που αντέχει και σε υψηλές θερμοκρασίες την οποία τύλιξα γύρω από το σημείο επαφής και κατόπιν έκανα μια περιέλιξη του σημείου με ένα απλό λαστιχάκι.
• Κατά τη χρήση ο εναλλάκτης λειτούργησε πολύ καλά και το απόσταγμα εξέρχονταν με χαμηλή θερμοκρασία.  
• Ο αποστακτήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί για απόσταξη διαφόρων υγρών. Η οικιακή απόσταξη για παραγωγή αλκοόλ, πέρα από το γεγονός ότι απαιτεί ειδικές γνώσεις, για να γίνει χωρίς να υπάρχουν επιπτώσεις στην υγείας μας, είναι και παράνομη.