Снаряды для дистилляции рациональным путем

Чтобы приступить к дистилляции спиртуозных жидкостей путем рациональным и удовлетворительным, необходимо иметь снаряды для гонки их или аппараты. Их устраивают самым различным образом, и число их так велико, что легко можно насчитать в Европе несколько сотен разных перегонных снарядов. Объем настоящего сочинения позволяет бросить лишь общий взгляд на эти аппараты; близкое же знакомство с каждым из них в отдельности легче достигается на практике, чем по теории, потому что в последнем случае оно всегда бывает недостаточное.

Перегонный аппарат имеет целью обратить в пары спиртуозные части убродившихся жидкостей, собрать их и, посредством охлаждения, опять сгустить, превратить в алкогольную жидкость. Вследствие этого он распадается на две главные части: на паровик и холодильник. Старинные аппараты этого рода были чрезвычайно просты и далеко не могли давать таких результатов, которые получаются в настоящее время от усовершенствованных и на всех больших заводах употребляемых снарядов. Первые в своем первоначальном виде удержались еще только в старых, небольших винокурнях и ликерных фабриках, и состоят они только из частей самых необходимых для каждого перегонного аппарата: куба с колпаком и холодильника.

Куб (или в меньших размерах перегонная колба) – это, по обыкновению, медный котел, вмазанный в очаг. Качества, которые должен иметь перегонный куб, чтобы давать по возможности самые богатые результаты, следующие: он не должен быть слишком глубок, должен иметь большое дно, которое бы представляло значительную поверхность для нагревания, так что самыми выгодными кубами могут назваться те, которые достаточно плоски и диаметр дна которых относится к глубине как 6 к 2; вверху они должны иметь широкое отверстие, чтобы дать простор развитию и подыманию паров кверху. Куб накрывается поверх этого отверстия и поверхности огня колпаком, род высокой, внутри пустой покрышки, которая кверху должна расширяться и служить к тому, чтобы предварительно принимать подымающиеся пары, отчасти сгущать их, а большую часть проводить посредством выходящей из нее трубочки дальше, в холодильник.

Последний состоит исключительно из медной трубки, опущенной в холодную воду. На стенках этой трубки осаждаются содержащие в себе винный спирт водяные пары дистиллируемой жидкости, превращаются в жидкость, которая и вытекает. На этот конец холодильник должен отвечать следующим требованиям: он обязан иметь как можно большую охлаждающую поверхность, чтобы быть в силах превратить значительное количество паров в капельно-жидкое состояние; должен быть окружен водою, достаточно холодною для того, чтобы облегчать это превращение, и, не будучи ни узок ни широк, должен быть так устроен, чтобы его без труда можно было вынимать для чистки из холодильного сосуда, в котором он лежит; и, наконец, не должен во время дистилляции давать доступ наружному воздуху. Холодильник составляет такую существенную часть перегонного снаряда, что успех предприятия зависит более от его надлежащего устройства, чем от устройства самого куба. Старинные трубки холодильника были прямые; впрочем, были некоторые из них и с зигзагами или вставлялись одна в другую, а промежуток их наполнялся всегда водою; большею же частию употреблялись так называемые змееобразные или кривые трубочки.

Способ добывания водки старинными аппаратами требует всегда многих дистилляций, потому что однократная гонка дает только в таком случае достаточное количество продукта, когда она производится над одной из немногих жидкостей, в изобилии содержащей спирт. При этом куб наполняют дистиллируемой массой так, чтобы она во время кипения не могла проникнуть в верхнюю часть колпака, затем надевают колпак и замазывают все щели между им, кубом и верхним отверстием холодильника. Нагретые до точки кипения, пары алкоголя подымаются в колпак, сначала в нем осаждаются и стекают каплями, но скоро переходят в холодильник и вытекают при его нижнем отверстии в виде очень слабой водки с особым, почти противным, запахом, которую называют тогда по-немецки флегмой, по-русски сивухой, или водкой первой гонки. Она течет через воронку, покрытую куском фланели, в особенную кадку, откуда поступает, со всеми предосторожностями, обратно в куб для второй дистилляции. Тогда поднявшиеся из нее пары дают продукт более крепкий, настоящую уже водку. То, что сперва вытекает, так называемая первая вытечка, представляет продукт сравнительно более крепкий, чем последующая. Обязанность хорошего винокура – смешать их так, чтобы из них получилась водка желаемой пробы. Для приготовления из нее спирта старинными аппаратами надо подвергнуть ее третьей и даже четвертой перегонке.

Ясно, что подобная операция не только скучна и несовершенна, но, по причине большой траты горячего материала, весьма невыгодна. Поэтому устройство передзаторника произвело уже значительное улучшение в простых перегонных аппаратах. Это сосуд, в котором жидкость, назначенная вновь для наполнения куба после его опорожнения, предварительно подогревается до известного градуса посредством маленькой кривой трубочки, служащей для соединения отверстия колпака с холодильником; в это время скопившаяся в последнем водка первой гонки через кран пропускается опять в куб. Таким же путем и подогретый затор проводится в куб, выпорожненный от остатков и барды³³, которая точно так же стекает через трубочку с краном, приделанную ко дну его. К кубу приделан был еще один новый, очень выгодный прибор – вертящийся, или воротильный, аппарат; его вертят при помощи рукоятки, находящейся снаружи; он не только препятствует жидкости пригорать на дне куба, но еще избавляет от дурных последствий в то время, когда на разгоряченный металл куба падает жидкость из предзаторника, или, другими словами, заторной трубки.

Дальнейшие улучшения заключались в устройстве паровика, в котором дистиллируемая жидкость нагревалась не непосредственно, а парами кипящего затора и таким образом доставляла пробную водку после одной дистилляции. Для парового куба должна быть особая конструкция и топка, необходимы также клапаны, которые предотвращали бы опасность, могущую произойти от слишком большой упругости паров.

Но всех этих различных улучшений и устройств еще далеко не достаточно для вполне хорошего, безукоризненного перегонного снаряда. Подобный аппарат должен быть так усовершенствован, чтобы посредством лишь однократной дистилляции получалась не только водка, но и пробный спирт. Первые аппараты этого рода были французского изобретения и имели своим предназначением дистилляцию вина, более всего производимую во Франции. Трудно поверить, как велико число их в этой стране. Из самых замечательных и более употребительных там в настоящее время следующие: перегонные аппараты Адама, Фонтенелля, Берарда, Жирарда и Тамизье, Лелуи, Маньяна, Лантельма, Алегра, Балиони, Дерона, Брукиера, Майляра, Дюмегта, Пуассоньера, Моннета, Буше-Биоля, Герина, Тюлльера, Пелльтана, Дебери, Перпинья, Гюорта, Праже, Ало, Ребу, Ламота, Гюньона, Табори, Сетона и др. Перечисление этих многих изобретателей в то же время служит доказательством того, сколько было старания со стороны французов возвести искусство дистилляции на высокую степень совершенства. Но все-таки нельзя не согласиться, что большей частью французские перегонные аппараты или слишком сложны, или уж приспособлены только для перегонки вина; для хлебных же и картофельных заторов не годятся.

Слава изобретения и усовершенствования аппаратов для последней цели принадлежит немцам, и особенно Писториусу, который в 1817 году изобрел винокуренный аппарат, могущий по справедливости назваться чудом совершенства. Он считается, даже и в настоящее время³⁴, произведением некоторых существенных в нем изменений, самым распространенным из всех улучшенных в Германии перегонных снарядов, и его не так-то легко заменить какими-нибудь другими. Основные начала конструкции аппаратов, долженствующих доставлять после одной перегонки удовлетворительный спирт, состоят именно в том, что они выделяют те водяные пары, которые не должны перегоняться вместе с алкоголем, прежде чем пары последнего превратятся в капельную жидкость. Это основано на относительной разнице точек кипения воды и алкоголя и исполняется с помощию ректификатора или дефлегматора. Но во всяком случае, помимо тех огромных преимуществ новых, улучшенных аппаратов, нельзя отвергать того, что их продукт, хотя и превосходит количественно продукт старинных аппаратов, не может конкурировать с последними относительно приятности как напиток, а потому менее любим потребителями.

Фабриканты ликеров не имеют надобности в тех дорогих, роскошных аппаратах, без которых не могут обойтись винокуры и спиртовые заводчики, если хотят вести свое дело рациональным образом. Занятиям первых совершенно удовлетворяют простые старинные снаряды маленьких размеров. (Об аппаратах и других принадлежностях ликерных фабрик сказано будет ниже в статье о производстве ликеров. Далее, о паровых котлах, картофельных мельницах и т. д. в отделе о водке из корней и луковиц.)

Самые употребительные из немецких перегонных аппаратов

Нет никакого сомнения, что для выделки водки и спирта из картофеля самые удобные из всех те, которые изобретены в Германии. Из них более известные три: Писториуса, Галля и Шварца. Первый считается самым распространенным; родина его – Северная Германия. Аппарат Галля более употребителен на юге, именно в странах, принадлежащих Австрии; наконец, аппарат Шварца, позднее других изобретенный, господствует в средней Германии и в нижних придунайских княжествах и введен у нас в России; говорят, многие из них перевезены в Америку. Мы представим рисунки всех трех и опишем их.

 Аппарат Писториуса

Перегонный аппарат Писториуса (рис. 1) состоит из следующих частей: собственно перегонный куб А находится или непосредственно над топкой, или, что лучше, нагревается парами особого парового котла.

Рис. 1. Аппарат Писториуса

Несколько выше, за первым кубом, стоит второй, В, который нагревается вместе с ним, при прямой топке, посредством огня, проходящего через решетку. На перегонный куб крепко надет колпак D; из него высовывается трубка р, снабженная для предосторожности клапаном, открывающимся внутрь, который пропускает воздух, если к концу дистилляции сгущаемость паров образует, быть может, пустое пространство. Об окончании операции дает знать маленький холодильник q, соединенный с трубкой р и посредством крана могущий быть заперт. Оба куба снабжены воротильными снарядами m и n, перпендикулярно стоящими, с наружными ручками; внизу к ним приделана железная цепь, которую они волочат по дну куба, так что затор не может ни пригореть, ни, вытекая из куба, оставить в нем осадка. Трубкою r проводятся пары водки первой гонки в заторный куб В; из его колпака F пары проводятся изогнутой трубочкой s в заторный нагреватель, разделенный на две части, из которых верхняя, Е, принимает затор, а нижняя, или хранилище водки первой гонки, G – пары, поднимающиеся отсюда через узкий промежуток V в двоильный снаряд, или тазы, Н. Последние составляют особенность аппарата Писториуса. Они состоят из двух, трех или более тупых, сделанных из красной листовой меди концов, которые соединены между собой и основанием обращены друг против друга; над ними находится плоский резервуар воды W. Внутри эти тазы разделены перегородкой, которая оставляет малое лишь пространство между своим краем и навесом тазов, что заставляет входящие пары делать обход именно вокруг перегородки. Трубкою С проходят они наконец в холодильник с кривой трубкой К. В заторном нагревателе Е устроен решетчатый воротильный аппарат О, который приводится во вращательное движение снаружи посредством горизонтальной рукоятки и движется наподобие маятника. Трубкою t, идущей до затора во втором кубе, соединяется устье колпака последнего с коленчатой трубкой w, через которую пары стремятся в нагреватель. Трубка X проводит холодную воду в двоильный аппарат, а короткая трубка Y имеет то же назначение для нагревателя. Затор поступает через помпу Р из заторного чана L в нагреватель, а из него в заторный куб, оттуда – в перегонный куб.

Процесс перегонки в аппаратах Писториуса совершается следующим образом: нагреватель и оба куба наполняются затором, вслед за тем перегонный аппарат нагревается. Образовавшиеся в нем пары проходят через затор во втором кубе и нагревают его до кипения; заторный куб служит поэтому и ректификатором; часть образовавшихся в нем паров сгущается в нагревателе, а другая часть подымается в двоильный снаряд. Поэтому необходимо тазы окружить холодной водой и постоянно переменять ее, как скоро пары из тазов перейдут в холодильник. Когда это произойдет, тогда, значит, началась собственно дистилляция. Сгущенная жидкость сначала покажется капельнообразной, потом начнет собираться более и более в цилиндре, где стоит и аэрометр, до тех пор, пока она не потечет в хранилище спирта тонкой непрерывающейся струей. Дистилляция продолжается редко более 1¹/₂—2 часов; можно бы было принять это за норму, если бы опорожнение одного куба совершалось при тех же условиях, при каких опорожнение другого. В настоящее время нагревают аппараты в большей части случаев парами, потому что не боятся более через то слишком разжидить затор, так как по новому способу употребляется только совершенно сгущенный затор. Таким образом аппарат Писториуса производит однократной операцией спирт в 85–90 %, допустив, разумеется, что затор употреблен хороший и действие двоильного (чашею) снаряда правильное.

Изобретение снаряда Писториуса составляет эпоху в истории винокурения и производства спирта; потому что с него начинаются все дальнейшие улучшения в перегонных аппаратах. Еще и до сих пор аппарат Писториуса изменен только не в существенных частях, в необыкновенно большем употреблении, так что мнение одного весьма распространенного учебника по предмету сельского хозяйства, будто в наше время сохранились в употреблении только отдельные части его, совершенно ошибочно.

 Аппарат Галля

Второй аппарат, изображение и описание которого мы предлагаем теперь, есть рейнский водочный паровик Галля, или мариенбадский аппарат. Он главным образом постановляет себе задачей производить постоянно одинаковый ровный пар для водки первой гонки до конца дистилляции и выполняет ее совершенно удовлетворительно.

Рис. 2. Аппарат Галля

Устройство его следующее: топка совершается посредством пара; в нем два куба, которые находятся в соединении между собою и сепаратором, или хранилищем водки первой гонки. Оба куба ВВ, из которых только один виден на нашем рисунке, представляющем аппарат в разрезе, находятся один подле другого и, чтобы воспрепятствовать охлаждению, опущены в паровой котел С, которого две огнепроводные трубочки означены литерами ii. Кроме парового котла находится еще третий куб D; Е – хранилище водки первой гонки; F и G – два лежащих дефлегматора, или отвлажителя. Через трубочку aa идет растворенный солод: сперва в куб D, который служит нагревателем и ректификатором (двоильный снаряд), а из него в оба куба В. Пар парового котла проводится через коленчатую трубочку b в трехпутный кран с, из которого он проводится или в один из кубов В, или вверх через трубочку d в картофельный чан. Пары одного из кубов В проходят в другой, который служит вторым кубом, в куб D, потом в хранилище водки первой гонки Е и через оба дефлегматора F и G в кривую трубку H холодильника А.

Особенность аппарата Галля, по словам Ватера, состоит в том, что посредством трубочного соединения и постановки кранов каждый из двух кубов может быть по произволу сделан первым или вторым, стоит только провести пар или в правый или в левый куб, и наоборот; далее, каждый из кубов может быть отделен от аппарата, выпорожнен и опять вложен, тогда как другой беспрепятственно продолжает действовать. Поэтому аппарат Галля принадлежит к действующим беспрерывно. Вот отзыв о нем одного из самых замечательных зоотехников (Баллинга): «Надо признаться, что Д. Галль принес большую пользу в области снарядов для перегонки, а также приложением своей теории к практическому ее применению для густых или тягучих солодов; его аппарат действительно самый совершенный из всех, доселе употребляемых. Посредством его получается самый чистый высоких градусов спирт при малом расходе на топливо и дешевой цене самого аппарата».

 Аппарат Шварца