Diskussion: Die Schnaps – Destillation

Hallo zusammen,
scheinbar suggeriert der Titel einen Beitrag im Stil von: "Ich will Schnaps brennen, wie baue ich eine Destille.", oder ich überfordere alle Lesenden mit meiner Frage, was ich eigentlich nicht glauben kann. Also nochmal:

Hallo zusammen,
die Funktion eines Helmes und des Steigrohres ist es möglichst nur den gewünschten Alkohol und die Fruchtaromen ins Destillat überzuführen. Da der Helm und das Steigrohr eine etwas kleinere Temperatur besitzen, als der Dampf in der Blase funktioniert das so, dass höherwertige Alkohole (Fuselöle) und Wasser (die auch unterhalb deren Siedepunkt im Dampf enthalten sind) am Helm und im Steigrohr eher kondensieren und in die Blase zurückfließen, als Ethanol. Bei korrekter Dimensionierung wird überwiegend der unerwünschte Anteil zurückgeführt und eine Mehrfachdestillation des Ethanols minimiert. Ich spreche daher nicht von Rektifikationsanlagen, wo ein möglichst reiner Alkohol mit wenig Aroma durch Mehrfachdestillation des Ethanols erzeugt wird.
Jetzt meine Frage:
Wenn obiger Sachverhalt so stimmt, warum ist dann beispielsweise bei Schmickls Anlage kein Steigrohr vorhanden (nur ein Geistrohr, bei dem nichts in die Blase zurückfließen kann)?
Und warum gilt dann die Empfehlung bei Pot-Stills ein möglichst kurzes Steigrohr zu haben?
Beste Grüße
Antaris

P.S.:(Obige Erklärung macht den Bau von Alage51 verständlich, die Frage ist vor kurzem im Forum aufgetaucht.)

Ich habe sehr gegründet..........Eure Frage ist verdammt schwer.
Ich erinnere das Pistorius Anno dazumal meinte eine Verstärkung beim Destillation vorzubringen beim "selektives Dephlegmation" also eine teilweise Kühlung um meistens Wasser vom Dampf zu entfernen.
Moderne Destillationstheorie meint (als Ich es verstehe) das eine solche Vorgang nicht stattfindet--aber das "Teilkondensation" Rückflusskondensat liefert der hinunterrieselt und dabei die Wiederdestillation des Rektifikation erlebt--also eine sehr primitive Rektifikation mit vielleicht 1-2 Bödern.

Ob Sie englisch lesen können Sie mit "lyne arm" suchen. Es scheint das man im Whisky-Brennen grosse Gewicht liegt auf das Geometrie des Helms und der "Geistrohr" von Helm bis Kühler (speziell seine Inklination nach unten/oben).

Und dann nach experimentelle Wissenschaft:
Ob eine Stille fungiert wie Sie beschreiben muss das Temperatur im Dampf gerade am Überflache des Maisches ein bisschen höher sein als beim Eintritt im Kühler. Nachmessen ?
Der Kondensation am Helm hängt selbstverständlich von Warmeabgabe zur Raum ab.
Aha! Eine Warmeübertragungsfachmann möchte berechnen wieviele Kalorien von 85 Celsius Helm von 0.5 Quadratmeter, 1 mm Kupferblech, nach stillstehende Luft in eine 22 Celsius Brenne-Küche verloren geht. Und wir wissen das Kondensation von 1 kg 50% Alk-Dampf rund 350 KiloKalorien liefert.
Nah, nicht so .........
Dann haben wir andere Methoden: Verdammte Verdämmung. Ob Sie während des Brennens eine Probe entnimmt und dann Helm und Geistrohr mit Wollteppiche, Schlafsack und desgleiche gut verdämmt und eine neue Probe entnimmt sollte diese ohne nennenswerte "Rektifikation" überdestilliert wäre. Wie schmeckt es wohl dann?
Um diese Versuch mit festgehaltene Wärmezufuhr gemacht wird sollte Sie auch eine spurbare Erhöhung des Produktfluss bemerken. Diese Beitrag macht das "Rückfluss" aus.
Nun besteht eine Zusammenhang zwischen Rückfluss und Bödernzahl. Ob z.B. eine Verdopplung der Produktfluss vorkommt beim optimale Verdämmung hätte Sie früher mit eine Rückflussverhalt von 2 gefahren.
Die hierzu notwendige 2 Bödern sollte éine ideale Kontaktieren Dampf/Rückflussflüssigkeit fordern.
Ob eine solche am Innerseite der Helm vorkommt ist meinesachtens zweifelhaft---
Freilich: es ist fast unmöglich eine prozesstechnisches wohlargumentiertes Antwort zu geben. Ich respektiere Erfahrung von jahrhundertlanges Whisky-Brennen---aber wie fungiert wohl das Thermodynamik?
Übrigens hilft eine lange Steigrohr um Überschäumen zu vermeiden.

Hallo,
vielen Dank für die Antwort. Dass meine Frage nicht eher zu den schweren zählt war klar, ich hatte nur gehofft, sie ließe sich einfacher lösen. Mal abwarten, vielleicht traut sich ja noch der ein oder andere da heran :o)
Ich werde mich mal im Gebiet der Teilkondensation schlau machen. Ich kann nicht glauben, dass es diesen Effekt nicht geben soll.
Gruß
Antaris

@Antaris:

>> Die Funktion eines Helmes und des Steigrohres ist es, möglichst nur den gewünschten Alkohol und die Fruchtaromen ins Destillat überzuführen. <<

Das stimmt so nicht. Der Helm trägt angeblich zur besseren Aromaüberführung bei (optische Effekte lassen wir hier natürlich beiseite). Spielt bei unseren Mini-Stills auch keine Rolle. Das Steigrohr wirkt, je länger desto mehr, als „Verstärker“ und behindert die Überführung der Aromastoffe.

>> Da der Helm und das Steigrohr eine etwas kleinere Temperatur besitzen als der Dampf in der Bla-se, funktioniert das so, dass höherwertige Alkohole (Fuselöle) und Wasser (die auch unterhalb deren Siedepunkt im Dampf enthalten sind) am Helm und im Steigrohr eher kondensieren und in die Blase zurückfließen, als Ethanol. <<

Das verstehe ich nicht. Nach meinem Verständnis kondensieren die höher siedenden Anteile im Dampf zuerst, also Wasser und Ethanol fließen zurück, insbesondere bei ausgeprägtem Helm und langem Steigrohr.

>> Bei korrekter Dimensionierung wird überwiegend der unerwünschte Anteil zurückgeführt und eine Mehrfachdestillation des Ethanols minimiert. <<

Siehe oben.

Alois

@Alois:
>>Das verstehe ich nicht. Nach meinem Verständnis kondensieren die höher siedenden Anteile im Dampf zuerst, also Wasser und Ethanol fließen zurück, insbesondere bei ausgeprägtem Helm und langem Steigrohr.<<

Ja, die höher siedenden Anteile im Dampf kondensieren zuerst.
Siedepunkte:
Ethanol 78°C, Propanol 97°C, Wasser 100°C, Butanol 117°C.
Ich habe keine Ahnung in welchen Mengen welcher Alkohohl in der Maische vorhanden ist, oder welche anderen unerwünschten flüchtigen Stoffe drin sind, die einen höheren Siedepunkt als Ethanol haben. Der Punkt ist der, dass all diese Stoffe auch bei Temperaturen unterhalb ihres Siedepunktes in kleinen Mengen im Dampf auftreten und dann an einer etwas kühleren Stelle (Helm, Steigrohr) eher kondensieren als Ethanol. Die Kondensationsneigung bei einer festen Temperatur nimmt also mit steigendem Wert der Siedetemperatur eines Stoffes zu.
Klar, je länger das Steigrohr ist, desto mehr kühlt der Dampf ab, und desto mehr Ethanol kondensiert.
So wie ich es verstehe (und das ist auch gleichzeitig meine Frage) hat man aber prinzipiell die Möglichkeit Aromen und Ethanol von höher siedenden Bestandteilen (Fuselölen) zu trennen. Richtig oder falsch?

Antaris

Hallo!
Um nicht gleich einen Glaubenskrieg vom Zaun zu brechen, werde ich nur kurz antworten und meine Meinung zur Eignung von Refluxanlagen in der Hobbybrennerei für mich behalten.
Eigentlich führt die ursprüngliche Frage zu der Feststellung, dass man die Grenze zwischen einer Pot-Still und einer Reflux-Anlage nicht klar definieren kann. Die ideale Pot-Still hätte überhaupt keinen Rücklauf. Das ist aber nur eine theoretische Vorstellung, denn durch Kondensation am noch so flachen Deckel und in dem noch so kurzen Steigrohr treten Rückflußeffekte auf, die die Anlage theoretisch zur Reflux machen. Ob dies ein Nachteil ist hängt maßgeblich von der Maische, also von dem Cocktail an Alkoholen, Estern, Aldehyden usw. ab. Da diese alle einen unterschiedlichen Dampfdruck besitzen und das Ergebnis (Aroma) nicht allgemeingültig vorhersagbar ist, kann ein minimaler Rückfluss unter Umständen auch von Vorteil sein.

Alles klar?

Das ist alles sehr interressant aber doch irgendwie auch nicht neu. Vergleiche Gegenstromdestillation (Lieblingslink für mich Chemielaien):
http://www.tomchemie.de/gegenstromdestillation1.htm
Oder es erinnert mich auch verdammt an den Verstärker der Moonshiner. Einem Syphon mit Flüßigkeit durch den der Dampf blubbert. Hat sich die Füssigkeit auf Dampftemperatur erhitzt, wird hauptsächlich der Wasserdampf darin kondensiert.

Sorry ich kann hier leider nur Denkanstöße statt Erkenntniss beitragen.
dj

Was bitte ist den eigentlich dieser Dampfdruck und was hat die Form der Destille und der Steig - und Geistrohre damit zu tun? Oder hat das was mit hoch- und niedersiedend zu tun?
Auch bin ich mir nach dem Studium meines tomchemie-Links nicht sicher ob bei den meißten Rektifikationsdestillen das Ethanol garnicht kondensiert, sondern eben nur die hochsiedenedden Komponenten (isolierte Kollonne).
Ich habe leider mit reflux keinerlei Erfahrung, aber es scheint das reflux nicht gleixh Reflux ist, was auch die unterschiedlichen Auffassungen des Aromaverlustes erklären würde.
...tolles Thema!
dj

@Antaris:

Bei Deiner ursprünglichen Fragestellung habe ich nur an die Alkohole mit niedrigerem Siedepunkt als Ethanol gedacht, also das, was im Vorlauf enthalten ist.

Dir geht es hier aber offenbar nur um die höher siedenden als Ethanol. Die sind immer im Dampf vor-handen, wenn auch sehr gering, solange die Dampftemperatur am Übergang zum Geistroht relativ niedrig ist. Die Abtrennung dieser Bestandteile erfolgt, natürlich nicht total, dadurch, daß rechtzeitig auf Nachlauf übergegangen wird. Deshalb ist es ja so wichtig, l a n g s a m zu destillieren, damit eben die Fuselstoffe zurückfließen können. Und, wie vorher schon richtig bemerkt wurde, irgendeine Kon-densationsfläche gibt es immer zwischen Maische und Geistrohr.

Vielleicht ist dies auch der Grund für die manchmal schon sehr aufgeblasen wirkenden Helme auf Profidestillen? Ganz abgesehen davon, daß bei solchen Anlagen der Dampf einen weiten Weg durch allerlei Vorrichtungen hat, bis er offenbar gut „gereinigt“ zum Geistrohr findet und wohl auch ein paar Aromaquäntchen verloren hat.

Da wir wohl nur seltenst die Möglichkeit haben, den Fuselanteil bestimmen zu lassen, werden wir die Diskussion nicht zu einem befriedigenden Abschluß führen können. Die Antwort auf die Eingangsfrage also, ob man ein Stück Steigrohr spendieren soll, bleibt jedem überlassen.

Alois

Lass uns einige Grundbegriffen festschlagen:
I: Rektifikation bedeutet eigentlich nicht anders als "richtig machen"--fast eine Werbungs-Banner für Prozessanlage.
Nun bedeutet es eine Destillationsvorgang wo aufsteigende Dampf (sei es vom Blase beim dis-kontinuerliches Brennen oder vom "Stripper-Kolonne" beim kontinuerliches Betrieb)prinzipiell auf Bödern kondensiert und da von die aufsteigende Dampf wieder erheizt wird mit Verdampfen eine stärkere und reinere Alk. als Resultat, also eine Reihe von wiederholte Destillationen. Ein Re-Destillation pro Boden (etwa).
Diese "prinzipielle" Kondensation ist aber fast unmöglich zu realisieren. Deshalb braucht man eine Reflux oder Rückfluss-Kondensator (auch Dephlegmator genannt)am Gipfel der Kolonne.
In dieser Reflux-Kondensator kann man das ganze überdestillierte Dampfmenge kondensieren und eine gewisse Teil zu Produkt-/Nach-Kühler fliessen lassen während das übrige Teil zur Kolonne zurückkehrt.
Diese Schaltung wird "flüssigkeitsreguliert" genannt. Ist im Labor sehr gebraucht, oft mit eine Zeitschaltung: 1 Sekund Produktfluss, 5 Sekunde Reflux, also eine 5:1 Reflux-Ratio (sehr leicht zu kontrollieren), für ~5 Bödern passend.
Das sogenannte "dampfregulierte" Version ist älter:
Der Reflux-Kondensator kondensiert nur das Bruckteil von Dampfmenge das als Reflux nötig ist.
Man reguliert ganz einfach das Kühlwasserfluss durch Kondensator.
Das nicht-kondensierte Dampf wird im Produktkühler kondensiert und als fertiges Produkt abgeleitet.
Diese Version leitet leider oft zur Irrtum: das man im Dephlegmator prinzipiell Wasser (und andere, hoch-siedende Komponenten)vorzugsweise kondensiert. Nicht so.
dj, um 1904 Uhr, spricht von "Syphon"--das ist eine präzise Beschreibung von eine Boden.

II: Welche Anlage/Prozess für welche Produkt?
Das einfache Pot-Still, mit kurze Verbindungswege, leicht zu konstruieren, leicht zu verstehen und brauchen, gibt nur eine gewisse Verstärkung. Mit z.B. ungezuckerte Apfelmaischen ist zwei-maliges Brennen notwendig um Calvados zu erreichen. Es wird als traditionell und ehrenswürdig angesehen.
Ganz viele Kleinobstbrennere benutzen heutzutage aber eine Anlage mit eine einfache Kolonne von 2-3 Bödern. Man kann dann mit eine Blasenfüllung prinzipiell zwei mal-wiederholte Destillation durchführen und kriegen eine Produkt das physikalisch-chemisch eine andere, bei "altmodische" zweimaliges Brennen hergestellt, sehr nahe steht.
Ob man mehrere Bödern installiert kan mann 96% Alk. Brennen von normale Maische--und gleichzzeitig eine sehr reine ( und nicht sehr interessante!) Vodka herstellen.

Echte "single Malt" Whisky und Cognac wird in Pot-Stills gebrennt. Straight Whiskies und Armagnac werden in mehr oder mindre kontinuerlich arbeitende Rektifikationskolonnegeräte gebrennt.
So..........
Als "selbstversorger" demonstriert: es gibst eine sehr flüssige Grenze zwischen die Methoden die Flüssigkeiten zu trennen. Und als Ich beschreibe in "Destillation von dünne Mehrstoffmischungen" sind die Zusammensetzung im Maische und davon entstehende Dampf von so viele Faktoren bedingt das Theoretizieren nicht viel hilft.
Probieren -- und wenn zweifelhaft: zurück zu erfahrungsbasierte Pot-Still.