アルコールの蒸留方法

これは
自宅でリッター１００円以下のバイオエタノール（ガソリン代用品）を作る方法
http://d.hatena.ne.jp/mytestdone/20110429/1306839440
の蒸留部分のみを別ページにしたものです

蒸留

アルコール発酵ではアルコール濃度12〜20％程度のアルコール水溶液（酒）しかできません。水からアルコールを分離するには蒸留を行う必要があります。蒸留は様々な方式があり、様々な機器も売られています。以下ではこれを列挙していきます。

一番お勧めな方法

以下の蒸留器が３万で買えるので私は一番お勧めだと思っています
http://d.hatena.ne.jp/mytestdone/20110429/1309317649

いろいろ調べましたが、あれこれ試行錯誤するよりも３万円払って機械買った方が楽だと思います。

しかし一応記録として以前に調べた内容も以下に残しておきます。

基本的な考え方

• 様々な蒸留方式の基本的な考え方は以下の２つの記事がよくまとまっています。
  • エタノール分離アイデア集
  • 膜による水とアルコールの分離
• 単純な蒸留では60%程度にしか濃縮されません。なので何度か蒸留を繰り返えすなどいろいろ工夫する必要があります。
• 様々な方式がありますが、調べた中でも家庭でできる一番簡単な方法は塩を混ぜてから蒸留する方法のようです。かなり高純度まで単純な蒸留で行うことができます。ここに塩を使う方法の詳細が解説されています。
• なお、こんな記事もあります。 水とガソリンを混ぜて燃費とパワーを向上。水混合燃焼システムを発表　ひょっとしたらアルコール純度はあまり高くなくてもいいのかもしれません。少なくとも燃えればいいのですから、燃える濃度（濃度60％以上）まで濃縮すればいいのかもしれません。参考：アルコールは何度から燃えますか？
• 実際に使われているアガソホールの製造方法によると高純度のアルコールが使われているようです。なので90％ぐらいには濃縮したほうが安全なのかもしれません。後にある、メーカー、車種ごとの車の特性のリンク集やE85エンジン改造キットの情報があるので、そちらも調べた方が良いでしょう。

蒸留機器

• もっとも安上がりなのは自作することです。圧力鍋を加工して使う蒸留の方法がここにまとめられています。自作蒸留機の作り方はここがわかりやすいです。約8000円で作れるそうです。こちらは圧力鍋蒸留の実践動画です　

• 圧力鍋を使う単純な蒸留では９０％までアルコールを濃縮するのに、何回も蒸留しないといけません（塩を混ぜてもいいですが）。９０％まで一回で蒸留するには蒸留塔という仕組みが必要です。この動画では蒸留塔を空き缶を加工して作る方法が解説されています。空き缶を使うだけならほぼ無料でできることになります。

• 蒸留ではなく冷凍濃縮という方法もあるそうです。使う機器は冷蔵庫のみ。

• 自動家庭用蒸留機が約三万円で売られています　

  蒸留水器 台湾メガホーム社製 MH943シリーズ 「水瓶座の雫」 ステンレス・ボディ(黒)ガラス容器

  この蒸留機の詳細はこのレポートが非常にわかりやすく解説している。水の蒸留に特化しているため、アルコールだけ取り出すように温度調節できるわけではないようだ。しかし、以下でこの蒸留機を使ってアルコール蒸留するやりかたを説明している
  • http://easystill.com/
  • ここではアルコール蒸留にこの浄水器を流用する方法が議論されている

• 逆浸透膜浄水器で酒から水を分離できるそうです。逆浸透膜浄水器は探すと約２万円で売っているものがあります。現在２万円のものが売り切れ中なので、次に安いものがこれ

  CrystalQuest 逆浸透膜浄水器（卓上設置型）

• Alcohol Distillation Equipment : ここでは蒸留の（手作り）機械がわりと安く売っています。

• 蒸気からアルコールを取り出す過程は手作りの管でもできますが、以下の完成品も売っています。本来はハーブの精製に使われるもののようです。
  • 約6万円ぐらいのセット

    ハーブ蒸留器/ピュアスティーラーライト/K-HJ200（OilSP)　簡易水循環装置セット

    ハーブオイルメーカー（ハーブ蒸留器）：ピュアスティーラー（K-HJ200）＋簡易型水循環装置＆冊子付セット

    ハーブ蒸留器 ピュアスティーラー (K-HJ200） ハーブ小冊子付セット

    伝熱装置が無駄になるが伝熱装置だけ抜いたセットはみつからなかった。
  • 約2万円の蒸留装置もあるが蒸気漏れ対策をしないといけないとレビューに書いてあった。　

    銅製蒸留器 アランビック 0.7L アルコールランプタイプ

  • この1万円の蒸留機は見たらわかるように少量の蒸留にしかつかえない

    生活の木 ハーブウォーターメーカー

  • 10万円もするものもある。前述の六万のセットとほぼ同じ形状だが、どこが違うのかはわからなかった

    ハーブオイルメーカー（ハーブ蒸留器）スタンダードタイプ・ご購入特典付きセット

加熱機器

• 蒸留プロセスは水とアルコールの沸点の違いを利用して行われるため、温度の調節できる加熱機器が必要となります。温度調節のできる安い加熱機器にはこんなものがあります。
  • IH卓上調理器

    Electrolux EASYIH IHクッカー ホワイト EIH500

    Electrolux EASYIH IHクッカー 【タッチセンサー式操作パネル】 ホワイト×オレンジ EIH550

    温度の固定ができるのがこれのみのようです。同種のIH卓上調理器で最安値のサンヨー製の倍の値段（1万円）がします。調節できる温度は60、90、120、160、220℃です。
  • 温度調節のできる圧力なべ

    パナソニック マイコン電気圧力なべ ノーブルシャンパン SR-P37-N

    低温調理メニュー９５度（かぼちゃの煮物）にすることでアルコールのみを蒸発させることができるはずです。
  • 多くの炊飯器は蒸気の出る部分が取り外して掃除できるようになっています。この取り外せる部分が蒸気とりだし管をつけるのに最適な形状のものがあります。電気屋にいって直接見てきましょう。

10万円以上の高価なもの

• 蒸留アルコールセット等 約20万円ぐらい？ 次の動画によると90％の濃度まで濃縮できるようです

• アルコール蒸留キット$500

• この中国のメーカーが本格的な蒸留設備を販売しています。
  • 本格的アルコール蒸留塔　20万円ぐらい？　
  • 同じメーカーの安い蒸留機 これは単純な蒸留のみのよう
  • 大量に作りたい人向けの蒸留缶？　US $358
  • 他にもいろいろ

• ミニ蒸留プラント $19,950

• 化学実験教材メーカーが 分溜塔というアルコールを高濃度精製できる機器を売っています。約三万円。しかしこれ単独だけ買ってもダメでそのほか補助機器がいろいろ必要なようで、全部買うと合計10万以上はすると思われます。
  • このメーカーはバイオエタノール蒸留装置なんてのも作ってみたいです。動画をみると前述の化学教材キットを組み合わせて作ってるみたいです。結構巨大です。全部買ったら50万円ぐらいはしそうです。

参考

• 蒸留分留の基礎知識
• エタノールと水分離方法の簡単な解説
• このブログでは水、油、アルコールの関係が解説されています。同ブログの他の記事
• 大学の授業でワインからアルコールを分離する実験が行われていました。とても参考になりました。この単純な蒸留でも燃える液体は得られるようです。