Équipement de distillation est largement utilisé dans l'industrie brassicole et joue un rôle important dans les processus de l'industrie alimentaire et de la production de boissons. Que vous soyez un distillateur expérimenté ou un débutant, le choix du bon fournisseur de matériel de distillation est essentiel pour obtenir les résultats souhaités. L'achat d'équipements de distillation durables est la base de la gestion d'une distillerie prospère. Pour trouver le bon équipement pour votre distillerie, vous devez d'abord comprendre la distillation dans ses grandes lignes.
Qu'est-ce que la distillation de l'alcool ?
La distillation se produit généralement dans une tour où l'alcool est séparé de la liqueur de lavage par de multiples cycles de condensation et d'évaporation. La vapeur d'alcool provenant de la bouilloire chauffée s'élève dans la tour où elle passe par le barboteur et, selon l'endroit où l'on se trouve, rencontre un lit à faible teneur en alcool sur une plaque. Lorsque la vapeur chaude rencontre le lit liquide, la chaleur est dispersée, ce qui augmente la température du lit liquide et produit plus de vapeur.
Ce phénomène de transfert de chaleur se produit sur chaque plaque. La température du liquide est plus basse. La température de la vapeur est plus élevée. L'éthanol plus pur se transforme en vapeur et se condense lors du cycle suivant (chaque plaque compte pour un cycle). Plus il y a de segments de plaques par tour, plus la pureté est élevée.
Types de distillateurs
- Distillateur à miroir : Le distillateur à miroir est l'un des types d'équipement de distillation les plus anciens et les plus traditionnels. Il se compose généralement d'un grand récipient (miroir) et d'un condenseur. La matière première est chauffée dans la marmite, la vapeur s'élève et passe à travers le condenseur pour devenir liquide. Ce type d'équipement convient à la fabrication d'alcools forts, à saveur unique.
- Alambic à colonne : également connu sous le nom d'alambic continu, l'alambic à colonne est un équipement très efficace. Il se compose de plusieurs colonnes fonctionnant en continu, chacune ayant une fonction spécifique telle que la distillation, le fractionnement et la condensation. Les alambics à colonne sont généralement utilisés pour la production à grande échelle et produisent un alcool plus clair et plus neutre.
- Alambic : il se compose d'une grande marmite, d'un tube en col de cygne (également appelé bras de Lane) et d'un condensateur. L'alambic chauffe l'alcool dans la marmite, forçant les vapeurs à passer par le tube en col de cygne, une partie du liquide retombant dans la marmite et une autre partie des vapeurs s'écoulant vers le condenseur.
- Colonne de distillation à reflux : elle se compose d'un pot, d'une colonne de distillation avec des plaques de cuivre, d'un bras de Lane et d'un condenseur. Plus il y a de plaques de distillation, plus l'alcool est pur. Moins il y a de plaques de distillation, plus l'alcool a de goût.
L'unité de base d'une unité de distillation
- Chaudière ou évaporateur : La chaudière est l'élément central d'une unité de distillation, utilisé pour chauffer la matière première et produire les vapeurs. Il peut s'agir d'un simple appareil de chauffage ou d'un évaporateur à la structure complexe, en fonction de la taille et des exigences de la distillation.
- Condenseur : le condenseur est utilisé pour refroidir les vapeurs qui s'élèvent de la chaudière et les condenser en un liquide. Il est généralement constitué de tubes ou de serpentins dans lesquels passe un fluide de refroidissement (par exemple, de l'eau froide ou un liquide de refroidissement) pour condenser les vapeurs.
- Récipient de collecte : Le récipient de collecte est utilisé pour recevoir le produit liquide condensé, tel que l'alcool ou d'autres produits de distillation. Il s'agit de la partie collecte et stockage du produit final du processus de distillation.
- Thermomètres et manomètres : Les thermomètres sont utilisés pour surveiller les changements de température au cours du processus de distillation afin de s'assurer que l'opération de distillation se déroule dans la plage de température appropriée. Les manomètres, quant à eux, sont utilisés pour contrôler la pression de vapeur et aider à réguler les conditions de chauffage et de refroidissement.
- Autres équipements auxiliaires : Il s'agit des systèmes d'échappement, des filtres, des pompes, etc., qui sont utilisés pour faciliter le fonctionnement et la manipulation du processus de distillation.
Le processus de distillation
La distillation consiste à séparer des éléments ou des substances d'un liquide par un processus d'ébullition et de condensation. Chaque élément doit avoir un point d'ébullition différent pour obtenir une séparation efficace. Plus les points d'ébullition des éléments du liquide sont proches, plus le processus de distillation est complexe.
Modes de distillation :
- Distillation simple : Lorsque deux liquides ont des points d'ébullition différents, nous utilisons le processus de distillation simple. Ce processus de distillation est utilisé pour séparer le liquide des composants solides ou non volatils. La distillation simple consiste à chauffer le mélange liquide jusqu'au point d'ébullition et à condenser les vapeurs formées.
- Distillation fractionnée : Ce procédé de distillation permet de séparer les liquides d'un mélange ayant le même point d'ébullition. Dans une colonne de distillation fractionnée, des étapes d'évaporation et de condensation sont nécessaires. Dans ce processus, lorsque le mélange est chauffé, la substance ayant un point d'ébullition plus bas commence à s'évaporer, à condenser le liquide et à le séparer. Ensuite, la température augmente et les points d'ébullition des composants passent d'un point d'ébullition bas à un point d'ébullition élevé.
- Distillation à la vapeur : La distillation à la vapeur est utilisée pour séparer les composants sensibles à la chaleur d'un mélange. Pour chauffer légèrement et évaporer une partie, nous faisons passer de la vapeur à travers le mélange. La vapeur formée est condensée et nous obtenons le distillat nécessaire. Ce procédé permet d'obtenir des huiles essentielles et des distillats d'herbes à partir de nombreuses fleurs ou herbes aromatiques.
- Distillation sous vide : Nous devons utiliser un processus de distillation sous vide pour séparer les liquides du mélange qui ont des points d'ébullition plus élevés. Au lieu de chauffer ces composés à des températures élevées pour les faire bouillir, nous minimisons la pression dans le milieu environnant. En raison de la faible pression, les composants bouilliront à basse température.
- Lorsque la pression de vapeur des composés est égale à celle du milieu ambiant, les composés se transforment en vapeurs. Ces vapeurs se condensent ensuite et se rassemblent sous forme de distillat. Nous pouvons utiliser ce processus de distillation pour obtenir des échantillons de composés hautement purifiés.
- Distillation sous vide sensible à l'air : Certains composés réagissent lorsqu'ils sont exposés à l'air. Ce procédé de distillation sous vide sensible à l'air convient aux composés sensibles à l'air et réagissant à l'air. Toutefois, une fois le processus terminé, nous devons remplacer le vide par un gaz inerte.
Équipement de distillation les méthodes de chauffage
Il existe différentes méthodes de chauffage pour les équipements de distillation, et le choix de ces méthodes dépend du processus de distillation spécifique, des propriétés des matériaux et de la conception de l'équipement. Les méthodes de chauffage les plus courantes sont les deux suivantes : le chauffage direct, le chauffage indirect et le chauffage à la vapeur.
Chauffage direct
C'est l'une des méthodes les plus courantes pour chauffer les équipements de distillation, en particulier les alambics traditionnels à miroir. Le chauffage direct transfère la chaleur à la matière première en brûlant le combustible (gaz naturel, bois de chauffage, charbon, etc.) directement dans une chaudière ou un évaporateur, ou en utilisant un élément chauffant électrique, qui la réchauffe et produit de la vapeur.
Chauffage indirect
Le chauffage indirect signifie que la source de chaleur n'agit pas directement sur le liquide, mais transfère la chaleur au liquide par l'intermédiaire d'échangeurs de chaleur, de chemises chauffantes et d'autres équipements. Cette méthode permet d'éviter les surchauffes locales et d'améliorer l'efficacité de l'évaporation, mais la vitesse de chauffage est relativement lente. Le chauffage indirect réalise le processus de distillation en faisant circuler le fluide de chauffage (par exemple, de l'huile thermique ou de la vapeur) autour de la périphérie de la chaudière ou de l'évaporateur, de sorte que la chaleur du fluide est transférée à la matière première qui se trouve à l'intérieur.
Chauffage à la vapeur
Le chauffage à la vapeur est une option courante dans certaines productions industrielles et à grande échelle de boissons distillées. Cette méthode utilise de la vapeur fournie de l'extérieur pour chauffer la chaudière ou l'évaporateur, transférant la chaleur à la matière première par conduction et convection pour réaliser le processus de distillation.
Comment choisir le matériel de brassage pour la distillation ?
- Définir la demande de production : En fonction de l'échelle de production et de la demande de produits, déterminer la capacité de traitement de l'équipement requis. Tenez compte du volume de production quotidien, de la période de pointe et de la sauvegarde de l'équipement pour vous assurer que la capacité de traitement de l'équipement répond aux besoins de la production. Par exemple, le type de liqueur à traiter, la pureté de séparation requise, la taille de l'exploitation, etc.
- Types et tailles des équipements de distillation : Il existe différents types d'équipements de distillation, tels que les alambics traditionnels à miroir, les alambics à colonne, etc. Le choix du type d'équipement dépend du type et de la taille du produit que vous envisagez de fabriquer. En ce qui concerne la taille, vous devez choisir la taille de l'équipement en fonction de votre volume de production. Déterminez la capacité de traitement et la capacité de l'équipement de distillation en fonction de la taille de la production ou du laboratoire. La capacité de l'équipement doit pouvoir accueillir le volume de liquide à traiter par lot et prendre en compte les besoins d'expansion futurs éventuels.
- Considérations budgétaires : Le budget joue un rôle important dans le choix de l'équipement. S'il est important de trouver l'équipement qui répond le mieux à vos besoins, il est tout aussi important de respecter les contraintes budgétaires. Comparez les prix, mais ne faites pas de compromis sur la qualité et la sécurité.
- Tenir compte de l'efficacité de la séparation et des exigences de pureté : Sélectionnez le bon équipement de distillation en fonction des exigences de pureté du produit et de l'efficacité de la séparation. L'efficacité de la séparation et la consommation d'énergie peuvent varier d'un type d'équipement à l'autre et doivent être prises en compte de manière globale.
- Tenir compte de la résistance à la corrosion des matériaux et des conditions de fonctionnement : Choisir des matériaux résistants à la corrosion en fonction de la nature chimique du liquide traité et des conditions d'exploitation afin de garantir un fonctionnement stable à long terme et la sécurité de l'équipement. Les matériaux couramment utilisés sont l'acier inoxydable, le plastique renforcé de fibres de verre, les alliages spéciaux, etc.
- Système de contrôle de l'automatisation : le choix d'un équipement très automatisé peut améliorer l'efficacité de la production et réduire les coûts de main-d'œuvre. L'utilisation de systèmes de contrôle avancés, tels que l'automate programmable, l'écran tactile, etc., permet aux opérateurs de régler les paramètres, de contrôler l'état de fonctionnement de l'équipement et de gérer les situations anormales.
- Réputation du fournisseur : Choisir des fournisseurs ayant une bonne réputation et bénéficiant du bouche-à-oreille pour s'assurer que la qualité de l'équipement et du service après-vente est garantie. Étudier la politique du fournisseur en matière de service après-vente, y compris l'installation et la mise en service de l'équipement, la formation technique, la maintenance et d'autres aspects de l'assistance.