Equipamento de destilação é amplamente utilizado na indústria cervejeira e desempenha um papel importante nos processos da indústria de produção de alimentos e bebidas. Quer se trate de um destilador experiente ou de um principiante, a escolha do fornecedor correto de equipamento de destilação é fundamental para alcançar os resultados desejados. A aquisição de equipamento de destilação duradouro é a base para gerir uma destilaria de sucesso. Para encontrar o equipamento certo para a sua destilaria, deve começar por compreender amplamente a destilação.
O que é a destilação do álcool?
A destilação ocorre normalmente numa torre onde o álcool é separado do licor de lavagem através de vários ciclos de condensação e evaporação. O vapor de álcool da chaleira aquecida sobe para a torre, onde passa pelo borbulhador e, dependendo do ponto em que se encontra no ciclo, encontra um leito de baixo teor de álcool num prato. À medida que o vapor quente encontra o leito líquido, o calor é disperso, o que aumenta a temperatura do leito líquido e produz mais vapor.
Este fenómeno de transferência de calor ocorre em cada placa. A temperatura do líquido é mais baixa. A temperatura do vapor é mais elevada. O etanol mais puro transforma-se em vapor e condensa-se no ciclo seguinte (cada placa conta como um ciclo). Quanto mais segmentos de placas por torre, maior a pureza.
Tipos de destiladores
- Destilador de Espelho: O destilador de espelho é um dos mais antigos e tradicionais tipos de equipamento de destilação. Geralmente consiste num grande pote (espelho) e num condensador. A matéria-prima é aquecida no pote e o vapor sobe e passa pelo condensador para se tornar líquido. Este tipo de equipamento é adequado para produzir bebidas espirituosas destiladas fortes e de sabor único.
- Alambique de coluna: Também conhecido como alambique contínuo, o alambique de coluna é uma peça de equipamento altamente eficiente. Consiste em várias colunas que funcionam continuamente, cada uma com uma função específica, como a destilação, o fracionamento e a condensação. Os alambiques de coluna são normalmente utilizados para a produção em grande escala e produzem um álcool mais claro e mais neutro.
- Alambique: é constituído por um pote grande, um tubo pescoço de ganso (também conhecido como braço de Lane) e um condensador. O alambique aquece o álcool no pote, forçando os vapores através do tubo pescoço de ganso, com parte do líquido a pingar de volta para o pote e parte dos vapores a fluir para o condensador.
- Coluna de destilação de refluxo: é constituída por um pote, uma coluna de destilação com pratos de cobre, um braço de Lane e um condensador. Quanto mais pratos de destilação, mais puro é o álcool. Quanto menos pratos de destilação, mais saboroso é o álcool.
A unidade básica de uma unidade de destilação
- Caldeira ou evaporador: A caldeira é o componente central de uma unidade de destilação, utilizada para aquecer a matéria-prima e produzir os vapores. Pode ser um simples aquecedor ou um evaporador com uma estrutura complexa, consoante a dimensão e os requisitos da destilação.
- Condensador: O condensador é utilizado para arrefecer os vapores que saem da caldeira e condensá-los num líquido. É normalmente constituído por tubos ou serpentinas através dos quais passa um meio de arrefecimento (por exemplo, água fria ou refrigerante) para condensar os vapores.
- Recipiente de recolha: O recipiente de recolha é utilizado para receber o produto líquido condensado, como o álcool ou outros produtos da destilação. É a parte de recolha e armazenamento do produto final do processo de destilação.
- Termómetros e Manómetros: Os termómetros são utilizados para monitorizar as alterações de temperatura durante o processo de destilação, de modo a garantir que a operação de destilação é realizada dentro do intervalo de temperatura adequado. Os manómetros, por outro lado, são utilizados para monitorizar a pressão de vapor e ajudar a regular as condições de aquecimento e arrefecimento.
- Outros equipamentos auxiliares: Incluem sistemas de exaustão, filtros, bombas, etc., que são utilizados para ajudar no funcionamento e manuseamento do processo de destilação.
O processo de destilação
A destilação é o processo de separação de elementos ou substâncias de um líquido através de um processo de ebulição e condensação. Cada elemento deve ter um ponto de ebulição diferente para conseguir uma separação efectiva. Quanto mais próximos forem os pontos de ebulição dos elementos no líquido, mais complexo se torna o processo de destilação.
Modos de destilação:
- Destilação simples: Quando dois líquidos têm pontos de ebulição diferentes, utilizamos o processo de destilação simples. Este processo de destilação é utilizado para separar o líquido dos componentes sólidos ou não voláteis. A destilação simples envolve o aquecimento da mistura líquida até ao ponto de ebulição e a condensação dos vapores formados.
- Destilação fraccionada: Com a ajuda deste processo de destilação, podemos separar os líquidos numa mistura que tem o mesmo ponto de ebulição. Numa coluna de destilação fraccionada, são necessárias etapas de evaporação e condensação. Neste processo, quando a mistura é aquecida, a substância com um ponto de ebulição mais baixo começa a evaporar, condensando o líquido e separando-o. A partir daí, a temperatura aumenta e os pontos de ebulição dos componentes mudam de pontos de ebulição baixos para pontos de ebulição altos.
- Destilação a vapor: A destilação a vapor é utilizada para separar os componentes sensíveis ao calor de uma mistura. Para aquecer ligeiramente e evaporar uma parte, faz-se passar vapor através da mistura. O vapor formado é condensado e obtém-se o destilado necessário. Com a ajuda deste processo, podemos obter óleos essenciais e destilados de ervas de muitas flores ou ervas aromáticas.
- Destilação por vácuo: Temos de utilizar um processo de destilação a vácuo para separar os líquidos da mistura que têm pontos de ebulição mais elevados. Em vez de aquecer estes compostos a altas temperaturas para os fazer ferver, minimizamos a pressão no ambiente circundante. Devido à baixa pressão, os componentes entrarão em ebulição a baixas temperaturas.
- Quando a pressão de vapor dos compostos é igual à do ambiente circundante, os compostos transformam-se em vapores. Estes vapores condensam-se e acumulam-se sob a forma de destilado. Podemos utilizar este processo de destilação para obter amostras altamente purificadas de compostos.
- Destilação de vácuo sensível ao ar: Certos compostos reagem quando expostos ao ar. Este processo de destilação a vácuo sensível ao ar é adequado para compostos que são sensíveis ao ar e reagem com o ar. No entanto, após a conclusão do processo, temos de substituir o vácuo por um gás inerte.
Equipamento de destilação métodos de aquecimento
Existem vários métodos de aquecimento para o equipamento de destilação, e a escolha destes métodos depende do processo de destilação específico, das propriedades do material e da conceção do equipamento. Os mais comuns são os dois métodos de aquecimento seguintes: aquecimento direto, aquecimento indireto e aquecimento a vapor.
Aquecimento direto
Esta é uma das formas mais comuns de aquecimento do equipamento de destilação, especialmente nos alambiques tradicionais de espelho. O aquecimento direto transfere calor para a matéria-prima através da queima de combustível (por exemplo, gás natural, lenha, carvão, etc.) diretamente numa caldeira ou evaporador, ou através da utilização de um elemento de aquecimento elétrico, que a aquece e produz vapor.
Aquecimento indireto
Por aquecimento indireto entende-se que a fonte de aquecimento não actua diretamente sobre o líquido, mas transfere o calor para o líquido através de permutadores de calor, camisas de aquecimento e outros equipamentos. Esta forma pode evitar o sobreaquecimento local e melhorar a eficiência da evaporação, mas a velocidade de aquecimento é relativamente lenta. O aquecimento indireto realiza o processo de destilação através da circulação do meio de aquecimento (por exemplo, óleo térmico ou vapor) em torno da periferia da caldeira ou do evaporador, de modo a que o calor do meio seja transferido para a matéria-prima no interior.
Aquecimento a vapor
O aquecimento a vapor é uma opção comum em algumas produções de cerveja destilada industriais e em grande escala. Este método utiliza vapor fornecido externamente para aquecer a caldeira ou o evaporador, transferindo o calor para a matéria-prima através de condução e convecção para realizar o processo de destilação.
Como escolher o equipamento de fabrico de cerveja para destilação?
- Definir a procura de produção: De acordo com a escala de produção e a procura do produto, determinar a capacidade de processamento do equipamento necessário. Considere o volume de produção diária, o período de pico de produção e o equipamento de reserva para garantir que a capacidade de processamento do equipamento satisfaz as necessidades de produção. Por exemplo, o tipo de licor que precisa de processar, a pureza de separação necessária, a dimensão da sua operação, etc.
- Tipos e dimensões do equipamento de destilação: Existem diferentes tipos de equipamento de destilação, como os tradicionais alambiques de espelho, os alambiques de coluna, etc. A escolha do tipo de equipamento depende do tipo e da dimensão do produto que se pretende produzir. Em termos de tamanho, é necessário escolher o tamanho do equipamento com base no seu volume de produção. Determinar a capacidade de processamento e a capacidade do equipamento de destilação com base na dimensão da produção ou do laboratório. A capacidade do equipamento deve ser capaz de acomodar o volume de líquido a ser processado por lote e ter em conta possíveis necessidades de expansão futura.
- Considerações orçamentais: O orçamento desempenha um papel importante na seleção do equipamento. Embora seja importante encontrar o equipamento que melhor se adapte às suas necessidades, é igualmente importante manter-se dentro dos limites orçamentais. Compare preços, mas não comprometa a qualidade e a segurança.
- Considerar a eficiência da separação e os requisitos de pureza: Selecionar o equipamento de destilação adequado com base nos requisitos de pureza do produto e na eficiência da separação. A eficiência de separação e o consumo de energia podem variar entre diferentes tipos de equipamento e devem ser considerados de forma holística.
- Considerar a resistência à corrosão do material e as condições de funcionamento: Selecionar materiais resistentes à corrosão de acordo com a natureza química do líquido processado e as condições de funcionamento para garantir o funcionamento estável a longo prazo e a segurança do equipamento. Os materiais habitualmente utilizados incluem aço inoxidável, plástico reforçado com fibra de vidro, ligas especiais, etc.
- Sistema de controlo da automatização: a seleção de equipamento com um elevado grau de automatização pode melhorar a eficiência da produção e reduzir os custos de mão de obra. A utilização de sistemas de controlo avançados, tais como PLC (Programmable Logic Controller), ecrã tátil, etc., é conveniente para os operadores definirem parâmetros, monitorizarem o estado de funcionamento do equipamento e lidarem com situações anormais.
- Reputação do fornecedor: Escolher fornecedores com boa reputação e com um bom conhecimento da sua atividade para garantir a qualidade do equipamento e do serviço pós-venda. Resolver a política de serviço pós-venda do fornecedor, incluindo a instalação e colocação em funcionamento do equipamento, formação técnica, manutenção e outros aspectos de apoio.