La colonne de distillation d'alcool est généralement composée de:
1. Tour chaudron (rebouilleur): situé au fond de la colonne pour le chauffage du mélange liquide. La chaleur est fournie par de la vapeur ou des éléments électrothermiques qui font bouillir le liquide à l'intérieur de la tour et produisent de la vapeur ascendante.
2. Corps de colonne (Section de rectification + section de distillation):
Section de rectification: zone située entre le Sommet de la colonne et l'orifice d'alimentation. La vapeur entre en contact à contre - courant avec le condensat descendant (liquide de reflux) pendant la montée, effectuant un transfert de chaleur de masse et concentrant davantage l'alcool.
Section de distillation: zone entre l'entrée d'alimentation et la cuve. Le liquide coule vers le bas au contact de la vapeur ascendante, évapore une partie de l'alcool et retourne dans la cuve, le liquide restant (distillat) étant progressivement purifié.
3. Condenseur de tête: la vapeur de tête est condensée en liquide, une partie est retournée au sommet sous forme de liquide de reflux et le reste est exporté sous forme de produit (alcool de haute pureté).
Les étapes clés du processus de fonctionnement de la colonne de distillation d'alcool:
(1) alimentation et préchauffage
Les matières premières (moût de fermentation, mélange d'alcool et d'eau) sont ajoutées à partir de l'orifice d'alimentation au milieu de la tour.
La cuve est chauffée en permanence de manière à amener le liquide à ébullition et à produire de la vapeur qui monte dans la Section de rectification.
(2) transfert de masse gaz - liquide dans la Section de rectification
Vapeur ascendante: la vapeur riche en alcool est en contact à contre - courant avec le condensat descendant (liquide de reflux) dans la Section de rectification.
Processus de transfert de masse: l'alcool dans la phase gazeuse diffuse dans la phase liquide et l'eau dans la phase liquide diffuse dans la phase gazeuse, réalisant une augmentation progressive de la concentration en alcool.
Action de reflux: la partie du condensat produite par le condenseur de tête retourne en tête de colonne (reflux) pour maintenir l'équilibre de transfert de masse de la Section de rectification tout en réduisant les pertes d'alcool.
(3) purification liquide de la Section de distillation
Liquide descendant: le liquide non vaporisé (contenant plus d'eau) descend dans la Section de distillation, au contact de la vapeur ascendante.
évaporation secondaire: l'alcool dans la vapeur continue de s'évaporer et la concentration en alcool dans le liquide diminue progressivement pour finalement être évacuée de la cuve sous forme de liquide usé (distillat).
(4) condensation et collecte de produits
La vapeur de tête est refroidie en liquide dans un condenseur, de l'alcool de haute pureté (par exemple, plus de 95%) est produit et une partie du liquide de reflux est renvoyée en tête de la colonne pour maintenir la stabilité du système.
