Brevet FR2307037A1 — publié le 19761105

la présente invention concerne un épurateur de gaz carbonique par auto-récupération pour récipients à liquides fermentescibles, par exemple des alcools supérieurs et/ou des huiles de Fusel dans les vinificateurs de très grandes dimensions, ou dans ceux de type "continu". En effet, lors de la fermentation vinaire, un certain nombre de vapeurs sont entraînées par le gaz carbonique. Aussi, la présente invention a pour but, non pas de permettre une extraction séparée de ces vapeurs et notamment des alcools supérieurs, mais d'auto-récupérer ceux-ci et de les réintégrer aux liquidds en fermentation, leur communiquant'ainsi un titre plus élevé de l'ordre de 3 à 4/10 de degré, et un bouquet plus fin. la présente invention a également pour but d'épurer le gaz carbonique, produit par la fermentation, des vapeurs alcooliques et des huiles de Fusel. Ainsi, au lieu d'etre un facteur de pollution atmosphérique, ce gaz carbonique peut être récupéré et comprimé pour l'industrie, son magasinage étant obtenu par cryogénie, liquéfaction, puis mise en bouteilles ou en réservoirs. L'emploi d'un tel épurateur est d'autant plus justifié que l'installation correspondante est de très grandes dimensions ou qu'il s'agit d'un vinificateur "continu" A cet effet, l'invention concerne un épurateur de gaz carbonique par auto-récupération pour récipients à liquides fermentescibles, notamment dans les vinificateurs, épurateurs caractérisés en ce qu'il comporte un dispositif condenseur des vapeurs indésirables, relié d'une part au récipient pour en recevoir le gaz carbonique à épurer et d'autre part à un dispositif d'extraction du gaz pur, muni dè moyens de retour au récipient des produits liquides obtenus par con densation desdites vapeurs indésirables. Il est ainsi possible d'équiper par un épurateur selon l'invention, par exemple une tour de vinification "continue", très simplement et à moindres frais. Selon une caractéristique de l'inventions le dispositif condenseur comporte une cuve fixée à la partie supérieure du récipient et raccordéeà celui-ci par un organe de transfert tel qusun tube, l'intérieur de la cuve, muni de tubes de traversée, comportant des moyens de passage, étant réfrigéré par un groupe frigorifique, les moyens de retour au récipient comportant, à la partie inférieure de la cuve, sous les tubes de traversée, un entonnoir dont le tube d'évacuation plonge dans le liquide fermentescible, le dispositif d'extraction du gaz pur comportant un tuyau d'évacuation relié à la partie supérieure de la cuve pour évacuer le gaz carbonique. Grâce à cette configuration, l'épuration peut être effectuée sans que les tubes de traversée de l'épi rateur soient gênés par les racleurs de marc tournant en surface. Selon une autre caractéristique de l'invention, les tubes de traversée sont contenus longitudinalement par un cylindre de traversée placé à ltîntérieur de la cuve, calorifugé par rapport à cette dernière et réfrigéré par le groupe frigorifique. Il en résulte qu'il est possible d'obtenir, si la température peut astre abaissée suffisamment, une épura- tion rapide du gaz carbonique et la condensation pratiquement totale dex vapeurs par exemple vineuses. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide du dessin annexé, la figure unique représentant une forme de réalisation non limitative de l'invention. L'épnrateur représenté sur la figure et étudié à titre d'exemple peut être adapté sur une tour de vinification "continue" de 4 000 hl, mais l'avantage de son adaptation aux différents modèles réside plus particulièrement dans la position des tubes de traversée des gaz de fermentation et de retombée des alcools récupérés, tubes souvent gênés par les racleurs de marc tournant en surface, du moins dans les tours de vinification. la tour de vinification 1 contient une certaine quantité de vin A sur laquelle surnage le marc B, l'espace interne de la tour placé au-dessus du marc B étant occupé par un mélange C de gaz carbonique et de vapeurs vineuses. La partie supérieure de la tour 1 comporte un col 2 pouvant être raccordé, par exemple par des flas un à un tube de transfert 3 relié à une cuve 4 d'épurateur. Le tube de transfert 3 des gaz de fermentation peut être en acier inoxydable, et dgun diamètre de 40 cm. La cuve 4 ddépurateur est constituée par un cylindre d'acier inoxydable de 2 mètres de haut et de 1, 20 mètre de diamètre. Â l'intérieur de ce cylindre constituant la cuve 4, est placé un autre cylindre 5 traversé par douze tubes 6, de 10 cm de diamètre et de 1,50 m de haut, comportant ici chacun dix chicanes hémisphériques, non représentées dans un souci de simplification du dessin, avec orifice de 2 cm de diamètre. le cylindre 5 et les tubes 6 de traversée constituent un ensemble réfrigéré à une température de -500 C environ destiné à provoquer la séparation rapide du gaz carbonique et des vapeurs vineuses et la condensation de ces dernières. ies cylindres 4 et 5 sont préférentiellement coaxiaux, leur axe longitudinal commun étant placé verticalement. les tubes 6 de traversée sont également disposés verticalement et peuvent être par exemple répartis régulière ment autour de l'axe vertical. Un entonnoir 7 en acier inoxydable est placé en-dessous de l'extrémité inférieure des tubes 6 de traversée, cet entonnoir 7 étant muni d'un tube d'évacuation 8 qui plonge dans le vin A contenu dans la tour. la partie supérieure de la cuve 4 comporte une chambre 9 de forme tronconique dans sa région inférieure, dans laquelle débouchent les tubes 6 de traversée. La zone centrale de cette région troncorzi- que constituant le sommet du cane est placée à la partie inférieure de la chambre et raccordée à un tube 10 de retour servant à récupérer les rares produits de condensation de la chambre tronconique 9. Ce tube de retour 10 traverse ici la cuve 4 et le cylindre 5 selon leur axe longitudinal commun, et débouche à l'intérieur du tube d'évacuation 8. Ce tube de retour 10 a ici un diamètre de 1 cm. La partie supérieure de la chambre tronconique comporte un tuyau d'évacuation Il, de 40 cm de diamètre, qui évacue le gaz carbonique épuré vers l'emplacement de son magasinage ou de son évacuation. Ce tuyau d'évacuation 10 peut être muni éventuellement deun système de pompage 11. Dans 1ensemble contenant les tubes 6 de traversée à chicanes, débouchent un orifice d'arrivée 12 et un orifice de sortie 13 d'un réfrigérant mis en oeuvre dans un groupe frigorifique extérieur non représenté. Il est, par conséquent nécessaire que l'ensemble du cylindre soit convenablement calorifugé. En fonctionnement normal, dans l'ensemble de cylindre contenant les tubes 6 de traversée à chicanes, circule une solution d'éthylène-glycol réfrigérée à -500C et entretenue à cette température par le groupe frigorifique. En conséquence, le mélange de gaz carbonique et de vapeurs vineuses est transmis à la cuve 4 et parcourt les tubes 6 de traversée dans lequel il est refroidi, ce qui entraîne la condensation des vapeurs alcooliques et des huiles de Fusel qui retombent, à l'état liquide, dans l'entonnoir 7 et, de là, par le tube d'évacuation 8 dans la tour 1. Lorsque le gaz carbonique arrive à la partie supérieure de la cuve 4, les rares produits encore susceptibles de se condenser sont transmis à l'organe de retour 10, donc également à la tour 1 par l'intermédiaire de la région tronconique de la chambre 9. C'est par conséquent du gaz carbonique pratiquement pur qui est transmis au tuyau d'évacuation 10, avec un débit approximatif de six litres par seconde en moyenne, dans le type d'installation cité à titre d'exemple. Bjen entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, pour auto-récupérer par exemple les alcools supérieurs et/ou les huiles de Fusel en entraidés par le gaz carbonique dans toutes sortes d'installations de fermentation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Epurateur de gaz carbonique par autorécupération pour récipients à liquides fermentescibles, notamment dans les vinificateurs, épurateur caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif condenseur des vapeurs indésirables, relié d'une part au récipient pour en recevoir le gaz carbonique à épurer et d'autre part à un dispositif d'extraction du gaz pur, muni de moyens de retour au récipient des produits liquides obtenus par condensation desdites vapeurs indésirables. 20) Epurateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif condenseur comporte une cuve (4) fixée à la partie supérieure du récipient (1) et raccordéeà celui-ci par un organe de transfert tel qu'un tube (3) l'intérieur de la cuve (4) muni de tubes (6) de traversée comportant des moyens de passage étant réfrigéré par un groupe frigorifique, les moyens de retour au récipient comportant à la partie inférieure de la cuve, sous les tubes (6) de traversée, un entonnoir (7) dont le tube d'évacuation (8) plonge dans le liquide fermentescible, le dispositif d'extraction du gaz pur comportant un tuyau d'évacuation (10) relié à la partie supérieure de la cuve (4) pour évacuer le gaz carbonique. 30) Epurateur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de retour au récipient comportent, à la partie supérieure de la cuve, une chambre (9) dont la zone inférieure débouche dans un organe (10) de retour au récipient. 40) Epurateur suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la cuve (4) est cylindrique. 50) Epurateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les tubes (6) de traversée sont contenus longitudinalement par un cylindre (5) de traversée placé à l'intérieur de la cuve (4) calorifugé nar rapport à cette dernière et réfrigéré par le groupe frigorifique. 60) Epurateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens de passage des tubes (6) de traversée sont des chicanes. 70) Epurateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les chicanes sont hémisphériques. 80) Epurateur selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la chambre (9) de la partie supérieure est tronconique, le sommet du cône étant dirigé vers le bas. 9 ) Epurateur selon l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'organe de retour est un tube (10) passant à l'intérieur du tube d'évacuation (8) de l'entonnoir (7) pour y déverser les produits de condensation de la chambre tronconique (9). 100) Epurateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le groupe fr-igorifique pour réfrigérer l'intgrieur de la cuve (4) contenant les tubes (6) de traversée à chicanes y envoie une solution d'éthylène-glycol dont la température est à environ -500C.