Brevet FR2453893A1 — publié le 19801107

La présente invention a pour objet une installation de distillation de plantes aromatiques. Les installations de type connu comportent des cuves de distillation dans lesquelles xont placées les plantes, alimentées par de la vapeur à partir de chaudières à bain-marie ou de générateurs séparés à basse ou moyenne pression. La vapeur est évacuée des cuves par des serpentins traversant ensuite une tour de condensation assurant la formation et le refroidissement du distillat.Le distillat passe ensuite dans un séparateur d'huiles permettant la séparation entre les couches de plu8 faible densité qui sont les plus intéressantes car contenant les huiles et essences à récupérer et les couches de densité plus importante qui doivent être rejetées. Malgré leur caractère polluant, et les conséquences néfastes que cela pouvait produire sur la faune et la flore des cours d'eau,et les nappes phréatiques, ces effluents de distillat étaient purement et simplement rejetés.En ce qui concerne le refroidissement au niveau de la tour de condensation, il est réalisé à l'aide d'eau circulant à contre-courant du serpentin contenant le distillat, cette eau étant amenée à basse température de Tordre de 20-C par exemple et ressortant à une température de l'ordre de 80-C. L'eau chaude de sortie de la tour de condensation était jusqutalors purement et simplement rejetée, ce qui conduisait à des coûts d'exploitation élevés en raison de la consommation d'eau importante. Une nouvelle réglementation venant d'entrer en vigueur interdit le rejet direct des effluents de distillat et des eaux de refroidissement de la tour de condensation à une température supérieure à 30in. La présente invention vise à pallier les lacunes de la technique existante en fournissant une installation qui est d'un coût d'exploitation modéré et qui résoud le problème du rejet des effluents de distillat en satisfaisant parfaitement aux conditions de la règlementation en vigueur à ce jour. A cet effet, l'installation que concerne l'invention qui est du type comportant au moins une cuve de distillation contenant ler plantes, alimentée par un générateur de vapeur, une tour de condensationj et un séparateur des huiles du distillat, comprend en outre :: - un bac de récupération de l'eau de refroidissement de sortie de la tour de condensation et des effluents du distillat provenant du séparateur d'huiles, - une tour d'évaporation et de refroidissement alimentée par une pompe, à partir du mélange contenu dans le bac de récupération, permettant ltévaporation d'une quantité de liquide sensiblement égale à celle provenant du distillat, - des moyens de recyclage dans la tour de condensation de Liteau non évaporée et refroidie dans la tour d'évaporation, une pompe prélevant l'eau récupérée dans la tour d'évaporation pour la recycler dans la tour de condensation, - des moyens pour compenser un éventuel excès d'eau évaporée dans la tour d'évaporation et, - des moyens pour compenser une éventuelle insuffisance d'eau évaporée dans la tour d'évaporation. D'un point de vue théorique, le fonctionnement de la distille- rie n'impose que la fourniture de la quantité d'eau nécessaire à la production de vapeur par la chaudière. L'eau de refroidissement sortant de la tour de condensation est amenée au bac de récupération, de même que lteffluent du distillat. Le mélange passe dans la tour d'évaporation qui assure le refroidissement du liquide par ruissellement et évaporation, la fraction de liquide récupérée à la partie inférieure de la tour d'4vaporation étant recyclée dans la tour de condensation pour rgaliaer la condensation et le refroidissement du distillat. L'évaporation se produisant dans la tour d'évaporation qui a pour but, d'une part, de refroidir l'eau de recyclage permettant la condensation et le refroidissement du distillat, présente d'autre part l'intérêt d'éliminer en partie les effluents de la distillerie sous forme de vapeurs dégagées à la partie supérieure de la tour. Cette installation présente donc un double intérêt, à savoir celui d'être très économique en raison du recyclage du liquide de condensation et de refroidissement du distillat et également de permettre ltévaporation des effluents du distillat. Selon une forme avantageuse d'exécution de l'invention, le bac de récupération est agencé de telle sorte qu'il reçoit également les eaux de purge des cuves de distillation, les eaux de trop-plein du bac de récupération associé à la tour d'évaporation, le bac de mélange possèdant lui-même un trop-plein. De la sorte, la totalité des effluents du distillat passe par le bac de récupération. Tous les effluents du distillat sont donc traités de manière globale à partir du bac de récupération. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens pour compenser un éventuel excès de fluide évaporé dans la tour d'évaporation sont constitués par une arrivée d'eau du réseau, à laquelle est associé un robinet à flotteur coupant l'alimentation quand le niveau de fonctionnement est atteint. Selon une autre caractéristique de l'invention, la tour d'évaporation et de refroidissement comporte un ventilateur permettant de se servir de la température de l'air ambiant humide. En outre, le débit de la pompe amenant le fluide du bac de recupération à la tour d'évaporation est supérieur au débit de la pompe amenant à la tour de condensation le fluide récupéré dans la tour d'évaporation. Cette différence de débit se justifie pour tenir compte de ltévaporation de liquide dans la tour d'évaporation et assurer toujours une bonne alimentation en liquide réfrigérant de la tour de condensation. Selon une forme d'exécution de l'invention, le conduit amenant le liquide recueilli dans la tour d'évaporation arrive au-dessus de la tour de condensation, et débouche au-dessus d'un entonnoir prolongé par une tubulure allant jusqu'au fond de la tour de condensation, le liquide de refroidissement sortant par gravité à la partie supérieure de celle-ci et étant amené par une tubulure jusqu'au bac de récupération. L'eau en provenance de la tour d'évaporation est amenée par la tubulure de descente jusqu'au fond de la tour de condensation puis, en se réchauffant, remonte à la partie supérieure de la tour pour être évacuée naturellement vers le bac de récupération. Selon une variante de réalisation, l'eau froide récupérée dans le fond de la tour de refroidissement peut être amenée directement au fond de la tour de condensation. L'appoint apporté par les effluents du distillat étant surabondant, il est nécessaire d'éliminer le surplus. Cette élimination peut être effectuée en partie du fait que l'installa- tion comporte des moyens de chauffage du liquide contenu dans le bac de récupération. Selon une possibilité dans ce cas, les moyens de chauffage du liquide contenu dans le bac de récupération sont associés au bac proprement dit. Les moyens de chauffage peuvent être constitués par une résistance électrique plongée dans le bac de récupération ou par un faisceau tubulaire, un serpentin ou tout autre système d'échange alimenté en eau chaude, en vapeur ou en un autre fluide thermique par exemple. Selon une autre possibilité, les moyens de chauffage du liquide contenu dans le bac de récupération sont indépendants de celui-ci et sont traversés par au moins une partie du liquide du bac de récupération. Dans ce cas, il peut entre prévu un circuit de recyclage reprenant en tout ou partie le liquide contenu dans le bac de récupération pour le diriger par une tuyauterie vers le foyer et le ramener au bac après passage dans celui-ci. L'ensemble de la tuyauterie sera dans ce cas muni de vannes nécessaires au règlage des débits et des températures. Il est également possible de prévoir un circuit de recyclage reprenant en tout ou partie l'eau contenue dans le bac de récupération ou arrivant de la tour de condensation pour la diriger par une tuyauterie vers des réchauffeurs situés sur le carneau de cheminée des générateurs de vapeur. Selon une autre caractéristique de l'invention permettant une élimination du surplus d'effluents, cette installation comporte des moyens pour réaliser ltévaporation d'une partie du liquide du bac de récupération, en dehors de la tour d'évaporation. Selon une première possibilité, il est possible de prévoir un bac que traverse le liquide en provenance du bac de récupération, traversé par le carneau de cheminée plongé en tout ou partie dans le bain pour porter celui-ci à la température d'ébullition. Un système de trop-plein assure le retour des excédents au bac de récupération. Selon une seconde possibilité, il est possible de prévoir un réchauffeur utilisant les calories contenues dans les fumées qui circulent dans des tubes de fumées pour porter le liquide prélevé dans le bac de récupération à la température d'ébullition. Un système de trop-plein permet le retour des excédents au bac de récupération. Selon une troisième possibilité, l'évaporation peut être réalisée dans le carneau de cheminée à travers un cyclone alimenté par une tuyauterie à partir du bac de récupération, avec pulvérisation par une buse, du reliquat des effluents. Selon une quatrième possibilité, dans le carneau de cheminée est pulvérisé par une ou plusieurs buses le reliquat des effluents alimenté à partir du bac de récupération. Selon une cinquième possibilité, l'évaporation peut s'effectuer directement dans un bac où les effluents provenant du trop-plein du bac de récupération sont déversés et portés à la température d'ébullition par de la vapeur ou un fluide thermique. Selon une sixième possibilité, ltévaporation peut se produire naturellement dans un bassin alimenté par le trop-plein du bac de récupération. Selon une septième possibilité, ltévaporation peut se produire par cohobation en alimentant les chaudières, dans le cas où la qualité de l'essence n'est pas affectée par le recyclage des effluents. Selon une autre caractéristique de l'invention, cette installation comporte un bac de préchauffage de l'eau d'alimenta- tion des générateurs de vapeur. Cette caractéristique est intéressante car permettant l'augmentation du rendement de la chaudière ou du générateur de vapeur. Le bac de préchauffage peut par exemple être traversé par les serpentins en provenance des cuves de distillation, avant pénétration de ceux-ci dans la tour de condensation. Selon une autre possibilité, le bac de préchauffage peut entre associé au carneau des cheminées, qui est plongé en tout ou partie dans celui-ci. De toute faucon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cette installation : Figure 1 en est une vue de côté ~ Figure 2 en est une vue de dessus. La distillation des plantes aromatiques s'effectue dans des cuves de distillation 2 où sont placées les plantes, associées à des générateurs de vapeur 3. L'alimentation en eau des générateurs de vapeur est effectuée à partir d'un bac de préchauffage 4. A ce bac est associée une tubulure 5 d'amenée d'eau du réseau, qui peut autre coupée grâce à un robinet à flotteur 6 quand le niveau de fonctionnement est atteint. Du bac 4 sort une tubulure 7 amenant l'eau au générateur de vapeur. Le préchauffage de Liteau dans le bac 4 est réalisé par l'intormédiaire des serpentins 8 amenant la vapeur à partir des chauffage 4 par les serpentins cuves 2. La traversée du bac de préchauffage 4 par 8 permet un certain abaissement de la température de vapeur contenue dans ceux-ci. Les serpentins 8 entrent ensuite dans une tour de condensation 9 assurant la formation et le refroidissement du distillat. Le distillat sort à la partie inférieure de la tour et est recueilli dans un séparateur d'huiles 10.Les produits les moins denses, situés à la partie supérieure du séparateur, sont récupérés, alors que les produits plus denses, situés à la partie inférieure, sont conduits par l'intermédiaire d'une tubulure 12 et d'une tubulure 13 à un bac de récupération 14. En ce qui concerne le refroidissement de la tour de condensation, il est réalisé de la manière suivante : Du liquide froid est amené par une tubulure 15 à la partie supérieure de la tour de condensation. L'extrémité de la tubulure 15 débouche au-dessus d'un entonnoir 16 prolongé par une tubulure verticale 17 s'étendant presque jusqu'en bas de la tour de condensations L'eau froide descend donc JUSqUten bas de la tour de condensation, puis au fur et à mesure de son échauffement, monte dans celle-ci et s'échappe naturellement à la partie supérieure par une tubulure 18 qui la conduit jusqu'au bac de récupération 14, Selon une variante de réalisation, la tubulure 15 peut déboucher directement à la partie inférieure de la tour de condensation Dans le bac de récupération 14, débouche également une tubulure 19 d'amenée d'eau à partir du réseau, cette tubulure étant équipée d'un robinet actionné par an flotteur 20 coupant l'alimentation lorsque le niveau de fonctionnement est atteint. La cuve de récupération 14 est également munie d'un trop-plein 22. L'installation comporte également une tour de refroidissement 23 constituée essentiellement par un bloc d'évaporation 24, un bloc de ventilation et d'écoulement 25, un bassin 26 de réception de liquide refroidi et un ventilateur 27. L'alimentation de la tour de refroidissement 23 est réalisée à partir du liquide contenu dano la cuve de récupération 14 par l'intermédiaire d'une tuyauterie 21, d'une pompe 28 et d'une tubulure 29. Le refroidissement du liquide recyclé est assuré par ruissellement et évaporation dans le bloc 24, par l'intermédiaire du ventilateur 27 en utilisant le degré humide de l'air. A partir du bac 26 et par l'intermédiaire d'une tubulure 31 une pompe 32 renvoie le liquide froid dans la tubulure 15 qui l'amène à la partie supérieure de la tour de condensation. L'équilibre entre les bacs 14 et 26 est assuré par le tropplein 30 qui déverse dans le bac 14 l'excédent de la différence de débit, assurant de ce fait ltéquilibrage. Il es* à noter, comme montré à la figure 2, que dans le bac de récupération débouche également une tubulure 33 assurant le rejet vers celui-ci des eaux de purge des cuves. L'installation est équipée, comme montré également à la figure 2, d'un dispositif de chauffage du liquide du bac de récupération, ceci afin de faciliter l'évaporation dans la tour de refroidissement. Ces moyens de chauffage sont constitués par une tubulure 34 amenant de~la vapeur à un échangeur thermique 35 situé à l'intérieur du bac 14, un purgeur 36 étant prévu à la sortie du bac. Comme montré enfin à la figure 2, l'installation comporte un carneau de cheminée 37 en amont d'une cheminée 38, le carneau de cheminée pouvant être utilisé comme indiqué précédemment pour réchauffer Liteau avant son amenée au générateur de vapeur, ou pour réaliser l'evaporation d'un excédent d'effluents du distillat. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant une installation qui du fait du recyclage du liquide de refroidisse- ment de la tour de condensation, est très économique, tout en permettant la suppression des effluents par mélange au liquide de refroidissement de la tour de condensation, et évaporation en même temps qu'une partie de celui-ci. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette installation décrite ci-dessus à titre d'exemple ~ elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS 1. - ìnstallation de distillation de plantes aromatiques, du type comportant au moins une cuve de distillation contenant les plantes, alimentée par un générateur de vapeur, une tour de condensation, un séparateur des huiles du distillat, caractérisée en ce quelle comprend en outre :: - un bac de récupération de l'eau de refroidissement de sortie de la tour de condensation et des effluents du distillat provenant du séparateur d'huiles, - une tour d'évaporation alimentée par une pompe à partir du mélange contenu dans le bac de récupération permettant l'évapora- tion d'une quantité de liquide sensiblement égale à celle provenant du distillat, - des moyens de recyclage dans la tour de condensation de l'eau non évaporée dans la tour d'évaporation, une pompe prélevant l'eau récupérée dans la tour d'évaporation pour la recycler dans la tour de condensation, - des moyens pour compenser un éventuel excès d'eau évaporée dans la tour d'évaporation et, - des moyens pour compenser une éventuelle insuffisance d'eau évaporée dans la tour d'évaporation. 2. - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bac de récupération est agencé de telle sorte qu'il reçoit également les eaux de purge des cuves de distillation, les eaux de trop-plein du bac de récupération associé à la tour d'évaporation, le bac de mélange possédant lui-même un trop-plein. 3. - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les moyens pour compenser un éventuel excès de fluide évaporé dans la tour d'évaporation sont constituEs par une arrivée d'eau du réseau, à laquelle est associé un robinet à flotteur coupant l'alimentation quand le niveau de fonctionnement est atteint. 4. - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens pour compenser une éventuelle insuffisance de fluide évaporé dans la tour d'évaporation sont constitués par un ventilateur. 5. - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à i, caractérisée en ce que le débit de la pompe amenant le fluide du bac de récupération à la tour d'évaporation est supérieur au débit de la pompe amenant à la tour de condensation le fluide récupéré dans la tour d'évaporation. 6. - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le conduit amenant le liquide recueilli dans la tour d'évaporation arrive au-dessus de la tour de condensation, et débouche au-dessus d'un entonnoir prolongé par une tubulure allant jusqu'au fond de la tour de condensation, le liquide de refroidissement sortant par gravité à la partie supérieure de celle-ci et étant amené par une tubulure jusqu'au bac de récupération. 7. - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de chauffage du liquide contenu dans le bac de récupération. 8. - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens de chauffage du liquide contenu dans le bac de récupération sont associés au bac proprement dit. 9. - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les moyens de chauffage du liquide contenu dans le bac de récupération sont indépendants de celui-ci et sont traversés par au moins une partie du liquide du bac de récupération. 10. - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour réaliser l'évaporation d'une partie du liquide du bac de récupération, en dehors de la tour d'évaporation. 11. - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un bac de préchauffage de l'eau d'alimentation des générateurs de vapeur.