Brevet FR2968312A1 — publié le 20120608

DESCRIPTION L'invention concerne un appareillage, comportant trois ensembles de matériels associés, destiné à transférer l'énergie disponible aux sorties d'un alambic pour participer à son chauffage. Un part importante des calories évacuées en sortie de l'alambic est constituée par les vinasses ou flegmasses chaudes résultant de la distillation des vins ou des brouillis. Une autre part importante des calories évacuées est constituée par les eaux chaudes provenant du condenseur qui éteint les vapeurs hydro-alcooliques émises à la distillation. Enfin le fait de distiller en deux passes représente une dépense énergétique supplémentaire. L'objet de la présente invention est de caractériser ces trois ensembles de matériels qui, associés, vont permettre de réduire le coût énergétique de 45 à 65 % de la dépense initiale. L'appareillage constitué par ces trois ensembles de matériels associés est schématisé sur le dessin FIGURE 1. - Le premier ensemble de matériels désigné par RV permet de réchauffer les vins ou brouillis 15 introduits dans la chaudière de l'alambic ChAL par les vinasses ou flegmasses extraites. - Le deuxième ensemble de matériels désigné par RE permet de capter une partie de l'énergie de vaporisation de la charge de l'alambic pour la restituer en chauffage -Le troisième ensemble est constitué par une colonne de distillation C intermédiaire et ses réseaux de liaison, placée entre la chaudière de l'alambic et les condenseurs désignés par F1 et 20 Cond. L'ensemble de matériels RV comporte : - un bac de stockage des vinasses ou flegmasses Bv qui reçoit la totalité du liquide désalcoolisé bouillant évacué de la chaudière de l'alambic ChAL 25 -un échangeur à surface de type liquide-liquide Evv, suffisamment dimensionné pour que la température de sortie du liquide refroidi ne dépasse pas de 5°C la température du liquide entrant. Le liquide entrant est constitué soit par un moût fermenté (vin) soit par un brouillis (liquide hydro-alcoolique résultant d'une première distillation) -les pompes et circuits de transfert assurant la circulation à contre-courant des vinasses ou 30 des flegmasses évacuées avec les vins ou brouillis alimentant la chaudière de l'alambic ChAL, à travers l'échangeur Evv. Le fait de réchauffer à environ 70°C une charge froide réduit de manière importante la dépense énergétique de chauffage de la charge jusqu'au point d'ébullition. Les alambics traditionnels comportaient un chauffe-vin « statique » qui avait pour objet de réduire 35 également la dépense énergétique. Mais le séjour du vin à température élevée pendant plusieurs heures n'était pas propice à la qualité des eaux de vie. Le mode de réchauffage du vin proposé, en « dynamique », très rapide, ne nuit en aucune manière à la qualité des eaux de vie résultant de la distillation de ce vin. On peut dire que le réchauffage du vin dans ces conditions réduit de 15 à 23 % la dépense 40 énergétique par rapport à celle d'un alambic qui ne comporterait pas un tel dispositif. L'ensemble de matériels RE comporte : -un faisceau tubulaire vertical F1, arrosé du côté intérieur tubes par l'eau condensée de vapeur de chauffage au moyen de la pompe Pr1, et alimenté en phase vapeur du côté 45 extérieur tubes par la vapeur hydro-alcoolique émise par la chaudière de l'alambic ChAL, -un faisceau tubulaire horizontal F2, dénoyé, arrosé du côté extérieur tubes par le vin ou le brouillis au moyen de la pompe Pr2 et alimenté en phase vapeur du côté intérieur tubes par la vapeur de chauffe provenant de l'éjecteur à vapeur à jet de vapeur Ejv, -un éjecteur à vapeur à jet de vapeur Ejv assurant, par le mélange avec la vapeur motrice à 5 pression lm, l'entrainement de la vapeur aspirée la, sous dépression, générée par le faisceau F1 vers le faisceau F2, - un dispositif de dégazage d du faisceau F2, - un dispositif de transfert des condensats de vapeur d'eau du faisceau F2 vers le faisceau F1 puis vers la chaufferie en retour. 10 Cet ensemble de matériels RE constitue une pompe à chaleur simple transférant l'énergie représentée par la partie des vapeurs hydro-alcooliques condensée sur F1 pour produire de la vapeur d'eau à basse pression la (vide) aspirée par l'éjecteur à vapeur à jet de vapeur Ejv et mélangée à de la vapeur haute pression lm afin que le mélange soit à une pression suffisante pour assurer le chauffage de la chaudière ChAL. 15 Ce dispositif assure une économie d'énergie habituellement comprise entre 35% et 55% selon la pression de vapeur dont on dispose et le nombre de tuyères équipant l'éjecteur. La colonne de concentration C comporte un nombre de plateaux suffisant, habituellement supérieur à 4, afin d'assurer par un reflux adapté un coulage de l'Eau de Vie à une 20 concentration alcoolique supérieure à 75%v. Elle est reliée, en phase vapeur et en phase liquide, en partie basse à la chaudière de l'alambic ChAL, et, en partie haute au dispositif de condensation constitué par le faisceau F1 et le condenseur final Cond. Elle peut être isolée, la liaison en phase vapeur se faisant alors directement de la chaudière 25 de l'alambic ChAL vers le faisceau Fl. La mise en service de cette colonne C, si elle est autorisée par le distillateur et par le règlement gérant l'appellation, évite le travail des brouillis en repasse et constitue une économie d'énergie conséquente. 30 L'éjecteur à vapeur à jet de vapeur Ejv comporte soit une tuyère et dans cette hypothèse il est appelé communément thermo-compresseur, soit plusieurs tuyères et il est alors appelé « stato-surpresseur ». Un « stato-surpresseur » qui comporte par exemple 7 tuyères présentera un meilleur coefficient de reprise la/lm qu'un thermo-compresseur à une seule tuyère. L'amélioration des performances peut justifier le choix du « stato-surpresseur » Si la 35 campagne de distillation est prolongée. Le dispositif de dégazage d est constitué d'une pompe à vide associée à un condenseur. II peut être également constitué par un éjecteur associé ou non à un condenseur. Ce dispositif de dégazage d est essentiel pour assurer le bon fonctionnement de la « pompe à chaleur » 40 constituée par l'ensemble de matériels RE. En effet, compte tenu du fonctionnement cyclique de l'alambic il est nécessaire, à chaque démarrage, de chasser les incondensables et d'assurer la possibilité d'une condensation sous vide le la vapeur d'eau transférée par l'éjecteur Ejv sur le faisceau tubulaire F2, dans certaines phases du cycle de fonctionnement. 45 La mise en service de l'appareillage, objet de la présente invention, comporte les séquences de procédé suivantes : -le vin ou le brouillis alimentant la chaudière de l'alambic ChAL sont réchauffés par la vinasse ou la flegmasse qui ont été préalablement extraits et stockés dans le bac intermédiaire Bv, -le dispositif de dégazage d est rendu opérationnel -le vin ou le brouillis, mis en circulation sur le faisceau F2 par la pompe Pr2, sont portés à ébullition par le chauffage assuré par le transfert de vapeur à travers l'éjecteur à vapeur à jet de vapeur Ejv, la vanne à l'aspiration V étant fermée, -les condensats de vapeur de chauffage produits sur le faisceau F2 sont transférés sur le 5 faisceau FI, l'excès retournant en chaufferie, -une fois que l'ébullition est atteinte et que la vapeur hydro-alcoolique émise circule à travers le faisceau F1, jusqu'au condenseur final Cond, la circulation des condensats sur le faisceau F1 est établie grâce à la pompe Prl, -la vanne V à l'aspiration de l'éjecteur à vapeur à jet de vapeur Evj est ouverte 10 progressivement pour que la vapeur la, générée par le faisceau F1, soit extraite et mélangée à la vapeur en pression lm pour compléter le chauffage du faisceau F2, -l'optimisation du chauffage pour assurer le programme de coulée, défini par le distillateur, se fait par modulation de la pression de vapeur motrice grâce au régulateur PC, -une fois le cycle de chauffe terminé, l'arrivée de vapeur motrice lm est coupée, la vanne 15 est fermée, les pompes de transfert arrêtées et la charge résiduelle en vinasse ou flegmasse contenue dans la chaudière de l'alambic ChAL est évacuée dans le bac de stockage intermédiaire Bv. A ce stade le cycle suivant est établi selon les séquences ci-dessus définies. 20 = La production d'Eau de Vie à la concentration alcoolique voisine de 75% v peut être assurée en une seule passe par distillation du vin à condition que la colonne C soit mise en service. =La production d'Eau de Vie peut être assurée en deux passes, par distillation séparée du vin puis des brouillis, si la colonne C n'est pas opérationnelle. REVENDICATIONS1.- Appareillage pour transférer l'énergie disponible aux sorties d'un alambic afin de participer à son chauffage, caractérisé en ce qu'il comporte notamment et conformément au dessin FIGURE 1 : - un ensemble de matériels RV permettant que les vins ou brouillis introduits dans l'alambic 5 soient réchauffés par les vinasses ou flegmasses extraites. - un ensemble de matériels RE permettant de capter une partie de l'énergie de vaporisation de la charge de l'alambic pour la restituer en chauffage. - une colonne de concentration C placée entre la chaudière de l'alambic ChAL et les condenseurs F1 et Cond. 10 2.-Appareillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de matériels RV comporte notamment : -un bac de réception des vinasses ou flegmasses Bv assurant le stockage intermédiaire du liquide désalcoolisé chaud évacué de la chaudière de l'alambic ChAL, - un échangeur à surface de type liquide-liquide Evv suffisamment dimensionné 15 -les pompes et circuits de transfert assurant la circulation à contre-courant des vinasses ou des flegmasses évacuées avec les vins ou brouillis alimentant la chaudière de l'alambic ChAL à travers l'échangeur ci-dessus désigné. 3.-Appareillage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble des matériels RE comporte notamment : 20 -un faisceau tubulaire vertical F1, arrosé du côté intérieur tubes par l'eau condensée de vapeur de chauffe au moyen de la pompe Pr1, et alimenté en phase vapeur du côté extérieur tubes par la vapeur hydro-alcoolique émise par la chaudière de l'alambic ChAL, - un faisceau tubulaire horizontal F2, dénoyé, arrosé du côté extérieur tubes par le vin ou le brouillis au moyen de la pompe Pr2 et alimenté en phase vapeur du côté intérieur tubes par la 25 vapeur de chauffe provenant de l'éjecteur à vapeur à jet de vapeur Ejv, - un éjecteur à vapeur à jet de vapeur Ejv assurant, par le mélange avec la vapeur motrice lm, à pression , l'entrainement de la vapeur aspirée la, sous dépression, générée par le faisceau F1, vers le faisceau F2, -un dispositif de dégazage d du faisceau F2, 30 -un dispositif de transfert des condensats de vapeur d'eau du faisceau F2 vers le faisceau F1 puis vers la chaufferie, en retour. 4.- Appareillage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la colonne de concentration C : - comporte un nombre de plateaux suffisant, habituellement supérieur à 4, afin d'assurer 35 par un reflux adapté un coulage à une concentration alcoolique supérieure à 75%v, - est reliée, en phases vapeur et liquide, en partie basse à la chaudière de l'alambic ChAL et en partie haute au dispositif de condensation constitué par le faisceau F1 et le condenseur final Cond, - peut être isolée, la liaison en phase vapeur se faisant alors directement de la chaudière 40 de l'alambic ChAL vers le faisceau F1. 5.- Appareillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'éjecteur à jet de vapeur Ejv comporte : -soit une tuyère et il est appelé communément thermo-compresseur - soit plusieurs tuyères et il est appelé communément stato- surpresseur. 45 6.- Appareillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dispositif de dégazage d comporte notamment, un condenseur et une pompe à vide. 7.-Procédé pour la mise en oeuvre de l'appareillage défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte les séquences suivantes :-le vin ou le brouillis alimentant la chaudière de l'alambic ChAL sont réchauffés :par la vinasse ou la flegmasse qui ont été préalablement extraits et stockés dans le bac intermédiaire Bv, - le dispositif de dégazage d est rendu opérationnel, - le vin ou le brouillis, mis en circulation sur le faisceau F2 par la pompePr2, sont portés à 5 l'ébullition par le chauffage assuré par le transfert de vapeur à travers l'éjecteur à vapeur à jet de vapeur Ejv, la vanne à l'aspiration V étant fermée, - les condensats de vapeur de chauffage produits sur le faisceau F2 sont transférés sur le faisceau F1, l'excès retournant en chaufferie, - une fois que l'ébullition est atteinte et que la vapeur hydro-alcoolique émise circule à travers 10 le faisceau F1 jusqu'au condenseur final Cond, la circulation de condensats sur le faisceau F1 est établie grâce à la pompe Pr1, - la vanne V à l'aspiration de l'éjecteur à vapeur à jet de vapeur Ejv est ouverte progressivement pour que la vapeur la, générée par le faisceau F1, soit extraite et mélangée à la vapeur en pression lm pour compléter le chauffage du faisceau F2, 15 - l'optimisation du chauffage pour assurer le programme de coulée, défini par le distillateur, se fait par modulation de la pression de vapeur motrice grâce au régulateur PC, -une fois le cycle de chauffe terminé, l'arrivée de vapeur motrice lm est coupée, la vanne V est fermée, les pompes de transfert arrêtées et la charge résiduelle en vinasse ou flegmasse contenue dans la chaudière de l'alambic ChAL est évacuée dans le bac de stockage 20 intermédiaire Bv. A ce stade le cycle suivant est établi selon les séquences précédemment définies. 8.-Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la production d'Eau de Vie à une concentration alcoolique voisine de 75% v se fait une passe, la colonne C étant fonctionnelle. 9.-Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la production d'Eau de Vie se fait 25 en deux passes la colonne C étant isolée.