Brevet FR3071851A1 — publié le 20190405

La présente invention concerne un dispositif de distillation pour la production de spiritueux, en particulier du type alambic charentais utilisé pour la production de cognac. On a représenté à la figure 1 un tel dispositif de distillation 1 selon l'art 5 antérieur, également connu sous le nom d'alambic. Le dispositif 1 comporte une chaudière 3, encore appelée cucurbite, sous laquelle est montée une chambre de combustion 5 comportant un brûleur à gaz pour permettre de chauffer la chaudière. La chaudière 3 est surmontée d'un chapiteau 7 en forme de tête de 10 maure, oignon ou olive, prolongé par un col de cygne 9. Le col de cygne se poursuit par un serpentin 11 traversant un bassin réfrigérant 13, formant un dispositif condenseur pour condenser une partie du fluide gazeux provenant du chapiteau. Sur la chaudière 3 est en outre monté un évent 15 qui est ouvert lors de la charge et de la vidange de la chaudière pour qu'elle n'implose pas lorsqu'on la vide 15 ou qu'elle n'explose pas lorsqu'on la remplit. L'évent est fermé pendant la distillation. Le procédé de distillation pour l'obtention d'une eau-de-vie telle que le Cognac est le suivant. Il s'agit d'un procédé de distillation charentaise effectué selon la méthode traditionnelle dite « à repasse ». Le procédé comporte deux étapes successives, qui sont la distillation du 20 vin et la distillation du brouillis. S'agissant de la première étape de distillation du vin, du vin blanc 17 est introduit dans la chaudière 3. La chaudière est chauffée par l'intermédiaire du brûleur à gaz de la chambre de combustion 5, ceci afin de porter le vin à ébullition. Des vapeurs d'alcool 19 se dégagent alors lors de cette chauffe et 25 s'accumulent dans le chapiteau 7, puis s'engagent dans le col de cygne 9 puis dans le serpentin 11 traversant le bassin réfrigérant 13. Au contact du fluide réfrigérant, les vapeurs d'alcool se condensent pour s'écouler sous forme de brouillis 21. Le brouillis est un distillat légèrement trouble, obtenu après cette première distillation. Son titre alcoolique volumétrique est compris 30 entre environ 27% et 32%. Le brouillis est ensuite versé dans la chaudière pour une seconde distillation, encore appelée « bonne chauffe ». Le procédé de distillation qui vient d'être décrit pour le vin s'applique de la même manière pour distiller le brouillis. 2 Lors de la phase de distillation du brouillis, les premières fractions du distillat obtenu sont les têtes. Ces têtes sont très riches en alcool (titre alcoolémique compris entre 78% et 82%) et sont écartées. La seconde fraction du distillat est appelée le coeur. Cette fraction titre au plus 72% d'alcool et est destinée à vieillir en fût, ceci afin de former le Cognac. Les troisième et quatrième fractions issues de la phase de distillation du brouillis sont les secondes et les queues, qui ne sont généralement pas gardées dans le produit final. Un inconvénient de ce type de dispositif est que l'énergie qu'il est nécessaire que le brûleur à gaz fournisse pour porter le vin blanc ou le brouillis à ébullition dans la chaudière en début de cycle de première ou deuxième distillation est très importante. La durée de chauffe du vin ou brouillis afin de les porter à ébullition est également très élevée. Afin de diminuer cette énergie et de réduire le temps de chauffe, il est 15 courant d'utiliser des dispositifs de récupération d'énergie par échange tels que des échangeurs dynamiques à contre-courant. Lorsque le vin ou le brouillis est préchauffé par un tel dispositif, le vin ou le brouillis est introduit dans la chaudière. Lorsque le vin ou le brouillis préchauffé par un dispositif de récupération 20 d'énergie est introduit dans la chaudière, une partie de l'alcool s'évapore par l'évent 15 de la chaudière. Il a été remarqué que ces vapeurs d'alcool qui s'échappent par l'évent lorsque le vin ou le brouillis préchauffé est introduit dans la chaudière présentent des molécules aromatiques à haute valeur organoleptique. 25 Un but de la présente invention est de récupérer une partie de ces vapeurs s'échappant par l'évent, ceci afin d'augmenter le volume de distillat à l'issue du procédé de distillation. Pour ce faire, la présente invention concerne un dispositif de distillation pour la production de spiritueux, du type alambic charentais, comportant : 30 - une chaudière, destinée à recevoir un fluide à distiller et conçue pour être chauffée par un dispositif de chauffe, de façon à porter le fluide contenu dans ladite chaudière à ébullition ; - un chapiteau, agencé dans le dispositif de distillation de façon à recevoir depuis une ouverture de ladite chaudière au moins une partie dudit fluide à 35 l'état gazeux lorsque ledit fluide est porté à ébullition dans ladite chaudière, 3 - un premier dispositif condenseur, conçu pour condenser au moins une partie du fluide gazeux provenant du chapiteau, le dispositif de distillation étant remarquable en ce qu'il comporte un dispositif d'évacuation d'un fluide gazeux provenant de la chaudière, monté sur la chaudière et 5 comportant un deuxième dispositif condenseur conçu pour condenser au moins une partie du fluide gazeux provenant de la chaudière. Ainsi, en prévoyant de monter sur la chaudière d'un dispositif de distillation un dispositif d'évacuation d'un fluide gazeux provenant de la chaudière, comportant un dispositif condenseur pour condenser une partie du fluide gazeux 10 provenant de la chaudière, on récupère une quantité significative de molécules d'alcool aromatiques, pouvant atteindre 0,2% de la charge de la chaudière pour une température de préchauffe de vin ou de brouillis comprise entre environ 50° Celsius et environ 60° Celsius. Selon des caractéristiques optionnelles du dispositif de distillation de l'invention : - le dispositif d'évacuation du fluide gazeux provenant de la chaudière comprend un évent conçu pour permettre la circulation du fluide gazeux provenant de la chaudière vers l'extérieur du dispositif de distillation ; - le dispositif d'évacuation du fluide gazeux provenant de la chaudière 20 comporte un conduit de circulation du fluide gazeux, ledit conduit reliant la chaudière à l'évent et au deuxième dispositif condenseur ; - le dispositif d'évacuation du fluide gazeux provenant de la chaudière comporte une vanne d'échappement agencée à l'entrée de l'évent et une vanne d'admission agencée à l'entrée du deuxième dispositif condenseur ; 25 - le deuxième dispositif condenseur comporte une vanne de récupération d'un fluide condensé, agencée à la sortie dudit deuxième dispositif condenseur ; - le deuxième dispositif condenseur comporte : - un turbulateur ou une vis d'Archimède, conçu(e) et agencé(e) 30 pour être traversé(e) par le fluide gazeux provenant de la chaudière, - une enveloppe de condensation, agencée de façon à recevoir au moins une partie du turbulateur ou de la vis d'Archimède. - le deuxième dispositif condenseur peut comporter une buse 35 d'aspersion en eau potable agencée de façon à asperger d'eau potable au moins une partie du turbulateur ou de la vis d'Archimède ; 4 - le fluide à distiller est un vin blanc ou un brouillis issu d'un cycle de distillation du vin blanc. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la 5 lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un dispositif de distillation pour la production de spiritueux de l'art antérieur ; - la figure 2 représente partiellement le dispositif de distillation selon 10 l'invention. Sur l'ensemble des figures, des références identiques ou analogues représentent des organes ou ensembles d'organes identiques ou analogues. 15 On se réfère à la figure 2 représentant le dispositif de distillation 101 de l'invention, du type alambic charentais utilisé pour la production de cognac. Le dispositif de distillation 101 comporte une chaudière 103 partiellement représentée, destinée à recevoir un fluide à distiller 127. Le fluide à distiller peut, dans le cadre de la distillation charentaise, être du vin blanc et du brouillis, distillat obtenu lors d'une première distillation du vin blanc. Bien évidemment, la chaudière du dispositif de distillation 101 peut recevoir tout autre type de fluide à distiller. La chaudière 103 est conçue pour être chauffée par un dispositif de chauffe, de façon à porter le fluide contenu dans la chaudière à ébullition. Le dispositif de chauffe peut par exemple être obtenu par une chambre à combustion conforme à la chambre à combustion 5 du dispositif de distillation 1 de l'art antérieur illustré à la figure 1. La chaudière 103 comporte une ouverture 129 communicant avec un chapiteau en forme de tête de maure (non représenté), le chapiteau étant prolongé par un col de cygne (non représenté), conformes aux chapiteau 7 et col de cygne 9 du dispositif de distillation 1. Le chapiteau du dispositif de distillation 101 reçoit une partie d'un fluide gazeux 131 provenant de la chaudière lorsque le fluide à distiller 127 est porté à ébullition dans la chaudière. Le col de cygne se poursuit également par un serpentin (non représenté) 35 traversant un bassin réfrigérant (non représenté), conformes aux serpentin 11 et bassin réfrigérant 13 du dispositif de distillation 1. 5 Le serpentin et le bassin réfrigérant forment un premier dispositif condenseur, conçu pour condenser au moins une partie du fluide gazeux provenant du chapiteau lorsque le fluide à distiller 127 est porté à ébullition dans la chaudière. Selon l'invention, le dispositif de distillation 101 comporte un dispositif 5 d'évacuation 133 d'un fluide gazeux 135 provenant de la chaudière 103. Le fluide gazeux 135 se crée typiquement lorsque le fluide à distiller 127 est chauffé préalablement à son introduction dans la chaudière 103. Cette chauffe préalable du fluide à distiller 127 est obtenue par tout moyen nécessaire, notamment grâce à un dispositif de récupération d'énergie par 10 échange tel qu'un échangeur dynamique à contre-courant. La température de préchauffe du fluide à distiller 127 peut être comprise entre environ 50° Celsius et environ 85° Celsius. L'introduction du fluide à distiller 127 ainsi préchauffé dans la chaudière 103 entraîne un dégagement de fluide gazeux 135 vers le dispositif d'évacuation 133. 15 Selon l'invention, le dispositif d'évacuation 133 est monté sur la chaudière 103, et comporte un deuxième dispositif condenseur 137, le premier dispositif condenseur étant formé par le serpentin traversant le bassin réfrigérant conformes aux serpentin 11 et bassin réfrigérant 13 du dispositif de distillation 1. Le deuxième dispositif condenseur est conçu pour condenser au moins 20 une partie du fluide gazeux 135 provenant de la chaudière. A cet effet, le deuxième dispositif condenseur 137 peut comporter un turbulateur 139 monté au moins en partie dans une enveloppe de condensation 141. Le turbulateur 139 est positionné dans le prolongement d'un conduit de circulation 143 du fluide gazeux 135, reliant une ouverture 144 pratiquée dans la 25 chaudière 103 et le turbulateur 139. En variante, le turbulateur peut être remplacé par une vis d'Archimède, ou encore par un système combinant les deux dispositifs ou tout autre système équivalent. L'enveloppe de condensation 141 est alimentée en fluide froid, par 30 exemple de l'eau, par un dispositif de refroidissement (non représenté). A cet effet, l'enveloppe de condensation comporte une entrée 145 d'alimentation en fluide froid, et une sortie 147 du fluide froid. Lorsqu'il est introduit dans le deuxième dispositif condenseur 137, le fluide froid circule entre une paroi interne 149 et une paroi externe 151 de l'enveloppe de condensation 141. Le dispositif de refroidissement peut faire partie intégrante du deuxième dispositif condenseur, ou consister en un dispositif annexe externe au deuxième dispositif condenseur. 6 Le turbulateur comporte en outre des ailettes 153 adaptées pour projeter du fluide gazeux 135 contre la paroi interne 149 de l'enveloppe de condensation 141 lorsque le deuxième dispositif condenseur est en fonctionnement. Le deuxième dispositif condenseur 137 peut également comporter une 5 buse d'aspersion 155 en eau potable, agencée de façon à asperger d'eau potable au moins une partie du turbulateur 139. Cela permet d'améliorer l'efficacité du deuxième dispositif condenseur. Le deuxième dispositif condenseur 137 comporte une entrée 157 à travers laquelle passe le fluide gazeux 135 à condenser, et une sortie 159 à travers 10 laquelle passe un fluide condensé 161 obtenu après passage du fluide gazeux 135 dans le deuxième dispositif condenseur. A cet effet, une vanne de récupération 163 peut être montée au niveau de la sortie 159 du deuxième dispositif condenseur 137. Une vanne de retour R peut également être agencée au niveau de la sortie 159. 15 Par ailleurs, une vanne d'admission 165 est agencée à l'entrée 157 du deuxième dispositif condenseur 137. La vanne d'admission 165 peut être positionnée à l'extrémité du conduit de circulation 143 du fluide gazeux. Le fluide condensé 161 est récupéré directement au niveau de la sortie 159 du deuxième dispositif condenseur 137. Le fluide condensé 161 est alors 20 réintroduit dans la chaudière 103 par la vanne de retour R, ou prélevé par la vanne163. Lorsque la vanne 165 est ouverte, le fluide condensé 161 traverse le conduit de circulation 143 et se trouve réintroduit dans la chaudière 103. Le dispositif d'évacuation 133 du fluide gazeux 135 provenant de la chaudière 103 comporte en outre un évent 167, conçu pour permettre la circulation 25 d'un fluide gazeux provenant de la chaudière vers l'extérieur du dispositif de distillation. L'évent peut être relié à la chaudière par le conduit de circulation 143 du fluide gazeux. Selon une variante non représentée, l'évent peut être monté 30 indépendamment du circuit de circulation 143 du flux gazeux, depuis une ouverture pratiquée dans la chaudière. Une vanne d'échappement 169 est montée au niveau de l'entrée de l'évent 167. La vanne d'échappement 169 est ouverte lors de la charge et de la vidange de la chaudière 103, afin d'éviter qu'elle n'implose lorsqu'on la vide ou qu'elle 35 n'explose lorsqu'on la remplit. L'évent est fermé pendant la distillation. La vanne 7 d'échappement 169 est fermée lorsque l'on utilise le deuxième dispositif condenseur 137. Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas aux seules 5 formes de réalisation de ce dispositif de distillation pour la production de spiritueux, décrites ci-dessus uniquement à titre d'exemples illustratifs, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes faisant intervenir les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de distillation (101) pour la production de spiritueux, du type alambic charentais, comportant : - une chaudière (103), destinée à recevoir un fluide à distiller (127) et conçue pour être chauffée par un dispositif de chauffe, de façon à porter le fluide contenu dans ladite chaudière (103) à ébullition ; - un chapiteau, agencé dans le dispositif de distillation (101) de façon à recevoir depuis une ouverture (129) de ladite chaudière (103) au moins une partie dudit fluide (127) à l'état gazeux lorsque ledit fluide est porté à ébullition dans ladite chaudière (103), - un premier dispositif condenseur, conçu pour condenser au moins une partie du fluide gazeux provenant du chapiteau, le dispositif de distillation (101) étant caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif 15 d'évacuation (133) d'un fluide gazeux (135) provenant de la chaudière (103), monté sur la chaudière (103) et comportant un deuxième dispositif condenseur (137) conçu pour condenser au moins une partie du fluide gazeux provenant de la chaudière (103). 2. Dispositif de distillation (101) selon la revendication 1, caractérisé en 20 ce que le dispositif d'évacuation (133) du fluide gazeux (135) provenant de la chaudière (103) comprend un évent (167) conçu pour permettre la circulation du fluide gazeux (135) provenant de la chaudière (103) vers l'extérieur du dispositif de distillation (101). 25 3. Dispositif de distillation (101) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif d'évacuation (133) du fluide gazeux (135) provenant de la chaudière (103) comporte un conduit de circulation (143) du fluide gazeux, ledit conduit reliant la chaudière (103) à l'évent (167) et au deuxième dispositif condenseur (137). 30 4. Dispositif de distillation (101) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif d'évacuation (133) du fluide gazeux (135) provenant de la chaudière (103) comporte une vanne d'échappement (169) agencée à l'entrée de l'évent et une vanne d'admission (165) agencée à l'entrée (157) du deuxième 35 dispositif condenseur (137). 9 5. Dispositif de distillation (101) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le deuxième dispositif condenseur (137) comporte une vanne de récupération (163) d'un fluide condensé (161), agencée à la sortie (159) dudit deuxième dispositif condenseur. 5 6. Dispositif de distillation (101) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le deuxième dispositif condenseur (137) comporte : - un turbulateur (139) ou une vis d'Archimède, conçu(e) et agencé(e) 10 pour être traversé(e) par le fluide gazeux (135) provenant de la chaudière (103), - une enveloppe de condensation (141) , agencée de façon à recevoir au moins une partie du turbulateur (139) ou de la vis d'Archimède. 7. Dispositif de distillation (101) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le deuxième dispositif condenseur (137) comporte une buse d'aspersion (155) en eau potable agencée de façon à asperger d'eau potable au moins une partie du turbulateur (139) ou de la vis d'Archimède. 8. Dispositif de distillation (101) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le fluide à distiller (127) est un vin blanc ou un brouillis issu d'un cycle de distillation du vin blanc.