Systèmes de distillation de solvants
Un système de distillation de solvants sépare une charge liquide mélangée en fractions selon le point d’ébullition, à l’aide d’un alambic, d’une colonne avec reflux, d’un condenseur et de récepteurs, afin que chaque fraction sorte selon sa propre spécification.
Catégories de produits
- Extraction de plantes, botaniques et nutraceutiques(9)
- Huiles essentielles, épices et oléorésines(6)
- Transformation des fruits et légumes(8)
- Amidon, farine, huiles alimentaires et transformation alimentaire(7)
- Systèmes de séchage et de déshydratation(5)
- Évaporation, concentration et récupération de solvants(4)
- Équipements de procédé pharmaceutiques et industriels(4)
- Cacao, karité, huile de palme et oléagineux(6)
- Céréales, tubercules et transformation du sucre(6)
- Botaniques africains de spécialité et ingrédients naturels(11)
- Aliments et boissons de spécialité et valorisation des sous-produits(7)
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Systèmes de distillation de solvants
La charge peut être de l’éthanol et de l’eau d’une ligne botanique, un fût de solvants mélangés ou un flux d’hexane chargé d’huile, et l’usine soit la sépare en plusieurs produits, soit affine un solvant jusqu’à une pureté plus serrée. L’acheteur doit régler les composants et leurs points d’ébullition, les données d’équilibre liquide-vapeur du mélange, la pureté voulue pour chaque fraction, le débit d’alimentation par heure et le mode de fonctionnement, discontinu ou continu. La difficulté de la séparation fixe la hauteur de colonne et le reflux, tandis que le condenseur et l’alimentation en refroidissement, qui évacuent l’essentiel de la chaleur apportée, fixent la principale demande d’utilités. Les solvants inflammables font aussi de l’implantation en zone classée une donnée de conception. La simple reprise d’un solvant usé d’une ligne d’extraction est le travail de l’usine de distillation pour la récupération de solvants.
La charge est filtrée ou décantée pour que les solides et la couleur n’encrassent pas l’usine, puis chauffée dans un bouilleur. La vapeur monte dans une colonne, où elle rencontre le liquide qui descend, et chaque contact fait remonter le composant léger et descendre le lourd. Une partie du distillat de tête condensé revient en reflux et le reste est soutiré comme produit : le réglage du reflux arbitre donc entre pureté d’une part, énergie et débit d’autre part. Les composants dont les points d’ébullition sont proches demandent plus d’étages et plus de reflux, et certains mélanges, comme l’éthanol et l’eau, ont un azéotrope que la distillation seule ne peut franchir, point à convenir avec le propriétaire du procédé. Le garnissage donne une faible perte de charge et convient au service sous vide, tandis que les plateaux tolèrent mieux les solides. Une colonne discontinue recueille les coupes à tour de rôle et convient aux campagnes variées et aux petits volumes ; une colonne continue convient à une charge régulière avec une seule séparation. Une pression réduite abaisse les températures d’ébullition pour les charges sensibles à la chaleur ou à point d’ébullition élevé. L’essentiel de la chaleur apportée au bouilleur ressort au condenseur : l’eau de refroidissement, le refroidissement par air ou une boucle réfrigérée est donc une utilité principale, dimensionnée avec la colonne. Là où le solvant et l’eau se séparent en couches, un décanteur les sépare après condensation. Comme les solvants sont inflammables, la zone autour des évents, des points de prélèvement et des garnitures de pompes est classée, le remplissage des cuves est rendu sûr vis-à-vis de l’électricité statique, et les évents débouchent vers le haut ou à distance des murs adjacents et des avant-toits.
Plage de capacité indicative
- 50–3 000 litres de charge/heure
Données clés de spécification
Données d’équilibre liquide-vapeur, spécification de pureté, reflux, pression et puissance du condenseur.
Caractéristiques techniques
| Technologie | Distillation fractionnée (rectification) discontinue ou continue de mélanges de solvants liquides |
|---|---|
| Principe de fonctionnement | Contacts répétés vapeur-liquide dans une colonne avec reflux, séparant les composants selon leur point d’ébullition |
| Charge | Flux de solvants mélangés ou contaminés, filtrés ou décantés avant l’alambic |
| Internes de colonne | Garnissage structuré ou en vrac, ou plateaux, choisis selon les solides de la charge, la perte de charge et la séparation nécessaire |
| Pression de fonctionnement | Atmosphérique ou réduite, fixée par les points d’ébullition et la sensibilité à la chaleur de la charge |
| Régulation du reflux | Taux de reflux réglable, fixé par la pureté voulue pour chaque fraction |
| Source de chaleur | Vapeur, huile thermique ou chauffage électrique, choisis selon ce dont dispose le site |
| Condenseur et refroidissement | Refroidi par eau, par air ou réfrigéré, choisi selon la volatilité du solvant et le climat local |
| Matériau en contact | Acier inoxydable, ou une autre nuance adaptée au mélange de solvants |
| Conception de sécurité | Implantation en zone classée, mise à la terre et liaison équipotentielle, remplissage des cuves sûr vis-à-vis de l’électricité statique, évents à distance des murs |
| Automatisation | Commande par automate programmable des températures, de la pression, du reflux et de la collecte des coupes |
Voie de procédé type
Séparation et analyse de la charge
Les solvants mélangés sont collectés par type et échantillonnés pour la composition, l’eau et les matières dissoutes. L’analyse alimente la conception de la colonne, car les points d’ébullition du solvant et de ses contaminants décident de la difficulté de la séparation.
Filtration
Les solides et les corps colorés sont filtrés avant l’alambic, car les dépôts sur les surfaces de chauffe et le garnissage de la colonne réduisent les performances et imposent des arrêts.
Évaporation par étages
La charge est chauffée dans le bouilleur par de la vapeur, de l’huile thermique ou de l’électricité, à la pression atmosphérique ou réduite. Le chauffage est maintenu stable, car les à-coups entraînent du liquide vers le haut de la colonne.
Rectification dans la colonne
La vapeur et le liquide de reflux qui revient se rencontrent sur le garnissage ou les plateaux, ce qui enrichit la fraction légère en tête. Le taux de reflux, la pression et les températures de la colonne sont régulés pour maintenir chaque coupe à sa spécification.
Condensation
La vapeur de tête est condensée dans un condenseur à eau, à air ou réfrigéré, qui absorbe l’essentiel de la charge thermique. Un refroidissement insuffisant se traduit par de la vapeur de solvant non condensée à l’évent.
Séparation huile-eau
Lorsque le condensat se sépare en couches, un décanteur sépare le solvant de l’eau ou de l’huile avant le stockage. L’eau qui reste dissoute dans le solvant est laissée à la colonne.
Collecte et stockage des coupes
Les fractions vont dans des récepteurs séparés selon leur plage d’ébullition, et les coupes hors spécification sont mises de côté pour un nouveau passage. Les cuves de stockage se remplissent de manière à empêcher l’accumulation de charges statiques, et leurs évents sont placés pour disperser les vapeurs en sécurité.
Traitement du résidu
Les fonds lourds quittent l’alambic sous forme de résidu épais ou pâteux : la voie d’évacuation et tout besoin de vide sont donc fixés à la conception. Le résidu est refroidi avant d’être vidangé.
Modules de procédé et d’équipement
- Cuve d’alimentation avec séparation par type de solvant
- Filtre ou crépine
- Alambic avec bouilleur
- Colonne avec garnissage ou plateaux
- Diviseur de reflux et ballon de reflux
- Condenseur de tête
- Refroidisseur de produit
- Séparateur huile-eau
- Récepteurs pour chaque fraction
- Système de vide
- Stockage du solvant récupéré avec évent et remplissage sûr vis-à-vis de l’électricité statique
- Équipements électriques, instruments et automate programmable antidéflagrants
Produits de l’usine
Applications
- Séparation de l’éthanol et de l’eau dans les flux d’extraction botanique
- Séparation de fûts de solvants mélangés en solvants utilisables distincts
- Affinage de l’éthanol, de l’acétone ou de l’hexane à une pureté plus serrée avant réutilisation
- Découpe d’une fraction légère de tête et d’une fraction lourde de queue dans des lots de solvant
- Séparation des couches de solvant et d’eau dans les condensats des lignes d’extraits
- Essais pilotes de fractionnement sur un nouveau mélange de solvants
- Purification de solvant pour les lignes de procédé nutraceutiques et de chimie fine
Caractéristiques principales
Colonne adaptée à la séparation
La hauteur de colonne, les internes et le reflux sont ajustés à la proximité des points d’ébullition, et non repris d’une taille standard.
Reflux réglable
Un diviseur de reflux réglable permet aux opérateurs d’arbitrer entre pureté d’une part, énergie et débit d’autre part, pour une charge donnée.
Condenseur dimensionné comme utilité principale
Le condenseur et l’alimentation en refroidissement sont dimensionnés avec la colonne, car ils évacuent l’essentiel de la chaleur apportée.
Stockage sûr vis-à-vis de l’électricité statique
Les récepteurs se remplissent par une tuyauterie disposée pour limiter les charges statiques, avec des évents qui débouchent vers le haut et à distance des murs et des avant-toits.
Implantation pour service inflammable
L’alambic, les évents, les points de prélèvement et les garnitures de pompes sont placés et câblés en tenant compte de la zone classée, et les sources d’ignition sont tenues à l’écart.
Option vide
Une pression réduite abaisse les températures d’ébullition lorsque la charge est sensible à la chaleur ou que le solvant bout à haute température.
Pages pays pour Systèmes de distillation de solvants
Ce produit figure sur les pages des pays ci-dessous, chacune avec sa propre voie de demande. Là où Kadali n’a pas de bureau dans un pays, les demandes sont traitées depuis le bureau d’Accra.
Produits associés
Questions fréquentes
Quelles informations faut-il pour dimensionner les systèmes de distillation de solvants ?
Quelle plage de capacité couvrent les systèmes de distillation de solvants ?
L’usine doit-elle fonctionner par lots ou en continu ?
Qu’est-ce qui limite la pureté d’une fraction ?
Quel refroidissement faut-il à un système de distillation ?
Comment aménager en sécurité le stockage de solvants inflammables ?
Que devient le résidu au fond de l’alambic ?
En quoi cela diffère-t-il d’une usine de récupération de solvants ?
Comment demander une proposition pour les systèmes de distillation de solvants ?
Demande de renseignements : Systèmes de distillation de solvants
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