Equipamento de destilação é amplamente utilizado na indústria cervejeira e desempenha um papel importante nos processos da indústria de produção de alimentos e bebidas. Quer se trate de um destilador experiente ou de um principiante, a escolha do fornecedor correto de equipamento de destilação é fundamental para alcançar os resultados desejados. A aquisição de equipamento de destilação duradouro é a base para gerir uma destilaria de sucesso. Para encontrar o equipamento certo para a sua destilaria, deve começar por compreender amplamente a destilação.
O que é a destilação do álcool?
A destilação ocorre normalmente numa torre onde o álcool é separado do licor de lavagem através de vários ciclos de condensação e evaporação. O vapor de álcool da chaleira aquecida sobe para a torre, onde passa pelo borbulhador e, dependendo do ponto em que se encontra no ciclo, encontra um leito de baixo teor de álcool num prato. À medida que o vapor quente encontra o leito líquido, o calor é disperso, o que aumenta a temperatura do leito líquido e produz mais vapor.
Este fenómeno de transferência de calor ocorre em cada placa. A temperatura do líquido é mais baixa. A temperatura do vapor é mais elevada. O etanol mais puro transforma-se em vapor e condensa-se no ciclo seguinte (cada placa conta como um ciclo). Quanto mais segmentos de placas por torre, maior a pureza.
Tipos de destiladores
- Destilador de Espelho: O destilador de espelho é um dos mais antigos e tradicionais tipos de equipamento de destilação. Geralmente consiste num grande pote (espelho) e num condensador. A matéria-prima é aquecida no pote e o vapor sobe e passa pelo condensador para se tornar líquido. Este tipo de equipamento é adequado para produzir bebidas espirituosas destiladas fortes e de sabor único.
- Alambique de coluna: Também conhecido como alambique contínuo, o alambique de coluna é uma peça de equipamento altamente eficiente. Consiste em várias colunas que funcionam continuamente, cada uma com uma função específica, como a destilação, o fracionamento e a condensação. Os alambiques de coluna são normalmente utilizados para a produção em grande escala e produzem um álcool mais claro e mais neutro.
- Alambique: é constituído por um pote grande, um tubo pescoço de ganso (também conhecido como braço de Lane) e um condensador. O alambique aquece o álcool no pote, forçando os vapores através do tubo pescoço de ganso, com parte do líquido a pingar de volta para o pote e parte dos vapores a fluir para o condensador.
- Coluna de destilação de refluxo: é constituída por um pote, uma coluna de destilação com pratos de cobre, um braço de Lane e um condensador. Quanto mais pratos de destilação, mais puro é o álcool. Quanto menos pratos de destilação, mais saboroso é o álcool.
A unidade básica de uma unidade de destilação
- Caldeira ou evaporador: A caldeira é o componente central de uma unidade de destilação, utilizada para aquecer a matéria-prima e produzir os vapores. Pode ser um simples aquecedor ou um evaporador com uma estrutura complexa, consoante a dimensão e os requisitos da destilação.
- Condensador: O condensador é utilizado para arrefecer os vapores que saem da caldeira e condensá-los num líquido. É normalmente constituído por tubos ou serpentinas através dos quais passa um meio de arrefecimento (por exemplo, água fria ou refrigerante) para condensar os vapores.
- Recipiente de recolha: O recipiente de recolha é utilizado para receber o produto líquido condensado, como o álcool ou outros produtos da destilação. É a parte de recolha e armazenamento do produto final do processo de destilação.
- Termómetros e Manómetros: Os termómetros são utilizados para monitorizar as alterações de temperatura durante o processo de destilação, de modo a garantir que a operação de destilação é realizada dentro do intervalo de temperatura adequado. Os manómetros, por outro lado, são utilizados para monitorizar a pressão de vapor e ajudar a regular as condições de aquecimento e arrefecimento.
- Outros equipamentos auxiliares: Incluem sistemas de exaustão, filtros, bombas, etc., que são utilizados para ajudar no funcionamento e manuseamento do processo de destilação.
O processo de destilação
A destilação é o processo de separação de elementos ou substâncias de um líquido através de um processo de ebulição e condensação. Cada elemento deve ter um ponto de ebulição diferente para conseguir uma separação efectiva. Quanto mais próximos forem os pontos de ebulição dos elementos no líquido, mais complexo se torna o processo de destilação.
Modos de destilação:
- Destilação simples: Quando dois líquidos têm pontos de ebulição diferentes, utilizamos o processo de destilação simples. Este processo de destilação é utilizado para separar o líquido dos componentes sólidos ou não voláteis. A destilação simples envolve o aquecimento da mistura líquida até ao ponto de ebulição e a condensação dos vapores formados.
- Destilação fraccionada: Com a ajuda deste processo de destilação, podemos separar os líquidos numa mistura que tem o mesmo ponto de ebulição. Numa coluna de destilação fraccionada, são necessárias etapas de evaporação e condensação. Neste processo, quando a mistura é aquecida, a substância com um ponto de ebulição mais baixo começa a evaporar, condensando o líquido e separando-o. A partir daí, a temperatura aumenta e os pontos de ebulição dos componentes mudam de pontos de ebulição baixos para pontos de ebulição altos.
- Destilação a vapor: A destilação a vapor é utilizada para separar os componentes sensíveis ao calor de uma mistura. Para aquecer ligeiramente e evaporar uma parte, faz-se passar vapor através da mistura. O vapor formado é condensado e obtém-se o destilado necessário. Com a ajuda deste processo, podemos obter óleos essenciais e destilados de ervas de muitas flores ou ervas aromáticas.
- Destilação por vácuo: Temos de utilizar um processo de destilação a vácuo para separar os líquidos da mistura que têm pontos de ebulição mais elevados. Em vez de aquecer estes compostos a altas temperaturas para os fazer ferver, minimizamos a pressão no ambiente circundante. Devido à baixa pressão, os componentes entrarão em ebulição a baixas temperaturas.
- Quando a pressão de vapor dos compostos é igual à do ambiente circundante, os compostos transformam-se em vapores. Estes vapores condensam-se e acumulam-se sob a forma de destilado. Podemos utilizar este processo de destilação para obter amostras altamente purificadas de compostos.
- Destilação de vácuo sensível ao ar: Certos compostos reagem quando expostos ao ar. Este processo de destilação a vácuo sensível ao ar é adequado para compostos que são sensíveis ao ar e reagem com o ar. No entanto, após a conclusão do processo, temos de substituir o vácuo por um gás inerte.
Equipamento de destilação métodos de aquecimento
Existem vários métodos de aquecimento para o equipamento de destilação, e a escolha destes métodos depende do processo de destilação específico, das propriedades do material e da conceção do equipamento. Os mais comuns são os dois métodos de aquecimento seguintes: aquecimento direto, aquecimento indireto e aquecimento a vapor.
Aquecimento direto
Esta é uma das formas mais comuns de aquecimento do equipamento de destilação, especialmente nos alambiques tradicionais de espelho. O aquecimento direto transfere calor para a matéria-prima através da queima de combustível (por exemplo, gás natural, lenha, carvão, etc.) diretamente numa caldeira ou evaporador, ou através da utilização de um elemento de aquecimento elétrico, que a aquece e produz vapor.
Aquecimento indireto
Por aquecimento indireto entende-se que a fonte de aquecimento não actua diretamente sobre o líquido, mas transfere o calor para o líquido através de permutadores de calor, camisas de aquecimento e outros equipamentos. Esta forma pode evitar o sobreaquecimento local e melhorar a eficiência da evaporação, mas a velocidade de aquecimento é relativamente lenta. O aquecimento indireto realiza o processo de destilação através da circulação do meio de aquecimento (por exemplo, óleo térmico ou vapor) em torno da periferia da caldeira ou do evaporador, de modo a que o calor do meio seja transferido para a matéria-prima no interior.
Aquecimento a vapor
O aquecimento a vapor é uma opção comum em algumas produções de cerveja destilada industriais e em grande escala. Este método utiliza vapor fornecido externamente para aquecer a caldeira ou o evaporador, transferindo o calor para a matéria-prima através de condução e convecção para realizar o processo de destilação.
Como escolher o equipamento de fabrico de cerveja para destilação?
- Definir a procura de produção: De acordo com a escala de produção e a procura do produto, determinar a capacidade de processamento do equipamento necessário. Considere o volume de produção diária, o período de pico de produção e o equipamento de reserva para garantir que a capacidade de processamento do equipamento satisfaz as necessidades de produção. Por exemplo, o tipo de licor que precisa de processar, a pureza de separação necessária, a dimensão da sua operação, etc.
- Tipos e dimensões do equipamento de destilação: Existem diferentes tipos de equipamento de destilação, como os tradicionais alambiques de espelho, os alambiques de coluna, etc. A escolha do tipo de equipamento depende do tipo e da dimensão do produto que se pretende produzir. Em termos de tamanho, é necessário escolher o tamanho do equipamento com base no seu volume de produção. Determinar a capacidade de processamento e a capacidade do equipamento de destilação com base na dimensão da produção ou do laboratório. A capacidade do equipamento deve ser capaz de acomodar o volume de líquido a ser processado por lote e ter em conta possíveis necessidades de expansão futura.
- Budgetary considerations: Budget plays an important role in equipment selection. While it is important to find the equipment that best suits your needs, it is equally important to stay within budgetary constraints. Compare prices, but don’t compromise on quality and safety.
- Considerar a eficiência da separação e os requisitos de pureza: Selecionar o equipamento de destilação adequado com base nos requisitos de pureza do produto e na eficiência da separação. A eficiência de separação e o consumo de energia podem variar entre diferentes tipos de equipamento e devem ser considerados de forma holística.
- Considerar a resistência à corrosão do material e as condições de funcionamento: Selecionar materiais resistentes à corrosão de acordo com a natureza química do líquido processado e as condições de funcionamento para garantir o funcionamento estável a longo prazo e a segurança do equipamento. Os materiais habitualmente utilizados incluem aço inoxidável, plástico reforçado com fibra de vidro, ligas especiais, etc.
- Sistema de controlo da automatização: a seleção de equipamento com um elevado grau de automatização pode melhorar a eficiência da produção e reduzir os custos de mão de obra. A utilização de sistemas de controlo avançados, tais como PLC (Programmable Logic Controller), ecrã tátil, etc., é conveniente para os operadores definirem parâmetros, monitorizarem o estado de funcionamento do equipamento e lidarem com situações anormais.
- Supplier Reputation: Choose suppliers with good reputations and word-of-mouth to ensure that the quality of equipment and after-sales service is guaranteed. Solve the supplier’s after-sales service policy, including equipment installation and commissioning, technical training, maintenance, and other aspects of support.