Qu'est-ce que la distillation par lots?
La distillation discontinue est un processus dans lequel deux liquides ayant des points d'ébullition différents sont chauffés, vaporisés puis refroidis pour obtenir un nouveau produit ayant une concentration supérieure dans l'un des deux liquides. Au cours d'une distillation discontinue, aucun nouveau liquide n'est ajouté dans le récipient de chauffage. Ainsi, avec le temps, la concentration du produit changera à mesure que le mélange bouillira et que le produit final sera éliminé. Les installations pilotes, les produits pharmaceutiques et les applications de produits chimiques spécialisés utilisent généralement la distillation par lots pour contrôler la qualité de petites quantités de produit.
Un système de distillation par lots peut contenir un récipient de chauffage ou un alambic, une colonne de distillation pouvant être aussi simple qu'un tuyau vide ou une colonne complexe avec des plateaux ou une garniture d'étanchéité, un condenseur liquide utilisant un refroidissement à l'eau ou à l'air et des lignes de collecte et de stockage du produit final. L'alambic chauffe le mélange liquide, qui monte ensuite à travers la colonne montante ou la colonne jusqu'au condenseur. L'eau est généralement utilisée pour refroidir le condenseur, et tout ou partie du condensat liquide est autorisé à retomber à travers la colonne, une technique connue sous le nom de reflux. Les systèmes de traitement par lots qui renvoient tout le liquide condensé dans la colonne sont appelés systèmes à reflux total.
L’utilisation des colonnes à plateaux pour la distillation par lots présente l’avantage que la composition du produit est légèrement différente à chaque position du plateau. Des lignes de collecte de produits peuvent être installées à chaque emplacement de bac, et un produit final peut être obtenu en prenant un distillat d’un ou de plusieurs bacs. Au fur et à mesure que la composition du contenu change au cours de l'analyse, les points de collecte peuvent être modifiés pour maintenir la qualité du produit souhaitée.
Une application courante de la distillation discontinue est la production de whisky et d’autres spiritueux. Le mélange de céréales et d’eau fermenté est placé dans l’alambic et laissé bouillir. La vapeur résultant du grain fermenté en ébullition a une teneur en alcool plus élevée que le mélange de grains, car l'alcool a un point d'ébullition inférieur à celui de l'eau et se vaporise dans une plus grande mesure que l'eau. La vapeur montante se condense en un liquide qui est un mélange d’alcool et d’eau, et des distillations discontinues supplémentaires de ce mélange d’alcool et d’eau augmenteront encore la teneur en alcool. Le distillat avec la teneur en alcool souhaitée est collecté, stocké et vieilli pour répondre aux besoins du distillateur.
Les produits pharmaceutiques de grande valeur bénéficient des processus de distillation par lots. Le contrôle de la qualité des produits est essentiel pour la production de médicaments et la distillation par lots permet de fabriquer de petites quantités et de les comparer aux spécifications du produit sans risquer de grandes quantités de produits de mauvaise qualité. Les systèmes de traitement par lots offrent également une méthode plus simple pour adapter la production de médicaments, car de petites modifications peuvent être apportées aux produits chimiques du traitement par lot, ou le système de distillation peut être ajusté en fonction de la température, du reflux ou de la pression de fonctionnement afin de faire varier les spécifications du produit final.