La Distillation Amateur Part 1

December 4, 2017 | Author: art-kane | Category: Whisky, Distillation, Prohibition, Ethanol, Beverages
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merci pour cet ouvrage très documenté, une mine d'or !!!

Ce que le distillateur cherche à faire, c’est produire de l’alcool… La gnôle des Anciens, l’eau de feu des Indiens, le moonshine des contrebandiers sous la prohibition... Cette activité ludique, passionnante, gastronomique… est illégale dans la plupart des pays. Pour des raisons philosophiques, religieuses, de santé publique, mais surtout financières (les lourdes taxes auxquelles sont soumis les produits alcoolisés), la plupart des états interdisent la production personnelle d’alcool. Par contre, il est souvent légal de produire son propre vin de fruits, sa bière…etc. C’est donc en passant à la distillation que l’on franchit la limite de la légalité. Les pages qui suivent sont donc d’intérêt purement intellectuel, voire scientifique, mais ne peuvent en aucun cas être mises en pratique ! Vous êtes de bons citoyens, respectueux de la loi, payant vos impôts… Donc, vous n'êtes ni des contrebandiers, ni des distillateurs clandestins (appelés moonshiners ou bootleggers aux USA à l’époque de la prohibition) ! Ceci dit, toutes les informations de ce site sont en principe exactes et faciles à mettre en pratique. Evidemment, si vous vivez dans un pays où cette pratique est illégale, vous ne le ferez pas, puisque vous êtes de bons citoyens respectueux des lois! L’alcool est dangereux ! Il ne faut pas en abuser… Cependant, les histoires racontant le cas de consommateurs devenus fous ou aveugles, bien que souvent fondées, sont aussi très exagérées. Le méthanol est toxique (c’est un poison, notamment pour le nerf optique) mais vous verrez qu’il est facile de le séparer de l’éthanol (qui lui est le produit recherché). La plupart des cas d’empoisonnement par de l’alcool frelaté sont dus à des marchands sans scrupule qui ajoutaient volontairement des produits toxiques à l’alcool vendu (e.a. méthanol, anti-gel, acide…). Cependant, en aucun cas, l'auteur de ce site ne peut être tenu responsable de l'utilisation qui pourrait être faite des informations qu'il contient!

La production d’alcool repose sur un principe unique : des

levures transforment du sucre en alcool en dégageant du CO2 (donc, tout ce qui contient du sucre peut servir à faire de l’alcool), le produit obtenu étant ensuite distillé pour augmenter le taux d’alcool. Que veut-on faire ? Produire de l’alcool ou faire des liqueurs ? Produire de l’alcool, on l’a compris, c’est partir d’ingrédients non alcoolisés et en faire de l’alcool titrant plus de 20% (en général, 40%) ; en passant par la distillation. Cette activité est illégale dans la plupart des pays, rappelons-le ! Fabriquer des liqueurs, c’est faire macérer des fruits ou herbes aromatiques dans de l’alcool neutre (sans goût), qui peut être acheté dans le commerce de façon tout à fait légale. Vous verrez comment faire dans le chapitre « liqueurs ». Si vous habitez dans un pays où c'est autorisé, vous avez le choix de votre source d’alcool : l’alambic ou le magasin! D'autres alcools sont-ils à la portée de l'amateur ? Tous les alcools ne sont pas des liqueurs... Le goût du whisky, par exemple, ne provient pas de la macération de fruits ou d'herbes (cf liqueurs) mais bien du moût de départ et des techniques de vieillissement... Vous verrez également qu'il est possible de faire cela à la maison sans trop de difficultés (dans les pays où c'est autorisé!).

Vous l'avez compris, l'alcool provient de la transformation de sucre sous l'action de levures. En fonction de l'origine du sucre, nous distinguerons : L’alcool de sucre, à base de

Sucre pur (blanc, brun…) : alcool neutre. Canne à sucre (jus, mélasse, pulpe) : rhum. Betterave sucrière (pulpe, mélasse) : alcool neutre, rhum. Miel : brandy au miel. L’alcool de fruits, à base de

Raisins (vin) : cognac, armagnac, brandy. Pommes, poires (cidre, poiré) : eaux de vie, Calvados...

Cerises, prunes, framboises, abricots : eaux de vie. L’alcool de grain

Orge, froment, seigle... : whiskies, bourbon, gin, genièvre... Maïs : whiskies, bourbon. Riz... Mais aussi

Pommes de terre : schnaps. Agave : tequila. Etc. …

La production d’alcool peut se résumer en 4 étapes : 1. Préparation du moût Pour faire bref, il s'agit de mélanger divers ingrédients afin d'obtenir un liquide sucré fermentable. Certains moûts ne nécessitent pas de cuisson, comme les moûts de fruits : il suffit de broyer ou écraser des fruits et d'en récupérer le jus. D'autres moûts (alcools de grain) nécessitent un brassage, opération qui a pour but la transformation de l'amidon contenu dans les grains en sucres fermentables.

2. Fermentation Au moût ou brassin préparé lors de l'étape précédente, on ajoute des levures. Ces levures vont transformer le sucre en alcool. Cette étape peut durer de 3 jours à plusieurs semaines, en fonction du moût et du type de levure. Certains brassins ne nécessitent pas d'ajout de levure, les levures sauvages présentes dans l'air ou sur les fruits (les grains) faisant aussi l'affaire (le processus sera probablement plus lent).

3. Distillation

La distillation consiste à chauffer le moût pour séparer l'alcool de l'eau. Les différentes températures d'ébullition des différents constituants permettent cette technique de séparation.

4. Affinage et vieillissement Première découverte pour celui qui assiste à une distillation : l'alcool qui en sort est incolore, avec un goût plus ou moins prononcé. C'est l'affinage et le vieillissement qui lui donneront couleur et goût définitifs. Rappelons-le une fois encore, la troisième étape est généralement interdite aux amateurs! Pour en savoir plus sur ces 4 étapes, reportez-vous aux onglets correspondants.

Le matériel nécessaire Dans cette section, vous trouverez les infos sur le matériel nécessaire à la distillation amateur. On espère n'avoir rien oublié! En fonction des étapes du processus, un matériel spécifique est nécessaire : Matériel pour le brassage : Casserole Réchaud Thermomètre Densimètre Iodine Système de filtration, décantage, égouttage... Moulin à grains

Matériel pour la fermentation : Seau à fermentation ou dame-jeanne

Barboteur Thermomètre Densimètre Système de filtration, décantage, égouttage...

Matériel pour la distillation : Alambic Réchaud Thermomètre Alcoomètre Eprouvettes graduées

Matériel pour la finition : Filtres Charbon actif Fûts de chêne ou copeaux Récipients en verre (bocaux, dames jeannes, bouteilles...)

Il existe différents types d’alambics : L’alambic classique, dit alambic charentais, « pot still » en anglais.

C’est l’alambic généralement en cuivre, avec un pot tout en rondeurs, le chapiteau en forme de tulipe (il doit avoir un volume bien déterminé car c’est ici que les vapeurs commencent à se condenser et subissent un début de rectification), le col de cygne et le serpentin réfrigérant. Parfois, entre le col de cygne et le serpentin, un troisième élément est ajouté : le chauffe vin. Dans ce dernier, le moût de la prochaine distillation est préchauffé par les vapeurs de l’alambic, ceci afin de gagner du temps et du combustible. Le chauffe vin n’est guère utile dans la distillation amateur. Le taux d’alcool obtenu dans ce type d’alambic ne peut guère dépasser 70% (souvent moins). Pour obtenir un taux d’alcool plus élevé, une deuxième, voire une troisième distillation sera nécessaire. Par contre, les alcools produits dans ce type d’alambic sont les plus riches en saveur et arôme. C’est dans ce type d’alambic que sont distillés entre autres les whiskies, cognacs, calvados et autres alcools au goût typique et prononcé. Les photos présentent un alambic en cuivre (fabriqué au Portugal et vendu comme « objet de décoration » !) et un autre en acier inoxydable commercialisé en Nouvelle Zélande. La Nouvelle Zélande est un des rares pays où la distillation amateur est autorisée ! On y trouve donc beaucoup d’amateurs, de magasins spécialisés et de sources d’information.

L’alambic à colonne de reflux, « reflux still » en anglais.

Cet alambic est couramment utilisé par les distillateurs amateurs. Audessus du pot (bouilleur, « boiler » en anglais) se trouve une colonne ± haute (1m environ) dans laquelle la vapeur monte. Au sommet, la vapeur est dirigée vers un condenseur, le plus souvent de type Leibig (tube en tube) et non serpentin. La colonne peut être refroidie par un système de passage d’eau à l’intérieur ou à l'extérieur, elle peut également être remplie dans sa moitié inférieure par des éléments qui formeront une sorte de labyrinthe à travers lequel la vapeur devra se frayer un chemin (« packing » en anglais). Le but est que la vapeur ascendante se condense plusieurs fois dans la colonne avant d’atteindre le sommet, ce qui provoque en quelque sorte une distillation multiple et affine donc le produit obtenu tout en augmentant le taux d’alcool (jusqu’à 94 – 95%). Par contre, les alcools produits dans ce type d’alambic sont moins riches en saveur et arôme. C’est dans ce type d’alambic que sont distillés entre autres les vodkas, schnaps, et autres alcools au goût neutre et moins prononcé. En enlevant le package et en fermant le refroidissement de la colonne, on peut l’utiliser comme un alambic classique.

Le modèle présenté ci-contre est un modèle du commerce que l’on trouve en Nouvelle Zélande.

L’alambic à colonne de fractionnement, « fractionnating still » en anglais.

Dérivé du modèle précédent, un perfectionnement est apporté dans la tête

de colonne. Toutes les vapeurs produites y sont condensées et un système de vannes et de conduits en renvoie une partie (une fraction, d’où son nom) vers le bas de la colonne. On peut donc décider de la fraction récoltée et de la fraction redistillée. Le but est d’obtenir le taux d’alcool et la pureté les plus élevés possibles (jusqu’à 94 – 95%). Les alcools produits dans ce type d’alambic sont en principe neutres, c’est à dire sans saveur ni arôme. C’est aussi dans ce type d’alambic que sont distillés entre autres les vodkas, schnaps, et autres alcools au goût neutre et moins prononcé. La photo ci-contre provient d’un site néo-zélandais. Il s’agit d’un alambic fait maison par un amateur !

Quel alambic choisir? Pot still ou alambic charentais:

- Il a une colonne simple et courte. - Facile à fabriquer et bon marché. - Idéal pour débuter et apprendre. - Idéal pour distiller des alcools aromatiques tels le rhum, le whisky, les alcools de fruits... - Une double distillation est nécessaire pour obtenir de la vodka ou des alcools neutres. - Taux d'alcool moins élevé qu'avec les autres modèles (70%ABV). - Une double distillation est recommandée en général ou pour obtenir un taux d'alcool supérieur.

- Convient mieux pour distiller des alcools aromatiques que les autres modèles.

Reflux still ou alambic à colonne de reflux :

- La colonne est plus haute, sa moitié supérieure est traversée par des tubes de refroidissement ou entourée d'un serpentin. - Plus difficile à fabriquer et plus coûteux qu'un pot still. - Peut être utilisé comme pot still ou reflux still. - Relativement difficile à réguler pour obtenir une pureté maximum du distillat. - S'il est bien régulé et avec une colonne remplie de packing, permet d'obtenir des alcools neutres et purs en une passe. - Convient mieux pour distiller des alcools neutres que le pot still.

Fractionnating still ou alambic à colonne de fractionnement :

- La colonne est plus haute, sa partie supérieure contient un serpentin qui sert à la fois à la condensation et au reflux. - Il est équipé d'une vanne (au moins) pour contrôler le reflux. - Plus difficile à fabriquer et plus coûteux qu'un pot still. - Peut être utilisé comme pot still ou reflux still. - Beaucoup plus facile à réguler qu'un reflux still. - S'il est bien régulé et avec une colonne remplie de packing, permet d'obtenir des alcools neutres et purs en une passe. - Convient mieux pour distiller des alcools neutres que les deux autres modèles.

DONC, SI ON VEUT FAIRE UNIQUEMENT DE L'ALCOOL PUR : REFLUX OU FRACTIONNEMENT SI ON VEUT FAIRE UNIQUEMENT DE L'ALCOOL AROMATISE (WHISKEY) : POT STILL SI ON VEUT FAIRE LES DEUX : REFLUX OU FRACTIONNEMENT SI ON VEUT FAIRE LES DEUX, MAIS DES ALCOOLS AROMATIQUES LES MEILLEURS :

REFLUX OU FRACTIONNEMENT ET POT STILL

Fabriquer son alembic Il est possible de fabriquer un alambic avec très peu de choses, comme par exemple une casserole à pression, des seaux en plastique, un serpentin en cuivre... L'option choisie ici se veut plus sérieuse, plus technique, mais éprouvée. Les alambics décrits cidessous fonctionnent très bien et permettent un réel contrôle du produit fini... Il ne s'agit pas de s'intoxiquer avec sa gnôle maison!

Comme vous l'avez déjà lu, il existe plusieurs types d'alambics, et il est possible d'en fabriquer de nombreux modèles... Celui qui souhaite produire des alcools neutres, construira un alambic à reflux ou à fractionnement. S'il souhaite produire des alcools aromatisés (whiskeys, alcools de fruits...), il construira un alambic traditionnel (pot still). Le passionné voudra les deux ou les trois! Il faudra y penser dès le début, car certaines pièces sont les mêmes... On peut donc faire dès le début 2 bols et 2 brides (ou 3)!

Sauf pour le bricoleur averti, mieux vaut commencer par un "pot still", qui est moins compliqué! Vous trouverez sur ce site quelques pistes, mais il en existe bien d'autres. Bien que les informations qui suivent aient été éprouvées par des amateurs néozélandais, nous ne pouvons garantir aucun résultat (cela dépend de l'habileté et du savoir-faire de chacun). Nous vous le rappelons encore une fois : si vous habitez un pays où c'est illégal : NE LE FAITES PAS!!!

Il est impossible de tout expliquer par le texte, donc, observez les photos, étudiez les plans... et soyez sûr d'avoir bien compris avant de commencer! Il est indispensable en tout cas d'être un bon bricoleur ou de se faire aider. Prenez votre temps : avant de se lancer, il faut impérativement : - avoir tout l'outillage nécessaire, - avoir tout le matériel nécessaire, - en fonction du matériel trouvé, faire un plan, - si on débute (p.ex. en soudure) : s'entraîner sur des déchets. Il y a un tas de sites qui peuvent expliquer les rudiments de plomberie nécessaires, consultez-les!

Mais venons en au fait : comment construire un alambic? L’alambic : 3 parties Votre alambic se composera de 3 parties : - le boiler : c’est la marmite dans laquelle on va chauffer et faire bouillir le moût à distiller. - la colonne : c’est le tube en cuivre dans lequel les vapeurs d’alcool montent vers le condenseur. Comme dit plus haut, il existe 3 types de colonnes : simple, à reflux, à fractionnement. - le condenseur : comme son nom l’indique, c’est là que les vapeurs se condensent en alcool liquide. Il en existe de deux types : serpentin ou tube en

tube (Liebig).

Matériaux : Ce sujet est très controversé au sein même de la communauté des moonshiners! L'avis général est d'éviter tout contact entre les vapeurs d'alcool et l'alcool à un haut %ABV avec des matières comme le plastique, le caoutchouc et toute autre matière synthétique. De même, l'acier non inoxydable, le zinc, le galvanisé, l'aluminium... sont à proscrire. Le plomb dans les soudures est évidemment à proscrire également. Pour résumer, il est plus simple de retenir ce qui est "safe" : inox, cuivre, soudures à l'étain et argent, liège, papier et pâte de farine pour les joints. C'est tout! Vous trouverez peut-être des gens pour dire que le silicone est sans danger, que tel type de plastique l'est aussi... Mais pour parler crûment : si on se casse le cul pour faire un produit artisanal, autant ne pas prendre le risque d'y mettre de la m...e!

Il est utile de s'organiser : - le boiler peut être entièrement construit séparément du reste. - le condenseur peut être entièrement construit séparément du reste. - la liaison colonne boiler peut être entièrement construite séparément du reste. - la colonne d'un pot still peut être entièrement construite séparément du reste. - la colonne d'un reflux still ne peut être entièrement construite séparément du condenseur, car elle nécessite une grande précision d'alignement des tubes de refroidissement avec les entrées d'eau du condenseur.

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Les alambics dont la construction est décrite ci-après ont un fonctionnement très semblable... Le moût alcoolisé est chauffé dans la chaudière, notez que l'élément chauffant (ici une résistance électrique) peut être un réchaud au gaz, un feu de bois, de charbon...etc. Les vapeurs d'alcool montent dans la colonne puis sont condensées dans un condenseur "tube en tube" appelé condenseur Liebig (ou parfois Leibig). Dans le cas du "Reflux Still" (alambic à colonne à reflux), la

colonne est haute d'environ 1 mètre, est remplie d'un matériau structuré (laine de cuivre ou acier inoxydable, rashig rings en verre ou céramique...) et est traversée dans sa partie supérieure par des tubes de refroidissement (en général 2) dans lesquels circulent de l'eau froide dont le débit est réglé par une vanne. Cela provoque la condensation d'une partie des vapeurs dans la colonne, celles-ci retombent dans la chaudière et sont donc redistillées... Ce dispositif induit donc en quelque sorte une distillation multiple. Un schéma vaut mieux qu'un long discours :

Fonctionnement d’une colonne à plateaux (fractionnement) Rappel : principe de la distillation simple : On va considérer le cas le plus simple du mélange d’eau et d’éthanol où l’éthanol est le composé le plus volatil. A l'instant où les premières vapeurs sont dégagées leur composition est plus riche en éthanol que le mélange initial. Au cours du temps, la fraction d’éthanol du liquide dans le bouilleur diminue car il s'évapore une proportion plus grande d’éthanol que d’eau. Les vapeurs seront toujours plus riches en éthanol que le mélange liquide dans le bouilleur mais leur composition montrera une teneur en éthanol plus faible qu'initialement. On obtient donc un distillat de moins en moins concentré en éthanol. Au cours de la distillation la température va augmenter dans le bouilleur car le liquide s'appauvrit en composé le plus volatil. A la fin il ne reste pratiquement que de l’eau dans le bouilleur et les vapeurs sont donc pratiquement uniquement composées d’eau. Si on redistille le produit obtenu, on va à nouveau le concentrer, sa teneur en eau diminuant à nouveau.

Distillation continue : Dans une colonne à distillation continue, on utilise des plateaux sur lesquels se produit chaque fois une « distillation ». Schématiquement (pardon pour ce raccourci peu scientifique), une colonne à 5 plateaux équivaut à une quintuple distillation. La colonne de distillation continue possède donc une série de plateaux de raffinage pour augmenter la pureté. Ce sont des espèces de plateaux sur lesquels le liquide flue et le gaz bouillonne à travers des orifices qui existent à cet endroit. Certains des composants moins volatils vont également s’évaporer et ces séries de plateaux, qui ont des températures de plus en plus basses au fur et à mesure que nous atteignons le haut de la colonne, vont condenser les composants les moins volatils en liquide.

Pour la suite de l’explication, imaginons que le mélange à distiller soit binaire, c’est-à-dire constitué de deux composants : l’eau et l’éthanol. Dans un plateau la vapeur provenant du plateau inférieur se condense en barbotant dans le liquide, la chaleur ainsi dégagée permet une vaporisation du liquide, donnant un gaz enrichi en éthanol, tandis que l'excès de liquide enrichi en eau retourne vers le bas. Le nombre de plateaux est décisif pour déterminer la pureté des produits. Plus la colonne aura de plateaux, plus la pureté du produit distillé sera grande. En théorie, chaque plateau doit être en équilibre liquide-vapeur, c’est-

à-dire qu’à une température donnée on a à la fois le mélange moins riche en alcool à l’état liquide et le mélange plus riche en alcool à l’état de vapeur. Ce mélange vapeur se condensera sur le plateau suivant où un nouvel équilibre se crée, à une température moins élevée. Le pouvoir séparateur (séparation des deux composés du mélange) d’une colonne est maximal si la colonne est adiabatique (elle ne cède pas d’énergie à l’extérieur). Les échanges thermiques n’ont alors lieu qu’entre la vapeur montante et le liquide descendant. On isolera donc la colonne par exemple en l’entourant d’un isolant thermique. On mesure le pouvoir séparateur d’une colonne en plateaux théoriques. Il s’agit du nombre d’étages isothermes : la température de chaque plateau va en fait se stabiliser, chaque plateau ayant une température qui lui est propre, du plus chaud en bas de la colonne, au moins chaud en haut. Rappelons que plus ce nombre de plateaux est grand, plus la séparation sera bonne. Cependant, il y a un problème par rapport au design et à la construction de ces plateaux car ils ne sont pas conseillés pour les colonnes avec un diamètre inférieur à 30 centimètres. Le remplissage de la colonne (« packing » en anglais) remplace les plateaux. La hauteur idéale de remplissage nécessaire pour atteindre le même effet que celui produit par un plateau est appelé HETP - Height Equivalent to a Theoretical Plate (Hauteur Équivalente de l’Étage Théorique). Les plus petites HETPs sont meilleures que les plus grandes. Une colonne avec une plus grande hauteur (par exemple, une colonne d’1 mètre) aura plus de plateaux. Par exemple, si le HETP est de 0,5 mètres, il y aura deux plateaux qui fonctionneront. Par contre, si le HETP est de 0,25 mètres, il y aura quatre plateaux qui fonctionneront. Voici le HETP de quelques matériaux : Tampons « scrubbers » en inox ou cuivre : 0,13 m Billes de 10mm de diamètre : 0,33 m Rashig rings de 6mm : 0,24 m Une colonne remplie de scrubbers sur une hauteur de 65 cm équivaut donc à 5 plateaux, ce qui permet théoriquement d'obtenir de l'alcool à 95%vol.

Les éléments de remplissage se trouveront à de plus hautes températures dans la base qu'en haut de la colonne. Lorsque les vapeurs entrent en contact avec le matériel de remplissage, les substances les moins volatiles, qui ont un point d'ebullition plus bas, se condenseront et tomberont. Ensuite, ce liquide s'evaporera de nouveau et la vapeur sera riche en composants plus volatils. Le matériel de remplissage vise à maintenir le distillat intermédiaire en place pour qu'il puisse être baigné par les vapeurs chaudes ascendantes. Ainsi les substances les plus volatiles seront extraites du distillat intermédiaire. Calcul du HETP de votre alambic ...

Type de Packing (note: les valeurs que cette sélection génère sont approximatives) Materiau

Diametre

Billes

0.010 m

Anneaux de Raschig 6 mm Anneaux de Raschig 13 mm Laine Inox ou vos valeurs personnelles ...

0.006 m 0.013 m 0.001 m m

Surface 50 m2/ m3 140 m2/ m3 40 m2/ m3 800 m2/ m3 m2/m3

Tension de surface 0.061 N/m 0.061 N/m 0.061 N/m 0.075 N/m N/m

Caractéristiques de l'alambic Diamètre

Hauteur de Ratio de Puissance

colonne

Packing

0.040m

0.600m

Reflux 1

de chauffe 1200W

Estimation de performance de la colonne Hauteur Equivalente de Plateaux Théoriques (HETP): m Nombre de plateaux théoriques :   = (hauteur/HETP) + 1 pour le boiler Pureté de vapeur Approximative : %

Hauteur Equivalente de Plateaux Théoriques (HETP): m Nombre de plateaux théoriques :   = (hauteur/HETP) + 1 pour le boiler Pureté de vapeur Approximative : %

See http://www.raschig-rings.com for more information on other column packing details. Note also that when real plates are used in a column, you also need to do a similar calculation - they are often far from ideal in operation, and you may need several to achieve one HETP.

Tableaux de calcul pour un Reflux Still. Les tableaux qui suivent sont traduits de l'anglais avec l'aimable autorisation de Tony Ackland, webmaster et créateur de homedistiller.org. Les calculs pour déterminer le diamètre de la colonne sont basés sur l'équation de Sherwoods (Perry 18-47), dans laquelle la performance du packing (et le nombre résultant de plateaux théoriques) est basée sur la méthode d'Onda (Coulson 11-113). Cette page est le fruit d'un travail encore en cours et sans cesse en progrès. Il pourrait s'avérer totalement faux (!). Nous ne garantissons donc pas sa précision et il doit être pris comme un moyen d'estimer certaines données plus que pour les calculer précisément. Nous avons fait de notre mieux. Une erreur connue : le nombre de plateaux est arrondi et, par exemple, 1,45 est arrondi à 1 tandis que 1,55 est arrondi à 2 !

Avant de tester ce calculateur, il convient d'avoir lu (et compris...) les pages traitant de la distillation, des coupes, de la mesure du taux d'alcool, du fonctionnement de l'alambic à reflux et de la distillation fractionnée. Remarques préliminaires :

Si vous ne connaissez pas la puissance de chauffe de votre alambic, (p.ex. si vous utilisez un brûleur au gaz), ajustez les valeurs "puissance" jusqu'à ce que le "Temps pour porter le moût à ébullition" corresponde à ce que vous estimez par expérience. Pour rappel, la pureté du distillat est déterminée principalement par la hauteur de colonne et le type de packing (via le HETP), tandis que le taux de collecte est déterminé par le ratio de reflux. Pour un taux d'alcool disons de 80-90 %, la quantité de reflux n'est pas des plus importante, la hauteur de colonne est prépondérante. Cependant, pour pousser la limite jusqu'à 95%, il est absolument nécessaire d'augmenter significativement le ratio de reflux, et attendre un certain temps (un temps certain!) en

plus pour obtenir le distillat. Pour utiliser ce calculateur afin de vous aider à concevoir ou à utiliser votre alambic à reflux, passez d'abord un moment pour comprendre rigoureusement son fonctionnement. Prenez une fois le temps de faire une distillation comme une expérience et consacrezlui du temps. Mesurez et écrivez les températures toutes les 5 ou 10 minutes et faitesen des graphiques. Collectez le distillat dans des récipients de 200 ou 250 mL et notez combien de temps ça prend pour les remplir. Mesurez le taux d'alcool de chaque échantillon (à 20°C). Mesurez le débit d'eau de refroidissement et sa température, à l'entrée et à la sortie. Cela vous donnera une idée précise sur la puissance calorique absorbée par votre alambic, vous permettra de la réguler en fonction des caractéristiques de la colonne, voire de modifier celle-ci si vous la jugez mal dimensionnée. La mesure du débit du distillat, avec ou sans refroidissement de colonne, avec ou sans packing... vous donnera une idée du ratio de reflux... Si vous êtes à la recherche d'un alcool le plus pur et le plus neutre possible, il vous faudra peut-être une colonne plus large, plus haute, avec plus de refroidissement, avec plus de packing... La température de l'eau de refroidissement vous donnera aussi des indices sur ce qui se passe. N'oubliez pas que la colonne doit être "en équilibre". Trop d'eau de refroidissement rompt cet équilibre, trop peu ne permet pas la condensation et donc le reflux. Une fois que vous comprendrez comment les températures et le débit du distillat changent à la fin d'une passe, vous pourrez prévoir plus précisément quand commence la collecte des queues de distillation. Ne cherchez pas à collecter trop : très peu de queues collectées à mauvais escient peuvent ruiner le fruit d'une passe entière!

Comparez toutes ces données avec le modèle théorique. Ces calculs ne donnent pas d'image exhaustive, mais peuvent être utiles comme guide et / ou comme simulateur. Entrez des données, faites-les varier, observer ce qui se passe dans le reste du tableau, et cherchez à en comprendre les raisons. Vous verrez, ça peut être très instructif.

Entrez les caractéristiques de votre Reflux Still Volume initial de moût 20L Taux d'alcool 10% par volume Puissance durant montée en T° 1200W

Intervalle de temps pour le calcul 15minutes Température initiale 20oC Hauteur de packing 0.600m

Puissance durant distillation Diamètre de colonne 1200W

0.040m

Ratio de reflux 1mL de distillat reflué / mL de distillat

Volume initial de moût 20L Taux d'alcool 10% par volume Puissance durant montée en T° 1200W

Intervalle de temps pour le calcul 15minutes Température initiale 20oC Hauteur de packing 0.600m

Puissance durant distillation Diamètre de colonne 1200W

0.040m

Ratio de reflux 1mL de distillat reflué / mL de distillat collecté

Selectinonnez le packing utilisé (note: les valeurs engendrées par cette sélection sont approximatives) Billes Tampons laine inox

Anneaux Raschig 6 mm (céramique) Anneaux Raschig 13 mm (céramique)

ou vos propres valeurs personnalisées ... % de vide dans le packing secm-1

Diamètre du packing m

Surface du packing m2/ Tension superficielle m3

critique N/m

Estimation des performances du Reflux Still Packing utilisé : 2

3

  Vide dans Packing   Diamètre : m   Surface/Volume : m /m   Tension superficielle critique : N/m

Hauteur Equivalente de plateaux Théoriques (HETP): m   (dépend du ratio de reflux, du type & de la taille du packing) Nombre de plateaux théoriques :   (height/HETP) Temps pour porter le moût à ébullition : minutes    (oC) Diamètre interne de colonne minimal : mm. (Si plus petit , la pression causera l'expulsion de la colonne de tout alcool refluant) Diamètre interne de colonne recommandé (dont 65% remplis de liquide) : mm

du packing) Nombre de plateaux théoriques :   (height/HETP) Temps pour porter le moût à ébullition : minutes    (oC) Diamètre interne de colonne minimal : mm. (Si plus petit , la pression causera l'expulsion de la colonne de tout alcool refluant) Diamètre interne de colonne recommandé (dont 65% remplis de liquide) : mm Intervale

Boiler

de temps  

Vol ume

Vapeur

Temp

Tau

T° de

ératur

x

condensat

e

ABV

ion

Distillat Volu me

Cumulé

Tau x

Tau Total

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Le fût à bière en acier inoxydable fait un excellent “boiler”. De plus, il n’est pas très difficile à trouver : un brasseur du coin vous le fournira sans doute pour pas un cent! Il est possible d’en trouver dans un café, un bar, chez un brasseur... Au pire, on vous demandera le montant de la caution. (± 40 €) On trouve en général des fûts de 30 ou 50 litres. 50 litres est plus pratique et, comme on dit, qui peut le plus peut le moins. De fait, les seaux à fermentation et les paquets de levure sont en général prévus pour une capacité de 30 l; donc, on est beaucoup plus à l’aise avec un boiler de 50l (pas de risque de débordement…). Pour que le fût devienne la marmite de l’alambic, il suffit de deux transformations :

Ouvrir le fût.

Avant d'ouvrir le fût, veiller à laisser échapper le gaz sous pression qui resterait dans le fût (Pour cela, appuyer sur la pastille centrale avec un objet du bon diamètre... Attention, douche à la bière assurée! Ne vous penchez pas au dessus pendant l'opération, autre chose que du liquide pouvant être projeté...), puis dévisser la valve. Découper sur le dessus une ouverture du diamètre correspondant à la taille du bol à la base de la colonne (voir le schéma de la colonne). Avant la découpe, dessiner un cercle au bon diamètre (un peu moins que votre bol de liaison) avec un feutre indélébile. La découpe peut se faire de deux manières : - avec une simple perceuse et une scie sauteuse : percer un trou à la perceuse qui permettra d’introduire la lame de la scie et ensuite découper le disque avec la scie sauteuse (une bonne lame à métaux est nécessaire). Pour faciliter la découpe, lubrifier avec de l’huile de coupe. Il se peut que deux ou trois lames soient nécessaires, car elles chauffent et peuvent fondre. - avec une petite meuleuse d'angle équipée d'un fin disque à métaux, meuler en douceur, sans enfoncer trop le disque. Attention, lunettes de protection obligatoires!

La seconde méthode est beaucoup plus rapide! Une fois la découpe terminée, adoucir le bord avec un abrasif.

Préparer la fixation de la colonne.

Percer autour de l’ouverture réalisée ci - avant 3 ou 4 trous pour le passage des boulons qui maintiendront la colonne en place. Une possibilité : 4 boulons inox de diamètre 6 mm dont la tête est à l’intérieur du fût et le filet à l’extérieur. Pour qu’ils ne tombent pas à l’intérieur du fût, tarauder les trous : forer un trou de 5 mm et ensuite passer les tarauds de 6 mm. De cette façon, il suffit de visser les boulons de l’intérieur, ils tiendront en place tout seuls. Une autre possibilité est d'utiliser des rivets filetés en inox. La fixation de la colonne (décrite plus loin) se fera avec des pattes en métal et des écrous « papillon ».

Le condenseur "tube en tube" Le condenseur utilisé ici est de type Liebig, ou "tube en tube". Plus facile à manier et à construire que le traditionnel serpentin, il est tout aussi efficace. Il nécessite cependant plus d'eau de refroidissement. Le principe est simple : un fin tube passe dans un plus gros, entre les deux circule de l'eau froide, les vapeurs se condensent à l'intérieur du tube le plus fin.

Construction :

Matériel nécessaire : 1 1 2 2 2 1

tube diamètre 22 mm de 77 cm de long. tube diamètre 35 mm de 45 cm de long. tubes diamètre 35 mm de 6,5 cm de long. Tés femelles diamètre 35 mm et sortie diamètre 15 mm. manchons de réduction femelles 35/22 mm. manchon de réduction femelle 22/15 mm

Assemblage : De bas en haut (voir schéma) :

Emboîter 1 manchon de réduction femelle 35/22 mm à une extrémité du tube diamètre 22 mm. Partie large vers le haut. Forcer ce manchon (voir photo) sur le tube de telle façon que le tube 22 dépasse de 2 cm au moins vers le bas.

Enfiler sur le tube 22 un des deux petits morceaux de tube 35, l'emboîter dans le dessus du manchon. Enfiler sur le tube 22 un des deux Tés 35, l'emboîter dans le dessus du tube 35. Enfiler sur le tube 22 le grand morceau de tube 35, l'emboîter dans le dessus du Té. Enfiler sur le tube 22 le second Té 35, l'emboîter dans le dessus du tube 35. Enfiler sur le tube 22 le second petit morceau de tube 35, l'emboîter dans le dessus du manchon. Emboîter 1 manchon de réduction femelle 35/22 mm à l'extrémité du tube diamètre 22 mm. Partie large vers le bas. Forcer ce manchon sur le tube de telle façon qu'il s'emboîte dans le tube 35. Veiller à ce que tous les emboîtements soient bien faits (parties mâles à fond dans parties femelles!). Aligner les sorties 15 mm des Tés : elles doivent être parfaitement parallèles. Si c'est le cas, souder le tout. Le manchon de réduction femelle 22/15 mm peut à présent être soudé au bas du tube 22. Le condenseur est terminé! Il faudra le relier à la colonne... La méthode diffère selon que l'on fabrique un pot still ou un reflux still. Ceci est donc expliqué à la fin pages colonne de potstill et colonne à reflux.

Le condenseur "serpentin". Le condenseur à serpentin, c'est le condenseur classique : un tube de cuivre enroulé en spirale plongé dans un récipient contenant de l'eau froide condense les vapeurs qui le parcourent. Il a l'avantage, par rapport au condenseur Leibig, de nécessiter moins d'eau... En principe, un volume d'eau égal au volume du moût à distiller devrait suffire. En fait, quelle que soit la capacité du récipient d'eau, on renouvelle l'eau soit en continu, avec un très faible débit d'eau, soit lorsque l'eau du récipient devient trop chaude que pour condenser efficacement les vapeurs (vers 40 - 50 °C). Le tube qui constitue le serpentin devrait idéalement aller en se rétrécissant, ceci pour éviter qu'il y ait un "appel d'air" vers la cuve de chauffe et donc que de l'air "remonte" dans le serpentin. A notre niveau d'amateurisme, beaucoup de gens ne tiennent pas compte de cela et ne rencontrent pas de problème. Néanmoins, si vous voulez en tenir compte, démarrez avec une longueur de diamètre 22 mm, puis une de diamètre 15 mm et terminez avec une longueur de 12 mm. Plus facilement, optez pour le tout en 15 ou 12 mm. Pour la longueur, on dira que 3 m suffissent, mais voyez donc ce que dit notre calculateur... Le tube sera fait de cuivre recuit, comportera 4 à 6 spires espacées d'au moins 5 cm, avec une pente régulière. Voici le témoignage de notre ami Pied'Vigne : J’ai commencé par remplir le tuyau de sable fin, c’est la partie la plus fastidieuse, je me suis aidé de mon compresseur. J’ai ensuite enroulé le tuyau à froid autour d’un tube en carton prévu a l’origine pour le coffrage béton de poteau. Atention, veillez à ce que les spires soient suffisamment espacées ( Au moins 6cm ) pour qu’il y ait de la pente dans le serpentin. Le tuyau de 5 mètres y est passé, total 6 spires d’environ 22cm de diamètre. Le tout a été intégré et collé dans un bidon en plastique avec une entrée d’eau en bas et une sortie en haut (diamètre 18 mm). Le raccord du serpentin à la sortie de l'alambic se fait avec un raccord "Union" à visser dont la partie mâle a bien sur été soudée.

La cuve d'eau peut être faite avec quasi n'importe quoi, puisqu'elle n'entre pas en contact avec l'alcool. Il faudra juste assurer l'étanchéité aux passages des tubes, soit avec des raccords "passe-parois" en cuivre / laiton, soit avec du silicone, soit... Quelques photos valant mieux qu'un long discours : le matos de Maintendue...

Celui de Droopy :

Pour calculer la longueur du tube de votre condenseur, complétez le tableau et cliquez sur le bouton "Calcul".

Entrez vos données Température d'entrée d'eau de refroidissement 15° C Température de sortie d'eau de refroidissement 50° C Diamètre du tube 15mm (prendre une moyenne si différents diamètres)  Puissance de chauffe 1000W Température de la vapeur 82° C

Sélectionnez un coefficient de transfert de chaleur Condenseur Leibig (tube en tube) approx 850 W/m2C Convection naturelle (serpentin) approx 150 W/m2C ou votre propre valeur favorite... W/m2C

Longueur nécessaire : m.   ( pouces) Débit d'eau nécessaire : L/min

http://www.fairesagnole.eu/page39/page70/page70.html

La colonne de l'alambic est reliée au boiler par : le bol inférieur la bride de liaison le bol inférieur

Le bol inférieur est simplement constitué d’un bol inox de cuisine. Ce bol mesurera environ 22 cm de diamètre sur le dessus et 13 cm dans le fond. Les critères de choix, outre les dimensions, sont un rebord d’au moins 1 cm, pour la fixation au boiler, et un fond plat, sur lequel viendra s’adapter hermétiquement la bride de liaison. Le fond du bol sera découpé pour permettre le passage de la bride (trou rond du diamètre du manchon de la bride). Cette découpe se fait facilement de la même manière qu’on a découpé le fût. Ensuite, percer 4 trous pour les boulons de fixation de la bride : placer la bride, pointer l’emplacement des trous et percer. On peut utiliser des boulons inox de 8 mm, donc, trous du même diamètre ou un peu plus (8,5mm). L’étanchéité entre le bol et la bride est assurée par un joint : idéalement en liège. La bride de liaison :

C’est la pièce la plus délicate à réaliser, parce que l’outillage amateur ne suffit généralement pas. Elle est composée d’un disque inox de 12,5 cm de diamètre et de 3 mm d’épaisseur minimum et d’un manchon femelle en cuivre du diamètre de la colonne. Le disque est donc percé en son centre d’un trou du diamètre du manchon, et de 4 trous de 8,5 mm pour le passage des boulons de fixation. Ce disque est quasi impossible à faire soi-même et il faudra sans doute faire appel à un artisan spécialisé dans la découpe de l’inox, ce qui en fait une des pièces les plus chères de l’alambic ! Si vous connaissez quelqu’un qui a accès aux machines nécessaires, peut-être vous le fera-t-il pour pas cher (un pote travaillant dans un atelier métallurgique pourra vous le réaliser pour une bouteille de Poire Williams !). Il faut ensuite souder le manchon de cuivre au disque inox, en laissant dépasser le manchon de 2 cm d’un côté (il sera à l’intérieur du bol). Cette opération est difficile à réaliser, car il faut une soudure de type « TIG » ou une brasure à l'argent qui nécessite une haute température. Là aussi, l’intervention d’un pro sera sans doute nécessaire. Nous avons lu que cette bride peut se trouver toute faite, en inox, dans des magasins de pièces automobiles (bride d’échappement)… cependant, il est difficile d'en trouver du bon diamètre. Enfin, cette pièce peut être entièrement en cuivre, à condition de trouver un morceau de tôle en cuivre d'épaisseur suffisante. Il est alors plus facile de réaliser la bride soi-même. Puisque cette pièce est la plus délicate à réaliser, si l'on en fait fabriquer, autant en demander directement deux, voire trois, elles serviront si l'on souhaite fabriquer un alambic de chaque type… Si la bride est faite, le plus dur est fait ! Voici ce que donne l'ensemble terminé... Remarquez les écrous borgnes en inox,

pour le look!

http://www.fairesagnole.eu/page16/page45/sourmash.html

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