Une unité de distillation est un ensemble de machines utilisées pour séparer deux ou plusieurs liquides mélangés en chauffant le mélange jusqu’à ce que chaque composant atteigne son point d’ébullition. Lorsque chaque partie du mélange bout – se transforme en vapeur – elle peut être séparée. Une unité de distillation se compose d’une chaudière, d’un espace vertical ou d’une colonne où a lieu la séparation, d’un condenseur pour transformer les vapeurs en liquide et de récipients de stockage pour stocker les liquides séparés.
Le processus commence par une chaudière chauffant la charge d’alimentation de liquides mélangés. La chaudière peut être alimentée par une variété de produits, y compris le mazout, le gaz naturel et le charbon. Certaines chaudières sont alimentées par un sous-produit du liquide mélangé qui est déjà passé par le processus. Les procédés de distillation industrielle où il y a de la vapeur disponible peuvent également utiliser de la vapeur pour chauffer la charge d’alimentation.
Lorsque le composant de la charge d’alimentation qui a le point d’ébullition le plus bas atteint ce point d’ébullition, il se transforme en vapeur et monte dans la colonne. Les vapeurs sont captées et acheminées vers un condenseur. Le condenseur absorbe la chaleur de la vapeur séparée, la retransformant en liquide. Le liquide séparé, ou distillat, est transféré du condenseur à un récipient de stockage. Pour améliorer la pureté du distillat, le processus peut être répété pour éliminer davantage les éléments non identiques au distillat.
Une unité de distillation fractionnée sépare les liquides mélangés où les points d’ébullition sont similaires. Une colonne de distillation fractionnée a une série de niveaux utilisant des plateaux ou des garnitures où la charge d’alimentation est vaporisée, condensée et vaporisée à nouveau. Le processus de distillation est répété plusieurs fois jusqu’à ce que les différents composants aient été complètement séparés. Un exemple de distillation fractionnée est la séparation de diverses qualités d’essence et d’huile à partir d’un stock de pétrole brut.
Une unité de distillation simple est utilisée lorsque la charge d’alimentation est un liquide unique avec des contaminants solides, comme le processus de distillation d’eau plate à partir d’eau de mer. Lorsque l’eau de mer bout, les molécules d’eau se transforment en vapeur et le sel est libéré de la suspension dans l’eau. L’eau pure vaporisée, sous forme de vapeur, est refroidie pour la remettre sous forme liquide.
Une unité de distillation à la vapeur force la vapeur à traverser une quantité de matière première pour vaporiser le liquide contenu dans la matière première. La distillation à la vapeur convient aux matériaux stables qui ne se dissolvent pas facilement dans l’eau. Le liquide se vaporise hors du mélange, souvent de la matière végétale, et se mélange à la vapeur mais se sépare facilement après s’être condensé et la vapeur redevient de l’eau. La distillation à la vapeur est utilisée pour produire une grande variété d’huiles végétales essentielles, telles que la sauge sclarée, la menthe poivrée et la citronnelle.
Une unité de distillation sous vide place la charge sous vide en éliminant l’air de la colonne de distillation pour réduire le point d’ébullition de la charge. Ce processus est utilisé dans les cas où le point d’ébullition élevé peut endommager la qualité de la charge d’alimentation ou lorsque le point d’ébullition d’origine est si élevé que le processus devient difficile ou d’un coût prohibitif. La distillation sous vide peut également améliorer l’efficacité d’un processus de distillation en lui permettant de fonctionner avec moins de chaleur.