Une distillerie de rhum des îles Vierges américaines utilise un processus de distillation unique à cinq colonnes permettant d'éliminer les impuretés et répondre aux critères de qualité et d’onctuosité du rhum les plus élevés
Dans le cadre de l’épuration des eaux usées, la vinasse (résidu de distillation) est concentrée dans un évaporateur à film tombant (FFE) et vendue comme aliment pour animaux. La forte concentration de matières organiques et inorganiques dans la vinasse, combinée à l’évaporation dans la FFE, provoquait des encrassements récurrents, limitant la productivité et obligeant à des nettoyages fréquents. Pendant un certain nombre d’années, la distillerie a utilisé l’hydrosablage comme principale méthode d’élimination des dépôts dans le FFE (image 1), avec un coût moyen de 200 000 $ par nettoyage. Les tentatives d’hydrosablage n’ont été que partiellement couronnées de succès et représentaient une tâche à haut risque nécessitant d'entrer dans un espace clos, de travailler en hauteur et de manipuler un équipement à haute pression.
Le fabricant de l’évaporateur avait recommandé un NEP (nettoyage en place) en 2 étapes, mais la procédure n’était pas claire et non normalisée, de sorte que les avantages étaient incohérents et difficiles à quantifier. De plus, une grande quantité de résidus issus du NEP a été générée et a dû être traitée avant d’être éliminée.
La distillerie souhaitait développer une procédure NEP standardisée et efficace qui lui permettrait d’éliminer une opération à haut risque et d’améliorer à la fois sa productivité et sa fiabilité.
Image 1. Les dépôts de l’évaporateur à film tombant (FFE) étaient difficiles à éliminer et limitaient la productivité
Nos experts en applications Veolia ont accompagné l’équipe locale dans la réalisation d’un audit de processus des évaporateurs de vinasse. Historiquement, une procédure de nettoyage NEP en 2 étapes avec du carbonate de soude suivie d’une solution d’acide citrique était utilisée. Cependant, en raison de la raréfaction des ressources en eau et des contraintes liées à l’épuration des eaux usées, l’usine a opté pour un simple décapage sur les évaporateurs de vinasse. La procédure initiale de nettoyage chimique n’était pas claire en ce qui concerne les concentrations, les temps et les méthodes d’application, de sorte que les résultats étaient très variables. Les indicateurs de rendement et les conditions indiquant qu’un nettoyage était nécessaire n’étaient pas non plus déterminés, de sorte que la fréquence des NEP était laissée à la décision de chaque opérateur.
L’audit de Veolia comprenait un examen des conditions d’exploitation et une analyse des tendances d’exploitation historiques. Une analyse détaillée des dépôts de l’évaporateur a permis à notre équipe d’experts de l’industrie de comprendre quels contaminants étaient les plus susceptibles de causer l’encrassement et comment empêcher leur accumulation. Des indicateurs de rendement clés ont été identifiés pour mettre en évidence la fréquence appropriée pour effectuer les NEP.
Veolia propose une vaste gamme de traitements anti-encrassement et de contrôle des dépôts pour l’agroalimentaire sous la gamme de produits FoodPro*. Forte d’une expérience de plusieurs décennies dans l’industrie agroalimentaire, notamment dans les secteurs de l’alcool, de l’éthanol et des biocarburants, Veolia est particulièrement bien équipée pour analyser et comprendre les défis de transformation rencontrés par les producteurs, et pour fournir des programmes de traitement et de surveillance personnalisés.
L’analyse des dépôts de la distillerie ayant montré qu’ils étaient en grande partie constitués de contaminants organiques (image 2), Veolia a recommandé une procédure de NEP en une seule étape utilisant un mélange FoodPro OLC contenant des alcalis et des dispersants dans une formule spécialement pensée pour le nettoyage hors ligne.
Graphique 2. Image et analyse de la composition d’un dépôt montrant une formation organique dominante
Résultat
Un NEP à l’aide du nettoyeur en une seule étape FoodPro OLC sélectionné a été effectué sur l’évaporateur de vinasse pendant la révision de l’usine. Le premier nettoyage a permis d’améliorer les performances de l’évaporateur de vinasse, comme en témoignent une réduction de la pression différentielle (dP) dans l’ensemble de l’unité et une durée de fonctionnement prolongée avant qu’un autre NEP ne soit nécessaire. Cela indique que le nettoyage a efficacement éliminé les dépôts d’encrassement qui limitaient le débit et entravaient l’efficacité du transfert de chaleur.
Pour améliorer davantage la durée de fonctionnement et les performances de l’évaporateur, Veolia a recommandé l’utilisation d’un additif anti-encrassement FoodPro permettant de contrôler les dépôts inorganiques lors du fonctionnement. Cet additif FoodPro est approuvé en tant qu’additif pour l’alimentation animale, de sorte que son injection dans le flux de traitement était conforme à la réglementation. De plus, l’additif a apporté une amélioration supplémentaire au contrôle du dP et à l’allongement des longueurs de fonctionnement.
La procédure NEP en une seule étape et le contrôle des encrassements inorganiques recommandés par Veolia ont simplifié et accéléré le processus de nettoyage, prolongé la durée de fonctionnement et réduit les temps d’arrêt requis pour chaque nettoyage. L’usine a pratiquement abandonné les nettoyages par hydrosablage, remplaçant cette procédure dangereuse et coûteuse par des nettoyages NEP sûrs, simples et efficaces. En raison de l’augmentation de la durée de fonctionnement et de la réduction des temps d’arrêt grâce aux nettoyages efficaces et au traitement anti-encrassement en ligne, la capacité de la distillerie est passée de 10,5 millions de PG (gallons d’épreuve) à 12 millions de PG ; une augmentation de ~14 %, dont la valeur représentait plus de 450 000 $ par année en gain de productivité.
*Marque déposée de Veolia ; peut être déposée dans un ou plusieurs pays.