Extrait de la bière – pour la bière

« Extrait de la bière – pour la bière »
Recyclage du CO2 dans la brasserie et évaporation avec des
évaporateurs de processus GPN au CO2
Vue d’une des halles de fabrication de la Hrch. Huppmann GmbH :
Les installations de recyclage du CO2 sont construites dans des tailles individuelles en fonction de la capacité spécifique requise dans la brasserie.
Secteur:
Industrie
Application:
Refroidissement de boissons
Pays / Ville:
Allemagne / Kitzingen
Fluide:
CO2
Produit:
Évaporateur de processus GPN
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Le CO2 est un thème crucial pour les brasseries : le processus de fermentation en dégage
de grandes quantités qui s’échappent et doivent
être recueillies. Mais la suite de la production
nécessite aussi du CO2 d’une extrême pureté.
Au lieu de l’acheter à l’extérieur, les brasseurs
misent de plus en plus sur les installations de recyclage du CO2 de la Hrch. Huppmann GmbH.
Le gaz carbonique de fermentation est traité et
stocké dans les systèmes très performants, selon des principes de pureté très stricts. Des modèles spéciaux d’évaporateurs de processus au
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CO2 GPN que Güntner a développé spécialement pour Huppmann assurent la réutilisation du
CO2 traité pour une performance, une qualité et
une hygiène optimales.
« Extrait de la bière – pour la bière », ainsi
se résume le principe de mise en oeuvre de
l’installation de recyclage du CO2 chez Huppmann. Les systèmes automatisés traitent avec
grand soin le CO2 produit lors de la fermentation.
Le CO2 épuré répond à toutes les exigences imposées à une denrée alimentaire et peut donc
être réintroduit dans la bière pendant le brassage – ce qui dispense d’acheter du gaz carbonique à l’extérieur. Outre cette contribution à
la réduction des frais, les installations de recyclage concourent activement à l’assurance qualité dans la brasserie même puisque la bière n’est
en contact qu’avec le gaz carbonique venant de
la propre production. Thomas Murschel, chef de
service et manager de projets en technique du
froid et du CO2 chez Huppmann : « Plus de 50
brasseries du monde entier utilisent désormais
nos installations de recyclage du CO2. Ces systèmes offrent au brasseur une très grande pureté
pour une très faible teneur en oxygène et un rendement maximum. » Suivant la teneur en moût
initiale, il est possible de récupérer jusqu’à deux
kilos de CO2 par hectolitre de bière jeune, qui
après le stockage dans des réservoirs à liquide,
est remis à l’état gazeux requis (vapeur) par les
évaporateurs de processus au CO2 GPN.
Capacité de recyclage de 100 à 2000 kg/h
Les dimensions des installations de recyclage du
CO2 de Huppmann dépendent de la capacité spécifique requise dans la brasserie, qui peut atteindre des valeurs de 100 kg/h à 2000 kg/h suivant les exigences. Des installations à batterie
sont construites pour la plage allant de 100 kg/h à
500 kg/h ; peu encombrantes, elles peuvent être
intégrées sans montage long et compliqué. Pour
la plage allant de 500 kg/h à 2000 kg/h, il existe
des installations constituées de modules standardisés préfabriqués qui permettent leur adaptation
optimale aux besoins de la brasserie. Huppmann
offre en outre, pour l’équipement individuel, des
systèmes de stripper, des épurateurs régénérateurs de vapeur, des systèmes frigorifiques en
cascade ainsi que des installations de mise en
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bouteilles à CO2, des pompes de remplissage
des réservoirs de CO2, un réglage du soufflage de
gaz inerte et un compteur de O2. Toutes les installations entièrement automatisées sont dotées
d’une commande à programme enregistré avec
visualisation.
Schéma du recyclage du CO2
Epuration minutieuse
Les installations de recyclage du CO2 de Huppmann épurent le gaz carbonique de fermentation en plusieurs étapes, de manière si intensive qu’il répond aux exigences strictes des brasseurs. Pour cela, les ingénieurs de Huppmann
adaptent très exactement toutes les phases de
l’épuration aux exigences spécifiques de la brasserie concernée, en tenant compte des aspects
technologique et économique. Principe du fonctionnement : le CO2 gazeux est tout d’abord
conduit des cuves de fermentation dans le séparateur de mousse. Dans cette phase d’épuration
sommaire, la mousse entraînée hors des cuves
est séparée. Le gaz pré-épuré traverse un accumulateur à basse pression et arrive dans le laveur – une colonne de lavage à contre-courant
alimentée avec de l’eau, qui absorbe les impuretés solubles dans l’eau ainsi que les aérosols.
La gaz épuré est ensuite comprimé. Au compresseur de CO2 succède l’unité de dessiccation de
l’installation de recyclage du CO2, laquelle est
constituée de deux réservoirs d’adsorption remplis de dessiccateur.
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Evaporateurs de processus au CO2 GPN
Evaporation du CO2 pour l’obtention de CO2 à l’état de vapeur.
Pour éliminer l’humidité résiduelle du gaz, le
premier réservoir est traversé par le gaz carbonique tandis que le second régénère. Après
l’unité de dessiccation est installé un autre système d’épuration, également constitué de deux
réservoirs où sont éliminées les substances nuisibles à l’odeur et au goût. L’épurateur a une
structure identique au dessiccateur et ne s’en différencie que par sa charge de charbon activé. Le
CO2 est ensuite liquéfié dans un appareil à faisceaux de tubes et les autres gaz tels que le O2 et
le N2 en sont éliminés. En option, les ingénieurs
de Huppmann complètent leurs installations de
recyclage de CO2 par un système de stripper afin
de satisfaire aux plus hautes exigences en matière de pureté du CO2.
Volume réduit des accumulateurs
La compression et la liquéfaction permettent de
réduire le volume des accumulateurs au point
que même des quantités très importantes de gaz
carbonique peuvent être stockées provisoirement
à peu de frais dans un espace restreint. Une
compression à deux étages constitue la première
phase de réduction du volume. Le gaz carbonique de fermentation est réduit à un sixième de
son volume initial au moyen d’un compresseur à
piston sec. Le gaz comprimé est ensuite condensé dans le condenseur et stocké dans un réservoir à l’état liquide. Le brasseur peut ainsi collecter le gaz carbonique produit par la fermentation
et le ramener dans la production suivant les besoins.
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Fiche technique de l’évaporateur de
processus au CO2 GPN de Güntner.
En fait d’évaporateurs de processus au CO2, les
ingénieurs de Huppmann utilisent des modèles
spéciaux de la série GPN que Güntner a standardisés spécialement pour les installations de recyclage. Ces évaporateurs prélèvent le CO2 liquide
dans le réservoir de stockage et le remettent
à l’état de vapeur (gaz requis) sous l’influence
de la chaleur d’évaporation. La basse température d’évaporation du CO2, qui se situe autour de
-26°C, nécessite le dégivrage régulier des évaporateurs. Pour garantir un service continu même
pendant les phases de dégivrage, Huppmann
emploie exclusivement des appareils à deux circuits séparés pour ses installations de recyclage
du CO2. Après huit heures de service avec un
rendement de 2 x 300 kilogrammes par heure,
la commande de l’installation commute automatiquement l’évaporation sur le circuit parallèle. «
Par leur capacité optimale, les évaporateurs de
processus Güntner ont déjà donné d'excellents
résultats dans nos systèmes à CO2 très performants.
La fabrication spéciale avec un caisson et des
tubes en acier inoxydable offre, avec le design hygiénique, les meilleures conditions pour le maintien de la qualité du produit. », souligne Thomas
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Murschel, manager de Huppmann. D’autres critères importants pour l’utilisation de l’évaporateur
de processus au CO2 GPN chez Huppmann sont
la fiabilité et la longévité des appareils qui se
distinguent par leur grande résistance thermique
et mécanique. Güntner ayant standardisé ses
modèles spéciaux pour Huppmann, les délais
de livraison sont en outre courts et souples, et
une assistance technique complète est offerte. «
On peut vraiment parler ici d’une grande performance à des prix attrayants. », conclut Thomas
Murschel, manager de Huppmann.
L’évaporateur de processus au CO2 GPN de
Güntner avec une batterie divisée en deux :
performance optimale, qualité très élevée, version hygiénique.
Très hautes exigences de pureté et de qualité
P
en bars
solide
liquide
état de
vapeur
T en °C
en °C +10
Evaporation du CO2 pour l’obtention de CO2 à l’état de vapeur.
A à B évaporation et surchauffe dans
l’évaporateur de processus GPN de Güntner
B à C réduction de la pression par le détendeur rapporté sur la sortie de l’évaporateur
conservation de la bière finie en dépendent. Il est
particulièrement déterminant d’avoir une teneur
résiduelle en oxygène aussi faible que possible
car ce gaz accélère le vieillissement de la bière.
Sophistication et sécurité du système
« Tout ce qu'il faut aux bons brasseurs ». Ce
slogan du groupe d’entreprises Huppmann témoigne déjà de la grande affinité avec le secteur du brassage. Fondé en 1874, le groupe
d’entreprises qui a son siège à Kitzingen est
aujourd’hui un des premiers fournisseurs mondiaux de solutions complètes pour les secteurs brassicole et agroalimentaire. Une série
d’innovations techniques et de brevets, comme
le procédé de broyage délicat avec le système
Millstar Lenz, ont défini des critères dans le
monde entier. Huppmann fabrique des systèmes
d’accumulation d’énergie pour le traitement de
l’eau et la technique du froid industriel ainsi que
des installations de recyclage du CO2 sophistiquées et d’un haut niveau de sécurité. En utilisant aussi la technique moderne de pilotage
des processus, au développement de laquelle
Huppmann coopère activement, le constructeur
d’installations dispose d’une vaste compétence
dans tous les secteurs et propose des solutions
pour la commande de processus par charges. Le
groupe d’entreprises Huppmann, qui emploie actuellement 400 collaborateurs, a son propre département de développement, une structure dynamique de la gestion de projets et dispose de
60 monteurs et superviseurs expérimentés qu’il
envoie partout dans le monde. Le groupe affiche
un chiffre d’affaires annuel de 90 millions d’euros,
qui est réalisé à 90 pour cent sur le marche international.
Dans le brassage de bière, la fermentation donne
naissance à de l’alcool mais aussi à une importante quantité du gaz carbonique du fait de la
dégradation du maltose. Deux grammes de maltose donnent environ un gramme d’alcool et 0,96
gramme de gaz carbonique. Donc plus de 60
litres de CO2 s’échappent d’un litre de moût. Parallèlement, l’utilisation de CO2 d’une grande pureté est indispensable après la fermentation et la
maturation de la bière. La qualité et la durée de
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