Zastosowanie cykli rekuperacyjnych do zamkniętego ogrzewania kolumny zacieru

Zasada działania kotła zacieru z wymuszonym obiegiem polega na podawaniu wywaru do przestrzeni rurowej kotła za pomocą specjalnie zainstalowanej pompy, a następnie na dno kolumny zacierowej. Świeża para jest doprowadzana do przestrzeni pierścieniowej. Podgrzany w ten sposób wywar wywaru do temperatury wyższej niż temperatura w dolnej części BK, dostając się do dolnej części, błyskawicznie zagotuje i zapewnia proces destylacji w kolumnie piwnej. Ilość cyrkulującego wywaru wywaru (krotność) określa się w taki sposób, aby zapewnić maksymalne przenoszenie ciepła z pary świeżej do wywaru wywarowego, a także zminimalizować osady na ściankach rur samego kotła.

Rysunki 1 i 2 przedstawiają rozmieszczenie urządzeń ogrzewanych przez kocioł z wymuszonym obiegiem.

Ryc.1

Ryc.2

Najbardziej efektywnym sposobem jest opcja „podgrzania” kolumny zaparzającej (destylacyjnej) (BK) parą alkoholowo-wodną kolumny rektyfikacyjnej (RK). Schemat działa następująco: opary alkoholowo-wodne z RK doprowadzane są do pierścieniowej przestrzeni kotła rekuperacyjnego BK. Wywar z dolnej części BK pompą obiegową podawany jest najpierw do przestrzeni rurowej kotła rekuperacyjnego BK będącego jednocześnie chłodnicą zwrotną RK, a następnie do części rurowej kotła parowego BK i następnie do dolnej części BK do ogrzewania wywaru do wymaganej temperatury i ochłodzeniu (skraplanie) z pary wodnej alkohol RK.

Kocioł na parę świeżą jest instalowany w przypadku działania siły wyższej i rozruchu. Kondensat alkoholowo-pary wodnej (refluks) kierowany jest do górnej płyty RK.

Rysunek 3 przedstawia rozmieszczenie urządzeń podczas ogrzewania kamizelki alkoholem i parą wodną RK.

Ryc.3

Za zastosowaniem rekuperacji przemawia również fakt, że dzięki tej metodzie ogrzewania uzyskuje się oszczędność energii i zmniejszenie zużycia na jednostkę produkcji.

Rozważmy przykład zużycia zasobów energii (pary świeżej) przez kolumny zacieru i rektyfikacji w instalacji 3000 dal. (Rys. # 4)

Ryc.4

Całkowite zużycie zasobów energetycznych przez dwie kolumny wynosi: energia cieplna w postaci pary świeżej 46 kg /dal; zimna w postaci wody obiegowej 42 kW /dal.

Praca z wykorzystaniem obiegu rekuperacyjnego (wykorzystującego ciepło wtórne) pozwala na zaoszczędzenie energii cieplnej w postaci świeżej pary do ogrzewania kolumny zacierowej oraz części energii na chłodzenie kolumny destylacyjnej.

Całkowite zużycie zasobów energetycznych przez dwie kolumny w obiegu rekuperacyjnym wynosi:

• energia cieplna w postaci świeżej pary 26 kg / dal;
• zimna w postaci wody z odzysku 26 kW / dal.

Oznacza to, że oszczędności tylko na zastosowaniu rekuperacji z wiązką kolumny destylacyjnej - kolumna piwna to:

• energia cieplna w postaci świeżej pary 20 kg / dal;
• zimna w postaci wody z odzysku 16 kW / dal.