BR102012022447A2 - método de pasteurização com vaporização de um produto líquido e dispositivo para a pasteurização com vaporização de um produto líquido - Google Patents

Abstract

método de pasteurização com vaporização de um produto líquido e dispositivo para a pasteurização com vaporização de um produto líquido. trata-se de um método e um dispositivo para aquecer um produto líquido antes de o mesmo ser preenchido. com as etapas de a) pré-aquecimento do produto para a pasteurização com vaporização; b) resfriamento de correção do produto pasteurizado com vaporização; e c) armazenamento intermediário da água de resfriamento aquecida na etapa b) a ser utilizada como a água de aqueicmento para a etapa a), em que o calor residual obtido durante o resfriamento do produto preenchido e/ou durante o re-resfriamento do produto não preenchido é transferido à água de resfriamento armazenada intermediariamente, uma quantidade uniforme de calor se torna disponível e um tratamento delicado do produto é permitido até mesmo em estados operacionais variáveis.

Description

MÉTODO DE PASTEURIZAÇÃO COM VAPORIZAÇÃO DE UM PRODUTO LÍQUIDO E DISPOSITIVO PARA A PASTEURIZAÇÃO COM VAPORIZAÇÃO DE UM PRODUTO LÍQUIDO A invenção refere-se a um método e a um dispositivo para aquecer um produto líquido antes de o mesmo ser preenchido.

Os produtos líquidos., por exemplo, sucos e outros do gênero, são normalmente preservados pelo tratamento térmico e preferivelmente despejados em recipientes em um estado quente, O tratamento térmico é, por exemplo, a pasteurização em um pasteurizador de vaporização. Tais usinas compreendem normalmente um aquecedor para executar o tratamento térmico e uma unidade de pré-aquecimento para pré -aquecer o produto até uma temperatura de entrada adequada antes do tratamento térmico, e um esfriador de correção para esfriar a temperatura do produto até uma temperatura de preenchimento adequada após o tratamento térmico. para essa. finalidade, é conhecida, por exemplo, a partir de DE 29710507 Ul, a recuperação do calor residual do resfriamento produto e a utilização do mesmo para aquecer o produto seguinte. A partir de DE 10351689 Al, também ê conhecido o aquecimento do produto já preenchido para coletar a agua de aquecimento e de resfriamento dos estágios individuais de um túnel de resfriamento de vasilhames e para retornar os mesmos aos estágios individuais do túnel de resfriamento de vasilhames que corresponde ã respectiva temperatura da água empregada' para aspergir os vasilhames a fim de empregar desse modo â energia térmica, tão eficientemente quanto possível.

Nos pasteurizadores de vaporização, quantidades intensamente variáveis.do calor correspondente podem irromper nas seções individuais da usina dependendo do estado operacional da usina de tratamento térmico, por exemplo, durante a partida, a paralisação, interrupções do processo de enchimento, e outros ainda.

Para um tratamento térmico cuidadoso do produto, ê particularmente desejável que as temperaturas de tratamento nos estágios individuais de tratamento sejam tão uniformes quanto possível e que o produto possa ser tratado a uma sobrepressão que seja tão baixa quanto possível. Ho entanto, esse objetivo só pode der atingido de maneira insuficiente nas usinas de tratamento conhecidas com recuperação de calor.

Portanto, há uma demanda quanto a métodos para a pasteurização com vaporização regenerativa de produtos fluentes e a usinas de tratamento otimizadas de maneira correspondente que são aperfeiçoadas a este respeito. O objetivo visado ê atingido com um método de acordo com a reivindicação 1, o qual compreende as seguintes etapas: a) pré-aquecimento do produto para a pasteurização com vaporização; b) resfriamento de correção do produto pasteurizado por vaporização, particularmente para o enchimento a quente subsequente do mesmo,* e c) o armazenamento intermediário.da água de resfriamento, aquecida na etapa b) a ser utilizada como água de aquecimento para a etapa a) , era que o calor residual obtido durante o resfriamento do produto preenchido e/ou o re~resfriamento do produto não preenchido é .aplicado à água de resfriamento armazenada íntermediariamente.

Pelo. armazenamento intermediário, a energia térmica obtida durante o resfriamento do produto tratado também pode ser empregada para pré-aquecer o produto em estados operacionais variáveis, particularmente durante a partida ou a paralisação da usina de tratamento. Com a aplicação de calor residual que irrompe em seções diferentes da usina de tratamento. térmico à água de resfriamento armazenada íntermediariamente, o .calor residual que irrompe em. estados operacionais diferentes pode ser coletado e ter a sua média tirada em relação ao tempo, O método de acordo com a invenção, portanto, é particularmente adequado para a pasteurização com vaporização delicada de produtos líquidos diferentes:, por exemplo, para a pasteurização de bebidas, Além disso, a quantidade recuperada de calor completamente disponível para o pré-aquecimento do produto pode ser aumentada e desse modo otimizado o consumo de energia.

Preferivelmente, o calor residual é fornecido na forma de água de transferência de calor para armazenar intermediaríamente esta última junto com a água. de resfriamento aquecida como a ãgua de aquecimento. Esse tipo de recuperação de calor e de armazenagem intermediária pode ser particularmente efetuado facilmente porque, no armazenamento intermediário, dois ciclos de ãgua podem ser unidos.. As quantidades recuperadas do calor residual, no entanto, também podem ser transmitidas entre a ãgua quente e a água de transferência de calor através de trocadores de calor.

Em uma realização particularmente vantajosa, o calor da ãgua de resfriamento aquecida durante o re -resfriamento é transferido, à ãgua de transferência de calor, A ãgua de resfriamento é desse modo mais quente do que a água de transferência de calor. Com isto, o calor residual disponível para .aquecer a ãgua de aquecimento pode ser aumentado ainda mais.

Preferivelmente, as temperaturas da água de resfriamento que retoma do re-resfriamento e da água de transferência de calor são medidas. Desse modo, as temperaturas podem ser comparadas e pode ser determinado se ê possível uma transferência de temperatura adequada.

Preferivelmente, a transferência de calor sõ é admitida se a água de resfriamento que fluí de volta do re- resfriamento for mais quente do que a água de transferência de calor em pelo menos 2°C, particularmente em pelo menos 5°C. Essa diferença de temperatura permite particularmente a recuperação eficiente do calor e impede particularmente o resfriamento indesejado da água de transferência de calor, Uma diferença de temperatura de pelo menos S°C é particularmente eficaz.

Basicamente, uma operação de acordo com a invenção do sistema descrito é possível assim que a água de resfriamento fica mais quente do que a água de transferência de calor.

Em uma variante particularmente vantajosa, a água de aquecimento que flui de volta do pré-aquecimento na etapa a) também ê utilizada .para o resfriamento de correção. A água de aquecimento tem então uma temperatura de resfriamento adequada, de modo que um circuito de resfriamento separado para o resfriamento de correção se torna dispensável.

Preferivelmente, a temperatura do produto corrigida na etapa b) é medida, e uma primeira parte da água de aquecimento que flui de volta do pré-aquecimento ê utilizada como água de resfriamento na etapa b) em resposta . ã temperatura medida do produto. Isto é particularmente vantajoso, uma vez que a capacidade de refrigeração requerida na unidade de resfriamento de correção e a energia de aquecimento requeride na unidade de pré-aquecimento são aproximadamente constantes durante o tratamento térmico. Desse " , pode ser provida urn circuito de controle simples e estável.

Uma parte remanescente da água de aquecimento que flui de volta do pré-aquecimento ê preferivelmente utilizada como água de transf« : s. d saloi ira fornecer o calor residual na etapa c). Cem isto, um ciclo de transferência de calor pode ser facilmente levado a efeito. O objetivo visado também é atingido com um dispositivo de acordo com a reivindicação 9. Consequentemente, este último compreende: uma unidade de pré-aquecimento para pré-aquecer o produto para o aquecimento; uma unidade de resfriamento de correção para esfriar o produto pasteurizado por vaporização, particularmente para o enchimento a quente subsequente do produto; um tanque de compensação para armazenar intemediariamente a água de resfriamento aquecida na unidade de resfriamento de correção; um ciclo de água quente para conectar uma saida do tanque de compensação à linha de fluxo da unidade de pré-aquecimento; e um ciclo de transferência de calor para transferir o calor residual de uma unidade de resfriamento de recipientes e/ou uma unidade de resfriamento de retorno no tanque de compensação.

Por meio de tanque de compensação, a energia térmica obtida durante o resfriamento do produto tratado pode ser uniformemente alimentada na unidade de pré-aquecimento até mesmo em estados operacionais variáveis, particularmente durante a partida ou a paralisação da usina de tratamento, Além disso, é possível fornecer água aquecida ao tanque de compensação em seções diferentes da usina de tratamento térmico. Com isto, as quantidades do calor que irrompem em estados operacionais diferentes podem .ser coletadas e ter a sua média calculada em relação ao tempo. O dispositivo de acordo com a invenção, portanto, ê particularmente adequado para a pasteurização com vaporização delicada de produtos líquidos diferentes a uma sobrepressão reduzida, por exemplo, para a pasteurização de bebidas.

Com o ciclo de transferência de calor, a quantidade retornada de calor que pode ser utilizada para o pré-aquecimento do produto pode ser aumentada. As- quantidades de calor que irrompem na unidade de resfriamento de recipientes, por exemplo, um túnel de resfriamento, que variam dependendo do estado operacional, podem ser armazenadas intermediariamente no tanque de compensação, de modo que, para o pré*aquecimento, fica disponível uma quantidade de calor que é bastante constante em relação ao tempo.

Uma realização particularmente vantajosa compreende adicionalmente um dispositivo de controle na linha de retorno da unidade de pré-aquecimento para conectar parcialmente esta última com a unidade de resfriamento de correção e o ciclo de transferência de calor. Por meio do dispositivo de controle, a corrente de resfriamento a montante da unidade de resfriamento de correção pode ser ajustada para se obter uma temperatura do produto constante a jusante da unidade de resfriamento de correção. Uma proporção adicional de água que flui de volta da unidade de pré-aquecimento pode ser passada para a unidade de resfriamento de recipientes. Tal circuito de controle pode ser particularmente obtido de uma maneira simples porque a quantidade de calor residual que irrompe na unidade de resfriamento de correção durante o tratamento de uma batelada de produto é bastante constante em relação ao tempo. Igualmente, a quantidade de calor requerida para o pré-aquecimento do produto é aproximadamente constante bastante independente do estado operacional da usina de tratamento.

Preferivelmente, uma linha de transferência de calor também é provida para transferir o calor residual da linha de retorno de uma unidade e re-resfriamento ao ciclo de transferência de calor, particularmente por meio de um trocador de calor.

Com isto, a quantidade retornável de calor pode ser adicionalmente aumentada. Desse modo, o calor pode ser recuperado particularmente em um estado operacional em. que o produto não está sendo preenchido. Isto é vantajoso particularmente em combinação com a recuperação de calor de uma usina de resfriamento de recipientes uma vez que então,, ambos em um estado operacional onde o produto estã sendo preenchido e em um estado operacional onde nenhum produto estã sendo preenchido, o calor residual fica disponível para a recuperação para o pré-aquecimento. Desse modo, o calor residual pode ser particularmente alimentado uniformemente no tanque de compensação.

Com um trocador de calor, o calor da linha de transferência de calor também pode ser fornecido em um caso em que a própria linha de transferência de calor não pode fazer parte do ciclo de água quente ou do ciclo transferência de calor, por exemplo, por razões higiênicas. O trocador de calor também poderia, como uma alternativa, ser provido no tanque de compensação para transferir calor da linha de transferência de calor díretamente a este último.

Preferivelmente, o fluxo através da linha de transferência do calor ê controlável, particularmente dependendo de uma diferença da temperatura ao ciclo de transferência de calor. Um dispositivo de controle na linha de retorno da unidade de re-resfriamento permite neste caso um fornecimento medido de calor, dependendo da disponibilidade do calor residual e da demanda. Para essa finalidade, um dispositivo de comparação pode ser provido para comparar a temperatura da água na linha de transferência de . calor e no ciclo de transferência de calor. Isto pode assegurar que a transferência de calor ocorra somente se a .temperatura da água na linha de transferência de calor for mais elevada do que a temperatura da água do ciclo de transferência de calor por um grau predeterminado. Desse modo, é possível impedir particularmente que a água no ciclo de transferência de calor seja esfriada pela linha de transferência de calor.

Uma realização particularmente vantajosa compreende uma unidade de re-resfriamento que tem pelo menos dois estágios no lado da água para fornecer calor do estado mais quente, em particular exclusivamente o estágio mais quente, da unidade de re-resfriamento ao tanque de compensação. Com isto, um nível desejado de temperatura vantajosamente alto pode ser provido na linha de transferência de calor. Com isto, pode ser particularmente atingida uma. temperatura da água na linha de transferência de calor que é mais elevada do que a temperatura da água no ciclo de transferência de calor.

Em uma realização vantajosa adicional do dispositivo de acordo com a invenção, além disso pelo menos uma linha de transferência de calor adicional é provida para fornecer o calor residual de uma unidade para a limpeza de recipientes e/ou uma unidade de fermentação ao tanque de. compensação. Com isto, a proporção de calor residual retornado para o pré-aquecimento do produto pode ser aumentada ainda mais. Ao conectar outras fontes de calor, um suprimento de calor ainda mais uniforme no tanque de compensação também pode ser obtido. Com isto, dispositivos de controle adequados para controlar o fluxo térmico podem ser providos nas respectivas linhas de transferência de calor.

Preferivelmente, uma porta de limpeza, por exemplo, um dreno de calor residual, ê provida no tanque de compensação. Com isto, o tanque de compensação, e com este último o ciclo de água quente conectado, podem ser limpos facilmente.

Uma realização preferida, da. invenção é representada no desenho. Nos desenhos: a. Figura. 1 mostra um. fluxoarama esquemático da tubulação e dos instrumentos de uma realização preferida; e a Figura 2 mostra um detalhe, do fluxograma da Figura 1 em uma variante com uma unidade de re-resfriamento de doís estágios.

Conforme pode ser visto na Figura 1, uma. realização preferida 1 do dispositivo de acorde cor. a invenção para a pasteurização com vapertração de um produto líquido P, tal como uma bebida, compreende uma unidade de pré-aqueerrento 3 para pré-aquecer c preduco ? para a pasteurização com vaporrcacàc diretamente subsequente, uma unidade de resfroar.er.to de correção n para ajustar uma te-pevat-ura do produto TP * do produto previamente pasteurizado com vaperí cação P’, particularmente para o preenchimento a quente subsequente do. produto .tratado P1, e um tanque de compensação 7 para armazenar intermediariamente a âgua quente HW para a unidade de pré-aquecimento 3.

Além. disso, ê provido um ciclo de agua quente 3 no qual a água de aquecimento HW é transportada de uma saída 7a do tanque de compensação 7 à linha de fluxo 3a da unidade de pré-aquecimento 3. Uma primeira proporção da água de aquecimento esfriada HW’ que flui de volta da linha de retorno 3b da unidade de pré-aquecimento 3 ê guiada como agua de resfriamento à lenha de fluxo 3a da unidade de resfriamento de correção. 5. A âgua de. resfriamento HW* aquecida durante o raiirsarnento de correção flui cara cora da linha de retcr.no St da ur._ dade de resfriamento de correção 5 para uma primeira er.traia 7J> dc tanque de compensação ** cara ser alí armazenada ir.tsrtoe diariamente uma primeira proporção da âgua de aquecimento HW.

Entee a unidade de pré -aquec itr.er.t o 3 e a unidade de reefr. menti de corre cuc- 5, uma ur.idade de tratamento 1C para c pesiem~rtam.no com 'tape -u carèo, por exmpio, a pasteurizaçãc, do predito P ê privada :ie lado do pi idate de uma maneira bem conhecida, per eteqho, compreendendo um aquecedcr 11 e uma unidade de retenção de calor 13. A unidade de prê-aquecimento 3, o aque ceder 11 e a unidade de resfriamento de correção 5 são incorporadas, por exemplo, por trocadores de calor de um desenho bem conhecido. A unidade de retenção de calor 13 compreende, por exemplo, uma seção de tubulação ou um sistema de tubulação de um desenho bem conhecido. A água de aquecimento HW que flui proveniente do tanque de compensação 7 é aquecida adicionalmente por um trocador de calor (não ilustrado) , conforme necessário, por exemplo, por meio de vapor. O aquecedor 11 também pode ser aquecido por vapor de uma maneira bem conhecida (não representada). A agua de aquecimento HW, e desse modo a unidade de pré-aquecimento 3 são, conforme disponível, aquecidas pelo calor residual recuperado da unidade de resfriamento de correção 5 e preferivelmente também pelo calor residual de unidades de resfriamento adicionais. Estas podem compreender, tal como mostrado, a titulo de exemplo na Figura l, uma unidade de resfriamento de recipientes 15 para esfriar o produto preenchido P" , bem como uma unidade de re-resfriamento 17 para esfriar o produto pasteurizado com vaporízação, mas ainda não preenchido P’ a ser retornado a uma unidade de distribuição mediana (não mostrada), ou algo do gênero.

Para a recuperação do calor da unidade de resfriamento de recipientes. 15, ê provido um. ciclo de transferência de calor 19, o qual ramifica para fora do ciclo de água de aquecimento 9 em um. dispositivo de controle 20, por exemplo, uma aleta ajustãvel, para dividir a água de aquecimento HW esfriada na unidade de pré-aquecimento 3. Dali, o ciclo de transferência de calor 19 guia uma segunda proporção da água de aquecimento de retorno HW' como água de transferência de calor WA a um trocador de calor 21 na região da unidade de resfriamento de recipientes 15 e ainda para uma segunda entrada 7c do tanque de compensação 7. Com o auxilio do trocador de calor 21, o calor residual desse modo obtido durante o resfriamento de recipientes preenchidos pode ser desse modo transferido ao ciclo de transferência de calor 19, e a água de transferência de calor WA' aquecida desta maneira pode ser subsequentemente armazenada intermediariamente no tanque de compensação 7.

Embora o calor residual disponível na unidade resfriamento de recipientes 15 dependa do estado operacional de uma unidade de enchimento apenas esquematicamente indicada 22 para despejar o produto P' nos recipientes, na unidade de resfriamento de correção 5, uma quantidade do calor residual essencialmente constante em relação ao tempo está disponível na operação em andamento e pode ser aplicada continuamente ao tanque de compensação 7 com a agua de resfriamento aquecida KW . Desse modo, com o auxílio do tanque de compensação 7, o calor residual pode ser coletado de unidades de resfriamento diferentes e te a sua média calculada em relação ao tempo para prover um fluxo de calor retornado adequado na linha de fluxo 3a da unidade de pré-aquecimento 3 até mesmo no caso de estados operacionais irregulares ou variáveis de unidades de tratamento individuais.

Dependendo da temperatura do produto TP' medida atrás da unidade de resfriamento de correção 5 por meio de um dispositivo de medição de temperatura 23, o dispositivo de controle 20 provê uma primeira parte de agua HW que flui de volta da unidade de pré-aquecimento 3 como água de resfriamento KW para a unidade de resfriamento de correção 5. A parte restante da água HW que fluí de volta da unidade de prê-aquecimento 3 que não é empregada para o resfriamento de correção é transferida ao cicio de transferência de calor 19 como água de transferência de calor WA. Desse modo, as quantidades de calor requeridas para o pré-aquecimento e as quantidades de calor a serem removidas durante o resfriamento de correção ..podem exatamente adaptadas a um fluxo, do produto P a ser tratado incluindo o tanque de compensação 7, e, simultaneamente, quantidades excessivas e/ou variáveis de calor podem., ser recuperadas do produto tratado termicamente e ser utilizadas em um tempo adequado para o tratamento térmico do produto seguinte. Por meio do armazenamento intermediário no tanque de compensação 7, partícülarmente a pasteurização uniforme e com vaporização que é delicado para o produto, é permitida a um baixo consumo de energia e uma baixa sobrepressão.

Tal como também mostra a Figura 1, um outro trocador de calor 24 é preferivelmente provido no ciclo de transferência de calor 19 para aquecer adicionalmente a água de transferência de calor WA1 aquecida na região da unidade de resfriamento de recipientes 15 e que fluí de volta pára o tanque de compensação 7. Se obtêm então a água de transferência de calor correspondente mais quente WA" na entrada 7c dc tanque de compensação 7, O calor residual disponível para essa finalidade é transferido ao trocador de calor 24 de pelo menos uma unidade de resfriamento de um. produto adicional, tal como, por exemplo a unidade de re-resfriamento 17. Com isto, é provida uma linha de transferência de calor 25 que, no exemplo mostrado, conecta uma linha de retorno 17a da unidade de re-resfriamento 17 ao trocador de calor 24.

No ciclo de transferência de calor 13 e na linha de transferência de calor 25, cada um -dos dispositivos de stH-ü_ _.v.o> ;Ie vxntuv 2 7 2? c provido na frente do troraácr de calor 24 para medir e comparar a temperatura da água no ciclo de transferência de calor 19 e na linha de transferencia de caier 25. Isto accegara que a transferência de calor ocorra somente no trocador de calor 24 se a temperatura da .água na linha de transferência de calor 25 for mais elevada do que a temperatura no ciclo de transferência de calor 19 por uma quantidade predeterminada. Uma diferença de temperatura adequada é, por exemplo, de pelo menos 5°C, ou particularmente de pelo menos 10 °C.

Em outras palavras., a transferência de calor ocorre somente no trocador de calor 24 se uma quantidade de calor residual adequada estiver disponível na unidade de re~ resfriamento 17. Ao contrário da unidade de resfriamento d.e correção 5, o calor residual na unidade de: re~resfriamento 17 irrompe descontinuamente na operação em andamento. No entanto, também neste caso o armazenamento intermediário no tanque de compensação 7 permite uma utilização eficiente do calor residual que só irrompe temporariamente da unidade de re-resfriamento 17. Desse modo, o tanque de compensação 7 permite geralmente a combinação de quantidades de calor residual que irrompem continuamente, por exemplo da unidade de resfriamento de correção 5, com .possivelmente quantidades de calor residual que irrompem irregularmente, por exemplo, da água de resfriamento aquecida WR' da unidade de re-resfr lamento 17 e/ou da .unidade de resfriamento de recipientes 15.

Para a finalidade de uma boa. ordenação, na Figura l, um trocador de' calor 29 com a torre de resfriamento 30 correspondente 30 também ê indicado na região da unidade de resfriamento de recipientes 15.

Igualmente, uma porta de limpeza 7d do tanque de compensação 7 é indicada através da qual ê permitida a limpeza do tanque de compensação 7 e dos ciclos de água conectados.

Tal como ilustrado na Figura 2, a unidade de re~ resfriar.ento 17 é preferivelmente desenhada cor. pelo menos dois estágios para conectar a linha de transferência de calor 2S com o primei.ro estágio 17»! no -lado da entrada e assegurar desse modo um nível de temperatura var.ta; osam.eute elevado na mesma, Com isto, deve ser permitida uma transferência de calor vdiuajmaream eíicm da unidade de re-reo::lamento 17 no ciclo de transferência de calor 19. e no tanque de compensação 7, da Figura 2, semente um segundo estágio de resfriamento 17-2 ê indicado, No entanto, para o método de acordo com. a invenção., o número de estágios de resfriamento :subsequentes não ê essencial, contanto .que somente, um nível de temperatura adequado na linha de retorno 17a do primeiro estágio .17-1 deva ser provido.

Na linha de retorno 17a da. unidade de re-resfriaraento 17, um. dispositivo de controle adicional 31. ê preferivelmente provido para guiar a água de resfriamento apropriadamente aquecida WR' ao trocaior de calor 24 quando o calor .residual estiver. disponível na unidade de. re-resfriamento 17, Como uma alternativa, o; dispositivo de controle 31 guia a. água de resfriamento WR* que flui de volta da unidade: de re-resfriamento 17 à torre de resfriamento 30. Na realização preferida da unidade de re-resfríamanto 17 representada na Figura 2, é imperioso que a água de resfriamento WR seja colocada em um nível de temperatura, vantajosamente elevado desse modo adequado para. o aquecimento no cíc-O de t ransf erê:.cia ae ca*cr 11 e este: a a.iporavel come fonte adicionai de calor rara pré aquecer o produto P compensado por meie dc tanque ae compensação i , Ê possível trabalhar tal cotno^ segue com o dispôs rc c1· o de -scerdo com a invenção C* rrod r-i F a m v.rnc5~sn:e tramar e preenchido é provido continuamente à unidade de pré-aquecimento 3 e por esta última colocado em una temperatura adequada para a pasteurização com vape rizacào subsequente. O produto pré-aquecido ê aquecido até a temperatura de tratamento desejada TP no aquecedor 11 e mantido na temperatura de tratamento desejada TP por um tempo de tratamento predeterminado na unidade de retenção de calor 13 subsequente. A duração do tratamento é neste caso determinada essencialmente pela vazão do produto P e pelo comprimento da seção da tubulação da unidade de retenção de calor 13 através da qual o produto flui. A pasteurização com vaporização pode desse modo ser efetuada com o auxílio do aquecedor 11 e da unidade de retenção de calor 13 de uma maneira bem conhecida. O produto P' tratado desta maneira é transferido â unidade de resfriamento de correção 5, Nesta última, o produto é esfriado até a temperatura de enchimento desejada TP* .

Aqui, o pré-aquecimento, o aquecimento, a retenção de calor e o resfriamento até a temperatura de enchimento TP* são efetuadas em um fluxo de produto contínuo, de modo que as quantidades de calor para o pré-aquecimento, o aquecimento e a quantidade de calor residual no resfriamento de correção sejam essencialmente constantes na operação em andamento. O controle é neste caso realizado essencialmente dependendo da temperatura do produto TP* antes do. enchimento medido após o resfriamento de correção. Isto significa que as quantidades de calor de cada troca durante a transferência de calor para o aquecimento e o resfriamento são ajustadas dependendo da temperatura de tratamento TP, da duração do tratamento e da temperatura de enchimento TP’ . Por meio do dispositivo de controle 20, a transferência de calor no ciclo de água quente 9 é estabilizada para um fluxo de produto contínuo, e para essa finalidade a água de resfriamento de retorno HVv' não requerida- é alimentada no ciclo de transferência de calor 19.

Dependendo do. estado operacional, quantidades diferentes do calor residual podem irromper na unidade de resfriamento de- recipientes . 15, Por ex.emplo:, durante a partida do pastéurizador de vaporização, nenhum recipiente preenchido foi ainda esfriado, de modo que na unidade de resfriamento de recipientes 15, inicialmente nenhum calor residual pode ficar disponível para ser introduzido no ciclo de água quente 9. Igualmente, durante a paralisação da usina de tratamento, o calor residual pode ainda irromper na unidade de resfriamento de recipientes 15, embora a batelada de produtos completa jã tenha sido tratada termicamente, de modo que neste momento no tempo nenhum pré -aquecimento mais na unidade de pré-aquecimento 3 é requerido. Em ambos os casos, o tanque de compensação 7 permite uma compensação em relação ao tempo da quantidade de calor que ficou disponível no ciclo de água quente 9 da unidade de pré-aquecimento 3 em relação ao tempo.

Igualmente, o produto P' pode ser esfriado até um nível de temperatura predeterminado e desse irado reciclada durante uma paralisação da unidade de enchimento 22 com o auxilio da unidade de re-resfriamento 17. Neste caso, o calor residual irrompe na unidade de re-resfriamento 17, o qual pode ser, de acordo com a invenção, alimentado no tanque de compensação 7 e desse modo no ciclo de água quente 9. Desse modo, até mesmo no caso de uma disponibilidade apenas provisória do calor residual na unidade de re-resfriamento 17, o calor residual pode ser recuperado e utilizado para o pré-aquecimento depois do produto P essencialmente independente do estado operacional.

Com o auxílio de trocadorea de calor adequados e linhas de suprimento, outras fontes de calcr residual podem ser conectadas ao ciclo de água quente 9 mostrado por meio do tanque de compensação 7. É possível transferir adicionalmente calor residual de outras regiões da usina à água de aquecimento HW e armazenar intermedíariamente a mesma, por exemplo, de uma unidade de fermentação e/ou de uma usina de limpeza para recipientes. Desse modo, particularmente o tanque de compensação 7 permite uma conexão flexível de fontes de calor residual diferentes ao ciclo de água quente 9 do pasteurízador de vaporização 1. Desse modo, as fontes de calor residual de outras regiões de produção também podem ser incluídas.

Também deve ser concebível a provisão de tanques de compensação separados para fontes individuais de calor residual e misturar a água de aquecimento HW fora do tanque de compensação 7. Igualmente, podem ser providos trocadores de calor adicionais, para separar, por exemplo, o ciclo de água quente dos ciclos de transferência de calor, uma vez que é possível o aquecimento da água de aquecimento HW para o pré-aquecimento do produto ê possível de fontes de calor residual diferentes. A realização mostrada, no entanto, pode ser particularmente realizada de maneira simples e confiável.

Claims (15)

1. MÉTODO DE PASTEURIZAÇÃO COM VAPORIZAÇÃO DE UM PRODUTO LÍQUIDO (P) antes de o mesmo ser preenchido» caracterizado por compreender as etapas de; a) pré-aquecimento do produto (P) para a pasteurização com. vaporização; b) resfriamento de correção do produto pasteurizado com vaporização (P'), particularmente para o preenchimento a quente subsequente do mesmo,* e c) armazenamento intermediário da água de resfriamento (KW':) aquecida na etapa b) a ser utilizada como agua. de aquecimento {HW) para a etapa a) , em que o calor residual obtido durante o resfriamento do produto preenchido (PU e/ou o re-resfriamento do produto não preenchido (P*) é transferido à .água de resfriamento armazenada intermediariamente (KW*).

2, MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o calor residual é fornecido na fortna de água de transferência de calor (WA*, WA"} para armazenar intermediariamente esta última juntamente com a água de resfriamento aquecida (KW) como água de aquecimento (HW),

3, MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado em: .que o calor do re-resfriamento da água de resfriamento aquecida (WR*) é transferido à água de transferência de calor (WA* ) .

4. MÉTODO, . de acordo com a reivindicação 3, caracterizado em que as temperaturas da agua de resfriamento (WR1) que flui de volta do re-resfriamento e da água de transferência de calor (WA1) são medidas.

5,. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado em que a transferência de calor à água de transferência de calor (WA') só é permitida se a água de resfriamento (WR') que flui de volta do re-resfriamento estiver mais quente .do que a âgua de transferência de calor (WA*} em pelo --003 2°C , .5: - : ·;; ' o .rente em pelo menos 5°C.

6, MÉTODO, de acordo com pelo menos uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado em que adieicnalnente a água de aquecimento (HW· ) que flui de volta do pré- aquecimento na etapa a) é utilizada para resfriamento de correção,"

7, MÉTODO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado em que a temperatura .do produto <TP") corrigida na etapa bS é medida, e uma primeira proporção da agua de aquecimento (HW*) que flui de volta do pré-aquecimento é utilizada como água de resfriamento (KW) na etapa b) dependendo da temperatura do produto medida (TP').

8, .MÉTODO., de acordo com. a reivindicação 7, caracterizado em que uma proporção remanescente da água de aquecimento {HW } que fluí de volta do pré-aquecimento ê utilizada como água de transferência, de calor {WA) para fornecer o calor residual na etapa c).

9, DISPOSITIVO PARA A PASTEURIZAÇÃO COM VAPORIZAÇÃO DE UM PRODUTO LÍQUIDO antes dele ser preenchido, caracterizado por compreender: uma unidade, de pré-aquecimento (3.) para pré-aquecer o produto (P) para o aquecimento; - uma .....1- de resfriamento de cc; nu uo Ei) para esfriar o produto pasteurizado com vaporizasão O?'}, particularmente para. o preenchimento a quente subsequente do .produto; um tanque de compensação (7) para armazenar nus :-07-. a j i?r sr.e .> âg.ia cc rerf rramento aquecida 11a unidade de resfriamento de correrão; - urr. cuolc da água quente (9) para conectar uma salda (7a; do tanque de compensacào com a linha de fluxo (3a) da (unidade de pré-aquecimento; e - um ciclo de transferência de calor (19) para transferir calor residual de uma unidade de resfriamento de recipientes (15) e/ou de uma unidade de re-resfriamento (17) ao tanque de compensação.

10. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender adicionalmente um dispositivo de controle (20) na linha de retorno (3b) da unidade de pré -aquecimento (3) para conectar parcialmente com a unidade de resfriamento de correção (5) e o ciclo de transferência de calor (19) .

11. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado por compreender adicionalmente uma linha de transferência de calor (25) para transferir o calor residual da linha de retorno (17a) de uma unidade de re-resf riamento (17) ao ciclo de transferência de calor (19) , particularmente com o auxilio de um trocador de calor (24).

12. DISPOSITIVO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado em que o fluxo através da linha de transferência, de calor (25) ê controlável, particularmente dependendo de uma diferença da temperatura para o ciclo de transferência de calor (19).

13. DISPOSITIVO, de acordo com pelo menos uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado por compreender adicionalmente uma unidade de re-resfriamento (17) com pelo menos dois estágios no lado da água para fornecer ao tanque de compensação o calor residual do estágio mais quente, em particular exclusivamente do estágio mais quente (17-1), da unidade de re-resfriamento.

14. DISPOSITIVO, de acordo com pelo menos uma das reivindicações 9 a 13, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos uma outra linha de transferência de calor para fornecer ao tanque de compensação (7) o calor residual de uma unidade para a limpeza de recipientes e/ou uma unidade de fermentação.

15. DISPOSITIVO, de acordo com pelo menos uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado em que uma porta de limpeza (7d) é provida no tanque de compensação (7).