ES2952087T3 - Planta y método para reducir el contenido de alcohol en una bebida - Google Patents

Planta y método para reducir el contenido de alcohol en una bebida Download PDF

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Abstract

La invención se refiere a una planta y un método para reducir el contenido de alcohol en una bebida, con un desgasificador (30) al que se suministra la bebida que contiene alcohol desde un recipiente de almacenamiento (27) conectable al mismo, con un rectificador (23) que comprende una primera columna (31) y una segunda columna (29), que están dispuestas una encima de otra en una carcasa común o que están dispuestas separadas y espacialmente adyacentes entre sí, partiendo desde un fondo (24) una línea (26).) de la segunda columna (29), en cuya línea está prevista una bomba (45) que transporta una bebida con bajo contenido de alcohol a un separador (14), desde donde la bebida con bajo contenido de alcohol se transporta fuera de la instalación (10) o suministrado a un recipiente colector (21) a través de una línea de salida (16), que tiene un condensador (34) que está conectado aguas abajo del rectificador (23), con una línea (44) que descarga desde el condensador (34) y en el que Se proporciona una bomba (46), a través de la cual un condensado descargado desde el condensador (34) se alimenta a través de una línea de retorno (63) a la primera columna (31) y/o se alimenta a través de una línea de descarga (63) a un alcohol. tanque (49), en el que se proporciona una válvula de control controlable (61) a la que está conectada la línea de retorno (62) y la línea de descarga (63) en el extremo de la línea (44), y un dispositivo de medición (65) para La determinación del contenido de alcohol en el condensado se proporciona en la tubería (44) aguas arriba de la válvula de control controlable (61). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Planta y método para reducir el contenido de alcohol en una bebida
La invención se relaciona con una planta y un proceso para reducir el contenido de alcohol en una bebida.
A partir del documento DE 3843 516 A1 se conoce una planta para reducir el contenido de alcohol de una bebida. Esta planta comprende un desgasificador al que se alimenta la bebida alcohólica desde un recipiente de almacenamiento. Además, se proporciona un rectificador con una primera y una segunda columna. Un conducto que se ramifica desde la segunda columna conduce a una bebida reducida en alcohol a un separador, desde el cual esta bebida reducida en alcohol se descarga de la planta a través de un conducto de salida o se alimenta a un recipiente colector. Se proporciona un condensador y un enfriador aguas abajo del rectificador. Se puede descargar un concentrado de alcohol del refrigerador.
Los vapores están separados por el rectificador. Estos vapores pueden incluir alcohol, perfumes y/o sustancias aromáticas. El alcohol se separa de los vapores. El rectificador está integrado en un circuito cerrado para que los vapores descargados en el rectificador se devuelvan al rectificador después de que el alcohol se haya separado y después de enfriarse.
Después de que el alcohol se haya separado de los vapores, el alcohol que ya no se requiere se retira de la planta a través de un controlador y se transfiere a un depósito de alcohol. Este regulador está diseñado como una válvula de aguja que se puede ajustar a mano. Esto significa que durante el funcionamiento de la planta es necesaria una comprobación constante de una pantalla en la válvula de aguja, que también puede requerir un reajuste manual. Además, se requiere un ajuste manual en cada caso cuando cambia el contenido de alcohol en el condensado que se va a drenar.
El documento US 2018/0179480 A1 divulga una planta para bebidas alcohólicas de desalcoholización que comprende una columna de rectificación que tiene dos envases dispuestos espacialmente adyacentes uno encima del otro y que tiene al menos una entrada para la bebida alcohólica, un colector y una tapa. La columna de rectificación se puede utilizar de forma que la bebida desalcoholizada se retire del colector y el vapor de escape se pueda extraer de la parte superior. Al menos un evaporador está configurado para suministrar vapor a la columna de rectificación. Una disposición del condensador condensa el vapor de escape eliminado de la parte superior de la columna de rectificación, al menos en parte. La planta incluye además una bomba de calor que puede hacer funcionar el evaporador, así como la disposición del condensador. La planta comprende además un separador y una salida a un depósito de almacenamiento para la bebida desalcoholizada.
El documento WO 2018/100247 A1 divulga además un aparato y un método para la desalcoholización de bebidas alcohólicas. Este dispositivo se proporciona para su uso en un hogar y en restaurantes.
El documento US 5034238 A divulga un proceso para la reducción del contenido de alcohol de las bebidas alcohólicas. Las sustancias aromáticas se extraen con un CO2 líquido o supercrítico. El alcohol se separa por destilación y las sustancias aromáticas extraídas se reciclan al menos parcialmente en la bebida con contenido reducido de alcohol.
La invención se basa en la tarea de proponer una planta y un proceso para reducir un contenido de alcohol en una bebida, lo que permite un control y monitoreo sencillos para descargar un condensado con un contenido de alcohol ajustable.
Esta tarea se resuelve mediante una planta para reducir un contenido de alcohol en una bebida, en la que un conducto que transporta un condensado comprende una válvula de control a la que se conecta un conducto de retorno que conduce a una primera columna del rectificador y un conducto de descarga que conduce a un depósito de alcohol, y en el que se proporciona un dispositivo de medición para determinar el contenido de alcohol en el condensado en el conducto que lleva a la válvula de control. Este diseño hace posible que el dispositivo de medición detecte un contenido de alcohol en el condensado transportado en el conducto y pueda controlarse la válvula de control. Esto permite, por ejemplo, al poner en marcha una planta, alimentar completamente primero el condensado a la primera columna del rectificador y, por ejemplo, después de alcanzar un valor de punto de ajuste preajustable para el contenido de alcohol en el condensado, controlar la válvula de control de forma que parte del flujo volumétrico del condensado se transfiera al depósito de alcohol y, por tanto, se descargue de la planta.
Preferiblemente, la válvula de control debe ser controlable por el dispositivo de medición o por un dispositivo de control conectado al dispositivo de medición. Si la válvula de control se puede controlar directamente mediante el instrumento de medición, es preferible que el ajuste del contenido de alcohol al que se va a retirar el condensado se realice directamente en el instrumento de medición. Además, tal ajuste del contenido de alcohol también puede realizarse en un dispositivo de control, en particular un dispositivo de control central de la planta, para controlar en consecuencia la válvula de control.
Además, es preferible que la válvula de control controlable esté diseñada como una válvula de control de tres vías. Esto permite un diseño simple para controlar los flujos de volumen respectivos en el conducto de retorno y/o el conducto de descarga.
Se utiliza preferentemente un dispositivo de medición de densidad para medir el contenido de alcohol en el condensado. Se mide la densidad del condensado. Por ejemplo, se establece un valor de ajuste de la densidad del condensado en el dispositivo de control y el valor medido se muestra, por ejemplo, en una pantalla de la unidad de control con respecto al dispositivo de control. Si el valor medido difiere del valor establecido o se encuentra fuera de un intervalo de tolerancia del valor establecido, que es preferiblemente ajustable, el dispositivo de control accionará la válvula de control para abrir más o menos el orificio para que el condensado se alimente en el conducto de retorno a la primera columna.
Uno de los diseños preferidos de la planta es que un separador está conectado aguas abajo del condensador, desde el cual el conducto que lleva a la válvula de control controlable conduce. La disposición de un separador aguas abajo del condensador se proporciona para que los vapores no condensables se alimenten fuera de la planta.
La tarea subyacente a la invención se resuelve aún más mediante un método para reducir un contenido de alcohol en una bebida en una planta en la que un contenido de alcohol en un condensado que emerge del condensador es detectado por un dispositivo de medición para detectar un contenido de alcohol en un condensado y una parte del flujo volumétrico del condensado, que se alimenta a un conducto de retorno que conduce a la primera columna del rectificador, y una parte de flujo volumétrico del condensado, que se alimenta al conducto de descarga que conduce a un depósito de alcohol, se controla mediante una válvula de control. Esto permite el funcionamiento automático de la planta para la producción de una bebida reducida en alcohol. Mediante el control de la válvula de control, el condensado que sale del condensador se puede alimentar varias veces a la primera columna para concentrar el condensado en el alcohol antes de que se inicie la descarga fuera de la planta. La eliminación proporcional del condensado de la planta tiene lugar tan pronto como el dispositivo de medición detecta un contenido de alcohol preestablecido en el condensado.
Es preferible que cuando la planta se pone en marcha, el conducto de descarga está bloqueado y el conducto de retorno está completamente abierto y el conducto de descarga también se abre cuando aumenta el contenido de alcohol en el condensado o cuando se alcanza el valor de punto de ajuste del contenido de alcohol en el condensado. Esto garantiza que el condensado con un contenido de alcohol demasiado bajo no se descargue prematuramente de la planta. Esto tiene la ventaja de permitir una mayor separación de sustancias fraccionadas del condensado en la primera columna. Además, este control de la válvula de control tiene la ventaja de que un condensado con un contenido de alcohol demasiado alto ya no se alimenta a la primera columna del rectificador, que ya no podía vaporizarse durante el funcionamiento de la primera columna y, por lo tanto, podría entrar en la bebida para reducirse en el alcohol.
Es ventajoso establecer un valor de punto de ajuste de un contenido de alcohol en el condensado en el dispositivo de control, en el que el condensado se descarga de la planta. Esto permite un control dependiente del proceso, mediante el cual la proporción del flujo volumétrico que se transfiere a el conducto de retorno y el conducto de descarga se ajusta automáticamente. Al mismo tiempo, esto permite la descarga continua del condensado con un contenido de alcohol establecido, de modo que la planta se puede operar sin fluctuaciones de presión.
Antes de alcanzar el valor de referencia de un contenido de alcohol, la válvula de control se abrirá lentamente para alimentar el alcohol en el conducto de descarga y, preferiblemente, se reducirá la sección transversal del orificio que conduce a el conducto de retorno.
Es preferible establecer un punto de ajuste del 75 % al 80 % del contenido de alcohol en el condensado. Esto tiene la ventaja de una concentración suficientemente alta, pero no demasiado alta.
La invención se describe y explica con más detalle a continuación sobre la base de los ejemplos que se muestran en los dibujos. Se muestra:
La Figura 1 es un diagrama de circuito de una planta para reducir el contenido de alcohol en una bebida.
La Figura 1 muestra una representación esquemática de una planta 10 para reducir el contenido de alcohol de una bebida de acuerdo con la invención. El vapor con una temperatura de, por ejemplo, 110 °C se alimenta a través de un conducto 11 a un intercambiador de calor 12, cuyo primer circuito, en el que está integrado este intercambiador de calor 12, no se muestra en detalle. En el segundo circuito del intercambiador de calor 12 se proporciona un conducto 13 que conduce a un separador 14. Desde la parte inferior del separador 14 emerge una tubería 16, que descarga la bebida sin alcohol. La bebida sin alcohol es preferiblemente vino, vino espumoso o cerveza. En el conducto de salida 16 hay un intercambiador de calor 17, que enfría la temperatura del producto terminado y sirve a la economía calórica. Además, el conducto de salida 16 contiene un enfriador 18 que enfría el producto terminado hasta 5 °C, por ejemplo. Por último, sigue una estación de inoculación 19, a la que se alimentan sustancias fraccionarias como CO2, fragancias y/o sustancias aromáticas, que se separan por la recuperación de fracciones de los vapores de la bebida alcohólica. A través de la estación de inyección 19, las sustancias fraccionadas se descargan en dosis en el conducto de salida 16 y se mezclan en la bebida alcohólica. Aguas abajo de la estación de inoculación 19 hay un recipiente colector 21 para recibir el producto terminado, es decir, la bebida reducida en alcohol.
El término “bebida reducida en alcohol” también incluye las bebidas en las que el alcohol contenido en la bebida se reduce hasta tal punto que estas bebidas se describen como desalcoholizadas o no alcohólicas y, en particular, también pueden contener un 0,0 % de alcohol.
Desde el cabezal del separador 14, un primer conducto de vapor 22 conduce los vapores cálidos y no separados a una zona inferior de un rectificador 23. Este rectificador 23 comprende una segunda columna o columna inferior 29. Desde la parte inferior 24 del rectificador 23, un conducto 26 conduce al intercambiador de calor 12. Esto cierra este circuito en el que se conduce la bebida reducida en alcohol.
En un contenedor de almacenamiento 27, se almacena la bebida alcohólica, que debe reducirse en contenido de alcohol. Un conducto 28 lleva desde el depósito de almacenamiento 27 a un desgasificador 30, en el que las sustancias fraccionarias, especialmente CO2, se descargan a través de un conducto 53. Estas sustancias fraccionarias se pueden alimentar a un dispositivo de recuperación de sustancias fraccionarias que no se muestra. Estas fracciones se añaden a la bebida reducida en alcohol en la estación de inoculación 19. Desde el desaireador 30, el conducto 35 conduce al segundo circuito de la planta 10. La bebida alcohólica se alimenta a través del conducto 35 hasta la sección central de una primera columna 31 del rectificador 23. Un segundo conducto de vapor 33 se proporciona en la región superior del rectificador 23 o en el cabezal del rectificador 23, que descarga los vapores que contienen alcohol, sabor y/o aromas. La temperatura en el cabezal de la primera columna 31 es, por ejemplo, 30 °C. Esto corresponde a aproximadamente 4.4 kPa (44 mbar). La temperatura del rectificador 23 sobre la bandeja 24 es, por ejemplo, de 39 °C a una presión de, por ejemplo, 7 kPa (70 mbar).
Se proporciona un tercer conducto de vapor 87 entre la segunda columna 29 y la primera columna 31. En lugar del rectificador de dos partes 23, también se puede proporcionar un recipiente en el que la primera y segunda columnas 29, 31 están dispuestas una encima de la otra. El tercer conducto de vapor 87 puede omitirse.
Desde la primera columna 31 del rectificador 23, el segundo conducto de vapor 33 alimenta vapores que contienen alcohol a un condensador 34. El alcohol siempre se entiende como alcohol etílico. El condensador 34 se puede enfriar a través de un conducto 36 mediante un refrigerante, especialmente glicol. El refrigerante calentado se descarga a través de un conducto 37. Los vapores se enfrían y condensan en el condensador 34. El condensado refrigerado y los vapores no condensables se alimentan a través del conducto 38 a un separador 39. Un conducto de vacío 42 entra en el cabezal del separador 39 y está conectado a una bomba 43 diseñada como una bomba de vacío. Un conducto 44 está conectado a la parte inferior del separador 39, que drena el condensado del separador 39. A través de una bomba 46, el condensado se alimenta a una válvula de control 61 situada en el extremo del conducto 44. Esta válvula de control 61 está especialmente diseñada como una válvula de control de tres vías controlable. Una primera ramificación de la válvula de control 61 conduce a un conducto de retorno 62, que se abre en el cabezal de la primera columna 31. Una segunda ramificación de la válvula de control 61 está conectada a un conducto de descarga 63, que conduce a un depósito de alcohol 49.
Preferiblemente, aguas abajo de la bomba 46 y aguas arriba de la válvula de control 61, se proporciona un dispositivo de medición 65 en el conducto 44, mediante el cual se puede detectar un contenido de alcohol en el condensado transportado en el conducto 44. Este dispositivo de medición 65 está diseñado preferiblemente como un dispositivo de medición de densidad que puede medir la densidad en el condensado y puede enviar los valores medidos a un dispositivo de control 80.
El dispositivo de medición 65 y/o la válvula de control 61 están conectados a un dispositivo de control esquemático 80 a través de un conducto de control que se muestra solo esquemáticamente. Este dispositivo de control 80 se puede proporcionar en un armario de control que no se muestra en detalle. Varios componentes, sensores, elementos de control o similares en la planta 10 pueden ser monitoreados, ajustados y/o controlados por este dispositivo de control 80.
En el dispositivo de control 80, se puede establecer un valor de punto de ajuste para un contenido de alcohol en el condensado, que se puede descargar de la planta 10 a través de la válvula de control 61, es decir, cuando se alcanza el contenido de alcohol en el condensado, al menos una parte de un flujo volumétrico del condensado se transfiere al depósito de alcohol 49 a través del conducto de descarga 63.
Cuando se pone en marcha la planta 10 para un ciclo de producción de una bebida, el porcentaje de contenido de alcohol en el condensado se establece en la unidad de control 80, entre otras cosas. Durante la fase de puesta en marcha de la planta 10, el dispositivo de medición 65 aguas arriba de la válvula de control 61 registra un contenido de alcohol inferior al valor de punto de ajuste. Esto activa la válvula de control 61 para que el conducto de descarga 63 se cierre y el conducto de retorno 62 esté completamente abierta. Tan pronto como la planta se haya puesto en marcha y alcance un estado estable, el dispositivo de medición 65 puede determinar que el condensado en el conducto 44 contiene un contenido de alcohol cercano al punto de ajuste. El conducto de descarga 63 se puede abrir cada vez más para descargar el condensado.
En un estado estable, por ejemplo, del 60 % al 65 % del condensado del conducto 44 se puede transferir a el conducto de retorno 62 y del 35 % al 40 % del valor del condensado se puede transferir a el conducto de descarga 63.
La consulta de los valores medidos en el dispositivo de medición 65, que se puede llevar a cabo de forma continua o a intervalos que se pueden ajustar en términos de tiempo, permite la concentración automática del condensado en una fase de arranque y la descarga continua del condensado con un contenido de alcohol que corresponde al valor objetivo establecido. Por lo tanto, la válvula de control 61 ser ner la concentración de alcohol en el mismo nivel aproximado que luego se transfiere a través del conducto de descarga 63 al depósito de alcohol 49.
En las plantas descritas anteriormente, se descarga un condensado con un contenido de alcohol del 20 % al 80 %, preferiblemente con un contenido de alcohol del 75 % al 80 % en el condensado.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Planta para reducir el contenido de alcohol en una bebida,
- con un desgasificador (30), al que la bebida alcohólica se alimenta de un recipiente de almacenamiento (27) que se conecta al mismo,
- con un rectificador (23) que comprende una primera columna (31) y una segunda columna (29) que están dispuestos uno encima del otro en un alojamiento común o que están dispuestos por separado y espacialmente adyacentes entre sí, - con un conducto (26) que se ramifica desde un fondo (24) de la segunda columna (29), en el que se proporciona un conducto de bomba (45) que transporta una bebida reducida en alcohol a un separador (14), de la que la bebida reducida en alcohol se descarga de la planta (10) a través de un conducto de salida (16) o un recipiente colector (21),
- con un condensador (34) conectado aguas abajo del rectificador (23),
- con un conducto (44) que descarga del condensador (34) y en el que se proporciona una bomba (46), a través del cual un condensado descargado del condensador (34) se alimenta a través de un conducto de retorno (62) a la primera columna (31) y/o se alimenta a través de un conducto de descarga (63) a un depósito de alcohol (49),
caracterizada porque ,
- una válvula de control controlable (61) a la que están conectados el conducto de retorno (62) y el conducto de descarga (63) se proporciona al final del conducto (44), y
- que un dispositivo de medición (65) para determinar el contenido de alcohol en el condensado se proporciona en el conducto (44) aguas arriba de la válvula de control controlable (61).
2. Planta de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la válvula de control (61) es activada por el dispositivo de medición (65) o a través de un dispositivo de control (80) conectado al dispositivo de medición (65).
3. Planta de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque la válvula de control (61) está diseñada como una válvula de control de tres vías la cual es controlable preferiblemente de forma continua.
4. Planta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el dispositivo de medición (65) es un dispositivo de medición de densidad.
5. Planta (10) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque se proporciona un separador (39) aguas abajo del condensador (34), desde el que se desvía el conducto (44).
6. Un método para reducir un contenido de alcohol en una bebida en una planta (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el contenido de alcohol en el condensado es detectado por el dispositivo de medición (65) y el flujo volumétrico del condensado suministrado en el conducto de retorno (62) y un flujo volumétrico del condensado suministrado en el conducto de descarga (63) es controlado por la válvula de control (61).
7. Método de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque un punto de ajuste para un contenido de alcohol, preferiblemente entre 20 % y 80 % y, en particular, entre 75 % y 80 %, en el condensado que se saca de la planta (10), se fija en un dispositivo de control (80), y en que el flujo volumétrico respectivo hacia el conducto de retorno (62) y/o el conducto de descarga (63) es controlado por la válvula de control (61) en función de los valores detectados del dispositivo de medición (65).
8. Método de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque , cuando se pone en marcha la planta (10), el conducto de descarga (63) se bloquea y el conducto de retorno (62) se abre completamente y, a medida que aumenta el contenido de alcohol en el condensado, el flujo volumétrico en el conducto de descarga (63) aumenta y el flujo volumétrico en el conducto de retorno (62) se reduce.
9. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque en un estado estable de la planta (10) un flujo volumétrico con un porcentaje del condensado del 50 % al 70 % se alimenta al conducto de retorno (62) y un porcentaje del flujo volumétrico del 30 % al 50 % se alimenta al conducto de descarga (63).
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