Recuperação energética em um processo de produção de cerveja

Abstract

Este projeto consistiu no estudo de recuperação enérgetica de um processo de produção de cerveja, com ênfase na etapa de fervura. O estudo consiste na ideia de reaproveitar a energia térmica, contida no condensado, oriundo do processo de fervura, para ser utilizada como fonte de calor para regenerar as rodas dessecantes no ciclo de refrigeração combinado: Compressão Mecânica de Vapor e Dessecante com o objetivo de refrigerar câmaras frias para armazenamento de suco concentrado para a produção de refrigerante. Dessa maneira, inicialmente, o desenvolvimento desse estudo esteve baseado no dimensionamento do processo de fervura, com o objetivo de se calcular a quantidade de calor necessária para realizar a fervura do mosto Qf er v = 22,89 MJ . Posteriormente, com objetivo de atender a demanda de uma grande cervejaria, dimensionou-se a câmara fria para armazenamento de 200 bombonas de suco concentrado a uma temperatura de 1◦C. A partir da definição das dimensões, das condições de contorno e dos materiais a serem utilizados, estimou-se a carga térmica do sistema, que contempla infiltração de ar, refrigeração de produtos, transmissão a partir do meio externo, e de componentes elétricos. Com base nesta análise, obtém-se carga térmica de 2,02 kW para câmara fria com 8,58 m2 instalada na cidade de Cachoeiras de Macacu, da qual a maior parcela de carga térmica é de resfriamento do produto, correspondente a 50,44 % da carga térmica total. A partir do conhecimento dos requisitos do sistema, define-se o ciclo de refrigeração combinado: compressão mecânica de vapor acoplado a um sistema dessecante. Dessa maneira, definiu-se que o fluido refrigerante a ser utilizado será o R-134A, operando sobre pressões controladas. Por fim, com a junção dos dois ciclos, obteve-se uma diminuiçãode 16 % do trabalho de compressão quando comparado, sob as mesmas condições, a um ciclo de refrigeração de compressão mecânica de vapor convencional.