Resumen:
The objective of this project is to improve the efficiency of the Wine-Vinasse heat
exchanger in an alcohol distillation plant by redesigning the heat exchange system in
order to reduce energy consumption. The need to improve the distillation process is
justified to lower operational costs and increase the plant's sustainability. For the
development of the project, simulations were conducted in Aspen Plus for the existing
shell-and-tube heat exchanger, evaluating its performance under current operating
conditions. Subsequently, a new Chevron-type corrugated plate heat exchanger was
designed, considering three angle configurations (30°, 45°, and 60°). A comparative
analysis of the overall heat transfer coefficient and the heat exchange area was carried
out for each configuration. The results showed that the new design increases the wine
outlet temperature to 60°C and reduces the steam consumption in the distillation
process by nearly 50%. Finally, the plate heat exchanger proposal improves the
process efficiency and reduces energy costs, enhancing operational sustainability.
Keywords: Thermal efficiency, corrugated plates, Chevron angle, energy savings.
Descripción:
El presente proyecto tiene como objetivo mejorar la eficiencia del intercambiador de
calor Vino-Vinaza de una planta destiladora de alcohol mediante el rediseño del
sistema de intercambio de calor, con el fin de reducir el consumo energético. Se
justifica la necesidad de mejorar el proceso de destilación, para disminuir costos
operativos y aumentar la sostenibilidad de la planta. Para el desarrollo del proyecto, se
realizaron simulaciones en Aspen Plus del intercambiador de tubo y carcasa existente,
evaluando su desempeño bajo las condiciones de operación actuales. Posteriormente,
se diseñó un nuevo intercambiador de placas corrugadas tipo Chevrón, considerando
tres configuraciones de ángulo (30°, 45° y 60°). Se realizó un análisis comparativo del
coeficiente global de transferencia de calor y el área de intercambio para cada
configuración. Los resultados mostraron que el nuevo diseño aumenta la temperatura
de salida del vino hasta los 60°C y reduce el consumo de vapor en la destilación en
casi un 50%. Finalmente, la propuesta del intercambiador de placas mejora la
eficiencia del proceso y reduce costos energéticos, favoreciendo la sostenibilidad
operativa.