传统酿酒工艺中，麦芽威士忌使用铜锅蒸馏器分批进行蒸馏。在蒸馏锅中注入含酒精的原料后，由天然气或其他化石燃料驱动的锅炉为再沸器提供蒸汽，从而加热蒸馏锅。Piller Blowers & Compressors 工艺工程主管 Gregor Schumm 说道：“蒸馏过程通常需要几个小时，而且非常耗能。”

除了高昂的能源成本外，使用化石燃料给蒸汽锅炉加热还会产生大量二氧化碳排放。不幸的是，首先用于为蒸馏工艺提供热量的大部分能源在冷凝酒精后会通过冷却塔排放到环境中。芝华士兄弟公司工程经理Neil Fraser说："为了在 2026 年之前实现碳中和蒸馏的目标，我们对蒸馏工艺进行了分析，并萌生了使用高效机械蒸汽再压缩（MVR）技术来弥补我们广泛使用的热蒸汽再压缩技术（TVR）的想法。

“热回收技术使芝华士兄弟公司能够从以前通过冷却塔损失的产品蒸汽中回收能量，并将其用于煮沸蒸馏器，从而显著减少碳排放。”

"我们的 MVR 工艺以两个主要部件为基础构成了热泵系统。一个立式冷凝器和一个 MVR 装置（由三个串联的 PILLER VapoFan 组成）"，芝华士兄弟公司工程师经理 Neil Fraser 解释说。在新装置中，离开蒸馏罐的产品蒸汽的潜热由立式冷凝器回收。这种热交换器产生的低压蒸汽（LPS）温度比产品的冷凝温度低几度。

高效率的关键在于避免过冷和两侧的压力损失。因此，降膜式蒸发器非常适合从冷凝顶管回收蒸汽。产生的低压蒸汽由三级 VapoFan 系统进行压缩，然后供应给蒸馏器的再沸器，在更高的压力和温度下进行加热。PILLER 公司的 Gregor Schumm 补充说："在一个锅中，只需使用 90 千瓦的电力，就能为再沸器提供约 1 兆瓦的加热功率"。蒸汽发生器每小时回收 1500 至 1600 公斤蒸汽，温度约为 80 摄氏度。内置的注水装置使再沸器的进汽达到饱和，从而提高了效率。

基于 PILLER 机械蒸汽再压缩技术的热泵之所以能够完美地满足芝华士兄弟的需求，是因为 VapoFans 具有极大的操作灵活性和变频驱动。Gregor Schumm 指出："热泵系统能够适应蒸馏过程中不断变化的工艺条件，在工艺的每个阶段提供所需的压缩"。

从批量生产开始时的高温差开始，到生产结束时速度逐渐降低，在蒸汽发生器上冷凝的水越来越多。较高的含水量会提高馏分温度，从而提高蒸汽压缩的饱和压力。

“持续适应工艺需求进一步提高了效率。“PILLER的工艺工程师 Oscar Sgrott 说："开始时 COP 为 9，批量生产结束时 COP 约为 20，平均 COP 约为 12"。COP 的定义是热泵供热的热功率（千瓦）与压缩机的功率（千瓦）之间的关系。当一批蒸馏器在几个小时后蒸馏完毕时，VapoFans 只需在两分钟内降压，即可进行下一批蒸馏。

因此，按需压缩与高效 MVR 设备相结合，可实现可观的 COP 值。芝华士兄弟公司的 Neil Fraser 提到了芝华士兄弟公司的另一大优势： "水作为传热介质，是将产品、环境安全与工艺装置上直接使用热泵的高效率结合起来的理想方式"。

2021 年，MVR 技术在苏格兰 Mulben 的 Glentauchers 酿酒厂成功试点。该项目由苏格兰工业能源转型基金提供部分资金，使单个水洗锅蒸馏器的能耗降低了 88%。

在成功案例的基础上，芝华士兄弟公司决定在 Glentauchers的清洗蒸馏器上再安装两台 MVR 热泵。通过与 PILLER 共享试点项目的数据，改进了 MVR 的设计，使第一和第二阶段的平均 COP 从 10 提高到 12。


迄今为止，芝华士兄弟公司位于苏格兰斯佩塞德凯斯附近的 Glentauchers 酿酒厂的蒸馏器上安装的 TVR 装置已将总能耗降低了近一半（48%），碳排放总量也因此减少了 53%。在满负荷生产的情况下，碳排放量从每年 8,290 吨减少到 3,970 吨。

由于 MVR 技术被认为是芝华士兄弟公司朝着 2026 年实现碳中和威士忌蒸馏这一宏伟目标迈出的重要一步，该公司最近在 9 月份发布的 23 财年财务报告中宣布，将在未来三年内投资 6000 多万英镑，以实现碳中和蒸馏的宏伟目标。