二氧化碳回收裝置原理流程

1、生化生化111 09111 09酒精的發(fā)酵機理酒精的發(fā)酵機理 發(fā)酵工廠以淀粉為原料制造酒精、發(fā)酵工廠以淀粉為原料制造酒精、啤酒，是淀粉質(zhì)在微生物作用下生成啤酒，是淀粉質(zhì)在微生物作用下生成的，其反應(yīng)機理如下：的，其反應(yīng)機理如下：(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6糖化糖化nC6H12O6+2ADP+2P:2nC2H5OH+2nCO2 +熱量熱量+2ATP發(fā)酵發(fā)酵為什么要回收為什么要回收CO2？ 從以上可看出從以上可看出180180份葡萄糖可生成份葡萄糖可生成8888份份二氧化碳，二氧化碳，9292份乙醇，即二氧化碳的產(chǎn)量為份乙醇，即二氧化碳的產(chǎn)量為酒精產(chǎn)量的酒精產(chǎn)量的95.5%95.5

2、%。在實際生產(chǎn)回收二氧化。在實際生產(chǎn)回收二氧化碳時，發(fā)酵初期和結(jié)束時，其含量和純度較碳時，發(fā)酵初期和結(jié)束時，其含量和純度較低，不直接進行回收，另外設(shè)備和管道約有低，不直接進行回收，另外設(shè)備和管道約有9%-10%9%-10%的損耗，在啤酒生產(chǎn)中嫩啤酒也溶解的損耗，在啤酒生產(chǎn)中嫩啤酒也溶解部分二氧化碳約部分二氧化碳約(0.2-0.4)kg/ml(0.2-0.4)kg/ml，因此其實，因此其實際回收量為理論量的際回收量為理論量的50%-70%50%-70%。 近年來我國發(fā)酵工業(yè)發(fā)展迅速，近年來我國發(fā)酵工業(yè)發(fā)展迅速，19961996年啤酒產(chǎn)量超過年啤酒產(chǎn)量超過16001600萬噸居世界萬噸居世界第二，

3、酒精產(chǎn)量也超過第二，酒精產(chǎn)量也超過300300萬噸，按實萬噸，按實際回收率計算，啤酒工業(yè)回收二氧化際回收率計算，啤酒工業(yè)回收二氧化碳約為碳約為31.931.9萬噸，酒精工業(yè)年回收二萬噸，酒精工業(yè)年回收二氧化碳氧化碳120120萬噸。萬噸。 現(xiàn)在我國發(fā)酵工業(yè)二氧化碳的實現(xiàn)在我國發(fā)酵工業(yè)二氧化碳的實際利用率還不足際利用率還不足15%15%，發(fā)展我國的二氧，發(fā)展我國的二氧化碳生產(chǎn)是有著巨大潛力的?；忌a(chǎn)是有著巨大潛力的。 二氧化碳是發(fā)酵工廠的一項重要的二氧化碳是發(fā)酵工廠的一項重要的副產(chǎn)物，其純度一般在副產(chǎn)物，其純度一般在97%-98.71%97%-98.71%，而，而經(jīng)過回收處理后的二氧化碳純度可

4、達到經(jīng)過回收處理后的二氧化碳純度可達到99%-99.5%99%-99.5%以上。以上。 如何利用發(fā)酵廢氣的資源，采用最如何利用發(fā)酵廢氣的資源，采用最經(jīng)濟、最現(xiàn)代的工藝，盡可能回收二氧經(jīng)濟、最現(xiàn)代的工藝，盡可能回收二氧化碳和提高其純度，以滿足國民經(jīng)濟各化碳和提高其純度，以滿足國民經(jīng)濟各部門和人民的日常生產(chǎn)的需要有著重要部門和人民的日常生產(chǎn)的需要有著重要意義。意義。CO2回收的工藝選擇回收的工藝選擇 發(fā)酵生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳氣體，發(fā)酵生產(chǎn)中產(chǎn)生的二氧化碳氣體，以氣態(tài)存在的雜質(zhì)主要有：酒精含量以氣態(tài)存在的雜質(zhì)主要有：酒精含量約約0.4%-0.8%(0.4%-0.8%(重重) )、有機酸類約為、有機酸

5、類約為0.08% -0.09%(0.08% -0.09%(重重) )、酯類約為、酯類約為0.03%-0.03%-0.04%(0.04%(重重) )，空氣約，空氣約0.3%-1%(0.3%-1%(重重) )和少和少量的醛類和水蒸汽等。量的醛類和水蒸汽等。 可見發(fā)酵過程中所發(fā)生的二氧化可見發(fā)酵過程中所發(fā)生的二氧化碳純度相當高，不需要提高二氧化碳碳純度相當高，不需要提高二氧化碳濃度的設(shè)備，經(jīng)過洗滌、提純、凈化、濃度的設(shè)備，經(jīng)過洗滌、提純、凈化、干燥以及所需壓縮到的二氧化碳狀態(tài)，干燥以及所需壓縮到的二氧化碳狀態(tài)，就可以達到回收的目的。就可以達到回收的目的。二氧化碳的回收方式二氧化碳的回收方式 二氧化碳

6、的回收方式可分為：氣二氧化碳的回收方式可分為：氣態(tài)回收、液態(tài)回收和干冰回收。態(tài)回收、液態(tài)回收和干冰回收。v對于年產(chǎn)對于年產(chǎn)3 3萬噸以下的中小啤酒廠可萬噸以下的中小啤酒廠可采用氣態(tài)回收，回收凈化的二氧化碳采用氣態(tài)回收，回收凈化的二氧化碳氣體直接應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)，可以減少氣體直接應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)，可以減少投資，又降低啤酒的生產(chǎn)成本。投資，又降低啤酒的生產(chǎn)成本。v對于大型啤酒廠和酒精廠采用液對于大型啤酒廠和酒精廠采用液態(tài)回收方式，除供本廠使用外，態(tài)回收方式，除供本廠使用外，大部分制成高壓鋼瓶裝外銷，可大部分制成高壓鋼瓶裝外銷，可創(chuàng)造相當可觀的經(jīng)濟效益。創(chuàng)造相當可觀的經(jīng)濟效益。v對特殊需要可采用干冰回收

7、方式，對特殊需要可采用干冰回收方式，干冰主要用作冰源和人工降雨。干冰主要用作冰源和人工降雨。氣態(tài)回收二氧化碳工藝流程氣態(tài)回收二氧化碳工藝流程發(fā)酵二氧化碳氣體發(fā)酵二氧化碳氣體貯氣罐貯氣罐過濾器過濾器雙塔凈化雙塔凈化雙塔干燥雙塔干燥壓縮（壓縮（0.883MPa）洗滌塔洗滌塔貯氣囊貯氣囊除沫器除沫器減壓減壓水水水水液態(tài)回收二氧化碳工藝流程液態(tài)回收二氧化碳工藝流程發(fā)酵二氧化碳氣體發(fā)酵二氧化碳氣體冷凍機冷凍機液化器（液化器（-20）雙塔凈化雙塔凈化雙塔干燥雙塔干燥二級壓縮（二級壓縮（2.0MPa）水氣分離器水氣分離器洗滌塔洗滌塔貯氣囊貯氣囊除沫器除沫器鋼瓶裝外銷鋼瓶裝外銷灌瓶裝置灌瓶裝置柱塞泵柱塞泵供本

8、廠使用供本廠使用氣化器氣化器貯液罐貯液罐蒸汽蒸汽干冰回收二氧化碳工藝流程干冰回收二氧化碳工藝流程發(fā)酵二氧化碳氣體發(fā)酵二氧化碳氣體在三相點下形成雪花狀干冰（在三相點下形成雪花狀干冰（0.528MPa，- 56）壓冰機的固化室再膨脹（壓冰機的固化室再膨脹（0.528MPa，- 56）膨脹箱（膨脹箱（1.17MPa，- 30）稱重出廠稱重出廠灌瓶裝置灌瓶裝置高壓液體貯罐高壓液體貯罐冷凝器冷凝器四級壓縮（四級壓縮（9.8MPa）吸附塔吸附塔冷卻冷卻四級壓縮第一級壓縮四級壓縮第一級壓縮貯氣囊貯氣囊吸收塔吸收塔除沫器除沫器干冰干冰帶隔熱層干冰箱貯存帶隔熱層干冰箱貯存干冰外銷干冰外銷壓冰機（壓冰機（20.5

9、MPa）淡酒回收淡酒回收制冷劑制冷劑各工藝中主要工序的設(shè)備說明各工藝中主要工序的設(shè)備說明除沫器除沫器 主要除去發(fā)主要除去發(fā)酵罐來的二氧化酵罐來的二氧化碳氣體中所帶的碳氣體中所帶的泡沫，并且起到泡沫，并且起到一個減壓裝置作一個減壓裝置作用，滿足壓縮機用，滿足壓縮機吸氣端氣體狀態(tài)吸氣端氣體狀態(tài)為常壓、微壓的為常壓、微壓的要求。要求。洗滌塔、吸收塔洗滌塔、吸收塔 在洗滌塔內(nèi)，水從塔頂噴淋而下，在洗滌塔內(nèi)，水從塔頂噴淋而下，二氧化碳氣體自底部對流而上，水、氣二氧化碳氣體自底部對流而上，水、氣在塔內(nèi)通過陶磁床充分接觸，可溶于水在塔內(nèi)通過陶磁床充分接觸，可溶于水的酒精、硫化物以及發(fā)酵副產(chǎn)物，溶解的酒精、硫

10、化物以及發(fā)酵副產(chǎn)物，溶解于水中，提純二氧化碳氣體，洗滌后宜于水中，提純二氧化碳氣體，洗滌后宜設(shè)一個氣水分離器。對于酒精發(fā)酵宜采設(shè)一個氣水分離器。對于酒精發(fā)酵宜采用金屬英特克斯填料的淡酒吸收塔，其用金屬英特克斯填料的淡酒吸收塔，其酒精回收率可在酒精回收率可在70%70%左右，回收到的酒左右，回收到的酒精量占酒精產(chǎn)量的精量占酒精產(chǎn)量的0.7%0.7%左右。左右。干燥塔干燥塔 除去二氧化碳氣體中的水份，除去二氧化碳氣體中的水份，避免因二氧化碳含水而影響啤酒等避免因二氧化碳含水而影響啤酒等產(chǎn)品的質(zhì)量，避免液化時因水結(jié)冰產(chǎn)品的質(zhì)量，避免液化時因水結(jié)冰而堵塞管道，提高吸附能力等。多而堵塞管道，提高吸附能力

11、等。多用分子篩、硅膠等作干燥劑。用分子篩、硅膠等作干燥劑。吸附塔吸附塔 除去二氧化碳氣體中少量的揮發(fā)除去二氧化碳氣體中少量的揮發(fā)性物質(zhì)，而不溶于水的有機物雜質(zhì)、性物質(zhì)，而不溶于水的有機物雜質(zhì)、無機物雜質(zhì)、不良氣味等，保證二無機物雜質(zhì)、不良氣味等，保證二氧化碳的質(zhì)量。一般采用活性碳、氧化碳的質(zhì)量。一般采用活性碳、合成鈉型沸石等作吸附劑。合成鈉型沸石等作吸附劑。液化器液化器 氣態(tài)的二氧化碳是液態(tài)體積的氣態(tài)的二氧化碳是液態(tài)體積的3030倍，液倍，液化是為了便于二氧化碳貯存和運輸，使氣態(tài)化是為了便于二氧化碳貯存和運輸，使氣態(tài)二氧化碳被液化的過程。不同壓力下，二氧二氧化碳被液化的過程。不同壓力下，二氧化

12、碳液化溫度不同?；家夯瘻囟炔煌?它的液化溫度在它的液化溫度在3030之間。一般在之間。一般在1.7MPa1.7MPa壓力下，壓力下，-24-24左右才能液化，就需左右才能液化，就需要一種在要一種在-25-25-35-35時汽化的制冷劑，此時汽化的制冷劑，此時應(yīng)在二氧化碳回收工藝單獨設(shè)立冷凍系統(tǒng)。時應(yīng)在二氧化碳回收工藝單獨設(shè)立冷凍系統(tǒng)。但采用一步高壓法生產(chǎn)工藝時，二氧化碳氣但采用一步高壓法生產(chǎn)工藝時，二氧化碳氣體通過壓縮機組出來已經(jīng)液化，不需液化器，體通過壓縮機組出來已經(jīng)液化，不需液化器，只需經(jīng)過冷凝器冷卻。只需經(jīng)過冷凝器冷卻。高，低壓蒸汽噴射液化器高，低壓蒸汽噴射液化器氣化器氣化器 氣化是

13、液態(tài)的二氧化碳被氣化，氣化是液態(tài)的二氧化碳被氣化，供啤酒廠本身使用。氣化后排出的二供啤酒廠本身使用。氣化后排出的二氧化碳溫度為氧化碳溫度為20203030，其壓力為，其壓力為1.7MPa1.7MPa1.8MPa1.8MPa，需減壓到，需減壓到0.2MPa0.2MPa0.5MPa0.5MPa，滿足啤酒廠各工藝的需要。，滿足啤酒廠各工藝的需要。灌瓶裝置灌瓶裝置 低溫低壓的液態(tài)二氧化碳用柱塞泵低溫低壓的液態(tài)二氧化碳用柱塞泵加壓灌入鋼瓶中，對于高壓法生產(chǎn)工藝，加壓灌入鋼瓶中，對于高壓法生產(chǎn)工藝，通過壓縮機出來的高壓液體二氧化碳冷通過壓縮機出來的高壓液體二氧化碳冷卻凝后，通過平衡器接入二氧化碳灌裝卻凝后，通過平衡器接入二氧化碳灌裝置稱量裝瓶。注意在灌瓶時必須在鋼瓶置稱