CO2回收与应用

1、CO2 回收与应用回收与应用青岛啤酒二厂青岛啤酒二厂周晓明 目录目录o二氧化碳回收工作要义二氧化碳回收工作要义o二氧化碳回收系统简介二氧化碳回收系统简介o二氧化碳在啤酒厂的应用二氧化碳在啤酒厂的应用o关注发酵用气关注发酵用气o利用利用TPM提高提高CO2回收纯度回收纯度o二氧化碳系统的清洁二氧化碳系统的清洁o二氧化碳分析和品尝二氧化碳分析和品尝o二氧化碳系统故障处理二氧化碳系统故障处理o环境，健康和安全环境，健康和安全 CO2回收的要义CO2回收工作的两面：回收工作的两面： “开源开源+节流节流” “有效的回收有效的回收 + 合理的使用合理的使用” CO2 回回 收收 发酵发酵CO2CO2回收

2、理论计算：回收理论计算： 理论值计算： 公式： C6H12O6 酵母发酵 2C2H5OH + 2CO2 180 92 88 100 51 49o理论分析：100g(完全发酵)糖类生成51g酒精和49g二氧化碳，实际中约70%可发酵性糖被发酵，其中96%产生酒精，二氧化碳，剩余2.5%产生副产品，1.5%合成酵母新的细胞。o其中，产生的二氧化碳约有2%不能回收（纯度不够、溶解在酒里）。o根据收气时糖度与封罐时糖度的差值（即可发酵的产生二氧化碳的糖量）与麦汁量计算出产生二氧化碳的量。*12BX满罐24小时后罐内CO2纯度达到回收标准99.7%，此时的麦汁糖度是9.62.*由此可得发酵糖：9.62-

3、3.4（封罐糖度）=6.22*以此类推13度发酵液发酵糖：10.62-3.5（封罐糖度）=7.12*以现在批麦汁平均量90.8吨,满一大罐麦汁量是6批，即麦汁量是544.8吨 CO2CO2吨麦汁回收量理论分析（一）吨麦汁回收量理论分析（一）o*12BX吨麦汁可回收CO2:o544.8吨12BX麦汁，收气时糖度与封罐时糖度差为6.22，则理论回收的二氧化碳为544.8*6.22*0.49*96%*98%=15.62吨，每吨12度麦汁可回收二氧化碳为15.62/544.8=0.0287吨（28.7kg）o*13BX吨麦汁可回收CO2:o544.8吨12BX麦汁，收气时糖度与封罐时糖度差为8.12，

4、则理论回收的二氧化碳为544.8*7.12*0.49*96%*98%=17.88吨，o每吨13度麦汁可回收二氧化碳为17.88/544.8=0.0328吨（32.8kg）CO2CO2吨麦汁回收量理论分析（二）吨麦汁回收量理论分析（二）发酵罐去沫洗涤塔压缩机供气 蒸发器贮液罐除臭干燥CO2液化器 制冷机 排杂排杂 99.8%99.98%排杂排杂* * 循环水温度：循环水温度：11-1211-12CO2CO2回收流程及控制要点回收流程及控制要点气囊 CO2除沫器 新洗涤塔与传统洗涤塔的比较o洗涤塔的设计原理是洗涤塔的设计原理是o作用是：去除二氧化碳中的可溶水杂质和气泡中的颗粒o洗涤塔中的填料要求是

5、：不锈钢网架。oCO2气体由下向上进入填料的上部，反向流动的冷水吸附CO2中的杂质o如果洗涤塔使用除氧水，二氧化碳中氧含量就不会增加，因此没必要使用二氧化碳提纯系统o洗涤塔的水温不得超过21oC。温度低的水更容量吸附AA和其它有机元素 CO2回收系统CO2压缩机 CO2压缩机 CO2压缩机工作示意图 CO2除臭器及分子筛 氟里昂压缩机氟里昂压缩机 CO2回收控制柜 CO2回收控制柜 CO2 应 用 CO2在啤酒生产中的应用oCO2 溶解于酒中，有利于泡沫的形成，均匀性和稳定性oCO2赋予啤酒杀口力，有利于防止酒的氧化o溶解于酒中的CO2有利于防止酒被细菌污染o高纯度的CO2制备脱氧水用于高浓稀

6、释酒。o在啤酒过滤的过程中充入CO2，使啤酒中的CO2在短时间内饱和，达到所需的含量 CO2在啤酒生产中的应用在啤酒生产中的应用o在硅藻土添加前，使用CO2除去管道和添加罐中的O2,每次30min20kg/hro在酿造，用于发酵罐的备压，保持发酵罐的压力平衡。（0.65bar）o在包装开线时，先用脱氧水充满送酒管道，再用CO2将水顶空后送酒；使用平衡管道保持酒的压力，并防止空气进入管道。（压力控制在0.85bar）二厂CO2使用分布图 发酵 在发酵，用于滤酒、速冷备压，CO2洗涤 清酒送酒系统 脱氧水系统 包装在包装，用于灌酒机的酒槽备压，保持等压灌装，并减少泡沫的形成。在包装，用于灌酒机的酒

7、槽备压，保持等压灌装，并减少泡沫的形成。 易拉罐灌装 在听装，用于灌酒机备压，除氧，吹泡发酵使用控制点：l备压l洗涤l吹扫速冷备压洗涤吹扫吹扫滤酒备压CO2关注发酵关注发酵CO2CO2用气量用气量发酵工段现使用发酵工段现使用CO2备压用量作以下分析：备压用量作以下分析：la.660吨发酵罐保压0.3bar滤空（速冷倒空）理论耗气(W)：l根据理想气态方程计算：lPV=NRT ( P:压力 V:体积 N:物质的量 R:常数 T: 标准温度)lM = Nm (N:物质的量 M:质量 m:分子量)lM=PVm/RT=1.310566044/8.314(273+15)=1593254(克)=1.59（

8、吨）l类推330吨速冷、空罐备压需耗CO2：0.745吨lb.660吨速冷进罐空罐备压，备压至0.3bar只需耗CO2（W）:lM=PVm/RT=0.310566044/8.314(273+15)=367674(克)=0.37（吨）l类推330吨速冷进罐空罐备压需耗CO2：0.185吨o减少减少CO2消耗的主要措施：消耗的主要措施：增加的计量系统并与之同步进行的消耗考核，加强了各用气点的节约意识。糖化投料时间的合理安排，减少可回收气因设备能力不足而导致的浪费。全厂啤酒单耗的持续降低。人为操作造成的浪费的减少排查发现后酵发酵罐压缩空气备压手阀内漏l1.断接回收 2.更换手阀 3. 计划改造断开回

9、收和备压系统。l提高回收CO2纯度，气源纯度由99.70%提高为99.8%.l气源纯度提高后, 冷却器的排杂量减少2/3，有效地提高了CO2回收的效率。l供气二氧化碳纯度提高.%.二氧化碳二氧化碳压缩空气压缩空气二氧化碳回收二氧化碳回收排排杂杂发酵罐背压管路发酵罐背压管路回收及排空发酵罐利用利用TPMTPM提高提高CO2CO2回收纯度回收纯度99.98%99.98%TPMTPM活动巡检持续开展，供气活动巡检持续开展，供气CO2CO2纯度不断提高纯度不断提高利用利用TPMTPM提高提高CO2CO2回收纯度回收纯度二氧化碳对质量的影响因素二氧化碳对质量的影响因素纯度对溶氧的影响纯度对溶氧的影响（A

10、ddtion of 1g CO2 of per liter of beer = CO2增加增加 0.1% ） COCO2 2purity by purity by volumevolumeO O2 2concentration concentration ppm v/vppm v/vO O2 2 intakeintakeppm g/gppm g/g99.99899.9985 50.0040.00499.9899.9850500.0330.03399.9799.9790900.0650.06599.9099.903003000.2170.21799.7099.709009000.6500.650

11、O O2 2：N N2 2 ratio=30ratio=30：7070二氧化碳对质量的影响因素二氧化碳对质量的影响因素结结 论论 脱氧水、高浓稀释用二氧化碳纯度至少脱氧水、高浓稀释用二氧化碳纯度至少应在应在99.97%以上，否则清酒溶氧不会低以上，否则清酒溶氧不会低 于于0.1ppm. 二氧化碳系统的清洁二氧化碳系统的清洁o二氧化碳回收管道n泡沫会带来微生物污染n清洁周期：每个月n清洁方法：水预冲洗，碱洗1小时，最后水冲洗o二氧化碳供给管道n清洁周期：每六个月n用80oC的热水灭菌1小时n用蒸汽灭菌1小时o施工后的二氧化碳管道n方法同上n检测有无油渍 二氧化碳分析二氧化碳分析/品尝品尝o回收的

12、二氧化碳n分析：每月对二氧化碳除臭器和二氧化碳储存罐进行一次分析o取样时间：除臭器再生前2小时取样n品尝：使用的CO2储液罐每周一次o采购的二氧化碳oBenzene, Ethanol, Dimethyl Ether, Diethyl Ether n苯，乙醇，二甲基乙醚，二乙基乙醚n品尝：每次收货时 二氧化碳系统故障处理二氧化碳系统故障处理o回收二氧化碳量不足n实施二氧化碳回收的日检并根据回收数据及时检查n根据回收储存情况调整CO2开始回收时间n检查发酵罐的管道和阀有无泄漏以确保二氧化碳回收正常n在除泡器和过载保护器里的水位保持正常 二氧化碳系统故障处理二氧化碳系统故障处理o不能满足二氧化碳技术

13、要求n所有的设备产能是否满足当前二氧化碳流速，特别是洗涤塔和除臭器？n泡沫回收器和洗涤塔的水喷淋模式及时间是否合适？n二氧化碳洗涤塔的水源和水流量是否正常？n确认活性碳型号和在除臭器中使用的活性碳量是否正确？n确认活性碳干燥剂的更换周期是否正确？n确认操作是否正确？除臭器再生是否正常？ 二氧化碳系统故障处理二氧化碳系统故障处理o品尝有异味 nCO2除沫器是否该清洗了？n洗涤塔是否该清洗了？n除臭器的再生是否正常？n在二氧化碳系统中使用的材料是否符合工艺？n二氧化碳管道清洗剂及刷洗周期是否合适？ 关注环境、健康和安全关注环境、健康和安全o二氧化碳是一种温室气体，无毒，不易燃o二氧化碳气体被归类为易窒息类，造成局部环境缺氧，在生理上影响呼吸循