二氧化碳回收装置原理流程

1、生化生化111 09111 09酒精的发酵机理酒精的发酵机理 发酵工厂以淀粉为原料制造酒精、发酵工厂以淀粉为原料制造酒精、啤酒，是淀粉质在微生物作用下生成啤酒，是淀粉质在微生物作用下生成的，其反应机理如下：的，其反应机理如下：(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6糖化糖化nC6H12O6+2ADP+2P:2nC2H5OH+2nCO2 +热量热量+2ATP发酵发酵为什么要回收为什么要回收CO2？ 从以上可看出从以上可看出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，即二氧化碳的产量为份乙醇，即二氧化碳的产量为酒精产量的酒精产量的95.5%95.5

2、%。在实际生产回收二氧化。在实际生产回收二氧化碳时，发酵初期和结束时，其含量和纯度较碳时，发酵初期和结束时，其含量和纯度较低，不直接进行回收，另外设备和管道约有低，不直接进行回收，另外设备和管道约有9%-10%9%-10%的损耗，在啤酒生产中嫩啤酒也溶解的损耗，在啤酒生产中嫩啤酒也溶解部分二氧化碳约部分二氧化碳约(0.2-0.4)kg/ml(0.2-0.4)kg/ml，因此其实，因此其实际回收量为理论量的际回收量为理论量的50%-70%50%-70%。 近年来我国发酵工业发展迅速，近年来我国发酵工业发展迅速，19961996年啤酒产量超过年啤酒产量超过16001600万吨居世界万吨居世界第二，

3、酒精产量也超过第二，酒精产量也超过300300万吨，按实万吨，按实际回收率计算，啤酒工业回收二氧化际回收率计算，啤酒工业回收二氧化碳约为碳约为31.931.9万吨，酒精工业年回收二万吨，酒精工业年回收二氧化碳氧化碳120120万吨。万吨。 现在我国发酵工业二氧化碳的实现在我国发酵工业二氧化碳的实际利用率还不足际利用率还不足15%15%，发展我国的二氧，发展我国的二氧化碳生产是有着巨大潜力的。化碳生产是有着巨大潜力的。 二氧化碳是发酵工厂的一项重要的二氧化碳是发酵工厂的一项重要的副产物，其纯度一般在副产物，其纯度一般在97%-98.71%97%-98.71%，而，而经过回收处理后的二氧化碳纯度可

4、达到经过回收处理后的二氧化碳纯度可达到99%-99.5%99%-99.5%以上。以上。 如何利用发酵废气的资源，采用最如何利用发酵废气的资源，采用最经济、最现代的工艺，尽可能回收二氧经济、最现代的工艺，尽可能回收二氧化碳和提高其纯度，以满足国民经济各化碳和提高其纯度，以满足国民经济各部门和人民的日常生产的需要有着重要部门和人民的日常生产的需要有着重要意义。意义。CO2回收的工艺选择回收的工艺选择 发酵生产中产生的二氧化碳气体，发酵生产中产生的二氧化碳气体，以气态存在的杂质主要有：酒精含量以气态存在的杂质主要有：酒精含量约约0.4%-0.8%(0.4%-0.8%(重重) )、有机酸类约为、有机酸

5、类约为0.08% -0.09%(0.08% -0.09%(重重) )、酯类约为、酯类约为0.03%-0.03%-0.04%(0.04%(重重) )，空气约，空气约0.3%-1%(0.3%-1%(重重) )和少和少量的醛类和水蒸汽等。量的醛类和水蒸汽等。 可见发酵过程中所发生的二氧化可见发酵过程中所发生的二氧化碳纯度相当高，不需要提高二氧化碳碳纯度相当高，不需要提高二氧化碳浓度的设备，经过洗涤、提纯、净化、浓度的设备，经过洗涤、提纯、净化、干燥以及所需压缩到的二氧化碳状态，干燥以及所需压缩到的二氧化碳状态，就可以达到回收的目的。就可以达到回收的目的。二氧化碳的回收方式二氧化碳的回收方式 二氧化碳

6、的回收方式可分为：气二氧化碳的回收方式可分为：气态回收、液态回收和干冰回收。态回收、液态回收和干冰回收。v对于年产对于年产3 3万吨以下的中小啤酒厂可万吨以下的中小啤酒厂可采用气态回收，回收净化的二氧化碳采用气态回收，回收净化的二氧化碳气体直接应用于啤酒生产，可以减少气体直接应用于啤酒生产，可以减少投资，又降低啤酒的生产成本。投资，又降低啤酒的生产成本。v对于大型啤酒厂和酒精厂采用液对于大型啤酒厂和酒精厂采用液态回收方式，除供本厂使用外，态回收方式，除供本厂使用外，大部分制成高压钢瓶装外销，可大部分制成高压钢瓶装外销，可创造相当可观的经济效益。创造相当可观的经济效益。v对特殊需要可采用干冰回收

7、方式，对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。气态回收二氧化碳工艺流程气态回收二氧化碳工艺流程发酵二氧化碳气体发酵二氧化碳气体贮气罐贮气罐过滤器过滤器双塔净化双塔净化双塔干燥双塔干燥压缩（压缩（0.883MPa）洗涤塔洗涤塔贮气囊贮气囊除沫器除沫器减压减压水水水水液态回收二氧化碳工艺流程液态回收二氧化碳工艺流程发酵二氧化碳气体发酵二氧化碳气体冷冻机冷冻机液化器（液化器（-20）双塔净化双塔净化双塔干燥双塔干燥二级压缩（二级压缩（2.0MPa）水气分离器水气分离器洗涤塔洗涤塔贮气囊贮气囊除沫器除沫器钢瓶装外销钢瓶装外销灌瓶装置灌瓶装置柱塞泵柱塞泵供本

8、厂使用供本厂使用气化器气化器贮液罐贮液罐蒸汽蒸汽干冰回收二氧化碳工艺流程干冰回收二氧化碳工艺流程发酵二氧化碳气体发酵二氧化碳气体在三相点下形成雪花状干冰（在三相点下形成雪花状干冰（0.528MPa，- 56）压冰机的固化室再膨胀（压冰机的固化室再膨胀（0.528MPa，- 56）膨胀箱（膨胀箱（1.17MPa，- 30）称重出厂称重出厂灌瓶装置灌瓶装置高压液体贮罐高压液体贮罐冷凝器冷凝器四级压缩（四级压缩（9.8MPa）吸附塔吸附塔冷却冷却四级压缩第一级压缩四级压缩第一级压缩贮气囊贮气囊吸收塔吸收塔除沫器除沫器干冰干冰带隔热层干冰箱贮存带隔热层干冰箱贮存干冰外销干冰外销压冰机（压冰机（20.5

9、MPa）淡酒回收淡酒回收制冷剂制冷剂各工艺中主要工序的设备说明各工艺中主要工序的设备说明除沫器除沫器 主要除去发主要除去发酵罐来的二氧化酵罐来的二氧化碳气体中所带的碳气体中所带的泡沫，并且起到泡沫，并且起到一个减压装置作一个减压装置作用，满足压缩机用，满足压缩机吸气端气体状态吸气端气体状态为常压、微压的为常压、微压的要求。要求。洗涤塔、吸收塔洗涤塔、吸收塔 在洗涤塔内，水从塔顶喷淋而下，在洗涤塔内，水从塔顶喷淋而下，二氧化碳气体自底部对流而上，水、气二氧化碳气体自底部对流而上，水、气在塔内通过陶磁床充分接触，可溶于水在塔内通过陶磁床充分接触，可溶于水的酒精、硫化物以及发酵副产物，溶解的酒精、硫

10、化物以及发酵副产物，溶解于水中，提纯二氧化碳气体，洗涤后宜于水中，提纯二氧化碳气体，洗涤后宜设一个气水分离器。对于酒精发酵宜采设一个气水分离器。对于酒精发酵宜采用金属英特克斯填料的淡酒吸收塔，其用金属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产量的精量占酒精产量的0.7%0.7%左右。左右。干燥塔干燥塔 除去二氧化碳气体中的水份，除去二氧化碳气体中的水份，避免因二氧化碳含水而影响啤酒等避免因二氧化碳含水而影响啤酒等产品的质量，避免液化时因水结冰产品的质量，避免液化时因水结冰而堵塞管道，提高吸附能力等。多而堵塞管道，提高吸附能力

11、等。多用分子筛、硅胶等作干燥剂。用分子筛、硅胶等作干燥剂。吸附塔吸附塔 除去二氧化碳气体中少量的挥发除去二氧化碳气体中少量的挥发性物质，而不溶于水的有机物杂质、性物质，而不溶于水的有机物杂质、无机物杂质、不良气味等，保证二无机物杂质、不良气味等，保证二氧化碳的质量。一般采用活性碳、氧化碳的质量。一般采用活性碳、合成钠型沸石等作吸附剂。合成钠型沸石等作吸附剂。液化器液化器 气态的二氧化碳是液态体积的气态的二氧化碳是液态体积的3030倍，液倍，液化是为了便于二氧化碳贮存和运输，使气态化是为了便于二氧化碳贮存和运输，使气态二氧化碳被液化的过程。不同压力下，二氧二氧化碳被液化的过程。不同压力下，二氧化

12、碳液化温度不同。化碳液化温度不同。 它的液化温度在它的液化温度在3030之间。一般在之间。一般在1.7MPa1.7MPa压力下，压力下，-24-24左右才能液化，就需左右才能液化，就需要一种在要一种在-25-25-35-35时汽化的制冷剂，此时汽化的制冷剂，此时应在二氧化碳回收工艺单独设立冷冻系统。时应在二氧化碳回收工艺单独设立冷冻系统。但采用一步高压法生产工艺时，二氧化碳气但采用一步高压法生产工艺时，二氧化碳气体通过压缩机组出来已经液化，不需液化器，体通过压缩机组出来已经液化，不需液化器，只需经过冷凝器冷却。只需经过冷凝器冷却。高，低压蒸汽喷射液化器高，低压蒸汽喷射液化器气化器气化器 气化是

13、液态的二氧化碳被气化，气化是液态的二氧化碳被气化，供啤酒厂本身使用。气化后排出的二供啤酒厂本身使用。气化后排出的二氧化碳温度为氧化碳温度为20203030，其压力为，其压力为1.7MPa1.7MPa1.8MPa1.8MPa，需减压到，需减压到0.2MPa0.2MPa0.5MPa0.5MPa，满足啤酒厂各工艺的需要。，满足啤酒厂各工艺的需要。灌瓶装置灌瓶装置 低温低压的液态二氧化碳用柱塞泵低温低压的液态二氧化碳用柱塞泵加压灌入钢瓶中，对于高压法生产工艺，加压灌入钢瓶中，对于高压法生产工艺，通过压缩机出来的高压液体二氧化碳冷通过压缩机出来的高压液体二氧化碳冷却凝后，通过平衡器接入二氧化碳灌装却凝后，通过平衡器接入二氧化碳灌装置称量装瓶。注意在灌瓶时必须在钢瓶置称