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酒精发酵生产中二氧化碳的回收技术

发布日期:2024-05-03 浏览:473

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    在酒精发酵过程中,有大量的二氧化碳产生,如果利用淀粉质或糖质原料来发酵,生成1吨乙醇可释放出0.956吨二氧化碳气体,对于大中型酒类生产企业,释放出二氧化碳的量还比较可观。液态二氧化碳和固体干冰是一种重要的工业原料,应用于多个行业领域,具有广阔的市场前景。

    如果不对发酵过程中产生的二氧化碳进行回收利用,不仅浪费了资源,还对环境造成严重污染。采用低温液化原理和净化流程,对酒精发酵过程中产生的二氧化碳进行回收和利用,产出高纯度低压的二氧化碳,不仅可以保护大气环境,还可以为企业节省成本,产生更多的经济效益。

    二氧化碳的液化原理:

    二氧化碳的液化过程,其实就是对二氧化碳气体进行加压和降温,使其迅速液化。根据二氧化碳在不同温度置入不同蒸汽压的性质,可通过对温度和压力状态参数进行控制,使二氧化碳气体实现液化的目的。因此,二氧化碳液化的途径,可通过在常温高压下或在低温低压下实现液化。

    低温低压液化原理:

    随着液体二氧化碳温度的降低,其饱和蒸汽压也随之降低,随着二氧化碳的温度越低,使之液化的压力也就越低。所以,采用对温度和压力的状态参数同时来控制,就可在低温低压下达到液化目的。

    由发酵罐酒精发酵产生的二氧化碳气体,经初级净化系统除去气体中的醇醛酸等主要成份后,进入二级压缩机压缩。每级压缩后经冷却和水气分离后,气体压力分别为1.6MPa和2.5MPa,再进入二级净化系统,除去气体中残留的微量醇、醛、脂等杂质成分和水分,使气体成分达到质量要求,进入冷凝液化器,制冷机输入的制冷剂使二氧化碳液化进入贮罐贮藏,即可得到液态二氧化碳。最后根据用户需求,进行不同方式贮运,即可作为商品销售。

    初级净化流程:

    由发酵罐溢出的二氧化碳气体中含有较高的液相成分,而二氧化碳在水中的溶解度很小。根据这一特性,采用水溶液和高锰酸钾溶液对溢出的二氧化碳气体进行吸收和氧化,然后再经水气分离装置,分解出液相水分和其他溶于水的杂质成分,二氧化碳进入压缩机,经二级压缩后进入二级净化流程。

    二级净化工艺流程:

    经过初级液化的二氧化碳气体,需进行二级净化才能使二氧化碳纯度达到质量要求。经压缩机压缩的低压二氧化碳经活性炭吸附和分子筛干燥后,再经过滤器,纯度可达到99.9%以上。活性炭具有比表面积大、吸附能力强等特点,不仅对气体中的醇类杂质有很强的吸附力,而且还可改善发酵酒精的气味,吸附饱和后可采用过热蒸汽进行再生处理。

    分子筛干燥:

    分子筛是人工合成的具有稳定性结构的多水合硅铝酸盐晶体,具有较强的吸水能力,在吸附过程中放热,饱和后脱附吸热,因此在低温下有利于吸附过程,脱水再生必须在高温条件下进行,分子筛干燥机可以采用内热再生循环。

    低温低压液化的过程:

    经二级净化的低压二氧化碳气体进入冷凝液化器(又称制冷剂蒸发器)与高压制冷剂进行热量交换,二氧化碳气体的冷凝热和潜热传给液态制冷剂,其温度降至冷凝温度以下以液态排出,进入低温液体二氧化碳贮槽,液态制冷剂因吸热而气化经压缩冷凝循环制冷。

    低温液化设备有冷凝压缩机、冷凝液化器和低温液体二氧化碳贮罐。

    以上就是山蓝环境分享的酒精发酵生产中二氧化碳回收技术的原理及处理方法,更多内容请持续关注我们。