一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于酒精副產品加工領域，尤其涉及一種以生產酒精發酵廢氣副產食品級液體二氧化碳的機械裝置。
【背景技術】
[0002]以木薯為原料生產酒精使用的原料包括:木薯、淀粉酶、糖化酶、酒母、糖化劑，工藝為木薯的粉碎、蒸煮、糖化、發酵、蒸餾后制得成品酒精；在發酵工藝后得到成熟醪，成熟醪的成分為酒精和二氧化碳及少量雜質的混合物，經蒸餾后濾出的固體為酒糟、液體為酒精、氣體部分為以二氧化碳為主要成分的混合氣，其成分包括二氧化碳94%、氧氣1.7%、氮氣3.1%、乙醇0.12%、未知有機物0.32%、余量為硫、氫、氮氧化物、二氧化硫、硫化氫、氧硫化碳、乙醛等。
[0003]二氧化碳產品有氣態和液態之分，氣態二氧化碳是空氣中常見的化合物，碳與氧反應生成其化學式為C02，一個二氧化碳分子由兩個氧原子與一個碳原子通過共價鍵構成，常溫下是一種無色無味氣體，密度比空氣大，能溶于水，與水反應生成碳酸，不支持燃燒。液態二氧化碳壓縮后俗稱為干冰，高壓低溫下將二氧化碳氣體液化為液體形態，液體形式有食品級和工業級兩類，食品級二氧化碳主要用戶有:飲料廠、卷煙廠、啤酒廠等；工業級液體二氧化碳主要用于焊接保護氣、鋁材加工廠等。二氧化碳被認為是加劇溫室效應的主要來源，全球溫室效應，使人類更加重視二氧化碳的回收利用，以二氧化碳為原料制可降解塑料等工藝正得到迅速的發展，本公司利用木薯為原料生產酒精，發酵過程中排放的工業廢氣含有豐富的二氧化碳氣體，把這部分二氧化碳回收利用，既產生較大的經濟效益，又對保護環境作出巨大貢獻。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的問題是提供以一種以生產酒精發酵廢氣副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，該裝置以酒精發酵氣為原料，以緩沖罐、預處理吸附器組、壓縮機組、凈化器組、液化器、提純塔為設備來生產食品級液體二氧化碳，該裝置具有使用通用設備、組合結構合理、無污染廢棄物排放、產品純度高等一系列優點。
[0005]本發明采用的技術方案是:
一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，包括:緩沖罐1、預處理吸附器組2、壓縮機組3、凈化器組4、液化器5、提純塔6 ;其特征是:緩沖罐1上設有酒精發酵氣進口 7，緩沖罐1和預處理吸附器組2間設有第一管道8，預處理吸附器組2上設有雜質出口 9，預處理吸附器組2和壓縮機組3間設有第二管道10，壓縮機組3和凈化器組4間設有第三管道11，凈化器組4和液化器5間設有第四管道12，液化器5和提純塔6間設有第一料漿泵和管道13，提純塔6上設有雜質氣體出口 14和成品液體二氧化碳出口 15。
[0006]本發明的進一步技術方案是:
所述的緩沖罐直徑為2.6米，容積為60立方米。
[0007]所述的預處理吸附器組由第一預處理吸附器201和第二預處理吸附器202組成，內裝不同的吸附劑。
[0008]所述的壓縮機組有3臺相同的第一壓縮機301、第二壓縮機302、第三壓縮機303組成，每臺壓縮機的排氣量為24Nm3/min。
[0009]所述的凈化器組由6臺相同吸附器組成，包括第一吸附器401、第二吸附器402、第三吸附器403、第四吸附器404、第五吸附器405、第六吸附器406，工作時六臺吸附器編為三組，交替使用，任何時間均保持一組吸附器工作，另外兩組吸附器則處于吸附劑再生。
[0010]所述的提純塔直徑為1.2米、高5米。
[0011]所述的第一、第二、第三、第四管道為聚四氟乙烯管道，所述的第一離心泵為不銹鋼離心泵，對應的管道為為聚四氟乙烯管道。
[0012]本發明的有益效果是:提供了一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，該裝置的優點是:使用通用設備組合、結構合理、工藝簡單、無高溫高壓反應、無污染廢棄物排放、產品純度高，尤其是將廢棄物利用，既產生較大的經濟效益，又對保護環境作出巨大貢獻。
[0013]【附圖說明】:
如圖1為本發明的結構和工藝流程框圖。
[0014]如圖2為預處理吸附器組的結構和工藝流程框圖。
[0015]如圖3為壓縮機組的結構和工藝流程框圖。
[0016]如圖4為凈化器組的結構和工藝流程框圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖進一步說明使用該機械裝置副產食品級液體二氧化碳最佳實施例的具體內容:
1、將來自酒精發酵罐內的酒精發酵氣通過設置于緩沖罐1上的酒精發酵氣進口 7送入緩沖罐1，儲存0.2-0.3小時穩壓后通過設置于緩沖罐1和預處理吸附器組2間的第一管道7送入預處理吸附器組2，預處理吸附器組2由第一預處理吸附器201、第二預處理吸附器202組成，由于裝有不同的吸附劑，第一預處理吸附器201的功能是脫醇、醛，第二預處理吸附器202的功能是脫油脂類，除去酒精發酵氣中的乙醇、乙醛、油脂類等有機物，除去的有機物通過設置于預處理吸附器組2上的雜質出口 9排出，剩下純凈的原料氣。
[0018]2、預處理后的原料氣通過設置于預處理吸附器組2和壓縮機組3間的第二管道10送入壓縮機組3，壓縮機組3由第一壓縮機301、第二壓縮機302、第三壓縮機303組成，經三級連續增壓后氣體壓強至2.5MPa，得到增壓氣體。
[0019]3、將增壓氣體通過設置于壓縮機組3和凈化器組4間的第三管道11送入凈化器組4，凈化器組4由第一吸附器401、第二吸附器402、第三吸附器403、第四吸附器404、第五吸附器405、第六吸附器406組成，工作時六臺吸附器編為三組，交替使用，該凈化器組的吸附器采用變溫變壓吸附(PTSA)原理，利用吸附劑在不同壓力和溫度下吸附容量存在差異和選擇吸附的特性，脫除工藝氣體中的水和雜質后，任何時間均保持一組吸附器工作，另外二組吸附器則處于吸附劑再生，經吸附后得到工藝氣體。
[0020]4、將經吸附后的工藝氣體通過設置于凈化器組4和液化器5間的第四管道12送入液化器5，工藝氣體進入液化器5的管程，液化器通過熱交換制冷在0.3-0.35小時后將氣相二氧化碳冷凝為液相二氧化碳，液相二氧化碳的溫度為-18°C。
[0021]5、將液相二氧化碳通過設置于液化器5和提純塔6間的第一料漿泵和管道13送入提純塔6，利用低溫精餾原理，對液態二氧化碳反復內循環提純，提純時間為1.2-1.4小時，除去液體二氧化碳中的氫氣、氮氣等氣相雜質，雜質通過設置于提純塔6上的出口 14排出，產品液體二氧化碳通過出口 15送入液體二氧化碳貯罐儲存即可。
[0022]當然，本發明還有其它的實施方式，在不離開本發明的精神背景下所做的任何技術、原理和工藝的改進，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，包括:緩沖罐(1)、預處理吸附器組(2)、壓縮機組(3)、凈化器組(4)、液化器(5)、提純塔(6);其特征是:緩沖罐(1)上設有酒精發酵氣進口(7)，緩沖罐(1)和預處理吸附器組(2)間設有第一管道(8)，預處理吸附器組(2)上設有雜質出口(9)，預處理吸附器組(2)和壓縮機組(3)間設有第二管道(10)，壓縮機組(3)和凈化器組(4 )間設有第三管道(11)，凈化器組(4 )和液化器(5 )間設有第四管道(12 )，液化器(5 )和提純塔(6 )間設有第一料漿泵和管道(13 )，提純塔(6 )上設有雜質氣體出口( 14 )和成品液體二氧化碳出口( 15)。2.根據權利要求1所述的一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，其特征是:所述的緩沖罐直徑為2.6米，容積為60立方米。3.根據權利要求1所述的一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，其特征是:所述的預處理吸附器組由第一預處理吸附器201和第二預處理吸附器202組成，內裝不同的吸附劑。4.根據權利要求1所述的一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，其特征是:所述的壓縮機組有3臺相同的第一壓縮機301、第二壓縮機302、第三壓縮機303組成，每臺壓縮機的排氣量為24Nm3/min。5.根據權利要求1所述的一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，其特征是:所述的凈化器組由6臺相同的吸附器組成，包括第一吸附器401、第二吸附器402、第三吸附器403、第四吸附器404、第五吸附器405、第六吸附器406，工作時六臺吸附器編為三組，交替使用，任何時間均保持一組吸附器工作，另外兩組吸附器則處于吸附劑再生。6.根據權利要求1所述的一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，其特征是:所述的提純塔直徑為1.2米、高5米。7.根據權利要求1所述的一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，其特征是:所述的第一、第二、第三、第四管道為聚四氟乙烯管道，所述的第一離心泵為不銹鋼離心泵，對應的管道為為聚四氟乙烯管道。
【專利摘要】本發明公開了一種副產食品級液體二氧化碳的機械裝置，該裝置屬于酒精副產品加工領域；包括：緩沖罐（1）、預處理吸附器組（2）、壓縮機組（3）、凈化器組（4）、液化器（5）、提純塔（6）；其特征是：緩沖罐（1）上設有酒精發酵氣進口（7），緩沖罐（1）和預處理吸附器組（2）間設有第一管道（8），預處理吸附器組（2）上設有雜質出口（9），預處理吸附器組（2）和壓縮機組（3）間設有第二管道（10），壓縮機組（3）和凈化器組（4）間設有第三管道（11），凈化器組（4）和液化器（5）間設有第四管道（12），液化器（5）和提純塔（6）間設有第一料漿泵和管道（13），提純塔（6）上設有雜質氣體出口（14）和成品液體二氧化碳出口（15）。
【IPC分類】C01B31/20
【公開號】CN105366678
【申請號】CN201410399461
【發明人】莊志國
【申請人】江蘇花廳生物科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年8月15日