專利名稱：食品級液體二氧化碳生產方法
本
發明內容
屬于化工品的制備技術領域，涉及一種食品級液體二氧化碳產品的生產方法。
食品級液體二氧化碳是目前已在食品冷凍、飲料碳酸化等方面被廣泛應用的物質，工業上一般是通過從環氧乙烷/乙二醇裝置的尾氣中回收二氧化碳氣體進而精制來予以制取，其工藝的關鍵技術是除去二氧化碳中的乙烯等物質，使產品的乙烯含量達到小于5ppm的食品級水平。迄今為止，本領域傳統的用于除去氣體中乙烯的方法通常都是采用化學法，即乙烯加氧氣在高溫及催化劑(通常為鉑催化劑)的作用下生成二氧化碳和水，其反應式為而其它低沸點雜質則采用低溫精餾的方法除去。這種工藝方法存在的最大問題是由于需要的化學反應溫度高達350～450℃，需增加電加熱設備及數臺冷卻換熱器和分離設備，這樣就導致整個制備裝置的工程投資費用和工廠的操作成本費用的居高不下。
本發明的目的在于克服現有技術所存在的不足之處，提供一種工藝技術路線先進、可靠、產品質量易于控制、生產效率高并節省工程造價和運行費用的食品級液體二氧化碳生產方法。
本發明所述的生產方法為一種從環氧乙烷裝置的尾氣回收并精制食品級液體二氧化碳的方法，它包括下述生產步驟(1)、將從環氧乙烷裝置的尾氣回收的原料二氧化碳氣體送入二氧化碳壓縮機組內增壓到2.0～2.5MPa；(2)、將增壓后的二氧化碳氣體進入吸附干燥器內干燥，使脫除水分后的氣體露點為-50～-60℃；(3)、將脫除水分的二氧化碳氣體在常溫下送入內充有PU-1型吸附劑的乙烯吸附器內，使二氧化碳氣體中的乙烯含量脫除到小于5ppm；
(4)、將除去乙烯物后的二氧化碳氣體送入活性炭吸附器脫出微量異味；(5)、將經過活性炭吸附處理后的二氧化碳氣體送入進料冷凝器，使之冷凝成80～90％的液體后，再送入低溫精餾塔釜內進行精餾分離，獲得食品級液體二氧化碳產品。
本發明針對現有技術的改進之處在于采用先進的常溫吸附法和低溫精餾相結合的提純精制二氧化碳的技術路線取代傳統的采用化學法除去乙烯雜質的方法，其技術先進、安全可靠、產品質量完全滿足和優于國際上著名公司(如可口可樂公司)對食品級二氧化碳產品質量的要求；同時本發明還具有節能效果顯著和工程造價低的特點，可大大減少裝置的設備投資費用和運行費用。此外，從社會效益方面來說，本發明不僅能達到從環氧乙烷裝置的尾氣中回收二氧化碳并精制以獲得食品級添加劑的要求，而且大大減少了溫室氣體二氧化碳對大氣的排放量，從而達到治理并改善人類生存環境的目的，因此它也是一個綠色環保造福人類的技術發明。
以下將結合文后附圖
對本發明內容做進一步說明，該附圖為本發明所述生產方法的工藝流程圖。
如圖所示，本發明所述的食品級液體二氧化碳生產方法包括壓縮機組增壓1、干燥吸附2、乙烯吸附3、活性炭吸附4、冷凝5、低溫精餾6、產品過冷7、液體產品貯槽貯存8以及加壓充注槽車9和/或高壓裝瓶10等工序。從環氧乙烷裝置尾氣中回收的原料二氧化碳氣體先經過二氧化碳壓縮機組1增壓到2.0～2.5Mpa，然后進入吸附干燥器2內使其露點達到-50～-60℃，脫除水分后的二氧化碳氣體經過乙烯吸附器3將其中的乙烯含量脫除到小于5ppm，再使其進入活性炭吸附器4脫除微量異味，繼而再經過進料冷凝器5將其冷凝成80～90％的液體后進入低溫精餾塔6進行精餾分離，這樣在精餾塔釜可獲得合格的食品級液體二氧化碳產品，而精餾塔內的上升氣體在精餾塔頂冷凝器部分冷凝后，經氣液分離器分離，凝液重新回流到精餾塔，其余的不凝性氣體及部分氣體二氧化碳則被放空；由精餾塔釜獲得的合格的產品再經過產品過冷器7過冷至3～5℃后送入液體產品貯槽8內貯存，之后一路經轉注泵加壓充入液體槽車9以液體二氧化碳產品出售，另一路經高壓裝瓶泵加壓至8.0～9.0Mpa汽化后裝入瓶10內以氣體二氧化碳產品出售。
在上述工藝過程中，做為脫除氣體乙烯含量的乙烯吸附劑采用北京大學研制并生產的PU-1型吸附劑，它是一種含特種金屬離子的分子篩，該吸附劑經試驗證明對二氧化碳中的乙烯具有良好吸附選擇性，而且重復性很好；這種吸附劑的再生工藝與吸附干燥器所采用的干燥吸附劑一樣，均是采用熱氮反向加熱技術，然后用常溫二氧化碳反吹置換和冷卻至備用狀態。進料冷凝器、精餾塔頂冷凝器、產品過冷器以及液體產品貯槽的內置冷凝管均采用蒸發液氨作冷源，氨的冷凍量是采用一套氨冷凍機組獲得的，蒸發溫度為-30～-35℃，也可以采用其它制冷介質的冷凍機組提供相應蒸發溫度級的冷凍量(如氟利昂或混合制冷介質等)。具體實施中，為了降低運行費用，月平均最高溫度大于26℃的地區，液體產品貯槽的內置冷凝管所需的冷凍量應由單獨冷凍機組提供。
權利要求
一種食品級液體二氧化碳生產方法，其特征在于包括下述生產步驟(1)、將原料二氧化碳氣體送入二氧化碳壓縮機組內增壓到2.0～2.5MPa；
(2)、將增壓后的二氧化碳氣體進入吸附干燥器內干燥，使脫除水分后的氣體露點為-50～-60℃；
(3)、將脫除水分的二氧化碳氣體在常溫下送入內充有PU-1型吸附劑的乙烯吸附器內，使二氧化碳氣體中的乙烯含量脫除到小于5ppm；
(4)、將除去乙烯物后的二氧化碳氣體送入活性炭吸附器脫出微量異味；
(5)、將經過活性炭吸附處理后的二氧化碳氣體送入進料冷凝器，使之冷凝成80～90％的液體后，再送入低溫精餾塔釜內進行精餾分離，獲得食品級液體二氧化碳產品。
全文摘要
本發明涉及一種食品級液體二氧化碳的生產方法，它包括原料二氧化碳氣體增壓、干燥吸附、乙烯吸附、活性炭吸附、冷凝、低溫精餾等工序，由于采用常溫吸附法和低溫精餾相結合的提純精制二氧化碳的技術路線，因而具有技術先進、產品質量高、節能效果顯著和工程造價低等特點，可大大減少裝置的設備投資費用和運行費用。
文檔編號F25J3/00GK1393398SQ0111529
公開日2003年1月29日 申請日期2001年6月22日 優先權日2001年6月22日
發明者丁祥謙, 許耀庭, 景海棠, 張萍, 張建生, 何戰柱, 李碧華, 付漢秀, 聶建勛 申請人:中國華陸工程公司