一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于酒精副产品加工领域，尤其涉及一种以生产酒精发酵废气副产食品级液体二氧化碳的机械装置。
【背景技术】
[0002]以木薯为原料生产酒精使用的原料包括:木薯、淀粉酶、糖化酶、酒母、糖化剂，工艺为木薯的粉碎、蒸煮、糖化、发酵、蒸馏后制得成品酒精；在发酵工艺后得到成熟醪，成熟醪的成分为酒精和二氧化碳及少量杂质的混合物，经蒸馏后滤出的固体为酒糟、液体为酒精、气体部分为以二氧化碳为主要成分的混合气，其成分包括二氧化碳94%、氧气1.7%、氮气3.1%、乙醇0.12%、未知有机物0.32%、余量为硫、氢、氮氧化物、二氧化硫、硫化氢、氧硫化碳、乙醛等。
[0003]二氧化碳产品有气态和液态之分，气态二氧化碳是空气中常见的化合物，碳与氧反应生成其化学式为C02，一个二氧化碳分子由两个氧原子与一个碳原子通过共价键构成，常温下是一种无色无味气体，密度比空气大，能溶于水，与水反应生成碳酸，不支持燃烧。液态二氧化碳压缩后俗称为干冰，高压低温下将二氧化碳气体液化为液体形态，液体形式有食品级和工业级两类，食品级二氧化碳主要用户有:饮料厂、卷烟厂、啤酒厂等；工业级液体二氧化碳主要用于焊接保护气、铝材加工厂等。二氧化碳被认为是加剧温室效应的主要来源，全球温室效应，使人类更加重视二氧化碳的回收利用，以二氧化碳为原料制可降解塑料等工艺正得到迅速的发展，本公司利用木薯为原料生产酒精，发酵过程中排放的工业废气含有丰富的二氧化碳气体，把这部分二氧化碳回收利用，既产生较大的经济效益，又对保护环境作出巨大贡献。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的问题是提供以一种以生产酒精发酵废气副产食品级液体二氧化碳的机械装置，该装置以酒精发酵气为原料，以缓冲罐、预处理吸附器组、压缩机组、净化器组、液化器、提纯塔为设备来生产食品级液体二氧化碳，该装置具有使用通用设备、组合结构合理、无污染废弃物排放、产品纯度高等一系列优点。
[0005]本发明采用的技术方案是:
一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置，包括:缓冲罐1、预处理吸附器组2、压缩机组3、净化器组4、液化器5、提纯塔6 ;其特征是:缓冲罐1上设有酒精发酵气进口 7，缓冲罐1和预处理吸附器组2间设有第一管道8，预处理吸附器组2上设有杂质出口 9，预处理吸附器组2和压缩机组3间设有第二管道10，压缩机组3和净化器组4间设有第三管道11，净化器组4和液化器5间设有第四管道12，液化器5和提纯塔6间设有第一料浆泵和管道13，提纯塔6上设有杂质气体出口 14和成品液体二氧化碳出口 15。
[0006]本发明的进一步技术方案是:
所述的缓冲罐直径为2.6米，容积为60立方米。
[0007]所述的预处理吸附器组由第一预处理吸附器201和第二预处理吸附器202组成，内装不同的吸附剂。
[0008]所述的压缩机组有3台相同的第一压缩机301、第二压缩机302、第三压缩机303组成，每台压缩机的排气量为24Nm3/min。
[0009]所述的净化器组由6台相同吸附器组成，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，工作时六台吸附器编为三组，交替使用，任何时间均保持一组吸附器工作，另外两组吸附器则处于吸附剂再生。
[0010]所述的提纯塔直径为1.2米、高5米。
[0011]所述的第一、第二、第三、第四管道为聚四氟乙烯管道，所述的第一离心泵为不锈钢离心泵，对应的管道为为聚四氟乙烯管道。
[0012]本发明的有益效果是:提供了一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置，该装置的优点是:使用通用设备组合、结构合理、工艺简单、无高温高压反应、无污染废弃物排放、产品纯度高，尤其是将废弃物利用，既产生较大的经济效益，又对保护环境作出巨大贡献。
[0013]【附图说明】:
如图1为本发明的结构和工艺流程框图。
[0014]如图2为预处理吸附器组的结构和工艺流程框图。
[0015]如图3为压缩机组的结构和工艺流程框图。
[0016]如图4为净化器组的结构和工艺流程框图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图进一步说明使用该机械装置副产食品级液体二氧化碳最佳实施例的具体内容:
1、将来自酒精发酵罐内的酒精发酵气通过设置于缓冲罐1上的酒精发酵气进口 7送入缓冲罐1，储存0.2-0.3小时稳压后通过设置于缓冲罐1和预处理吸附器组2间的第一管道7送入预处理吸附器组2，预处理吸附器组2由第一预处理吸附器201、第二预处理吸附器202组成，由于装有不同的吸附剂，第一预处理吸附器201的功能是脱醇、醛，第二预处理吸附器202的功能是脱油脂类，除去酒精发酵气中的乙醇、乙醛、油脂类等有机物，除去的有机物通过设置于预处理吸附器组2上的杂质出口 9排出，剩下纯净的原料气。
[0018]2、预处理后的原料气通过设置于预处理吸附器组2和压缩机组3间的第二管道10送入压缩机组3，压缩机组3由第一压缩机301、第二压缩机302、第三压缩机303组成，经三级连续增压后气体压强至2.5MPa，得到增压气体。
[0019]3、将增压气体通过设置于压缩机组3和净化器组4间的第三管道11送入净化器组4，净化器组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组成，工作时六台吸附器编为三组，交替使用，该净化器组的吸附器采用变温变压吸附(PTSA)原理，利用吸附剂在不同压力和温度下吸附容量存在差异和选择吸附的特性，脱除工艺气体中的水和杂质后，任何时间均保持一组吸附器工作，另外二组吸附器则处于吸附剂再生，经吸附后得到工艺气体。
[0020]4、将经吸附后的工艺气体通过设置于净化器组4和液化器5间的第四管道12送入液化器5，工艺气体进入液化器5的管程，液化器通过热交换制冷在0.3-0.35小时后将气相二氧化碳冷凝为液相二氧化碳，液相二氧化碳的温度为-18°C。
[0021]5、将液相二氧化碳通过设置于液化器5和提纯塔6间的第一料浆泵和管道13送入提纯塔6，利用低温精馏原理，对液态二氧化碳反复内循环提纯，提纯时间为1.2-1.4小时，除去液体二氧化碳中的氢气、氮气等气相杂质，杂质通过设置于提纯塔6上的出口 14排出，产品液体二氧化碳通过出口 15送入液体二氧化碳贮罐储存即可。
[0022]当然，本发明还有其它的实施方式，在不离开本发明的精神背景下所做的任何技术、原理和工艺的改进，均落在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置，包括:缓冲罐(1)、预处理吸附器组(2)、压缩机组(3)、净化器组(4)、液化器(5)、提纯塔(6);其特征是:缓冲罐(1)上设有酒精发酵气进口(7)，缓冲罐(1)和预处理吸附器组(2)间设有第一管道(8)，预处理吸附器组(2)上设有杂质出口(9)，预处理吸附器组(2)和压缩机组(3)间设有第二管道(10)，压缩机组(3)和净化器组(4 )间设有第三管道(11)，净化器组(4 )和液化器(5 )间设有第四管道(12 )，液化器(5 )和提纯塔(6 )间设有第一料浆泵和管道(13 )，提纯塔(6 )上设有杂质气体出口( 14 )和成品液体二氧化碳出口( 15)。2.根据权利要求1所述的一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置，其特征是:所述的缓冲罐直径为2.6米，容积为60立方米。3.根据权利要求1所述的一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置，其特征是:所述的预处理吸附器组由第一预处理吸附器201和第二预处理吸附器202组成，内装不同的吸附剂。4.根据权利要求1所述的一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置，其特征是:所述的压缩机组有3台相同的第一压缩机301、第二压缩机302、第三压缩机303组成，每台压缩机的排气量为24Nm3/min。5.根据权利要求1所述的一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置，其特征是:所述的净化器组由6台相同的吸附器组成，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，工作时六台吸附器编为三组，交替使用，任何时间均保持一组吸附器工作，另外两组吸附器则处于吸附剂再生。6.根据权利要求1所述的一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置，其特征是:所述的提纯塔直径为1.2米、高5米。7.根据权利要求1所述的一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置，其特征是:所述的第一、第二、第三、第四管道为聚四氟乙烯管道，所述的第一离心泵为不锈钢离心泵，对应的管道为为聚四氟乙烯管道。
【专利摘要】本发明公开了一种副产食品级液体二氧化碳的机械装置，该装置属于酒精副产品加工领域；包括：缓冲罐（1）、预处理吸附器组（2）、压缩机组（3）、净化器组（4）、液化器（5）、提纯塔（6）；其特征是：缓冲罐（1）上设有酒精发酵气进口（7），缓冲罐（1）和预处理吸附器组（2）间设有第一管道（8），预处理吸附器组（2）上设有杂质出口（9），预处理吸附器组（2）和压缩机组（3）间设有第二管道（10），压缩机组（3）和净化器组（4）间设有第三管道（11），净化器组（4）和液化器（5）间设有第四管道（12），液化器（5）和提纯塔（6）间设有第一料浆泵和管道（13），提纯塔（6）上设有杂质气体出口（14）和成品液体二氧化碳出口（15）。
【IPC分类】C01B31/20
【公开号】CN105366678
【申请号】CN201410399461
【发明人】庄志国
【申请人】江苏花厅生物科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月15日