CO2回收设备技术资料

0工程项目：ZFH-200全自动二氧化碳回收装置技术文件高邮市宏图机械设备有限公司联系人：翟培红13701448569电话：[phone]传真：[phone]网址：：[e-mail]地址：江苏省高邮市经济开发区邮编：2256001企业简介高邮市宏图机械设备有限公司系中国食品工业协会和中国工业气体工业协会会员厂。主要从事化工、生物、制药、酒精、啤酒、饮料等行业专业设备的研究、设计和制造。公司位于长江三角洲的高邮市省级经济开发区，紧邻京沪高速公路，交通十分便利，环境优雅。为向广大客户提供质量一流的产品，加快最新科研成果的转化，我公司集中了数十名多年从事化工、生物、制药、酒精、啤酒、饮料等行业专业设备研究和制造的高级工程师、熟练技术工。拥有二万余平方米的标准厂房，装备有精良先进的加工设备及产品试验台。每年可生产各种啤酒、饮料、化工、医药设备数百台套，实现产值九千万元。公司产品：HTHS系列二氧化碳回收装置、HTZD脉冲振打过滤机、HTTS油脂脱色过滤机、HTZB系列烛式过滤机、HTLS系列立式网片过滤机、HTLT系列网片式糖浆过滤机、HTTZ系列活性炭振动过滤机、HTBT系列不锈钢板框式糖浆过滤机、HTBJ系列纸板板框精滤机、HTMV系列膜精滤机、HTBK系列板框硅藻土过滤机、HTXS系列高浓稀释机、HTMY系列麦芽增湿粉碎机、HTDM系列大米粉碎调浆机、HTZF自动反冲洗过滤机、HTSB系列热收缩膜包装机、HTCJ系列残酒回收机、HT系列制氮机等。公司技术力量雄厚，为满足市场的发展和客户的要求，不断进行产品更新和技术创新。我公司以秉承专业、创新、务实、诚信的企业理念，向广大客户郑重承诺：以最新的产品、最优的质量、最好的服务、最合理的价格敬献给客户朋友。并愿与广大客户共谋发展，共创辉煌！一、简介1、二氧化碳在啤酒生产中的应用二氧化碳是啤酒发酵的一项重要副产物。在主发酵过程中，二氧化碳大量集中地排放出来，不仅量大，而且质量好。二氧化碳一般都要进行回收，用于后道2工序中排氧、备压、发酵洗涤、二氧化碳充气、滤酒、罐装之用，也可在采用新工艺时，如连续发酵无醇啤酒、高浓稀释啤酒等的过程中起到必不可少的作用，同时也减轻了环境污染。2、二氧化碳回收设备生产能力与啤酒产量的对应关系2.1二氧化碳可回收量二氧化碳是在发酵期间由葡萄糖转化物乙醇和二氧化碳而产生的，化学反应式如下：C6H12O6——2C2H50H+2CO2根据上式可推算出，发酵1公斤葡萄糖可产生0.51kg乙醇和0.49kg二氧化碳。2.2二氧化碳回收装置生产能力与啤酒产量的关系二氧化碳的使用量伸缩性较大，一般说，年产10万吨的啤酒厂，应具备每小时生产能力500kg的回收装置，根据国内外二氧化碳回收装置规模，二氧化碳回收与啤酒产量一般有如下关系：啤酒产量(万吨/年)23468101620CO2回收装置生产能力(kg/h)10015020030040050080010003、经济分析3.1新增收入以5万吨啤酒厂年生产能力产出CO21250000kg计算，1250000kg/年×80%=1000000kg/年。CO2产品目前市场价0.8元/kg，按该价计：每年新增收入1000000kg/年×0.8元/kg=80万元/年。3.2新增效益CO2生产过程中成本主要来自耗电，每1000kgCO2产品耗电190度，加之水、人工等成本，每1000kgCO2生产成本在200元以下。因此年新增利润80万元。因此该产品属于环保治理项目，可获国家政策性免税。3.3投资回收（土建总投资5万元计）投资回收期=项目总投资÷年新增利润=75÷80=0.93年，即投产一年内就可收回投资成本。33.4结论通过以上分析表明，建设食用级二氧化碳净化回收设备，是啤酒厂副产物综合利用中经济附加值很高的项目，项目投资少、周期短（三个月）、经济效益好，实现了当年投资当年见效。需要说明一点，总投资中的土建一项可利用原来的厂房，新增效益中未计算，由于回收CO2品质高，给啤酒质量提高带来的潜在的市场效应。因此，可以说明投资该项目是可行的，也是必要的。4、回收工艺4.1目前国内外二氧化碳回收工艺主要有三种，分别为：A、低压法；B、中压法；C、高压法我公司向贵公司提供的二氧化碳回收装置是采用中压法回收工艺。采用专用无油二氧化碳压缩机将二氧化碳压缩净化后，在液化系统进行液化，冷凝温度为-12℃~-18℃，密度为994~1052kg/m3，在此工况下的二氧化碳液体便于大罐储存和槽车运输。液态二氧化碳经汽化减压可以直接送到用气点，也可经增压泵将其充装在高压钢瓶中。二氧化碳经中压法净化，液化后其纯度指标可达99.98%以上。由于这种方法回收的二氧化碳纯度高，储存效率高，使用方便，国内外大多数用户均选用这一工艺方法进行回收。4.2三种工艺的比较低压法中压法高压法回收压力(MPa)0.6~0.81.6~2.56~9液化温度(℃)-42~50-12~-2520~30比较(kg/m3)18~24994~1052595~743纯度(%)气源决定99.9~99.98气源决定储存方式无法储存低温储存钢瓶储存供气方式管道断续管道连续钢瓶供气中压法在二氧化碳气体净化、操作、维修、使用灵活等方面有不可比拟的优越性，为国内外厂家所选用，一次投资可终生享用，只是初投资略高于高压法，但它代表了二氧化碳工艺发展的主流方向。二、二氧化碳回收过程41、概述本回收装置由除沫、水洗、贮气囊、压缩、冷干机干燥、吸附、分子筛干燥、过滤器、冷凝液化、提纯装置、贮灌、汽化、电气控制等单元组成，用于回收啤酒发酵过程中产生的二氧化碳，并将其净化以供使用，具体工艺流程如下：发酵过程产生的二氧化碳气体先经除沫器冲洗掉泡沫，随后再流至水洗塔，在水洗塔中，酒精、气体中悬浮微粒及其它杂质进一步被清洗掉。二氧化碳气体借助于两级无油润滑二氧化碳压缩压缩至2.0MPa，为了保证二氧化碳压缩机工作稳定，在水洗塔和二氧化碳压缩机之间设置了气囊。压缩气体经冷干机、吸附塔和干燥塔进行进一步净化，净化后的二氧化碳气体在二氧化碳冷凝器内冷凝成-18℃的液体；冷凝器冷源由冷凝机组提供。液态二氧化碳进入贮罐贮存，用户需要用气时，液态二氧化碳由汽化器稳压加热变为二氧化碳气体再经减压阀减压到用户需要的压力、温度后以供使用。如果需要灌装，用户需选配灌装泵，将贮罐里的液体二氧化碳通过灌装泵灌入钢瓶。二氧化碳回收系统工艺流程图啤酒发酵二氧化碳除沫器水洗塔水水储气囊二氧化碳压缩机冷干机活性碳吸附塔干燥塔液化液态二氧化碳储罐汽化冷凝机组本装置技术性能提纯装置5⑴、二氧化碳气体回收生产能力：200kg/h⑵、二氧化碳回收率：≥80%⑶、正常工作压力：2.0MPa⑷、液体二氧化碳贮存温度：-18℃⑸、液体二氧化碳储罐容积：12m3⑹、装置处理后回收二氧化碳纯度：99.97%-99.99%⑺、二氧化碳气体输出压力：0.5~0.7MPa⑻、二氧化碳气体输出温度：由用户确定⑼、水压：≥0.2MPa⑽、电源：3P-380-50Hz⑾、装机容量：50KW2、设备组成除沫器单元除沫器单元主要功能是将二氧化碳气体中的泡沫及一些污物杂质清除进行予处理，并设置除沫液位及泡沫极限报警。主要部件构成名称规格及型号材质生产厂家除沫罐Φ800×1800304表面亚光高邮宏图气动蝶阀DN40DN76304表面亚光浙江DN32截止阀DN32304表面亚光浙江液位计Ф32304上海自控玻璃视镜Ф200浙江水洗塔单元6水洗塔单元主要是一个不锈钢低压填料塔体，水洗塔的功能主要是去除水溶性杂质（乙醇和其它）。我公司塔内填充采用特殊结构不锈钢填料。二氧化碳气体从下向上流动，洗涤水则由塔上部由喷淋器向下淋水，这种填料加强了水与CO2的接触，达到了最少水耗而实现最佳的洗涤作用。主要部件构成名称规格型号材质生产厂家水洗塔体Φ400×2800304表面亚光高邮宏图液位计Ф32304上海自控截止阀DN20304表面亚光浙江循环水泵上海鲍尔瓷环合资喷淋器304表面亚光高邮宏图气动球阀DN25304浙江玻璃视镜Ф200浙江贮气囊单元贮气囊单元主要设置在水洗塔和CO2压缩机之间，作用是补偿发酵罐生产出CO2气量的变化，起缓冲作用，稳定压缩机吸气压力。通过悬吊方式，由接近开关通过PLC来实现控制，确保压缩机自动运行平稳。主要部件构成名称规格型号材质生产厂家气囊30m3高分子江苏接近开关LT38A4-18-J/EZJEELON树脂管50×3×2000上海吊锤304高邮宏图7气囊支架高邮宏图气位检测装置高邮宏图压缩机单元压缩机单元主要设备是无油润滑CO2压缩机，它由压缩机主机、进气过滤器组件、一级分离器组件、二级分离器组件、滤油器组件、冷却器组件及安全阀组件组成。二氧化碳气体经两级压缩，压力提高到2.0MPa。当装置处于手动运行状态时，压缩机可通过开关按钮进行试车。当装置处于自动运行状态以及气囊充满或降低到设定位置时，二氧化碳压缩机自动启动或自动停机。当启动压缩机前，冷却水自动打开。运行过程中，一、二级冷却器底部排污放水，通过电磁阀实现自动开闭，压缩机可实现无负载启动运行。主要部件构成名称规格型号材质生产厂家压缩机ZWET-1.8/2.0或VW2.0/2.0柳二空/安徽一级分离器组件二级分离器组件滤油器组件冷却器组件安全阀组件进气过滤器组件安全阀门、油压开关高压、低压安全开关8排气温度高温开关压力表、温度表和水控制阀自动卸载，无负载启动装置自动排污装置电控装置金属软管JRD25DN25L=500MM江苏压力表YXL-100Z0~4.0MPa上海压力变送器2.5MPA江苏电接点温度表WSSX-411-40~80℃江苏气动角座阀DN15304浙江气动球阀DN25压缩机技术参数排气量：2m3/min电机功率：30KW吸气压力：0.003~0.005MPa排气压力：2.0MPa冷干净化单元冷干净化单元主要是根据冷冻除湿原理，将压缩机气体通过蒸发器进行热交换而降温，使压缩气体中的水汽经过等压冷却，凝结成液体的水，由排水器排出系统外，使压缩CO2气体更纯净,运行当中排水器实现自动排水，冷干机与CO2压缩机实现联锁自动开启。主要部件构成名称规格型号材质生产厂家冷干机LD-2.0m3/min304浙江杭州9手动球阀DN25304浙江仪表浙江技术参数能力：2.0m3/min进口气体温度：40℃环境温度：＋38℃工作压力2.0MPa压力露点温度：＋1—＋6℃吸附塔单元本单元主要是由两级并列吸附塔体组成，内填充椰壳活性炭。并列的吸附塔由气动阀门、电磁阀、PLC实现自动切换再生使用。通过活性炭过滤器去除硫化物（硫化氢、二甲硫），乙醇和异味。两塔交替工作，一个吸附塔在工作，另一个则进行再生，活性炭使用电加热器再生，加热温度110-160℃，吸附塔内活性炭用CO2气体进行冷却，降至室温即可。主要部件构成名称规格型号材质生产厂家吸附塔体Φ350×1500304表面钝化高邮宏图活性炭Φ4-Φ6CH-18型椰壳合资过滤器304高邮宏图填充装置高邮宏图气动球阀DN25304浙江温度变送器0-300℃江苏干燥塔单元10干燥单元主要由个两并列塔体组成，塔体内填充氧化铝4A球型分子筛，干燥塔自动切换再生交替使用。通过过滤器进一步除去CO2气体中的残余的水份等杂质。两个干燥塔体交替工作，每个塔的工作时间为150小时，一个塔在工作，另一个塔则进行再生，分子筛再生借助净化后的CO2气体，在加热器中，CO2气体被加热，加热温度控制在200℃左右，干燥塔内分子筛的冷却也是借助净化后CO2气体进行冷却。加热器是通过电接点双金属温度计来实现自动控制的。主要部件构成名称规格型号材质生产厂家干燥塔Φ350×1500304表面钝化高邮宏图加热塔Φ159×1500304表面钝化高邮宏图球型分子筛Φ3~5mm4A氧化铝中美合资UOP公司过滤器304高邮宏图气体分配器304高邮宏图气动球阀DN25、DN20304浙江电加热器(内置式)6KWL=1200mm30