生物發酵廢棄二氧化碳回收純化裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于溫室氣體回收設備領域，具體涉及生物發酵廢棄二氧化碳回收純化裝置。該裝置由濕式氣柜1、加壓風機2、冷卻器3、壓縮機系統6、精洗塔4、水分離器5、壓縮機系統6、除濕器7、吸附塔、干燥塔、冷凝器12、提純塔13通過管道依次連接組成，所述的壓縮機系統6、精洗塔4、水分離器5、壓縮機系統6形成壓縮回流系統，壓縮機系統6頂部設有兩個進口，壓縮機系統6底部設有兩個出口。本實用新型裝置系統回收得到食品級二氧化碳，且食品級二氧化碳產品純度高于99.9%，在降低大幅能耗同時提高二氧化碳產品的性能指標。
【專利說明】
生物發酵廢棄二氧化碳回收純化裝置
技術領域
[0001] 本實用新型屬于溫室氣體回收設備領域，具體設及生物發酵廢棄二氧化碳回收純 化裝置。
【背景技術】
[0002] 0)2屬溫室氣體。由于C〇2等溫室氣體的大量排放，引起了全球氣候變暖，對世界各 國的社會經濟等各領域產生負面影響，它會造成諸如水資源短缺、居住環境惡化、經濟損失 加劇、海平面上升、熱浪襲擊增加等現象的發生，人類健康受到嚴重威脅，另外還可能引起 物種變化的加劇。根據國際能源機構（IEA)的數據顯示，除2009年經濟危機的影響之外，歷 年的全球年排放的CO巧體總量都呈增長趨勢，C〇2濃度大幅度的增加，導致了嚴重的溫室效 應。為了遏制全球增暖趨勢，各國談判代表曾多次聚首，先后通過了《京都議定書》、《哥本哈 根協議》，旨在減少CO油巧義，控制全球溫度上升速度。我國自2005年W后成為世界C〇2年排放 量第一大國。目前我國仍處于高速發展階段，0)2年產生量仍將持續上升。作為世界經濟強 國和政治大國，我國面臨C〇2減排的巨大責任和壓力。因此，控制溫室氣體排放，有效開展C〇2 捕獲回收、運輸和儲存的研究和工業化轉化勢在必行，刻不容緩。
[0003] 我國酒精廠大多是W淀粉質非糧作物原料生產食用酒精，發酵是酒精企業生產的 核屯、工序之一。在發酵過程中酵母菌把糖轉化成乙醇，同時還產生二氧化碳，其總的反應方 程式為：
[0004] C 出 12〇6+酶 ^2C2 也 0H+2C02
[0005] 由上式可W看出二氧化碳是酒精生產發酵過程中產生的最主要副產物，每生產1 噸酒精理論上可獲得二氧化碳約0.96噸，在酒精發酵氣中二氧化碳的濃度較高，可達到95 %^上，其雜質為醇類、醒類、醋類及微量氧氣，利于生產高純度的食品級二氧化碳。W年產 酒精10萬噸的酒精廠為例，其生產過程可年產生二氧化碳9萬噸。二氧化碳的直接排放不僅 危害環境，其實也是一種資源浪費。如果能夠將此部分二氧化碳進行回收，無論是對保護環 境減少溫室氣體的排放，還是對企業的效益都是很有意義的。

【發明內容】

[0006] 本實用新型針對淀粉質非糧作物生產乙醇的產業中產生的二氧化碳的直接排放 危害環境、資源浪費等現狀，開展副產品二氧化碳的回收及提純的研究，提供一種生物發酵 廢棄二氧化碳回收純化裝置，采用"精洗、吸附干燥與低溫精饋組合工藝"生產食品級二氧 化碳，提高二氧化碳副產品的附加值，同時為行業降低溫室氣體排放起到行業性的示范作 用。
[0007] 本實用新型的方案是通過運樣實現的：一種生物發酵廢棄二氧化碳回收純化裝 置，其特征在于，該裝置由濕式氣柜1、加壓風機2、冷卻器3、壓縮機系統6、精洗塔4、水分離 器5、壓縮機系統6、除濕器7、吸附塔、干燥塔、冷凝器12、提純塔13通過管道依次連接組成， 所述的壓縮機系統6、精洗塔4、水分離器5、壓縮機系統6形成壓縮回流系統;所述的壓縮機 系統6頂部設有兩個進口，壓縮機系統6底部設有兩個出口。
[0008] 作為本實用新型的進一步限定，所述的壓縮機系統6頂部設有兩個進口分別為:一 級緩沖器進口 6-巧日二級緩沖器進口 6-2;所述的壓縮機系統6底部設有兩個出口分別為:S 級分離器出口 6-3和一級分離器出口 6-4。
[0009] 作為本實用新型的進一步限定，所述的壓縮回流系統為經過冷卻器3的氣體首先 經過二級緩沖器進口 6-2進入壓縮機系統6,氣體經壓縮后從一級分離器出口 6-4流出進入 精洗塔4，后進入水分離器5，再由一級緩沖器進口 6-1回到壓縮機系統6，再次壓縮后從S級 分離器出口 6-3流出進入除濕器7中。
[0010] 作為本實用新型的進一步限定，所述的吸附塔包括吸附塔A8、吸附塔B9;所述的干 燥塔包括干燥塔Al 0、干燥塔B11。
[0011] 本實用新型實現的技術依據是:針對酒精廠裝置大規模發酵產生二氧化碳尾氣， 采用"精洗、吸附干燥與低溫精饋組合工藝"生產食品級二氧化碳，主要包括精洗工序、吸附 工序、干燥工序、液化工序、提純工序和壓縮工序，二氧化碳原料氣經分級壓縮和精洗等不 同工藝組合對桂除不同類別雜質的差異性(原料氣中甲醇、乙醇、醒類等水溶性雜質），形成 本實用新型系統裝置，使二氧化碳氣液混合物采用組合式分級液化精饋裝置提純的工藝參 數，實現無需外供熱源，無外加動力自動回流，并可最大限度減低放空損失。本實用新型采 用無油潤滑往復活塞食用二氧化碳壓縮機進行多級壓縮(壓縮回流方式），在每一級的壓縮 過程中，去除不同的雜質。一級壓縮后，采用水洗，除去原料氣中大部分的可溶性雜質;二級 壓縮采用化學氧化法去掉醇類和醒類，和經=級壓縮后的氣體配合冷卻劑冷卻，除去飽和 水，并降低了原料氣溫度，有利于吸附劑對雜質的吸附，吸附后的原料氣利用放空氣的冷量 除水，有利于干燥過程中的節能，再經分子篩干燥劑進一步除水，使原料氣中水含量滿足產 品質量要求。
[0012] 本實用新型具備W下良好效果:本實用新型裝置系統是新工藝下采用無油潤滑往 復活塞食用二氧化碳壓縮機進行多級壓縮綜合利用技術的升級，采用本實用新型裝置系統 回收得到食品級二氧化碳，且食品級二氧化碳產品純度高于99.9%，其余各項技術指標均符 合食品級二氧化碳標準GB10621-2006,在降低大幅能耗同時提高二氧化碳產品的性能指 標。
【附圖說明】
[0013] 圖1.生物發酵廢棄二氧化碳回收純化裝置。圖中標識：1:濕式氣柜，2:加壓風機， 3:冷卻器，4:精洗塔，5:水分離器，6:壓縮機系統，6-1:-級緩沖器進口，6-2:二級緩沖器進 口，6-3: S級分離器出口，6-4: -級分離器出口，7:除濕器，8:吸附塔A，9:吸附塔B，10:干燥 塔A，11:干燥塔B，12:冷凝器，13:提純塔。
【具體實施方式】
[0014] W下結合實施例和附圖描述本實用新型生物發酵廢棄二氧化碳回收純化裝置，運 些描述并不是對本【實用新型內容】作進一步的限定。
[001引實施例1
[0016] 如圖1所示，本實用新型裝置由濕式氣柜1、加壓風機2、冷卻器3、壓縮機系統6、精 洗塔4、水分離器5、壓縮機系統6、除濕器7、吸附塔、干燥塔、冷凝器12、提純塔13通過管道依 次連接組成，所述的壓縮機系統6、精洗塔4、水分離器5、壓縮機系統6形成壓縮回流系統;所 述的壓縮機系統6頂部設有兩個進口，壓縮機系統6底部設有兩個出口。所述的壓縮機系統6 頂部設有兩個進口分別為:一級緩沖器進口 6-1和二級緩沖器進口 6-2;所述的壓縮機系統6 底部設有兩個出口分別為:S級分離器出口 6-3和一級分離器出口 6-4。所述的壓縮回流系 統為經過冷卻器3的氣體首先經過二級緩沖器進口 6-2進入壓縮機系統6,氣體經壓縮后從 一級分離器出口 6-4流出進入精洗塔4,后進入水分離器5,再由一級緩沖器進口 6-1回到壓 縮機系統6,再次壓縮后從S級分離器出口6-3流出進入除濕器7中。所述的吸附塔包括吸附 塔A8、吸附塔B9;所述的干燥塔包括干燥塔AlO、干燥塔Bl 1。
[0017]應用實施例2
[0018] W廣西某大型木馨酒精發酵廠發酵后產生的尾氣為氣體起始，使用過程中，廢氣 依次首先通過管道從濕式氣柜1、加壓風機2、冷卻器3、壓縮機系統6、精洗塔4、水分離器5、 壓縮機系統6、除濕器7、吸附塔、干燥塔、冷凝器12、提純塔13通過，其中在壓縮回流系統階 段，氣體首先經過冷卻器3的氣體首先經過二級緩沖器進口 6-2進入壓縮機系統6，氣體經壓 縮后從一級分離器出口 6-4流出進入精洗塔4,后進入水分離器5,再由一級緩沖器進口 6-1 回到壓縮機系統6,再次壓縮后從S級分離器出口6-3流出進入除濕器7中，最后依次通過吸 附塔A8、吸附塔B9、干燥塔A10、干燥塔B11、冷凝器12、提純塔13,最終實現尾氣的回收純化， 得到食品級二氧化碳。
[0019] 采用本實用新型裝置系統回收得到食品級二氧化碳，且食品級二氧化碳產品純度 高于99.9%，其余各項技術指標均符合食品級二氧化碳標準GB10621-2006，具體如下表1，在 降低大幅能耗同時提高二氧化碳產品的性能指標。
[0020] 表1回收純化得到食品級二氧化碳性能指標
[0021]
[0022]本實用新型上述實施例方案僅是對本實用新型的說明而不能限制本實用新型，權 利要求中指出了本實用新型設備構成和連接方式，而上述的說明并未指出本實用新型參數 的范圍，因此，在與本實用新型的權利要求書相當的含義和范圍內的任何改變，都應當認為 是包括在權利要求書的范圍內。
【主權項】
1. 一種生物發酵廢棄二氧化碳回收純化裝置，其特征在于，該裝置由濕式氣柜（1)、加 壓風機(2)、冷卻器(3)、壓縮機系統(6)、精洗塔(4)、水分離器(5)、壓縮機系統(6)、除濕器 (7)、吸附塔、干燥塔、冷凝器（12)、提純塔（13)通過管道依次連接組成，所述的壓縮機系統 (6)、精洗塔(4)、水分離器(5)、壓縮機系統(6)形成壓縮回流系統;所述的壓縮機系統(6)頂 部設有兩個進口，壓縮機系統(6)底部設有兩個出口。2. 根據權利要求1所述的生物發酵廢棄二氧化碳回收純化裝置，其特征在于，所述的壓 縮機系統(6)頂部設有兩個進口分別為:一級緩沖器進口（6-1)和二級緩沖器進口（6-2);所 述的壓縮機系統（6)底部設有兩個出口分別為：三級分尚器出口（6-3)和一級分尚器出口 (6-4)〇3. 根據權利要求2所述的生物發酵廢棄二氧化碳回收純化裝置，所述的壓縮回流系統 為經過冷卻器(3)的氣體首先經過二級緩沖器進口（6-2)進入壓縮機系統(6)，氣體經壓縮 后從一級分離器出口（6-4)流出進入精洗塔(4)，后進入水分離器(5)，再由一級緩沖器進口 (6-1)回到壓縮機系統(6)，再次壓縮后從三級分離器出口（6-3)流出進入除濕器(7)中。4. 根據權利要求1所述的生物發酵廢棄二氧化碳回收純化裝置，其特征在于，所述的吸 附塔包括吸附塔A(8)、吸附塔B(9);所述的干燥塔包括干燥塔A( 10)、干燥塔B( 11)。
【文檔編號】C01B31/20GK205472688SQ201620024384
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月12日
【發明人】徐大鵬, 馮英
【申請人】廣西新天德能源有限公司