一种适用于啤酒生产的高纯二氧化碳回收供气系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于啤酒生产的高纯二氧化碳回收供气系统，属于啤酒生产工程【技术领域】，包括CO2气体初步洗涤净化装置、CO2储气囊、CO2气体预压缩机、CO2预压缩冷却器、CO2一级压缩机、一级循环水气体冷却器、CO2二级压缩机、冷却水装置、二级循环水气体冷却器、酒精水CO2气体冷却器、酒精水储罐、CO2气体净化和吸附脱水装置、CO2再沸器、CO2深度提纯塔、CO2低温冷凝器、低温制冷装置、CO2液态储罐、液体CO2节流降温器、CO2预凝器、酒精水CO2气体加热器、二级循环水气体加热器、CO2气体一级加热器、CO2气体二级加热器、气体CO2膨胀机和减压调节阀。本实用新型降低了传统啤酒生产过程中的CO2回收供气系统的电耗和蒸汽耗量，提高了系统效率和运行的经济性。
【专利说明】一种适用于啤酒生产的高纯二氧化碳回收供气系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于啤酒生产工程【技术领域】，特别是涉及一种适用于啤酒生产的高纯二氧化碳回收供气系统。
【背景技术】
[0002]啤酒生产的发酵过程中会产生大量的二氧化碳，其为发酵过程中酵母发酵过程的副产物。同时，C02又是啤酒的重要成分之一，在成品啤酒中二氧化碳的含量为0.5%左右，其对啤酒的泡沫性能和杀口力有重要作用，是啤酒风味物质的重要组成部分，还能有效的改善啤酒质量，促进啤酒的成熟，增加啤酒的防腐和抗氧化能力，提升啤酒的品质。总之，对啤酒厂而言，有效的回收使用高纯度的C02，有利于提高啤酒的新鲜度、延长啤酒保质期、提升啤酒的品质和降低生产成本，是啤酒企业的关键技术之一。在全国几百家啤酒生产厂中，除极少数小型企业外，均有二氧化碳回收设备。
[0003]通常啤酒厂的C02气体回收供气系统主要由除沫、水洗、压缩、吸附、干燥、液化、储存、气化及供气等单元组成。一般啤酒厂常用的C02回收和使用工艺流程为:C02收集一除沫一洗涤一压缩一净化一干燥一液化一深度提纯一贮罐一气化一使用。
[0004]图1是目前啤酒生产常用的高纯二氧化碳回收供气系统简图，工艺流程简述如下，气态二氧化碳回收液化流程:从C02气源(啤酒发酵系统)产生的C02气体经过除沫器和洗涤塔进行初步洗涤净化，除沫器和洗涤塔的初步洗涤净化的作用是将啤酒发酵工艺中产生的二氧化碳气体经除沫器除去夹带的泡沫和固体杂质，再经过水洗塔除去部分可溶性有机物和绝大部分可溶、不可溶性的杂质；经过初步洗涤净化后的C02气体送入C02储气囊，储气囊的作用是为了保证二氧化碳压缩机工作稳定；储气囊中的C02气体通过管路送入C02 一级压缩机进行初步升压，经过一级压缩机升压后的C02气体进入C02 —级气体冷却器进行换热降温，降温后送入C02 二级压缩机进行再次升温升压，经过二级压缩机升压到1.8MPa后的C02气体进入C02 二级气体冷却器再次进行换热降温，降温后的C02气体进入活性炭吸附塔和分子筛干燥器进行进一步气体净化和脱水；然后进入C02深度提纯系统中的C02再沸器中进行换热降温，降温后的C02气体进入C02低温冷凝器进行进一步冷凝液化，转变成一 25°C的液体C02，C02气体低温冷凝器的冷源一般由独立的低温制冷机装置单独供给。液化后的C02送入C02深度提纯塔进行精细提纯，经进一步提纯后，纯度可达到99.98%以上，提纯后的液态C02最后送入C02液态储罐进行储存。
[0005]如图1所示的系统，液态二氧化碳气化供气流程:从C02液态储罐出来的液态C02通过C02蒸汽气化器加热气化后，使液体C02转变为气体C02，再经过减压调节阀的减压调节至符合使用要求的压力，一般为0.5?0.8Mpa，然后通过输气管路送至高纯C02气体用户或终端用气点(单元)进行最终使用。C02蒸汽气化器的加热热源为工业上常用的低压蒸汽。
[0006]然而，在以上系统中液态C02的气化通常采用蒸汽加热的方式进行气化，不但消耗了一定量的蒸汽，而且使得宝贵的液态C02所含有的大量的低温冷源也白白的浪费掉了，造成了能量的极大浪费；同时由于高压气体C02直接通过减压调节阀进行降压，也造成了高压C02气体所含有的部分机械能没有被回收利用。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的是:针对上述现有技术的不足，提供了一种适用于啤酒生产的节能型高纯二氧化碳回收供气系统，它不但节省了 C02气化过程的蒸汽用量，有效的回收了液体C02含有的低温冷量，进一步的回收了高压C02气体所含有的部分机械能，大大降低了啤酒厂C02回收供气系统实际运行的热耗和电耗。
[0008]具体地说，本实用新型是采用以下的技术方案来实现的:包括C02气体初步洗涤净化装置2、C02储气囊3、C02气体预压缩机4、C02预压缩冷却器5、C02 一级压缩机6、一级循环水气体冷却器7、C02 二级压缩机8、冷却水装置、二级循环水气体冷却器11、酒精水C02气体冷却器12、酒精水储罐30、C02气体净化和吸附脱水装置、C02再沸器15、C02深度提纯塔16、C02低温冷凝器17、低温制冷装置18、C02液态储罐19、液体C02节流降温器20X02预凝器21、酒精水C02气体加热器22、二级循环水气体加热器23、C02气体一级加热器24、C02气体二级加热器25、气体C02膨胀机26和减压调节阀27，其中C02气源I产生的C02气体通过C02气体初步洗涤净化装置2送入C02储气囊3，C02储气囊3输出的C02气体送入C02气体预压缩机4进行预压缩升压，预压缩升压后的C02气体经过C02预压缩冷却器5冷却降温后送入C02 —级压缩机6进行进一步升压，一级压缩升压后的C02气体依次进入C02气体二级加热器25和一级循环水气体冷却器7进行换热降温，降温后的C02气体送入C02 二级压缩机8进行二次升压，二次升压后的C02气体依次进入C02气体一级加热器24、二级循环水气体冷却器11和酒精水C02气体冷却器12进行逐步换热降温，降温后的C02气体进入C02气体净化和吸附脱水装置进行进一步气体净化和脱水，然后进入C02再沸器15中进行换热降温，降温后的C02气体进入C02预凝器21进行初步冷凝液化，初步冷凝液化后液态C02和未完全凝结的C02气体进入C02低温冷凝器17继续冷凝液化，冷凝液化后的C02送入C02深度提纯塔16进行精细提纯，提纯后的液态C02送入C02液态储罐19，C02液态储罐19输出液态C02经过液体C02节流降温器20进行降压降温，降温降压后的液态C02进入C02预凝器21进行气化，气化后的C02进入酒精水C02气体加热器22进行加热升温，酒精水储罐30分别与酒精水C02气体加热器22和酒精水C02气体冷却器12相连，酒精水作为低温载热流体介质在酒精水C02气体加热器22和酒精水C02气体冷却器12中循环将酒精水C02气体冷却器12中气体C02降温时的放热量用于对进入酒精水C02气体加热器22的气体C02的加热升温，经酒精水C02气体加热器22加热升温后的气体C02随之进入二级循环水气体加热器23继续升温，冷却水装置分别与二级循环水气体加热器23和二级循环水气体冷却器11相连，冷却水作为载热流体介质在二级循环水气体加热器23和二级循环水气体冷却器11中循环将来自于二级循环水气体冷却器11中气体C02降温时的放热量用于对进入二级循环水气体加热器23的气体C02的加热升温，经二级循环水气体加热器23升温后的C02气体依次经C02气体一级加热器24和C02气体二级加热器25逐步升温，然后进入气体C02膨胀机26膨胀做功，膨胀做功的产生的能量用于驱动C02气体预压缩机4对C02储气囊3输出的C02气体进行预压缩升压，经过气体C02膨胀机26做功后的C02气体经减压调节阀27送至高纯C02气体用户28，C02气体二级加热器25的热源来自经C02 —级压缩机6压缩升压后的C02气体流经C02气体二级加热器25降温换热时的放热量，C02气体一级加热器24的热源来自经C02 二级压缩机8压缩升压后的C02气体流经C02气体一级加热器24降温换热时的放热量。
[0009]上述技术方案的进一步特征在于，所述冷却水装置包括冷却水冷水储罐9、冷却水温水储罐10和凉水塔29，冷却水冷水储罐9中的冷却水分别经C02预压缩冷却器5、C02 —级压缩机6、一级循环水气体冷却器7、C02 二级压缩机8和二级循环水气体冷却器11进入冷却水温水储罐10，冷却水温水储罐10的水流过二级循环水气体加热器23后进入凉水塔29，凉水塔29中的水在排放多余的热量后流回冷却水冷水储罐9。
[0010]上述技术方案的进一步特征在于，所述C02气体净化和吸附脱水装置包括活性炭吸附塔13和分子筛干燥塔14，来自于酒精水C02气体冷却器12的降温后的C02气体依次通过入活性炭吸附塔13和分子筛干燥塔14后进入C02再沸器15。
[0011]上述技术方案的进一步特征在于，所述C02气体预压缩机4和气体C02膨胀机26为膨胀压缩一体机，在对高压端的高压C02气体进行膨胀降压的同时对低压端的低压C02气体进行压缩升压。
[0012]本实用新型的有益效果如下:
[0013]1.相比现有技术，本实用新型回收利用液态二氧化碳自身含有的绝大部分冷量，有效地降低了 C02液化流程中制冷机的耗电量。
[0014]2.相比现有技术，本实用新型利用气态C02液化、压缩机及其排气冷却过程中的放热量，作为液态C02气化升温的热源，极大的节省了 C02气化过程的蒸汽用量。
[0015]3.相比现有技术，本实用新型还进一步的回收利用了高压C02气体所含有的部分机械能，对C02气体进行预压缩升压，进一步降低了 C02回收供气系统运行时的电耗。
[0016]4.相比现有技术，本实用新型结构简单并且实用，通用性强，既可以用于新产品的设计，也可以用于对现有系统的改造。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是目前啤酒生产常用的高纯二氧化碳回收供气系统简图。
[0018]图2是本实用新型所述的一种适用于啤酒生产的节能型高纯二氧化碳回收供气系统简图。
[0019]图2中:1为C02气源，2为C02气体初步洗涤净化装置，3为C02储气囊，4为C02气体预压缩机，5为C02预压缩冷却器，6为C02 —级压缩机，7为一级循环水气体冷却器，8为C02 二级压缩机，9为冷却水冷水储罐，10为冷却水温水储罐，11为二级循环水气体冷却器，12为酒精水C02气体冷却器，13为活性炭吸附塔，14为分子筛干燥塔，15为C02再沸器，16为C02深度提纯塔，17为C02低温冷凝器，18为低温制冷装置，19为C02液态储罐，20为液体C02节流降温器，21为C02预凝器，22为酒精水C02气体加热器，23为二级循环水气体加热器，24为C02气体一级加热器，25为C02气体二级加热器，26为气体C02膨胀机，27为减压调节阀，28为高纯C02气体用户，29为凉水塔，30为酒精水储罐。
【具体实施方式】
[0020]下面参照附图并结合实例对本实用新型作进一步详细描述。
[0021]如图2所示，本实用新型的高纯二氧化碳回收供气系统的一个实施例，主要包含二氧化碳收集液化系统和气化供气系统两大部分。
[0022]其中，二氧化碳收集液化系统主要由C02气体初步洗涤净化装置2(由除沫器和洗涤塔组成)、C02储气囊3、C02气体预压缩机4、C02预压缩冷却器5、C02 —级压缩机6、一级循环水气体冷却器7、C02 二级压缩机8、冷却水装置(由冷却水冷水储罐9、冷却水温水储罐10和凉水塔29组成)、二级循环水气体冷却器11、酒精水C02气体冷却器12、C02气体净化和吸附脱水装置(由活性炭吸附塔13和分子筛干燥塔14组成)、C02再沸器15、C02深度提纯塔16、C02低温冷凝器17、低温制冷装置18、C02液态储罐19和C02预凝器21等部件组成。二氧化碳气化供气系统主要由液体C02节流降温器20、C02预凝器21、酒精水C02气体加热器22、二级循环水气体加热器23、C02气体一级加热器24、C02气体二级加热器25、气体C02膨胀机26和减压调节阀27等设备组成。
[0023]该系统的二氧化碳回收液化流程如下:从C02气源I (啤酒发酵系统)产生的C02气体经过C02气体初步洗涤净化装置2后送入C02储气囊3，C02储气囊3主要起到是储存和缓冲的作用。C02储气囊3输出的C02气体送入C02气体预压缩机4进行预压缩升压。预压缩升压后的C02气体经过C02预压缩冷却器5冷却降温后送入C02 —级压缩机6进行进一步升压。一级压缩升压后的C02气体依次进入C02气体二级加热器25和一级循环水气体冷却器7进行换热降温。降温后的C02气体送入C02 二级压缩机8进行二次升压。二次升压后的C02气体依次进入C02气体一级加热器24、二级循环水气体冷却器11和酒精水C02气体冷却器12进行逐步换热降温。降温后的C02气体进入C02气体净化和吸附脱水装置进行进一步气体净化和脱水，然后进入C02再沸器15中进行换热降温。降温后的C02气体进入C02预凝器21进行初步冷凝液化。初步冷凝液化后液态C02和未完全凝结的C02气体进入C02低温冷凝器17继续冷凝液化。冷凝液化后的C02送入C02深度提纯塔16进行精细提纯，提纯后的液态C02最后送入C02液态储iil 19进行储存。
[0024]该系统的液态二氧化碳气化供气流程如下:从C02液态储罐19出来的液态C02首先经过液体C02节流降温器20进行降压降温。降温降压后的液态C02进入C02预凝器21进行气化，气化的同时对在回收液化流程中进入C02预凝器21的气态C02进行冷凝液化。气化后的C02进入酒精水C02气体加热器22进行加热升温，酒精水C02气体加热器22的热源来自于回收液化流程中酒酒精水C02气体冷却器12中气体C02降温时的放热量，酒精水储罐30分别与酒精水C02气体加热器22和酒精水C02气体冷却器12相连，酒精水作为低温载热流体介质在酒精水C02气体加热器22和酒精水C02气体冷却器12中循环，利用回收液化流程中酒精水C02气体冷却器(12)中气体C02降温时的放热对气化后进入酒精水C02气体加热器22的气体C02进行加热升温。经过酒精水C02气体加热器22加热升温后的气体C02随之进入二级循环水气体加热器23继续升温，二级循环水气体加热器23的热源来自于回收液化流程中二级循环水气体冷却器11中气体C02降温时的放热量，冷却水作为载热流体介质在二级循环水气体加热器23和二级循环水气体冷却器11中循环(具体循环过程为:冷却水装置的冷却水冷水储罐9中的冷却水经二级循环水气体冷却器11进入冷却水温水储罐10，冷却水温水储罐10的水流过二级循环水气体加热器23后经凉水塔29流回冷却水冷水储罐9)，利用二级循环水气体冷却器(11)中气体C02降温时的放热对进入二级循环水气体加热器23的气体C02进行加热升温，多余的热量通过凉水塔29对环境散失。经过二级循环水气体加热器23升温后的C02气体依次流经C02气体一级加热器24和C02气体二级加热器25逐步升温，C02气体二级加热器25的热源来自回收液化流程中经C02 —级压缩机6压缩升压后的C02气体流经C02气体二级加热器25降温换热时的放热量，C02气体一级加热器24的热源来自回收液化流程中经C02 二级压缩机8压缩升压后的C02气体流经C02气体一级加热器24降温换热时的放热量。经过C02气体一级加热器24和C02气体二级加热器2升温后的C02气体进入气体C02膨胀机26膨胀做功，在膨胀做功的同时经历降压降温过程，膨胀做功的产生的能量用于驱动回收液化流程中C02气体预压缩机4对C02储气囊3输出的C02气体进行的预压缩升压。经过气体C02膨胀机26做功后的C02气体经过减压调节阀27进一步的减压调节至符合使用要求的压力，然后通过输气管路送至高纯C02气体用户28进行最终使用。
[0025]具体而言，二级循环水气体加热器23的气体侧进口与酒精水C02气体加热器22的气体侧的出口相连，二级循环水气体加热器23的气体侧出口与C02气体一级加热器24的低温侧气体进口相连。换而言之，对于低温气体侧，酒精水C02气体加热器22、二级循环水气体加热器23和C02气体一级加热器24的低温侧气体进口在流程上是顺序相连的。
[0026]具体而言，二级循环水气体冷却器11的气体侧进口与C02气体一级加热器24的高温侧气体出口相连，二级循环水气体冷却器11的气体侧出口与酒精水C02气体冷却器12的气体侧的进口相连。换而言之，对于高温气体侧，C02气体一级加热器24的高温侧气体出口、二级循环水气体冷却器11和酒精水C02气体冷却器12在流程上是顺序相连的。
[0027]具体而言，二级循环水气体加热器23、凉水塔29、冷却水冷水储罐9、二级循环水气体冷却器11和冷却水温水储罐10构成一个循环加热冷却系统。循环冷却水从冷却水冷水储罐9出来，流经二级循环水气体冷却器11对C02气体一级加热器24高温侧排出的高温C02气体进行冷却，吸热升温后的冷却水进入冷却水温水储罐10 ;冷却水温水罐10的水流过二级循环水气体加热器23，对酒精水C02气体冷却器12排出的低温C02气体进行加热升温，放热降温后的温水流经凉水塔29，排放多余的热量后，流回冷却水冷水储罐9，形成一个完整的闭式加热冷却循环。循环水作为载热流体介质在二级循环水气体加热器23和二级循环水气体冷却器11中进行循环，利用二级循环水气体冷却器11中高温气体C02降温时的放热对进入二级循环水气体加热器23的低温气体C02进行加热升温，多余的热量通过凉水塔29对环境散失。
[0028]具体而言，冷却水冷水储罐9弓I出另一路冷却水，流经一级循环水气体冷却器7对C02气体二级加热器25排出的高温C02气体进行冷却，吸热升温后的冷却水进入冷却水温水储罐10。冷却水冷水储罐9和冷却水温水储罐10同时也为C02 —级压缩机6和C02 二级压缩机8等发热设备本体提供有效的冷却和热量回收。
[0029]具体而言，C02预凝器21的气体侧进口与C02再沸器15相连，C02预凝器21的未凝C02气体和凝结液出口与C02低温冷凝器17的进口相连，C02预凝器21的液体侧进口与液体C02节流降温器20的出口相连，液体C02节流降温器20的进口与C02液态储罐19相连，C02预凝器21的液体侧气化后气体出口与酒精水C02气体加热器22的气体侧进口相连。换而言之，对于低温C02液体侧，C02液态储罐19、液体C02节流降温器20、C02预凝器21和酒精水C02气体加热器22在流程上是顺序相连的。
[0030]具体而言，C02气体一级加热器24的低温气体侧进口与二级循环水气体加热器23的气体侧的出口相连，C02 —级气体加热器24的低温气体侧出口与C02气体二级加热器24的低温气体侧进口相连，C02气体一级加热器24的高温气体侧进口与C02 二级压缩机8的高温排气相连，C02气体一级加热器24的高温气体侧出口与二级循环水气体冷却器11的气体侧进口相连。换而言之，对于高温气体侧，C02 二级压缩机8、C02气体一级加热器24和二级循环水气体冷却器11在流程上是顺序相连的。
[0031]具体而言，C02气体二级加热器25的低温气体侧进口与C02气体一级加热器24的低温气体侧的出口相连，C02气体二级加热器25的低温气体侧出口与C02气体膨胀机26的高压气体侧进口相连，C02气体二级加热器25的高温气体侧进口与C02 —级压缩机6的高温排气相连，C02气体二级加热器25的高温气体侧出口与一级循环水气体冷却器7的气体侧进口相连。换而言之，对于高温气体侧，C02 一级压缩机6、C02气体二级加热器25和一级循环水气体冷却器7在流程上是顺序相连的。
[0032]该系统的特点在于:C02预凝器21设置于C02低温冷凝器17前、C02再沸器15后的C02气体的管路上。这样，在对降温后的C02气体进入C02预凝器21进行初步冷凝液化时，可以利用从C02液态储罐19出来的液态C02的节流降温效应，通过节流降温后的低温液态C02与经过初步净化后的进入C02低温冷凝器17前的气态C02进行换热，实现对进入C02低温冷凝器17前的气态C02进行降温液化，同时使得液态C02气化。因此该系统能够最大限度的回收和利用液态C02气化过程中所含有的低温冷量。
[0033]该系统的特点还在于:气化后的低温C02通过酒精水、循环水、C02压缩机的两级高温排气的逐步加热进行升温。气化后的低温C02升温所需要的热量来自于二氧化碳回收液化流程中酒精水C02气体冷却器12、C02压缩机的冷却水装置、压缩机排气冷却等C02气体降温过程的自身放热量。酒精水的热量来自于回收液化流程中的气体C02在酒精水C02气体冷却器12中的降温放热；循环水的热量来自于回收液化中的多级C02压缩机本体和压缩机排气冷却水所带出的部分热量。
[0034]该系统的特点还在于:经过升温后的高压气体C02通过气体C02膨胀机26进行膨胀降压降温，利用气体C02膨胀机26回收高压C02气体所含有的部分机械能，同时利用气体C02膨胀机26回收的有效功(电能或机械能)驱动回收液化流程中C02气体预压缩机4对C02储气囊3输出的C02气体进行的预压缩升压。C02气体预压缩机(4)和气体C02膨胀机(26)可以为膨胀压缩一体机，在对高压端的高压C02气体进行膨胀降压的同时对低压端的低压C02气体进行压缩升压。
[0035]本实施例能够克服现有技术的缺陷。首先，液态二氧化碳气化过程的冷量应用于气态二氧化碳的液化过程，其中液态二氧化碳自身含有的大部分冷量被回收利用，大大降低了低温制冷机的电耗；其次，通过把C02压缩机本体及其排气冷却过程中的热量回收，用于气化后C02气体的逐步加热进行升温，大幅度降低了加热蒸汽的耗量；再次，升温后的高压气体C02通过膨胀机进行降压降温和对外输出有效功，同时利用膨胀机输出的有效功对从C02储气囊出来的C02气体进行预压缩升压，大大降低了液化流程中压缩机的耗电量。因此，本实施例不但有效的回收了液体C02含有的低温冷量，节省了 C02气化过程的蒸汽用量，还进一步的回收利用了高压C02气体所含有的部分机械能，大大降低了啤酒厂C02回收供气系统运行的热耗和电耗。
[0036]经过理论分析和试验模拟证明，在连续稳定的相同C02产气量与供气量的情况下，采用本实施例提供的节能型高纯二氧化碳回收供气系统相比传统的系统(如图1所示)，可以完全不用蒸汽，节约电能30%以上。
[0037]虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本实用新型的。在不脱离本实用新型之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本实用新型之保护范围。因此本实用新型的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。
【权利要求】
1.一种适用于啤酒生产的高纯二氧化碳回收供气系统，其特征在于，包括C02气体初步洗涤净化装置(2 )、C02储气囊(3 )、C02气体预压缩机(4 )、C02预压缩冷却器(5 )、C02 —级压缩机(6)、一级循环水气体冷却器(7)、C02 二级压缩机(8)、冷却水装置、二级循环水气体冷却器(11)、酒精水C02气体冷却器(12)、酒精水储罐(30)、C02气体净化和吸附脱水装置、C02再沸器(15)、C02深度提纯塔(16)、C02低温冷凝器(17)、低温制冷装置(18)、C02液态储罐(19)、液体C02节流降温器(20)、C02预凝器(21)、酒精水C02气体加热器(22)、二级循环水气体加热器(23)、C02气体一级加热器(24)、C02气体二级加热器(25)、气体C02膨胀机(26)和减压调节阀(27)，其中C02气源(I)产生的C02气体通过C02气体初步洗涤净化装置(2)送入C02储气囊(3)，C02储气囊(3)输出的C02气体送入C02气体预压缩机(4)进行预压缩升压，预压缩升压后的C02气体经过C02预压缩冷却器(5)冷却降温后送入C02 一级压缩机(6)进行进一步升压，一级压缩升压后的C02气体依次进入C02气体二级加热器(25)和一级循环水气体冷却器(7)进行换热降温，降温后的C02气体送入C02 二级压缩机(8)进行二次升压，二次升压后的C02气体依次进入C02气体一级加热器(24)、二级循环水气体冷却器(11)和酒精水C02气体冷却器(12)进行逐步换热降温，降温后的C02气体进入C02气体净化和吸附脱水装置进行进一步气体净化和脱水，然后进入C02再沸器(15)中进行换热降温，降温后的C02气体进入C02预凝器(21)进行初步冷凝液化，初步冷凝液化后液态C02和未完全凝结的C02气体进入C02低温冷凝器(17)继续冷凝液化，冷凝液化后的C02送入C02深度提纯塔(16)进行精细提纯，提纯后的液态C02送入C02液态储罐(19)，C02液态储罐(19)输出液态C02经过液体C02节流降温器(20)进行降压降温，降温降压后的液态C02进入C02预凝器(21)进行气化，气化后的C02进入酒精水C02气体加热器(22)进行加热升温，酒精水储罐(30)分别与酒精水C02气体加热器(22)和酒精水C02气体冷却器(12)相连，酒精水作为低温载热流体介质在酒精水C02气体加热器(22)和酒精水C02气体冷却器(12)中循环将酒精水C02气体冷却器(12)中气体C02降温时的放热量用于对进入酒精水C02气体加热器(22)的气体C02的加热升温，经酒精水C02气体加热器(22)加热升温后的气体C02随之进入二级循环水气体加热器(23)继续升温，冷却水装置分别与二级循环水气体加热器(23)和二级循环水气体冷却器(11)相连，冷却水作为载热流体介质在二级循环水气体加热器(23)和二级循环水气体冷却器(11)中循环将来自于二级循环水气体冷却器(11)中气体C02降温时的放热量用于对进入二级循环水气体加热器(23)的气体C02的加热升温，经二级循环水气体加热器(23)升温后的C02气体依次经C02气体一级加热器(24)和C02气体二级加热器(25)逐步升温，然后进入气体C02膨胀机(26)膨胀做功，膨胀做功的产生的能量用于驱动C02气体预压缩机(4)对C02储气囊(3)输出的C02气体进行预压缩升压，经过气体C02膨胀机26做功后的C02气体经减压调节阀(27)送至高纯C02气体用户(28)，C02气体二级加热器(25)的热源来自经C02 —级压缩机(6)压缩升压后的C02气体流经C02气体二级加热器(25)降温换热时的放热量，C02气体一级加热器(24)的热源来自经C02 二级压缩机(8)压缩升压后的C02气体流经C02气体一级加热器(24)降温换热时的放热量。
2.根据权利要求1所述的适用于啤酒生产的高纯二氧化碳回收供气系统，其特征在于，所述冷却水装置包括冷却水冷水储罐(9)、冷却水温水储罐(10)和凉水塔(29),冷却水冷水储罐(9)中的冷却水分别经C02预压缩冷却器(5)、C02—级压缩机(6)、一级循环水气体冷却器(7)、C02 二级压缩机(8)和二级循环水气体冷却器(11)进入冷却水温水储罐(10)，冷却水温水储罐(10)的水流过二级循环水气体加热器(23)后进入凉水塔(29)，凉水塔(29 )中的水在排放多余的热量后流回冷却水冷水储罐(9 )。
3.根据权利要求1所述的适用于啤酒生产的高纯二氧化碳回收供气系统，其特征在于，所述C02气体净化和吸附脱水装置包括活性炭吸附塔(13)和分子筛干燥塔(14)，来自于酒精水C02气体冷却器(12)的降温后的C02气体依次通过入活性炭吸附塔(13)和分子筛干燥塔(14 )后进入C02再沸器(15 )。
4.根据权利要求f3任一所述的适用于啤酒生产的高纯二氧化碳回收供气系统，其特征在于，所述C02气体预压缩机(4)和气体C02膨胀机(26)为膨胀压缩一体机，在对高压端的高压C02气体进行膨胀降压的同时对低压端的低压C02气体进行压缩升压。
【文档编号】C12F3/02GK204058431SQ201420468735
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】蒋宏利, 李妍, 夏卫华, 梁升, 张学松, 陈雷, 宋云翔 申请人:南京南瑞集团公司