生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型属于温室气体回收设备领域，具体涉及生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置。该装置由湿式气柜1、加压风机2、冷却器3、压缩机系统6、精洗塔4、水分离器5、压缩机系统6、除湿器7、吸附塔、干燥塔、冷凝器12、提纯塔13通过管道依次连接组成，所述的压缩机系统6、精洗塔4、水分离器5、压缩机系统6形成压缩回流系统，压缩机系统6顶部设有两个进口，压缩机系统6底部设有两个出口。本实用新型装置系统回收得到食品级二氧化碳，且食品级二氧化碳产品纯度高于99.9%，在降低大幅能耗同时提高二氧化碳产品的性能指标。
【专利说明】
生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于溫室气体回收设备领域，具体设及生物发酵废弃二氧化碳回收纯 化装置。
【背景技术】
[0002] 0)2属溫室气体。由于C〇2等溫室气体的大量排放，引起了全球气候变暖，对世界各 国的社会经济等各领域产生负面影响，它会造成诸如水资源短缺、居住环境恶化、经济损失 加剧、海平面上升、热浪袭击增加等现象的发生，人类健康受到严重威胁，另外还可能引起 物种变化的加剧。根据国际能源机构（IEA)的数据显示，除2009年经济危机的影响之外，历 年的全球年排放的CO巧体总量都呈增长趋势，C〇2浓度大幅度的增加，导致了严重的溫室效 应。为了遏制全球增暖趋势，各国谈判代表曾多次聚首，先后通过了《京都议定书》、《哥本哈 根协议》，旨在减少CO油巧义，控制全球溫度上升速度。我国自2005年W后成为世界C〇2年排放 量第一大国。目前我国仍处于高速发展阶段，0)2年产生量仍将持续上升。作为世界经济强 国和政治大国，我国面临C〇2减排的巨大责任和压力。因此，控制溫室气体排放，有效开展C〇2 捕获回收、运输和储存的研究和工业化转化势在必行，刻不容缓。
[0003] 我国酒精厂大多是W淀粉质非粮作物原料生产食用酒精，发酵是酒精企业生产的 核屯、工序之一。在发酵过程中酵母菌把糖转化成乙醇，同时还产生二氧化碳，其总的反应方 程式为：
[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产发酵过程中产生的最主要副产物，每生产1 吨酒精理论上可获得二氧化碳约0.96吨，在酒精发酵气中二氧化碳的浓度较高，可达到95 %^上，其杂质为醇类、醒类、醋类及微量氧气，利于生产高纯度的食品级二氧化碳。W年产 酒精10万吨的酒精厂为例，其生产过程可年产生二氧化碳9万吨。二氧化碳的直接排放不仅 危害环境，其实也是一种资源浪费。如果能够将此部分二氧化碳进行回收，无论是对保护环 境减少溫室气体的排放，还是对企业的效益都是很有意义的。
【发明内容】
[0006] 本实用新型针对淀粉质非粮作物生产乙醇的产业中产生的二氧化碳的直接排放 危害环境、资源浪费等现状，开展副产品二氧化碳的回收及提纯的研究，提供一种生物发酵 废弃二氧化碳回收纯化装置，采用"精洗、吸附干燥与低溫精馈组合工艺"生产食品级二氧 化碳，提高二氧化碳副产品的附加值，同时为行业降低溫室气体排放起到行业性的示范作 用。
[0007] 本实用新型的方案是通过运样实现的：一种生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装 置，其特征在于，该装置由湿式气柜1、加压风机2、冷却器3、压缩机系统6、精洗塔4、水分离 器5、压缩机系统6、除湿器7、吸附塔、干燥塔、冷凝器12、提纯塔13通过管道依次连接组成， 所述的压缩机系统6、精洗塔4、水分离器5、压缩机系统6形成压缩回流系统;所述的压缩机 系统6顶部设有两个进口，压缩机系统6底部设有两个出口。
[0008] 作为本实用新型的进一步限定，所述的压缩机系统6顶部设有两个进口分别为:一 级缓冲器进口 6-巧日二级缓冲器进口 6-2;所述的压缩机系统6底部设有两个出口分别为:S 级分离器出口 6-3和一级分离器出口 6-4。
[0009] 作为本实用新型的进一步限定，所述的压缩回流系统为经过冷却器3的气体首先 经过二级缓冲器进口 6-2进入压缩机系统6,气体经压缩后从一级分离器出口 6-4流出进入 精洗塔4，后进入水分离器5，再由一级缓冲器进口 6-1回到压缩机系统6，再次压缩后从S级 分离器出口 6-3流出进入除湿器7中。
[0010] 作为本实用新型的进一步限定，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] 本实用新型实现的技术依据是:针对酒精厂装置大规模发酵产生二氧化碳尾气， 采用"精洗、吸附干燥与低溫精馈组合工艺"生产食品级二氧化碳，主要包括精洗工序、吸附 工序、干燥工序、液化工序、提纯工序和压缩工序，二氧化碳原料气经分级压缩和精洗等不 同工艺组合对桂除不同类别杂质的差异性(原料气中甲醇、乙醇、醒类等水溶性杂质），形成 本实用新型系统装置，使二氧化碳气液混合物采用组合式分级液化精馈装置提纯的工艺参 数，实现无需外供热源，无外加动力自动回流，并可最大限度减低放空损失。本实用新型采 用无油润滑往复活塞食用二氧化碳压缩机进行多级压缩(压缩回流方式），在每一级的压缩 过程中，去除不同的杂质。一级压缩后，采用水洗，除去原料气中大部分的可溶性杂质;二级 压缩采用化学氧化法去掉醇类和醒类，和经=级压缩后的气体配合冷却剂冷却，除去饱和 水，并降低了原料气溫度，有利于吸附剂对杂质的吸附，吸附后的原料气利用放空气的冷量 除水，有利于干燥过程中的节能，再经分子筛干燥剂进一步除水，使原料气中水含量满足产 品质量要求。
[0012] 本实用新型具备W下良好效果:本实用新型装置系统是新工艺下采用无油润滑往 复活塞食用二氧化碳压缩机进行多级压缩综合利用技术的升级，采用本实用新型装置系统 回收得到食品级二氧化碳，且食品级二氧化碳产品纯度高于99.9%，其余各项技术指标均符 合食品级二氧化碳标准GB10621-2006,在降低大幅能耗同时提高二氧化碳产品的性能指 标。
【附图说明】
[0013] 图1.生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置。图中标识：1:湿式气柜，2:加压风机， 3:冷却器，4:精洗塔，5:水分离器，6:压缩机系统，6-1:-级缓冲器进口，6-2:二级缓冲器进 口，6-3: S级分离器出口，6-4: -级分离器出口，7:除湿器，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:提纯塔。
【具体实施方式】
[0014] W下结合实施例和附图描述本实用新型生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置，运 些描述并不是对本【实用新型内容】作进一步的限定。
[001引实施例1
[0016] 如图1所示，本实用新型装置由湿式气柜1、加压风机2、冷却器3、压缩机系统6、精 洗塔4、水分离器5、压缩机系统6、除湿器7、吸附塔、干燥塔、冷凝器12、提纯塔13通过管道依 次连接组成，所述的压缩机系统6、精洗塔4、水分离器5、压缩机系统6形成压缩回流系统;所 述的压缩机系统6顶部设有两个进口，压缩机系统6底部设有两个出口。所述的压缩机系统6 顶部设有两个进口分别为:一级缓冲器进口 6-1和二级缓冲器进口 6-2;所述的压缩机系统6 底部设有两个出口分别为:S级分离器出口 6-3和一级分离器出口 6-4。所述的压缩回流系 统为经过冷却器3的气体首先经过二级缓冲器进口 6-2进入压缩机系统6,气体经压缩后从 一级分离器出口 6-4流出进入精洗塔4,后进入水分离器5,再由一级缓冲器进口 6-1回到压 缩机系统6,再次压缩后从S级分离器出口6-3流出进入除湿器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]应用实施例2
[0018] W广西某大型木馨酒精发酵厂发酵后产生的尾气为气体起始，使用过程中，废气 依次首先通过管道从湿式气柜1、加压风机2、冷却器3、压缩机系统6、精洗塔4、水分离器5、 压缩机系统6、除湿器7、吸附塔、干燥塔、冷凝器12、提纯塔13通过，其中在压缩回流系统阶 段，气体首先经过冷却器3的气体首先经过二级缓冲器进口 6-2进入压缩机系统6，气体经压 缩后从一级分离器出口 6-4流出进入精洗塔4,后进入水分离器5,再由一级缓冲器进口 6-1 回到压缩机系统6,再次压缩后从S级分离器出口6-3流出进入除湿器7中，最后依次通过吸 附塔A8、吸附塔B9、干燥塔A10、干燥塔B11、冷凝器12、提纯塔13,最终实现尾气的回收纯化， 得到食品级二氧化碳。
[0019] 采用本实用新型装置系统回收得到食品级二氧化碳，且食品级二氧化碳产品纯度 高于99.9%，其余各项技术指标均符合食品级二氧化碳标准GB10621-2006，具体如下表1，在 降低大幅能耗同时提高二氧化碳产品的性能指标。
[0020] 表1回收纯化得到食品级二氧化碳性能指标
[0021]
[0022]本实用新型上述实施例方案仅是对本实用新型的说明而不能限制本实用新型，权 利要求中指出了本实用新型设备构成和连接方式，而上述的说明并未指出本实用新型参数 的范围，因此，在与本实用新型的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应当认为 是包括在权利要求书的范围内。
【主权项】
1. 一种生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置，其特征在于，该装置由湿式气柜（1)、加 压风机(2)、冷却器(3)、压缩机系统(6)、精洗塔(4)、水分离器(5)、压缩机系统(6)、除湿器 (7)、吸附塔、干燥塔、冷凝器（12)、提纯塔（13)通过管道依次连接组成，所述的压缩机系统 (6)、精洗塔(4)、水分离器(5)、压缩机系统(6)形成压缩回流系统;所述的压缩机系统(6)顶 部设有两个进口，压缩机系统(6)底部设有两个出口。2. 根据权利要求1所述的生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置，其特征在于，所述的压 缩机系统(6)顶部设有两个进口分别为:一级缓冲器进口（6-1)和二级缓冲器进口（6-2);所 述的压缩机系统（6)底部设有两个出口分别为：三级分尚器出口（6-3)和一级分尚器出口 (6-4)〇3. 根据权利要求2所述的生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置，所述的压缩回流系统 为经过冷却器(3)的气体首先经过二级缓冲器进口（6-2)进入压缩机系统(6)，气体经压缩 后从一级分离器出口（6-4)流出进入精洗塔(4)，后进入水分离器(5)，再由一级缓冲器进口 (6-1)回到压缩机系统(6)，再次压缩后从三级分离器出口（6-3)流出进入除湿器(7)中。4. 根据权利要求1所述的生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置，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)。
【文档编号】C01B31/20GK205472688SQ201620024384
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月12日
【发明人】徐大鹏, 冯英
【申请人】广西新天德能源有限公司