食品级二氧化碳
食品级二氧化碳生产工艺
2008,18(6)闫小茹 食品级二氧化碳生产工艺 食品级二氧化碳生产工艺闫小茹3 华陆工程科技有限责任公司 西安 710054摘要 介绍食品级二氧化碳生产方法、工艺特点、设备选型及工艺路线选取。
关键词 二氧化碳 工艺 高压法 中压法1 概述二氧化碳被广泛用于石油化工、化肥、焊接、消防和石油开采。
液态二氧化碳常被用作制冷剂,还被用于航空设备、电子元器件的低温实验。
食品级二氧化碳在食品冷冻、饮料碳酸化方面应用广泛。
随着食品工业的飞速发展,其用量相当可观。
高纯度二氧化碳主要用于电子工业、医学研究、二氧化碳激光器,检测仪器的校正气及配制其它特种混合气。
固态二氧化碳用于青霉素生产和鱼类、奶油、冰淇淋等食品的贮存及低温运输等方面。
国内发展回收二氧化碳并提供生产食品级的二氧化碳起步较晚,技术较落后,生产的食品级二氧化碳的质量也较低。
随着人类对健康食品的质量和产量要求日益增高,以及为了减少温室气体二氧化碳的排放量,促使国内食品级二氧化碳工业有了较大的发展,但无论产量和质量均满足不了市场的需要。
2 工艺技术211 生产方法二氧化碳在不同的温度和压力下存在液、固、气三相,分析二氧化碳三相平衡图能得到固态、液态和气态存在的工况条件:①在211MPa 、-20℃下,CO 2位于液态区;②在8MPa 、低于30℃下,CO 2位于液态区;③在011MPa 、-7818℃下,CO 2位于固态区;④在110MPa 、0℃下,CO 2位于气态区。
根据相图的热力学条件,工业生产液态二氧化碳有高压法和低压法。
21111 高压法二氧化碳经预处理,去二氧化碳压缩机压缩到8MPa,再经干燥脱除微量水分及杂质,用液氨冷却液化为液态二氧化碳。
21112 中压法纯净二氧化碳气体经压缩到215MPa,用液氨在-25℃~-30℃下冷却、精制,再冷却至-20℃液化得到液态二氧化碳。
一般多采用中压法,可大大减少二氧化碳压缩机的电耗,从而降低成本,提高经济效益。
将二氧化碳制成食品级的技术调研
将二氧化碳制成食品级的技术调研摘要:二氧化碳在食品方面的应用前景非常广阔。
文章介绍了食品级二氧化碳的三种典型生产工艺和国内外的产品质量标准,并对食品级二氧化碳的市场前景进行了分析和经济技术论证。
关键词:二氧化碳生产工艺市场1 引言二氧化碳在食品方面的主要应用为碳酸饮料、烟丝膨化、食品保鲜等领域。
二氧化碳在碳酸饮料中的作用是可以增加口感、解渴、促进消化和帮助解除疲劳的功效。
据统计每吨碳酸饮料对食品级二氧化碳的需求量约为0.015~0.02t。
二氧化碳用于烟丝膨化的处理则可使烟丝节省5%,并可提高烟丝质量。
据统计每l0万箱香烟,其烟丝膨化时,需3000 t左右二氧化碳。
在食品保鲜领域,近年来国际上广泛使用二氧化碳气调、干冰速冻、液体二氧化碳的保鲜。
该方法能控制好气体成分,保持适当低温,使水果、蔬菜获得良好的贮存效果。
食品二氧化碳还可作为贮存粮食的杀虫熏蒸剂。
食品级二氧化碳的市场应用前景非常广阔。
2 食品级二氧化碳的生产工艺[1~3]二氧化碳来源广泛,含量和杂质各不相同。
为保证产品质量和经济效益,形成了不同的工艺路线。
一般包括提浓、加压、净化、液化、提纯工艺。
2.1 二氧化碳的提浓二氧化碳浓度在10%-40%,压力为常压的气源,比如石灰窑气、烟道气、水泥窑气等,通常称为低分压二氧化碳,目前一般采用湿法回收工艺(如活化MEA、热钾碱等),首先将二氧化碳浓度提高到98%以上。
化肥厂PSA脱碳尾气、湿法脱碳(如PC脱碳、低温甲醇洗)闪蒸气中,二氧化碳含量只有70%-85%,这类气源作为原料生产液体二氧化碳,理论上讲可以采用直接加压液化工艺,也可以采用将二氧化碳提浓后再加压液化。
后者更为先进合理、更有经济效益。
以酒精发酵尾气、化工厂湿法脱碳解析气为原料生产液体二氧化碳,由于气源中二氧化碳含量高(一般高于97%),就无须提浓工艺。
2.2 二氧化碳的净化净化工艺主要脱除含硫杂质、烃类、水等。
采用氧化铁系常温脱硫剂、水解转化型脱硫、特种活性炭等常温使用型脱硫剂,脱除原料气中的硫,使原料气中的硫达到0.1×10-6以下。
5万吨食品级液体二氧化碳生产项目
5万吨食品级液体二氧化碳生产项目液体二氧化碳生产项目简介
液体二氧化碳生产项目(以下简称该项目)是一个大型工程,其规模合理,投资可控,经济效益明显,社会效益可观,有助于促进当地经济发展。
该项目建设的主要目的是为当地农业经济和技术提供了更多的动力支持,以提高当地农业经济,有利于促进当地经济发展,实现经济社会发展双赢。
该项目总投资5万吨,其中包括设备投资、施工费、工程勘察费、安装费以及材料、辅料等费用。
项目总投资(不含公共科研项目)超过10.8亿元,主要投入流水线设备、生产设备及安装工程、技术改造等资金。
项目建成后将能够生产液体食品级二氧化碳,具有安全放射性、绿色环保、降低污染物排放等特点,成为当地农业和技术的有力支持。
产品分级为食品级、工业级2种,可根据客户需求进行定制化生产,并且具备一定的加工能力及可定制分装设备。
食品级二氧化碳的生产工艺流程
食品级二氧化碳的生产工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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食品级二氧化碳
国际质量标准食品级二氧化碳技术介绍(杭州快凯高效节能新技术有限公司310009)摘要:本文阐述了我国食品二氧化碳装置现状,介绍国产化国际标准食品二氧化碳的生产技术特点关键词:食品二氧化碳标准净化技术Introduction about domestic technology of international standardfood additive carbon dioxideXU Mei-nan ,SHEN Jian-chong(hangzhou kuaikai high-efficiency energy-saving new technology Company Ltd.,hangzhou , 310009 ,china)Abstract: This paper describes international standard food additive carbon dioxide devices current situation of our country. And introduces domestic technology characteristics of international standard food additive carbon dioxide.Key words: food additive carbon dioxide;standard; purification; technology1 前言二氧化碳是较为广泛的气体食品添加剂,其内在质量指标好坏,直接关系到人民群众的身体健康。
随着我国人民生活水平的提高,碳酸饮料和食品保鲜等领域对食品级二氧化碳需求量不断增加。
在饮料中,除可口可乐和百事可乐这些世界知名品牌碳酸饮料外,国内还有许多种碳酸饮料,也需供应大量的食品级二氧化碳。
由于生产技术和装置以及检测手段未能真正规范,产品良莠不齐,广大消费者对其质量十分担忧。
标准新国标食品级二氧化碳制备技术
标准新国标食品级二氧化碳制备技术标准新国标食品级二氧化碳制备技术第十七屈全国化肥一甲醇技术年会,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,;,,,;,,,,,,,,,,,,,,,国际质量标准(新国标)食品级二氧化碳制备技术徐美楠沈建冲(杭州快凯高效节能新技术有限公司,,,,,,),前言二氧化碳是较为广泛的气体食品添加剂,其内在质量指标好坏,直接关系到人民群众的身体健康。
随着我国人民生活水平的提高,碳酸饮料和食品保鲜等领域对食品级二氧化碳需求量不断增加。
在饮料中,除可口可乐和百事可乐这些世界知名晶牌碳酸饮料外,国内还有许多种碳酸饮料,也需供应大量的食品级二氧化碳。
由丁生产技术和装置以及检测手段未能真正规范,产品良莠不齐,广人消费者对其质量十分担忧。
尽管我国在,,,,年,月,由全国气体标准化技术委员会提出,全国气体标准化技术委员会和卫生部食品卫生监督检验所归,,,采用非等效“国际饮料学会(,,,,)”,,,,年发布的《二氧化碳》标准(见附表,),对,,,,,,,——,,,,《食品添加剂液体二氧化碳》(见附表,)进行修订,控制项目由七项扩充,,———————————————————————————————————————————————,十二项,其中对人体有害杂质指标完全与“国际饮料学会(,,,,)”接轨(见附表,),使通过食用饮料可能对人体造成伤害的各类有害物质按此要求进行控制,并建立了相应的实验方法。
但据我们所知,国内有部分食品二氧化碳生产厂家的产晶未能达到修改后的质量标准要求。
而一些生产厂家和用户片面认为只要产品纯度达到,,(,,或,,(,,,就是食品级二氧化碳,孰不知即便纯度高,其所含的有毒有害杂质仍可能超标。
国际大型饮料企业,如可口可乐及百事可乐公司十分重视食品级二氧化碳质量指标控制。
采购标准严格按“国际饮料学会标准”(,,,,)执行。
该标准对人体有害杂质限制严格,并加以量化控制。
食品二氧化碳充装
食品级二氧化碳充装装置
说明:
1、食品级二氧化碳充装装置,包括低温液体储罐(V101)、液体低温泵(P101)、充装排(H101)、
二氧化碳气瓶(0.6L/0.36kg)。
在线纯度分析、重量报警控制系统、压力报警系统及附属管路、安全附件等。
本套食品级二氧化碳充装装置采用全自动系统控制,降低运行费用,加上采用了电脑联网和先进的PLC控制系统,减少了人工作业中出现的各种意外失误,提高了整个工作流程效率。
2、低温液体储罐采用远程监控,时时在线监测储罐的压力及液位情况,充装过程采用在线式气
体浓度分析,随时监测气体的纯度,并结合远传压力控制,电子重量控制监测充装重量。
提高系统的先进性,产品的质量得到了有效的保证。
食品级二氧化碳项目可研报告
食品级二氧化碳项目可研报告目录一、前言 (3)1.1 编制目的 (3)1.2 项目背景 (4)1.3 可行性分析 (5)1.4 结论与建议 (6)二、项目概述 (7)2.1 项目定义 (8)2.2 项目目标 (9)2.3 项目范围 (10)三、市场需求分析 (12)3.1 食品级二氧化碳市场现状 (13)3.2 市场需求预测 (14)3.3 目标客户群分析 (15)3.4 竞争格局分析 (16)四、技术方案 (18)4.1 生产工艺简介 (19)4.2 设备选型 (20)4.3 质量控制措施 (21)4.4 技术优势分析 (23)五、投资估算与资金筹措 (24)5.1 投资估算 (24)5.2 资金来源 (26)5.3 资金使用计划 (27)六、经济效益分析 (28)6.1 收入预测 (29)6.2 成本预测 (30)6.3 利润分析 (31)6.4 投资回报率 (33)6.5 社会效益评估 (34)七、风险评估与控制 (35)7.1 风险因素识别 (37)7.2 风险评估方法 (38)7.3 风险控制措施 (39)八、项目实施计划 (39)8.1 项目进度安排 (39)8.2 人员配置与培训 (40)8.3 设备采购与安装 (42)8.4 运营与管理 (43)九、结语 (44)9.1 项目总结 (45)9.2 项目建议 (46)9.3 项目实施效果展望 (47)一、前言随着全球经济的发展和人们生活品质的提高,食品饮料行业对碳酸饮料的需求逐年上升。
为了满足市场需求,降低生产成本并提高生产效率,我们计划建设一套食品级二氧化碳项目。
本可研报告旨在对项目的实施进行详细阐述,包括项目背景、市场分析、产品方案、工艺技术、设备选型、环境影响评估以及投资估算等内容。
食品级二氧化碳作为一种高纯度的二氧化碳,广泛应用于饮料、食品、制药等行业,具有广阔的市场前景。
通过本项目,我们将实现食品级二氧化碳的规模化生产,为相关企业提供优质、稳定的原料,促进产业的可持续发展。
食品级二氧化碳检验规程
食品级二氧化碳检验规程
一、检验依据:
GB 10621-2006《食品添加剂液体二氧化碳》
二、检验项目及要求:
1、气味:无异味
2、酸度:符合检验
3、二氧化碳含量≥99.98(体积化)
4、油分:不得检出
5、游离水≤0.2(质量比)
三、抽样方案合格判定规格:
1、食品级二氧化碳按生产班别的半成品及成品抽样检验。
2、每2小时用L型二氧化碳吸水器随机抽取半成品及成品气,根据
GB10621-2006《食品添加剂液体二氧化碳》进行检验。
3、检验结果由车间化验员通知岗位作业人员,岗位作业人员应作记录。
对不符合
标准的项目,岗位作业人员应进行必要的作业调整,直到完全达标。
四、检验方法:气体体积法,仪表检测法。
五、留样方案:抽取半成品、成品气于采样钢瓶内,注明年、月、日备核。
六、记录:二氧化碳检验原始记录。
食品级二氧化碳标准
食品级二氧化碳标准食品级二氧化碳是指符合食品安全标准的二氧化碳,它被广泛应用于食品加工、保鲜、贮藏等领域。
食品级二氧化碳的标准对食品安全和质量具有重要影响,因此制定和执行严格的标准对于保障食品安全和质量至关重要。
一、食品级二氧化碳的纯度标准。
食品级二氧化碳的纯度是指其所含二氧化碳的纯度,一般要求在99.9%以上。
高纯度的二氧化碳可以有效地保证食品的新鲜度和品质,降低食品变质的可能性。
因此,食品级二氧化碳的生产和质量控制必须严格执行纯度标准,确保产品符合食品安全要求。
二、食品级二氧化碳的微生物指标标准。
食品级二氧化碳在生产和储存过程中必须符合一定的微生物指标标准,以保证食品的安全性。
微生物指标标准包括细菌总数、大肠菌群、酵母菌和霉菌等指标,要求符合国家相关标准规定。
只有通过严格的微生物指标检测,食品级二氧化碳才能得到合格认证,确保其在食品加工和贮藏过程中不会对食品产生污染。
三、食品级二氧化碳的重金属残留标准。
重金属是食品安全的重要指标之一,食品级二氧化碳中的重金属残留必须符合国家相关标准规定。
常见的重金属包括铅、镉、汞等,它们对人体健康具有潜在的危害。
因此,食品级二氧化碳的生产企业必须严格控制原材料和生产过程,确保产品中重金属残留不超过规定的安全标准,保障食品的安全性。
四、食品级二氧化碳的包装标准。
食品级二氧化碳在包装过程中必须符合一定的标准要求,包括包装材料的选择、印刷标识、密封性能等。
包装标准的执行对于保证食品级二氧化碳的质量和安全具有重要作用,只有符合标准要求的包装材料和工艺才能保证产品的安全性和稳定性。
五、食品级二氧化碳的贮存和运输标准。
食品级二氧化碳在贮存和运输过程中必须符合一定的标准要求,包括贮存环境的温度、湿度、通风条件以及运输工具的清洁和消毒等。
贮存和运输标准的执行对于保证食品级二氧化碳的质量和安全具有重要作用,只有符合标准要求的贮存和运输条件才能保证产品的安全性和稳定性。
六、结语。
食品级二氧化碳提取工艺流程
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食品级二氧化碳气体中水分测定方法
食品级二氧化碳气体中水分测定方法食品级二氧化碳质量的优劣与人们的身体健康密切相关,因此严格控制二氧化碳产品中的杂质显得尤为重要。
我国已出台了控制食品级二氧化碳中杂质含量的国家标准,但该标准所涉及的国家级标准物质大部分均为空白,导致量值溯源和传递存在缺陷。
同时,我国食品级二氧化碳来源广泛,杂质含量和提纯水平参差不齐,直接影响了后续食品质量。
因此研制食品级二氧化碳中痕量组分的气体标准物质,对严格把好我国食品添加剂二氧化碳质量关,统一全国检测标准具有重要意义。
具体研究成果如下:
1.采用重量法分别制备了C2HsOH/C02、C6I-IdC02、H2S/C02、S02/C02、COS/C02、02/C02、C2H3C1/C02七种气体标准物质。
在制备过程中对乙醇、苯和硫化物分别进行了气瓶吸附性的考察,结果显示采用经过特殊处理的气瓶和预饱和技术,气瓶吸附性基本可以忽略。
2.通过优化气相色谱测定条件,分别选出了七种杂质的最佳分析方法,RSD均不超过1.3%,线性相关系数均大于0.9992。
3.对所研制的标准气体进行了混匀考察、方法比对,并对前五种标物进行了复现性、量值随时间变化、量值随压力变化进行了考察,结果良好。
4.对重量制备方法以及制备后半年量值的稳定性两部分不定
度进行总体评定,前五种标物的相对扩展不确定度均在2%以内,达到了国家级标准物质申报要求,已被国家质检总局批准为国家二级标准物质。
食品级液体二氧化碳产品规格标准
项目
指标
气态二氧化碳
液态二氧化碳
固态二氧化碳
二氧化碳(CO2)含量·φ/%≥
99.9
99.9
—
水分/(μL/L)≤
20
20
—
氧(O2)/(μL/L)≤
30
30
—
一氧化碳a(CO)/(μL/L)≤
10
10
—
油脂/(mg/kg)≤
—
5
13
蒸发残渣/(mg/kg)≤
c 以乙烯催化氧化工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测该指标。
d 当总硫测定结果不超过0.1μL/L时,不进行总硫(除SO2外,以S计)及二氧化硫(SO2)项目的测定。
e 当总挥发性烃(以CH6计)测定结果不超过20μL/L时,不进行非甲烷烃项目的测定。
f 仅乙烯催化氧化工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测该指标。
g 仅煤气化工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测该指标。
10
乙醛(CH3CHO)/(μL/L)≤
0.2
环氧乙烷f(CH2CH2O)/(μL/L)≤
1.0
氯乙烯(CH2CHCl)/(μL/L)≤
0.3
氨(NH3)/(μL/L)≤
2.5
氰化氢g(HCN)/(μL/L)≤
0.5
a 以乙烯催化氧化、酒精发酵工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测该指标。
b 以乙烯催化氧化工艺副产的原料气生产的二氧化碳不检测该指标。
—
10
25
一氧化氮b(NO)/(μL/L)≤
2.5
二氧化氮c(NO2)/(μL/L)≤
2.5
二氧化硫(SO2)/(μL/L)≤
食品co2属于易燃易爆气体吗
食品CO2属于易燃易爆气体吗?二氧化碳(CO2)是一种广泛存在于自然界和人工过程中的气体。
它被广泛应用于食品领域,因为它在食品中具有多种作用,例如抑菌、增加保鲜期和调节酸碱度。
然而,许多人关心的是食品中的CO2会不会是易燃易爆气体。
CO2的物理性质首先,我们需要了解一下CO2的物理性质。
CO2是一种无色、无味、无毒的气体,具有较高的密度,比空气密度高约1.5倍。
这意味着CO2通常会停留在较低的高度,而不会像空气那样上升。
在标准大气压下,CO2的气化点为-78°C,升华点为-56.6°C,熔点为-78.5°C。
在室温下,CO2为一种稳定的气体,不易被压缩或液化。
CO2的火灾危险性CO2是一个不易燃烧的气体。
在常温下,CO2不会自燃或支持燃烧,因此不会成为易燃易爆气体。
在工业和商业环境中,CO2被广泛应用于灭火系统。
当火灾发生时,CO2会从储存罐中释放出来,通过冷却和窒息作用减少燃烧反应。
CO2的这种灭火能力已被广泛验证和应用。
食品中CO2的安全性食品中的CO2通常被视为安全的。
在工业中使用的CO2通常含有其他化学物质,这些化学物质可能对人体健康产生负面影响。
但是,食品行业使用的CO2通常足够纯净,不会对人体健康产生不良影响。
在一些情况下,CO2可以对人体健康产生有害影响。
如果在未经通风的封闭空间中吸入高浓度的CO2,可能会出现头晕、呕吐、失去意识等症状。
因此,在使用CO2时,必须保证通风良好,以确保人员的安全。
结论综上所述,食品中的CO2不属于易燃易爆气体。
它是一种稳定的气体,不会自燃或支持燃烧。
同时,食品行业使用的CO2通常足够纯净,不会对人体健康产生不良影响。
但是,在使用CO2时,必须要注意通风,防止高浓度CO2的吸入对人体造成不良影响。
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国际质量标准食品级二氧化碳技术介绍(杭州快凯高效节能新技术有限公司310009)摘要:本文阐述了我国食品二氧化碳装置现状,介绍国产化国际标准食品二氧化碳的生产技术特点关键词:食品二氧化碳标准净化技术Introduction about domestic technology of international standardfood additive carbon dioxideXU Mei-nan ,SHEN Jian-chong(hangzhou kuaikai high-efficiency energy-saving new technology Company Ltd.,hangzhou , 310009 ,china)Abstract: This paper describes international standard food additive carbon dioxide devices current situation of our country. And introduces domestic technology characteristics of international standard food additive carbon dioxide.Key words: food additive carbon dioxide;standard; purification; technology1 前言二氧化碳是较为广泛的气体食品添加剂,其内在质量指标好坏,直接关系到人民群众的身体健康。
随着我国人民生活水平的提高,碳酸饮料和食品保鲜等领域对食品级二氧化碳需求量不断增加。
在饮料中,除可口可乐和百事可乐这些世界知名品牌碳酸饮料外,国内还有许多种碳酸饮料,也需供应大量的食品级二氧化碳。
由于生产技术和装置以及检测手段未能真正规范,产品良莠不齐,广大消费者对其质量十分担忧。
尽管我国从2006年12月1日起,食品添加剂液体二氧化碳执行与国际饮料协会(ISBT)标准等效的GB10621-2006新国标。
但国内仍有许多食品二氧化碳生产厂家的产品未能达到GB10621-2006的质量标准要求。
而一些生产厂家和用户片面认为只要产品纯度达到99.9%或99.99%就是食品级二氧化碳,孰不知即便纯度高,其所含的有毒有害杂质仍可能超标。
国际大型饮料企业,如可口可乐及百事可乐公司十分重视食品级二氧化碳质量指标控制。
采购标准严格按“国际饮料学会标准”(ISBT)执行。
特别是对人体有害杂质,如各种碳氢化合物、氨、硫化物、氮氧化合物、氰化物、醇、醛、酯、醚等等限制严格,并加以量化控制。
而许多企业因其脱烃净化技术装备落后,不能生产出满足可口可乐、百事可乐等饮料企业需要的高品质食品级二氧化碳产品。
随着我国市场经济与国际市场的接轨,关系到国计民生的食品级二氧化碳产品质量与国际接轨也势在必行。
2 国内食品二氧化碳生产装置现状2.1执行的标准落后片面追求产品的纯度,认为只要产品纯度达99.9%就是食品级,多数生产装置的产品质量起点定位在GB10621——1989《食品添加剂液体二氧化碳》标准上,由于GB10621-89标准只对纯度、水份、硫化物、一氧化碳进行了量化规定,其余四项均为定性指标。
不但指标宽松,而且对人体有毒有害的烃、苯、及醛、醇等许多杂质未加限制,只是用一般的物理处理方法进行处理。
不同的二氧化碳气源,对人体有毒有害的烃、苯、及醛、醇等杂质的含量有很大不同,高者达数千ppm,甚至上万ppm。
特别是苯,一般都在10ppm左右。
对这些有毒有害的物质,用一般的物理处理方法进行处理,肯定是达不到新国标和国际饮料标准则规定的总烃<50ppm(其中非甲烷类烃不大于20ppm),苯<0.02ppm(20ppb)的要求。
2.2工艺落后目前大多数二氧化碳生产厂都采用吸附、加压、冷凝的工艺,有的则简单地采用加压、冷却的办法就直接充装,连最起码的简单净化处理手段都没有。
而有吸附净化处理的厂家,也往往因吸附剂的质量差而起不到应有的作用而成为摆设,更何况一种吸附剂要同时吸附数十种杂质是不可能的。
另外,对人体有毒又害的烃、苯、及醛、醇等杂质,由于其沸点一般都比二氧化碳高,在二氧化碳液化时不能得到去除。
因此生产符合国标GB10621-2006和国际饮料协会标准的二氧化碳产品是不可能的。
2.3检测手段滞后国内二氧化碳生产厂在生产中很少配有在线分析手段,只有简单的纯度分析。
许多分析还停留在手工分析,产品质量无保障。
这除了要增加检测投入外,与对食品二氧化碳标准的认识不足及对国标GB10621-2006的执行力度不够有很大关系。
3 国产化国际质量标准食品级二氧化碳生产技术二氧化碳的存在相当广泛,主要有自然存在于二氧化碳气田、石油溶解气、天然气等和工业生产废气。
在工业废气中,主要有烟道气、化工厂尾气、生物发酵气。
人类社会生产力的高速发展,不断地消耗掉大量的天然含碳资源,同时使大气中二氧化碳迅速增加,全球每年排放的二氧化碳量高达200多亿吨。
大量的二氧化碳排放,不仅对人类生存环境带来恶劣影响,不断加剧“温室效应”;也造成了二氧化碳这一宝贵资源的严重浪费。
二氧化碳用途非常广,可广泛用于食品加工、机械制造、化工原料、精细化工等行业,要将二氧化碳变废为宝,造福人类,关键在于二氧化碳的回收利用技术。
我国的二氧化碳排放量约占全球总排放量的10%,为全球二氧化碳第二大排放大国,如何回收利用好二氧化碳显得意义尤为重大,也是贯彻我国实施科学发展观、能源再生利用、保护环境、构筑和谐社会的一项重要工作。
我国的二氧化碳作为一个新生产业近几年也因此得到了突飞猛进的发展,但各厂因原料来源不同和采用的工艺技术不同,产品质量和效益差别甚大。
而落后的生产技术制约了二氧化碳行业的发展,下文就不同二氧化碳原料气的食品级二氧化碳生产技术作简单介绍。
3.1国际质量标准食品级二氧化碳生产工艺通常,为了运输和使用方便,生产中一般都把二氧化碳制成液体或固体产品,从理论上讲,只要二氧化碳达到临界温度31.06℃以下,在特定压力下即可液化。
生产中二氧化碳的分压直接决定了二氧化碳液化的难易程度。
由于原料气来源的不同,其二氧化碳的纯度不同,二氧化碳原料气中含有的烃、醇、醛、苯、各种形态硫等多种对人体有毒有害杂质(详见附表1)也不同,因此,采用的生产工艺也会有很大不同。
3.1.1石灰窑气、锅炉烟道气等低CO2浓度原料气这类二氧碳原料气的主要特点是二氧化碳浓度低,一般在30%左右,有机杂质少。
由于浓度低,要想在浅低温下液化,如-12℃液化,则要求二氧化碳必须具有约2.5 Mpa(绝压),那么,液化时的总压至少应>8.3 Mpa。
要求的设备压力等级高,气耗高,动力消耗大。
而且由于操作压力高,杂质分压也高,会大量溶解在液体二氧化碳中,产品纯度低。
一般采用原料气预处理提浓的办法将原料气二氧化碳浓度提高到98%(浓度越高越有利于高品质二氧化碳的生产),原料气预处理提浓的方法主要为溶液吸收法和变压吸附法,溶液吸收法所得的二氧化碳纯度高,由于采用的溶液大都为有机物质,所得的原料二氧化碳中会增加含有对人体有毒有害杂质。
变压吸附法预处理提浓虽然不增加对人体有毒有害杂质,但受其工艺影响,所得的原料二氧化碳纯度较低,且不稳定。
目前我国针对石灰窑气,锅炉烟道气等低二氧化碳浓度原料气的预提浓方法一般采用溶液吸收法。
其生产国际标准食品级二氧化碳的工艺流程如下:3.1.2合成氨厂变压吸附脱碳排放的二氧化碳原料气此类原料气二氧化碳浓度一般在80~90%,主要是合成氨厂变压吸附脱碳气,其最大的特点是原料中烃、苯等对人体有毒有害的杂质都严重超标,一般都超出指标几百甚至几千倍。
特别是原料的变化,对原料二氧化碳中的烃、苯等对人体有毒有害的杂质的影响很大,此类杂质通过一般的物理吸附方法难以稳定和确保合格。
唯有采用燃烧法才可以彻底去除,并不受原料变化影响。
此外,由于合成氨厂变压吸附脱碳气中含有大量的氢和一氧化碳,如不进行预处理,直接进入脱烃净化塔时,不但浪费了大量的氢和一氧化碳等合成氨生产原料,同时需要大量氧气,对没有空分装置的企业,将很难实施。
外购氧气,费用大,操作复杂。
如采用加空气的方式补氧又将因空气加入量太大降低原料气纯度,造成各种消耗急剧上升而不经济。
我们根据此类原料气主要杂质成份沸点比二氧化碳低的特点,采用预提纯工艺将其与二氧化碳分离并回收,提高进脱烃净化装置的二氧化碳纯度。
由于此时的二氧化碳纯度高达99%以上,且可燃杂质很低,脱烃催化剂的使用空速可以大幅度提高,脱烃净化塔及催化剂投资大幅降低。
其生产国际标准食品级二氧化碳的工艺流程如下:3.1.3 高浓度二氧化碳原料气此类原料气的纯度一般都在98%以上,杂质少,特别是可燃性的氢、一氧化碳杂质少,在脱烃净化补氧时,可以采取加空气的形式补氧,少量的空气对各类消耗影响小,流程相对简单,投资省,有尿素生产的企业特别适合生产生产国际标准食品级二氧化碳。
工艺流程流程如下:3.1.4 酒精厂发酵气一般来说,以淀粉质为原料的酒精发酵气中二氧化碳的浓度可达到99%以上,纯度较高,同时含有少量的其它杂质,含量分别为:醇类0.3%(V)、醛类0.05%(V)、有机酸类0.03~0.04%(V)、酯类0.01%(V)及微量烃类和氧气,这些杂质均比新国家食品二氧化碳和国际饮料技术协会标准高出几百甚至上千倍。
虽然这些杂质有一定的水溶性,但要靠洗涤和洗附达到ppm级,难度大,不易稳定,新国家食品二氧化碳和国际饮料技术协会标准中要求醇类<10×10-6(V)、醛类<0.2×10-6、其它含氧有机物<1.0×10-6(有机酸类、酯类、酮、醚等)。
应采用如下工艺:3.1.5 二氧化碳气田气二氧化碳气田原料气纯度相对较高,杂质种类,特别是对人体有毒有害的杂质含量高。
除甲烷、氢、氮等组分的沸点低于二氧化碳外,还含有乙烷、硫化氢,是沸点与二氧化碳的沸点接近的杂质,也有沸点高于二氧化碳的油水等其他组分。
某气田的成分如下:单位:×10-6(v/v)含量成分含量成分含量成分含量成分2.2.4-三甲基戊氢15.10.276 甲苯 1.422 3-甲基壬烷 0.089烷2.4-甲基己氩97.2 环戊烷0.5090.706 十三烷0.061烷2.5-甲基幸氮7508 2-甲基戊烷 5.6911.876 癸烷0.199烷注:以上分析仅为气相中采样分析的结果,事实上气井出来的二氧化碳中碳6以上的高碳烃类含量在0.5%左右(重量);水分含量也在0.5%左右(重量)。
从精馏分离的原理我们知道,相对挥发度越大的混合组分沸点差异越大,越容易分离,反之相对挥发度越小的混合组分越难分离。