酒精生产CO2回收工艺

二氧化碳是发酵工厂的一项重要的副产物,其纯 度一般在97 % - 98.71 % ,而经过回收处理后的 二氧化碳纯度可达到99 % - 99.15 %以上。发 酵生产中产生的二氧化碳气体,以气态存在的杂 质主要有:酒精含量约0.14 % - 0.18 %(重) 、有 机酸类约为0.108 % - 0.109 %(重) 、酯类约为 0.103 % - 0.104 %(重) ,空气约0.13 % - 1 %(重) 和少量的醛类和水蒸汽等。可见发酵过程中所 发生的二氧化碳纯度相当高,不需要提高二氧化 碳浓度的设备,经过洗涤、提纯、净化、干燥以 及所需压缩到的二氧化碳状态,就可以达到回收 的目的。
气化器 气化是液态的二氧化碳被气化，供啤酒厂 本身使用。气化后排出的二氧化碳温度为 20℃～30℃，其压力为1.7MPa～1.8MPa，需 减压到0.2MPa～0.5MPa，满足啤酒厂各工艺 的需要。
灌瓶装置 低温低压的液态二氧化碳用柱塞泵加压灌入钢瓶 中，对于高压法生产工艺，通过压缩机出来的高压液 体二氧化碳冷却凝后，通过平衡器接入二氧化碳灌装 置称量装瓶。注意在灌瓶时必须在钢瓶上喷水冷却， 防止在钢瓶内的二氧化碳压力增大。 二氧化碳钢瓶为专用钢瓶，钢瓶应保持一定的余 压，一般情况，钢瓶容积为40升，工作压力低于 15MPa，钢瓶重60公斤左右，二氧化碳装量为25公斤 /瓶。
在酒精发酵过程中，有大量的二氧化碳产 生，理论上利用淀粉质或糖质原料发酵生 成1吨乙醇可放出0.956吨二氧化碳气体。 对于大中型酒精生产企业，显然放出二氧 化碳的量十分可观。液态二氧化碳和固体 干冰是一种重要的工业原料。 回收CO2既可以减少经济损失，又可以减 少对大气的污染，减少温室效应。
CO2的应用
CO2 溶解于酒中，有利于泡沫的形成，均匀性和 稳定性 CO2赋予啤酒杀口力，有利于防止酒的氧化 溶解于酒中的CO2有利于防止酒被细菌污染
高纯度的CO2制备脱氧水用于高浓稀释酒。 在啤酒过滤的过程中充入CO2，使啤酒中的 CO2在短时间内饱和，达到所需的含量
酒精发酵法回收CO2的生产方法
气态回收 液态回收 干冰回收 （发酵工厂的二氧化碳回收,可以根据回收 量,回收二氧化碳所需要的用途、纯度要求, 以及投资规模,来选择制定出不同的二氧化 碳回收方式。）
年产3 万吨以下的中小啤酒厂可采用气态回收,回收净化的 二氧化碳气体直接应用于啤酒生产,可以减少投资,又降低 啤酒的生产成本 气态回收二氧化碳工艺流程: 水 水 ↓ ↓ 发酵二氧化碳气体→除沫器→贮气囊→洗涤塔→压缩 (01883Mpa) →双塔干燥→双塔净化→过滤器→贮气罐→减 压 分配供本厂使用
工艺中设备的说明
1 除沫器:主要除去发酵罐来的二氧化碳气体中所 带的泡沫,并且起到一个减压装置作用,满足压缩机 吸气端气体状态为常压、微压的要求。 2 洗涤塔、吸收塔:在洗涤塔内,水从塔顶喷淋而下, 二氧化碳气体自底部对流而上,水、气在塔内通过 陶磁床充分接触,可溶于水的酒精、硫化物以及发 酵副产物,溶解于水中,提纯二氧化碳气体,洗涤后 宜设一个气水分离器。对于酒精发酵宜采用金属 英特克斯填料的淡酒吸收塔,其酒精回收率可在70 %左右,回收到的酒精量占酒精产量的0.17 %左右。
对特殊需要可采用干冰回收方式,干冰主要用作冰源和人工降雨。 二氧化碳回收工艺流程: 发酵二氧化碳气体→除沫器→吸收塔→贮气囊→四级压缩第一级压缩 ↓ 淡酒回收 制冷剂 ↓ →冷却→吸附塔→四级压缩(918 Mpa ) →冷凝器→ 高压液体贮罐→灌瓶装置→称重出厂 ↓ 膨胀箱(1117Mpa , - 30 ℃) ↓ 压冰机的固化室再膨胀(01528Mpa , - 56 ℃) ↓ 在三相点下形成雪花状干冰(01528Mpa , - 56 ℃) ↓ 压冰机(2015Mpa) →干冰→带隔热层干冰箱贮存→干冰外销
对于大型啤酒厂和酒精厂采用液态回收方式,除供本 厂使用外,大部分制成高压钢瓶装外销,可创造相当 可观的经济效益。
液态回收二氧化碳工艺流程: 发酵二氧化碳气体→除沫器→贮气囊→洗涤塔→水气分离器→ 二级压缩(210Mpa) →双塔干燥→双塔净化→液化器( - 20 ℃) ↑ 冷冻机 蒸汽 ↑ →贮液罐→气化器→供本厂使用 ↓ 柱塞泵→灌瓶装置→钢瓶装外销
液化器:气态的二氧化碳是液态体积的30 倍,液化是为 了便于二氧化碳贮存和运输,使气态二氧化碳被液化 的过程。不同压力下，二氧化碳液化温度不同。 它的液化温度在30℃之间。一般在1.7MPa压力 下，-24℃左右才能液化，就需要一种在-25℃～35℃时汽化的制冷剂，此时应在二氧化碳回收工艺 单独设立冷冻系统。但采用一步高压法生产工艺时， 二氧化碳气体通过压缩机组出来已经液化，不需液 化器，只需经过冷凝器冷却。
干燥塔:除去二氧化碳气体中的水份,避免因二氧化 碳含水而影响啤酒等产品的质量,避免液化时因水 结冰而堵塞管道,提高吸附能力等。多用分子筛、 硅胶等作干燥剂。 吸附塔:除去二氧化碳气体中少量的挥发性物质,而 不溶于水的有机物杂质、无机物杂质、不良气味 等,保证二氧化碳的质量。一般采用活性碳、合成 钠型沸石等作吸附剂。
酒精生产CO2回收工艺
生化121
酒精的发酵机理
发酵工厂以淀粉为原料制造酒精、啤 酒，是淀粉质在微生物作用下生成的， 其反应机理如下：
(C6H10O5)n+nH2O nC6H12O6 发酵 nC6H12O6+2ADP+2P: 2nC2H5OH+2nCO2+热量+2ATP
糖化
Байду номын сангаас
为什么要回收CO2？