CN105413411A - 食用级二氧化碳精洗塔 - Google Patents

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Abstract

本发明属于二氧化碳气体纯化领域，具体涉及一种食用级二氧化碳精洗塔。该精洗塔外壳1顶部设有气体出口2，外壳1底部外壁两端各设有气体进口15，外壳1底部设有洗涤液排出口16，外壳1内部气体出口2下方设有除沫器3，除沫器3下方设有二级精洗单元，二级精洗单元下方设有分布器9，分布器9的一端设有循环洗涤液进口10，分布器9的下方设有填料吸附单元，填料吸附单元下方设有一级精洗单元。本发明精洗塔处理后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。

Description

食用级二氧化碳精洗塔
技术领域
本发明属于二氧化碳气体纯化领域，具体涉及一种食用级二氧化碳精洗塔。
背景技术
CO2属温室气体。由于CO2等温室气体的大量排放，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CO2气体总量都呈增长趋势，CO2浓度大幅度的增加，导致了严重的温室效应。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CO2排放，控制全球温度上升速度。我国自2005年以后成为世界CO2年排放量第一大国。目前我国仍处于高速发展阶段，CO2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CO2减排的巨大责任和压力。因此，控制温室气体排放，有效开展CO2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。
我国酒精厂大多是以淀粉质非粮作物原料生产食用酒精，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，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%以上，其杂质为醇类、醛类、酯类及微量氧气，利于生产高纯度的食品级二氧化碳。以年产酒精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温室气体的排放，还是对企业的效益都是很有意义的。
如何提高二氧化碳纯度，尤其是如何除去二氧化碳气体中的甲醇、乙醇、乙醛等醇醛类微量水溶性杂质，对于精制成食品级的二氧化碳是否符合国际和国家相关标准、满足使用时的纯度要求十分重要。现有技术中，人们也通过对二氧化碳气体进行洗涤来除去其中的醇醛类水溶性杂质。但是由于没有合适的洗涤装置，导致洗涤效果差，洗涤效率低，二氧化碳纯度低，醇醛类杂质含量高，产品质量不达标，而且洗涤工序、装置复杂，生产成本高等。
发明内容
本发明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，尤其是在二氧化碳精洗除杂过程中存在洗涤效果差，洗涤效率低，二氧化碳纯度低，醇醛类杂质含量高，产品质量不达标等问题，提供一种洗涤洗过好，洗涤步骤程序简单，生产成本低的食用级二氧化碳精洗塔。
本发明的方案是通过这样实现的：一种食用级二氧化碳精洗塔，该精洗塔外壳1顶部设有气体出口2，外壳1底部外壁两端各设有气体进口15，外壳1底部设有洗涤液排出口16，外壳1内部气体出口2下方设有除沫器3，除沫器3下方设有二级精洗单元，二级精洗单元下方设有分布器9，分布器9的一端设有循环洗涤液进口10，分布器9的下方设有填料吸附单元，填料吸附单元下方设有一级精洗单元；所述的二级精洗单元包括伸缩部件4、新鲜洗涤液进口5、喷洒导气头6、隔板7、新鲜洗涤液出口8，伸缩部件4位于喷洒导气头的导气管上，用于伸缩喷洒导气头，新鲜洗涤液进口5位置高于新鲜洗涤液出口8，新鲜洗涤液出口8位置高于挡板7，挡板7为倾斜式，并和喷洒导气头的导气管起到隔挡新鲜洗涤液的作用。
作为本发明的进一步限定，所述的填料吸附单元包括填料压板12、填料腔13、填料支撑板14，填料压板12位于填料腔13的上部，填料支撑板14位于填料腔13下部。
作为本发明的进一步限定，所述的一级精洗单元包括气体进口15和气体分流器11，气体进口15分别与气体分流器11两端连接。
作为本发明的进一步限定，所述的气体分流器11为中空的圆盘环状结构，圆盘环状结构的上层为带孔面，下层为不透气面。
作为本发明的进一步限定，所述的气体进口15上方设有液位计17。
本发明具备以下良好效果：利用多级精洗步骤，保证气体能够均匀混入洗涤液中，并停留足够的时间，使气体中的杂质得到充分洗涤。采用本发明精洗装置处理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。
说明书附图
图1.食用级二氧化碳精洗塔。图中标识：1：外壳，2：气体出口，3：除沫器，4：伸缩部件，5：新鲜洗涤液进口，6：喷洒导气头，7：隔板，8：新鲜洗涤液出口，9：分布器，10：循环洗涤液进口，11：气体分流器，12：填料压板，13：填料腔，14：填料支撑板，15：气体进口，16：洗涤液排出口，17：液位计。
具体实施方式
以下结合实施例和附图描述本发明生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置，这些描述并不是对本发明内容作进一步的限定。
实施例1
如图1所示，本发明食用级二氧化碳精洗塔外壳1顶部设有气体出口2，外壳1底部外壁两端各设有气体进口15，外壳1底部设有洗涤液排出口16，外壳1内部气体出口2下方设有除沫器3，除沫器3下方设有二级精洗单元，二级精洗单元下方设有分布器9，分布器9的一端设有循环洗涤液进口10，分布器9的下方设有填料吸附单元，填料吸附单元下方设有一级精洗单元；所述的二级精洗单元包括伸缩部件4、新鲜洗涤液进口5、喷洒导气头6、隔板7、新鲜洗涤液出口8，伸缩部件4位于喷洒导气头的导气管上，用于伸缩喷洒导气头，新鲜洗涤液进口5位置高于新鲜洗涤液出口8，新鲜洗涤液出口8位置高于挡板7，挡板7为倾斜式，并和喷洒导气头的导气管起到隔挡新鲜洗涤液的作用。所述的填料吸附单元包括填料压板12、填料腔13、填料支撑板14，填料压板12位于填料腔13的上部，填料支撑板14位于填料腔13下部。所述的一级精洗单元包括气体进口15和气体分流器11，气体进口15分别与气体分流器11两端连接。所述的气体分流器11为中空的圆盘环状结构，圆盘环状结构的上层为带孔面，下层为不透气面。所述的气体进口15上方设有液位计17。
应用实施例2
以广西某大型木薯酒精发酵厂发酵后产生的尾气为气体原料，使用过程中，气体原料首先从气体进口15进入一级精洗单元的气体分流器11，气体从气体分流器11上层设有的气孔均匀分散至循环洗涤液中，保证二氧化碳在洗涤液中得到充分停留和洗涤；从一级精洗单元出来的气体再进入填料吸附单元，气体在填料吸附单元阶段被填料吸除掉醛类小分子杂质；填料吸附单元洗涤完成后，气体进入事先填充好循环洗涤液的分布器9中，最后达到二级精洗单元，二级精洗单元由于设有倾斜式隔板7，使得气体可加速通过喷洒导气头6的气管，此时根据需要伸缩部件4可调整喷头的高低，使喷头深入新鲜洗涤液中，使得气体均匀进入新鲜洗涤液中，并能停留足够的时间，彻底除去二氧化碳中的杂质。二级精洗后的气体最后经过除沫器3滤去少量液珠，最后由气体出口2。
采用本发明精洗装置处理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。
本发明上述实施例方案仅是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求中指出了本发明设备构成和连接方式，而上述的说明并未指出本发明参数的范围，因此，在与本发明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。

Claims (5)

1.一种食用级二氧化碳精洗塔，该精洗塔外壳（1）顶部设有气体出口（2），外壳（1）底部外壁两端各设有气体进口（15），外壳（1）底部设有洗涤液排出口（16），其特征在于，外壳（1）内部气体出口（2）下方设有除沫器（3），除沫器（3）下方设有二级精洗单元，二级精洗单元下方设有分布器（9），分布器（9）的一端设有循环洗涤液进口（10），分布器（9）的下方设有填料吸附单元，填料吸附单元下方设有一级精洗单元；其特征在于，所述的二级精洗单元包括伸缩部件（4）、新鲜洗涤液进口（5）、喷洒导气头（6）、隔板（7）、新鲜洗涤液出口（8），伸缩部件（4）位于喷洒导气头的导气管上，用于伸缩喷洒导气头，新鲜洗涤液进口（5）位置高于新鲜洗涤液出口（8），新鲜洗涤液出口（8）位置高于挡板（7），挡板（7）为倾斜式，并和喷洒导气头的导气管起到隔挡新鲜洗涤液的作用。
2.根据权利要求1所述的食用级二氧化碳精洗塔，其特征在于，所述的填料吸附单元包括填料压板（12）、填料腔（13）、填料支撑板（14），填料压板（12）位于填料腔（13）的上部，填料支撑板（14）位于填料腔（13）下部。
3.根据权利要求1所述的食用级二氧化碳精洗塔，其特征在于，所述的一级精洗单元包括气体进口（15）和气体分流器（11），气体进口（15）分别与气体分流器（11）两端连接。
4.根据权利要求3所述的食用级二氧化碳精洗塔，其特征在于，所述的气体分流器（11）为中空的圆盘环状结构，圆盘环状结构的上层为带孔面，下层为不透气面。
5.根据权利要求1所述的食用级二氧化碳精洗塔，其特征在于，所述的气体进口（15）上方设有液位计（17）。
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