CN110314498A - 一种酒精发酵气体中二氧化碳、乙醇回收装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，包括：一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔、出气管、横置的循环储罐、出料管；本发明通过以上技术方案，使得三级回收塔分三次对酒精发酵气体进行回收二氧化碳和乙醇，多次回收提高二氧化碳的纯度，提高回收效率，将气体中的乙醇充分回收，再次送入发酵池中发酵，避免浪费，增加产能。

Description

一种酒精发酵气体中二氧化碳、乙醇回收装置
技术领域
本发明涉及酒精制备设备技术领域，具体而言，涉及一种酒精发酵气体中二氧化碳、乙醇回收装置。
背景技术
用玉米原料发酵生产乙醇的过程中，发酵池内会产生二氧化碳、醇类物质等等与水蒸气的混合物，伴随着这些混合气体的产生和排放，其中含有的3%~5%的乙醇会随之而损耗掉，造成乙醇产品的生产损耗，如何有设备对这些乙醇进行回收，将大大的增加乙醇产品生产获得量，且收集的二氧化碳可用于制作干冰等产品，既有利于环保，又能提高提高生产效益，但现有的二氧化碳、乙醇收集装置较为简单，二氧化碳及乙醇的收集效率低，造成大量的浪费。
发明内容
本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，三级回收，增加回收效果。
有鉴于此，本发明提出了一种酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，包括：一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔、出气管、横置的循环储罐、出料管；
出气管，通向二氧化碳收集区，所述出气管由两个旁通阀分为一级出气管、二级出气管、三级出气管；
循环储罐，其内部由分别带有第一溢流口、第二溢流口的两个不封顶隔板将其分为一级水槽、二级水槽、三级水槽，所述第一溢流口高度低于第二溢流口，所述循环储罐在所述三级水槽上方位置处设有补水口；
一级吸收塔，下部设有一级进气管，其上端设有与所述一级出气管前端联通的一级出气口，所述一级吸收塔下部通过一级连通管与所述一级水槽进行连通，所述一级水槽底部通过一级泵入管与一级循环泵贯通连接，所述一级循环泵上设有通向所述一级吸收塔上部内侧并进行喷淋的一级泵出管；
二级吸收塔，下部设有与所述一级出气管后端连接的二级进气管，其上端设有与所述二级出气管前端联通的二级出气口，所述二级吸收塔下部通过二级连通管与所述二级水槽进行连通，所述二级水槽底部通过二级泵入管与二级循环泵贯通连接，所述二级循环泵上设有通向所述二级吸收塔上部内侧并进行喷淋的二级泵出管；
三级吸收塔，下部设有与所述二级出气管后端连接的三级进气管，其上端设有与所述三级出气管前端联通的三级出气口，所述三级吸收塔下部通过三级连通管与所述三级水槽进行连通，所述三级水槽底部通过三级泵入管与三级循环泵贯通连接，所述三级循环泵上设有通向所述三级吸收塔上部内侧并进行喷淋的三级泵出管；
出料管，一端与所述一级水槽底部联通，另一端与出料泵连接。
优选的，所述一级泵入管、所述二级泵入管的喷淋处安装有喷淋头，所述一级吸收塔、所述二级吸收塔内部设有三层结构相同的孔板，每层孔板均水平设置，并且其上设置有圆形的孔眼，每三个相邻孔眼圆心处的连线，可形成一个等边三角形，第一层所述的孔板位于所述喷淋头下方，第三层所述的孔板高度高于所述一级进气管、所述二级进气管。
优选的，第二层与第三层的所述孔板上面堆满着若干层的填料球，所述填料球为PP材质的多面空心球。
优选的，所述三级吸收塔内部设有多层塔板，多层所述塔板位于所述三级泵入管的喷淋处与所述三级进气管之间。
优选的，所述补水口上设有补水浮动球阀。
优选的，所述循环储罐两端设有液位管.
优选的，所述循环储罐一端设有溢流管，其上端设有透气孔。
优选的，所述二级出气口、所述三级出气口上设有旁通阀。
优选的，所述一级吸收塔数量为两个。
本发明的有益效果是：通过以上技术方案，使三级回收塔分三次对酒精发酵气体进行回收二氧化碳和乙醇，多次回收提高二氧化碳的纯度，提高回收效率，将气体中的乙醇充分回收，再次送入发酵池中发酵，避免浪费，增加产能。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置的结构示意图；
图2示出了根据本发明的实施例的循环储罐的结构示意图；
图3示出了根据本发明的实施例的一级吸收塔结构示意图；
图4示出了根据本发明的实施例的孔板的结构示意图；
图5示出了根据本发明的实施例的三级吸收塔的结构示意图；
图中：100为一级吸收塔，101为一级进气管，102为一级出气口，103为一级连通管，104为一级泵入管，105为一级循环泵，106为一级泵出管，200为二级吸收塔，201为二级进气管，202为二级出气口，203为二级连通管，204为二级泵入管，205为二级循环泵，206为二级泵出管， 300为三级吸收塔，301为三级进气管，302为三级出气口，303为三级连通管，304为三级泵入管，305为三级循环泵，306为三级泵出管，400为出气管，401为一级出气管，402为二级出气管，403为三级出气管，500为循环储罐，501为第一溢流口，502为第二溢流口，503为一级水槽，504为二级水槽，505为三级水槽，506为补水口，507为补水浮动球阀，508为液位管，509为溢流管，510为透气孔，511为隔板，600为出料管，601为出料泵，602为喷淋头，603为孔板，604为填料球，605为塔板。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
以下结合图1至图5对本发明的技术方案做进一步说明。
如图所示，本发明提出了一种酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，包括：一级吸收塔100、二级吸收塔200、三级吸收塔300、出气管400、横置的循环储罐500、出料管600；
出气管400，通向二氧化碳收集区，出气管400由两个旁通阀分为一级出气管401、二级出气管402、三级出气管403；
循环储罐500，其内部由分别带有第一溢流口501、第二溢流口502的两个不封顶隔板511将其分为一级水槽503、二级水槽504、三级水槽505，第一溢流口501高度低于第二溢流口502，循环储罐500在三级水槽505上方位置处设有补水口506；
一级吸收塔100，下部设有一级进气管101，其上端设有与一级出气管401前端联通的一级出气口102，一级吸收塔100下部通过一级连通管103与一级水槽503进行连通，一级水槽503底部通过一级泵入管104与一级循环泵105贯通连接，一级循环泵105上设有通向一级吸收塔100上部内侧并进行喷淋的一级泵出管106；
二级吸收塔200，下部设有与一级出气管401后端连接的二级进气管201，其上端设有与二级出气管402前端联通的二级出气口202，二级吸收塔200下部通过二级连通管203与二级水槽504进行连通，二级水槽504底部通过二级泵入管204与二级循环泵205贯通连接，二级循环泵205上设有通向二级吸收塔200上部内侧并进行喷淋的二级泵出管206；
三级吸收塔300，下部设有与二级出气管402后端连接的三级进气管301，其上端设有与三级出气管403前端联通的三级出气口302，三级吸收塔300下部通过三级连通管303与三级水槽505进行连通，三级水槽505底部通过三级泵入管304与三级循环泵305贯通连接，三级循环泵305上设有通向三级吸收塔300上部内侧并进行喷淋的三级泵出管306；
出料管600，一端与一级水槽503底部联通，另一端与出料泵601连接。
一级泵入管104、二级泵入管204的喷淋处安装有喷淋头602，一级吸收塔100与二级吸收塔200结构相同，一级吸收塔100、二级吸收塔200内部设有三层结构相同的孔板603，每层孔板603均水平设置，并且其上设置有圆形的孔眼，每三个相邻孔眼圆心处的连线，可形成一个等边三角形，第一层的孔板603位于喷淋头602下方，第三层的孔板603高度高于一级进气管101、二级进气管201。
第二层与第三层的孔板603上面堆满着若干层的填料球604，填料球10为PP材质的多面空心球。
三级吸收塔300内部设有多层塔板605，多层塔板605位于三级泵入管304的喷淋处与三级进气管301之间。
补水口506上设有补水浮动球阀507。
循环储罐500两端设有液位管508。
循环储罐500一端设有溢流管509，其上端设有透气孔510。
二级出气口202、三级出气口302上设有旁通阀。
一级吸收塔100数量为两个。
工作时，循环储罐500上端的补水口506补水，将水补充到一级水槽503、二级水槽504、三级水槽505中，第一溢流口501高度低于第二溢流口502，水从三级水槽505流到二级水槽504，最后流到一级水槽503，不封顶隔板511将三个水槽分开，三级水槽505上方补水口506上设有补水浮动球阀507，球体放置在三级水槽50内，浮到一定高度时关闭阀门，停止补水；一级循环泵105、二级循环泵205、三级循环泵305分别从一级水槽503、二级水槽504、三级水槽505底部将其中的液体运送到一级吸收塔100、二级吸收塔200、三级吸收塔300内进行喷淋。
一级泵入管104、二级泵入管204的喷淋处安装有喷淋头602，使得喷淋水变得分散，分布整个吸收塔，一级吸收塔100、二级吸收塔200内部设有三层结构相同的孔板603，每层孔板603均水平设置，并且其上设置有圆形的孔眼，每三个相邻孔眼圆心处的连线，可形成一个等边三角形，第一层的孔板603位于喷淋头602下方，第三层的孔板603高度高于一级进气管101、二级进气管201。
三级吸收塔300内部设有多层塔板605，多层塔板605位于三级泵入管304的喷淋处与三级进气管301之间，塔板605共有12层，塔板605上有降液管和溢流堰，使得液体均匀溢出流向下方。
酒精发酵的二氧化碳气体从一级进气管101进入一级吸收塔100，第一次回收时因乙醇含量较高，一级吸收塔100共有两个，分别进行回收，一级吸收塔100内的填料球604本喷淋遇水后具有多接触面吸附乙醇的功能，气体中大部分的乙醇经过填料球604被填料球604吸附，再融于水中落入一级吸收塔100内底端，气体中的二氧化碳经过上方的一级出气口102进入一级出气管401前端，底端的液体到达一定高度后又一级连通管103进入一级水槽503中，一级连通管103高度与隔板511高度相同，一级水槽503底端设有出料管600，出料管600另一端与出料泵601连接，由出料泵601将一级水槽503中的乙醇液体抽出，一级循环泵105、二级循环泵205、三级循环泵305、出料泵601流量为100立方米每小时，一级水槽503中液体减少后，二级水槽504对一级水槽503补水、三级水槽505对二级水槽504补水。
经过一级吸收塔100回收的气体由一级出气管401后端进入二级进气管201，再进入二级吸收塔200底部，二级吸收塔200数量为一个，气体经过二级吸收塔200，其中一部分乙醇被填料球604吸附，二氧化碳从二级出气口202进入二级出气管402前端，融于水的乙醇被喷淋冲到二级吸收塔200底部，到一定高度时进由二级连通管203进入二级水槽504，再由第一溢流口501进入一级水槽503中。
经过二级吸收塔200回收的气体由二级出气管402进入三级进气管301再进入三级吸收塔300底部，三级吸收塔300内设有多层塔板605，三级泵出管306对塔板605进行喷淋，液体从降液管上落下，溢流堰使得液体均匀溢出流向下方的塔板605，多层塔板605形成多层水层和多个水滴，进入三级吸收塔300的气体中的乙醇不断融入液体中，再次净化后二氧化碳由三级出气口302进入三级出气管403送至二氧化碳收集区，乙醇液体到一定高度时由三级连通管303进入三级水槽505。
三级回收使得酒精发酵的二氧化碳被多次提纯，使得其中的乙醇不断被回收，最后得到高纯度二氧化碳，溶于水的乙醇被送到水槽中，一级水槽503、二级水槽504、三级水槽505中的乙醇含量依次降低，一级水槽503的乙醇含量最高，一级水槽503底端设有带出料泵601的出料管600，将其中的液体再次运送到发酵池中生产使用，提高产能。液位管508可观察到循环储罐500内液位，溢流管509可溢流液体，其上端设有透气孔510便于出气，二级出气口202、三级出气口302上设有旁通阀，当发酵的气体中乙醇浓度不高时，也可关闭二级出气口202、三级出气口302上的旁通阀，打开出气管400上的旁通阀，只进行一级回收。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明的技术方案提出了一种新的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，通过以上技术方案，使三级回收塔分三次对酒精发酵气体进行回收二氧化碳和乙醇，多次回收提高二氧化碳的纯度，提高回收效率，将气体中的乙醇充分回收，再次送入发酵池中发酵，避免浪费，增加产能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，其特征在于，包括：一级吸收塔、二级吸收塔、三级吸收塔、出气管、横置的循环储罐、出料管；
出气管，通向二氧化碳收集区，所述出气管由两个旁通阀分为一级出气管、二级出气管、三级出气管；
循环储罐，其内部由分别带有第一溢流口、第二溢流口的两个不封顶隔板将其分为一级水槽、二级水槽、三级水槽，所述第一溢流口高度低于第二溢流口，所述循环储罐在所述三级水槽上方位置处设有补水口；
一级吸收塔，下部设有一级进气管，其上端设有与所述一级出气管前端联通的一级出气口，所述一级吸收塔下部通过一级连通管与所述一级水槽进行连通，所述一级水槽底部通过一级泵入管与一级循环泵贯通连接，所述一级循环泵上设有通向所述一级吸收塔上部内侧并进行喷淋的一级泵出管；
二级吸收塔，下部设有与所述一级出气管后端连接的二级进气管，其上端设有与所述二级出气管前端联通的二级出气口，所述二级吸收塔下部通过二级连通管与所述二级水槽进行连通，所述二级水槽底部通过二级泵入管与二级循环泵贯通连接，所述二级循环泵上设有通向所述二级吸收塔上部内侧并进行喷淋的二级泵出管；
三级吸收塔，下部设有与所述二级出气管后端连接的三级进气管，其上端设有与所述三级出气管前端联通的三级出气口，所述三级吸收塔下部通过三级连通管与所述三级水槽进行连通，所述三级水槽底部通过三级泵入管与三级循环泵贯通连接，所述三级循环泵上设有通向所述三级吸收塔上部内侧并进行喷淋的三级泵出管；
出料管，一端与所述一级水槽底部联通，另一端与出料泵连接。
2.根据权利要求1所述的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，其特征在于：所述一级泵入管、所述二级泵入管的喷淋处安装有喷淋头，所述一级吸收塔、所述二级吸收塔内部设有三层结构相同的孔板，每层孔板均水平设置，并且其上设置有圆形的孔眼，每三个相邻孔眼圆心处的连线，可形成一个等边三角形，第一层所述的孔板位于所述喷淋头下方，第三层所述的孔板高度高于所述一级进气管、所述二级进气管。
3.根据权利要求2所述的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，其特征在于：第二层与第三层的所述孔板上面堆满着若干层的填料球，所述填料球为PP材质的多面空心球。
4.根据权利要求1至3任一项所述的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，其特征在于：所述三级吸收塔内部设有多层塔板，多层所述塔板位于所述三级泵入管的喷淋处与所述三级进气管之间。
5.根据权利要求1所述的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，其特征在于：所述补水口上设有补水浮动球阀。
6.根据权利要求1所述的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，其特征在于：所述循环储罐两端设有液位管。
7.根据权利要求1所述的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，其特征在于：所述循环储罐一端设有溢流管，其上端设有透气孔。
8.根据权利要求1所述的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，其特征在于：所述二级出气口、所述三级出气口上设有旁通阀。
9.根据权利要求1所述的酒精发酵二氧化碳气体中回收乙醇装置，其特征在于：所述一级吸收塔数量为两个。
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