NL9301648A - Werkwijze voor het bereiden van zuiver, gasvormig kooldioxide en hierbij te gebruiken inrichting. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het bereiden van zuiver, gasvormig kooldioxide en hierbij te gebruiken inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van zuivere, gasvormige CC^ uit een gasvormig produkt dat COg bevat met een lagere zuiverheid dan het eindprodukt, door het gasvormige uitgangsmateriaal te comprimeren en te koelen, waarna de gasvormige onzuiverheden worden gespuid en het gezuiverde vloeibare CO^ wordt gebruikt als koelmedium om het gasmengsel, waarvan wordt uitgegaan te koelen. De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.

Een dergelijke werkwijze en inrichting zijn bekend uit de Europese octrooiaanvrage 194.795. De werkwijze zoals bekend uit genoemde Europese octrooiaanvrage geeft de bereiding aan van vloeibaar kooldioxide waarbij gebruik wordt gemaakt van het tijdens de werkwijze gevormde zuivere vloeibare kooldioxide als koelmedium, ter bereiding van gasvormig kooldioxide. Het gebruik van vloeibaar kooldioxide als koelmedium is in bijvoorbeeld een brouwinstallatie voor bier van belang omdat indien andere, gebruikelijke koelmiddelen worden toegepast zoals ammoniak of fluorchloorkool waterstoffen het gevaar bestaat dat het gewenste zuivere kooldioxide als eindprodukt is verontreinigd met koelmiddel. Hoewel als koelmiddel volgens genoemde Europese octrooiaanvrage gebruik wordt gemaakt van tijdens de bereiding ontstaan vloeibaar kooldioxide wordt ook nog met ander koelmiddel gewerkt in koeleenheid 20 zoals weergegeven in figuur 1 van de genoemde Europese octrooiaanvrage. Verder is het mogelijk gebleken het rendement voor de bereiding van gezuiverd, gasvormig kooldioxide te verbeteren ten opzichte van het rendement zoals in de praktijk kan worden bereikt met de bovenvermelde bekende werkwijze.

De werkwijze volgens.de uitvinding wordt hierdoor gekenmerkt dat alvorens de koelbewerking wordt uitgevoerd het gasmengsel wordt gecomprimeerd tot een druk van 40-65 bar. Verder verdient het de voorkeur dat als koelmedium naast vloeibare, gezuiverde CC^ koelwater, ijswater of een ander koelmiddel zoals alcohol of propeenglycol wordt gebruikt met uitsluiting van fluorchloorkool waterstoffen en ammoniak. Het verhogen van de druk van gasvormige, onzuivere CO2 tot 40-65 bar heeft plaats, direkt voordat vloeibaar kooldioxide wordt gevormd.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving waarbij is verwezen naar de bijgevoegde tekening waarin: fig. Ί een blokschema weergeeft van de verschillende stappen voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.

In fig. 1 is in een blokschema de toelichting weergegeven voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding waarbij lucht bevattende kooldioxide wordt verkregen in gasvormige, onzuivere toestand in vat 2. De in het vat 2 verkregen kooldioxide kan een zuiverheid hebben van ongeveer 80% en bevat ongeveer 20 vol. % lucht. Hieruit wordt kooldioxide verkregen met een zuiverheid van ten minste ongeveer 99,9 volume % en kan worden toegepast bij bijvoorbeeld de bereiding van bier. Het ongezuiverde kooldioxide wordt opgevangen in opvangvat 3 en onderworpen aan een eerste comprimering in compressor 4 tot ongeveer 14-22 bar. Na koelen, drogen en absorberen van onzuiverheden zoals storende aromastoffen in respectievelijk onderdelen 5, 6 en 7 heeft een belangrijke stap volgens de uitvinding plaats in compressor 8 waar het voorgezuiverde gas verder wordt gecomprimeerd tot 40-65 bar. Na compressor 8 wordt het gecomprimeerde gas zonder verdere koeling naar reboiler 9 geleid via leiding 22, welke reboiler 9 in contact is met verzamel vat 10 waarin gecomprimeerd vloeibaar kooldioxide wordt verzameld bij een druk van 40-65 bar. Uit reboiler 9 wordt het gecomprimeerde COg via leiding 23 naar koeler 12 geleid en gekoeld met ijswater. De koeler 12 staat in verbinding met de warmtewisselaar 13, die wordt gekoeld met vloeibaar CO2 afkomstig uit verzamel-vat 11 en toegevoerd aan een inrichting 14 voor het ontspannen van kooldioxide zodat een temperatuur ontstaat in 14 van bijvoorbeeld -45 °C. De warmtewisselaar 13 is van een buis-manteltype waarbij de ontspannen kooldioxide wordt toegevoerd via de leiding 27 en afgevoerd via leiding 28 terwijl het te koelen kooldioxide, aan de warmtewisselaar 13 wordt toegevoerd via leiding 25 en afgevoerd via leiding 24a.

Uit de warmtewisselaar 13 worden de gasvormige onzuiverheden zoals lucht afgevoerd via leiding 26 zodat vloeibaar kooldioxide wordt afgevoerd via leiding 24a naar stripper 16 voor het zuiveren van vloeibaar CO2. Dit gezuiverde vloeibare COg wordt verzameld in verzamel vat 10. Als het niveau in het vat 10 stijgt, wordt de klep 41 geopend, waardoor het vloeibare COg expandeert van 40-65 bar tot een druk van 14-22 bar. Het aldus verkregen gasvormige CC^ in vat 11 wordt als flash-gas via leiding 21 teruggevoerd naar een plaats voor de compressor 8 terwijl het vloeibare CC^ achterblijft. Het gasvormige kooldioxide dat onstaat in 14 wordt via leiding 29 en via de kleppen 43 en 40 toegevoerd aan de verbruikersplaats voor gezuiverde COg 1 als gasvormig kooldioxide in gezuiverde toestand, waarbij het mogëlijk is een deel van dit gasvormige kooldioxide terug te voeren naar het uitgangspunt voor de inrichting in de nabijheid van opvangvat 3 indien onvoldoende vraag is naar gezuiverd in plaats 1 of verdere koeling nodig is in koeler 13. Verder wordt aan verbruikersplaats 1 gezuiverd kooldioxide toegevoerd via leiding 31 door vloeibaar kooldioxide toe te voeren aan verdamper 15 waarna gasvormig, gezuiverd kooldioxide ontstaat. De werkwijze is verder te regelen met behulp van verschillende kleppen en kranen 40 aangegeven in de tekening. Het zal echter duidelijk zijn dat deze slechts als indicatie zijn aangegeven en dat alleen uit het blokschema het principe duidelijk zal zijn voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.

De uitvinding heeft verder betrekking op de inrichting voor het uitvoëren van de werkwijze, waarbij de inrichting gedeeltelijk bekend is uit de Europese octrooiaanvrage 194.795, waarbij de verbetering hierin bestaat dat bij de inrichting volgens de uitvinding compressor 8 aanwezig is waarbij de druk van het slechts gedeeltelijk gezuiverde kooldioxide wordt gebracht op 40-65 bar en verder verdient het de voorkeur dat een leiding 21 aanwezig is om "flash-gas" uit het verzamelvat 11 terug te voeren naar een plaats vöór de compressor 8.

Claims (4)

1. Werkwijze voor het bereiden van zuivere gasvormige CO2 uit een gasvormig produkt dat COg bevat met een lagere zuiverheid dan het eindprodukt, door het gasvormige uitgangsmateriaal te comprimeren en te koelen, waarna de gasvormige onzuiverheden worden gespuid en het gezuiverde vloeibare CO2 wordt gebruikt als koelmedium om het gasmengsel, waarvan wordt uitgegaan te koelen, met het kenmerk, dat alvorens de koel bewerking wordt uitgevoerd het gasmengsel wordt gecomprimeerd tot een druk van 40-65 bar.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat naast vloeibare, gezuiverde CO2 als koelmedium ook ijswater wordt gebruikt met uitsluiting van fluorchloorkoolwaterstoffen en ammoniak.

3. Werkwijze volgens conclusies 1-2, met het kenmerk, dat flash-gas wordt teruggevoerd naar de gastoevoerleiding, voordat het gasmengsel wordt gecomprimeerd tot 40-65 bar.

4. Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1 bestaande uit een of meer compressoren, koelapparatuur en zuive-ringsapparatuur, met elkaar verbonden via daartoe geëigende leidingen, met het kenmerk, dat een compressor is geplaatst voor de koelers, die kan werken bij een druk van 40-65 bar en waarbij een toerleiding voor "flash-gas" is aangebracht vóör de compressor werkende bij 40-65 bar.