啤酒厂CO2回收系统操作标准手册(2)

2019-03-11 14:20

CO2出口在容器顶部,在容器上CO2出口下部中间安装一个喷水阀。通过此喷水阀喷淋泵出的循环清水水量适中。此喷水阀设计提供的另一作用是冲洗在泡沫收集器底部水中的CO2。

许多啤酒厂在每个发酵罐上安装灯合流器。这些合流器通常是玻璃或有机玻璃,最大缺点是需人工清空、清洗和填水。

在许多CO2设备间也设置泡沫收集器。如果发酵间没有安装泡沫收集器,那么

CO2回收间要安装泡沫收集器,那么回收间安装的泡沫收集器作用与安装在发酵间的泡沫收集器的作用相当。

在那些都安装的车间内,安装在回收间的泡沫收集器作用相当于一个预洗涤器。(见图 4).

在近期的设备设计中没有循环泵,用喷淋阀喷水代替循环泵。这样泡沫收集器中的水循环量应于涤塔清水补给比率相等。这种设计确保在洗涤塔中最干净的 CO2 和最干净的水接触,预洗涤器中相对较脏的 CO2与洗涤塔泵抽出的较少溢流水接触。 容器设计了CIP刷洗的上下活底装置。

2.4.2 压力调节装置: 发酵罐压力很高会对发酵不利,如果太高就要停机收集。多余的杂质存在于啤酒中

不能随CO2排出。所以最大CO2收集压力控制在5kpa。需在CO2回收间的泡沫收集器或预洗涤器上连接一套压力调节装置。它通常被设计为泡沫收集器或预洗涤器的一部分。它由一个保恒定水量的容器和长度为450 mm 的细长水管组成。

水管是一个简易的直管,从 CO2 开始到低于水平线为止。当CO2压力过高时,管中的水被挤出,部分CO2 跑出,降低容器内压力。除了定期排水, 清洗还要检测腐蚀状态, 这台装置很少需要注意。

2.4.3

气囊:

CO2 进入CO2 设备的流速随发酵阶段和收集CO2的发酵罐号不同而变化。为了满足CO2流速的变化需要在回收间的泡沫收集器或预洗涤器辅助鼓风机或吹风机前连接一个大容量的气囊。

气囊有两重用处。首先校准使CO2流速恒定,然后控制洗涤塔泵,鼓风机和主压缩机开关。其次防止出现负压(低于大气压) 鼓风机(或压缩机)造成空气渗漏进入系统。

气囊由橡胶帆布而制,由缆绳悬挂下来。鼓风机,洗涤塔泵和压缩机控制开关由气囊顶部钢丝绳和滑轮体系控制。当气囊放气时,开关关闭,并且鼓风机、泵和压缩机停机。当气囊充气时,顺序开启洗涤塔泵,鼓风机和压缩机开关。

要求定期检查气囊,因为可能有灰尘积攒在里面。这种灰尘 (通常有霉菌生长) 可加速 CO2变质也可加速气囊本身的腐蚀。

注意!由于洗涤气囊造成很大困难,所以毫无疑问最重要的是最好阻止灰尘进入。所以泡沫收集器和预洗涤器应总在最大效率下工作。 2.4.4

压力增压机风机或鼓风机:

由于有多余的空气泄漏进系统的可能,所以要避免这种状况的发生。为此通常要在

气囊管线后和洗涤塔前安装一个鼓风机。

老式设备鼓风机的设计形式类似为多级式离心泵。在后来的设计中使用单个叶轮离心式风扇。这些风机安装水冷轴封条防止空气进入。要求风机的出口压力克服洗涤塔和除臭器压差,通常为15kpa。 2.4.5

洗涤塔:

洗涤塔的主要作用是除掉CO2中的水溶性杂质。要做到这点,最好使用优质的气体洗涤水。

CO2 洗涤塔是不锈钢容器里面分为六个分区。底部保持水平。水平线上方是CO2 进口位置。CO2 进口上设有方穿孔金属板盘子,上有陶瓷凹座。

陶瓷凹座上方设有连续不断的喷水装置,在其上方连续供水。喷淋阀上方设有除雾器除掉CO2带入的大部分水滴。 CO2 出口在除雾器上方。

洗涤塔底部填充一定量清水,利用水泵通过喷淋阀在陶瓷凹座上方喷水,保持一定的水循环率。CO2从洗涤塔底部通过水流带入陶瓷凹座上方, 确保水和气之间表面接触进入较好。当结束水气接触时, 喷淋阀喷水,水溶性杂质溶解于水中。 CO2 洗涤塔重要设计标准概括如下: a) b)

水循环率和清水补给率很重要,因为可将不纯净杂质充分溶于水中。

陶瓷填料形状和型号。陶瓷鞍形填料尺寸为12,9和25 mm。小号填料能够更好地保证水和CO2 接触。

c)

洗涤塔的横截面积和陶瓷填料深度直接关系到CO2流速、影响到CO2和水的接触时间以及洗涤塔工作效率。

d) 使用的喷淋嘴类型、喷射角度将影响泵的输送压力。水要喷淋平均在陶瓷床上,过

量喷溅会使沿洗涤塔壁流下。喷嘴的雾滴尺寸较好,但太细导致CO2残带多余水分通过除雾器,带出洗涤塔。

CO2 中70%或更多的杂气溶于水,洗涤塔是CO2重要设备之一,所以要确保高效运行和维护。洗涤塔的高效运行是可能的,CO2出口的的COD 标准低于 0,1 mg/L。要做到这点,除臭器和干燥器的效率将要提高,同时也要考虑降低生产成本因素。

洗涤塔表面、陶瓷床、喷淋嘴和泵网需要定期清洗,清除污渍和生长的霉菌防止污染CO2或堵塞喷淋嘴

经过洗涤塔的 CO2要保证一定的饱和湿度。为了确保除臭器高效运行,活性碳不可过湿或太干。CO2相对湿度最好为30%到70%之间 ,如果太湿,活性碳空隙会被堵塞,如果太干,硫化物的吸收效果会降低。

要达到此相对湿度,通常将 CO2气体温度降到 12oC 以下,这样会使水分从CO2气体冷凝出来。然后再将 CO2气体温度升至+- 260oC 达到60%.的相对湿度RH。冷凝器用温度适中的乙二醇制冷(+ 1o C),冷凝器安装一个排水器,使冷凝的液体排掉,另一种选择是使冷凝水返回到洗涤塔底部。

2.4.8 干燥除臭器:

CO2气体经过洗涤塔后仍含有一些非水溶性的杂质,除臭器的目的是用来除掉它们。除臭器通常是个带有活性碳床的保温垂直容器。

除臭器中的活性碳作用是不纯净气体通过其空隙通过分子筛作用来吸收不纯净气体,就是所谓的范德华力。使用一段时间后活性碳内充满杂质,通过活性碳再生除掉杂质。因此活性碳需要进行再生,至少需要两个除臭器交替使用。

活性碳利用通过碳床的恒定蒸气流加热到一定温度再生(400 o F = 204 oC 现用)。在这个温度下,杂质从孔隙中跑出并且被蒸汽带走。

使用期间,CO2通常从除臭器碳床下部进入,从上部离开。

再生期间,蒸汽通常从除臭器顶部进入,再生开始时,通常用环绕在除臭器外部电热套先预热,管壳温度为170 oC 。

再生后除臭器和活性碳床通过吹进的纯 CO2 气体冷却。在当前的设备设计中,由于CO2的需求量很大,因此采用液体存储罐内中的CO2气体。这要求从容器顶部的不能够冷凝的气体需要被排除。

椰壳活性碳使用一段时间后,对于损坏的活性碳要进行更换,活性碳的活性(吸附能力)降到新活性碳活性的 40%时候进行更换。(检测方法在水处理指导W3/3/4描述 )在延长使用活性碳时间后,会开始破碎为活性碳尘,这是一定要进行更换。在除臭器后的CO2管线安装一个过滤器阻止灰尘进入后道压缩器内。要求定期清洗过滤器,当发现过滤器有碳沫,则要更换活性碳。

2.4.9 CO2 压缩机:


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