正文 第一節 CO2的回收(1 / 3)

清潔生產是指不斷采取改進設計、使用清潔的能源和原料、采用先進的工藝技術與設備、改善管理、綜合利用等措施,從源頭減少汙染,提高資源利用效率,減少或者避免生產、服務和產品使用過程中汙染物的產生和排放,以減輕或者消除對人類健康和環境的危害。啤酒清潔生產應注意以下環節。

(1)降低啤酒生產中的廢物產生,回收廢物,可減少對環境的負麵影響,並降低生產成本。在啤酒生產中會產生並排放大量含有浸出物的廢物,回收其中的浸出物,不僅可降低酒損、提高糖化收得率,而且可降低汙水負荷,也便於回收這些不溶性蛋白質等廢物。在回收這些浸出物時,不能影響啤酒生產過程,不能影響啤酒質量(至少在接受的範圍內),不能帶入對人體有害的物質。目前已實現粉碎工段粉塵回收裝置、幹麥糟排放、熱凝固物與麥糟一起回收、CO2回收、廢酵母和冷凝固物回收。也關注廢矽藻土的無害排放、無矽藻土的啤酒過濾、回收酵母中的啤酒與廢酵母的處理等方麵。

(2)降低啤酒生產的耗水,可減少廢水產生,並降低生產、廢水處理成本。控製洗糟用水數量,降低或回收洗糟殘水,合理安排生產,可降低啤酒生產耗水。選擇合適的清洗劑、殺菌劑、清洗工藝、殺菌方式,適當的清洗和滅菌計劃,可降低廢水產生。處理後的廢水用於生活衝洗、綠化用水,提高水的利用率。

(3)降低啤酒生產的耗煤、耗電,降低能耗即降低生產成本,減少溫室氣體排放。一段冷卻回收麥汁冷卻時的廢熱,降低煮沸時的能耗、回收蒸汽冷凝水、二次蒸汽及二次蒸汽的冷凝水,發酵采用直接氨冷卻,啤酒采用體外冷卻降溫、快速發酵工藝、高濃啤酒生產,發酵罐應用冷清洗工藝,高效率的氨直冷薄板冷卻器用於生產冰水等方麵,可大大降低蒸汽和電的消耗。回收廢水處理時產生的沼氣,意味著廢物轉化為熱能,最好用於鍋爐,可降低煤耗。合理安排生產計劃,同樣也能降低能耗。

CO2是啤酒發酵的一項重要副產物,在前發酵過程中CO2大量集中地排放出來。近代啤酒釀造技術中CO2是必不可少的重要原材料,CO2的合理應用,對改進釀造工藝、提高啤酒的質量起著重要作用。

一、CO2的生成量

當可發酵性糖發酵形成CO2的效率為96%時,理論上,每100g麥芽糖發酵可生成49.4g CO2。

CO2的生成量與麥汁濃度、可發酵性糖含量和發酵度有關,麥汁濃度越高,可發酵性糖含量越高,啤酒發酵度越高,CO2的生成量越多。CO2回收率一般占實際生成量的50%左右。經驗數據為:每立方米麥汁發酵可回收CO2 20~22kg。

二、CO2的用途

(1)對發酵液進行CO2洗滌,排除生青味物質,加快啤酒成熟,縮短啤酒發酵周期。

(2)發酵液或清酒中充CO2,保證啤酒CO2含量達到工藝要求,有利於啤酒的起泡性和殺口力。

(3)製備高濃稀釋啤酒的脫氧、碳酸水,CO2的質量好壞會直接影響脫氧水、高濃稀釋啤酒的質量。

(4)容器設備(如前後緩衝罐、清酒罐、灌裝機等)的排空氣並背壓,在各種添加罐、混合罐中作為保護氣體,甚至糖化設備中采用CO2保護,可減少吸氧,有利於啤酒風味穩定性,延長啤酒保存期,還可加壓輸送啤酒。

(5)製成液體CO2,裝瓶外銷。

三、CO2的回收處理(提純、淨化)

啤酒發酵形成的CO2原始純度為99.2%~99.5%,其中還有些雜質,如酒精0.2%~0.5%,醛類物質0.0005%~0.002%,酯類物質0.001%~0.0018%,揮發性酸0.005%~0.007%,微量雙乙酰、硫化物,少量O2、N2。

啤酒生產中使用的CO2純度要達到99.99%,對於用於啤酒CO2飽和、脫氧水製備的CO2純度最好應達到99.998%。所以回收後的CO2必須經過提純、淨化處理。發酵剛排出的CO2氧含量較多,放入大氣中,一般在發酵24h或CO2純度達到要求後開始回收CO2。CO2回收處理方法分為氣體回收和液體回收。

1.氣體回收

CO2的使用:高壓貯罐的CO2減壓器分配器使用地點。

氧對啤酒口味和穩定性有很大影響,所用的CO2必須事先除氧。可采用二氯化鈷的稀鹽酸溶液為除氧劑,它的吸氧能力為其本身容積的150%。CO2通過新配製的二氯化鈷溶液,氣體中99%的氧可被吸附(每488g二氯化鈷能除氧22.4L),二氯化鈷溶液不溶解CO2,也沒有異味和毒性。其