正文 任務一 二氧化碳的利用(1 / 3)

學習目標

【重點掌握】純堿的製造(氨堿法)工藝流程及操作要點;酒精酵母的綜合利用技術;澱粉質原料酒糟液及糖蜜原料酒糟液的綜合利用技術。

【一般掌握】掌握液體二氧化碳和固體二氧化碳(幹冰)的生產技術。

【了解】二氧化碳的應用;雜醇油及醛酯餾分(主要是異戊醇及低糖醇類)綜合利用技術。

酒精生產過程中產生的副產品種類比較多,主要是二氧化碳、酒精酵母、雜醇油、醛酯餾分和酒糟。做好這些副產物的綜合利用工作,充分利用現有資源,變廢為寶,不僅產生一定的經濟效益和社會效益,而且減少對環境的汙染。

一、二氧化碳的應用

近年來,隨著工業的快速發展,CO2用量逐年增加,應用範圍不斷擴大。主要用於一般工業、化工合成、食品工業、超臨界萃取、農業等領域。

(一)CO2在一般工業上的應用

(1)CO2是很好的製冷劑,它不僅冷卻速度快,操作性能好,不浸濕產品,不會造成二次汙染,而且投資少,省人力。

(2)利用CO2保護電弧焊接,即可避免金屬表麵氧化,又可使焊接速度提高9倍。

(二)CO2在化工合成上的應用

利用CO2合成尿素、生產碳酸鹽和阿司匹林、製取脂肪酸和水楊酸及其衍生物等。

(三)CO2在食品工業上的應用

發酵工業上回收的高純度二氧化碳,也可以廣泛用於軟飲料和飲料酒,如可樂、啤酒、蘇打水等,是食品行業不可缺少的重要原料。

(四)CO2用於超臨界萃取

超臨界CO2流體,具有與液體相近的密度,而黏度隻有液體的1%,擴散係數是液體100倍,所以它的萃取能力遠超過有機溶劑。

(五)CO2在農業上的應用

CO2可用於蔬菜、瓜果的保鮮貯藏。

二、液體二氧化碳的生產

二氧化碳的回收工藝流程。

發酵罐→收集→洗滌→壓縮→淨化→幹燥→液化、貯存

(一)收集

發酵過程中產生的二氧化碳氣體通過管道,經過氣液分離器1,進入二氧化碳回收設備,氣液分離器在回收二氧化碳的同時,可以除去夾帶的氣泡和微粒。

(二)洗滌

進入洗滌塔3的二氧化碳氣體,可以在高錳酸鉀的氧化作用下,除去氣體中的雜質,經高錳酸鉀洗滌的二氧化碳再經水洗,以洗去高錳酸鉀。

(三)壓縮

二氧化碳氣體經水洗後被送往二氧化碳壓縮機5內,可將氣體壓縮到1.6MPa,壓縮機內有冷卻器,可將飽和蒸汽冷卻,並及時排放。

(四)淨化和幹燥

1.淨化

(1)淨化原理從發酵罐逸出的二氧化碳氣體中總含水量達14400mg/L左右,主要含有醇、醛、酸等溶於水的雜質組分,而二氧化碳在水中溶解度極小,僅0.125kg/100mL。利用這一特性采取水溶液和KMnO4溶液組成的淨化塔吸收和氧化上述雜質,然後再通過氣液分離裝置使二氧化碳的含水量顯著降低。

(2)淨化工藝流程

發酵罐→除沫器→淡酒精吸收塔→洗滌塔→水洗塔→分水器→壓縮機→幹燥

逸出的二氧化碳氣體,通過除沫器與淡酒精吸收塔進入KMnO4吸收塔和水洗塔,然後經過除水裝置進入壓縮機,壓縮機出口流出的二氧化碳的含水量可降到700mg/L左右,除水率95%,同時也將醇、醛、酸等雜質以近似比例被除去。