Randamentul teoretic al dioxidului de carbon în fermentația alcoolică este de 95,6% din randamentul alcoolului etilic. la
Producția de alcool de la o tonă de materii prime
Producția de dioxid de carbon de la o tonă de materii prime
Costul dioxidului de carbon lichid, obținut din gazele de fermentație alcoolică, este de 1,5-2 ori mai mic decât producția de dioxid de carbon lichid la instalațiile specializate din gazele de ardere. Dacă luăm în considerare faptul că materiile prime din care se produce dioxidul de carbon lichid la distilerii este o risipă de producție și valoarea sa este o valoare condițională, oportunitatea economică de a folosi gazele de fermentație va deveni și mai evidentă.
COMPOZIȚIA GAZELOR ALCOOLULUI
Conținute în gazele de aer fermentație alcoolică, vapori de apă, alcooli adelgidy, acizi organici, esteri, și, uneori, compuși ai sulfului nu reduce doar calitatea dioxidului de carbon, dar afectează negativ producția. Astfel, cu un conținut ridicat de aer, modul de funcționare a instalației de dioxid de carbon este întrerupt; Vaporii de apă și compușii cu sulf cresc coroziunea echipamentului.
Tabelul 40. Concentrarea substanțelor în gazele de fermentare din diferite materii prime
În consecință, numărul lor nu depășește 0,6%.
CURĂȚAREA DIOXIDULUI DE CARBON DIN IMPURITĂȚI
Există metode de absorbție, adsorbție și combinare - adsorbție-absorbție pentru purificarea gazelor de fermentație alcoolică din impurități organice.
Deoarece majoritatea impurităților organice din dioxid de carbon este ușor solubil în apă și alcool etilic este dizolvat în ea, în orice raport, practic utilizat toate anterior și schema de purificare de dioxid de carbon fermentației alcoolice tehnologice moderne includ ea spălarea cu apă. Purificarea suplimentară este posibilă prin oxidarea unor soluții de permanganat de potasiu sau bicromat, adsorbția pe cărbune activ, silicagel și tip AAR zeolit. Prin performanțele de curățare a sorbenți de dioxid de carbon de impurități pot fi aranjate în ordinea următoare: cărbune> gel> apa> soluție activă de permanganat de potasiu> soluție de dicromat de potasiu> zeolit sintetic NAA (plantă Sterlitamaksky catalizatori fabrică catalizator Ishimbay).
Pentru a utiliza uscarea absorbția de apă a gazului de acid sulfuric concentrat, clorură de calciu, adsorbției sili-Kagel, gel de alumină, precum și de congelare. Cantitatea maximă de umiditate absoarbe zeolitul NaA, urmată de silicagel și cărbune activat. Zeolitul își păstrează această capacitate pentru o lungă perioadă de timp, cărbune activat, adsorbante o cantitate mare de impurități, saturate și rapid pierde capacitatea de a absorbi umiditatea, gel de siliciu are o activitate dinamică mai mare la umiditate decât carbonul activ, dar mai puțin decât zeolit.
În tehnologia modernă se utilizează purificarea în două trepte a dioxidului de carbon. În prima etapă, se supune purificării adsorbtiv cu cărbune activ în coloana stabilită după prima etapă de comprimare, în al doilea - purificarea de adsorbție și uscarea gelului întâi adsorber silica, apoi pentru a mai profund adsorber de uscare cu zeolit. Al doilea
Etapa de purificare a dioxidului de carbon se efectuează după a treia etapă de comprimare. Curățarea cu o soluție de permanganat de potasiu nu este asigurată.
TEHNOLOGIA DIOXIDULUI DE CARBON LICHID
La distilerii, dioxidul de carbon lichid este produs prin principiul gazului de lichefiere, aplicând o temperatură moderată. O diagramă îmbunătățită a fluxului de producție este prezentată în Fig. 129.
Din aparatul / gazele de fermentare etanșate ermetic, fermentația intră în capcana de spumă 2 și din acesta în capcana de alcool 3; gaz spălat alimentat la suportul pentru gaz 4. Gazul trece apoi scruber cu apă 5 umplut cu inele Raschig sau cocs, în care este spălat cu apă, purificată de impurități organice și răcite. Din gazul scruber este alimentat în inelul de apă al compresorului 6 unde este purificat în continuare și răcită, și care trece separatorul de apă 7 este comprimat în prima etapă a trei etape compresor 12 la o presiune de 0,5 MPa, și este trimis la frigider 14. Pentru curățarea și uscarea dioxidului de carbon înainte și după frigiderele sunt instalate separatoare de ulei 13.
După aceea, gazul este purificat în adsorberele 8 și 9 cu carbon activ. Există doi adsorbiți: unul este la lucru, celălalt este pe regenerare. Regenerarea se realizează prin dioxid de carbon preîncălzit produs prin drossel.
Din adsorbere, dioxidul de carbon intră în a doua etapă a compresorului, unde este comprimat la o presiune de 2,4. 2,5 MPa și apoi prin răcitorul 16 și separatorul de ulei 75 intră în a treia etapă a compresorului. Gazul, comprimat la circa 7 MPa, trece prin răcitorul 18, separatorul de ulei 17 și adsorbătorii conectați în serie cu silicagel 19 și 20 și zeolitul 21 și 22. În acestea, gazul este în final purificat și uscat.
Fig. 129. Schemă instrument-tehnologică de producere a dioxidului de carbon lichid acidul carbonic.
- dioxid de carbon gazos;
--- dioxid de carbon lichid;
- dioxid de carbon super-răcit;
-> - apă; - «- condensat; - - - perechi
În legătură cu necesitatea de a regenera adsorbanții, există patru adsorbitori cu perechi de gel de silice și zeolit. Pentru a regenera utilizarea lor, de asemenea, dioxidul de carbon produs prin gâtuirea în vasul de depozitare, stocare și transport izoterma într-un rezervor izotermă, care pompa 3] furnizat pentru încălzirea schimbătoarele de căldură 23 și 30.
În condensatorul 35, gazul, care dă căldură, se condensează. Dioxidul de carbon lichefiat umple recipientele de înaltă presiune 32 și intră în cilindrii de oțel 33 plasați pe o scară 34.
În cadrul acestei scheme, este posibil să se producă dioxid de carbon super-răcit cu stocare și transport non-coloană. Pentru aceasta, dioxidul de carbon lichid este preschimbat de la 6,5. 7 până la 0,8. 1,2 MPa, și dobândește o stare de emulsie. Vortexul separatorul 24, fazele lichidă și gazoasă sunt separate una de alta (faza gazoasă ar fi de aproximativ 47%). dioxid de carbon lichid prin canalele circumferențiale ruleaza camera de turbionare în recipientul separator și de acolo - la rezervorul 26, depozitare 29 sau în rezervorul izoterme de transport 28. Faza gazoasă prin deschiderea centrală a camerei turbionare izolate, iar apoi intră într-o comunicare corespunzătoare la mixer 10, unde se amestecă cu gazul injectat de prima fază a compresorului. Presiunea dioxidului de carbon este determinată de un manometru. Din mixer, gazul intră în a doua etapă a compresorului.
Numărul de umplut în depozitare izolată de dioxid de carbon lichefiat este controlat nivelmetru 27, presiune - un manometru 25. maximă de depozitare umplere izoterma este 85. Volumul geometric de 90%. Parametrii dioxidului de carbon lichid din rezervorul izotermic sunt după cum urmează: presiunea 0,8. 1,2 MPa, la o temperatură de -43.5--33.3 „C, căldura de vaporizare a 326. 309 kJ / kg, densitatea IZO 8. 1087.8 kg / * 326. m- entalpie de 346 kJ / kg, entropie 3,83 3,92 kJ / kg.
Dioxidul de carbon lichid poate fi direcționat spre producerea de gheață uscată.
Calitatea dioxidului de carbon lichid, obținută din gazele de fermentație alcoolică, este reglementată de GOST 8050-85 (Tabelul 41).
41. Parametrii calității bioxidului de carbon în diverse scopuri
TEHNOLOGIA DIOXIDULUI DE CARBON SOLID (TEHNOLOGIE - ICE DRY)
Producția de dioxid de carbon solid se bazează pe reducerea lichidului. Reglarea poate fi efectuată printr-un ciclu de presiune ridicată, medie sau joasă. Schema tehnologică de producere a gheții uscate în ciclul de înaltă presiune este prezentată în Fig. 130.
Dioxidul de carbon lichid produs în condensatorul celei de-a treia etape 2 a compresorului 7 și purificat în coloana 3, la o presiune de 6,7 MPa, este trimis către receptoarele 4 destinate să creeze o rezervă de dioxid de carbon lichid. Din receptoare, acesta intră într-un schimbător de căldură cu două secțiuni 15 în care este răcit de gazul de bioxid de carbon format în primul și al doilea vas intermediar și presate de supapa de control la o presiune de 2,4. 2,8 MPa. O parte din păsările lichide
din peretele lateral de carbon se evaporă, ca urmare a cărei temperatură a fazei lichide este redusă la -12 ° C. -8 ° C. Bioxidul de carbon lichid format împreună cu ștrangulare vapori de trimis la primul vas intermediar 5. Perechi de gaz de dioxid de carbon din vasul intermediar sunt aspirate prin prima secțiune a cilindrului schimbătorului de căldură 15 compresor de înaltă presiune 14. Nivelul suplimentar de dioxid de carbon în primul vas intermediar 10 este controlată de un pointer de mercur.
Prin intermediul celei de-a doua supape de reglare, presiunea fluidului de la primul vas intermediar este redusă de la 2,4. 2,8 până la 0,8 MPa și un amestec de vapori și lichide este trimis în al doilea vas intermediar 6. Vaporii și lichidul sunt răciți la -44 ° C. Din al doilea vas intermediar, dioxid de carbon gazos este aspirat prin schimbătorul de-a doua secțiune de căldură 15 din cilindru medie 14. presiunea de compresor Nivelul lichidului din al doilea vas intermediar este controlată de indicatorul luminos 7. subrăcit la -44 ° C, dioxid de carbon lichid este alimentat alternativ fillable 8 mașini de gheață.
După umplerea gheții, deschideți încet diafragma aspirării inferioare. dioxid de carbon lichid, deoarece trece prin diafragma pierde presiune și, după atingerea punctului triplu (0,528 MPa), trece treptat în stare solidă. Cristalele sale umple diafragma, apoi cavitatea aparatului de gheata. Stocul de dioxid de carbon solid, sub o presiune de 0,8 MPa stocată în vasul 9, umplerea controlată de un indicator al nivelului de lumină 7 vapori de dioxid de carbon, care trec prin orificiul de filtru de gheață, au o temperatură -78.9 „C. Ei vin într-un filtru de cămașă gheață aspirate etapă scăzută compresor de presiune 14, răcit în condensator 13, sunt curățate într-o baterie de filtre și separatoare de ulei 11 și 12 sunt trimise la receptoarele 4 pentru reutilizare.
Din blocurile de mașini de gheață de gheață uscată cântărind 42,4 kg sunt descărcate în căruțe și transportate în depozit. Cele mai frecvente depozite de mine sunt mai adânci în pământ, având un număr mare de celule separate între ele prin pereți despărțitori termoizolanți.
Gheața uscată este transportată în recipiente izoterme.
Producția de 1 kg de gheață uscată consumă 1.6. 2,0 kg de dioxid de carbon lichid.
Situația cu dioxidul de carbon este următoarea la instalația de alcool 100 000 de litri pe zi: