專利名稱：Co的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1和8的通用術(shù)語用于回收產(chǎn)生于發(fā)酵過程中的CO2的系統(tǒng)和用于回收產(chǎn)生于發(fā)酵過程中的CO2的方法。
背景技術(shù)：
目前將CO2的回收系統(tǒng)或相應(yīng)的方法應(yīng)用于啤酒廠以回收在主發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2，使得它然后可以用于其它工藝中，例如在壓力下預(yù)加應(yīng)力和倒空儲存罐、碳酸化和裝瓶等。
圖2顯示了CO2的回收系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例。在此，CO2通過適當(dāng)?shù)腃O2提取裝置從發(fā)酵罐(未示出)中除去，并首先傳送到泡沫分離器15，該泡沫分離器15用于保持所攜帶的任何泡沫。將CO2氣體收集在大的CO2氣體容器中，也就是所謂的CO2氣球11，該氣球11作為收集CO2的緩沖器。在氣體洗滌器4里清洗CO2的水溶性雜質(zhì)。CO2壓縮機(jī)19以已知的方式將CO2壓縮到15bar～22bar(巴)的液化壓力。然后對液化的CO2進(jìn)行干燥和純化(或相反)，從而在這里首先使CO2通過干燥器16，然后通過過濾器17。然后經(jīng)壓縮的CO2在CO2液化系統(tǒng)里在低溫下冷凝，然后暫時(shí)儲存在CO2儲存罐100中，從這里也可以將CO2取出直接用在啤酒廠中。
在CO2的回收過程中，特別是隨著在發(fā)酵區(qū)域中越來越多的使用高比重法，即在使用高濃度麥芽汁進(jìn)行釀造的過程中，以及隨著發(fā)酵罐凈容量的優(yōu)化(未填充空間的減少)，會(huì)經(jīng)常觀察到損壞發(fā)生。在這方面，在上面提到的管道、裝置和機(jī)械上還會(huì)出現(xiàn)大量的腐蝕現(xiàn)象(通常是點(diǎn)蝕)。功能性的容器，尤其是CO2壓縮機(jī)，由于氣溶膠和其成分物質(zhì)的沉積，會(huì)受到實(shí)質(zhì)性損傷。這將會(huì)導(dǎo)致操作閥門使用壽命的減少和密封裝置以及活塞桿的中期損傷，而這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的故障。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于回收發(fā)酵中所產(chǎn)生的CO2的CO2回收系統(tǒng)并提供一種可以防止回收系統(tǒng)的管道、裝置和機(jī)械發(fā)生損傷的合適方法。
此目的通過具有權(quán)利要求1、8和12的特征的發(fā)明而得到解決。
將氣溶膠分離器布置在CO2壓縮機(jī)之前，用該氣溶膠分離器能夠清除帶有氣溶膠的CO2氣體中的氣溶膠。因此可以防止氣溶膠和其所攜帶的成分物質(zhì)在CO2回收系統(tǒng)的系統(tǒng)部件中停留。特別是隨著高比重法在發(fā)酵區(qū)域中的使用和在發(fā)酵罐凈容量的優(yōu)化過程中，這些類型的氣溶膠會(huì)作為CO2中的成分物質(zhì)而出現(xiàn)。氣溶膠是直徑介于12μm至近乎0μm之間的最細(xì)小的液滴。這些氣溶膠攜帶著發(fā)酵混合物的成分物質(zhì)隨著CO2氣體流到CO2回收系統(tǒng)。這些成分物質(zhì)包括糖、碳?xì)浠衔镆约坝袡C(jī)組分，它們會(huì)在壓縮機(jī)中碳化，會(huì)顯著地?fù)p害它和上述的回收系統(tǒng)的后續(xù)組件。但是，通過在壓縮機(jī)之前使用氣溶膠分離器，可以避免這種損害。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，氣溶膠分離器包含在分離過程中對載有氣溶膠的CO2氣體進(jìn)行水洗的水洗裝置。通常，氣溶膠分離器進(jìn)行“干”操作。但是，由于氣溶膠所攜帶的物質(zhì)特別是各種糖類等是粘性的，因此水洗是必要的。這些水可以隨著被分離的氣溶膠和氣溶膠的成分物質(zhì)在氣溶膠分離器底部被收集，在這里可以對其進(jìn)行液面控制和提取。
用優(yōu)選類型和方式中，水洗裝置包含至少一個(gè)用水噴灑載有氣溶膠的CO2氣體或分離組件的噴嘴。
氣溶膠分離器包含至少一個(gè)走氣(flat)分離組件，載有氣溶膠的CO2氣體可以從中流過該組件。當(dāng)這個(gè)過程進(jìn)行時(shí)，該水洗裝置用水濕潤至少一個(gè)分離組件。
根據(jù)此發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，將氣體洗滌器布置在氣溶膠分離器之前。這種類型的常規(guī)洗滌器，即噴霧洗滌器、帶有整體結(jié)構(gòu)包裝的洗滌器(例如Sulzer Mella Pach等)或者具有填充層填料(例如Pall環(huán)，Raschig環(huán))的洗滌器，不能清除掉CO2氣流中的氣溶膠，但是它們可以通過適當(dāng)?shù)某醪郊兓瘉矸乐箽馊苣z分離器的過載。特別是該氣體洗滌器可以清除CO2中的水溶性雜質(zhì)。
根據(jù)一個(gè)具體的實(shí)施方式，將提供臨時(shí)儲存的CO2氣球布置在氣溶膠分離器和CO2壓縮機(jī)之間。將CO2氣球布置在氣溶膠分離器和CO2壓縮機(jī)之間可以暫時(shí)儲存已純化的氣體。


下面將參照下圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
圖1顯示了本發(fā)明的實(shí)施方式的示意圖，圖2顯示了本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)中已知的CO2回收系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的CO2回收系統(tǒng)可以在啤酒釀造過程中使用。
采用本發(fā)明的CO2回收系統(tǒng)時(shí)，最初，如現(xiàn)有技術(shù)中那樣，將載有氣溶膠的CO2氣體通過CO2提取裝置(未示出)從發(fā)酵槽中除去。所提取的CO2氣體載有氣溶膠。產(chǎn)生氣溶膠的確切位置尚未被科學(xué)的判定。然而據(jù)推斷它們是當(dāng)通過發(fā)酵罐的液體表面時(shí)由于氣泡導(dǎo)致的壓力突變而產(chǎn)生的。
隨著在發(fā)酵區(qū)域中越來越多的使用高比重法，即隨著高百分比麥芽汁(超過12％)的使用，這些類型的氣溶膠更頻繁地出現(xiàn)在CO2氣體中。在優(yōu)化發(fā)酵罐的凈容量(未填充空間的減少)時(shí)，也觀測到了越來越多的氣溶膠。
根據(jù)本發(fā)明，載有氣溶膠的CO2氣體首先經(jīng)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)料管9進(jìn)料至常規(guī)的初步洗滌器4中。常規(guī)的氣體洗滌器可以采用例如噴霧洗滌器、帶有整體結(jié)構(gòu)包裝的洗滌器(例如Sulzer Mella Pach等)或者具有填充層填料(例如Pall環(huán)，Raschig環(huán))的洗滌器。氣體洗滌器4除去了CO2中的水溶性雜質(zhì)。被洗滌出來的雜質(zhì)可以通過閥門13從氣體洗滌器4的底端提取。被洗滌出來的雜質(zhì)可以通過適當(dāng)?shù)囊好鎮(zhèn)鞲衅?開關(guān)LSH(高液面—閥門13打開)、LSL(低液面—閥門13關(guān)閉)進(jìn)行提取、液面控制。機(jī)械的浮閥(WC齊平原理(flushing principle))也是可以的。
經(jīng)預(yù)純化的但仍然載有氣溶膠的CO2氣體從氣體洗滌器4的出口10通過進(jìn)料管5傳送到氣溶膠分離器1。氣溶膠分離器被廣泛應(yīng)用于化工領(lǐng)域中，例如在清潔煙道氣中或在在除去氣流中的溶劑時(shí)。這種氣溶膠分離器由至少一個(gè)走氣分離組件2組成，該組件被布置在容器20中。采用圖1中所示的實(shí)施方式，將兩個(gè)管狀組件2a、2b例如布置在容器中。這里組件壁由合成纖維構(gòu)成。將這些組件豎直地安裝在容器20中。將待純化的CO2氣體送入組件2a、2b中，然后沿徑向離開該組件。
當(dāng)流經(jīng)這些組件時(shí)，因?yàn)樘囟ǖ臋C(jī)理，例如擴(kuò)散效應(yīng)、慣性分離和抑制效應(yīng)，將氣溶膠，包括其所負(fù)載的物質(zhì)，從CO2氣體中除去。幾乎不含氣溶膠的CO2氣體可以通過出口6離開分離器1。氣溶膠分離器有助于除掉氣溶膠中幾乎100％的所有大于3μm液滴和99％的所有小于3μm液滴。
與圖1有關(guān)的氣溶膠分離器的所述實(shí)施方式只是一個(gè)例子。這些組件不是必須制成管狀，而是可以將它們制成例如濾墊，載有氣溶膠的CO2氣體可以流過該濾墊。該分離器組件也并非一定由合成纖維形成，而是例如可以由玻璃纖維織物或合成針刺毛氈(例如聚酯針刺毛氈)形成或由羊毛等形成。
由于在CO2回收過程中，氣溶膠所攜帶的物質(zhì)是粘性的(已經(jīng)舉出的各種糖類等)，因此如果如圖1所示提供了水洗裝置3，將是有利的。將水洗裝置3安置在氣溶膠分離器1的外殼20內(nèi)。在這里，水洗裝置3具有進(jìn)水器8和大量噴嘴，這些噴嘴將水噴到分離器組件2a、2b上。然后將這些水與所分離的氣溶膠以及它們的成分物質(zhì)一起在容器底面上收集，并且可以在液面可控的情況下通過排水管7和適當(dāng)?shù)拈y門14從中進(jìn)行提取。如與氣體洗滌器4有關(guān)的描述，在此可以提供適當(dāng)?shù)囊好鎮(zhèn)鞲衅?開關(guān)LSH(高液面—閥門14打開)或LSL(低液面—閥門14關(guān)閉)。
除去了氣溶膠的CO2氣體可以通過出口6傳送到CO2中間儲存站，這里是CO2氣球11。然后，將經(jīng)純化的CO2氣體傳送到CO2壓縮機(jī)19，壓縮機(jī)19如現(xiàn)有技術(shù)所述壓縮來自氣溶膠分離器1的出口6或者可選地來自CO2氣球11的CO2氣體。此外，這個(gè)裝置還可以如現(xiàn)有技術(shù)所述，包含用來純化和干燥經(jīng)壓縮、冷卻的CO2氣體的裝置，以及CO2液化系統(tǒng)和CO2儲存罐。由圖1可以看到，這里該裝置還包含用于CO2氣球操作的過壓和負(fù)壓保護(hù)器12。
通過除氣體洗滌器4外使用氣溶膠分離器1，除掉了水溶性成分的CO2氣體還可以除掉氣溶膠及其所攜帶的成分物質(zhì)，使得氣溶膠和隨其傳輸?shù)某煞治镔|(zhì)不會(huì)停留在回收系統(tǒng)之中。特別是，它可以防止因這些成分物質(zhì)沉積在CO2回收系統(tǒng)的后續(xù)部件中所導(dǎo)致的損害的發(fā)生。該損害的例子為在管道、裝置和機(jī)械中的大量腐蝕現(xiàn)象(通常為點(diǎn)蝕)、對CO2壓縮機(jī)19的功能性能力的損害、操作閥門的使用壽命的急劇縮短和密封裝置、活塞桿的中期損傷，這些可以導(dǎo)致整體故障。
權(quán)利要求
1.一種CO2回收系統(tǒng)，所述CO2產(chǎn)生于發(fā)酵過程中，該回收系統(tǒng)具有CO2壓縮機(jī)(19)，其特征在于，氣溶膠分離器(1)布置在CO2壓縮機(jī)(19)之前。
2.如權(quán)利要求1所述的CO2回收系統(tǒng)，其特征在于，所述氣溶膠分離器(1)包含水洗裝置(3)。
3.如權(quán)利要求2所述的CO2回收系統(tǒng)，其特征在于，所述水洗裝置(3)包含至少一個(gè)噴嘴。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的CO2回收系統(tǒng)，其特征在于，所述氣溶膠分離器(1)包含至少一個(gè)走氣分離組件(2)，載有氣溶膠的CO2氣體從中流過所述分離組件(2)。
5.如權(quán)利要求2～4中任一項(xiàng)所述的CO2回收系統(tǒng)，其特征在于，所述水洗裝置(3)對所述的至少一個(gè)分離組件(2)進(jìn)行水洗。
6.如權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的CO2回收系統(tǒng)，其特征在于，氣體洗滌器(4)布置在所述氣溶膠分離器(1)之前。
7.如權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的CO2回收系統(tǒng)，其特征在于，CO2氣球(11)布置在所述氣溶膠分離器和CO2壓縮機(jī)(19)之間。
8.一種回收由發(fā)酵產(chǎn)生的CO2的方法，其特征在于，在進(jìn)行壓縮之前將載有氣溶膠的CO2氣體進(jìn)料到氣溶膠分離器(1)中。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在氣溶膠分離期間對所述載有氣溶膠的CO2氣體或者至少一個(gè)分離組件(2)進(jìn)行水洗。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，使載有氣溶膠的CO2氣體在進(jìn)行氣溶膠分離之前通過氣體洗滌器(4)。
11.如權(quán)利要求8～10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在進(jìn)行壓縮之前將CO2氣體傳送至CO2氣球。
12.氣溶膠分離器在由發(fā)酵產(chǎn)生的CO2的回收中在CO2壓縮機(jī)之前的用途。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明，提供了布置在CO
文檔編號C12F3/00GK1831100SQ20061000737
公開日2006年9月13日 申請日期2006年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月16日
發(fā)明者哈拉爾德·本德 申請人:克朗斯股份公司