專利名稱：食品級液體二氧化碳生產(chǎn)方法
本

發(fā)明內(nèi)容
屬于化工品的制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種食品級液體二氧化碳產(chǎn)品的生產(chǎn)方法。
食品級液體二氧化碳是目前已在食品冷凍、飲料碳酸化等方面被廣泛應(yīng)用的物質(zhì)，工業(yè)上一般是通過從環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置的尾氣中回收二氧化碳?xì)怏w進而精制來予以制取，其工藝的關(guān)鍵技術(shù)是除去二氧化碳中的乙烯等物質(zhì)，使產(chǎn)品的乙烯含量達到小于5ppm的食品級水平。迄今為止，本領(lǐng)域傳統(tǒng)的用于除去氣體中乙烯的方法通常都是采用化學(xué)法，即乙烯加氧氣在高溫及催化劑(通常為鉑催化劑)的作用下生成二氧化碳和水，其反應(yīng)式為而其它低沸點雜質(zhì)則采用低溫精餾的方法除去。這種工藝方法存在的最大問題是由于需要的化學(xué)反應(yīng)溫度高達350～450℃，需增加電加熱設(shè)備及數(shù)臺冷卻換熱器和分離設(shè)備，這樣就導(dǎo)致整個制備裝置的工程投資費用和工廠的操作成本費用的居高不下。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種工藝技術(shù)路線先進、可靠、產(chǎn)品質(zhì)量易于控制、生產(chǎn)效率高并節(jié)省工程造價和運行費用的食品級液體二氧化碳生產(chǎn)方法。
本發(fā)明所述的生產(chǎn)方法為一種從環(huán)氧乙烷裝置的尾氣回收并精制食品級液體二氧化碳的方法，它包括下述生產(chǎn)步驟(1)、將從環(huán)氧乙烷裝置的尾氣回收的原料二氧化碳?xì)怏w送入二氧化碳壓縮機組內(nèi)增壓到2.0～2.5MPa；(2)、將增壓后的二氧化碳?xì)怏w進入吸附干燥器內(nèi)干燥，使脫除水分后的氣體露點為-50～-60℃；(3)、將脫除水分的二氧化碳?xì)怏w在常溫下送入內(nèi)充有PU-1型吸附劑的乙烯吸附器內(nèi)，使二氧化碳?xì)怏w中的乙烯含量脫除到小于5ppm；
(4)、將除去乙烯物后的二氧化碳?xì)怏w送入活性炭吸附器脫出微量異味；(5)、將經(jīng)過活性炭吸附處理后的二氧化碳?xì)怏w送入進料冷凝器，使之冷凝成80～90％的液體后，再送入低溫精餾塔釜內(nèi)進行精餾分離，獲得食品級液體二氧化碳產(chǎn)品。
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的改進之處在于采用先進的常溫吸附法和低溫精餾相結(jié)合的提純精制二氧化碳的技術(shù)路線取代傳統(tǒng)的采用化學(xué)法除去乙烯雜質(zhì)的方法，其技術(shù)先進、安全可靠、產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足和優(yōu)于國際上著名公司(如可口可樂公司)對食品級二氧化碳產(chǎn)品質(zhì)量的要求；同時本發(fā)明還具有節(jié)能效果顯著和工程造價低的特點，可大大減少裝置的設(shè)備投資費用和運行費用。此外，從社會效益方面來說，本發(fā)明不僅能達到從環(huán)氧乙烷裝置的尾氣中回收二氧化碳并精制以獲得食品級添加劑的要求，而且大大減少了溫室氣體二氧化碳對大氣的排放量，從而達到治理并改善人類生存環(huán)境的目的，因此它也是一個綠色環(huán)保造福人類的技術(shù)發(fā)明。
以下將結(jié)合文后附圖
對本發(fā)明內(nèi)容做進一步說明，該附圖為本發(fā)明所述生產(chǎn)方法的工藝流程圖。
如圖所示，本發(fā)明所述的食品級液體二氧化碳生產(chǎn)方法包括壓縮機組增壓1、干燥吸附2、乙烯吸附3、活性炭吸附4、冷凝5、低溫精餾6、產(chǎn)品過冷7、液體產(chǎn)品貯槽貯存8以及加壓充注槽車9和/或高壓裝瓶10等工序。從環(huán)氧乙烷裝置尾氣中回收的原料二氧化碳?xì)怏w先經(jīng)過二氧化碳壓縮機組1增壓到2.0～2.5Mpa，然后進入吸附干燥器2內(nèi)使其露點達到-50～-60℃，脫除水分后的二氧化碳?xì)怏w經(jīng)過乙烯吸附器3將其中的乙烯含量脫除到小于5ppm，再使其進入活性炭吸附器4脫除微量異味，繼而再經(jīng)過進料冷凝器5將其冷凝成80～90％的液體后進入低溫精餾塔6進行精餾分離，這樣在精餾塔釜可獲得合格的食品級液體二氧化碳產(chǎn)品，而精餾塔內(nèi)的上升氣體在精餾塔頂冷凝器部分冷凝后，經(jīng)氣液分離器分離，凝液重新回流到精餾塔，其余的不凝性氣體及部分氣體二氧化碳則被放空；由精餾塔釜獲得的合格的產(chǎn)品再經(jīng)過產(chǎn)品過冷器7過冷至3～5℃后送入液體產(chǎn)品貯槽8內(nèi)貯存，之后一路經(jīng)轉(zhuǎn)注泵加壓充入液體槽車9以液體二氧化碳產(chǎn)品出售，另一路經(jīng)高壓裝瓶泵加壓至8.0～9.0Mpa汽化后裝入瓶10內(nèi)以氣體二氧化碳產(chǎn)品出售。
在上述工藝過程中，做為脫除氣體乙烯含量的乙烯吸附劑采用北京大學(xué)研制并生產(chǎn)的PU-1型吸附劑，它是一種含特種金屬離子的分子篩，該吸附劑經(jīng)試驗證明對二氧化碳中的乙烯具有良好吸附選擇性，而且重復(fù)性很好；這種吸附劑的再生工藝與吸附干燥器所采用的干燥吸附劑一樣，均是采用熱氮反向加熱技術(shù)，然后用常溫二氧化碳反吹置換和冷卻至備用狀態(tài)。進料冷凝器、精餾塔頂冷凝器、產(chǎn)品過冷器以及液體產(chǎn)品貯槽的內(nèi)置冷凝管均采用蒸發(fā)液氨作冷源，氨的冷凍量是采用一套氨冷凍機組獲得的，蒸發(fā)溫度為-30～-35℃，也可以采用其它制冷介質(zhì)的冷凍機組提供相應(yīng)蒸發(fā)溫度級的冷凍量(如氟利昂或混合制冷介質(zhì)等)。具體實施中，為了降低運行費用，月平均最高溫度大于26℃的地區(qū)，液體產(chǎn)品貯槽的內(nèi)置冷凝管所需的冷凍量應(yīng)由單獨冷凍機組提供。
權(quán)利要求
一種食品級液體二氧化碳生產(chǎn)方法，其特征在于包括下述生產(chǎn)步驟(1)、將原料二氧化碳?xì)怏w送入二氧化碳壓縮機組內(nèi)增壓到2.0～2.5MPa；
(2)、將增壓后的二氧化碳?xì)怏w進入吸附干燥器內(nèi)干燥，使脫除水分后的氣體露點為-50～-60℃；
(3)、將脫除水分的二氧化碳?xì)怏w在常溫下送入內(nèi)充有PU-1型吸附劑的乙烯吸附器內(nèi)，使二氧化碳?xì)怏w中的乙烯含量脫除到小于5ppm；
(4)、將除去乙烯物后的二氧化碳?xì)怏w送入活性炭吸附器脫出微量異味；
(5)、將經(jīng)過活性炭吸附處理后的二氧化碳?xì)怏w送入進料冷凝器，使之冷凝成80～90％的液體后，再送入低溫精餾塔釜內(nèi)進行精餾分離，獲得食品級液體二氧化碳產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種食品級液體二氧化碳的生產(chǎn)方法，它包括原料二氧化碳?xì)怏w增壓、干燥吸附、乙烯吸附、活性炭吸附、冷凝、低溫精餾等工序，由于采用常溫吸附法和低溫精餾相結(jié)合的提純精制二氧化碳的技術(shù)路線，因而具有技術(shù)先進、產(chǎn)品質(zhì)量高、節(jié)能效果顯著和工程造價低等特點，可大大減少裝置的設(shè)備投資費用和運行費用。
文檔編號F25J3/00GK1393398SQ0111529
公開日2003年1月29日 申請日期2001年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月22日
發(fā)明者丁祥謙, 許耀庭, 景海棠, 張萍, 張建生, 何戰(zhàn)柱, 李碧華, 付漢秀, 聶建勛 申請人:中國華陸工程公司