Equipamento de liquefação de CO₂ de grau alimentício-
Introdução
O dispositivo de liquefação de CO₂ de qualidade alimentar é um equipamento especializado que converte gás CO₂ de alta{0}}pureza purificado por purificação-frontal em produtos líquidos-de baixa temperatura por meio de refrigeração e compressão. É o processo crítico final no processo de recuperação de CO₂, que determina diretamente a forma do produto final, a economia de armazenamento e transporte e o valor de mercado.
Princípio operacional básico
Seu núcleo é um processo de refrigeração física e transição de fase de compressão, que não envolve reações químicas:
Pré-tratamento e compressão de gás
O gás CO₂ seco e de alta pureza do sistema de purificação frontal- (como recuperação de cerveja, recuperação petroquímica) é primeiro comprimido à pressão de liquefação (geralmente 1,6-2,5 MPa) por um compressor isento de óleo.
Pré-resfriamento e purificação
O gás comprimido de alta-temperatura é resfriado por um resfriador e pode passar por purificação final através de adsorvedores de carvão ativado para garantir a ausência de odores residuais.
Refrigeração profunda e liquefação
O gás entra no liquefeitor principal (geralmente um trocador de calor de casco e tubo ou placa aletada) e troca calor com refrigerantes (como R744, amônia e Freon). A temperatura cai para -20 graus a -25 graus. A esta temperatura e pressão, o CO₂ sofre uma mudança de fase e liquefaz-se.
Evaporação flash e armazenamento
O CO₂ liquefeito entra no tanque de evaporação flash através de uma válvula reguladora, liberando uma pequena quantidade de gás não condensável (como N₂, O₂ residual) e finalmente obtendo CO₂ líquido de alta pureza, que é transportado para um tanque de armazenamento isolado para armazenamento.
Especificações de parâmetros
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Poder de processamento |
Pressão de liquefação |
Temperatura de liquefação |
pureza do produto |
Principais indicadores de consumo de energia |
Formulário do produto final |
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100 – 10.000 kg/h |
1,6 –2,5 MPa(G) |
-20 graus ~ -25 graus |
Maior ou igual a 99,9% (v/v) |
Consumo de eletricidade para liquefação: 80-150 kWh/ton de CO₂ líquido |
Pressão atmosférica líquido-de baixa temperatura |
(Apenas para referência)
Os benefícios económicos que podem ser trazidos
Benefícios de aumento de valor
1. Forma de produto premium: O CO₂ líquido é fácil de vender e transportar e seu valor de commodity é muito superior ao do gás. O CO₂ líquido de qualidade alimentar pode ser vendido 50% -100% mais caro do que gases de qualidade industrial.
2. Flexibilidade de mercado: Os produtos líquidos podem ser fornecidos de forma conveniente a clientes de pequeno e médio porte geograficamente dispersos (como fábricas de bebidas e alimentos), ampliando o raio de vendas.
Benefícios de economia de custos
1. Reduzir significativamente os custos de transporte: com o mesmo peso, o custo de transporte dos caminhões-tanque para líquidos é de apenas um-terço a{2}}metade do custo dos caminhões de pacotes de gás de alta{3}}pressão.
2. Reduza os custos de armazenamento: o custo unitário de armazenamento de grandes tanques de armazenamento de líquidos-de baixa temperatura é muito menor do que o de tanques de armazenamento de gás de alta-pressão.
Componentes principais
Módulo de compressão de gás
① Compressor lubrificado sem óleo: Garantir que o gás não seja contaminado por óleo lubrificante é crucial para a produção de qualidade alimentar.
② Refrigerador e separador entre estágios.
01
Módulo de purificação e secagem
① Filtro de precisão: remove partículas.
② Secador de adsorção (como peneira molecular): Certifique-se de que o ponto de orvalho do ar de admissão seja menor ou igual a -60 graus para evitar o bloqueio do gelo.
02
Módulo de refrigeração e liquefação (núcleo)
① Compressor de refrigeração: fornece energia para o ciclo de refrigeração.
② Trocador de calor de liquefação principal: o local central onde o gás CO₂ sofre mudança de fase na troca de calor com o refrigerante.
③ Válvula borboleta e tanque flash: utilizados para redução de pressão e remoção de gases não condensáveis.
03
Módulo de armazenamento e enchimento
① Tanque de armazenamento de CO₂ líquido: isolamento de pó a vácuo para manter a baixa temperatura.
② Bomba de enchimento e sistema de dosagem: utilizado para enchimento de caminhões-tanque ou cilindros de aço.
04
Módulo de Controle e Segurança
① Sistema de controle automático: regula a pressão, temperatura e nível de líquido.
② Válvulas de segurança e discos de ruptura: garantem segurança contra sobrepressão.
05
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