Équipement de liquéfaction au CO₂ de qualité alimentaire-
Introduction
Le dispositif de liquéfaction de CO₂ de qualité alimentaire est un équipement spécialisé qui convertit le gaz CO₂ de haute-purification par purification frontale-en produits liquides à basse-température par réfrigération et compression. Il s’agit du dernier processus critique du processus de récupération du CO₂, qui détermine directement la forme du produit final, l’économie de stockage et de transport ainsi que la valeur marchande.
Principe de fonctionnement de base
Son cœur est un processus de transition de phase physique de réfrigération et de compression, qui n’implique pas de réactions chimiques :
Prétraitement et compression des gaz
Le gaz CO₂ sec et de haute pureté provenant du système de purification avant-(tel que la récupération brassicole, la récupération pétrochimique) est d'abord comprimé à une pression de liquéfaction (généralement 1,6-2,5 MPa) par un compresseur sans huile.
Pré-refroidissement et purification
Le gaz comprimé à haute température-est refroidi par un refroidisseur et peut subir une purification finale via des adsorbeurs à charbon actif pour garantir l'absence d'odeurs résiduelles.
Réfrigération profonde et liquéfaction
Le gaz pénètre dans le liquéfacteur principal (généralement un échangeur de chaleur à calandre et à tubes ou à plaques et à ailettes) et échange de la chaleur avec des réfrigérants (tels que le R744, l'ammoniac et le fréon). La température descend entre -20 degrés et -25 degrés. À cette température et pression, le CO₂ subit un changement de phase et se liquéfie.
Évaporation flash et stockage
Le CO₂ liquéfié pénètre dans le réservoir d'évaporation flash via un papillon des gaz, libérant une petite quantité de gaz non condensable (tel que du N₂, O₂ résiduel) et obtenant finalement du CO₂ liquide de haute pureté-, qui est transporté vers un réservoir de stockage isolé pour le stockage.
Spécifications des paramètres
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Puissance de traitement |
Pression de liquéfaction |
Température de liquéfaction |
pureté du produit |
Indicateurs clés de consommation d’énergie |
Forme du produit final |
|
100 – 10 000 kg/h |
1,6 –2,5 MPa(G) |
-20 degrés ~ -25 degrés |
Supérieur ou égal à 99,9 % (v/v) |
Consommation d'électricité pour la liquéfaction : 80-150 kWh/tonne de CO₂ liquide |
Pression atmosphérique liquide à basse-température |
(Pour référence seulement)
Les avantages économiques qui peuvent être apportés
Avantages de la valorisation
1. Produit premium : le CO₂ liquide est facile à vendre et à transporter, et sa valeur marchande est bien supérieure à celle du gaz. Le CO₂ liquide de qualité alimentaire peut être vendu 50 à 100 % plus cher que les gaz de qualité industrielle.
2. Flexibilité du marché : les produits liquides peuvent être facilement fournis à des clients de petite et moyenne taille- géographiquement dispersés (tels que les usines de boissons et d'aliments), élargissant ainsi le rayon de vente.
Avantages en matière d'économies de coûts
1. Réduire considérablement les coûts de transport : pour un même poids, le coût de transport des camions-citernes pour liquides n'est que d'un-tiers à la-moitié de celui des camions-citernes à gaz à haute-pression.
2. Réduire les coûts de stockage : le coût de stockage unitaire des grands réservoirs de stockage de liquides à basse température{{1}est bien inférieur à celui des réservoirs de stockage de gaz à haute-pression.
Principaux composants
Module de compression de gaz
① Compresseur lubrifié sans huile : S'assurer que le gaz n'est pas contaminé par l'huile lubrifiante est crucial pour une production de qualité alimentaire.
② Refroidisseur et séparateur inter-étages.
01
Module de purification et de séchage
① Filtre de précision : élimine les particules.
② Sécheur par adsorption (tel qu'un tamis moléculaire) : assurez-vous que le point de rosée de l'air d'admission est inférieur ou égal à -60 degrés pour éviter le blocage de la glace.
02
Module de réfrigération et liquéfaction (noyau)
① Compresseur de réfrigération : fournit de l'énergie pour le cycle de réfrigération.
② Échangeur de chaleur de liquéfaction principal : l'emplacement central où le gaz CO₂ subit un changement de phase lors de l'échange thermique avec le réfrigérant.
③ Papillon des gaz et réservoir flash : utilisés pour la réduction de la pression et l'élimination des gaz non condensables.
03
Module de stockage et de remplissage
① Réservoir de stockage de CO₂ liquide : isolation en poudre sous vide pour maintenir une basse température.
② Pompe de remplissage et système de dosage : utilisés pour remplir des camions-citernes ou des cylindres en acier.
04
Module de contrôle et de sécurité
① Système de contrôle automatique : régule la pression, la température et le niveau de liquide.
② Soupapes de sécurité et disques de rupture : assurent la sécurité contre la surpression.
05
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