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附件2 2019年4月广西科技成果登记项目公告 非粮生物发酵产生的CO2回收制备高纯食品级二氧化碳关键技术研究 登记号:201816477???? 分类号: TQ;

O69 主要完成单位: 广西新天德能源有限公司 主要完成人员:徐大鹏、冯英、陈燕蓉、谌业文、尹晓龙、叶年慧、毕研剑 任务来源:广西壮族自治区科学技术厅 推荐部门:钦州市科学技术局 登记日期:2019年1月15日1课题来源与背景: 非粮生物发酵产生的CO2回收制备高纯食品级二氧化碳关键技术研究 是桂科计字〔2015〕98号文件下达的广西科技计划项目,合同编号:桂科攻1598015-5,项目实施期限为自2015年1月至2017年12月.

CO2属温室气体.由于CO2等温室气体的大量排放,引起了全球气候变暖,对世界各国的社会经济等各领域产生负面影响,它会造成诸如水资源短缺、居住环境恶化、经济损失加剧、海平面上升、热浪袭击增加等现象的发生,人类健康受到严重威胁,另外还可能引起物种变化的加剧.根据国际能源机构(IEA)的数据显示,除2009年经济危机的影响之外,历年的全球年排放的CO2气体总量都呈增长趋势,CO2浓度大幅度的增加,导致了严重的温室效应.为了遏制全球增暖趋势,各国谈判代表曾多次聚首,先后通过了《京都议定书》、《哥本哈根协议》,旨在减少CO2排放,控制全球温度上升速度.我国自2005年以后成为世界CO2年排放量第一大国.目前我国仍处于高速发展阶段,CO2年产生量仍将持续上升.作为世界经济强国和政治大国,我国面临CO2减排的巨大责任和压力.因此,控制温室气体排放,有效开展CO2捕获回收、运输和储存的研究和工业化转化势在必行,刻不容缓.

2 技术原理及性能指标:技术原理:以淀粉质非粮作物原料通过发酵生产食用酒精,在发酵过程中酵母菌把糖转化成乙醇,同时还产生大量二氧化碳,其总的反应方程式为: C6H12O6→2C2H5OH+2CO2 由上式可以看出二氧化碳是酒精生产发酵过程中产生的最主要副产物,在酒精发酵气中二氧化碳的浓度较高,可达到95%以上.项目通过回收并利用副产物二氧化碳,选用 精洗、吸附干燥与低温精馏组合工艺 ,具体包括加压、精洗、吸附、干燥、液化、精馏组合提纯的工艺,制备高纯食品级二氧化碳.主要工序介绍:1.精洗工序,主要针对原料气中甲醇、乙醇、醛类等水溶性杂质,研究将其洗至指标内所需条件;

2.吸附工序,研究有效的新型吸附剂,将醇醛类吸附至产品要求的指标内;

3.干燥工序,干燥塔的填料选材、干燥塔的状态监测以及及时再生的深入研究;

4.液化工序,研究有效廉价方便的致冷剂,使二氧化碳气在液化器中得到足够的冷量而被液化;

5.提纯工序,研究液化后的二氧化碳气液混合物采用组合式分级液化精馏装置提纯的工艺参数,实现无需外供热源,无外加动力自动回流,并可最大限度减低放空损失;

6.压缩工序,试验多级压缩方式,探索采用的最佳操作压力.其工艺如下流程图. 木薯发酵气生产食品级二氧化碳工艺流程送检产品经化学工业气体质量监督检验中心(大连)检验,产品纯度99.995%,符合食品级二氧化碳标准GB10621-2006;

3 技术的创造性与先进性:(1)项目设计了 精洗、吸附干燥与低温精馏组合工艺 ,即加压、精洗、吸附干燥、氨冷凝、精馏组合提纯的液体二氧化碳生产工艺,对酒精发酵放空尾气中CO2气体的回收,综合了低温吸附和精馏的优点,可同时分离沸点比二氧化碳低的杂质,配合使用活性炭吸附剂和分子筛干燥剂,在低温下有针对性地吸附脱除相关杂质,制备高纯食品级液体二氧化碳.(2)本项目使用的生物发酵废弃二氧化碳回收纯化装置,经过新型回收纯化装置后得到食品级二氧化碳,且食品级二氧化碳产品纯度高于99.9%,在降低大幅能耗的同时,又提高二氧化碳产品的性能指标.(3)本项目使用的储存罐压力稳定,避免生成固体二氧化碳,既避免了二氧化碳气体的浪费,污染空气,又使资源得到充分利用.