Equipo de licuefacción de CO₂ de calidad alimentaria-
Introducción
El dispositivo de licuefacción de CO₂ de calidad alimentaria es un equipo especializado que convierte gas CO₂ de alta-pureza purificado mediante purificación frontal-en productos líquidos-de baja-temperatura mediante refrigeración y compresión. Es el proceso crítico final en el proceso de recuperación de CO₂, que determina directamente la forma del producto final, la economía de almacenamiento y transporte y el valor de mercado.
Principio de funcionamiento básico
Su núcleo es un proceso de transición de fase física de refrigeración y compresión, que no involucra reacciones químicas:
Pretratamiento y compresión de gas.
El gas CO₂ seco de alta pureza procedente del sistema de purificación frontal-(como la recuperación de cerveza o la recuperación petroquímica) se comprime primero a una presión de licuefacción (normalmente 1,6-2,5 MPa) mediante un compresor sin aceite.
Preenfriamiento y purificación.
El gas comprimido a alta-temperatura se enfría mediante un enfriador y puede someterse a una purificación final mediante adsorbentes de carbón activado para garantizar que no haya olores residuales.
Refrigeración profunda y licuación.
El gas ingresa al licuador principal (generalmente un intercambiador de calor de carcasa y tubos o de aletas de placas) e intercambia calor con refrigerantes (como R744, amoníaco y freón). La temperatura desciende de -20 grados a -25 grados. A esta temperatura y presión, el CO₂ sufre un cambio de fase y se licua.
Evaporación instantánea y almacenamiento.
El CO₂ licuado ingresa al tanque de evaporación instantánea a través de una válvula de mariposa, liberando una pequeña cantidad de gas no condensable (como N₂ y O₂ residuales) y finalmente obteniendo CO₂ líquido de alta-pureza, que se transporta a un tanque de almacenamiento aislado para su almacenamiento.
Especificaciones de parámetros
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Poder de procesamiento |
Presión de licuefacción |
Temperatura de licuefacción |
pureza del producto |
Indicadores clave de consumo de energía |
Forma del producto final |
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100 – 10.000 kg/hora |
1,6 –2,5 MPa(G) |
-20 grados ~ -25 grados |
Mayor o igual a 99,9% (v/v) |
Consumo de electricidad para licuefacción: 80-150 kWh/tonelada de CO₂ líquido |
Líquido de baja-temperatura a presión atmosférica |
(Solo como referencia)
Los beneficios económicos que se pueden obtener
Beneficios de mejora del valor
1. Prima en forma de producto: el CO₂ líquido es fácil de vender y transportar, y su valor comercial es mucho mayor que el del gas. El CO₂ líquido de calidad alimentaria se puede vender entre un 50 % y un 100 % más que los gases de calidad industrial.
2. Flexibilidad del mercado: los productos líquidos se pueden suministrar cómodamente a clientes pequeños y medianos- geográficamente dispersos (como fábricas de bebidas y alimentos), ampliando el radio de ventas.
Beneficios de ahorro de costos
1. Reducir significativamente los costos de transporte: con el mismo peso, el costo de transporte de los camiones cisterna para líquidos es solo de un-tercio a-la mitad del de los camiones con paquetes de gas a alta-presión.
2. Reducir los costos de almacenamiento: el costo unitario de almacenamiento de los grandes tanques de almacenamiento de líquidos a baja-temperatura es mucho menor que el de los tanques de almacenamiento de gas a alta-presión.
Componentes principales
Módulo de compresión de gas
① Compresor lubricado sin aceite: garantizar que el gas no esté contaminado por aceite lubricante es crucial para la producción de calidad alimentaria.
② Enfriador y separador entre etapas.
01
Módulo de purificación y secado.
① Filtro de precisión: elimina partículas.
② Secador de adsorción (como un tamiz molecular): asegúrese de que el punto de rocío del aire de entrada sea inferior o igual a -60 grados para evitar la obstrucción del hielo.
02
Módulo de refrigeración y licuación (núcleo)
① Compresor de refrigeración: proporciona energía para el ciclo de refrigeración.
② Intercambiador de calor de licuefacción principal: la ubicación central donde el gas CO₂ sufre un cambio de fase en el intercambio de calor con el refrigerante.
③ Válvula de mariposa y tanque de flash: se utilizan para reducir la presión y eliminar gases no condensables.
03
Módulo de almacenamiento y llenado
① Tanque de almacenamiento de CO₂ líquido: aislamiento de polvo al vacío para mantener una temperatura baja.
② Bomba de llenado y sistema de medición: se utiliza para llenar camiones cisterna o cilindros de acero.
04
Módulo de Control y Seguridad
① Sistema de control automático: regula la presión, la temperatura y el nivel del líquido.
② Válvulas de seguridad y discos de ruptura: garantizan la seguridad contra sobrepresión.
05
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