【文章內(nèi)容簡介】 多種吸附劑同時穿透失效，可能某一種或幾種吸附劑已經(jīng)穿透失效了而其它吸附劑還未失效，從而難以保證原料中的幾十種雜質(zhì)同時合格。該工藝和變壓吸附一樣，無法保證國際飲料二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)和二氧化碳新國標(biāo)中那些痕量和超痕量雜質(zhì)指標(biāo)的穩(wěn)定。國內(nèi)采用吸附凈化的企業(yè)都有過失敗教訓(xùn)，特別是以煤為原料生產(chǎn)合成氨過程中放空的二氧化碳原料氣，要想通過吸附凈化法生產(chǎn)出符合國際飲料協(xié)會和GB106212006標(biāo)準(zhǔn)的CO2產(chǎn)品難度非常大。（5）洗滌、吸附與低溫精餾組合法：該法綜合了低壓深冷和精餾的優(yōu)點，首先通過清水洗除去發(fā)酵氣中水溶性雜質(zhì)，再低溫精餾分離沸點比二氧化碳低深的雜質(zhì)，配合使用活性炭吸附劑，有針對性地脫除沸點比二氧化碳高、通過精餾無法分離的雜質(zhì)。此法生產(chǎn)的液體二氧化碳濃度較高并且穩(wěn)定，一些低沸點雜質(zhì)可穩(wěn)定地脫除。該法較適宜于酒精廠發(fā)酵氣生產(chǎn)食品級液體二氧化碳，產(chǎn)品各項指標(biāo)均可達(dá)食品級液體二氧化碳GB106212006標(biāo)準(zhǔn)。(6)催化氧化與精餾組合法：其特點是：在特定條件下利用催化氧化的原理，將原料氣中的所有可燃性雜質(zhì)與氧發(fā)生氧化反應(yīng)而加以脫除（特別是那些沸點比二氧化碳高的有毒有害雜質(zhì)，如多碳烴、醛、醇等含氧有機物），燃燒后的產(chǎn)物是水和二氧化碳，由于燃燒反應(yīng)徹底，為這些雜質(zhì)的徹底去除提供了技術(shù)保證，再結(jié)合使用合理先進的脫硫技術(shù)和低溫提純技術(shù)，產(chǎn)品質(zhì)量完全可以達(dá)到國際飲料協(xié)會（ISBT）和GB106212006標(biāo)準(zhǔn)。由國內(nèi)杭州快凱高效節(jié)能新技術(shù)有限公司成功開發(fā)的、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的國際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)食品級二氧化碳生產(chǎn)技術(shù)，催化氧化脫烴凈化與精餾相組合的工藝，工藝成熟、技術(shù)可靠。目前采用該技術(shù)建成投產(chǎn)的～40套食品級二氧化碳生產(chǎn)裝置均己成功運行，產(chǎn)品經(jīng)國家化學(xué)工業(yè)氣體質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心及美國大西洋實驗室(ALL)檢測，各項質(zhì)量指標(biāo)均能達(dá)到國際飲料協(xié)會（ISBT）標(biāo)準(zhǔn)和GB106212006標(biāo)準(zhǔn)的要求。該成果于2005年通過了由浙江省科技廳主持的省級科技鑒定，鑒定意見認(rèn)為：“該生產(chǎn)技術(shù)生產(chǎn)二氧化碳產(chǎn)品品質(zhì)高，具有節(jié)能、降耗等優(yōu)點，在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位、達(dá)到國際先進水平”，并被國家科技部定為中小企業(yè)科技創(chuàng)新項目。、吸附與低溫精餾組合法工藝。a、先用清水洗除去發(fā)酵氣中水溶性雜質(zhì)，再低溫精餾分離沸點比二氧化碳低深的雜質(zhì)，配合使用活性炭吸附劑，有針對性地脫除沸點比二氧化碳高、通過精餾無法分離的雜質(zhì)。此法生產(chǎn)的液體二氧化碳濃度較高并且穩(wěn)定，一些低沸點雜質(zhì)可穩(wěn)定地脫除。b、裝置全部國產(chǎn)化，集約化程度高。c、工藝簡單，操作便捷穩(wěn)定。d、節(jié)能降耗，能量利用充分，投資省。e、采用組合式提純塔，無需外供熱源，實現(xiàn)無外加動力自動回流，既力求降低消耗又保證產(chǎn)品純度。f、所有工程設(shè)計均根據(jù)現(xiàn)場氣源“量身定做”，設(shè)置先進合理；力求投資最小化、效益最大化。⑴過濾預(yù)處理工序過濾預(yù)處理工序采用干法活性炭吸附過濾，一開一備，并采用蒸汽再生。 ⑵乙醇等有機物脫除工序根據(jù)X泓達(dá)生物科技有限公司酒精發(fā)酵氣的成份分析，其中雜物主要為醇類等易被吸附的物質(zhì)，原則采用優(yōu)質(zhì)活性炭吸附劑，主要針對原料氣中乙醇等，將其可靠脫至指標(biāo)內(nèi)。設(shè)備配置為一開一備，并采用蒸汽再生。⑶干燥工序3A分子篩對氣體中的微量水具有很高的吸附能力。本工序采用裝有一定體積3A分子篩的干燥塔對二氧化碳凈化氣進行除水干燥，一開一備。過程通過水分在線分析儀提供的干燥氣體中微量水分檢測數(shù)據(jù)對干燥器中的分子篩進行及時再生，滿足生產(chǎn)要求。分子篩采用通入～200℃以上高溫空氣實現(xiàn)再生。⑷液化工序經(jīng)干燥、凈化合格后的二氧化碳?xì)怏w用氨做致冷劑，二氧化碳?xì)庠诶淠髦械玫阶銐虻睦淞慷灰夯?。⑸提純工序液化后的二氧化碳?xì)庖夯旌衔锏奶峒儾捎媒M合式提純塔，無需外供熱源，實現(xiàn)無外加動力自動回流。產(chǎn)品品質(zhì)有保證，消耗低，并可最大限度減低放空損失。⑹過冷工序為確保產(chǎn)品純度、降低存儲蒸發(fā)損失，通過過冷器將提純塔底采出的液體二氧化碳冷卻至20℃以下，而后送入液體二氧化碳低溫貯槽儲存。⑺液體二氧化碳低溫貯槽儲存的產(chǎn)品，通過充車泵灌裝至液體二氧化碳低溫槽車出售。也可用泵輸送至干冰車間生產(chǎn)干冰。貯氣囊CO2壓縮機水洗塔活性炭吸附活性炭吸附分子篩塔分子篩塔冷凝器提純塔CO2低溫儲槽過冷器冷卻除濕器活性炭過濾活性炭過濾充車干冰經(jīng)回收淡酒后的發(fā)酵氣 主要設(shè)備的選擇 靜設(shè)備按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行設(shè)計制造和檢驗，設(shè)備的殼體和封頭直徑采用標(biāo)準(zhǔn)直徑系列，采用國內(nèi)生產(chǎn)材料、標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國內(nèi)最新版本：國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》GBl50—1998 《鋼制壓力容器》GBl51—1999 《管殼式換熱器》GB8163—87 《輸送流體用無縫鋼管》JB4710—2005 《鋼制塔式容器》JB4731—2005 《鋼制臥式容器》JB／T4700一4707—2000《壓力容器法蘭》JB／T4708—2000 《鋼制壓力容器焊接工藝評定》JB／T4709—2000 《鋼制壓力容器焊接規(guī)程》JB4726—2000 《壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鍛件》JB4744—2000 《鋼制壓力容器產(chǎn)品焊接試板的力學(xué)性能檢驗》JB4730—2005 《壓力容器無損檢測》JB／T47351997 《鋼制焊接常壓容器》GB6654—1996 《壓力容器用鋼板》GB4237—92 《不銹鋼熱軋鋼板》GB／Tl4976—94 《輸送流體用不銹鋼無縫鋼管》GBl2459—90 《鋼制對焊無縫管件》HG20580—1998 《鋼制化工容器設(shè)計基礎(chǔ)規(guī)定》HG20581—1998 《鋼制化工容器材料選用規(guī)定》HG20582—1998 《鋼制化工容器強度計算規(guī)定》HG20583—1998 《鋼制化工容器結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)定》HG20584—1998 《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》HG20585—1998 《鋼制低溫壓力容器技術(shù)規(guī)定》HG20652—1 998 《塔器設(shè)計技術(shù)規(guī)定》本項目靜止設(shè)備依據(jù)滿足60kt/a液體二氧化碳生產(chǎn)的要求來選配，動設(shè)備按滿足60kt/a液體二氧化碳生產(chǎn)的要求來選配。在滿足工藝要求和保證設(shè)備性能、產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，本著技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、生產(chǎn)安全的原則，裝置中關(guān)鍵設(shè)備（如壓縮機、冰機、微機儀表系統(tǒng)）及生產(chǎn)過程中關(guān)鍵控制閥門采用國外或國內(nèi)質(zhì)量可靠的定型產(chǎn)品。 設(shè)備選型詳見表4－1《生產(chǎn)工藝設(shè)備表》：表41 主 要 工 藝 設(shè) 備 表序號名 稱規(guī) 格 型 號材料數(shù)量備 注1氣囊200m3高分子12活性炭過濾器Ф2000Q235A23水洗塔Ф12000Cr18Ni94活性炭吸附器Ф140016MnR25冷卻除濕器Ф50016MnR/0Cr18Ni916分子篩干燥塔Ф100016MnR27一級冷凝器Ф100016MnR/0Cr18Ni918提純塔Ф500/80016MnR/0Cr18Ni919二級冷凝器Ф55016MnR/0Cr18Ni9110再生電加熱器Ф550，100kW16Mn111CO2壓縮機DW30/30；N=315kW組合件312制冷機機組JJZ2LG20；N=220kW組合件313再生羅茨風(fēng)機20m3/min。P=35kPa1N=20kW14原料氣羅茨風(fēng)機60m3/min。 P=35kPa2N=60kW15二氧化碳儲罐CF100/。V=100m3416充車泵R83316H4BM0506T1FQ=20m3/h。H=30m3。N=4 化學(xué)藥劑 優(yōu)質(zhì)活性炭采用優(yōu)質(zhì)活性炭，主要針對原料氣中有機雜質(zhì)，將其可靠脫至指標(biāo)內(nèi)。 干燥吸附劑 采用吸附性能和吸附容量優(yōu)良的3A分子篩為脫水干燥吸附劑。設(shè)立兩臺干燥器，一開一備。以熱空氣作為吸附劑的再生氣源。 主要公用工程消耗表 主要公用工程消耗見表4－2；表42 主要公用工程消耗序號公用工程和化學(xué)品規(guī)格單位消耗備注1電6/10kV；50HzkW/h1630壓縮機、冰機220V/380V；50HzkW/h～160電爐、風(fēng)機、照明2干燥、無油儀表空氣～m3/h50露點低于35℃3工藝循環(huán)冷卻水P≥；t≤32℃t/h~240△t=10℃污垢系數(shù)：設(shè)計值PH值：～Cl－：100ppm4飽和蒸汽kg/h100 本自動控制設(shè)計根據(jù)工藝要求進行，包括二氧化碳壓縮、洗滌、吸附、脫水、二氧化碳低溫液化和精餾提純等的儀表和控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動設(shè)備的隨機配套儀表由設(shè)備制造廠成套提供。. 控制方式根據(jù)工藝生產(chǎn)的特點和裝置布置情況，本設(shè)計采用控制室集中監(jiān)控、現(xiàn)場崗位集中監(jiān)控和就地檢測相結(jié)合的控制方式。設(shè)計的檢測和控制系統(tǒng)將保證生產(chǎn)裝置的正常、穩(wěn)定、安全、可靠運行以及在異常情況下的緊急處理。為此，本設(shè)計設(shè)置集中控制室，控制室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)將對二氧化碳生產(chǎn)裝置的所有工序進行集中監(jiān)控。依托公用工程系統(tǒng)提供的水、電、儀表空氣等供應(yīng)參數(shù)，輸入DCS系統(tǒng)進行集中顯示和監(jiān)控。 自動控制方案，設(shè)立以下自動控制系統(tǒng)（1）凈化塔溫度自動控制系統(tǒng)；（2）提純塔液位自動控制系統(tǒng)；（3）提純塔壓力自動控制系統(tǒng)；（4）一級氨冷器液位自動控制系統(tǒng)；（5）二級氨冷器液位自動控制系統(tǒng)。壓縮機、冷凍機在現(xiàn)場崗位集中監(jiān)控，由設(shè)備制造廠成套提供就地檢測和監(jiān)控儀表設(shè)備，分子篩干燥器采用人工手動切換。重要參數(shù)引入DCS控制室集中監(jiān)控。集散控制系統(tǒng)選用國內(nèi)實力最強的和利時DCS產(chǎn)品，用一臺UPS不間斷電源給DCS和操作站主機供電。用一臺穩(wěn)壓電源給色譜分析儀供電。X泓達(dá)生物科技有限公司的食品級二氧化碳項目是一個環(huán)保型高科技項目，其原料和產(chǎn)品不屬于易燃易爆物質(zhì)，但仍然存在低溫、中壓和高度連續(xù)生產(chǎn)的特點，過程控制的好壞直接影響到最終產(chǎn)品的質(zhì)量。為了便于采購、施工及今后的管理和維護，本設(shè)計的儀表選型參照同類裝置的設(shè)計進行。⑴控制室監(jiān)控系統(tǒng)食品級二氧化碳裝置采用DCS集散系統(tǒng)，在控制室對工藝生產(chǎn)裝置進行集中監(jiān)控。本裝置DCS可以與總公司其它控制室內(nèi)的DCS進行通訊。外供循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用數(shù)顯儀表對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視。⑵現(xiàn)場儀表 現(xiàn)場儀表的選型立足國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品或與國內(nèi)與國外著名儀表廠商合資生產(chǎn)的產(chǎn)品，確保項目建設(shè)質(zhì)量。其中：溫度測量儀表：溫度集中測量及自動控制系統(tǒng)用的一次檢測元件，選用隔爆型的熱電阻及鎧裝鎳鉻一鎳硅熱電隅及銅熱電阻，用直流4～20mA訊號傳送到DCS系統(tǒng)。就地溫度指示采用雙金屬溫度計。壓力測量：就地壓力指示根據(jù)不同工況，選用氨用壓力表、隔膜壓力表等。集中指示壓力測量選用電容式差壓/壓力變送器，直流4～20mA訊號傳送到DCS系統(tǒng)。流量測量：工藝氣體的流量測量原則采用LZ型金屬轉(zhuǎn)子流量計，也可視不同工況及管道口徑大小采用轉(zhuǎn)子流量計、阿紐巴或相當(dāng)形式的流量計進行流量測量。蒸汽流量測量以渦街式流量計為主；液體（液氨及液體二氧化碳產(chǎn)品）的流量測量優(yōu)先采用電磁流量計或質(zhì)量流量計。液位測量：一般采用差壓法，選用差壓變送器或帶遠(yuǎn)傳裝置的差壓變送器進行液位集中測量。上述測量參數(shù)，通過直流4～20mA訊號傳送到DCS系統(tǒng)集中顯示和控制。⑶生產(chǎn)分析：采用專用分析儀，如GS2010C、HY6800、8800A、GS2010BⅡ等烴、苯、硫、水含量專用型分析儀，具體通過市場采購獲得。執(zhí)行機構(gòu)：執(zhí)行機構(gòu)為氣動型。 動力供應(yīng)由電氣專業(yè)向儀表專業(yè)提供獨立的供電回路至控制室?？刂剖以O(shè)置不間斷電源(UPS），給DCS和其它重要儀表負(fù)荷供電，確保停電時工藝裝置的安全。UPS輸入：380VAC177。10%，50Hz177。5%；UPS輸出：220VAC177。2%，50Hz177。%功率：12kVA；備用時間：30min。儀表氣源：由X泓達(dá)生物科技有限公司現(xiàn)有儀表空壓站統(tǒng)一提供，不單獨設(shè)置。 設(shè)備管道防腐保溫根據(jù)食品級二氧化碳產(chǎn)品生產(chǎn)特點，按照國家現(xiàn)行工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進行防腐、保溫（保冷）設(shè)計，并確保施工質(zhì)量。第五章 原料的供應(yīng)和貯運、年需要量、來源及運輸條件本裝置的原料采用X泓達(dá)生物科技有限公司酒精裝置排放的二氧化碳工業(yè)廢氣資源，年用量～63kt/a，其輸送通過DN450的總管至建設(shè)地界區(qū)外1米處，再進入界區(qū)。 其它生產(chǎn)用的輔料：生產(chǎn)用潤滑油通過X泓達(dá)生物科技有限公司統(tǒng)一調(diào)配；活性炭、干燥劑（3A分子篩）等，根據(jù)各自的使用周期和氣體凈化質(zhì)量，提前編制采購計劃（可結(jié)合系統(tǒng)大修，在停車前做好計劃），國內(nèi)采購。第六章 建廠條件和廠址方案 選址位置：、地形、地貌、地質(zhì)資料廠址地理條件：X泓達(dá)生物科技有限公司位于位于東經(jīng)118176。4539。、北緯35176。4839。的沂水縣工業(yè)園，地處魯中南地區(qū)，是魯中南交通要塞，對外開放的前沿，距青島機場、碼頭分別為246km、160km，距日照港100km，距臨沂機場90km