تكنولوجيا توفير الطاقة لنظام استرداد ثاني أكسيد الكربون في خط إنتاج البيرة

في عملية إنتاج البيرة ، تتم معالجة ثاني أكسيد الكربون (CO2) المنتجة في خزان التخمير عن طريق معدات مثل demister ، فرك ، ضاغط ، مجفف هواء ، adsorber ، مجفف ، إعادة تنقية ، برج تنقية ، وتكثيف R ، وأخيراً تسيطر على ثاني أكسيد الكربون العالي لاستخدام الإنتاج. على الرغم من أن نظام استرداد ثاني أكسيد الكربون التقليدي يمكن أن يلبي احتياجات الإنتاج الأساسية ، إلا أنه يحتوي على عيوب كبيرة في استهلاك الطاقة وكفاءة الاسترداد واستقرار المعدات. تحلل هذه المقالة أوجه القصور في النظام التقليدي ، وتقترح خطة تحويل التكنولوجيا لتوفير الطاقة ، والتحقق من تأثير التحول من خلال الحالات الفعلية.

1. عيوب نظام استرداد ثاني أكسيد الكربون التقليدي

1.1 عيوب المجفف البارد

يستخدم نظام استرداد ثاني أكسيد الكربون التقليدي مجفف تبريد. يعتمد على مبدأ تجميد تجميد الهواء ، باستخدام معدات التبريد لتبريد CO2 لدرجة حرارة نقطة الندى معينة ، وترسب محتوى الماء المقابل ، وتفريغه من خلال صمام التصريف للحصول على غاز ثاني أكسيد الكربون الجاف.

نظام استرداد ثاني أكسيد الكربون

ومع ذلك ، تم القضاء على تكنولوجيا المجفف البارد التقليدي ، وهناك مشاكل مثل انسداد الجليد في إعادة تنقية البورصة ومحتوى الماء العالي في الغاز. بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع الجهاز بدرجة عالية من الطاقة ، مما يزيد من استهلاك الكهرباء.

1.2 عيوب نظام تبادل الحرارة

عندما تحتاج ورشة العمل إلى استخدام ثاني أكسيد الكربون ، يتم تمرير ثاني أكسيد الكربون السائل في خزان التخزين من خلال تبخير تقليدي للتبادل الحراري وإزالة الضغط قبل تزويدها في ورشة العمل. CO2 السائل هو مبرد عالي الجودة ، ويمكن لكل طن من ثاني أكسيد الكربون السائل أن يوفر ما يقرب من 90 كيلو واط من سعة التبريد. تمر معدات الاسترداد التقليدية مباشرة عبر المرذاذ ، وتستخدم سعة التبريد بعد التبخر فقط لنظام المياه المتداول ، وهو أكثر . ثاني أكسيد الكربون غير الاقتصادي هو مصدر بارد عالي الجودة ، والفوائد التي تم الحصول عليها تقل إلى حد كبير. بدون وحدة لتوفير الطاقة ، لا يمكن استخدام كمية كبيرة من الطاقة الموجودة في ثاني أكسيد الكربون ، مما يؤدي إلى مضيعة للطاقة عالية الجودة. لا يمكن استخدام طاقة ثاني أكسيد الكربون التي تم توفيرها خارجيًا ، مما يؤدي إلى استهلاك كبير للطاقة في نظام الاسترداد.

مخطط تدفق مجفف التجميد

2 التحول الفني لتوفير الطاقة لنظام استرداد ثاني أكسيد الكربون

2.1 ترقية وتحول المجفف البارد

يتم تحويل المجفف البارد إلى نوع جديد من برد ما قبل غاز ثاني أكسيد الكربون ، والذي يتكون من نظام الفصل السائل للغاز ، ونظام تحكم تلقائي في درجة الحرارة للتحكم في تدفق المبرد ، ونظام الكشف عن الصرف التلقائي والتحكم في فاصل الغاز السائل ، ومبرد الغاز.

مجفف البرد

لا يضيف Precooler تحميل تبريد جديد. يتبنى تصميم التبريد المسبق ويوفر REBOiler التبريد. عندما يتم استيفاء ظروف العملية المحددة مسبقًا ، يتم تغيير الحرارة التي يتطلبها إعادة التشغيل من التدفئة الكهربائية إلى الحرارة التي يوفرها المسبق ، وبالتالي تحقيق التوازن الحراري ، مما يقلل من استهلاك الطاقة الكهربائية ، وتحقيق وظائف التبادل الحراري والتبريد وإعادة التشغيل.

2.2 تحول لتوفير الطاقة لنظام التبادل الحراري

يتم تثبيت وحدة لتوفير الطاقة في منفذ خزان التخزين والمبخر. تتبنى الوحدة وضع تصميم سائل كامل الكفاءة للغاية وهو لوحة أسطوانية ومبادل حراري قذيفة. يتكون التكوين من الكشف المستمر للمستوى السائل ، وفاصل غاز السائل ، وتبخر ثاني أكسيد الكربون وتكثيفه ، والتحكم التلقائي في درجة الحرارة ، وجهاز التصميم المضاد للتسجيل ، ووظيفة إنذار السائل ، وكشف الصرف التلقائي ونظام التحكم في فاصل الغاز السائل ، إلخ.

مخطط تدفق التبادل الحراري

تطلق وحدة توفير الطاقة طاقة ثاني أكسيد الكربون السائل المرفق خارجيًا عن طريق الضغط عليه ، وتبادل الحرارة مع الغاز من تجفيف الامتزاز. بينما يتبخر ثاني أكسيد الكربون السائل الموفر خارجيًا ، فإنه يدرك أيضًا تسييل الغاز الذي تم استرداده عن طريق تجفيف الامتزاز ، مما يقلل من استهلاك الطاقة المطلوب للتبريد. يشترك تصميم النظام في منفذ عادم الغاز غير القابل للتكثيف مع المكثف المبخر الأصلي ، ويستخدم سعة التبريد الخاصة بالنظام لتبريد غاز ثاني أكسيد الكربون. لا يلزم وجود مبرد خارجي ، وعملية التشغيل بأكملها لها استهلاك الطاقة. إنه جهاز عملي لتوفير الطاقة.

مخطط التدفق قبل المسبق

مخطط تدفق وحدة توفير الطاقة

(Cr. معدات تكنولوجيا المشروبات والمشروبات)