碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用装置及工艺.pdf

一种碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用装置及工艺，属于工业尾气回收再利用领域。该装置及工艺采用尾气回收泵从液封装置下方抽取饱充罐内的二氧化碳尾气，送入气液分离器后进入混合器，与补充二氧化碳气体混合，使混合气的二氧化碳体积浓度达到31～35％、温度达到70～74℃后，进入饱充罐。补充二氧化碳气体可采用石灰窑产生的窑气混合气，也可采用液态二氧化碳汽化的二氧化碳气体，还可同时采用石灰窑产生的窑气混合气和液态二氧化碳汽化的二氧化碳气体。该装置及工艺的优点：石灰窑白灰不外排；二氧化碳体积吸收率由22～25％提高到65％，即分解碳酸钙产生的二氧化碳全部吸收；饱充罐尾气排放的二氧化碳体积浓度由22.2％降到13％，减少了温室气体的排放；每吨糖加工成本降低10～15元。

1、  一种碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用装置，它主要包括一个饱充罐(1)、窑气泵(4)、气液分离器(5)、混合器(6)和石灰窑(9)，石灰窑(9)产生的二氧化碳气体由窑气泵(4)送入气液分离器(5)，再经混合器(6)进入饱充罐(1)；其特征是：它还包括一个液封装置(2)和尾气回收泵(3)，以及一个调压器(7)、汽化器(8)和液态二氧化碳储罐(10)；所述液封装置(2)设置在饱充罐(1)的排气管上，所述尾气回收泵(3)从液封装置(2)的下方抽取饱充罐(1)内的二氧化碳尾气送入气液分离器(5)；所述液态二氧化碳储罐(10)向汽化器(8)供给液态二氧化碳，在汽化器(8)中已汽化的二氧化碳气体经调压器(7)进入混合器(6)。

2、  利用上述装置的碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用工艺，其特征是：所述尾气回收再利用工艺步骤如下：
(1)所述尾气回收泵(3)将糖浆饱充产生的体积浓度为21～25％、温度为83～87℃的二氧化碳尾气抽回，送入气液分离器(5)将二氧化碳尾气带有的水份分离后通过自力式排水器排出；
(2)经所述气液分离器(5)分离后的二氧化碳尾气进入混合器(6)与补充二氧化碳气体混合；
(3)混合后的二氧化碳气体体积浓度为31～35％、压力为0.06～0.065MPa、温度为70～74℃，送入饱充罐进入下一饱充循环。

3、  据权利要求2所述的碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用工艺，其特征是：所述补充二氧化碳气体采用石灰窑(9)产生的窑气混合气，与所述二氧化碳尾气混合后，使混合气体的二氧化碳气体体积浓度达到27～29％，把48～52℃的窑气混合气加热到70～74℃。

4、  据权利要求2所述的碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用工艺，其特征是：所述补充二氧化碳气体采用储存在液态二氧化碳储罐(10)中的液态二氧化碳，经汽化器(6)汽化、调压器(7)调压后，其汽化二氧化碳气体体积浓度为99.9％，与所述二氧化碳尾气混合，使混合气体的二氧化碳气体体积浓度达到31～35％，把38～42℃的汽化二氧化碳气体加热到70～74℃。

5、  据权利要求2所述的碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用工艺，其特征是：所述补充二氧化碳气体同时采用石灰窑(9)产生的窑气混合气和一部分储存在液态二氧化碳储罐(10)中的液态二氧化碳，液态二氧化碳经汽化器(6)汽化、调压器(7)调压后，其汽化二氧化碳气体体积浓度为99.9％，所述窑气混合气、所述汽化二氧化碳气体与所述二氧化碳尾气混合后，使混合气体的二氧化碳气体体积浓度达到31～35％，温度达到70～74℃。

碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用装置及工艺
技术领域
本发明涉及一种碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用装置及工艺，其属于工业尾气回收再利用领域。
背景技术
碳酸法糖汁(糖浆)所用二氧化碳的来源分两类，一类是窑气，即由煅烧石灰石的石灰窑而来。其主要成分有二氧化碳、氮气、和水蒸气等，其中二氧化碳的含量占窑气体积的30～36％；另一类是液态二氧化碳经汽化器将液态二氧化碳加温变成气态，然后经文丘里管减压，用空气稀释成二氧化碳含量30～36％，压力0.05～0.06MPa的混合气体。现今制糖精炼糖厂糖浆饱充二氧化碳吸收率为22～25％。
二氧化碳吸收率(利用率)是指在饱充过程中被吸收的二氧化碳容积量占通入窑气中二氧化碳总容积的百分率。二氧化碳吸收率的高低能够直接影响到饱充过程的节能、废气污染的程度及石灰窑和加灰饱充的均衡生产采用碳酸法的精炼糖厂因二氧化碳吸收率低，一般二氧化碳吸收率在22～25％(实际测定数据)。
用石灰窑煅烧石灰石提供二氧化碳的，因生产所需要氧化钙和二氧化碳的量不平衡，用窑气量几乎是氧化钙量的一倍，造成石灰石和焦炭的浪费。用液态二氧化碳汽化调浓后使用的将造成液态二氧化碳的浪费。两种工艺都将增加成本，饱充罐内糖浆温度下降，大量含较高浓度二氧化碳的尾气排入大气，对空气造成的污染相当严重，二氧化碳是主要温室气体之一。一个日加工600吨原糖的精炼糖厂的石灰窑二氧化碳排放量相当一个6吨锅炉的二氧化碳排放量。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，本发明提出了一种碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用装置及工艺，该装置及工艺应回收饱充罐要排放的二氧化碳尾气，再对回收的二氧化碳尾气补充二氧化碳，使其再达到进入饱充罐时的浓度和温度，解决碳酸法精炼糖厂糖浆饱充二氧化碳吸收率、减少二氧化碳排放和节约能源等技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用装置主要包括一个饱充罐、窑气泵、气液分离器、混合器和石灰窑，石灰窑产生的二氧化碳气体由窑气泵送入气液分离器，再经混合器进入饱充罐。它还包括一个液封装置和尾气回收泵，以及一个调压器、汽化器和液态二氧化碳储罐；所述液封装置设置在饱充罐的排气管上，所述尾气回收泵从液封装置的下方抽取饱充罐内的二氧化碳尾气送入气液分离器；所述液态二氧化碳储罐向汽化器供给液态二氧化碳，在汽化器中已汽化的二氧化碳气体经调压器进入混合器。
利用上述装置的碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用工艺步骤如下：
(1)所述尾气回收泵将糖浆饱充产生的体积浓度为21～25％、温度为83～87℃的二氧化碳尾气抽回，送入气液分离器将二氧化碳尾气带有的水份分离后通过自力式排水器排出；
(2)经所述气液分离器分离后的二氧化碳尾气进入混合器与补充二氧化碳气体混合；
(3)混合后的二氧化碳气体体积浓度为31～35％、压力为0.06～0.065MPa、温度为70～74℃，送入饱充罐进入下一饱充循环。
所述补充二氧化碳气体采用石灰窑产生的窑气混合气，与所述二氧化碳尾气混合后，使混合气体的二氧化碳气体体积浓度达到27～29％，把48～52℃的窑气混合气加热到70～74℃。
所述补充二氧化碳气体采用储存在液态二氧化碳储罐中的液态二氧化碳，经汽化器汽化、调压器调压后，其汽化二氧化碳气体体积浓度为99.9％，与所述二氧化碳尾气混合，使混合气体的二氧化碳气体体积浓度达到31～35％，把38～42℃的汽化二氧化碳气体加热到70～74℃。
所述补充二氧化碳气体同时采用石灰窑产生的窑气混合气和一部分储存在液态二氧化碳储罐中的液态二氧化碳，液态二氧化碳经汽化器汽化、调压器调压后，其汽化二氧化碳气体体积浓度为99.9％，所述窑气混合气、所述汽化二氧化碳气体与所述二氧化碳尾气混合后，使混合气体的二氧化碳气体体积浓度达到31～35％，温度达到70～74℃。
本发明的有益效果是：这种碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用装置及工艺采用尾气回收泵从液封装置的下方抽取饱充罐内的二氧化碳尾气，送入气液分离器后再进入混合器，与补充二氧化碳气体混合，使混合气的二氧化碳气体体积浓度达到31～35％、温度达到70～74℃后，再进入饱充罐。补充二氧化碳气体可采用石灰窑产生的窑气混合气，也可采用液态二氧化碳汽化的二氧化碳气体，还可同时采用石灰窑产生的窑气混合气和液态二氧化碳汽化的二氧化碳气体。该尾气回收再利用装置及工艺的优点是：
(1)使石灰窑白灰不外排；
(2)二氧化碳体积吸收率由22～25％提高到65％，即分解碳酸钙产生的二氧化碳全部吸收；
(3)饱充罐尾气排放的二氧化碳体积浓度由22.2％降到13％，减少了温室气体的排放量；
(4)每吨糖加工成本降低10～15元。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是一种碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用装置及工艺的系统示意图。
图中：1、饱充罐，2、液封装置，3、尾气回收泵，4、窑气泵，5、气液分离器，6、混合器，7、调压器，8、汽化器，9、石灰窑，10、液态二氧化碳储罐；a、b、c、d、e、f、g、h、i、管道，j、排气管。
具体实施方式
图1示出了用碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用装置及工艺的系统图。在饱充罐1的排气管j上设有液封装置2，只有当饱充罐1内的压力超过规定值时，尾气才能经过液封装置2排入大气。
尾气回收泵3经管道a从液封装置2的下方抽取饱充罐1内的二氧化碳尾气，并经管道b送入气液分离器5，除去水份后经管道d进入混合器6。
窑气泵4经管道h从石灰窑9的生产尾气排出口处抽取窑气，并经管道c送入气液分离器5，除去水份后也经管道d进入混合器6。
液态二氧化碳储罐10经管道e向汽化器8供给液态二氧化碳，在汽化器8中已汽化的二氧化碳气体经管道f进入调压器7，再经管道g进入混合器6。
混合器6经管道i与饱充罐1的底部连接。
利用上述装置的碳酸法制糖饱充罐尾气回收再利用工艺步骤如下：
(1)尾气回收泵3将糖浆饱充产生的体积浓度为21～25％、温度为83～87℃的二氧化碳尾气抽回，送入气液分离器5将二氧化碳尾气带有的水份分离后通过自力式排水器排出。
(2)经气液分离器5分离后的二氧化碳尾气进入混合器6与补充二氧化碳气体混合。
第一种补充二氧化碳气体采用石灰窑9产生的窑气混合气，与二氧化碳尾气混合后，使混合气体的二氧化碳气体体积浓度达到28％左右，把50℃的窑气加热到72℃左右。
第二种补充二氧化碳气体采用储存在液态二氧化碳储罐10中的液态二氧化碳，其汽化二氧化碳气体体积浓度为99.9％，与二氧化碳尾气混合，使混合气体的二氧化碳气体体积浓度达到33％左右，把40℃左右的汽化二氧化碳气体加热到72℃左右。
第三种补充二氧化碳气体同时采用石灰窑9产生的窑气混合气和一部分储存在液态二氧化碳储罐10中的液态二氧化碳，窑气混合气、汽化二氧化碳气体与二氧化碳尾气混合后，使混合气体的二氧化碳气体体积浓度达到33％左右，温度达到72℃左右。
(3)混合后的二氧化碳气体体积浓度为33％左右、压力为0.06～0.065MPa、温度为72℃左右，送入饱充罐1进入下一饱充循环。