Установка для утилізації побічних прдуктів бродильного виробництва

Изобретение относится к бродильной промышленности. Ц^лып изобретения является повышение эффективности утилизации летучих продуктов брожения , Установка содержит трехступенчатый компрессор I, между первой и второй ступенями включены холодильник 2 и влагоотцелитель 3, а к выходу второй ступени чпрея теплообменник 4 подключен термокаталитический реактор 5. Выход реак гора через теплообменник 4 рекуперации тепла, холодильник 6, влагоотделнтель 7 подключен к входу третьей ступени компрессора, нагнетательная сторона которой последовательно соединена с холодильником 8, влагоотделит елем 9, блоком Аипьтров осушки диоксида углерода 10 н конденсатором II. 2 ил. '6 3 1502613 Изобретение относится к бродильОчищенную от органических применой промышленности. сей двуокись углерода после рекупеЦелью изобретения является повышерации ее тепла в теплообменнике 4 ние эффективности утилизации летучих с охлаждают в холодильнике 6, освобожпродуктов брожения. дают от избыточной влаги во влагоотделителе 7, компримируют в третьей На фиг, 1 приведена технологичесступени компрессора и последователькая схема предлагаемой установки; но направляют в холодильник 8, влвна фиг» 2 - конструктивная схема термокаталиткческого реактора. ю гоотделитель 9, осушают в блоке 10 фильтров, конденсируют в конденсаУстановка содержит (фиг. і) трехторе И и направляют на затаривание. ступенчатый компрессор 1, между перП р и м е р . Отходящие газы бровой и второй ступенями которого * , дильного производства в количестве, включены холодильник 2 и влагоотделитель 3, а к выходу второй ступени 15 соответствующем производительности ? установки (125 н м / ч ) , компримиругат через теплообменник 4 рекуперации в первой ступени компрессора 1, охподключен реактор 5 термокаталитичеслаждают в холодильнике 2 первой стукого сжигания органических примесей. пени, отделяют от избыточной влаги Выход реактора через теплообменвлагоотделителем -3, компримируют во ник 4 рекуперации тепла, холодильник 20 второй ступени до 1,7 МПа и 135 С и 6 и влагоотделитель 7 подключен к содержания С 0 2 95 об,%, воздуха входу третьей ступени компрессора, 4 об.%, спиртов 10000 мг/нм , органик нагнетательной стороне которой поческих кислот 250 мг/нм , эфиров следовательно подключены холодильник 750 мг/нм', альдегидов 450 мг/нм че8, влагоотделитель 9, блок 10 фильт- 25 рез теплообменник 4 рекуперации тепров осушки. СО„ и конденсатор JI. ла, где нагревают от 135 до 200 С Термокаталитический реактор сои подают на термокаталитическую очидержит колонки 12 с палладий-марганстку в реактор 5 через штуцер 19. цевым катализатором 13 и патрубками Вместе с газами брожения в реактор 14, кожух 15, крыгаку 16, термоизоля- 30 дозируют кислород в количестве цию 17, электронагреватель 18 и шту2 кг/ч, необходимом для окисления цер 19 для входа газов брожения н органических примесей. В термокатакислорода и штуцер 20 для* выхода очилитическом реакторе (фиг. 2) газы щенного С 0 2 . 35 через патрубки 14 поступают в колонУстановка для утилизации побочных продуктов бродильного производства работает следующим образом. Отходящие газы бродильного производства компримируют в первой ступени .компрессора 1 , охлаждают в холодильнике 2, отделяют от избыточной влаги во влагоотделителе 3» компримируют во второй ступени компрессора до 1,7 МПа и 135°С, в теплообменнике 4 подогревают до 200 С за счет рекуперации тепла очищенного газа, выходящего из термокаталитнческого реактора 5, В термокаталитическом реакторе 5 газы догревают до необходимой температуры (220-250 С) термокаталнтического сжигания органических примесей, и при этом при дозированной подаче в реактор кислорода на палладий-марганцевом катализаторе спирты, органические кислоты, эфиры, альдегиды сгорают с образованием целевого продукта - двуокиси углерода и воды. ки 1 2 с палладий-марганцевым катализатором 13., а проходя через теплоноситель, догреваются электронагревателем 18 до 220 С - температуры, 40 необходимой для термокаталитичес кого сжигания органических примесей. На палладий-марганцевом катализаторе все органические примеси окисляются с образованием целевого продук45 та С0л и воды в количестве соответственно 2,5 и 1,5 кг/ч (на 125 нм газов брожения), В процессе окисления органических примесей утилизируется также кислород воздуха, содержащегося в газах брожения. Чистый 50 С 0 г , освобожденный от всех органических примесей при 250 С выходит из реактора через штуцер 20 в рекуперационный теплообменник 4 (фиг, 1), „ где подогревает встречный поток о т ходящих газов брожения, доохлаждает в холодильнике 6 второй ступени, проходит чере1? влагоотделитель 7, компримируют его в третьей ступени до 5 150261 давления 7,0 МПа, пропуская через холодильник 8 третьей ступени и влагоотделитель 9, осушают в фильтрах 10, конденсируют в конденсаторе 11 и подают на затаривание. Таким образом, СО,, полученный при сжигании органических примесей, утилизируется в общей массе. Одновременно обеспечивается экологическая jg чистота, а готовый продукт - жидкая двуокись углерода - соответствует высшему сорту. В существующих установках блок фильтров очистки СЮ- от органических j^ примесей следует регенерировать через каждые 8 ч работы в цикле адсорбции горячим воздухом (140?С) или паром в течение 7-8 ч, которые вместе с десорбируемыми органическими приме20 сями выбрасываются в атмосферу. Экологические требования при этом нарушаются. 4 г/л, что способствует усиленному коррозионному разрушению оборудования, трубопроводов, арматуры, работающих под давлением 7,0 МПа. Поскольку основным конструкционным материалом углекислотного производства является углеродистая сталь, влагоотделители, газопроводы, арматура и очистные фильтры выходят из строя из-за коррозии в течение 36 мес. Для их замены или ремонта требуются частые остановки производства, что приводит к снижению выпуска двуокиси углерода, дефицит в которой испытывают все потребляющие ее отрасли. Размещение реактора термокаталитического сжигания органических примеісей после второй ступени компримирования на рабочее давление 2,0 МПа (вместо 7,0 МПа - рабочего давления фильтров очистки) позволяет более Частые циклы десорбции ведут к чем в 2,5 раза снизить металлоемпотере тепла на нагрев оборудования, 25 кость очистного оборудования. а поскольку тепло десорбирующего возПредлагаемая установка позволяет духа или пара впоследствии не испольповысить эффективность утипизации зуется, удельные энергозатраты не летучих продуктов брожения за счет оправданы. каталитического дожигания органичесПалладий-марганцевый катализатор зо ких примесей непосредственно в цикле в термокаталитическом реакторе не получения жидкого диоксида углерода. требует регенерации и обеспечивает работу реактора в течение 5 лет. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Газы брожения поступают в реактор нагретыми до 200 С за счет тепУстановка для утилизации побочла компримирования и тепла рекупераных продуктов бродильного производции очищенного СО^. Дополнительный ства, содержащая трехступенчатый комнагрев до 250°С необходим только в прессор, соединенный после каждой начале реакции, а затем за счет саступени с холодильником и влагоотдеморазогрева (экзотермичности процес- 40 лителем, блок очистки диоксида углеса) поддерживается практически порода от органических примесей и постоянно необходимая температура для следовательно подключенные после полного окисления органических притретьей ступени блок фильтров осушки месей. диоксида углерода и конденсатор, тем, что, Обезвреживание коррозионно-актив^ о т л и ч а ю щ а я с я с целью повышения эффективности утиных органических примесей на ступень лизации летучих продуктов брожения, ниже исключает их коррозионное возблок очистки диоксида углерода от действие на оборудование, арматуру, органических примесей выполнен в вигазопроводы третьей ступени компресде термокаталитического реактора, уссора , где концентрация активных при- 50 тановлен между второй и третьей стумесей достигает опасных значений. пенями компрессора и соединен с вхоКонденсаты влагоотделителеи третьей дом третьей ступени через холодильступени имеют рН 0,5, а концентрация ник и влагоотделитель. органических кислот в них составляет 502b 15 Редактор В.Данко Составитель Л.Пашинина Техред М.Дидык Корректор И.Куска Заказ 5045/35 Тираж 501 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101