Système de récupération de CO2 entièrement automatique de 200kg/h
- Introduction au système de récupération du CO2
Notre société est un fournisseur national spécialisé dans les équipements de purification et de séparation des gaz. En s'appuyant sur l'absorption des technologies avancées des entreprises internationales, nous avons continuellement innové et développé de manière indépendante un système de récupération du CO2 de haute pureté (schéma de fonctionnement ci-joint). Le système de récupération du CO2 se compose d'unités de démoussage, de lavage à l'eau, de stockage de gaz, de compression, de séchage par congélation, de séchage par adsorption, de réfrigération, de réservoir de stockage et de vaporisation. Il est utilisé pour récupérer le dioxyde de carbone généré pendant le processus de fermentation et le purifier en vue de sa réutilisation.
De la bière à la bulle : exploiter le CO₂ dans la brasserie moderne - Résumé du processus :
Le gaz de fermentation riche en CO2 provenant des cuves de fermentation de la brasserie sert de source de gaz pour ce système. Le gaz entrant pénètre d'abord dans un antimousse pour capturer et éliminer toute mousse entraînée par la source. Ensuite, le gaz entre dans une tour de lavage, où la grande majorité des impuretés organiques et des odeurs sont éliminées par lavage à l'eau. Notre tour de lavage utilise des garnitures avancées et des têtes de pulvérisation spéciales, ce qui permet d'obtenir une excellente efficacité de lavage. Le support de gaz sert de tampon pour l'équipement de traitement du gaz.
Le gaz épuré entre ensuite dans le système de compression. Le système de compression de cette unité est un ensemble de compresseurs de CO2 dédié, configuré pour une compression en trois étapes. La pression du gaz est portée à 1,5-1,8 MPa dans ce système. Le lyophilisateur sert d'équipement de séchage primaire, effectuant une déshumidification à basse température, avec une température de sortie du gaz de 2~4°C. L'installation du lyophilisateur améliore l'efficacité du sécheur suivant.
Après lyophilisation, le gaz entre dans un adsorbeur à charbon actif pour éliminer les impuretés organiques et les odeurs. Il est ensuite acheminé vers le séchoir pour un séchage en profondeur. Après ce traitement, le point de rosée du gaz à la pression atmosphérique peut atteindre moins de -60°C. Le séchoir est commandé par un automate programmable.
Le système de liquéfaction du CO2 de cette unité comprend un condenseur à évaporation de CO2 et une unité de réfrigération au fréon R22. Le gaz CO2 profondément séché est liquéfié à basse température (-18°C) dans le condenseur d'évaporation de CO2. Les impuretés gazeuses, telles que le N2 et l'O2, sont expulsées sous forme de gaz non condensables au cours du processus de liquéfaction et de purification du CO2, ce qui améliore la pureté du dioxyde de carbone. Le CO2 liquéfié est stocké dans un réservoir de stockage de CO2 à basse température. Le réservoir peut être isolé de manière économique avec du polyuréthane. Le système de stockage comprend des sous-systèmes pour l'aération automatique et de sécurité, l'indication du niveau, etc., ce qui garantit une grande fiabilité.
Pour l'usine de production, l'objectif de la récupération du CO2 est son application. C'est pourquoi nous recommandons d'utiliser le vaporisateur de CO2 automatisé à bain d'eau de notre société. Ce système représente un système de contrôle thermique et de réduction de pression fiable et stable. La capacité de vaporisation sélectionnée est supérieure à la capacité de récupération du CO2 afin de répondre aux demandes de l'utilisateur pour une utilisation concentrée et à haut volume du CO2. S'il est destiné à la vente à l'extérieur, une unité de remplissage doit être ajoutée.
Alors que les brasseries améliorent leurs niveaux de contrôle de la qualité et renforcent les mesures contre la contamination de la bière par l'oxygène, les exigences de pureté du dioxyde de carbone deviennent de plus en plus strictes. Votre entreprise peut configurer un système de purification du CO2 (optionnel) en fonction de la demande afin d'obtenir un produit CO2 liquide plus pur.
Le système de contrôle de cette unité comprend des instruments d'affichage pour les paramètres surveillés et les paramètres opérationnels clés. Le groupe compresseur et l'unité de réfrigération sont dotés de systèmes indépendants de contrôle et d'arrêt en cas de défaillance.
II. Performance technique et paramètres du système de récupération du CO2
Environnement et conditions de fonctionnement de l'équipement :
Pureté de la source de gaz : ≥97%
Pression de la source de gaz : 0,003~0,005 MPa
Température de la source de gaz : Max 30°C
Principales spécifications de conception de l'unité :
(1) Capacité de récupération du gaz CO2 : 200 kg/h
(2) Réservoir de stockage de liquide
* Pression : 1,5-2,0 MPa
* Température de stockage : -20°C
* Capacité de stockage : 20 m³
(3) Pureté du CO2 liquide : 99,95%-99,99%
(4) Température du point de rosée du CO2 après vaporisation : -60°C
(5) Température d'entrée de l'eau de refroidissement : ≤20°C
(6) Puissance électrique
* Alimentation électrique : 3P-380V-50Hz
* Tension de contrôle : 220V/24V
* Capacité totale installée : ≈60 KW
(7) Eau de lavage
* Température d'entrée de l'eau de lavage : Max 30°C
* Pression d'entrée de l'eau de lavage : 0,2 MPa
* Qualité de l'eau de lavage : Eau du robinet, mais la teneur en chlorure ne doit pas dépasser 0,1 ppm
* Consommation d'eau de lavage : 1 m³/h
(8) Eau de refroidissement
* Température d'entrée de l'eau de refroidissement : <20°C
* Pression d'entrée de l'eau de refroidissement : 0,3 MPa
* Qualité de l'eau de refroidissement : Eau de circulation industrielle
III. Plan de configuration du système de récupération du CO2
Système de purification primaire : Antimousse, tour de lavage, pompe à eau de circulation, support de gaz, joint d'étanchéité, tuyauterie, vannes, instruments
1-1 Antimousse : Pour éliminer la mousse transportée par le gaz d'alimentation en CO2. La mousse contenue dans le gaz d'alimentation est éliminée par de l'eau atmosphérique pulvérisée par le haut de l'antimousse. L'eau est ensuite évacuée vers l'égout via un dispositif de vidange par le bas. L'état de l'eau pulvérisée peut être observé à travers un voyant installé sur l'antimousse.
Comprend : Système de pulvérisation interne, dispositif de vidange automatique, voyant, détecteurs de niveau (2), vannes papillon pneumatiques (2) Φ76.2.
Paramètres techniques : Capacité : 200kg/h de CO2 ; Diamètre de la cuve : 400mm ; Hauteur : 2000mm ; Matériau : SS304.
1-2 Tour de lavage : Le gaz d'alimentation entre par le bas, traverse la couche de garnissage et entre en contact avec l'eau de lavage à contre-courant pour éliminer l'alcool et les particules en suspension. L'eau de lavage est recyclée dans l'antimousse.
Étendue de la fourniture : Tour de lavage, désembuage, distributeur d'eau, emballage, joint d'eau intégré, voyant, dispositif d'alarme de niveau élevé, vanne d'arrivée d'eau automatique, tuyauterie d'eau, électrovanne, vanne de vidange, pompe à eau de circulation (marque Southern) avec les vannes et le manomètre correspondants.
Paramètres techniques : Capacité : 200kg/h de CO2 ; Diamètre : 300mm ; Hauteur : 3000mm ; Matériau : SS304.
Tour de lavage à haut rendement Caractéristiques : Utilise des garnitures à haut rendement, améliorant considérablement l'efficacité du lavage et éliminant efficacement les impuretés organiques (H₂S, sulfure de diméthyle, éthanol, etc.). Le taux d'élimination des impuretés organiques est supérieur à 99%. Niveau d'automatisation élevé, fonctionnement fiable du système de purification primaire.
1-3 Porte-gaz : Il sert de tampon entre le gaz d'alimentation en CO2 et le compresseur. La charge du compresseur est contrôlée par le remplissage du réservoir de gaz, de sorte que son volume détermine la fréquence de démarrage et d'arrêt du compresseur. Fabriqué à partir d'une membrane à revêtement biaxial très résistante pour une longue durée de vie. Comprend une structure d'alarme de bas niveau.
Étendue de la fourniture : Support de gaz, cadre de support pour la suspension, composants et câbles de contrôle de la charge du compresseur, capteurs, poids, câbles de signal, etc., pour le contrôle de la charge du compresseur, brides d'interface.
Paramètres techniques : Volume : 20 m³ ; Dimensions : Diamètre 2000mm, Longueur 6400mm ; Matériau : Caoutchouc de qualité alimentaire.
Système de compression : Une unité de compression
Le compresseur de CO2 est un compresseur sans huile à deux étages monté sur un patin. La charge du compresseur est contrôlée en fonction du remplissage du réservoir de gaz.
Étendue de la fourniture : Un compresseur lubrifié sans huile, des soupapes de sécurité, des interrupteurs de sécurité haute/basse pression, des brides et des soupapes de raccordement, un interrupteur de température d'échappement élevée, des manomètres, des manomètres de température, un filtre d'admission, un refroidisseur, une soupape de sécurité.
Paramètres techniques : Fabricant : Liu Er Kong ; Modèle : ZWET-1.8/20 (1 unité) ; Pression d'aspiration : 0,05 MPa (manomètre) ; Pression de refoulement : 2,00 MPa (manomètre).
Caractéristiques du système de compression : Équipé de vannes pour la vidange automatique du compresseur, ce qui élimine les opérations manuelles. Haute automatisation. Indication et protection de la haute pression. L'armoire de commande est équipée d'un indicateur de fonctionnement, d'un indicateur de défaut et d'une protection contre les surcharges du moteur.
Système de purification : Lyophilisateur, Adsorbeur, Sécheur, Tuyauterie, Vannes, Instruments (Contrôlés par PLC)
3-1 Lyophilisateur : Capacité : 3 m³/min. Refroidit le gaz CO2 du compresseur (25°C-60°C) à 2°C-6°C, tout en éliminant l'humidité avant qu'il n'entre dans les tours de séchage par adsorption.
Caractéristiques : a. Améliore la pureté du gaz CO2 en refroidissant et en évacuant l'eau. b. Empêche le blocage de la glace dans les systèmes de condensation et de stockage du CO2 en aval. c. Fonctionnement entièrement automatique, sans personnel.
Sécheur par adsorption 3-2 (régénération par chauffage sans pression intégrée, régénération rapide, faible consommation de gaz) : Sécheur par adsorption à deux tours. Chaque tour contient du charbon actif et un tamis moléculaire. La structure à deux tours change automatiquement de façon périodique, une tour fonctionnant pendant que l'autre se régénère. Deux tours de séchage par adsorption montées sur un skid, avec des distributeurs de flux intégrés et des couches anti-impact. Le charbon actif élimine les restes d'alcool et les odeurs. Le tamis moléculaire 3A est utilisé pour le séchage du CO2 gazeux de qualité alimentaire. Le cycle de fonctionnement de chaque tour est d'environ 12 à 24 heures (réglable). Le gaz de régénération provient des gaz non condensables du condenseur de CO2 et des gaz d'échappement provenant du haut du réservoir de stockage.
Étendue de la fourniture : Deux tours de séchage par adsorption montées sur skid avec distributeurs de flux intégrés et couches anti-impact, adsorbant, dessiccant, vannes à bille pneumatiques (8) ￠25,4, capteurs de température (3), manomètres (2), chauffages électriques (2), vanne à bille de régulation de flux (1) ￠25,4, filtre à gaz (sortie) pour l'élimination des poussières.
Paramètres techniques : Capacité : 200kg/h de CO2 ; Diamètre de la cuve : 273mm ; Hauteur de la cuve : 2200mm ; Matériau : SUS304 ; Adsorbant : SUS304 ; Adsorbant : CH-18# charbon actif granulé Ф4-6mm ; déshydratant : Tamis moléculaire 3A.
Caractéristiques et configuration du système d'épuration : Utilise des vannes à bille pneumatiques, automatisation élevée. Adsorbeur + sécheur contrôlés par PLC. a. Offre des modes de fonctionnement électriques automatiques et manuels. b. Utilise des vannes pneumatiques et le contrôleur programmable SIEMENS S7 Smart. c. Prévient les erreurs de fonctionnement, par exemple le blocage de la glace causé par une régénération incomplète du sécheur.
Système de condensation et de liquéfaction : Unité de réfrigération, condenseur à évaporation de CO2, tuyauterie, vannes, instruments
4-1 Unité de réfrigération (1 jeu) : Type de compresseur frigorifique : Compresseur à piston semi-hermétique. Comprend un système de réfrigération monté sur skid pour liquéfier le CO2 gazeux. Réfrigérant : R22.
Étendue de la fourniture : Filtre à huile, système de contrôle et de distribution de la pression, filtre d'entrée, moteur intégré, manomètres, électrovannes pour le fonctionnement automatique, capteurs de pression et de température.
Paramètres techniques : Fabricant : Bitzer ; Capacité de traitement : 200kg/h ; Modèle de l'unité de réfrigération : 4GE-23-40P ; Modèle de vanne d'expansion : TGEX-11TR 38KW ; Température de condensation : -18°C à -25°C.
4-2 Condenseur de CO2 : Échangeur de chaleur tubulaire horizontal, installé avec une inclinaison de 5 degrés pour améliorer la séparation des gaz non condensables.
Étendue de la fourniture : Transmetteur de pression, dispositif de mise à l'air libre automatique pour les gaz non condensables, soupape de sécurité (1), électrovanne (1), détendeur Danfoss, vannes d'arrêt, voyant, etc.
Paramètres techniques : Capacité : 200kg/h ; Surface de condensation : 13 m² ; Température du CO2 : -25°C ; Pression du CO2 : 1,9 MPa ; Matériau : 304.
Caractéristiques du système de liquéfaction : 1. Pression du système de CO2 maintenue à 1,5-1,8 MPa, réduisant efficacement la solubilité de l'O2 dans le CO2 liquide. Cela garantit à la fois la pureté du CO2 liquide et le rendement du dioxyde de carbone. 2. Le condenseur d'évaporation du CO2 est incliné de 5 degrés et équipé d'un dispositif de ventilation automatique temporisé. La ventilation en hauteur permet d'évacuer efficacement les gaz non condensables tels que l'O2 et le N2.
Stockage de liquides : Réservoir vertical de stockage de liquide sous vide de 15 m³ CO2, tuyauterie, vannes, instruments
5-1 Volume du réservoir de stockage de CO2 liquide : 15 m³.
Caractéristiques : Indication de niveau, système de ventilation automatique en cas de surpression.
Pression de service : 2.0 MPa ; Diamètre de la cuve : 2400mm ; Matériau : 16MNDR ; Forme d'installation : Verticale ; Forme d'isolation : Vide double couche.
Système de vaporisation à haut rendement
Le principe de fonctionnement principal de ce produit utilise l'énergie thermique de l'eau de circulation de refroidissement de l'équipement électrique de la brasserie comme moyen de vaporiser le dioxyde de carbone liquide. L'eau en circulation absorbe l'énergie libérée par l'équipement électrique, ce qui augmente sa température. Généralement, d'autres dispositifs sont nécessaires pour refroidir l'eau à une température permettant de refroidir l'équipement électrique, ce qui consomme de l'énergie supplémentaire, en particulier en été. L'utilisation de notre vaporisateur à bain d'eau consomme l'énergie thermique de l'eau en circulation pendant la vaporisation du CO2, abaissant ainsi la température de l'eau de 4 à 10°C. Cela permet d'atteindre l'objectif de vaporisation du CO2 liquide tout en permettant à l'eau de circulation de refroidir directement l'équipement électrique sans autre traitement, ce qui permet d'économiser de l'énergie à la fois pour la vaporisation et le refroidissement, et d'améliorer considérablement la rentabilité. Lorsqu'il n'y a pas d'eau en circulation, le système passe automatiquement ou manuellement à la tuyauterie de vapeur comme source de chaleur pour la vaporisation.
Étendue de la fourniture : Réservoir du vaporisateur (SUS304), vanne à bille soudée d'entrée (￠25.4/1), vanne à bille pneumatique d'entrée (￠25.4/1), vanne à bille soudée de sortie après vaporisation (￠25.4/1), soupape de sécurité (DN20), manomètres (2), réducteur de pression à commande automatique (1).
Paramètres techniques : Capacité de vaporisation : Max 250 kg/h de CO2 ; Taille du tuyau d'entrée/sortie : ￠25.4 ; Pression d'entrée : 1.6-2.0 MPa ; Pression de sortie : 0.7-0.9 MPa ; Température de sortie : 5-15°C (réglable).
Système de purification du CO2 (option client, prix séparé)
Caractéristiques de l'unité de purification : Performance fiable, qualité stable - représente l'unité de purification du CO2 la plus avancée au niveau national. La pression du système est contrôlée en dessous de 1,5~1,8 MPa, ce qui permet d'obtenir une pureté de CO2 ≥99,99%. Cette unité permet au système de récupération du CO2 de récupérer un gaz d'alimentation d'une pureté de 99% et de garantir un produit d'une pureté de 99,99%, avec des teneurs en azote et en oxygène très faibles.
Le CO2 liquide provenant du condenseur de CO2 est pompé dans la partie supérieure de la colonne de purification via une pompe à liquide et s'écoule à travers le lit de garnissage dans le rebouilleur. Dans le rebouilleur, le gaz est généré par l'échange de chaleur entre le CO2 gazeux du sécheur et le CO2 liquide dans le rebouilleur. Dans le lit de garnissage, le gaz et le CO2 liquide circulent à contre-courant, achevant ainsi le processus de purification. Au fond du rebouilleur, le liquide de haute pureté est pompé dans le réservoir de stockage du CO2 par une pompe à liquide.
Capacité de traitement : 200 kg/heure ; La pureté : 99.99%
Composants : Colonne de purification (1 unité, acier inoxydable 304, avec emballage importé 304) ; rebouilleur (1 unité, acier inoxydable 304, avec échangeur de chaleur intégré) ; pompe à moteur en boîte (1 unité, Dalian) ; jauge de niveau capacitive (1 unité, E+H).
Unité de remplissage (option client, prix séparé)
L'unité de remplissage est déterminée en fonction des besoins de la brasserie. Elle remplit des bouteilles de CO2 liquide à partir du réservoir de stockage à basse température à l'aide d'une pompe de remplissage. Elle est principalement utilisée pour le remplissage de petites bouteilles de fûts ou pour les ventes externes.
L'équipement comprend : Pompe de remplissage, soupape de sécurité, manomètre, vanne à bille pneumatique, tuyau métallique et détecteur de proximité.
Système de contrôle : Armoire de commande du compresseur (1), armoire de commande du CO2 (1)
Le système électrique comprend les éléments suivants :
Section de contrôle : L'armoire de commande est équipée d'un automate Siemens et de borniers pour les signaux d'E/S vers/depuis le centre de commande du moteur de l'équipement CO2. L'armoire de commande est dotée d'un panneau de commande qui permet à l'opérateur de contrôler à tout moment l'état de fonctionnement de l'équipement CO2.
Exemples d'options contrôlables/surveillables sur l'interface OP :
Contrôle : Fonctionnement de la vanne, acquittement de l'alarme et réinitialisation.
Contrôle : État de l'équipement, état des alarmes, heures de fonctionnement du CO2, temps de fonctionnement et état de la tour du sécheur par adsorption, températures et pressions du processus.
Si la température ambiante intérieure dépasse 35°C, l'armoire électrique doit être placée dans une pièce climatisée.
Tension de commande : 24 VDC. La tension de la bobine pour les démarreurs de moteurs est de 220 VAC.
L'armoire de commande contient l'interrupteur principal, les dispositifs de démarrage du moteur, les connexions pour les signaux d'E/S, les câbles, etc.
- Liste des équipements du système de récupération du CO2
| Non. | Nom de l'équipement | Unité | Qté | Modèle / 50KG | Indicateurs de performance technique | Fabricant | Remarques |
| 一 | Équipement sur mesure | ||||||
| 1 | Antimousse | Unité | 1 | Φ400×2000mm | Acier inoxydable | Runqiang | |
| 2 | Laveur (avec joint d'étanchéité intégré) | Unité | 1 | Φ300×3000mm | Acier inoxydable | Runqiang | |
| 3 | Tour de séchage par adsorption | Unité | 2 | Φ273×2200mm | Acier inoxydable | Sous-traitance | |
| 4 | Chauffage | Unité | 2 | 3,6KW | Acier inoxydable | Jiangdu | |
| 5 | Liqueur (condenseur) | Unité | 1 | 13 m² | Inox 304 | Sous-traitance | |
| 6 | Réservoir vertical de stockage de liquide sous vide à double couche | Unité | 1 | 15 m³ | Acier 16Mn | Sous-traitance | |
| 7 | Support de gaz | Unité | 1 | Φ273*6400, 20m³ | Caoutchouc de qualité alimentaire | Jiangdu | |
| 8 | Vaporisateur | Set (jeu de mots) | 1 | 200 Kg/h | Inox 304 | Runqiang | |
| 9 | Cadre de patinage | Set (jeu de mots) | 1 | Acier au carbone | Runqiang | ||
| 二 | Équipement standard | ||||||
| 1 | Jeu de compresseurs | Unité | 1 | ZWET-1.8/20 | Déplacement : 1,8 m³/min, Puissance : 30 KW | Liu Er Kong | |
| 2 | Unité de réfrigération à piston | Unité | 1 | 4GE-23-40P (avec détendeur, vannes basse température) | R22 | Bitzer | |
| 3 | Unité de refroidissement par eau | Unité | 1 | Bitzer | |||
| 4 | Pompe à eau de circulation | Unité | 1 | Q=5 m³/h, H=20m | Acier inoxydable | Sud | |
| 5 | Sécheur à congélation | Unité | 1 | 3 m³/min | Suzhou | ||
| 三 | Contrôle et instruments électriques | ||||||
| Armoire de commande électrique / Armoire à instruments | Set (jeu de mots) | 1 | PLC, écran tactile couleur, composants électriques | S7-200 Smart, écran 1000 | Siemens, Siemens, Chint | ||
| 四 | Vannes / Raccords de tuyauterie / Tuyaux | Set (jeu de mots) | 1 | SUS304 | Vannes à bille pneumatiques | Zhejiang | |
| 五 | Processus d'emballage | Set (jeu de mots) | 1 | Charbon actif, tamis moléculaire, tour d'épuration Emballage | CH-18# Granulaire, 3A Sphérique, Matériau SS | Shanghai, Shanghai Xin'ao, Jiangsu Wuxi | |
| 六 | Installation et mise en service | ||||||
| 七 | Isolation | Set (jeu de mots) | 1 | Isolation contre le froid : Mousse de polyuréthane ; Isolation thermique : Laine de roche |
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Sharon
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