專利名稱：從焦亞硫酸鈉母液配堿尾氣回收食品級co的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從廢尾氣中回收CO2的方法，特別是從焦亞硫酸鈉母液配堿尾氣回收食品級CO2的方法。
據(jù)檢索美國有玻璃制造爐的廢氣回收食品級CO2、日本有谷氨酸發(fā)酵的廢氣回收食品級CO2、日本和國內(nèi)都有生產(chǎn)尿素中回收食品級CO2，還有從燃燒排放的高濃度CO2廢氣經(jīng)變壓吸附(PSA)回收CO2的報(bào)道，至今未見純堿法焦亞硫酸鈉配堿尾氣凈化回收食品級CO2的報(bào)道。
焦亞硫酸鈉的生產(chǎn)方法有純堿法和燒堿法，我公司的生產(chǎn)方法是常規(guī)的純堿法。由于生產(chǎn)規(guī)模大，排放的CO2尾氣量多，回收有經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本發(fā)明的目的是變廢為寶，開創(chuàng)從焦亞硫酸鈉母液配堿尾氣回收食品級CO2的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的焦亞硫酸鈉母液的主要成分為亞硫酸氫鈉(NaHSO3)，是含量36～40％的水溶液，其PH值為4.5～4.8，密度為1.30～1.40g/cm3。它與純堿的反應(yīng)為------①------②控制母液與純堿的加入量的質(zhì)量比為4.2～5.0∶1，以4.5～4.8∶1為宜；控制終點(diǎn)PH為4.3～5.0，以4.5～4.8為宜；反應(yīng)溫度60～70℃，以65±2℃為宜；此時料液的主要成分為Na2SO3水溶液，其中Na2CO3含量為O～0.2％，NaHCO3含量為0～1.0％，此時CO2的產(chǎn)氣率最高，達(dá)90～95％，產(chǎn)氣反應(yīng)時間為20～40分鐘。
由于反應(yīng)②產(chǎn)生CO2，故配堿排出的尾氣中CO2為主要成分，通常＞90％，這股尾氣中環(huán)?？刂频挠卸疚镔|(zhì)如SO2、H2S等均符合排放標(biāo)準(zhǔn)，以往作放空處理。
減少溫室體排放量是本企業(yè)的責(zé)任，也為了增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，本公司將這股尾氣進(jìn)凈化回收CO2，采用附

圖1的工藝流程。
配堿尾氣成分為CO2＞90％總硫(SO2+H2S)＜10×10-6(V/V)水分＜5％ 總烴(以甲烷計(jì))＜10×10-6(V/V)O2+N2＜5％
通過堿、水洗工序除去可溶性及酸性物質(zhì)，如SO2、H2S等，堿洗為5％的Na2CO3稀堿溶液淋洗，常溫、氣體空速為500～1000h-1；水洗為清潔的自來水淋洗、常溫、氣體空速為500～1000h-1。
活性炭凈化采用固定床式，通過活性炭凈化處理除去尾氣中的總烴，并進(jìn)上進(jìn)一步精脫硫，運(yùn)行條件為常溫、氣體空速約為500～1000h-1。
通過3A分子篩吸附除去尾氣中的水分，分子篩干燥采用吸附、脫附交替運(yùn)行，運(yùn)行條件為常溫，氣體空速為500～1200h-1，再生條件為150℃熱空氣吹掃直至水分脫附完全。
純化塔精餾是除去尾氣中的輕組份如O2、N2等，運(yùn)行條件塔釜溫度40～50℃，壓力1.8～2.5Mpa，釋放氣中CO2含量為70～80％。
經(jīng)以上各工序凈化處理CO2收率達(dá)60～75％。
經(jīng)純化塔處理后的尾氣，最后經(jīng)壓縮冷凍成高純度液體CO2產(chǎn)品，產(chǎn)品經(jīng)國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心和化工部光明設(shè)計(jì)院氣體質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)完全符合可口可樂公司1999年頒發(fā)的食品級CO2添加劑的新標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量見附表1。
該回收的液體CO2產(chǎn)品已獲得廣東省衛(wèi)生廳食品衛(wèi)生許可證，目前已應(yīng)用于珠江啤酒作飲料添加劑。
實(shí)施例取焦亞硫酸鈉母液3.5L(d＝1.370g/cm3，pH值4.78，NaHSO3含量36.5％)在5L帶氣口的密閉式反應(yīng)瓶中，強(qiáng)烈攪拌進(jìn)行反應(yīng)，加純堿(＞99％)97.5g，反應(yīng)溫度60℃，終點(diǎn)pH值7.2，反應(yīng)后料液中NaCSO3為0，Na2CO3含量為0.054％，此時產(chǎn)CO2氣207L(25℃)，產(chǎn)氣率92％。
排出CO2氣經(jīng)φ35×450mm的玻璃活性炭凈化裝置及φ35×450mm的分子篩吸附裝置處理其CO2含量＞99.98％，總烴＜1×10-6mol/mol，總硫＜1×10-6mol/mol，水分＜1×10-6mol/mol，N2+O2＜1×10-6mol/mol。
回收CO2的質(zhì)量見附表1本發(fā)明的工藝流程框見附圖1本發(fā)明經(jīng)實(shí)踐證明安全可靠，成本低，產(chǎn)率高，經(jīng)濟(jì)效益顯著，是具有開創(chuàng)性的發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種從焦亞硫酸鈉母液配堿尾氣回收食品級CO2的方法，其特征在于以純堿法生產(chǎn)焦亞硫酸鈉的母液是密度為1.30～1.40g/cm3、pH值為4.5～4.8、NaHSO3含量為36～40％的水溶液，它與純堿加入量的質(zhì)量比為4.2～5.0∶1，在反應(yīng)溫度為60-70℃攪拌反應(yīng)20-40分鐘，終點(diǎn)pH值為4.3～5.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收食品級CO2的方法，其特征在于攪拌反應(yīng)后的配堿尾氣以5％的Na2CO3稀堿溶液在常溫淋洗，氣體空速為500～1000h-1，再以清潔自來水常溫淋洗，氣體空速為500～1000h-1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的回收食品級CO2的方法，其特征在于經(jīng)水洗后的尾氣進(jìn)入氣囊被壓縮進(jìn)入固定床式活性炭凈化裝置，在常溫氣體空速為500～1000h-1條件下精脫硫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回收食品級CO2的方法，其特征在于精脫硫后的尾氣通過3A分子篩吸附去除尾氣中的水分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回收食品級CO2的方法，其特征在于除去水分的尾氣在40-50℃的純化塔中以1.8～2.5Mpa的中壓精餾除去尾氣中的O2、N2輕組分。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從焦亞硫酸鈉母液配堿尾氣回收食品級CO
文檔編號C01D5/00GK1356261SQ01129768
公開日2002年7月3日 申請日期2001年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月16日
發(fā)明者鐘存仁 申請人:廣東中成化工有限公司