【壓縮機(jī)網(wǎng)】液態(tài)二氧化碳指的是高壓低溫下將二氧化碳?xì)怏w液化為液體形態(tài)。液態(tài)的二氧化碳是一種制冷劑，可以用來(lái)保藏食品，也可用于人工降雨。它還是一種工業(yè)原料，可用于制純堿、尿素。食品及飲料行業(yè)如啤酒、碳酸飲料、汽水也都需要純凈的二氧化碳?xì)?。液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)時(shí)會(huì)吸收大量的熱；當(dāng)它放出大量的熱時(shí)，則會(huì)凝成固體二氧化碳，俗稱(chēng)干冰。干冰比水的溫度低很多，所以相當(dāng)于將干冰加熱，干冰吸熱升華，使水的溫度降低，甚至結(jié)冰。在冷藏運(yùn)輸、娛樂(lè)領(lǐng)域等應(yīng)用廣泛。二氧化碳?xì)庖彩且环N冷卻介質(zhì)。在薄板電焊中常用二氧化碳保護(hù)焊。

　　1980年前，啤酒廠使用的是普通空壓機(jī)，壓縮發(fā)酵罐中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w，用于壓酒、灌裝和保鮮。為了消除壓縮機(jī)產(chǎn)生的油污，酒廠在排氣管道中安裝脫脂棉罐，用于吸附氣體中的油污。

　　當(dāng)無(wú)油潤(rùn)滑空壓機(jī)問(wèn)世后，酒廠又開(kāi)始了對(duì)空壓機(jī)進(jìn)行的無(wú)油潤(rùn)滑改造，筆者在1985年多次參與趵突泉啤酒廠、青島啤酒廠的空壓機(jī)修理和改造。

　　當(dāng)時(shí)青島啤酒廠對(duì)普通空壓機(jī)置換無(wú)油潤(rùn)滑空壓機(jī)極為重視，酒廠時(shí)任張副書(shū)記專(zhuān)門(mén)還接見(jiàn)了筆者，贈(zèng)送高級(jí)采購(gòu)證。

　　以后有的啤酒廠為了進(jìn)一步提高啤酒質(zhì)量，又增上氮?dú)庵圃煸O(shè)備。

　　二氧化碳中的大量殘留氧氣會(huì)影響啤酒口感并縮短保質(zhì)期。因此，對(duì)于啤酒廠而言，較大限度減少啤酒中的氧氣至關(guān)重要。

　　二氧化碳?xì)獾闹匾裕横勗炱【茣r(shí)，許多過(guò)程中都會(huì)用到二氧化碳。由于配方不同，啤酒中所產(chǎn)生的二氧化碳含量通常不盡相同，所以需要向啤酒中注入二氧化碳。在過(guò)濾出口測(cè)量溶解二氧化碳的含量非常重要。此外，二氧化碳還用于對(duì)成品啤酒罐加壓。在這些操作中，二氧化碳與啤酒直接接觸（酒罐中的氣態(tài)二氧化碳和啤酒中的溶解二氧化碳），因此二氧化碳質(zhì)量很關(guān)鍵。

　　現(xiàn)在，可以在線測(cè)量氣體氧與溶解氧。測(cè)量二氧化碳中的殘留氧氣含量，以監(jiān)測(cè)二氧化碳的質(zhì)量。在將二氧化碳輸送至不同使用點(diǎn)（酒罐與后碳酸化）之前測(cè)量其中的氣相氧含量，并在將啤酒送至灌裝站之前在過(guò)濾出口測(cè)量啤酒中的溶氧含量。溶解氧和氣相氧測(cè)量系統(tǒng)易于使用，維護(hù)量低，更重要的是，可靠的測(cè)量結(jié)果意味著可以確保始終生產(chǎn)出高質(zhì)量的啤酒。

 

　　1.食用二氧化碳?xì)獾幕厥?、精煉、液化和?chǔ)運(yùn)

　　各類(lèi)酒廠發(fā)酵工序都會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，利用、回收、精煉、壓縮、裝（罐）瓶這些可以食用的二氧化碳?xì)怏w用于碳酸飲料和酒類(lèi)飲品，皆是學(xué)問(wèn)。

　　北京通用機(jī)械設(shè)備成套公司在1993年開(kāi)展此項(xiàng)目的研發(fā)。當(dāng)時(shí)該公司壓縮機(jī)室吳敏主任和課題組其他成員包括景瑞芬碩士，具體設(shè)計(jì)、成套、試驗(yàn)并推廣該項(xiàng)目，選定與濰坊生建的V型無(wú)油潤(rùn)滑二氧化碳?jí)嚎s機(jī)配套。

　　他們成功的為包括坊子酒廠、北京釀造總廠（北京最早的二鍋頭——紅星二鍋頭生產(chǎn)廠）、蘭州啤酒廠、浙江中華啤酒廠等建成食品用二氧化碳?xì)獬商醉?xiàng)目。

　　二氧化碳臨界溫度高，在31.3℃、7.14MPa下即可液化。

　　北京通用機(jī)械設(shè)備成套公司的二氧化碳回收裝置包括：二氧化碳?jí)嚎s機(jī)、除沫器、儲(chǔ)氣囊、洗滌塔、壓縮機(jī)、除嗅塔、干燥液化系統(tǒng)、提純系統(tǒng)、儲(chǔ)液罐、汽化減壓系統(tǒng)等。其主要用于啤酒廠、酒精廠發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳回收，回收的二氧化碳可達(dá)99.99%以上為食品級(jí)，可用于啤酒的灌裝等。

 

　　2.食用二氧化碳?xì)鈮嚎s機(jī)

　　當(dāng)時(shí)北京通用機(jī)械設(shè)備成套公司的二氧化碳回收裝置采用濰坊生建機(jī)械廠最新研制的VW-5/22(BVC328、三級(jí))二氧化碳?jí)嚎s機(jī)為之配套。此壓縮機(jī)排氣量為5m3/min，采用無(wú)油潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)，常壓吸氣，排氣壓力為22MPa，轉(zhuǎn)速為400rpm，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率為55kW，皮帶傳動(dòng)。

　　北京通用機(jī)械設(shè)備成套公司項(xiàng)目組邀請(qǐng)筆者參與負(fù)責(zé)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工作。

　　1993年，當(dāng)時(shí)一位個(gè)體戶邀請(qǐng)?zhí)m州啤酒有限公司的白副廠長(zhǎng)參與成立蘭港合資蘭州黃河啤酒有限公司，找到先后引進(jìn)外資6000萬(wàn)元人民幣，組建了年生產(chǎn)能力18萬(wàn)噸的8家中外合資企業(yè)。1993年底前這些企業(yè)全部建成投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)跨越式發(fā)展。這時(shí)，蘭州黃河啤酒廠獨(dú)自研發(fā)成功啤酒厭氧菌發(fā)酵法，就連青島啤酒廠也和山東省輕工廳派人去交流啤酒厭氧菌發(fā)酵技術(shù)。

　　在這種情況下，項(xiàng)目組參與了蘭州啤酒廠食品用二氧化碳?xì)饣厥粘商醉?xiàng)目。為了順利推進(jìn)該項(xiàng)目，筆者應(yīng)邀與項(xiàng)目組同行住進(jìn)蘭州賓館，隨時(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的問(wèn)題。

　　項(xiàng)目組發(fā)現(xiàn)二氧化碳?jí)嚎s機(jī)冷卻能力下降，是由于循環(huán)冷卻水硬度大，冷卻器換熱管結(jié)垢嚴(yán)重。筆者采取酸洗方法，部分解決了冷卻問(wèn)題，筆者獨(dú)自開(kāi)始研發(fā)了冷卻器管內(nèi)擾流子，加大了冷卻器管內(nèi)冷卻水實(shí)際環(huán)流速度，使冷卻器氣體出口溫度下降5℃左右，保證了食品用二氧化碳?xì)饣厥粘商醉?xiàng)目的有效運(yùn)行。

　　為了解決化工廠二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的填料冷卻問(wèn)題，有些大型化工廠在二氧化碳?jí)嚎s機(jī)填料函冷卻中，引入低溫氮?dú)?，效果很好?/div>

　　食品用二氧化碳?xì)鈮嚎s機(jī)的填料在工作中，二氧化碳?xì)馕⒘啃孤稌?huì)由于膨脹而降溫，聚四氟乙烯密封圈受影響。

　　三級(jí)壓縮的食品用二氧化碳?xì)鈮嚎s機(jī)有1-2級(jí)、2-3級(jí)冷卻器和后冷卻器。二氧化碳?xì)饨?jīng)過(guò)上述三級(jí)冷卻器后，氣體中的水分、油霧和活塞環(huán)磨下來(lái)的顆粒物基本分離已盡。再經(jīng)分子篩處理，其中氧氣含量已微乎其微。

　　在后冷卻器中引入少量系統(tǒng)制備的液體二氧化碳降溫到接近臨界點(diǎn)時(shí)，二氧化碳?xì)怏w中的氧氣含量已在必須清除之列，因氧氣會(huì)在發(fā)酵過(guò)程中發(fā)生氧化，破壞厭氧發(fā)酵的效果，降低啤酒質(zhì)量，而啤酒發(fā)酵需要一個(gè)厭氧環(huán)境。

　　經(jīng)過(guò)上述處理后，二氧化碳?xì)馔耆梢赃_(dá)到食品級(jí)要求。

 

　　3.食用二氧化碳?xì)鈮嚎s機(jī)材料

　　普通二氧化碳?xì)鈮嚎s機(jī)氣缸用鑄鐵制造，有的用耐酸鑄鐵制造，更高級(jí)的食品用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)氣缸可以用高強(qiáng)度鋁合金制造。

　　二氧化碳?xì)鈮嚎s機(jī)的冷卻器、氣體管道一般用304不銹鋼制造。

　　由于食品用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)的特殊性，要求冷卻器焊接、除毛刺、拋光等盡可能做好。青島啤酒和國(guó)外的類(lèi)似食品用設(shè)備在這方面都做得非常好，保證了發(fā)酵罐的清洗質(zhì)量，回收的二氧化碳?xì)獾募兌纫笠苍絹?lái)越高。食品用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)若不解決此類(lèi)問(wèn)題，將難以與國(guó)內(nèi)外此類(lèi)壓縮機(jī)競(jìng)爭(zhēng)。

 

　　4.食用二氧化碳?xì)鈮嚎s機(jī)制造要點(diǎn)

　　現(xiàn)在的食品用二氧化碳?jí)嚎s機(jī)基本都是無(wú)油潤(rùn)滑型，對(duì)氣體質(zhì)量要求高，假如處理不當(dāng)，必然影響下游工序。能否使食品用二氧化碳?xì)鈮嚎s機(jī)的灰塵和固體顆粒物達(dá)到接近迷宮壓縮機(jī)的程度，是需要研究的。

 

　　筆者下一篇文章將會(huì)討論，如何使食品用二氧化碳?xì)鈮嚎s機(jī)的灰塵和固體顆粒物達(dá)到接近迷宮壓縮機(jī)的程度。

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