啤酒厂CO2回收系统操作标准手册.doc

CO2操作标准手册目录1.0 绪论2.0 CO2 设备描述和理论内容3.0 CO2 设备操作和维修4.0 建议的技术文档资料5.0 CO2标准和推荐的操作方法、材料和试验方法6.0 故障维护指南7.0CO2范德瓦耳斯方程1.0 绪论：啤酒在发酵过程会产生CO2，其中部分CO2将会溶解在啤酒内，其余释放出的CO2被收集、净化后应用在啤酒酿造和包装过程之中。由于发酵过程中CO2伴随其他挥发物挥发出来，通过收集、净化作用后回收CO2，以此补充啤酒发酵过程中流失的CO2，同时可除去杂质挥发物给啤酒带来的异常口感与口味。发酵过程后，发酵罐的酒液释放出带有杂质挥发物的饱和CO2气体。CO2在回收储存、重新利用前，需将这些杂质挥发物除掉。通常有两种CO2纯度的测量和表示方法：a） Zahm Nagle不溶性碱液的化验纯度百分比方法。b） CO2气体化学需氧量（COD值）指标测量，SAB G1/135检测方法。注：提到的检测方法来源于实验室测量方法手册和酿造水手册，在此不再叙述。CO2净化有5个基本步骤：CO2收集与固体清除；水溶性杂质清除；非水溶性杂质清除；液化前水分清除；液化和储存时不可压缩的杂质气体的清除。图1是CO2装置的布局版图设计。目前有许多CO2设备的经销商，但SAB公司内部主要的供应商是Wittemann，Seeger和当地设计者Messrs Worthington Smith和Brouwer的设计布局图。下图是对CO2装置的描述、理论、操作、维修标准及故障处理。2.CO2设备的描述与理论：2.1发酵过程中的CO2产生：2.1.1化学反应：发酵过程中，伴随酵母菌作用产生CO2和酒精，同时生成营养物质。下列化学反应式是糖分解产生CO2和酒精。糖 CO2 +酒精 (乙醇)C6H12O62 CO2+2C2H6OH2.1.2 CO2产量：CO2产量百分率由下列分子量和计算式计算：近似分子量：糖 180 (蔗糖)CO2 44乙醇 46填写方程式中对应的分子量：糖CO2 + 乙醇1802 x 44+ 2 x 46因此可得到由可发酵糖产生 CO2的百分率为： CO2%=88/180 x 100%=48,9% (质量百分率)实际CO2的产出量取决于发酵过程中有效浸出物（麦汁浓度）的量，即发酵前后浓度的变化。产生的CO2 ，溶解在酒中的CO2+- 0,4kg CO2 /hl 不能被收集回来。举例：(Pietersburg工厂设计中的描述)假设: - 44%高浓度啤酒发酵 (ie 16P)- 24 小时后开始收集- 持续收集120 小时- 收集最终未发酵浸出物4,74P (2,5P 明显浸出物)- 660hl 酿造范围- 3,5 小时循环时间- 每周酿造量42 hlCO2的产生：时间(起始 (UE x SG) 终了 (UE x SG) x 0,489 = C020-2 hours(16,00 x 1,064) - (14,74 x 1.058) x 0,489 = 0,66924-48hrs(14,74 x 1,058) - (12,64 x 1,480) x 0,489 = 1,14848-72hrs (12,64 x 1,048) - (10,20 x 1,036) x 0,489 = 1,31072-96hrs(10,20 x 1,036) - ( 7,85 x 1,025) x 0,489 = 1,23396-120hrs( 7,85 x 1,025) - ( 5,50 x 1,014) x 0,489 = 1,207120-144hrs( 5,50 x 1,014) - ( 4,74 x 1,010) x 0,489 = 0,386(UE：未发酵浸出物, SG = 比重)假定在最初24小时没有收集CO2， 产生的CO2： =1,148 + 1,310 + 1,233 + 1,207 + 0,386 = 5,28 kg CO2/hl用此数减去0,4kg，得到5,28-0,4 = 4,88 kg CO2/hl beer brewed (at 16P)该工厂锅次能力为660hl，周期时间为3.5小时,啤酒厂 CO2的最大生产量为(660 x 4,88) / 3,5 = 920 kg CO2/hour1000kg的CO2设备能力就这样确定出来。为了更加有效利用CO2量，计算出吨啤酒的CO2 产出量。假定酿造损失6% 、包装损失1,6%，加上考虑进来稀释比例44%，得到：4,88 / 0,94 / 0,984 / 1,44 = 3,66 kg CO/hl beer soldPietersburg啤酒厂的啤酒量为周销售量37000 hl(hl/wk sold x 3,66) / (brews per week 每周酿造量x cycle time循环时间)= 37000 x 3,66) / 42 x 3,5)= 921 kg CO2/hour以上推理出的数据作为啤酒酿造中典型的理论数据。它们不能直接用于实际情况的计算，因为未发酵浸出物含量很难测量。而且每锅次发酵快慢速度变化不同。2.2 CO2的收集2.2.1开始收集时：传统上，酵母添加24小时或48小时之后，或麦汁当前浓度将降低1或2P的时候开始收集 CO2。要保证CO2收集的最大量,当CO2的纯度大于99,96%时，便开始收集，例如通过Zahm Nagle 碱液吸收方法可检测到CO2 内不纯气体的含量。注：CO2 约重于空气的 53%，所以CO2一般停留在发酵麦汁的上端，伴随快速发酵，空气被迅速的排到空气中。2.2.2怎样收集：图2所示，通常CO2的收集是通过建立一个管路和阀门系统，用CO2收集总管线连接各个发酵罐顶端。在开始收集之前，从发酵罐顶端的混合气体通过管线排放到大气中，通过联结到大气的管线，联结到主回收管线，开始收集。CO2收集时候，背压达到5kPa时开始进行。发酵罐背压过高会对发酵过程产生危害，因此压力超过标准时候，排气阀开启，收集阀同时关闭。2.3 CO2中的杂质：目前，（高浓度）啤酒发酵过程产生的CO2中出现了不同种类和数量的杂质。 QS质量服务部门近期将一系列分析以进行确定。已知的杂质有 O2，NO, NO2，SO2, 其他硫化物如 DMS，CO, 氨气和其他一些易挥发的重烃类物质。2.4 CO2净化：除掉 CO2中杂质步骤如下：1) 固体2) 水溶物3) 非水溶物4) 水分5) 非压缩物注: 设备的设计目的是尽可能有效地除去各种杂质。除臭器再次除臭必须保证除掉非水溶性杂质，以免这些杂质在干燥机中存留，以及这些不可压缩的杂质残留在液化存储罐体中。利用干燥机除掉 CO2 中的水分，以防止液化过程中结冰、结霜时还需要除霜。2.4.1 泡沫收集器、预洗涤器：在发酵间通常设置一套泡沫收集器装置，阻止固体杂质与CO2 混合进入CO2设备。泡沫收集器是一台垂直的，圆柱形的 不锈钢容器，而且带有水管结合配件和检测孔。图3是一台典型窖藏 CO2泡沫收集器装置的布局图。泡沫收集器中的含水量具有一定的标准。 通常泡沫收集器中填充恒定流速的清水。水理论上循环排放时间至少是24小时。CO2 通过进口进入泡沫收集器。进口开始通常是一道管路，管路结束口位置在水平面上方。这样确保接触到水洗掉诸如固体杂质物质。为了便于提高CO2清洗程度，通常在进口处设置屏蔽物，分散和打碎CO2泡沫。屏蔽物质的型号要足够大以便可通过人孔更换清洗。CO2出口在容器顶部，在容器上CO2出口下部中间安装一个喷水阀。通过此喷水阀喷淋泵出的循环清水水量适中。此喷水阀设计提供的另一作用是冲洗在泡沫收集器底部水中的CO2。许多啤酒厂在每个发酵罐上安装灯合流器。这些合流器通常是玻璃或有机玻璃，最大缺点是需人工清空、清洗和填水。在许多CO2设备间也设置泡沫收集器。如果发酵间没有安装泡沫收集器，那么CO2回收间要安装泡沫收集器，那么回收间安装的泡沫收集器作用与安装在发酵间的泡沫收集器的作用相当。在那些都安装的车间内，安装在回收间的泡沫收集器作用相当于一个预洗涤器。(见图 4). 在近期的设备设计中没有循环泵，用喷淋阀喷水代替循环泵。这样泡沫收集器中的水循环量应于涤塔清水补给比率相等。这种设计确保在洗涤塔中最干净的 CO2 和最干净的水接触，预洗涤器中相对较脏的 CO2与洗涤塔泵抽出的较少溢流水接触。容器设计了CIP刷洗的上下活底装置。2.4.2 压力调节装置： 发酵罐压力很高会对发酵不利，如果太高就要停机收集。多余的杂质存在于啤酒中不能随CO2排出。所以最大CO2收集压力控制在5kpa。需在CO2回收间的泡沫收集器或预洗涤器上连接一套压力调节装置。它通常被设计为泡沫收集器或预洗涤器的一部分。它由一个保恒定水量的容器和长度为450 mm 的细长水管组成。水管是一个简易的直管，从 CO2 开始到低于水平线为止。当CO2压力过高时，管中的水被挤出，部分CO2 跑出，降低容器内压力。除了定期排水, 清洗还要检测腐蚀状态, 这台装置很少需要注意。2.4.3 气囊：CO2 进入CO2 设备的流速随发酵阶段和收集CO2的发酵罐号不同而变化。为了满足CO2流速的变化需要在回收间的泡沫收集器或预洗涤器辅助鼓风机或吹风机前连接一个大容量的气囊。气囊有两重用处。首先校准使CO2流速恒定，然后控制洗涤塔泵，鼓风机和主压缩机开关。其次防止出现负压(低于大气压) 鼓风机(或压缩机)造成空气渗漏进入系统。气囊由橡胶帆布而制，由缆绳悬挂下来。鼓风机，洗涤塔泵和压缩机控制开关由气囊顶部钢丝绳和滑轮体系控制。当气囊放气时，开关关闭，并且鼓风机、泵和压缩机停机。当气囊充气时，顺序开启洗涤塔泵，鼓风机和压缩机开关。要求定期检查气囊，因为可能有灰尘积攒在里面。这种灰尘 (通常有霉菌生长) 可加速 CO2变质也可加速气囊本身的腐蚀。注意!由于洗涤气囊造成很大困难，所以毫无疑问最重要的是最好阻止灰尘进入。所以泡沫收集器和预洗涤器应总在最大效率下工作。2.4.4 压力增压机风机或鼓风机：由于有多余的空气泄漏进系统的可能，所以要避免这种状况的发生。为此通常要在气囊管线后和洗涤塔前安装一个鼓风机。老式设备鼓风机的设计形式类似为多级式离心泵。在后来的设计中使用单个叶轮离心式风扇。这些风机安装水冷轴封条防止空气进入。要求风机的出口压力克服洗涤塔和除臭器压差，通常为15kpa。2.4.5 洗涤塔：洗涤塔的主要作用是除掉CO2中的水溶性杂质。要做到这点，最好使用优质的气体洗涤水。CO2 洗涤塔是不锈钢容器里面分为六个分区。底部保持水平。水平线上方是CO2 进口位置。CO2 进口上设有方穿孔金属板盘子，上有陶瓷凹座。陶瓷凹座上方设有连续不断的喷水装置，在其上方连续供水。喷淋阀上方设有除雾器除掉CO2带入的大部分水滴。 CO2 出口在除雾器上方。洗涤塔底部填充一定量清水，利用水泵通过喷淋阀在陶瓷凹座上方喷水，保持一定的水循环率。CO2从洗涤塔底部通过水流带入陶瓷凹座上方， 确保水和气之间表面接触进入较好。当结束水气接触时， 喷淋阀喷水，水溶性杂质溶解于水中。CO2 洗涤塔重要设计标准概括如下： a)水循环率和清水补给率很重要，因为可将不纯净杂质充分溶于水中。b)陶瓷填料形状和型号。陶瓷鞍形填料尺寸为12,9和25 mm。小号填料能够更好地保证水和CO2 接触。c)洗涤塔的横截面积和陶瓷填料深度直接关系到CO2流速、影响到CO2和水的接触时间以及洗涤塔工作效率。 d) 使用的喷淋嘴类型、喷射角度将影响泵的输送压力。水要喷淋平均在陶瓷床上，过量喷溅会使沿洗涤塔壁流下。喷嘴的雾滴尺寸较好，但太细导致CO2残带多余水分通过除雾器，带出洗涤塔。 CO2 中70%或更多的杂气溶于水，洗涤塔是CO2重要设备之一，所以要确保高效运行和维护。洗涤塔的高效运行是可能的，CO2出口的的COD 标准低于 0,1 mg/L。要做到这点，除臭器和干燥器的效率将要提高，同时也要考虑降低生产成本因素。洗涤塔表面、陶瓷床、喷淋嘴和泵网需要定期清洗，清除污渍和生长的霉菌防止污染CO2或堵塞喷淋嘴经过洗涤塔的 CO2要保证一定的饱和湿度。为了确保除臭器高效运行，活性碳不可过湿或太干。CO2相对湿度最好为30%到70%之间 ，如果太湿，活性碳空隙会被堵塞，如果太干，硫化物的吸收效果会降低。要达到此相对湿度，通常将 CO2气体温度降到 12C 以下，这样会使水分从CO2气体冷凝出来。然后再将 CO2气体温度升至+- 260C 达到60%.的相对湿度RH。冷凝器用温度适中的乙二醇制冷(+ 1 C)，冷凝器安装一个排水器，使冷凝的液体排掉，另一种选择是使冷凝水返回到洗涤塔底部。2.4.8 干燥除臭器：CO2气体经过洗涤塔后仍含有一些非水溶性的杂质，除臭器的目的是用来除掉它们。除臭器通常是个带有活性碳床的保温垂直容器。除臭器中的活性碳作用是不纯净气体通过其空隙通过分子筛作用来吸收不纯净气体，就是所谓的范德华力。使用一段时间后活性碳内充满杂质，通过活性碳再生除掉杂质。因此活性碳需要进行再生，至少需要两个除臭器交替使用。活性碳利用通过碳床的恒定蒸气流加热到一定温度再生(400 F = 204 C 现用)。在这个温度下，杂质从孔隙中跑出并且被蒸汽带走。 使用期间，CO2通常从除臭器碳床下部进入，从上部离开。再生期间，蒸汽通常从除臭器顶部进入，再生开始时，通常用环绕在除臭器外部电热套先预热，管壳温度为170 C 。再生后除臭器和活性碳床通过吹进的纯 CO2 气体冷却。在当前的设备设计中，由于CO2的需求量很大，因此采用液体存储罐内中的CO2气体。这要求从容器顶部的不能够冷凝的气体需要被排除。椰壳活性碳使用一段时间后，对于损坏的活性碳要进行更换，活性碳的活性（吸附能力）降到新活性碳活性的 40%时候进行更换。(检测方法在水处理指导W3/3/4描述 )在延长使用活性碳时间后，会开始破碎为活性碳尘，这是一定要进行更换。在除臭器后的CO2管线安装一个过滤器阻止灰尘进入后道压缩器内。要求定期清洗过滤器，当发现过滤器有碳沫，则要更换活性碳。2.4.9 CO2 压缩机：经过除臭器后, CO2 气体被压缩到超过1520 kPa (1420kPa 水平线) 以备液化降温到-28C以下。在第一阶段压缩机加压到 300 kPa ，第二阶段加压到1420 kPa或更高。正常冷却温度适宜于压缩机，保持CO2温度与周围环境温度相当。CO2 压缩机停机/开机和载调整由气囊或压缩机的负压控制。2.4.10 干燥机：压缩后，当CO2冷却到-28C以下时，CO2仍含有一定水分会在液化设备壁上结冰。那么需采用利用干燥机除掉水分。干燥机通常是活性铝土床的绝热垂直容器。当CO2 通过时，氧化铝吸收水分。但不久氧化铝会饱和，所以就要加热使累积的水分蒸发掉，进行再生。为此至少设置两次干燥，使氧化铝的干燥和再生交替进行。再生时，热 CO2自动经过干燥机。老式的设计中直接在容器顶部的铝床设置一个电热器。氧化铝的绝缘性较好，但氧化铝的加热不均匀，温度难以控制。氧化铝膨胀和收缩导致局部过热分子破坏。在当前的设计中,CO2在干燥机外部进行加热，热的CO2经过铝床。氧化铝的孔隙类似于石墨，可吸附杂质到极限值， 加热温度要适当通常不超过 204 C。但某些氧化铝在温度200 C时会发生变性。再生时控制好铝土床的最适温度，所以在铝土床后安装一个感温探头，测试再生时通过外部加热的CO2温度。CO2经过干燥机时候，用露点控制器测试干度。再生时间为 +-15 分钟 ，CO2露点温度在-60 C和-70 C之间。 既然露点总是低于-40C, 那就设置露点控制器警报温度为(转化为干燥机警报温度)-45C，并且压缩机在-40C时停机。当小球滚珠装氧化铝填料损坏，氧化铝就要换新。损坏原因有多余水分、再生时高温或在再生温度处突然上升。要解决这一问题就要在干燥机之后的管线处安装过滤器，以妨氧化铝粉尘进入。2.5 液化：纯净、干燥、压缩的 CO2气体(变成液体 CO2)是使用液化换热器冷却到 -28 C 冷凝而成的液化换热器通常是卧式的的管壳式换热器，设计使用的冷冻剂冷却温度为 -33 C或更低。 制冷设备对其他设备提供制冷剂或至少是一个闭合环路构成制冷系统。防止高压CO2 泄漏进整个制冷系统。制冷设备（开关）由连接液化器和液体储存罐内压力控制。当压力达到高压调定点时开机，当压力达到低压调定点时关机。如果未充分干燥的CO2进入液化设备 ，就会在设备内形成透明薄冰层从而影响工作效率或堵住阀门。为此安装分离结冰加热器便于除掉人工难除的冰。但在之前最好使CO2 充分干燥。2.6 不能冷凝气体的清除：在液化过程中，CO2中仍含有不可压缩的杂质 (主要是气体)，从液化换热器或液化设备顶部收集除掉。这些不可压缩的杂气要通过排放除掉。液化换热器和液体储罐要安装排放阀和管线。如果从这些容器顶部出来的 CO2 气体用于干燥机内再生和除臭器冷却，这些不可压缩的杂气随 CO2清除。但每天要开放放气阀，人工清洗这些容器3到5分钟。2.7 液化存储：液体存储罐内的液体(被压缩的) CO2 通过换热器加热汽化后，存储在气体存储罐中。立式和卧式罐都可使用。通常用保温储罐代替某些耐低温设备罐(真空隔离)。要求定期检修设备防止绝缘层被形成的冰侵蚀。存储罐的总生产能力要求足够大以保持2,5 到3天的 CO2生产。罐的数量最好是3个或3个以上。要考虑罐每日从收集到检修的变化。需要卖 C02或买 C02时 ，需要一个格外的存储罐。从外购买C02，在这种情况下，罐的规格无法达到，要另加罐来接收C02。C02 大幅度清洗或循环清洗提高纯度。C02填充和未填充的状态设计注意负载/卸载时间最小化以及使污染的可能性最小化。2.8 C02的使用：汽化：在啤酒的酿造和罐装应用中，液体存储罐内的液体 C02 首先要转化为气态，同时压力要降低到符合设备正常使用的压力。为了此要使用蒸发器减压阀。在我们使用的设备中有三种类型蒸发器，它们是电热的、蒸汽加热的和常压的蒸发器。到目前为止，常压的蒸发器使用效率最高，并且最易维修。电热的和蒸汽加热的蒸发器通常是管壳式换热器，用于给 C02加热。常压蒸发器是由大量用于常压条件下的管子组成，液体C02 在管内通过吸收周围的大气而汽化。为了防止蒸发器过载，在蒸发器前装一个节流口阻止液体CO2通过气体存储罐。在多数气罐设备的管路安装一个液体感温探头(低温)。当流进蒸发器的液体达到这点时，开关关闭。2.8.2. 气体储存罐：尽管并不需必备，但缓冲存储罐可保证气体通过蒸发器时流速平稳。存储罐的生产能力取决于啤酒厂生产的CO2使用性质。使用时波动越大，所须存储能力就越大。由于 CO2 气体的容积大，所以通常啤酒厂使用的容器存储能力为 10 分钟。2.8.3 CO2的使用：啤酒厂 CO2的主要用处通常是增加啤酒和水中的碳酸盐。D-water脱氧水 - 0,6 Kg CO2 每 Hl过滤 - 0,3 Kg CO2 每 HlFV 到SV 前酵到后酵- 0,2 Kg CO2 每 Hl其他用法:填充汽缸啤酒罐装和过滤时背压装酒前清空啤酒瓶倒酒啤酒瓶/灌装容器的CO2背压为 - 0,2 Kg CO2和抽空前CO2二次抽真空，每Hl 啤酒0,4 Kg CO2。生产用水的填充清洗罐管路罐内的搅动听酒的灌装填充 1,5 Kg CO2 / HlCO2 的使用率取决于CO2 使用的目的用量和使用者的操作时间。Pietersburg工厂生产量 (无听装线灌装)37000 hl/周，计算一个啤酒厂每周 CO2的生产量满负荷大约为 66,7%。 90233 kg CO2 / 每周消耗量_ (37000 x 3,66) Kg CO2 /每周生产量假设 CO2的使用时间为16 hour, 一周5 天, 那么每小时使用量为 1466 kg/hour.这大约是小时生产量的1.5 倍。常压的蒸发器设计为两倍的生产量为 2000 kg/小时 (在 20 C) 要把冬季周围低温度考虑进去。3.0CO2 设备维护操作：3.1 General总体：3.1.1 清洗和维护：当使用腐蚀剂时，获准的防护垫圈会出现损坏。尽管 CO2没有毒性，实际上它重于空气，在通风不良区域会产生安全问题。为此要确保适当的通风。注：由于CO2重于空气，所以它的收集在容器底部进行。保证遵守各方面MOS常规安全规章制度，尤其是涉及到的隔离、排放、通风、备品、设备安全工作许可。用碱性溶液清洗含有CO2管路时，保证大容器和管路与大气风口。这样防止造成真空状态。强烈建议容器和管路首先要用清水充洗。注: 完成各项工作后，洗净后的容器和管路要先用CO2通风，然后再把气体重新引回到管路。新的或修理改善后的设备要使用分离油脂试剂如Magnus 91X3 (化合物)除油脂。当设计或者维修、改造CO2设备时，要避免使用下列原材料:泡沫收集器、洗涤塔或不可使用低碳钢者，CO2 与湿气接触形成碳酸。镀锌和氧化铝的部件，可用碱清洗。焊接材料可能与原始材料补匹配。如果有任何疑问要与供应商/厂商联系。3.1.2 职责：下列项目3.2 t到 3.4由发酵室班组长负责。项目3和3.18项属于公用工程部人员负责，检测/取样任务有品控QC部门负责。QC 部门负责确保检测结果的记录，设备运行趋势和和向其他部门传达。3.2 CO2收集：3.2.1 收集准备：大部分 CO2是在发酵最初阶段产生 ，检测发酵罐FVs中的 CO2含量纯度，对于收集很必要。FV发酵罐CO2越早收集， 回收量就越多。当纯度百分比高于99.9% (Zahm Nagle 碱液测试)开始收集。99.96% (=99.97%)这个数据不是一个绝对的标准(被用于大多数啤酒厂)， 但CO2纯化后要保证纯度达到 99.99% 。，以99.95%的纯度代替 99.98%开始收集时，意味着收集的最初阶段 CO2可含有多于66% 的杂质。即是 0,05% 与0,03%不纯净的比例差距。一定量多余杂气几乎都是空气，它是主要的不想要的CO2中杂气之一。增加的空气量必须被排除掉，因此在液化器和贮罐内需要将大量的CO2排放掉，同时也会造成更多纯净的CO2流失。最初期开始收集时66% 或者更多的 CO2 需要排放杂质。3.2.2 FV 发酵罐的满罐： FVs发酵罐设计要预留充分的顶部空间。要有效控制FVs发酵罐的追加容量限度，防止过多的麦汁造成泡沫的溢出。泡沫会污染 CO2管路，需要进行碱液清洗。3.3 管路收集过程：CO2收集管路保持清洁，避免沉淀物和有机杂质堆积以及霉菌生长。因此要求CO2回收管路每月至少用1% 到2%的50C碱液清洗一次。当泡沫频繁出现时，清洗频率要增加。如果不能实行，考虑对回收管线CIP 进行改造和/或在发酵罐区安装泡沫收集器。3.4 发酵罐区泡沫收集器：发酵罐区泡沫收集器的主要功能是连续去除发酵罐溢出的泡沫。确保进入 CO2纯化设备后的CO2气体中无杂质。要达到纯化状态，至少定期 (每日) 在泡沫收集器中充大量清水。清水中不能含有氯气因为氯气，可造成容器和管路出现裂纹。泡沫收集器内部需要定期清洗，最好用热碱溶液清洗(1-2% 浓度，温度 50C)，与其匹配的泵和阀门也必须定期清洗。3.5 CO2回收间的泡沫收集器：3.5.1 泡沫收集器：可当作初步的泡沫收集器看待(如在发酵罐区未安装泡沫收集器)，功能和操作与发酵罐区的泡沫收集器相同。3.5.2 预洗涤器(塔)操作：如果在发酵罐区安装了泡沫收集（罐）器， CO2回收间的泡沫收集器可作为预清洗器考虑，连续喷淋清水或溢流。 建议每次全部清水排放频率不低于24 小时。通常每月打开预洗涤器，进行内部清洗。记住清洗下面安装的活底。3.6 压力调节装置 ：这套装置是一套独立连接在CO2 设备泡沫收集器后面的装置，或者设计为泡沫收集器的一部分。里面的水必须至少每24小时排空和填充一次 ，通常保证每月定期用热碱清洗设备。3.7 气囊：气囊用作发酵中产生的CO2缓冲存储器，减少风机或主压缩机的开关频率。气囊的质量不好会造成有机杂质沉淀。为此通常安装高度较高，防止灰尘进入。每 3 个月必须检测清洁情况。清洗气囊非常困难，通常这种方法不太可行。清理气囊，必须在出口处喷入少量水、清理和除去杂质。当喷入一定量的水进入倒气囊时候，必须注意气囊的重量防止过载，同时CO2入口管线也必须定期清洗，以免内部积累有机沉淀阻塞管路，影响正常操作。必须定期检查吊索的磨损程度以便换新。3,8调压风机或鼓风机：调压风机或鼓风机将会被沉淀物阻塞，所以通常每隔3个月需定期清洗。风机振动失衡显示阻塞沉淀。由于风机的入口在设备前端，压力为最低端，因此设备的轴密封装置和冷却水流速需要定期检查，并且进行良好的维护以免泄漏空气进入系统。3.9 洗涤器：3.9.1 操作原理：洗涤塔的用途是除掉CO2气体中可溶性杂质。要达到这个目的，优质洗涤水和CO2表面接触要充分合理。喷淋嘴和陶瓷床顶部距离要垂直产生影响，提高洗涤效果，可按照实际情况进行调整。喷嘴高于陶瓷床，喷淋嘴的设计可使全部喷淋覆盖面积不高于总表面积的95%。喷淋到陶瓷床上的水流淌到容器壁，喷到外边缘和容器壁上，水恰好沿容器壁流下，不会和CO2接触。3.9.2 标准操作：清洗后CO2微生物指标低于0,15 mg/l。在很多啤酒厂指标低于0,10 mg/l，我们至少有一家啤酒厂低于0,06 mg/l。洗涤用水不可以含氯，最好使用脱氧水。因为水中的氯会使干燥机和除臭器出现裂纹，其次防止向CO2中带入氧气。新设备中清水的补充量为 4kg/hr/ 1 kgCO2/hr，同时还要定期排放掉洗涤塔中的水。在喷嘴之前补充水要注入循环水泵内。如未使用脱氧水时，补充水量不能过多。否则残留空气会带入到系统。总循环泵容积取决于设计容积，不可改变。3.9.3 陶瓷填料清洗和替换：本设备要定期拆卸和清洗， 2至3周 (如果洗涤塔安装有CIP刷洗系统，每3个月刷洗一次)。拆卸和替换时要防止破损。频率取决于实际工作状况。清洗后设备干净并且无霉菌。洗涤槽里安装一个循环泵， ( 50C )用浓度为 (2-3%)的热碱溶液浸泡设备零件24小时。清洗两次后，再用清水冲洗，放在密闭容器内干燥存储。当碱液刷洗不掉所有的沉积物时，要用浓度为 5% 硝酸溶液清洗。重新使用前，干的填料要浸在水中排除空气。填料安装到洗涤塔后，使用前需要用纯CO2 净化。 单个填料有25%以上的磨损，需要更换。或当填料的光洁面有一半以上的磨损，以及按照正常清洗程序不能除掉所有霉菌时，需要更换填料。填料的预期使用周期为1 到 3年，取决于洗涤方法和化学试剂的使用 。如果使用年限不到一年，那就要看看原材质质量和所用的清洗方法是否得当。一些设备安装有内部清洗系统，建议也要拆卸后刷洗, 最好每三个月一次 (或者至少每六个月清洗洗涤塔内部)。如上述描述的方法，人工清洗和检测磨损程度。3.9.4 其它维护/刷洗事项：洗涤塔本身必须定期刷洗，至少每3个月一次或者换填料时刷洗。这样会去除容器内堵塞泵过滤器或者阀门的砂砾。过滤器需要定期检查和清洗，至少每月一次。注: 记住要刷洗下面的假底。喷淋嘴上方、CO2 出口下的除雾器垫片也要拆洗，并且检查磨损程度, 变形情况和是否存在霉菌。陶瓷鞍形填料现有不同型号。小型的有较好的洗涤效果但通过洗涤塔造成的压差很高。不建议使用CIP洗球作为喷淋嘴使用。好的空气喷淋（圆锥体）嘴更加高效。喷嘴的锥角涵盖喷射面积，位于陶瓷床的顶部，喷射覆盖面在95 100%之间。 一定不要超过喷淋面积。3.10 洗涤塔后的冷凝预热器设备：冷凝器将CO2温度降到低于所需的露点温度 12C ，而加热器随后将CO2加热到 26C ，达到 56%的相对湿度。实际操作的制冷温度保持 1C (通常来源于加热器乙二醇体系) ，并且每天检查冷凝水排泄管，免于阻塞。一个良好的方式是使排放的水直接地返回到洗涤塔的底部，不用任何阀门或过滤器。3.11 干燥除臭器：3.11.1 操作：为了使活性碳效果最佳，干燥除臭器中CO2的相对湿度为3070%。如果太湿活性碳间孔隙会被水分堵塞。如果太干，碳不能有效的吸附混合硫化物。人工再生频次通常取决于以前的测试情况。因此建议进行一系列检测以确定最长使用期限和最短所需再生时间。 每次再生和再生频率过高，就要消耗大量蒸汽和纯 CO2。注意再生循环按照设定的时间来进行，不管设备是否开启和关闭。除臭后CO2的COD 值应低于0,10 mg/l。 对于再生来说，再生温度为+ 204 C 保持至少4小时除掉所有杂质(例如非水溶性杂质和类似DMS的化合物)。3.11.1 活性炭使用：目前使用的活性碳是椰壳状的碳类脱色用活性碳 RB3或活性碳MC35。这种活性碳需要检查。当其活性低于新碳的40%时需要更换。(水处理指南中提到W3/3/4检测 )。更换后取新碳样 1 kg经化验室用活性比较法检测。确保使用正确方法进行活性碳检测。活性碳不能被研磨或酸洗。活性碳效率的真正检测法是通过COD值的改变测试活性碳能力。3.11.2 设计维护：再生时使用过热蒸汽或热空气加热是非常重要的。操作阀必须关闭并且保持关闭状态。注: 请注意蒸汽加热器属于锅炉类，也要像其他锅炉一样进行登记校准、检查和测试。再生温度感温探头位于最低温度点，如活性碳床底部中间或者除臭器底部蒸汽 (冷凝水) 出口地方。活性碳再生时要进行一些预防措施。如果蒸汽加热速度过快加热温度过高(204 C)，碳化球团会碎裂或者一些易挥发的杂质被吸附在碳粒中失火。大量混合硫化物会在高温(大约 140 C)分解产生SO2，SO2很难从CO2中除掉。要求至少三次升温并且保持达到最高温度。循环例子如：1)通过外部环境加热1 小时，使蒸汽入口温度升高到121 C。 2)保温直到出口温度达到 115C。3)升高蒸汽入口温度到135C ，时间为15分钟。4)保温直到出口温度达到 127C。5)通过外部环境加热1 小时，使蒸汽入口温度升高到204C 。6)保温直到出口温度达到 182C。7)升高蒸汽入口温度到出口最大出口温度(220 - 250C) ，每分钟 1C 。8)保温直到出口温度达到 204C。9） 保证出口温度在204C 4个小时或更长时间。阶段1到4 分解前有混合硫化物释放。干燥除臭器再生开始时，蒸气冷凝水将是问题。除臭器外部安装外部加热器，当蒸气进入前对容器外壳预热。3.12 主压缩机： CO2主压缩机主要作用是加压，使CO2液化时冷凝温度低于-28C。3.12.1 输送压力：要达到液化温度 -28C, CO2 压力要大于 1520 kPa 绝压(1420 kPa 海平面上为标准)3.12.2 维护与操作：在CO2低量的CO2供给状态期间通过负压受气囊控制或负荷调节控制，压缩机大小/速率和控制非常重要，不管气囊吸气负载开关或开启开关是否开启关闭，这样可避免在少量CO2供应时候，形成付压力。压缩机本身和控制系统需要定期检查以维持最佳工作状态。最重要的检查是压缩机的运行性能，冷却器吸气和排气阀和冷凝水排泄阀。建议压缩机的工作记录表应类似于制冷机。3.13 干燥机：3.13.1 操作：干燥机用活性氧化铝作为干燥剂以达到CO2露点温度低于 -40C。 再生+- 15分钟后 CO2 露点温度在 -60 和-70C之间。露点控制器设定在-45C发出警报(或自动更换到另一台干燥机)或者在 -40C停机。3.13.2 维护：干燥再生系统通常通过自动控制来到达再生目的。自动控制系统和阀门控制系统必须保持一个良好的状态以防渗漏。3.13.3 氧化铝类型：氧化铝为小球或滚珠状，直径通常为6 mm，由Afrox (La Porte) o或 ICI (Alcoa H151)提供。购买时要确保其能承受再生温度。当氧化铝的数量减少、有明显损坏、小球滚珠分散时需要换新。造成损坏的因素有水分过多、较高的再生温度或再生温度突然上升。生产间歇时，干燥机后的过滤器需要定期检测和清洗，当发现粉尘浓度大幅度增加时候，氧化铝需要换新。3.13.4 再生：再生频率通常自动控制在在6和24 小时之间 (直到达到氧化铝报警露点温度 -45C). 活化的氧化铝和除臭活性碳的作用是一样的，都是用来吸附少量杂质，因此再生温度通常控制在204C。3.14 液化：如果要调整或保持冷却温度，注意温差( CO2气体和冷凝温度之间) 需要使用热交换器。干燥后保持CO2露点-45C以下, 稍微注意液化装置要远离正在工作的冷冻装置。3.15液化存储罐：3.15.1 清洗：排放液体存储罐顶部不可冷凝的气体，在罐内最高点安装一个排放管和阀门(在较大罐中安装多个排放阀)。通常建议每天储存罐阀门全部打开排放5 分钟, 除非除臭器和干燥器的效果非常好。为了确保是否有足够量的排放量，要对罐顶的 CO2纯度进行检测检测。纯度不应低于 99,95%。3.15.2 购入/卖出 CO2：当加入/放出 CO2(卖/买)时候，要小心防止CO2被污染。应最好使用一个独立的液体存储器。3.15.3 维护：由于储存罐的操作压力在高压15 或 16 bar左右, 因此必须作适当的维护： 主要涉及项目如下:a)按规定检测罐的安全阀门。b)维修时要保证良好绝缘.c)温度很低时材料会变脆所以要小心处理。使用4号锤和24号扳手! 注:当心容器压力不能低于 6 Bar。在4 Bar左右液态CO2会变成干冰，很难从容器中除掉。3.16汽化器：按标准操作规程每天对蒸发器的CO2 (在大型啤酒厂每班取样) 取样，检测CO2 的纯度必须高于99,99% ，COD值要低于0.10 mg/l。安装电或蒸汽加热装置，注意防止液态CO2带入设计温度未达零度以下的气体存储罐。为此，在蒸发器的液态输送管线上安装挡板孔，限定从存储罐内的液体CO2 最大流量。同时建议在储气罐前输气管路安装一个液体感温探针(低温)，将有利于进入蒸发器液态CO2的输送。3.17 CO2 气体存储罐：除了规定的检查和测试要求外, 几乎很少需要维修。必须注意容器的设计操作温度。如果容器的设计温度达不到零度以下，要防止液体CO2进入此容器。3.18 CO2的取样和检测：3.18.1 取样点：设备容器/取样点要与实验室检测设备香匹配。取样管长度保证最短的要求，有力于良好的操作方式，这一点很重要。3.18.2取样频率： 至少每天在蒸发器取样点取一次样，检测 CO2总体纯度. 当CO2纯度出现问题，要增加取样频率，并且对每个独立的设备也要检查，去定各部分设备的运行效果效率。3.18.3 对于测试结果的处理决定：重要的一点是，通过一系列稳定的变化趋势结果，而不是一次结果而决定如何进行操作、维护或改造。3.18.4 CO2 尝试程序：要确定CO2中例如 DMS的杂质 ,最精密的方法是利用气象色谱分析法。但是每天使用这种方法得到检测结果是很繁琐，许多啤酒厂没有这种测试能力。一个权威的品尝者凭嗅觉和味觉可直接确定出杂质情况。所以建议CO2气体最好是用闻来代替观察在水中起泡现象。至少每天由负责人测试，或者进行每班测试更好。一旦品尝者查出杂味，化验室人员需要进行进一步的检测 。当品尝CO2时，注意如下内容。-使用脱氯和脱氧水。-每次使用同样质量和数量的水。-CO2每次气泡速度和时间一致。(5 分钟足以)-不要全天在水中通CO2。-通CO2前，吹洗取样口旋塞和管路。4.0 CO2 设备文件：建议记录和保存下列最低限度的技术文件。4.1每日记录：4.1.1 每天用Zahm Nagle碱液测试法测试CO2纯度结果 (在大型的啤酒厂每班一次)。4.1.2 每班记录压力一次： a) 主 CO2 压缩机吸气压力 b)CO2 压缩机主要排气压力c) CO2 主压缩机油压4.1.3 每班记录温度一次：a） 主压缩机中间冷却剂冷却CO2 温度b)主压缩机二次冷却器冷却CO2温度c)液化冷冻剂入口温度4.1.4 每班记录一次液位：a) 液体存储罐液位4.1.5 记录干燥后的CO2露点：a)再生15分钟后，CO2干燥后的露点温度。以后每班一次记录仪表上可直接读出的数据。4.2CO2 记录表：按下列情况记录在 CO2 记录表。 这个记录表类似于制冷设备。4.2.1 实验室化验结果：a) CO2 纯度 (Zahm Nagle)：b) 化学需氧量结果4.2.1洗涤塔：a)陶瓷填料的清理和更换数据b)陶瓷填料更换的日期c)洗涤塔内部检查并清理数据4.2.2除臭器：a)活性碳再生循环的转换次数数据b)活性碳活性检测结果数据c)新活性碳更换日期和类型 4.2.3干燥器a) CO2 设备改进的数据和简单描述b)干燥机内的由新的干燥剂组成干燥沙类型4.2.4总体：a) CO2 设备改造的数据和简单描述b) CO2 设备替换/检修数据和简单描述 4.3规定条件：请参阅MOS Act 6/1983, 机器操控规则 No 15和 SABS 0147冷冻和空调装置。Appointees 7.4 (a) 和(e)：如果制冷车间给液化设备提供制冷剂，其放热功率大于 12kw，那么主管人员必须负责记录，他们的委任书要存档。4.3.1 制冷记录表7.4 (b) and (c)：如果制冷设备的放热功率大于 12kw, 那就必须坚持制冷记录。4.3.2耐压容器C72 to C8