【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及食品加工，尤其涉及一种食品级二氧化碳的提纯方法。
技术介绍
1、二氧化碳是一种气态化合物，是常见的温室气体，在常温下是一种无色无味、不可燃的气体。在食品加工领域，食品级二氧化碳是一种重要的资源，在食品冷冻、饮料碳酸化、烟丝膨胀等领域起到了重要的作用，但由于从烟气中获得的二氧化碳中，含有大量的粉尘、水分、二氧化硫、氮气等杂质，无法达到食品级二氧化碳的质量标准，因此在制备过程中必须对二氧化碳进行净化提纯。
2、现有技术中提供了一种食品级二氧化碳的提纯方法，将透过膜单元的气体进行脱水脱硫塔处理后，再进行低温精馏塔后制得食品级二氧化碳。通过将气体进行膜单元分离，能够有效降低气体内氮气、氧气、水分等杂质气体的分离，从而有效提高二氧化碳的提纯效率。然而气体在透过膜单元时，工作温度通常达到100-500℃，工作压力能够达到100-2000kpa，容易导致膜单元出现损坏，从而影响到对食品级二氧化碳的提纯效率，因此亟需提供一种方案改善上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供了一种食品级二氧化碳的提纯方法，能够对二氧化碳原料气进行纯化，去除烃类杂质气体，从而提高对二氧化碳进行提纯的效率。
2、本专利技术提供的一种食品级二氧化碳的提纯方法，包括以下步骤：将原料气加压后经物理吸附脱硫后制得脱硫气；将脱硫气在脱烃净化塔内通过脱烃单元制得净化气；对净化气进行冷却干燥后冷凝液化，并经过精馏提纯后制得食品级二氧化碳；其中所述脱烃单元的制备方法包括：将锆盐与有机配
3、本专利技术提供的提纯方法，在对原料气进行加压处理时，在压缩过程中原料气温度升高，并经过物理吸附后能够吸附原料气内的硫化物，再将脱硫气通过脱烃单元去除其内的烃类物质，从而生成二氧化碳，有利于提高二氧化碳的产率。
4、此外，在制备脱烃单元时，将锆盐与有机配体进行水热反应，有助于提高复合物的结晶度和结构稳定性，所制备得到的第一载体具有良好的表面性质和结构稳定性，具有良好的吸附和分离性能，而在碱性条件下聚合形成的聚多巴胺碳化后，能够形成具有高比表面积的碳化物，在其中引入金属元素能够提高活性位点数量，提高吸附和分离能力，还能够将烟气中的烃类气体催化氧化为二氧化碳气体，有助于对二氧化碳的提纯。
5、此外，将第一载体与第二载体在粘合剂的作用下进行粘合后，能够有效提高第一载体与第二载体的结合强度，形成稳定的载体结构，提高脱烃单元的综合性能，同时在改性载体上负载金属盐后，金属离子与改性载体表面发生作用，不但能够进一步提高第一载体与第二载体的结合性能，还能够提高脱烃单元的使用寿命，经过金属元素修饰后，能够提高脱烃单元的吸附和分离能力，高效去除烟气内的杂质气体。
6、可选地，对原料气进行加压时，将原料气通入压缩机内多级加压至23-27ba。
7、可选地，将原料气进行加压后通入精脱硫塔内，经脱硫剂进行物理吸附脱硫处理后制得脱硫气；所述脱硫剂包括活性炭、沸石分子筛、活性氧化铝中至少一种。
8、可选地，将脱硫气在脱烃净化塔内在450-500℃通入脱烃单元后制得净化气。
9、可选地，锆盐与有机配体搅拌溶解制得配体混合液的过程中：所述锆盐与所述有机配体的质量比为1：(6-8)。
10、可选地，锆盐与有机配体搅拌溶解制得配体混合液的过程中：所述锆盐包括四氯化锆、硝酸锆、氧氯化锆、碳酸锆和氢氧化锆中的至少一种。
11、可选地，锆盐与有机配体搅拌溶解制得配体混合液的过程中：所述有机配体包括2-甲基咪唑、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、2,2'-联吡啶和对苯二甲酸中的至少一种。
12、可选地，锆盐与有机配体搅拌溶解制得配体混合液的过程中：所述配体混合液中的溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲酸酯、乙二醇甲醚中的至少一种。
13、可选地，在碱性环境下对多巴胺进行聚合后制得聚多巴胺的过程中，包括：将多巴胺溶解在去离子水内制成多巴胺溶液，使用碱性调节剂调节多巴胺溶液的ph为8-9后，在50-60℃下超声反应10-14h后制得聚多巴胺溶液。
14、可选地，将碳化物与碱性金属盐混合焙烧的过程中：所述碱性金属盐包括碳酸钾、碳酸氢钠、磷酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种。
15、可选地，将碳化物与碱性金属盐混合焙烧的过程中：所述碳化物与所述碱性金属盐的质量比为1：(0.3-0.5)。
16、可选地，将碳化物与碱性金属盐混合焙烧的过程中：将碱性金属盐溶解制成碱性盐溶液后，将碳化物投入碱性盐溶液后煮沸蒸干溶剂后，制得混合负载物，将混合负载物在700-800℃焙烧2-4h。
17、可选地，将第一载体与第二载体分散在乙醇内时，所述第一载体与所述第二载体的质量比为1：(0.8-1.2)。
18、可选地，所述粘合剂包括硅酸钠、磷酸锌、磷酸二氢铝中的至少一种。
19、可选地，所述第一载体、所述第二载体和所述粘合剂的质量比为1：(0.8-1.2)：(0.1-0.3)。
20、可选地，将改性载体浸渍在金属盐溶液内分离干燥制得脱烃单元时，包括：将改性载体以固液比0.04-0.06g/ml浸渍在金属盐溶液内，在60-80℃超声分散20-25h后分离，洗涤干燥后在300-350℃氢气气氛下还原后制得脱烃单元。
21、可选地，所述食品级二氧化碳中二氧化碳的浓度≥99.999％。
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1.一种食品级二氧化碳的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：将原料气加压后经物理吸附脱硫后制得脱硫气；将脱硫气在脱烃净化塔内通过脱烃单元制得净化气；对净化气进行冷却干燥后冷凝液化，并经过精馏提纯后制得食品级二氧化碳；其中所述脱烃单元的制备方法包括：将锆盐与有机配体搅拌溶解制得配体混合液，将所述配体混合液在110-120℃水热反应20-25h后分离，在80-90℃干燥后制得第一载体；在碱性环境下对多巴胺进行聚合后制得聚多巴胺，在800-900℃煅烧后制得碳化物，将碳化物与碱性金属盐混合焙烧后，冷却制得第二载体；将第一载体与第二载体分散在乙醇内，加入粘合剂后超声分散并蒸干溶剂后制得改性载体；将改性载体浸渍在金属盐溶液内分离干燥制得脱烃单元。
2.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，对原料气进行加压时，将原料气通入压缩机内多级加压至23-27ba。
3.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，将原料气进行加压后通入精脱硫塔内，经脱硫剂进行物理吸附脱硫处理后制得脱硫气；所述脱硫剂包括活性炭、沸石分子筛、活性氧化铝中至少一种。
4.根据权利要求1
5.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，将锆盐与有机配体搅拌溶解制得配体混合液的过程中：所述锆盐与所述有机配体的质量比为1：(6-8)；和/或，所述锆盐包括四氯化锆、硝酸锆、氧氯化锆、碳酸锆和氢氧化锆中的至少一种；和/或，所述有机配体包括2-甲基咪唑、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、2,2'-联吡啶和对苯二甲酸中的至少一种；和/或，所述配体混合液中的溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲酸酯、乙二醇甲醚中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，在碱性环境下对多巴胺进行聚合后制得聚多巴胺的过程中，包括：将多巴胺溶解在去离子水内制成多巴胺溶液，使用碱性调节剂调节多巴胺溶液的pH为8-9后，在50-60℃下超声反应10-14h后制得聚多巴胺溶液。
7.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，将碳化物与碱性金属盐混合焙烧的过程中：所述碱性金属盐包括碳酸钾、碳酸氢钠、磷酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种；和/或，所述碳化物与所述碱性金属盐的质量比为1：(0.3-0.5)；和/或，将碱性金属盐溶解制成碱性盐溶液后，将碳化物投入碱性盐溶液后煮沸蒸干溶剂后，制得混合负载物，将混合负载物在700-800℃焙烧2-4h。
8.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，将第一载体与第二载体分散在乙醇内时，所述第一载体与所述第二载体的质量比为1：(0.8-1.2)；和/或，所述粘合剂包括硅酸钠、磷酸锌、磷酸二氢铝中的至少一种；和/或，所述第一载体、所述第二载体和所述粘合剂的质量比为1：(0.8-1.2)：(0.1-0.3)。
9.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，将改性载体浸渍在金属盐溶液内分离干燥制得脱烃单元时，包括：将改性载体以固液比0.04-0.06g/mL浸渍在金属盐溶液内，在60-80℃超声分散20-25h后分离，洗涤干燥后在300-350℃氢气气氛下还原后制得脱烃单元。
10.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，所述食品级二氧化碳中二氧化碳的浓度≥99.999％。
...【技术特征摘要】
1.一种食品级二氧化碳的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：将原料气加压后经物理吸附脱硫后制得脱硫气；将脱硫气在脱烃净化塔内通过脱烃单元制得净化气；对净化气进行冷却干燥后冷凝液化，并经过精馏提纯后制得食品级二氧化碳；其中所述脱烃单元的制备方法包括：将锆盐与有机配体搅拌溶解制得配体混合液，将所述配体混合液在110-120℃水热反应20-25h后分离，在80-90℃干燥后制得第一载体；在碱性环境下对多巴胺进行聚合后制得聚多巴胺，在800-900℃煅烧后制得碳化物，将碳化物与碱性金属盐混合焙烧后，冷却制得第二载体；将第一载体与第二载体分散在乙醇内，加入粘合剂后超声分散并蒸干溶剂后制得改性载体；将改性载体浸渍在金属盐溶液内分离干燥制得脱烃单元。
2.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，对原料气进行加压时，将原料气通入压缩机内多级加压至23-27ba。
3.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，将原料气进行加压后通入精脱硫塔内，经脱硫剂进行物理吸附脱硫处理后制得脱硫气；所述脱硫剂包括活性炭、沸石分子筛、活性氧化铝中至少一种。
4.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，将脱硫气在脱烃净化塔内在450-500℃通入脱烃单元后制得净化气。
5.根据权利要求1所述的提纯方法，其特征在于，将锆盐与有机配体搅拌溶解制得配体混合液的过程中：所述锆盐与所述有机配体的质量比为1：(6-8)；和/或，所述锆盐包括四氯化锆、硝酸锆、氧氯化锆、碳酸锆和氢氧化锆中的至少一种；和/或，所述有机配体包括2-甲基咪唑、1,2,4-苯三甲酸、1,3,5-苯三甲酸、2,2'-联吡啶和对苯二甲酸中的至少一种；和/或，...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭国泳，陈宏谋，李光峰，李永盛，
申请(专利权)人：茂名华粤华源气体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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