CN103589550A - 一种用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统，属于啤酒生产技术领域。该系统包括二氧化碳回收系统、发酵罐、清酒罐、减压及过滤装置、自动调节阀、压力传感器，二氧化碳回收系统的出口依次通过第一减压及过滤装置和第一自动调节阀与清酒罐相连，同时也依次通过第二减压及过滤装置和第二自动调节阀与发酵罐相连，清酒罐和发酵罐之间通过第一压力传感器和第三自动调节阀连接在一起；发酵罐和二氧化碳回收系统之间通过第二压力传感器和第四自动调节阀连接在一起，同时还并联有回收系统管道。使用本发明平衡系统能有效提高CO2使用率，减少CO2的使用量，改善生产旺季因回收不足而外购的状况，并促进啤酒酿造中节能降耗工作的进行。
Description
技术领域
本发明属于啤酒生产技术领域，具体涉及一种用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统及其应用。
背景技术
CO2是啤酒发酵的主要产物，也是啤酒生产过程中必不可少的重要物料。啤酒生产过程中，CO2仅产生于发酵前期，但在啤酒生产的发酵工序与滤酒工序过程中CO2消耗量较大，因此CO2的合理回收及利用，对改进酿造工艺、提高啤酒质量和降低生产成本起着重要作用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供用于一种啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统，使得在装备先进设备提高回收质量的同时，使用该二氧化碳平衡系统的使用能有效提高CO2使用率，减少CO2的使用量，改善生产旺季因回收不足而外购的状况，并促进啤酒酿造过程中节能降耗工作的进行。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统，包括二氧化碳回收系统、发酵罐、清酒罐、减压及过滤装置、自动调节阀、压力传感器，二氧化碳回收系统的出口依次通过第一减压及过滤装置和第一自动调节阀与清酒罐相连，同时也依次通过第二减压及过滤装置和第二自动调节阀与发酵罐相连，清酒罐和发酵罐之间通过第一压力传感器和第三自动调节阀连接在一起；发酵罐和二氧化碳回收系统之间通过第二压力传感器和第四自动调节阀连接在一起，同时还并联有回收系统管道；
第一自动调节阀和第三自动调节阀之间的管路以及多个并联的清酒罐和第一压力传感器共同构成滤酒平衡管路；
第二自动调节阀、第三自动调节阀和第四自动调节阀之间以及多个并联的发酵罐和第二压力传感器组成发酵平衡管路；
其中，减压及过滤装置中的减压装置为自动减压阀，过滤装置为一级活性炭过滤和二级膜过滤。
进一步优选的是清酒罐和第一压力传感器连接的管路上并联有缓冲瓶。
进一步优选的是发酵罐和第二压力传感器连接的管路上并联有缓冲瓶。
所述的二氧化碳回收系统包括预处理净化单元、压缩单元、净化干燥单元、制冷冷凝单元、纯化单元、储存单元、气体蒸发单元和节能模块；
所述的预处理净化单元包括除沫器、洗涤塔和气囊，含有二氧化碳的回收气体通过除沫器、洗涤塔和气囊去除二氧化碳回收气体中的泡沫、固体杂质、可溶性的酯类醇类及糖类物质，然后通过气囊，稳定系统压力，保证接下来的压缩单元具有良好的工作运行条件；预处理净化后的气体进入压缩单元进行压缩，压缩单元中含有多台空气压缩机；所述的净化干燥单元包括两套装置，每套装置包括活性碳过滤器和干燥器，压缩后的二氧化碳气体进入其中一套装置的活性碳过滤器中，通过活性碳床，去除CO2气体中的杂质。接着二氧化碳气体被输送至干燥器中，通过干燥剂床干燥，然后进入制冷冷凝单元冷冻液化；一套活性碳过滤器和干燥器的装置在连续净化干燥气体12h后，干燥剂需要再生，后续从压缩单元进来的二氧化碳气体则被转送至另一个活性碳过滤器和干燥器中，从而保持了运行的连续性；所述的制冷冷凝单元包括冷凝器和制冷机组，冷凝器是为了使现有二氧化碳冷凝器中二氧化碳含量为99.5%时去除不凝性杂质，制冷机组为冷凝器提供液化动力；所述的纯化单元包括提纯塔和再沸器，液体二氧化碳离开冷凝器后进入提纯塔，在提纯塔中向下流动的同时，再沸器中生成的气体二氧化碳向上流动，两相间进行热质交换，使得液体二氧化碳升温，且溶于液体二氧化碳中的氧和不凝气氮迁移到气相中去，净化了液体二氧化碳，其中，再沸器中的气体来自干燥器，同时干燥的热气体通过热质交换变冷后进入二氧化碳冷凝器；所述的储存单元为储罐，纯化后的气体贮存至储罐中；所述气体蒸发单元包括汽化器、减压站和分气缸，汽化器为冷气体/蒸汽蒸发器，它用热水加热冷的液体二氧化碳，气化后的二氧化碳供啤酒生产使用，减压站用于控制线上CO2压力到CO2用气点；所述节能模块为换热器；
除沫器、洗涤塔、气囊、压缩机、净化干燥单元、再沸器、储罐、节能模块、冷凝器和提纯塔通过管路依次相连，提纯塔与再沸器相连，另外有一个管路依次通过再沸器、储罐、节能模块、汽化器、减压站和分气缸，冷凝器上还连有制冷机组。
所述的用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统在啤酒酿造中的应用是：从二氧化碳回收系统纯化后的一部分二氧化碳经第一减压及过滤装置处理后进入滤酒平衡管路，供制备脱氧水、备压清酒罐、填充滤酒和酒机消耗过程中使用，管路上的第一自动调节阀和第三自动调节阀控制滤酒平衡管路压力，当管路中压力低于0.1MPa时，第一自动调节阀打开补充CO2，保证生产需求，当管路中压力高于0.11MPa时，第三自动调节阀自动打开，多余的二氧化碳气体进入发酵平衡管路，供发酵过程备压和发酵罐压酒使用，从而保证系统压力平衡；从二氧化碳回收系统纯化后的一部分二氧化碳经第二减压及过滤装置处理后进入发酵平衡管路，供发酵过程备压和发酵罐压酒时使用，管路上的第二自动调节阀和第四自动调节阀控制发酵平衡管路压力，当管路中压力低于0.1MPa时，第二自动调节阀打开补充CO2，保证生产需求，当管路中压力高于0.11MPa时，第四自动调节阀自动打开，多余的二氧化碳气体直接进入二氧化碳回收系统中，以保证系统压力平衡；另外，发酵过程产生的多余的二氧化碳气体可直接通过回收系统管道进入二氧化碳回收系统纯化，从而实现CO2的回收及利用。
发酵、滤酒平衡管路上都配有CO2缓冲罐，能够有效保证生产高峰时两平衡管路压力也能恒定维持在0.1—0.11MPa。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）二氧化碳回收系统用于啤酒发酵气体回收和净化，具有对原料气体要求纯度低、综合能耗低、运行自动化水平高、故障率低、产品二氧化碳纯度高等优点；（2）用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统的使用有效解决了CO2的使用与重复回收、汽化，降低了回收系统生产负荷，简化生产，提高了自动化管理水平，CO2使用率提高了近10%，回收能源消耗降低了20%，对于大型啤酒生产企业提高生产效率、降低生产成本效果显著。
附图说明
图1是用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统的结构示意图；
A-二氧化碳回收系统、B1、B2-发酵罐、C1、C2-清酒罐、T1-第一减压及过滤装置、T2-第一减压及过滤装置、F1-第一自动调节阀、F2-第二自动调节阀、F3-第三自动调节阀、F4-第四自动调节阀、P1-第一压力传感器、P2-第一压力传感器、DI、D2-缓冲瓶；
图2是二氧化碳回收系统工作流程图。
具体实施例
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，一种用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统，包括二氧化碳回收系统A、发酵罐B、清酒罐C、减压及过滤装置T、自动调节阀F、压力传感器P，二氧化碳回收系统A的出口依次通过第一减压及过滤装置TI和第一自动调节阀F1与清酒罐C相连，同时也依次通过第二减压及过滤装置T2和第二自动调节阀F2与发酵罐B相连，清酒罐C和发酵罐B之间通过第一压力传感器P1和第三自动调节阀F3连接在一起；发酵罐B和二氧化碳回收系统A之间通过第二压力传感器P2和第四自动调节阀F4连接在一起，同时还并联有回收系统管道；
第一自动调节阀F1和第三自动调节阀F3之间的管路以及并联的清酒罐C1、C2和第一压力传感器P1共同构成滤酒平衡管路；
第二自动调节阀F2、第三自动调节阀F3和第四自动调节阀F4之间以及并联的发酵罐B1、B2和第二压力传感器P2组成发酵平衡管路；
其中，减压及过滤装置中的减压装置为自动减压阀，过滤装置为一级活性炭过滤和二级膜过滤。
清酒罐和第一压力传感器连接的管路上并联有缓冲瓶D1。
发酵罐和第二压力传感器连接的管路上并联有缓冲瓶D2。
发酵罐B1和发酵罐B2并联，本发明用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统可包括多个并联的发酵罐；
清酒罐C1和清酒罐C2并联，本发明用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统可包括多个并联的清酒罐；
发酵罐上有控制是否进行二氧化碳回收的阀门，回收系统管道一直处于开着的状态，当二氧化碳收集到一定程度时会开始回收。
上述用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统在啤酒酿造中的应用是，从二氧化碳回收系统A纯化后的一部分二氧化碳经第一减压及过滤装置T1处理后进入滤酒平衡管路，供制备脱氧水、备压清酒罐、填充滤酒和酒机消耗过程中使用，管路上的第一自动调节阀F1和第三自动调节阀F3控制滤酒平衡管路压力，当管路中压力低于0.1MPa时，第一自动调节阀F1打开补充CO2，保证生产需求，当管路中压力高于0.11MPa时，第三自动调节阀F3自动打开，多余的二氧化碳气体进入发酵平衡管路，供发酵过程备压和发酵罐压酒使用，从而保证系统压力平衡；从二氧化碳回收系统A纯化后的一部分二氧化碳经第二减压及过滤装置T2处理后进入发酵平衡管路，供发酵过程备压和发酵罐压酒时使用，管路上的第二自动调节阀(F2)和第四自动调节阀F4控制发酵平衡管路压力，当管路中压力低于0.1MPa时，第二自动调节阀F2打开补充CO2，保证生产需求，当管路中压力高于0.11MPa时，第四自动调节阀F4自动打开，多余的二氧化碳气体直接进入二氧化碳回收系统A中，以保证系统压力平衡；另外，发酵过程产生的多余的二氧化碳气体可直接通过回收系统管道进入二氧化碳回收系统A纯化，从而实现CO2的回收及利用。
发酵、滤酒平衡管路上都配有CO2缓冲罐，能够有效保证生产高峰时两平衡管路压力也能恒定维持在0.1—0.11MPa。
结合图2，二氧化碳回收系统包括依次连接的预处理净化单元、压缩单元、净化干燥单元、制冷冷凝单元、纯化单元、储存及气体蒸发单元和节能模块。除冷凝器与制冷机组的箭头方向表示氟利昂的方向外，其余的箭头为二氧化碳的流动方向。
、预处理净化单元
包括除沫器、洗涤塔、气囊组成，通过预处理系统去除回收的二氧化碳气体中的泡沫、固体杂质、可溶性的酯类醇类及糖类等物质，稳定平衡系统压力，保证压缩机组具有良好的工作运行条件。
（1）除沫器：通过对进口气体的泡沫检测控制喷淋用水，能有效去除气体携带的泡沫，在除沫器出口配置两个气动蝶阀，当出口检测到泡沫时则切断系统通往洗涤塔的通道并通过排污阀门进行排污，确保泡沫不会进入后续设备；同时，内部有水浴式除糖装置；大容积的除沫器设计保证气流的速度较小，在重力的作用下各种液滴会自动的和气体分离而得到良好的气液分离效果，通过底部的排污阀排出系统。
（2）洗涤塔：通过高效填料设计，使水和二氧化碳气体在填料的内部进行高强度的对流传质，以去除二氧化碳中的水溶性物质，进一步净化进入系统的二氧化碳气体。洗涤塔底部带有过压和低压保护系统。
（3）气囊：稳定系统压力，保证接下来的压缩单元具有良好的工作运行条件。
2、压缩单元
（1）两台500kg/h国产压缩机
采用名牌高效无油润滑机，具有低噪音、运行可靠、故障率低的特点，科学设计的冷却系统具有降温效果好，气体出口温度低，耗水量低的优点，由于系统气体温度较低通过三级冷却除水装置气体的含水量较低，减轻了干燥塔的负担。
通过变频调速技术改变压缩机电机的转速，以满足不同情况下回收气体回收量的变化，也可使压缩机电动机从静止到稳定转速可由变频器实现软启动，避免了启动时的大电流和启动给压缩机带来的机械冲击。
技术参数如下：
能力：VWET-6/206m3/min2台
进气温度：20℃
吸气压力：0.005bar（绝压）
出口压力：20bar
冷却水温度：≦32℃
一级排气压力：2-4bar
二级排气压力：7-9bar
三级排气压力：17-18bar
油压：3-4bar
CO2出口温度3-15℃
（2）一台500kg/h进口压缩机
采用世界名牌高效无油润滑机，具有低噪音、运行可靠、故障率低的特点，科学设计的冷却系统具有降温效果好，气体出口温度低，耗水量低的特点，由于系统气体温度较低通过两级冷却除水装置后气体的含水量较低，减轻了干燥塔的负担。系统具有完善的保护系统：
1） 具有压缩机出口温度、压力的监测和保护系统；
2） 具有油泵润滑系统的监测和保护系统；
3） 具有冷却水无流量保护系统；
4） 具有两级自动汽水分离系统；
5） 具有压缩机零负载启动系统。
、净化干燥单元
净化干燥单元包括两套装置，每套装置包括活性碳过滤器和干燥器，此系统适于以两套活性碳过滤器/干燥器形式连续工作。这样可以保证其中的一套活性碳过滤器/干燥器总是在运行，而另一套活性碳过滤器/干燥器可切换成进行再生循环的运行。从压缩单元出来的CO2气体被导入第一个活性碳过滤器/干燥器,这些CO2气体会被压力为18bar(e)的蒸发水汽所污染，并含有从发酵过程中带来的没有被气体洗涤器去除的杂质。在活性碳过滤器中这些杂志均可被活性碳从CO2气体中去除掉。在干燥器中气体被干燥剂干燥至露点零下60℃以下的工作温度。气体中残留的粉尘颗粒将在后过滤器中被分离出来。从整套系统流出的气体再被导入制冷冷凝单元。活性碳过滤器/干燥器适于连续的“室内”操作运行。活性碳过滤器/干燥器采用吸附的工作原理，吸附材料中留下了需从CO2气体中去除掉的杂质和水份，当它的吸附能力达到极限时可被再激活/再生。对活性碳过滤器/干燥器的再生可通过将CO2气体挤压通过吸附剂来进行，同时，还应对容器进行加热，加热过后，吸附材料通过CO2气体进行冷却。吸附期间，在切换至再生塔之前，需进行CO2排放和加压。这个工艺程序完全自动化。
（1）活性碳过滤器/干燥器
压缩后的CO2气体通过低4路球阀转送至其中一个活性碳过滤器容器中。湿的CO2通过活性碳床，去除CO2气体中的杂质，净化后的CO2气体离开活性碳过滤器被输送至干燥器中，通过干燥剂床，干燥CO2气体中的水蒸汽，干燥后的CO2气体通过高4路球阀离开系统。活性碳过滤器/干燥器的容积保证能够连续12小时满载净化和干燥CO2气体。干燥/净化后，干燥剂需要再生，CO2气体被转送至另一个活性碳过滤器/干燥器中，从而保持了运行的连续性。活性碳过滤器/干燥器设计能力为12小时内CO2产量为1500kg/h。
（2）再生
加热装置固定夹在容器上，热能通过加热装置被供应至干燥剂和活性碳上，同时将干燥剂中吸收的水汽和活性碳中吸收的杂质释放出。一小股排放的CO2气流通过低4路球阀和排放阀将这些水汽和杂质从活性碳过滤器/干燥器中带出。排出的气体来自CO2液化器(不凝性气体)，并通过球阀、流量计和调节阀.再生工艺期间活性碳过滤器/干燥器容器的表面温度由温度自动调节器控制。加热在6小时内加热到125℃装置关闭，同时排气工作继续进行，直到容器冷却下来。干燥剂经6小时冷却后，气动操作阀排污阀关闭，之后再生的活性碳过滤器/干燥器被加压，以防止转换期间产生压力降。活性碳过滤器/干燥器须在工作12小时后进行切换和进行再生工艺程序。
、制冷冷凝单元
制冷冷凝单元包括冷凝器和制冷机组。
（1）冷凝器
二氧化碳冷凝器是为了使现有二氧化碳冷凝器中二氧化碳含量为99.5%时去除不凝性杂质而设计的。
（2）制冷机组
制冷机组为二氧化碳冷凝器提供液化动力。制冷剂为R22，水冷式，冷凝温度38度，蒸发温度-30度。 制冷机组由三台螺杆压缩机组成，该压缩机可在负载为50%、75%、100%、75%+ECO和100%+ECO下运行，ECO意味着装置运行在优化状态。
、纯化单元
纯化单元包括提纯塔和再沸器，再沸器为卧式再沸器。
液体二氧化碳离开冷凝器后进入提纯塔，在提纯塔中向下流动的同时，再沸器中生成的气体二氧化碳向上流动，两相间进行热质交换，使得液体二氧化碳升温，且溶于液体二氧化碳中的氧和不凝气氮迁移到气相中去，净化了液体二氧化碳，其中，再沸器为提纯塔提供了气流，即洗涤气，再沸器中的气体来自干燥器，同时干燥的热气体通过热质交换变冷后进入二氧化碳冷凝器。
、储存单元
储存单元为储罐，纯化后的气体贮存至储罐中储罐中有输气管道，在回收与用气同时进行时，从再沸器中出来的气体可通过该输气管道进行预冷，同时使储罐中的液体CO2适当升温，降低后续液化时能源消耗。
、气体蒸发单元
气体蒸发单元包括汽化器、减压站和分气缸，汽化器为冷气体/蒸汽蒸发器，它用热水加热冷的液体二氧化碳，气化后的二氧化碳供啤酒生产使用，减压站用于控制线上CO2压力到CO2用气点。
、节能模块
节能模块为换热器。来自液体储罐的液体CO2需通过汽化器气化；从再沸器出来的气体以及在液体CO2储罐中预冷的气体需进行进一步冷却，直接进入冷凝器冷却将消耗大量能源。增加一个换热器，将需要气化的液体CO2与待冷却CO2进行换热，再进行进一步的气化或冷却，大大降低了热能的使用，减少了制冷系统的载荷，提高了CO2利用及回收的效率。该节能模块在生产旺季、回收量及使用量都比较大时，效果尤其显著。
如图2所示，回收气体首先进入除沫器及洗涤塔，除去气体中残留的酒体泡沫及醇、酯等杂质性物质，并进入气囊储存。压缩机将气囊中的常温常压气体压缩并冷却至3~15℃、16.8~17.4 bar的CO2气体，进入净化干燥单元除去其中的水分并进一步纯化；进入再沸器中作为气相介质与CO2液体进行传质传热，将CO2液体中的杂质性气体、不凝性气体带出，然后进入储罐及节能模块进行预冷，此时CO2状态为-3~-5℃、16.8~17.4 bar，接着进入冷凝器冷凝为-24℃~-27℃、16.8~17.4bar的CO2液体，并进入提纯塔及卧式再沸器进行进一步提纯，最终进入储罐储存。储罐内的CO2液体利用时，先进入节能模块预冷却回收CO2，再进入汽化器气化并经减压站减压为10~20℃、7~8bar CO2气体，经分气缸输送至各用气点。
CO2平衡系统的使用，有效改善了发酵、滤酒工序CO2的使用，一改生产旺季需要外购以满足生产的状况，并促进了啤酒酿造过程节能降耗工作的进行。在接下来的工作中，公司将继续以高质、低耗为目标，对CO2回收系统进行技术改造，降低回收成本，提高产品质量。
Claims (5)
1.一种用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统，其特征在于：包括二氧化碳回收系统（A）、发酵罐(B)、清酒罐(C)、减压及过滤装置(T)、自动调节阀(F)、压力传感器(P)，二氧化碳回收系统（A）的出口依次通过第一减压及过滤装置（TI）和第一自动调节阀(F1)与清酒罐(C)相连，同时也依次通过第二减压及过滤装置(T2)和第二自动调节阀(F2)与发酵罐(B)相连，清酒罐(C)和发酵罐(B)之间通过第一压力传感器(P1)和第三自动调节阀(F3)连接在一起；发酵罐(B)和二氧化碳回收系统（A）之间通过第二压力传感器(P2)和第四自动调节阀(F4)连接在一起，同时还并联有回收系统管道；
第一自动调节阀(F1)和第三自动调节阀(F3)之间的管路以及多个并联的清酒罐（C）和第一压力传感器(P1)共同构成滤酒平衡管路；
第二自动调节阀(F2)、第三自动调节阀(F3)和第四自动调节阀(F4)之间以及多个并联的发酵罐(B)和第二压力传感器(P2)组成发酵平衡管路。
2.根据权利要求1所述的用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统，其特征在于：清酒罐和第一压力传感器连接的管路上并联有缓冲瓶(D1)。
3.根据权利要求1所述的用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统，其特征在于：发酵罐和第二压力传感器连接的管路上并联有缓冲瓶(D2)。
4.权利要求1所述的用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统，其特征在于所述的二氧化碳回收系统包括预处理净化单元、压缩单元、净化干燥单元、制冷冷凝单元、纯化单元、储存单元、气体蒸发单元和节能模块；
所述的预处理净化单元包括除沫器、洗涤塔和气囊；压缩单元中含有多台空气压缩机；所述的净化干燥单元包括两套装置，每套装置包括活性碳过滤器和干燥器；所述的制冷冷凝单元包括冷凝器和制冷机组；所述的纯化单元包括提纯塔和再沸器；所述的储存单元为储罐；所述气体蒸发单元包括汽化器、减压站和分气缸；所述节能模块为换热器；
除沫器、洗涤塔、气囊、压缩机、净化干燥单元、再沸器、储罐、节能模块、冷凝器和提纯塔通过管路依次相连，提纯塔与再沸器相连，另外有一个管路依次通过再沸器、储罐、节能模块、汽化器、减压站和分气缸，冷凝器上还连有制冷机组。
5.权利要求1所述的用于啤酒酿造工艺中的二氧化碳平衡系统在啤酒酿造中的应用，其特征在于：从二氧化碳回收系统（A）纯化后的一部分二氧化碳经第一减压及过滤装置（T1）处理后进入滤酒平衡管路，管路上的第一自动调节阀(F1)和第三自动调节阀(F3)控制滤酒平衡管路压力，当管路中压力低于0.1MPa时，第一自动调节阀(F1)打开补充CO2，当管路中压力高于0.11MPa时，第三自动调节阀(F3)自动打开，多余的二氧化碳气体进入发酵平衡管路；从二氧化碳回收系统（A）纯化后的一部分二氧化碳经第二减压及过滤装置（T2）处理后进入发酵平衡管路，管路上的第二自动调节阀(F2)和第四自动调节阀(F4)控制发酵平衡管路压力，当管路中压力低于0.1MPa时，第二自动调节阀(F2)打开补充CO2，当管路中压力高于0.11MPa时，第四自动调节阀(F4)自动打开，多余的二氧化碳气体直接进入二氧化碳回收系统（A）中；另外，发酵过程产生的多余的二氧化碳气体可直接通过回收系统管道进入二氧化碳回收系统（A）纯化，从而实现CO2的回收及利用。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107653130A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-02-02 | 张晶 | 一种用于发酵罐的二氧化碳自动控制回收装置 |
| US10570357B2 (en) | 2015-06-17 | 2020-02-25 | University Of Northern Colorado | In-line detection of chemical compounds in beer |
| CN111560296A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-21 | 无锡安鑫卓越智能科技有限公司 | 一种二氧化碳回收的精酿啤酒灌装一体机 |
| CN114774221A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-22 | 宁波东君工程技术有限公司 | 一种co2与啤酒混合后稳压装置 |
-
2013
- 2013-10-16 CN CN201310482713.1A patent/CN103589550A/zh active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10570357B2 (en) | 2015-06-17 | 2020-02-25 | University Of Northern Colorado | In-line detection of chemical compounds in beer |
| CN107653130A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-02-02 | 张晶 | 一种用于发酵罐的二氧化碳自动控制回收装置 |
| CN111560296A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-21 | 无锡安鑫卓越智能科技有限公司 | 一种二氧化碳回收的精酿啤酒灌装一体机 |
| CN114774221A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-22 | 宁波东君工程技术有限公司 | 一种co2与啤酒混合后稳压装置 |
| CN114774221B (zh) * | 2022-04-21 | 2023-10-03 | 宁波东君工程技术有限公司 | 一种co2与啤酒混合后稳压装置 |
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