二氧化碳是较为广泛的气体食品添加剂，其内在质量指标好坏，直接关系到广大人民的身体健康。随着我国人民生活水平的提高，碳酸饮料和食品保鲜等领域对食品级二氧化碳需求量不断增加。在饮料中，除可口可乐和百事可乐这些世界知名品牌碳酸饮料外，国内还有许多种碳酸饮料，也需供应大量的食品级二氧化碳，市场空间巨大。
目前，传统食品级二氧化碳的生产一般采用分子筛脱水脱醇和催化燃烧脱烃装置及其工艺，其中在分子筛脱水脱醇阶段需要大量的热量用于加热再生气体，能耗较高，脱水脱醇则需要依次经过卸压、再生、冷吹、均压，操作过程复杂，需要投入的设备含程控阀、吸附剂、吸附塔、电加热器等一次性投资较大，而吸附剂需定期更换，不仅产生固废，且为防止吸附剂粉化导致原料气携带粉末需增加管道过滤器，增加了系统阻力；催化燃烧法脱烃阶段采用铂、钯系催化剂及专利设备，价格较高，其物料需要依次经过预热、加热、脱烃、水冷和氨冷，耗电、耗氧，且控制难度相对较大，容易造成产品质量波动。由于该工艺主要是通过低温过程进行分离提纯，而脱烃工序需对原料气加热至300℃以上，经脱烃后温度再冷却至零下摄氏度，导致系统能耗较高。上述工艺过程不仅复杂、投资高，且生产成本及维护成本都很高，亟待解决。
为克服现有食品级甲烷生产技术的不足，项目基于自主研发双塔精馏和热泵精馏组合工艺，取消了吸附分离、催化脱烃工序，从而大幅简化了工艺流程，提高了生产效率；集成了制冷和换热技术，采用二氧化碳与液氨复叠式制冷，首次将高效板翅式换热器和冷箱技术集成应用于二氧化碳回收。通过逐级冷凝、能量梯级利用和换热温差精控，有效提高了产品提取率，降低了生产能耗和成本；形成了双塔精馏提纯制取食品级液体二氧化碳生产系统，通过工艺及装备集成创新，实现了超高纯食品级液体二氧化碳制取，保证了产品质量。
项目具有自主知识产权，已获国家授权发明专利。项目产品已通过化学工业气体质量监督检验中心、大连光明化学工业质量监测中心有限公司检测，其中二氧化碳含量检测结果为99.997%，并被原阳县汇轩食品有限公司、河南汉荣饮品有限公司、金星集团安阳啤酒有限公司等单位采用，反映良好，应用前景广阔。
项目咨询：王艳欣13371759156
1.闫红伟 2.崔增涛 3.张亚清 4.银延蛟 5.吕书山 6.郑梦杰 7.郭俊磊 8.李莎莎 9.毛玉凤 10.闫 云
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评价单位： |
中国民营科技促进会 |
报告编号： |
202201003021 |
评价日期： |
2022-06-16 |
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组织单位： |
中国民营科技促进会科技成果转化办公室 |
项目负责： |
雷智旺、王艳欣 |
成果管理： |
13681439210 |
1.提供的资料齐全，符合评价要求。
2.项目主要创新点及特点如下：
（1）基于自主研发双塔精馏和热泵精馏组合工艺，取消了吸附分离、催化脱烃工序，从而大幅简化了工艺流程，提高了生产效率。
（2）集成了制冷和换热技术，采用二氧化碳与液氨复叠式制冷，首次将高效板翅式换热器和冷箱技术集成应用于二氧化碳回收。通过逐级冷凝、能量梯级利用和换热温差精控，有效提高了产品提取率，降低了生产能耗和成本。
（3）形成了双塔精馏提纯制取食品级液体二氧化碳生产系统，通过工艺及装备集成创新，实现了超高纯食品级液体二氧化碳制取，保证了产品质量。
3.项目产品已通过化学工业气体质量监督检验中心、大连光明化学工业质量监测中心有限公司检测，其中二氧化碳含量检测结果为99.997%。
4.项目产品已被原阳县汇轩食品有限公司、河南汉荣饮品有限公司、金星集团安阳啤酒有限公司等单位采用，反映良好。
5.项目具有自主知识产权，已获国家授权发明专利。
评价委员会认为：项目双塔精馏提纯制取食品级液体二氧化碳生产系统达到国际先进水平，同意通过科技成果评价。建议加大推广力度，满足市场需求。
| 姓名 |
工作单位 |
职称 |
从事专业 |
| 孙家跃 |
中国化工学会 |
正高 | 精细化工 |
| 彭应登 |
国家城市环境污染控制工程技术研究中心 |
正高 | 环境工程 |
| 丁天怀 |
清华大学 |
正高 | 机电一体化 |
| 孙桂大 |
北京石油化工学院 |
正高 | 工业催化 |
| 辛 升 |
国家节能中心 |
正高 | 节能 |
| 聂军刚 |
机械科学研究总院 |
正高 | 重大装备 |
| 周 迎 |
科技部火炬中心 |
正高 | 科技管理 |
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